O que é segurança funcional em atuadores elétricos?

A segurança funcional em atuadores elétricos garante que um sistema de comando de movimento reaja de forma previsível e segura em caso de falha ou em situações de perigo. Conforme a norma ISO 13849-1, as funções de segurança são projetadas para reduzir o risco de movimentos perigosos, proteger os operadores e garantir a conformidade com as normas de segurança para máquinas. No caso dos reguladores de servoacionamento, isso significa integrar mecanismos que parem, limitem ou controlem o movimento de forma confiável quando determinadas condições forem atingidas.

Por que a segurança funcional é importante na construção de máquinas?

Uma segurança funcional eficaz ajuda os engenheiros a:

  • Reduzir o risco de lesões causadas por movimentos involuntários.
  • Evitar danos às máquinas em caso de falhas ou funcionamento anormal.
  • Cumprir os requisitos da norma ISO 13849-1 relativos aos níveis de desempenho.
  • Simplificar a validação e a documentação das funções relacionadas à segurança.
  • Construir máquinas que sejam mais fáceis de comissionar, operar e manter.

Como as principais funções de segurança se comportam em um sistema de comando de movimento

STO – Desligamento de torque seguro: Remoção imediata do torque para um estado de segurança rápido.

Desliga o torque instantaneamente e permite que o motor desacelere passivamente até parar, impedindo qualquer movimento adicional gerado pelo atuador. O STO está disponível em todos os nossos reguladores de servoacionamento com as variantes de segurança básica, padrão e avançada.

Gráfico da função de segurança STO mostrando a tensão caindo rapidamente com o tempo até zerar após o desligamento.

SBC – Controle de Frenagem Segura: Frenagem controlada para evitar o desvio ou a queda da carga.

Ativa o freio de parada mecânico em uma sequência de segurança após o STO para estabilizar cargas verticais ou suspensas. O SBC está disponível em reguladores de servoacionamento com as variantes de segurança padrão e avançada.

Gráfico da função de segurança SBC mostrando a frenagem controlada, com a velocidade diminuindo com o tempo até que o motor esteja imobilizado com segurança.

SS1 – Parada de segurança 1: Desaceleração controlada antes da comutação para um estado seguro.

Diminui a velocidade do eixo de forma controlada antes de desligar o torque, reduzindo assim o estresse mecânico e permitindo uma parada previsível. O SS1 está disponível em reguladores de servoacionamento com as variantes de segurança padrão e avançada.

Gráfico da função de segurança SS1 mostrando uma sequência de parada segura, com a velocidade reduzida a zero antes da ativação do desligamento seguro do torque (STO).

SOS – Parada de Operação Segura: Mantém o eixo em parada controlada com segurança.

Mantém o motor em uma posição fixa enquanto o servoacionamento permanece energizado, permitindo pausas seguras e reinícios rápidos sem a necessidade de retorno à posição inicial. O SOS é oferecido com reguladores de servoacionamento de segurança avançada.

Gráfico da função de segurança SOS mostrando o acionamento desacelerando até a velocidade zero e, em seguida, mantendo uma parada operacional segura.

SS2 – Parada de segurança 2: Parada controlada com retenção energizada para garantir a precisão da posição.

Interrompe o movimento de forma controlada, como em SS1, mas mantém o servoacionamento energizado para manter uma posição com precisão em aplicações que exigem exatidão. O SS2 está incluído nos reguladores de servoacionamento com segurança avançada.

Gráfico da função de segurança SS2 mostrando uma parada segura controlada, seguida por uma parada operacional segura (SOS) à velocidade zero.

SLS – Limite seguro de velocidade: Impede movimentos que ultrapassem um limite de velocidade seguro específico.

Monitora continuamente a velocidade do motor e aciona uma reação de segurança caso o eixo exceda o limite permitido, permitindo uma configuração segura ou a interação do operador. O SLS está disponível em reguladores de servoacionamento de segurança avançada.

Gráfico da função de segurança SLS mostrando a velocidade monitorada dentro dos limites definidos, garantindo que o acionamento permaneça com segurança abaixo do limite de velocidade definido.

SMS – Velocidade máxima segura: Mantém o movimento dentro de limites mecânicos definidos.

Controla o motor para evitar deslocamento excessivo, colisões ou força excessiva que possam danificar o equipamento ou comprometer a segurança. O SMS está disponível nas versões de servoacionamento com segurança avançada.

Gráfico da função de segurança SMS que mostra a velocidade monitorada em um intervalo definido, garantindo que o atuador permaneça com segurança entre os limites superior e inferior de velocidade.

Perguntas frequentes

O que é segurança funcional em atuadores elétricos?

A segurança funcional garante uma reação previsível do atuador elétrico em uma situação perigosa devido a uma falha, movimento indesejado ou acionamento de um dispositivo de segurança. Ela reduz os riscos com a aplicação de funções de segurança específicas conforme a norma ISO 13849-1.

Que atuadores elétricos da Festo possuem certificação ISO 13849-1?

A Festo oferece reguladores de servoacionamento com variantes de segurança básica, padrão e avançada, segundo os requisitos da norma ISO 13849-1. Os detalhes da certificação variam conforme o produto e o nível de segurança; as informações sobre conformidade podem ser encontradas nos dados técnicos de cada variante do produto.

Quais as funções de segurança disponíveis nos atuadores elétricos da Festo?

Os reguladores de servoacionamento da Festo oferecem uma variedade de funções de segurança para ajudá-lo a projetar sequências de movimento seguras e conforme as normas, sendo que o nível de segurança depende da variante.

  • Segurança básica (S0): STO
  • Segurança padrão (S1): STO, SBC, SS1
  • Segurança avançada (S3): STO, SBC, SS1, SOS, SS2, SLS, SMS

O que é o Nível de Desempenho d e por que ele é importante?

O Nível de Desempenho d (PL d) representa um alto nível de redução de risco na norma ISO 13849-1. Ele indica que uma função de segurança pode reduzir os riscos de forma confiável em aplicações de risco médio a alto.

A ISO 13849‑1 define cinco Níveis de Desempenho, do PL a (mais baixo) a PL e (mais alto), para classificar o grau de confiabilidade com que uma função de segurança reduz o risco.

Os atuadores da Festo podem ser integrados a sistemas de segurança já existentes?

Sim. Os atuadores da Festo são compatíveis com redes de comunicação comuns e seguras, como PROFINET/PROFIsafe; isso simplifica sua integração em arquiteturas de máquinas existentes. Graças às suas opções de conectividade integradas, os atuadores suportam diversos protocolos de fieldbus e de segurança sem a necessidade de hardware adicional.

Preciso de um controlador de segurança separado para esses atuadores?

Em muitas aplicações, isso não é necessário, pois as funções de segurança integradas nos reguladores de servoacionamento são capazes de lidar com tarefas relacionadas à segurança. Para conceitos de segurança mais complexos, pode ser necessário um controlador de segurança específico.

Onde posso obter a documentação ou os certificados de segurança?

Os certificados de segurança, os valores característicos e a documentação estão disponíveis no site da Festo e nas bibliotecas de recursos, incluindo a biblioteca de valores característicos VDMA Sistema. Informações adicionais podem ser encontradas nas notas de aplicação fornecidas para cada produto.