Mecatronica_Atual_60

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3Janeiro/Fevereiro 2013 :: Mecatrônica Atual
Editora Saber Ltda
Diretor
Hélio Fittipaldi
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Luis Antonio Tolielo Ferracini,
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Valesca Alves Correa
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Capa
Cummings / Divulgação
Impressão
EGB Gráfica
Distribuição
Brasil: DINAP
Portugal: Logista Portugal tel.: 121-9267 800
Submissões de Artigos
Artigos de nossos leitores, parceiros e especialistas do setor, serão bem-vindos em nossa revista. Vamos analisar 
cada apresentação e determinar a sua aptidão para a publicação na Revista Mecatrônica Atual. Iremos trabalhar 
com afinco em cada etapa do processo de submissão para assegurar um fluxo de trabalho flexível e a melhor 
apresentação dos artigos aceitos em versão impressa e online.
A proteção à vida humana e aos seres vivos é o 
primeiro item a ser considerado quando uma norma 
brasileira, ou de qualquer outra origem, é elaborada pelos 
institutos credenciados para isso. Se é tão importante 
preservar a vida humana ou animal, por que se leva tão 
pouca consideração pela fiscalização e os demais órgãos 
estatais que têm como objetivo zelar pela implantação 
dessas políticas, tão básicas!?
Sabemos que não há recursos, nem financeiros nem 
de pessoal, para uma fiscalização eficaz em todo o terri-
tório nacional, assim entendemos que a solução para este 
impasse seria mais facilmente atingível se buscássemos 
uma educação em massa da população.
Isto também é um sonho que perseguimos há anos e sempre que possível nos colocamos 
em favor dessa causa. Recentemente, tomei conhecimento do trabalho do engenheiro Edson 
Martinho que está à frente da ABRACOPEL - Associação Brasileira de Conscientização 
para os Perigos da Eletricidade e, assim, solicitei que ele escrevesse um artigo (que é o 
nosso principal de capa) e os leitores entenderão a importância de abraçarem conosco essa 
causa, pois segundo consta, 300 vidas são perdidas por ano no Brasil devido à exposição 
perigosa à eletricidade.
O desconhecimento dos riscos, o descaso em seguir as normas, ou mesmo a falta de 
manutenção em estruturas expostas, e o descuido ocasionam muitos desses acidentes que, 
às vezes, não são nem registrados pelos órgãos competentes e o número de acidentados 
pode chegar até a mais de 1500 casos por ano.
Esperamos que os nossos leitores se preocupem com isto e que cada um seja um 
ativista nesta área, ajudando o próximo: seja numa fábrica, em casa, na rua, numa casa 
de espetáculos e principalmente nas escolas, passando os ensinamentos indispensáveis.
Hélio Fittipaldi
O valor de uma vida
Hélio Fittipaldi
38 28
20
4
índice
Editorial
Eventos
Notícias:
Estagiários da Volkswagen desenvolvem no Paraná
veículo elétrico para transporte de peças ........................................08
EPLAN FieldsSys: Traçados de cabos otimizados
desde o painel de controle até o campo ..........................................09
Nova empresa de Software para Indústria se instala no Brasil .........10
Proline Promoss 200. Medidor Coriolis 2 fios com Profibus PA:
Facilidade de integração e precisão de vazão mássica ...................10
Nanotech do Brasil investe 20% no desenvolvimento
de tecnologias sustentáveis ...............................................................11
Purificação eficiente do ar de exaustão
em processo de secagem e pintura ....................................................12
Interruptores de emergência acionados por cabos robustos
para aplicações mais exigentes .........................................................12
Novos isoladores Ex i para sensores de vibração .............................13
SKF apresenta rolamentos lineares de esfera recirculantes ...........14
03
06
Índice de Anunciantes:
Feimafe 2013 ........................ 05
MDA 2013 ............................ 07
Patola .................................. 09
Metaltex ................................ 11
Mouser ....................... Capa 02
Nova Saber ................ Capa 03
Invensys ...................... Capa 04
38
15
28
20
44
32
48
Proteção nas Instalações Elétricas
Características do Protocolo Profibus e 
sua utilização em Áreas Classificadas
Profisafe - O Perfil de 
Segurança do Profibus
Redes Industriais para 
Sensores e Atuadores
Saiba porque utilizar uma Controladora 
Embarcada em seu projeto
Identificação Automática e Captura 
de Dados Aplicadas em um Sistema 
Automático de Manufatura
O que é um Sistema Operacional 
de Tempo Real (RTOS)?
