t46 Selecionando o Sistema de Segurança Correto

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T46: Selecionando o Sistema de Segurana CorretoAdilson Yukio MorizakiGerente de Desenvolvimento de Negcios TUV #4412/11 Functional Safety Engineer for Machinery


Porque implementamos sistemas de segurana?

Proteger pessoase equipamentos

Pagamento de seguros

Multas Custos de planos de sade Custos litigiosos Queixas trabalhistas

Mitigar o risco

Cumprimentode normas

Requerimento Global

CompetitividadeGlobal


Legislao Brasileira

Propsito: Atravs de uma resoluo do governo federal em 1992, aABNT foi declarada como o nico frum nacional para padronizao,sendo responsvel pelo gerenciamento do processo de normatizaobrasileiro. A monitorao da ABNT fica a cargo do Ministrio doTrabalho. A norma regulamentadora aplicvel para segurana demquinas e equipamentos a NR-12.

A Associao Brasileira de Normas Tcnicas(ABNT) foi criada em 1940 como umaorganizao sem fins lucrativos voltada paraa preparao dos padres nacionais.


Como as empresas garantem a seguranados seus funcionrios?

Utilizando mtodos de isolao de energia ou usando produtos desegurana de forma a garantir que os seus funcionrios esto protegidos deum perigo. Muitos pases chamam este processo de isolao de energiacomo Lock out & Tag out (LOTO).

As empresas tem duas opes!

Isolao de Energia (LOTO) um mtodoque garante que todas as fontes de energiasperigosas esto isoladas e removidas paraprevenir uma partida inesperada damquina.

Proteo de mquinas utilizando aHierarquia das Medidas de Proteo

controlando as fontes de energia demovimentao.


Reduo de Risco

Menos efetivo

Hierarquia das Medidas de Proteo

Projeto da Mquina

Protees fixas

Solues com protees monitoradas

Placas de aviso, Capacitao/Treinamento,

ProcedimentosEPIs

Mais efetivo


Proteo de Mquinas Proteo mecnica das mquinas(grades) so utilizadas para prevenir oacesso dos funcionrios a partesperigosas da mquina.

Os perigos da mquina devem serdeterminados utilizando o mtodode Avaliao de Risco ou Avaliaodo Perigo.


Mudana nos padres mundiais

ISO 13849-1 IEC 62061

SustainabilityTime-to-Market

Information Compliance

ProductivityPerformance

Development Costs Ops & Maintenance Costs

Inicialmente, o foco era naquilo queprecisava ser feito. Mais recentemente,ele orientado pela performance (oquo bem feita a tarefa precisa serexecutada).

NR-12


Processo de implementao de um Sistema de Segurana

Ciclo de vidade segurana

5. Manuteno& Melhorias

1. Anlise deriscos ou perigos

4. Instalao& Validao 2. Requerimentos

funcionais

3. Projeto e verificao

Projeto do Sistema baseado na integrao das funcionalidades da mquina e tambm de segurana


1. Anlise de Riscos/Perigos





1. Anlise de Risco Uma anlise de risco uma abordagem sistemtica para analisar umamquina / sistema a fim de determinar os perigos potenciais que existam.

Feita de duas ou trs partes Severidade Quo grave ou severo o perigo Probabilidade Qual a frequncia da exposio s vezes um terceiro elemento est envolvido na possibilidade de evitar operigo.

TEXT

Quo provvel?

Chances

Quo frequente?

Frequncia

Quo grave?

Consequncias

Risco


S1

S2

F2

F1

Nvel de Performance,

PLr

a

b

P1

P2

e

c

d

P1

P2P1

P2P1

P2

F2

F1

Contribution to Risk Reduction

Low

HighPrecisa ser determinado para cadafuno de segurana!

