IEC 61496

7/16/2019 IEC 61496

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IEC 61496: A Safety Standard for Electrosensitive Protective Equipment IEC 61496: A norma de

segurança para equipamentos de proteção fotoelétricos

Jan Jacobson

Barreiras de luz, cortinas de luz e raios de luz têm sido usadas por muitos anos em aplicações demáquinas relacionados com a segurança. Requisitos que regem a sua utilização foram especificadas

em um número de diferentes regulamentos e normas nacionais, nomeadamente a nova norma

internacional IEC 61496, as duas primeiras partes de que foram publicados em 1997.

Os equipamentos ectrosensitivos de proteção (ESPE) pode ser usado para uma variedade de

propósitos, de manter os dedos, mãos ou braços longe de uma parte particularmente perigosos de

uma máquina para digitalizar o caminho de um veículo automatizado para cercar e proteger uma

zona tampão em torno de um robô industrial.Em cada uma dessas aplicações, a ESPE irá produzir um

sinal de saída quando uma pessoa ou um objeto vem dentro da zona de detecção, o movimento

perigoso da máquina pode ser interrompido ou revertido. Tal equipamento tem sido sujeita aregulamentos e normas nacionais, mas ao longo dos últimos anos tornou-se claro que um quadro

internacional de requisitos de segurança e uma terminologia reconhecida também são

extremamente necessários.

Aceitando o desafio, as normas de fabricantes no âmbito do Comité Europeu de Normalização

Electrotécnica (CENELEC) começou a trabalhar em um padrão ESPE, provisoriamente designado prEN

50100.. O esforço tornou-se numa perspectiva global, com o envolvimento da Comissão

Electrotécnica Internacional (IEC), cujo novo sistema de numeração alterada a designação da norma

IEC 61496 para (ou EN 61496).. Os requisitos permanecem essencialmente as mesmas de um padrão

para o outro, embora os números diferentes têm causado uma certa confusão.

" Embora a designação original foi agora substituída, alguns produtos no mercado ainda carregam

alegações de ter sido "desenvolvido de acordo com o projecto prEN 50100. Todos os novos produtos

deve, no entanto, referem-se a IEC (ou EN) 61496.

O anexo quarto da Directiva Máquinas Europeia contém uma lista de máquinas e componentes de

segurança abrangidos pela directiva. Dispositivos fotoelétricos desenhado expressamente para

detectar a presença de pessoas, a fim de garantir a sua segurança estão incluídos nessa lista. Como

uma norma europeia harmonizada, EN 61496 será de uso real para explicar os requisitos da directiva

relativa às máquinas que se aplicam a ESPE.. Nos termos do acordo, as empresas de

desenvolvimento será capaz de eleger ou se submeter a um exame de tipo em um organismo

notificado ou seguir os requisitos da norma.

. A primeira parte da norma, IEC 61496-1, estabelece os requisitos gerais e os ensaios necessários

para ESPE, incluindo testes de funcionalidade (eg, tempo de resposta e número de saídas), design

(por exemplo, fornecimento, elétrica e software), e ambientais estresse (stress, por exemplo, e

vibrações mecânicas).

Segunda parte da norma, IEC 61496-2, lida com dispositivos ativos de proteção optoeletrônicos

(AOPDs), os tipos mais comuns de equipamentos de proteção fotoelétricos. Os requisitos ópticos

para tais dispositivos são especificadas nesta parte da norma.

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Tipo 1, 2, 3 ou 4?

Quatro tipos diferentes de ESPE são definidos pela norma IEC 61496. Capacidade de detecção de

falhas é o parâmetro mais importante a ser considerado para determinar se um aparelho deve ser

classificado como tipo 1, 2, 3 ou 4. Os quatro tipos são relacionados às categorias de acordo com EN

954-1, mas porque os outros parâmetros de detecção de falhas também são levados em conta, elesnão têm exatamente o mesmo significado aqui.

Trabalho posterior, no entanto, apontou para a necessidade de definir quatro tipos diferentes.A

capacidade de detecção de falhas de tipos 1 e 3 ainda está sob análise na primeira edição da norma.

Não se enquadra no âmbito da norma prescrever aplicações apropriadas para os diversos tipos de

equipamentos, mas sim, o padrão limita-se ao funcionamento real da ESPE e como ele interage com

a máquina. Quando se trata de uso projetado, é, portanto, até o fabricante para conduzir uma

análise de risco e decidir que tipo é necessária. Apenas afirmando que um pedaço de equipamento

está em conformidade com IEC 61496 não será suficiente, o tipo especial também deve serespecificado para evitar que equipamentos com capacidade de detecção de falhas limitada de ser

instalado em aplicações de alto risco.

