Tecnologia
O foco da segurança das máquinas é reduzir o risco de danos às pessoas e às máquinas. Isso pode ser atingido através de:
- Prevenção de riscos durante a fase de projeto da instalação
- Criação de barreiras físicas
- Uso de placas e treinamento do pessoal de operação
- Uso de dispositivos de segurança funcionais, como sensores de segurança, cortinas de luz e barreiras fotoelétricas de segurança
Segurança funcional
Como não há risco zero na área de processamento de materiais, os riscos devem ser avaliados e deve ser atingido um risco residual aceitável. Na “segurança funcional”, trata-se de determinar o dano que pode ser causado por uma situação e controlar isso com auxílio de dispositivos voltados à segurança.
A empresa ifm não realiza análises de risco das aplicações. Oferecemos cortinas de luz e barreiras fotoelétricas, as quais atendem aos mais elevados requisitos técnicos de segurança:
- Tipo 4
- SIL 3
- SIL CL 3
- PL e
Existem diversas normas sobre segurança de máquinas.
- A IEC 61508 é uma norma internacional sobre o desenvolvimento de sistemas elétricos, eletrônicos e eletrônicos programáveis. Ela define os requisitos que os sistemas devem atender quanto ao projeto, operação e manutenção, para atingir um determinado nível de integração de segurança (SIL). É considerada uma norma de referência, a partir da qual são derivadas outras normas específicas dos diferentes ramos.
- A ISO 13849-1 define os requisitos ao Nível de Desempenho (PL - Performance Level) para sistemas elétricos, eletrônicos e eletrônicos programáveis, especialmente para máquinas.
- A IEC 62061 define os requisitos a sistemas elétricos, eletrônicos e eletrônicos programáveis bem como sistemas não elétricos, como máquinas hidráulicas e pneumáticas em relação ao limite de reivindicação SIL (Safety Integrity Level claim limit, SIL cl).
- A IEC 61511 define os requisitos SIL para a automatização do processo.
- As IEC 61496-1 e -2 definem os requisitos especialmente para dispositivos fotoelétricos, como cortinas de luz e barreiras fotoelétricas (tipo).
Terminologia
Comparação entre cortinas de luz e barreiras fotoelétricas de segurança
Cortinas de luz de segurança possuem um emissor e um receptor, assim como as barreiras fotoelétricas unidirecionais. Vários raios de luz infravermelha cercam a área de perigo. Se forem interrompidos, a cortina de luz envia um sinal ao circuito de parada de emergência da máquina. Uma cortina de luz é composta de vários raios dispostos bem próximos entre si (distância de 14...90 mm, conforme a resolução), enquanto que uma barreira fotoelétrica é composta de apenas poucos raios (2, 3 ou 4), os quais estão bem mais distantes entre si (300...500 mm). De acordo com a resolução, as cortinas de luz podem ser usadas para a proteção para os dedos, mãos ou corpo, enquanto que as barreiras fotoelétricas podem ser aplicadas somente para a proteção para o corpo.
Diferenças entre cortinas e barreiras fotoelétricas tipo 2 e tipo 4
Quando o sistema de segurança funcional aplicado é um dispositivo fotoelétrico, como uma cortina de luz ou uma barreira fotoelétrica (ao contrário de um sensor de proximidade indutivo), é utilizada a denominação “tipo”, para definir os requisitos conforme IEC 61496-1 e -2.
