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Cortina de luz de segurança tipo 4: guia de seleção e padrões
Guia de cortina de luz de segurança tipo 4: padrões, seleção e integração
O Tipo 4 é uma classificação de segurança funcional para dispositivos de proteção optoeletrônicos ativos, mas selecionar uma cortina de luz de segurança Tipo 4 requer mais do que escolher o tipo de dispositivo mais alto. Capacidade de detecção, risco da máquina, distância de segurança e função de segurança completa precisam trabalhar juntos.
Neste guia:
o que o Tipo 4 significa na estrutura IEC 61496, como ele se relaciona com o desempenho de segurança da máquina, como a resolução de detecção de 14, 25 e 45 mm afeta a seleção e como a ISO 13855:2024 influencia o posicionamento de salvaguarda.
02 · Compreendendo o Tipo 4
O que significa realmente “Type 4”?
O tipo 4 descreve as características de segurança funcional de um dispositivo de proteção optoeletrônico ativo. Não descreve o tamanho da cortina de luz, sua distância de detecção, sua resolução ou o desempenho geral de segurança da máquina.
As cortinas de luz de segurança são comumente classificadas no CEI 61496 framework para equipamentos de proteção eletro-sensíveis Dentro desse quadro, os dispositivos Tipo 4 são projetados para atender a requisitos mais exigentes para detecção de falhas, comportamento de diagnóstico e resistência a falhas perigosas do que os Tipos de dispositivos inferiores.
Em termos práticos, isto significa que uma cortina de luz de segurança Tipo 4 é concebida de modo a que as avarias relevantes para a função de proteção sejam detetadas com um elevado nível de fiabilidade Em termos práticos, os dispositivos Tipo 4 incorporam medidas de diagnóstico destinadas a detetar avarias relevantes para a segurança, de modo a que tais avarias não derrotem silenciosamente a função de proteção.
Tipo 4 Classificação do dispositivo (Type 4 Device Classification) Não é uma classificação completa da máquina
Um dos mal-entendidos mais comuns é tratar Tipo 4, Categoria 4, PL e e SIL 3 como rótulos intercambiáveis, são conceitos relacionados utilizados na engenharia de segurança funcional, mas descrevem diferentes partes do problema de segurança.
A cortina de luz tem sua própria classificação de dispositivo A função de segurança completa também inclui o sistema de controle relacionado à segurança, comportamento de parada da máquina, dispositivos de saída, fiação, cobertura de diagnóstico e a maneira como a proteção é posicionada em torno do perigo.
O Tipo 4 Também Não Determina a Resolução
Uma cortina de luz de segurança Tipo 4 pode usar diferentes resoluções de detecção Por exemplo, a atual plataforma CCH ENT inclui opções de 14, 25 e 45 mm Essas resoluções abordam diferentes requisitos de detecção, mas todas pertencem à mesma família de produtos Tipo 4.
Resolução, distância de segurança e Tipo de dispositivo, portanto, precisam ser selecionados em conjunto, em vez de tratados como a mesma especificação Abordamos a questão de resolução mais adiante neste guia.
Nota Engenharia
“Tipo 4” deve responder a uma pergunta: qual classificação de dispositivo de segurança o dispositivo de proteção atende?
Não deve ser usado por si só para decidir a resolução necessária, distância de instalação ou nível de desempenho final da máquina Essas decisões vêm da avaliação de risco da máquina e do projeto completo da função de segurança.
Se você estiver decidindo se uma máquina requer Tipo 2 ou Tipo 4, consulte nosso Guia de seleção baseado em risco Tipo 2 vs Tipo 4 em vez de escolher apenas no rótulo do produto.
03 · Estrutura de Padrões
Os padrões por trás de uma cortina de luz de segurança tipo 4
Nenhuma norma única responde a todas as questões de segurança da máquina. A IEC 61496 define os requisitos dos dispositivos de proteção, enquanto outras normas abordam o sistema de controle relacionado à segurança e o posicionamento da proteção.
