RELATÓRIO ENGENHARIA ELÉTRICA

A automação de um determinado processo produtivo implica em uma série de modificações na programação e controles de segurança na célula robótica. Apesar do investimento inicial ser elevado, tanto em maquinário quanto em modificações, a longo prazo ele representa uma economia significativa para a organização. Atualmente a evolução tecnológica tem sido apontada como uma necessidade de sobrevivência da indústria, já que para se manter competitiva no mercado mundial, a empresa precisa reduzir custos operacionais. Com base nessa questão, a automatização em linhas de produção passou a ser enxergada como investimento necessário, tendo como principal meta o controle de custos e aumento de produtividade. As máquinas são a resposta para a busca pela competitividade industrial, eficazes e programadas para execução de movimentos rápidos e padronizados, a utilização de robôs pode até quadruplicar a produção em determinados segmentos.

Os conceitos de arquitetura na norma ISO 13849, expresso como categorias, não foi eliminado, os mesmos questionamentos sobre severidade (gravidade do ferimento), frequência de exposição e possibilidade de evasão se mantém os mesmos, porém teremos como saídas os níveis de performance (PL a, b, c, d ou e) e não mais as categorias (B, 1, 2, 3 ou e). Segundo a NT 48, Para o alcance do nível de performance requerido, não basta apenas a arquitetura do sistema (categorias), mas também trabalhar as variáveis como a confiabilidade dos dados para as partes constituintes do sistema expresso no tempo médio para falha perigosa (MTTFd), a cobertura de diagnóstico (DC) que representa a quantidade de monitoramento de falhas no sistema, proteção contra falhas de causa comum, proteção contra falhas sistemáticas e, sempre que necessário, requisitos específicos de software.

Para determinar o nível de desempenho requerido (PLr) como o gráfico de risco na NBR 14153 (EN954-1), um nível de desempenho exigido é avaliado em termos da gravidade da lesão (S), frequência e/ou exposição ao perigo (F), e possibilidade de evitar o perigo ou limitar os danos (P). Como resultado, o nível de desempenho pretendido (PLr) variando de "a" a "e" é determinada em função da amplitude do risco. Significado dos Símbolos: S1: leve (normalmente lesão reversível). • Categoria 3: aplicam-se os requisitos das categorias B e 1. O comportamento do sistema permite que, quando ocorrer um defeito isolado, não ocorra a perda da função de segurança, e que alguns defeitos sejam detectados. No entanto, o acúmulo de defeitos não detectados pode levar à perda da função de segurança.

• Categoria 4, aplicam-se os requisitos das categorias B e 1, e ainda as partes dos sistemas de comando relacionadas à segurança devem ser projetadas de tal forma que uma falha isolada em qualquer das partes relacionadas à segurança não leve à perda das funções de segurança, e a falha isolada seja detectada antes ou durante a próxima atuação sobre a função de segurança, como imediatamente ao ligar o comando, ao final do ciclo de operação da máquina. Se essa detecção não for possível, o acúmulo de defeitos não deve levar à perda das funções de segurança. DC refere-se a certeza de detectar falhas em todo o sistema, incluindo software. CCF refere-se à proteção de todo o sistema de falha, devido a uma causa comum.

Como parâmetros de confiabilidade, MTTFd e DCavg são determinados por fórmulas e CCF é determinada com um método cheklist (lista de avaliação). Cada um dos parâmetros é classificado em níveis usando valores padrão: três níveis de MTTFd, três níveis para a DC e dois níveis de CCF. Os níveis de desempenho são avaliados de forma abrangente em termos destes quatro parâmetros. Tabela de relação para o exemplo acima. Tabela 1 - PL x categoria de segurança Fonte: Fast Automação Quanto à inclusão na NR-12 da expressão estado da técnica, isso em nada se relaciona à exclusão do termo falha segura, mas sim, indica que uma máquina deve ser segura, como definido na ABNT NBR ISO 12100 (antigas NBR NM 213, Partes 1 e 2 e NBR 14009).

Não se espera que os fabricantes de máquinas utilizem soluções que ainda estão em fase de investigação ou meios técnicos que ainda não se encontram no mercado. Por outro lado, estes devem estar atentos ao progresso técnico e adotar as soluções técnicas mais eficazes adequadas à máquina em questão, quando estas estiverem disponíveis a um custo razoável. Da leitura dos itens destacados acima em conjunto com a Diretiva e seu guia de aplicação, tem-se ainda que em alguns casos, pode não ser possível satisfazer plenamente os requisitos essenciais de segurança e saúde, dado o atual estado da técnica. As medidas de proteção são definidas segundo a NR 12 em: • Medidas de proteção coletivas; • Medidas administrativas ou de organização do trabalho; • Medidas de proteção individual.

Essas medidas possuem suas respectivas divisões para cada tipo de acionamento: mecânico, elétrico, pneumático, hidráulico, e para cada um destes possuem suas formas de segurança, como as que seguem Arranjo físico; • Dispositivos de partida, acionamento e parada; • Componentes pressurizados; • Aspectos ergonômicos; • Riscos adicionais; • Procedimentos de trabalho (ABNT, 2013). Esses tópicos estão detalhadamente explicados na NR 12, e serão analisados e utilizados de acordo com as especificações do projeto e suas necessidades. Segundo MENDES (2001) as diretrizes tomadas em fase de projeto podem refletir num possível acidente de trabalho, a partir deste contexto a NR 12 estabeleceu a obrigatoriedade de equipamentos e dispositivos de segurança nas máquinas. Também se faz necessária adequação de máquinas e equipamentos já em uso para cumprimento das exigências normativas.

