Alcançar um nível PL “e” com sensores eletrónicos de segurança
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Como alcançar um nível PL “e” com sensores eletrónicos de segurança ligados em cascata (equivalente à ligação série).
Existe uma grande diversidade de dispositivos que podemos utilizar como entrada (SRP/CS input) de uma função de segurança. Como referência: detetores magnéticos, dispositivos de encravamento eletromecânicos com ou sem bloqueio, interruptores de posição para aplicações de segurança (instalados em modo positivo), e sensores eletrónicos (tecnologicamente mais avançados). Apenas estes últimos sensores nos permitem alcançar um nível PL “e” segundo a Norma EN 13849-1:2008, utilizando mais do que um dispositivo e ligados em cascata, sendo supervisionada toda a cadeia por um módulo de segurança ou entrada de um PLC de segurança. Ao desenhar uma máquina nova ou adequar uma já existente devemos partir de uma avaliação de riscos rigorosa e o mais completa possível. Devemos considerar os aspetos de ergonomia, o ruído ou a iluminação, até aos diferentes perigos mecânicos, elétricos ou de outra natureza que possam estar presentes. Existe um método iterativo para o desenho e desenvolvimento da máquina, segundo os critérios de segurança. Este método está descrito e desenvolvido na Norma harmonizada EN 12100:2010.
Uma vez realizada a avaliação de riscos consideraremos as medidas de solução nas quais intervêm SRP/CS (partes do sistema de comando relativas à segurança) e determinaremos as funções de segurança formadas por estas SRP/ CS. A partir daqui, e para cada SF (função de segurança), teremos que determinar os seus requisitos, o nível de prestações requerido (PLr) segundo EN 13849, e posteriormente desenhar e calcular cada SRP/CS para comprovar que o PL obtido pela SF (função de segurança formada pelas SRP/CS input, lógica e output) alcança ou melhora o PLr (PL ≥ PLr). A partir daqui realizaremos a validação (aspetos “quantificáveis” e “não quantificáveis”) da função de segurança. Quando encontrarmos que o nível PLr = PLe e a função de segurança que devemos desenhar têm várias SRP/CS na entrada (por exemplo 5 detetores magnéticos BNS260 da Schmersal em cinco portas ou acessos diferentes) daremos conta da impossibilidade de os ligarmos em série. Desta forma, apenas poderíamos alcançar um nível PLd. O motivo é que numa ligação em série não podemos detetar todas as falhas perigosas e não podemos excluir a possibilidade de uma acumulação de falhas.
Portanto trata-se de uma arquitetura de categoria 3 (2 canais, mas com deteção de defeitos limitada), com uma cobertura de diagnóstico (DC) de 60% e, portanto, equivalente a um nível máximo PLd. Devemos recordar que o nível de prestações (PL) numa função de segurança (SF) fica determinado pelo nível PL de cada SRP/CS que compõem a função [SRP/CS Inputs (I) – SRP/CS Logics (L) – SRP/CS Outputs (O)], e que os três blocos devem cumprir com esse nível de prestações. Tendo em conta que no exemplo anterior necessitávamos de um nível PLe e a possibilidade de ligação em cascata de 5 dispositivos monitorizados por apenas um módulo de segurança, deveremos utilizar sensores de segurança eletrónicos (a “família” RSS da Schmersal, por exemplo).
COMO? A ligação em cascata de sensores eletrónicos (cada um dispõe de “entradas” e “saídas” de segurança) garante e certifica um nível PLe na SRP/CS de entrada. Neste caso encontramo-nos com uma arquitetura que perante apenas um defeito, a SF é sempre desempenhada, os defeitos são detetados a tempo para prevenir a perda da SF e é tida em conta a acumulação de defeitos não detetados [arquitetura de categoria 4 com uma cobertura de diagnóstico (DC) de 99%]. Além disso, a imunidade a falhas dos componentes (MTTFd) possui um nível “alto”. Portanto, o nível de prestações PL da nossa “SRP/CS input”, que utiliza 5 sensores de segurança eletrónicos RSS 260 ligados em cascata, é PLe. Se, além disso, utilizarmos um módulo de segurança SRB 301 MC na lógica (SRP/CS Logic com PLe), e utilizarmos dois contactores de guia forçada na saída (SRP/CS output com PLe) teremos garantido que a nossa SF (função de segurança) completa alcance um nível PLe.