Para uma cortina de luz de segurança Tipo 4, a distinção mais importante é entre o padrão que define o dispositivo protetor e os padrões usados para projetar o função completa da segurança. Misturar esses papéis é uma razão pela qual termos como Tipo 4, PL e e distância de segurança às vezes são tratados incorretamente como se descrevessem a mesma coisa.
| Padrão | Papel Primário | Por que isso importa aqui |
|---|---|---|
| CEI 61496-1:2020 | Requisitos gerais e testes para equipamentos de proteção eletro-sensíveis (ESPE). | Fornece a estrutura geral para desempenho, projeto e teste do equipamento de proteção relacionados à segurança. |
| CEI 61496-2:2020 | Requisitos particulares para dispositivos de proteção optoeletrônicos ativos (AOPDs). | Aplica-se especificamente à tecnologia de detecção usada pelas cortinas de luz de segurança convencionais. |
| ISO 13849-1:2023 | Concepção e integração de partes dos sistemas de controlo relacionadas com a segurança. | Fornece a metodologia utilizada na avaliação do desempenho da função de controlo completa relacionada com a segurança, incluindo o PL. |
| ISO 13855:2024 | Posicionamento e dimensionamento de salvaguardas relativas à abordagem humana. | Usado ao determinar a distância que um dispositivo de proteção deve ser posicionado da área perigosa para a abordagem aplicável. |
IEC 61496 Não Determina a Distância Final de Segurança
IEC 61496 estabelece requisitos para o próprio equipamento de proteção eletro-sensível Ele não determina por si só onde a cortina de luz deve ser instalada em uma máquina particular.
O posicionamento de salvaguarda requer informações adicionais sobre como uma pessoa pode abordar o perigo, com que rapidez a máquina pode parar e como a função de segurança completa responde É aqui que padrões como a ISO 13855 se tornam relevantes.
PL e Também Não É Outro Nome Para Tipo 4
A ISO 13849-1 aborda as partes relacionadas à segurança do sistema de controle Uma cortina de luz Tipo 4 pode ser usada dentro de funções de segurança que exigem alto desempenho, mas o Nível de Desempenho final alcançado depende da arquitetura completa e não apenas da etiqueta da cortina de luz.
Nota Engenharia
Pense nos padrões como camadas, em vez de classificações intercambiáveis.
A IEC 61496 aborda o dispositivo de proteção, a ISO 13849-1 aborda o projeto do sistema de controle relacionado à segurança e a ISO 13855 aborda o posicionamento de salvaguarda Uma função de segurança de máquina compatível pode precisar que todas essas considerações funcionem juntas.
04 · A Função de Segurança Completa
Como uma cortina de luz de segurança se encaixa na função de segurança
Uma cortina de luz de segurança detecta a interrupção de seu campo de proteção, mas não interrompe o movimento perigoso da máquina por si só.
Quando um objeto interrompe o campo de proteção, a cortina de luz de segurança altera o estado de suas saídas de segurança Estes Sinais OSSD são então avaliados por um sistema de controle apropriado relacionado à segurança, que inicia a resposta necessária da máquina.
A eficácia da salvaguarda depende, portanto, não apenas da cortina de luz, mas também da rapidez com que o sistema completo reage e de quanto tempo leva o movimento perigoso da máquina para atingir o estado de segurança exigido.
01
Campo de Proteção Interrompido
Uma pessoa, parte do corpo ou outro objeto detectável entra no campo de detecção ativo.
02
Mudanças no estado OSSD
A cortina de luz de segurança fornece o estado de saída relacionado à segurança correspondente ao sistema de controle conectado.
03
Controle de segurança responde
A arquitetura de controle relacionada à segurança processa o sinal e comanda a resposta de segurança necessária da máquina.
04
Movimento perigoso atinge um estado seguro
A máquina deve atingir a condição de segurança exigida antes que uma pessoa possa chegar à área perigosa.
Por que isso é importante para a seleção do tipo 4
Um dispositivo Tipo 4 fornece uma arquitetura de dispositivo de proteção de alto desempenho, mas a classificação Tipo por si só não pode compensar um sistema de controle inadequado, tempo de parada excessivo ou posicionamento de salvaguarda incorreto.
É também por isso que a distância de segurança deve ser calculada utilizando o tempo de resposta do dispositivo de proteção selecionado juntamente com o desempenho de parada da função completa de segurança da máquina.
Nota Engenharia
A cortina de luz detecta A função de segurança completa traz a máquina ao estado seguro necessário.
O tipo de dispositivo, a arquitetura do sistema de controle, o desempenho de parada e a posição de salvaguarda devem, portanto, ser avaliados em conjunto, em vez de tratados como especificações independentes.
