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
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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
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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.
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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.
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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
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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.
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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
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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
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1. Anlise de Riscos/Perigos
Ciclo de vidade segurana
1. Anlise deriscos ou perigos
Projeto do Sistema baseado na integrao das funcionalidades da mquina e tambm de segurana
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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
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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
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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
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2. Requerimentos Funcionais
Ciclo de vidade segurana
1. Anlise deriscos ou perigos
2. Requerimentosfuncionais
Projeto do Sistema baseado na integrao das funcionalidades da mquina e tambm de segurana
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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!
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Copyright 2012 Rockwell Automation, Inc. All rights reserved.(Confidential For Internal Use Only) Copyright 2010 Rockwell Automation, Inc. All rights reserved.
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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
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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
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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
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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.
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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
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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
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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
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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.
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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
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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
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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.
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3. Projeto e Verificao
Ciclo de vidade segurana
1. Anlise deriscos ou perigos
2. Requerimentosfuncionais
3. Projeto e verificao
Projeto do Sistema baseado na integrao das funcionalidades da mquina e tambm de segurana
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Arquitetura Simples(EN954 Cat B ISO13849 PLa)
No circuito simples podemos utilizar dispositivos de controle que no so classificados como segurana.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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
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4. Instalao e Validao
Ciclo de vidade segurana
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
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5. Manuteno e Melhorias
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
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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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