Como indicado na Tabela I, o número mínimo de saídas (dispositivos de saída de sinal de

comutação) necessária sugere que a tolerância de um único defeito é a norma prevista para os tipos

3 e 4, mas não para os tipos 1 e 2.

Tipo Detecção de Falhas número mínimo de dispositivos de saída de comutação de sinais

4 4 Uma única falha, resultando em uma perda de capacidade de detecção deve fazer com que o

ESPE ir a condição de bloqueio 2 2

3 3 Sob consideração 2 2

2 2 Teste periódico para revelar um risco de fracasso 1 1

1 1 Sob consideração 1 1

. Resumo dos requisitos para detecção de falhas e saídas.

Modos de falha para a FMEA

A capacidade de detecção de falhas de um dispositivo devem ser validados, e uma lista de falhas

deve ser atribuído a componentes eletrônicos como resistores, transistores e circuitos integrados.

Um catálogo muito útil de falhas única a ser empregada na análise de falhas modo efeitos (FMEA)

podem ser encontradas no IEC 61496-1, anexo B. (essa lista não existe em qualquer outra norma

relativa à segurança das máquinas).

Testes para avaliar os efeitos de falhas individuais estão a ser realizados em todos os componentes

relevantes da ESPE. Para o tipo 4, culpa-acumulação de testes devem ser realizados em uma única

falha não é detectado.. Testes de mais de três faltas acumuladas é desnecessária, desde que aprobabilidade de um maior número de falhas é baixa.

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Para muitos sistemas de controle da máquina, o comportamento do sistema em falta terá de ser

analisado.. O anexo de modos de falha também pode ser utilizado na validação outras peças

relativas à segurança das máquinas. Um FMEA para validar uma categoria de acordo com a EN 954-1

pode usar o IEC 61496-1 modos de falha para equipamentos eletrônicos.

Eletrônica complexo e Software

Um sistema de qualidade compatível com os requisitos da ISO 9001 é obrigatório para quem

desenha com software ou circuitos integrados complexos.A norma IEC não exigir que o fabricante

realmente possuir um certificado, mas um sistema de qualidade deve estar no lugar.. É interessante

que esta exigência abrange não apenas as funcionalidades e características do produto, mas

também seu desenvolvimento. Na verdade, a maioria dos requisitos da norma sobre software e

eletrônica complexa abordar o processo de documentação e desenvolvimento; medidas para evitar

falhas durante o desenvolvimento são fortemente enfatizada.

. Ao longo do tempo, o mercado tem vindo a aceitar o uso da eletrônica, como microcontroladores,

software e aplicações específicas circuitos integrados (ASICs), em ESPE. Alguns agora questionam se

é possível criar um projeto de segurança adequada usando eletrônicos complexos. IEC 61496

estipula que dois canais independentes deve ser empregado quando programável ou complexos

circuitos integrados são usados em Tipo ESPE 4, refletindo o fato de que é extremamente difícil de

provar ou não um projeto de canal único jamais pode ser tolerante a falhas.

O estresse ambiental

Certos requisitos são comuns a todos os tipos de ESPE, mas em alguns casos, um nível maiorgravidade serão necessários para o tipo 4 produtos (ver Quadro II).. Vários aspectos da EMC estão

cobertos, mas as exigências de emissões não estão incluídos.

para Tipo 4

Temperatura ambiente — - 0 to 50°C 0 a 50 ° C — -

Variações de tensão de fornecimento — - — - — -

Interrupções de tensão de fornecimento — - 10, 20, 500-ms dip time 10, 20, o tempo de imersão de

500 ms — -

Transientes rápidos / vaga IEC 61000-4-5 IEC 61000-4-5 1/2 kV 02/01 kV 2/4 kV 04/02 kV

Campo eletromagnético IEC 61000-4-3 IEC 61000-4-3 10 V/m 10 V / m 30 V/m 30 V / m

Perturbações conduzidas IEC 61000-4-6 IEC 61000-4-6 3/10 V 10/03 V 10/30 V 10/30 V

A descarga eletrostática IEC 61000-4-2 IEC 61000-4-2 6/8 kV 08/06 kV 8/15 kV 15/08 kV

Vibrações mecânicas IEC 61000-2 –

6 IEC 61000-2-6 10 to 55 Hz, 0.35 mm 10 a 55 Hz, 0,35 milímetro

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Choque mecânico IEC 61000-2-29 IEC 61000-2-29 10 g, 16-ms duration, 1000 pulses 10 g, 16 ms de

duração, 1000 pulsos — -

Recinto IEC 60529 IEC 60529 IP54 IP54 — -

Tabela II. Resumo dos requisitos ambientais para ESPE.