Grfico para determinao do Nvel de Performance ISO 13849S = SeveridadeF = Frequncia ou durao daexposioP = Probabilidade de evitar o perigo

b

c

d


Legislao Brasileira:NBR 14153 Anexo B

S- Severidade do ferimentoS1 leve (reversvel) S2 grave (irreversvel) inclusive fatal

F- Frequncia e ou tempo de exposioF1 raramente e/ou pequena exposioF2 frequente at contnuo e/ou longa exposio

P- Possibilidades de evitar o perigo(referem-se geralmente velocidade e frequncia coma qual a pea analisada movimenta-se e a distncia do operador da mesma)P1 possvel sob determinadas condiesP2 pouco possvel

Ponto de partida para avaliao do risco de segurana. B 1 2 3 4

S1

S2

F1

F2

P1

Categorias

P2

P2

P1


2. Requerimentos Funcionais



2. Requerimentosfuncionais



Segurana Funcional?

A definio de Segurana Funcional o que determina a performancedo Sistema, aliando Segurana e Produtividade. Isto inclui:

Qual proteo necessria para cada tarefa? Qual proteo necessria para cada modo de operao? Como a mquina necessita operar em cada modo de operao? Existem consideraes especiais na aplicao?

Preocupao no ambiente Cargas de alta inrica Zonas de Separao Velocidade Segura Direo Segura

Segurana Funcional determina como a mquina deve operar!


Perspectiva Tradicional paraSegurana

Utilizao de Mquina ReduzidaReduzida Eficiencia OperacionalParadas e Perdas AmpliadasSEGURANA

PRODUTIVIDADE

Custos Reduzidos com Planos de SadeCustos Reduzidos de IndenizaesSegurana e Produtividade so Objetivos Mutuamente

Exclusivos


Perspectiva Evolutiva de Segurana

Conformidade com Normas VigentesMelhoria da Moral da fora de trabalhoMelhoria da Velocidade & Utilizao de MquinaMelhoria da Eficiencia Operacional / CustosTrabalhoMelhoria de Manuteno Maquina Parada / EficienciaReduo de Paradas IncomodasReduo dos Custos de Plano de SadeReduo no Custo de IndenizaesReduo nas Reclamaes Trabalhistas

Segurana e Produtividade so Complementares

+ SEGURANA + PRODUTIVIDADE = LUCRO


Lean manufacturing ou ManufaturaEnxuta: O Grande Desafio

Fbricas precisam produzir mais rpido, mais eficientemente,

com um retorno alto e um custo total baixo. Isto implica em:

Reduo dos tempos de ciclo Reduo da frequncia de mquinas paradas Reduo do tempo mdio de reparo (MTTR) Uso eficiente da mo de obra Minimizao do desperdcio Alta flexibilidade e capacidade de mudana (Melhoriacontnua)

E sobre Segurana?

Produo enxuta e Segurana andam de mos dadas: Aumento da qualidade do produto, produo, sade e segurana dos trabalhadores Evita desperdcios e paradas de produo devido a acidentes Aumento da eficincia: Acidentes impactam a moral e a eficincia dos demaistrabalhadores


Como ns sabemos que tipo de sistemade segurana necessrio?

A anlise de risco identifica qual o nvel de performance, categoria ounvel SIL que requerido para cada parte ou seo da mquina. Utilizeento produtos que atendam a performance requerida determinada pelaanlise de risco.

Nota: Um sistema feito dos seguintes componentes: Dispositivos de entrada e atuadores de segurana Dispositivos de controle de segurana Dispositivos de sada de segurana

Ns temos que selecionar dispositivos de entrada, controle e sada paraatender aos requisitos de segurana do sistema. Ns tambm temos quecomear a pensar sobre requisitos funcionais e performance do sistema.