05 · Capacidade de Detecção
Resolução da cortina de luz de segurança: 14, 25 e 45 mm
Resolução descreve o tamanho mínimo do objeto que a cortina de luz de segurança foi projetada para detectar É um dos parâmetros de seleção mais importantes porque afeta o que pode ser detectado e pode influenciar a forma como a salvaguarda é posicionada em relação ao perigo.
Uma resolução mais fina pode detectar objetos menores dentro do campo de proteção. É por isso que valores numéricos mais baixos são comumente associados à proteção orientada para os dedos, enquanto valores maiores podem ser usados quando a detecção manual ou orientada para acesso for apropriada.
Contudo, a resolução não deve ser interpretada como um nível de segurança. A Cortina de luz de segurança Tipo 4 de 14 mm e a Cortina de luz de segurança Tipo 4 de 45 mm ambos podem pertencer à mesma família de dispositivos Tipo 4, atendendo a diferentes requisitos de detecção.
| Resolução | Direção Típica | Consideração Seleção |
|---|---|---|
| 14mm | Detecção fina/orientada para os dedos | Usado onde é necessária a detecção de objetos menores, muitas vezes mais próximo de um ponto de operação perigoso quando o projeto geral de salvaguarda permite. |
| 25mm | Detecção orientada para a mão | Uma escolha comum de média resolução para proteção de máquinas, onde a capacidade de detecção necessária e a distância de segurança podem ser satisfeitas. |
| 45mm | Detecção de objetos maiores/orientada para acesso | Considerado onde o conceito de salvaguarda permite um tamanho mínimo maior de objeto detectável e a geometria da abordagem é controlada adequadamente. |
Por que a resolução afeta a avaliação da distância de segurança
O posicionamento de salvaguarda não é determinado apenas pelo tempo de parada da máquina A capacidade de detecção também é importante porque a resolução selecionada influencia até que ponto uma pessoa pode penetrar em direção ao perigo antes que o dispositivo de proteção detecte a aproximação.
Esta é uma das razões pelas quais um valor de distância de segurança nunca deve ser copiado de outra máquina simplesmente porque as duas máquinas utilizam cortinas de luz com a mesma altura de proteção ou dimensões físicas semelhantes.
Altura de resolução e proteção são especificações diferentes
Resolução descreve o tamanho do objeto detectável A altura de proteção descreve a extensão vertical ou ativa do campo de detecção Uma cortina de luz mais alta não fornece automaticamente uma detecção mais fina, e uma cortina de luz de resolução mais fina não fornece automaticamente um campo de proteção mais alto.
Por exemplo, a atual família CCH ENT Tipo 4 usa 14, 25 e 45 mm plataformas de resolução com alturas de proteção dependentes do modelo e tempos de resposta O modelo completo, portanto, precisa ser selecionado em vez de escolher apenas a partir da resolução.
Nota Engenharia
Escolha a resolução do que deve ser detectado (não é a partir da suposição de que o menor número é automaticamente a melhor escolha.
A capacidade de detecção, a geometria da máquina, a altura de proteção, o tempo de resposta e a distância de segurança devem ser avaliados em conjunto Para as especificações atuais do modelo CCH, consulte o Página do produto de cortina de luz de segurança ENT Tipo 4 .
06 · Posicionamento de Salvaguarda
Distância de segurança e ISO 13855:2024
Mesmo a cortina de luz de segurança Tipo 4 correta não fornecerá proteção eficaz se for instalada muito perto do perigo A distância de segurança destina-se a fornecer separação suficiente para que a função de segurança atue antes que uma pessoa possa chegar à área perigosa.
A ISO 13855:2024 aborda o posicionamento e dimensionamento de salvaguardas com relação à aproximação do corpo humano Para uma cortina de luz de segurança, a distância necessária depende de mais do que o tempo de resposta impresso na folha de dados do produto.
O cálculo deve considerar o resposta completa da função de segurança: detecção pelo dispositivo de proteção, processamento de sinal no sistema de controle relacionado à segurança e o tempo necessário para que o movimento perigoso da máquina atinja o estado seguro necessário.
Abordagem
A forma como uma pessoa pode se mover, alcançar, alcançar ou de outra forma se aproximar da área perigosa afeta o posicionamento de salvaguarda.
Capacidade de detecção
A resolução da cortina de luz influencia o quão cedo uma parte do corpo que se aproxima pode ser detectada e pode afetar as considerações de distância adicional aplicáveis.
Tempo de resposta do dispositivo
Use o tempo de resposta real do modelo de cortina de luz selecionado, não o valor mais rápido da família de produtos.