Funções opcionais

ESPE podem exercer outras funções além da detecção de objetos e pessoas. Anexo A IEC 61496-1

define as seguintes opções:

Monitoramento de dispositivo externo.

Parando monitorar o desempenho.

Dispositivo de comutação secundário.

Iniciar interlock.

Reinicie interlock.

Muting. Silenciamento.

Reinício da operação da máquina (break único,

double break)

As definições e os correspondentes requisitos funcionais previstos no presente anexo, pode ser uma

ferramenta útil para os fabricantes precisam de uma terminologia bem estabelecida.

Optical Requirements Requisitos óptica

A precisão da função de detecção de ESPE será em grande medida, dependem do design óptico do

dispositivo especial, que será necessário para detectar objetos de um certo tamanho em toda a zona

de detecção. . Este parâmetro é testado pela colocação de um corpo de prova na zona de detecção,

muitas vezes, uma haste de diâmetro específico.

. Objetos com superfícies reflexivas posicionadas perto da zona de detecção pode fazer com que o

feixe de luz a ser transmitido mesmo que o alvo está presente (ver Figura 1).Esta possibilidade é

coberto pela exigência de um ângulo de abertura efectiva máxima (EAA) na ESPE. Note, aqui, que o

desalinhamento pode também ser a fonte de riscos indesejáveis.

Figura 1. Riscos com superfícies reflexivas.

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O AOPD também precisam ser testadas para a resistência à luz interferindo: nem luz fluorescente,

luz forte, flashes de soldagem, nem mesmo AOPDs emissores de outros deve ser capaz de provocar

perigo de fracasso. Se a luz interferentes que podem ser interpretados pela parte receptora do

AOPD como tendo sido enviado por sua parte correspondente emissão, há um risco de que o

equipamento pode ir ao estado "ligado", mesmo se um objeto de destino está presente na zona de

detecção.

Desenvolvimento Futuro

Mesmo que já é um padrão internacional, Parte 2 (EN 61496-2) ainda não foi aprovado como uma

norma europeia, e alguns pontos terão de ser esclarecidas antes que isso possa acontecer.. Assim

como este trabalho está em curso, no entanto, o grupo de trabalho dentro CENELEC / IEC é

prosseguir com as próximas partes da norma.Documentos futuro cobrirá AOPDs que respondem a

reflexão difusa, passiva sensores infravermelhos, sensores capacitivos, e sensores ultra-sônicos. Um

projecto da Parte 3 (IEC 61496-3) foi distribuída para comentários em 1998 e continuará a ser

desenvolvido.

Bibliografia

European Council Directive of 14 June 1989 on the Approximation of the Laws of the Member States

Relating to Machinery, (89/392/EEC). Directiva Europeia do Conselho de 14 de Junho de 1989,

relativa à aproximação das legislações dos Estados-Membros respeitantes às máquinas

(89/392/CEE).

Part 1: General Standards and Tests. Parte 1: Normas Gerais e Testes. (IEC 61496-1, 1997) Safety of

Machinery—Electrosensitive Protective Equipment. (IEC 61496-1, 1997) Segurança de Máquinas-

Equipamentos de proteção fotoelétricos.

Part 2: Particular Requirements for Equipment Using Active Parte 2: Requisitos particulares para

Equipamentos Utilizando o Active

Optoelectronic Protective Devices (AOPDs). Equipamentos de proteção optoeletrônicos (AOPDs).

(IEC 61496-2, 1997) Safety of Machinery—Electrosensitive Protective Equipment. (IEC 61496-2,

1997) Segurança de Máquinas-Equipamentos de proteção fotoelétricos.

Part 1: Safety of Machinery: Safety-Related Parts of Control Systems—General Principles for Design,

(EN 954-1). Parte 1: Segurança de Máquinas: Peças relacionadas com a segurança de Sistemas deControle-Geral Princípios de Design, (EN 954-1).

Jan Jacobson is head of the Software & Safety section of SP Swedish National Testing and Research

Institute (Borås, Sweden). Jan Jacobson é chefe da seção de Software e Segurança de SP Nacional

Sueco Teste e Instituto de Pesquisa (Borås, Suécia). He has an MSc in electrical engineering from

Chalmers University of Technology in Sweden. Ele tem um mestrado em engenharia elétrica pela

Chalmers University of Technology na Suécia. His research activities are focused on safety of

machinery and programmable electronic systems. Suas atividades de pesquisa estão focados em

segurança de máquinas e sistemas eletrônicos programáveis. He can be contacted by e-mail at

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[email protected]. Ele pode ser contactado por e-mail para jan.jacobson @ sp.se. More

information about the SP Institute can be found on the Internet at http://www.sp.se . Mais

informações sobre o Instituto SP podem ser encontrados na Internet, no http://www.sp.se .

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