Produtos Dispositivos de Entrada de Segurana

Deteco de presena

Detection of a person or moving object

Passive safety interlocking option - no physical action required between the devices and the operator/object

Devices include: Safety light curtains Safety laser scanners Pressure sensitive

mats Pressure sensitive

edging

Chaves de Segurana Paradas de Emergncia Interface ao Operador

Physical Interlocking of guard doors or systems

Opening the guard door activated the interlocks

Non-contact or physical interlocking versions are available

Versions to lock guard door closed available

Key exchange systems Devices include:

Tongue operated interlocks

Hinge operated interlocks

Guard locking interlocks

Non-contact interlocks Safety Limit Switches Trapped key systems

Devices used in the event of an emergency to stop a hazard

Versions with push-button or rope (cable) pull actuation

Devices include: Emergency stop

buttons Cable pull safety

switches

Devices used to safety interact with applications

Physical actuation of capacitive actuation

Devices include: Enabling grip switches Two hand controls


Produtos Controladores lgicos de Segurana

Rels de Segurana

Dual channel monitoring of the safety systems

Comprehensive range for your application

Single function, modular of configurable versions

Devices include: MSR100 - Single

function safety relays

MSR200 Modular safety relay system

MSR300 Configurable safety relay system

Controladoresprogramveis de

Segurana

Controladoresintegrados de Segurana

Dispositivos I/O de Segurana

Packaged safety controller (SIL3)

Programmable using RSNetWorx software

CIP safety over DeviceNet and optional EtherNet/IP version for diagnostic comms

Communicates and controls safety I/O

Devices include: SmartGuard 600 GuardPLC

GuardLogix integrated safety controller (SIL3) for ControlLogix

Standard and safety control in one platform

CIP safety over EtherNet/IP or DeviceNet

Communicates and controls safety I/O

Devices include: GuardLogix PAC

Safety rated I/Os EtherNet/IP or

DeviceNet connectivity Use with programmable

and integrated safety controllers

Devices include: CompactBlock

GuardI/O ArmorBlock

GuardI/O POINT GuardI/O

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Produtos Atuadores de Sada de Segurana

Contatores de Segurana

contactors

Mechanically linked, positively guided contacts

Feedback circuit for safety integrity

Range of power ratings

Devices include: 100S Safety

Contactors 700S Safety

Contactors 109S Safety

Contactors

PowerFlex

AC drives

Kinetix

integrated motion

PowerFlex AC drives with optional integrated safety functions

Advanced safety functions in PowerFlex 750 series AC drives

May replace the need for safety contactors

Remove torque without powering down machine

Restart machines faster

Devices include: PowerFlex 40P PowerFlex 70 PowerFlex 700S PowerFlex 755

Kinetix 6000 with optional integrated safety functions

Safe Torque Off and advanced safety

Remove torque without powering down machine

Restart machines faster

Devices include: Kinetix 6000 Kinetix 7000


Produtos Sistemas de Conexo / Redes

Quick connect

connection systems

Quick connect / disconnection systems

Reduces installation time and simplifies troubleshooting

Devices include: Cordsets and

patchchords T-ports Distribution boxes

CIP Safety over

DeviceNet

CIP Safety over

EtherNet/IP

Open device level network Standard and safety

communication across DeviceNet media

Uses the proven Common Industrial Protocol (CIP)

Provides, control, configure and data collection capabilities

Devices include: Physical media Sensors, controllers

and actuators Software

Open device level network

Standard and safety communication across EtherNet/IP media

Uses the proven Common Industrial Protocol (CIP)

Devices include: Physical media Sensors,

controllers and actuators

Software


Porque ns devemos desenvolver umaespecificao funcional? Ns escrevemos especificaes funcionais de segurana para determinaras necessidades do sistema!

Precisa incluir todos os modos de operao (Auto/Manual/Jog/Service/Etc). Precisamos entender as funes requeridas de cada modo (inverso dos rolos paralimpeza/velociade reduzida para alimentao ou ajustes/etc)

Precisamos tambm pensar se a linha / sistema precisar partir ou parar em zonas Precisamos saber como as linhas / sistemas precisam partir e parar(Acel/Decel/Frenagem)

necessrio muting? (Ignorar funes de segurana em um momento determinado) necessrio blanking? (Ignorar objetos em uma rea monitorada) necessrio controle de posio? (Identificar onde est o perigo)

A maior razo pela qual os sistemas de segurana so burlados porquetodas as funcionalidades do sistema no foram consideradas e as pessoastem que trabalhar por fora do sistema para executarem o seu trabalho.