| Tipo 2 | Tipo 4 | |
|---|---|---|
| Controle confiável | Verificação quanto a erros durante o início ou reinício. | Automonitoramento contínuo quanto a erros. |
| Ângulo de reflexão efetivo (EAA) |
5° EAA. Em instalações próximas a superfícies brilhantes, o raio de luz pode tomar um caminho alternativo inseguro, também denominado de “curto-circuito óptico”. | 2,5° EAA. Um ângulo de reflexão efetivo menor reduz o risco de um curto-circuito óptico. |
| Criação de um circuito redundante | Não necessário. | Contêm componentes críticos e circuitos duplicados, para disponibilizar de um sistema backup em caso de falha do sistema primário. |
| Nível de segurança atingível |
SIL 1, SIL cl 1 e PL c. | Atende os mais elevados requisitos SIL conforme IEC61496: SIL 3, SIL cl 3 e PL e. |
| Custos | Custos mais baixos. | Normalmente os custos são mais elevados, porém, as cortinas de luz tipo 4 ifm são comparáveis com o preço das cortinas de luz tipo 2. |
Altura e largura do campo de proteção
A altura do campo de proteção não indica o comprimento total da cortina de luz ou da barreira fotoelétrica de segurança, mas a área entre o primeiro e o último raio. A empresa ifm disponibiliza cortinas de luz de segurança com alturas de campo de proteção entre 160 e 1810 mm em passos de 150 mm e barreiras fotoelétricas de segurança com alturas de proteção entre 500 e 900 mm.
A largura do campo de proteção é a distância entre o emissor e o receptor. Ela também pode ser denominada de alcance. Todas as nossas cortinas de luz e barreiras fotoelétricas de segurança podem ser operadas com alta potência luminosa, aumentando o alcance. Isso pode ser configurado através do cabeamento. Veja os detalhes abaixo.
Diferença entre proteção contra o acesso e proteção da área de perigo
O termo proteção contra o acesso se refere a cortinas de luz colocadas diretamente próxima de uma máquina, para proteger o acesso às áreas de perigo. O termo proteção da área de perigo se refere a cortinas de luz ou barreiras fotoelétricas dispostas em volta da máquina, para proteger o acesso a toda a área.
Resolução
A resolução é a soma do diâmetro de uma lente e da distância entre centros de duas lentes vizinhas. Objetos maiores do que a resolução não conseguem passar pela área protegida sem causar um erro. Quanto menor a resolução, menor é o objeto detectável pela cortina de luz.
Aplicações de muting
Durante o muting a função de proteção é suspensa temporariamente. Em aplicações típicas, o material a produzir pode passar pela cortina de luz ou barreira fotoelétrica, enquanto que as pessoas não têm acesso à área insegura. A função muting é obtida pela combinação das cortinas de luz ifm com o relé de segurança G2001S.
Um paletizador posiciona um palete com barris sobre uma esteira transportadora. Sensores muting são acionados e o palete pode sair da área (na figura, ele se move da direita para a esquerda). Se um operador tentar entrar na área de paletização, a cortina de luz detecta a sua presença e interrompe o fornecimento de energia elétrica à máquina.
Aplicações de blanking
Durante o blanking, o monitoramento de até três raios vizinhos é suspenso, sem que isso cause a interrupção do circuito de segurança. Este tipo de cortinas de luz é usado tipicamente para a alimentação ou remoção de material. Na suspensão móvel (floating blanking), um objeto pode se mover de um lado para o outro no campo de proteção enquanto a máquina permanece em operação. Outros raios estão ativos e formam a proteção para pessoas. No blanking permanente um objeto pode permanecer permanentemente na área protegida, sem que o circuito de segurança seja interrompido. O modo de operação das cortinas de luz blanking ifm pode ser selecionado através do cabeamento.
Paletes de aço são transportados até uma prensa perfuradora. A parte inferior dos raios pode ser acionada sem interrupção do circuito de segurança. No entanto, se um operador tentar colocar a mão dentro da prensa, a máquina é parada imediatamente.
Aplicações em cascata
Através da ligação em cascata, várias cortinas de luz podem ser colocadas em série. Atualmente a empresa ifm não tem cortinas de luz em cascata na gama de produtos. Cada cortina de luz precisa do seu próprio relé de segurança.
Uma cortina de luz pode ser montada verticalmente à frente da máquina e outra horizontalmente à frente da máquina.