http://www.feimafe.com.br
http://www.feimafe.com.br
curso
literatura
Este livro, composto de seis capítulos e dois apêndices, descreve de maneira 
dinâmica e didática os conhecimentos fundamentais relativos ao acionamento de 
máquinas elétricas. Aborda motores elétricos de indução monofásicos, trifásicos e 
síncronos, assim como conceitos relativos à potência e ao fator de potência. Detalha 
de maneira clara e técnica os dispositivos utilizados em acionamentos elétricos, 
contatores, fusíveis, disjuntores, relés de sobrecarga, inversores de frequência e soft-
-starters, com análise e projeto de chaves de partida e circuitos de comando.
Ao final de cada capítulo há um conjunto de exercícios para facilitar a fixação do 
conteúdo. Os apêndices apresentam os principais diagramas elétricos utilizados na 
prática e a descrição da simbologia adotada por normas técnicas nacionais e inter-
nacionais.
Destinado a técnicos, tecnólogos e engenheiros que atuam nas áreas de automação, 
mecatrônica e eletrotécnica e também aos profissionais que precisam manter-se 
atualizados.
Acionamentos Elétricos – 4ª Edição
Autor: Claiton Moro Franchi
ISBN: 978-85-365-01449-9
Preço: R$ 79,90
Onde comprar: www.novasaber.com.br
Fevereiro
Lean Administration Game: 
“Vivencie melhorias surpreendentes 
de processos”
Organizador: Festo
Data: 28 - 01Horário: 08h30 às 17h30
Duração: 2 dias / 16 horas
Investimento: R$ 740,00 por participante 
(Estado de São Paulo) / R$ 770,00 por 
participante (Demais Estados)
Local: Rua Giuseppe Crespi, 76
Jd. Santa Emília – São Paulo – SP
www.festo-didactic.com/br-pt
Março
Automação Hidráulica
Organizador: Festo
Data: 11-13
Duração: 20 horas
Investimento: R$ 990,00 por participante 
(Estado de São Paulo) / R$ 1.030,00 por 
participante (Demais Estados)
Local: Rua Giuseppe Crespi, 76
Jd. Santa Emília – São Paulo – SP
www.festo-didactic.com/br-pt
Comandos Elétricos em Sistemas 
Hidráulicos
Organizador: Festo
Data: 25-27
Duração: 20 horas
Investimento: R$ 990,00 por participante 
(Estado de São Paulo) / R$ 1.030,00 por 
participante (Demais Estados)
Local: Rua Giuseppe Crespi, 76
Jd. Santa Emília – São Paulo – SP
www.festo-didactic.com/br-pt
Comandos Elétricos em Sistemas 
Pneumáticos
Organizador: Festo
Data: 11 – 15
Horário: 18h00 às 22h00
Duração: 20 horas
Investimento: R$ 990,00 por participante 
(Estado de São Paulo) / R$ 1030,00 por 
participante (Demais Estados)
Local: Rua Giuseppe Crespi, 76
Jd. Santa Emília – São Paulo – SP
www.festo-didactic.com/br-pt
Automação Pneumática de Sistemas 
de Tratamento de Água e Efluentes
Organizador: Festo
Data: 18 – 22
Horário: 18h00 às 22h00
Duração: 20 horas
Investimento: R$ 860,00 por participante 
(Estado de São Paulo) / R$ 900,00 por 
participante (Demais Estados)
Local: Rua Giuseppe Crespi, 76
Jd. Santa Emília – São Paulo – SP
www.festo-didactic.com/br-pt
Informações sobre inscrição FESTO
Após escolher o curso e a data, preencha 
a Ficha de Inscrição que se encontra em 
no site da festo e envie por e-mail ou fax 
(11) 5013-1613 para fazer sua reserva. Na 
semana anterior à data desejada, a equipe 
de cursos da Festo entrará em contato 
com você, via e-mail ou telefone, para 
confirmar a sua participação.