Controle e pare o tempo
O sistema de controle de segurança e a máquina requerem tempo adicional para processar o sinal e levar o movimento perigoso ao estado seguro necessário.
Por que a mesma cortina de luz pode exigir distâncias diferentes
Duas máquinas podem usar exatamente a mesma cortina de luz de segurança Tipo 4 e ainda exigir diferentes posições de salvaguarda Uma máquina pode parar rapidamente, enquanto outra tem maior inércia mecânica ou uma resposta mais longa do sistema de controle.
A geometria da máquina também pode alterar o resultado Uma abordagem vertical para um ponto de operação não é avaliada automaticamente da mesma forma que uma instalação onde uma pessoa pode alcançar sobre ou ao redor do campo de proteção.
Use o tempo real de resposta do modelo ENT
Dentro da família CCH ENT, o tempo de resposta varia com a resolução selecionada, altura de proteção e configuração do modelo A avaliação final da distância de segurança deve, portanto, ser feita somente após o modelo exato ter sido selecionado.
Princípio Prático
A distância de segurança é a aplicação da máquina, uma propriedade do número fixo fornecido com a cortina de luz.
O tempo de resposta do produto é uma entrada O desempenho de parada da máquina, as condições de aproximação e o arranjo completo de salvaguarda também fazem parte da decisão de engenharia.
Ferramenta Engenharia
Calcule a distância para a máquina real.
Use nosso Calculadora de distância de segurança ISO 13855:2024 como auxílio de engenharia, o uso dos dados do dispositivo selecionado e das informações reais de parada da máquina O posicionamento final ainda requer avaliação e validação de risco específicas da máquina.
07 · Selecionando o Dispositivo de Proteção
Quando uma cortina de luz de segurança tipo 4 é apropriada?
O tipo 4 é frequentemente considerado quando uma função de segurança da máquina requer um alto nível de desempenho do dispositivo de proteção, mas a decisão correta começa com a avaliação de risco da máquina e não com o rótulo do produto.
Uma cortina de luz de segurança deve ser selecionada somente após o perigo, o acesso previsível e a redução de risco necessária terem sido compreendidos O projetista pode então determinar se um dispositivo de proteção optoeletrônico é apropriado e qual classificação de dispositivo é necessária.
Em algumas aplicações, uma cortina de luz de segurança Tipo 4 pode ser uma parte apropriada do conceito de salvaguarda Em outros, um dispositivo de proteção diferente, proteção física, intertravamento, um scanner a laser de segurança ou uma combinação de medidas podem abordar melhor o perigo real e o padrão de acesso.
01
Avalie o perigo
Identifique o movimento perigoso, a gravidade do dano, a exposição e as maneiras previsíveis pelas quais uma pessoa pode chegar à zona de perigo.
02
Definir a Função de Segurança
Determine o que o sistema de salvaguarda deve detectar e qual resposta segura da máquina deve seguir quando o acesso ocorrer.
03
Selecione o Tipo de Dispositivo
Escolha a classificação do dispositivo de proteção que suporta a função de segurança exigida e os requisitos de segurança da máquina aplicáveis.
04
Selecione Capacidade de Detecção
Escolha as dimensões de resolução e campo de proteção de acordo com o que deve ser detectado e como uma pessoa pode abordar o perigo.
05
Posição e Validar
Determine a distância de segurança necessária, integre o dispositivo no sistema de controle relacionado à segurança e valide o arranjo final de salvaguarda.
Tipo 4 Não significa automaticamente “Best” para cada aplicação
Selecionar o tipo de dispositivo mais alto disponível sem considerar a máquina real não substitui a análise de engenharia O dispositivo de proteção deve corresponder à função de segurança necessária, ao requisito de detecção, à geometria da instalação e ao desempenho de parada da máquina.
O mesmo princípio aplica-se no sentido oposto: um tipo de dispositivo inferior não deve ser selecionado simplesmente porque a máquina parece simples ou porque o custo de instalação é menor O desempenho exigido deve provir da avaliação de risco e das normas aplicáveis.
Cortina de luz de segurança ou scanner a laser de segurança?
As cortinas de luz de segurança são particularmente eficazes para aberturas definidas e campos de proteção lineares Um scanner a laser de segurança pode ser mais adequado quando uma área de proteção bidimensional, detecção de acesso no nível do chão ou campos de proteção configuráveis são necessários.