Comprometida com a Evoluo da Segurana Integrada

Plataformas de Segurana Integradas

Instrues e Aplicaes de Segurana

Conformidade Funcional de Segurana

Recusrsos de Segurana Embutidos

Funes Avanadas de Segurana para

Motion

Controle Integrado, Segurana e

Movimento

CIP Segurana para DeviceNet e EtherNet/IP

Redes de Segurana de Baixo Custo

Porta Dupla EtherNet/IP


Sistema de Segurana Convencional

ControlLogix chassis

PowerFlex 755SERCOS

EtherNet/IP

DeviceNet

PV+ EOI

Safety Relay

Kinetix6000

POINT I/O

Safety System

Safety Relay

ArmorBlock I/O


Sistema de Segurana Contemporneo

ControlLogix chassis

PowerFlex 755

ArmorBlock I/O

EtherNet/IP

PV+ EOI

Safety Relay

Safety Relay

ETAP

POINT I/O

Safety System

Funcionalidades de Segurana

podem agora ser integradasdentro do GuardLogix.

Diagnsticos e dados podemser mostradosem uma nica

IHM

Beneficios

Informao Integrada;

Poucos Componentes;

Menos Treinamento;

Manuteno Simplicficada;

Excelente conectividade com muitas Redes.

Kinetix6000

DeviceNet

Reles e contatores de Segurana,

no so maisnecessrios.


3. Projeto e Verificao



2. Requerimentosfuncionais




Arquitetura Simples(EN954 Cat B ISO13849 PLa)

No circuito simples podemos utilizar dispositivos de controle que no so classificados como segurana.


Canal Simples sem MonitoraoEN954 Cat 1 ISO13849 PLb

Uma chave de segurana com

contatos de aopositiva pode ser

usado.

Um contator de segurana com

contatosmecanicamenteligados pode ser

usado.

Um circuito de segurana de canal simples necessitamosusar componentes de segurana bem testados.


Canal Simples com Monitorao(EN954 Cat 2 ISO13849 PLc)

Um circuito de canal simples com monitorao precisamosusar componentes de segurana bem testados juntamente

com a monitorao para teste de falhas.


Canal Duplo com Diagnsticos(EN954 Cat 3 ISO13849 PLd)

Um circuito de controle confivelusa dispositvos de seguranabem testados juntamente com

monitorao de canal cruzado e EDM para garantir a performance

apropriada do sistema.


Canal duplo com diagnstico contnuo(EN954 Cat 4 ISO13849 PLe)

Cat4/Ple necessita o uso de dispositivos de entrada Cat4/Pleou no mais de um dispositivonuma entrada do meu rele ou

PLC de segurana.


Exemplo de um circuito eltrico

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Verificao da Funo de Segurana:SISTEMA by the BGIA

Hierarchy Tree Form Project to Element

Data Summary

HelpWindow

Workspace

Status Information

SISTEMA Tela principal

Verifica qual PL foi atingido


4. Instalao e Validao




funcionais




5. Manuteno e Melhorias


5. Manuteno& Melhorias



funcionais




Benefcios de uma soluo de segurana bem implementada Risco reduzido Acomoda tarefas e processos e no requer

que os trabalhadores burlem o sistema de segurana.

Tempo e custo de projeto reduzidos para desenvolver, programar, instalar e colocar em funcionamento.

Melhoria na eficincia Diagnstico melhorado do operadore oportunidades para mtodos alternativos de bloqueio e sinalizao de tarefas rotineiras (onde aplicvel).

Manuteno reduzida MTTR e tempo parado reduzidos. Fiao reduzida, simplificao da fiao e integrao por

redes de comunicao.

Requerimentos de espao reduzidos Tanto espao no piso quanto tamanho do painel reduzidos.

Preparado para modificaes no processo e em segurana.

Protegendo simultaneamente pessoas, lucros e produtividade


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