Tel: (11) 5013-1616
treinamento@br.festo.com
8 Mecatrônica Atual :: Janeiro/Fevereiro 2013
//notícias
Estagiários da Volkswagen 
desenvolvem, no Paraná, veículo 
elétrico para transporte de peças
Os veículos, conhecidos como AGVs, são robôs 
utilizados para o abastecimento automático 
de peças na linha de produção. São rápidos, 
eficientes e baratos.
Incentivados a desenvolver novos projetos e bus-
car soluções inovadoras, um grupo de estagiários da 
Volkswagen do Brasil, em São José dos Pinhais (PR), 
desenvolveu um novo conceito de veículo autoguiado 
AGV (Automatic Guided Vehicle), mais sustentável, eficien-
te e de baixo custo, com uso da tecnologia interna da 
empresa e de peças nacionais. O robô AGV é utilizado 
para transporte e abastecimento de peças dentro da 
fábrica em um caminho pré-definido, sem necessidade de 
operador, como ferramenta de flexibilidade logística. O 
modelo foi aprimorado pelos jovens como um exercício 
de aprendizagem, criado com o apoio e a orientação dos 
engenheiros e técnicos da Volkswagen.
O veículo tem ajuste de velocidade, é 10% mais rápido 
que os existentes no mercado, possui maior força de 
tração (transporta até uma tonelada), e pode ser guiado 
apenas por uma marcação de tinta sobre o piso, em vez de um 
trilho metalizado que demanda obras para ser instalado. Enquanto 
no equipamento tradicional, as baterias têm vida útil de 80 ciclos, 
no novo conceito do AGV, graças ao sistema de monitoramento 
de carga, as baterias apresentam um aumento de vida útil para 
200 ciclos, o que reduz os custos.
Outra vantagem é o monitoramento das baterias à distância 
por meio de mensagens enviadas pelo sistema eletrônico do 
AGV para os computadores ou celulares cadastrados, evitan-
do paradas. Além disso, o modelo custa cerca de 70% menos 
que os similares no mercado e apresenta o mesmo padrão de 
qualidade dos veículos utilizados pela empresa, bem como a 
mesma segurança, pois, com o sensor de presença, o modelo 
também faz parada automática diante de qualquer obstáculo.
O AGV com o novo conceito foi desenvolvido durante o 
projeto aplicativo do Programa de Estágio da Volkswagen do 
Brasil, que oferece aos jovens a oportunidade de aplicarem 
os conhecimentos acadêmicos adquiridos em situações reais. 
O grupo de trabalho teve que elaborar em 2011 um estudo 
logístico e financeiro, o projeto elétrico e mecânico do veículo 
e realizar diversos testes para validação das funções e da con-
fiabilidade do robô-protótipo, em escala menor.
“O projeto é relevante para o mercado automobilístico por 
propor maior eficiência no abastecimento logístico de forma 
inovadora e com custo de implementação e manutenção até 
70% menor. A proposta se encaixa nos objetivos do planeja-
mento estratégico da empresa e reflete a qualidade, solidez e 
eficácia do nosso programa de estágio”, afirma o gerente de 
Logística da unidade, Sidnei Eich.
Por apresentar inovação, criatividade, originalidade, impacto 
e viabilidade, o AGV obteve o 1º lugar no Programa de Reco-
nhecimento de Estagiários da Volkswagen do Brasil no ano 
passado. Em 2012, após os resultados e a comprovação de que 
era possível a construção do veículo elétrico, os estudantes 
iniciaram a criação do robô AGV em escala real utilizando os 
novos conceitos.