Nesses casos, no entanto, é preciso adotar medidas que garantam a preservação da integridade física dos visitantes e expositores; c) Classificados como eletrodomésticos; d) Máquinas e equipamentos destinados à exportação.   Com base no alto índice de acidentes de trabalho é de suma importância a fiscalização e cumprimento das exigências normativas presentes na NR 12, cujo conceito fundamental é garantir a integridade do trabalhador, tendo em vista que sem dispositivos de segurança adequados o homem não tem capacidade física de se proteger e evitar danos à sua saúde em seu meio de trabalho. Os itens 12. até 12. apresentam instruções de dispositivos de segurança, conforme descreve o item 12. Figura 7 – Ciclo de funcionamento de um sistema de automação genérico Fonte: Embarcados Com uma estrutura semelhante, o controlador configurável de segurança utiliza a memória configurável para armazenar e executar as funções de intertravamento, controlando e monitorando entradas e saídas de segurança b) Dispositivos de intertravamento: chaves de segurança eletromecânicas, magnéticas e eletrônicas codificadas, optoeletrônicas, sensores indutivos de segurança e outros dispositivos de segurança com ação e ruptura positiva que possuem a finalidade de impedir o funcionamento de elementos da máquina sob condições específicas, como por exemplo com a proteção móvel aberta; (Alínea alterada pela Portaria MTPS nº 211/2015 - DOU 10/12/2015).

c) Sensores de segurança: dispositivos detectores de presença mecânicos e não mecânicos, que atuam quando uma pessoa ou parte do seu corpo adentra a zona de detecção, enviando um sinal para interromper ou impedir o início de funções perigosas, como cortinas de luz, detectores de presença opto eletrônicos, laser de múltiplos feixes, barreiras óticas, monitores de área, ou scanners, batentes, tapetes e sensores de posição; (Alínea alterada pela Portaria MTPS nº 211/2015 - DOU 10/12/2015) Existem outras técnicas de sensoriamento e aplicações como scanners, barreiras ópticas, cortinas de luz, entre outros. Muito eficiente no ambiente industrial, a cortina de luz também utiliza de sensores de funcionamento opto eletrônico e é monitorada por interface de segurança. O dispositivo é composto por transmissores e receptores de feixes de luz infravermelha, que ao detectarem presença dentro da zona de perigo emitem sinal elétrico ocasionando na parada da máquina.

Também são muito utilizados os sensores de pressão, como no caso do tapete de segurança, composto por duas placas planas metálicas, separadas por tiras isolantes ou isopor que quando pressionadas produzem um curto-circuito enviando sinal de parada ao equipamento. Este tipo de técnica será adaptado para modelagem de sistemas de automação que envolve um pouco mais de dificuldade. Algoritmos computacionais⇒ São utilizados em soluções extremamente complexas, estes necessitam de softwares adequados e não serão discutidos neste trabalho. Além do bloco de segurança as válvulas de segurança também ajudam a proteger o equipamento do excesso de pressão. As válvulas (também conhecidas como alívio) são dispositivos de alivio de pressão auto atuados e projetados para se abrirem quando a pressão de operação da caldeira, vaso de pressão, trocador de calor, tubulação, etc.

Exceder os limites de pressão ou temperatura. O objetivo principal de qualquer sistema de automação, é eficaz para a condição de praticidade quanto se trata de todo o processo. Portanto os sistemas de segurança usados para a partida ou acionamento das máquinas devem possuir dispositivos que impeçam seu funcionamento automático ao serem energizadas e paralisação dos movimentos perigosos e demais riscos quando ocorrerem falhas ou situações anormais de trabalho. Tendo em vista o anteriormente exposto, conclui-se com a diversidade de dispositivos elétricos e a correta instalação dos mesmos em um sistema de segurança, é possível chegar a uma solução de segurança em conformidade com os requisitos de segurança exigidos pela NR 12 REFERÊNCIAS ABB GROUP. IRB 4400 Industrial Robot.

Zurich: ABB, 2010. Acesso em 14 out. ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. NBR14153 - Segurança de Máquinas - Partes de sistemas de comando relacionados à segurança. Rio de Janeiro, 2013 ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. NBR13852 - Segurança de máquinas - Distâncias de segurança para impedir o acesso a zonas de perigo pelos membros superiores Rio de Janeiro, 2003 BALLUFF. Acesso em 20 out. FESTO Didactic. Fundamentos da robótica. São Paulo: Festo, 1993 FREITAS, Carlos Márcio, 2011. CLP – Controlador Lógico Programável. INTERNATIONAL ELECTROTECHNICAL COMMISSION. IEC 61508 - Functional Safety of Electrical/Electronic/Programmable Electronic Safety-related Systems. INTERNATIONAL ELECTROTECHNICAL COMMISSION. IEC 61131 - Programmable controllers. LEUZE ELECTRONIC, 2013.