A escolha deve, portanto, basear-se na geometria do perigo e na função de protecção exigida, em vez de tratar as duas tecnologias como alternativas intercambiáveis.
Princípio Seleção
Comece com a função de segurança necessária Selecione o Tipo 4 somente quando ele se encaixar nessa função e no design de proteção completo.
Para uma comparação mais detalhada dos tipos de dispositivos de proteção, leia o Guia de seleção baseado em risco Tipo 2 vs Tipo 4 . Para as especificações atuais do produto CCH Tipo 4, consulte o Página de cortina de luz de segurança tipo 4 ENT .
08 · FAQ e recursos de engenharia
Perguntas frequentes sobre o guia de cortina de luz de segurança tipo 4
As perguntas abaixo resumem os pontos mais importantes ao avaliar as cortinas de luz de segurança Tipo 4 para proteção de máquinas industriais.
O que é uma cortina de luz de segurança Tipo 4?
Uma cortina de luz de segurança Tipo 4 é um dispositivo de proteção optoeletrônico ativo projetado para atender aos requisitos do Tipo 4 dentro da estrutura IEC 61496. O Tipo descreve características do próprio dispositivo de proteção e não deve ser tratado como a classificação geral de segurança da máquina.
Tipo 4 significa automaticamente Cat. 4, PL e ou SIL 3?
No. Tipo 4, categoria 4, nível de desempenho e SIL pertencem às partes relacionadas mas diferentes da engenharia funcional-segurança. Um dispositivo de proteção Tipo 4 pode ser usado em funções de segurança que exigem o elevado desempenho, mas o desempenho alcançado no nível da máquina depende da arquitetura e da validação completas do controle segurança-relacionadas.
Devo escolher resolução de cortina de luz de segurança de 14, 25 ou 45 mm?
Escolha a resolução do que deve ser detectado e como uma pessoa pode se aproximar do perigo Resoluções numéricas mais baixas fornecem capacidade de detecção mais fina A resolução selecionada deve então ser avaliada juntamente com a altura de proteção, tempo de resposta e distância de segurança necessária.
O Tipo 4 é sempre necessário para uma máquina de alto risco?
O Tipo de dispositivo de proteção exigido deve vir da avaliação de risco da máquina, da função de segurança exigida e dos padrões aplicáveis. O tipo de máquina por si só não deve ser usado como atalho para selecionar o Tipo 2 ou Tipo 4. Consulte o Guia de seleção Tipo 2 vs Tipo 4 .
Qual deve estar a distância de uma cortina de luz de segurança Tipo 4 do perigo?
Não há distância universal O posicionamento de salvaguarda depende das condições de aproximação, capacidade de detecção, tempo de resposta do dispositivo de proteção, resposta do controle de segurança e desempenho de parada da máquina. Use os dados reais da máquina e a metodologia ISO 13855 aplicável.
O Tipo 4 determina a classificação de proteção IP?
No. Functional-safety Type e proteção de entrada ambiental são características separadas do produto Por exemplo, a atual plataforma CCH ENT Type 4 tem uma classificação de gabinete IP65, mas IP65 não faz parte da definição de Type 4.
Scanner a laser de cortina de luz de segurança ou segurança que devo usar?
Cortinas de luz de segurança são bem adequadas para aberturas definidas e campos de proteção lineares Os scanners a laser de segurança podem ser mais apropriados onde uma área de proteção bidimensional ou geometria de campo de proteção configurável é necessária A seleção deve seguir a geometria do perigo e a função de segurança necessária.
Padrões referenciados neste guia
CEI 61496-1:2020
Requisitos gerais e testes para equipamentos de proteção eletro-sensíveis.
Publicação oficial da IEC →
CEI 61496-2:2020
Requisitos particulares para dispositivos de proteção optoeletrônicos ativos, como cortinas de luz de segurança.
Publicação oficial da IEC →
ISO 13849-1:2023
Princípios de projeto para partes relacionadas à segurança dos sistemas de controle.
Publicação oficial ISO →
ISO 13855:2024
Posicionamento e dimensionamento de salvaguardas no que diz respeito à abordagem do corpo humano.
Publicação oficial ISO →
Suporte Aplicativo
Precisa combinar esses princípios com uma máquina específica?
Se você já conhece a localização do perigo, a capacidade de detecção necessária, a altura de proteção, a distância de instalação e as informações de parada da máquina, você pode discuta a aplicação com o CCH .