Para a gerente de Recursos Humanos da unidade, Luciana 
Partel, ao realizarem o projeto aplicativo, estes jovens assumem 
um compromisso de apresentar estudos relevantes para as 
áreas e, em contrapartida, a Volkswagen investe na capacita-
ção destes profissionais formando futuros líderes. “Durante 
o programa de estágio, eles realizam cursos de gestão de 
projeto e de comunicação, recebem indicações de leituras, 
elaboram apresentações aos executivos da empresa, além de 
vivenciarem na prática todo o conhecimento visto em teoria 
na sala de aula”, observa.
AGV criado pelos jovens faz o abastecimento 
automático de peças na linha de produção.
9Janeiro/Fevereiro 2013 :: Mecatrônica Atual
//notícias
EPLAN FieldSys: Traçados de 
cabos otimizados desde o painel 
de controle até o campo
Módulo que permite a aplicação de rotas de 
cabeamento, configuradas de acordo com a 
escala. Esta abrangente ferramenta de projeto 
inclui roteamento, gestão gerenciada por banco 
de dados, bem como a análise automática de 
dados para acelerar os processos, simplificar 
as montagens e manutenção e assegurar um 
traçado eficiente.
O EPLAN FieldSys é um módulo adicional de cablagem 
de campo, que estará disponível com a nova Plataforma 
EPLAN 2.2. O sistema FieldSys baseia-se num esquema 
2D de uma máquina/instalação que pode ser importado 
para o EPLAN nos formatos DWG ou DXF, por exemplo. 
Dentro da Plataforma EPLAN, o configurador do sistema 
pode adicionar uma rede de percursos à escala para este 
esquema e mostrar as possíveis disposições de percursos 
de cabos. Isto significa que as ligações entre o controla-
dor e os componentes de campo podem ser traçadas 
de forma eficiente e documentadas permanentemente. 
A fase seguinte envolve a localização dos componentes 
automatizados e dispositivos de campo registrados nos 
diagramas de cablagem no esquema.
Relatórios abrangentes incluídos
Com base nas ligações entre os dispositivos definidos 
no diagrama de cablagem elétrica, o EPLAN efetua o 
roteamento de todas as ligações de cabos dentro da rede 
definida. As regras de roteamento individual facilitam o 
planejamento dos percursos dos cabos através da rede. 
O comprimento dos cabos também é calculado, assim 
como quaisquer acessórios necessários para a ligação 
dos dispositivos.
 Com base na informação de roteamento, ele gera, 
ao toque de um botão, relatórios abrangentes sobre 
os cabos. Estes relatórios são de extrema importância 
para a montagem. O cálculo do comprimento do cabo 
necessário para cada tipo de cabo e ligação, incluindo 
a informação de origem e destino, garantirá resultados 
precisos. Também existem relatórios que mostram 
o percurso exato para cada cabo, o que é muito útil 
durante o processo de instalação. A partir da origem, 
o responsável pela montagem pode seguir a documen-
tação passo a passo até ao destino,encontrando assim 
rapidamente o percurso ideal e definido para os cabos.
O novo EPLAN FieldSys permite configurar com precisão a escala das 
rotas do cabo entre o controlador e os componentes de campo.
http://www.patola.com.br
10 Mecatrônica Atual :: Janeiro/Fevereiro 2013
//notícias
Nova empresa de Software para 
Indústria se instala no Brasil
Com sua sede na Alemanha, a Synatec Brasil - Sistema de 
Qualidade e Rastreabilidade para Indústria, foi fundada no Brasil 
em 28 de Agosto de 2012, e tem seu escritório no eixo Rio – 
São Paulo, em Taubaté. Com o objetivo de prospectar clientes 
no Brasil, atualmente a Synatec GmbH possui grandes clientes 
na Europa, Ásia e América do Norte, como Volkswagem, 
Mercedes-Benz, Porsche, Ford, Caterpillar, Audi, entre outros.
Com mais de 3.000 estações de trabalho já implantadas na 
Indústria Automobilística para Controle e Rastrealibilidade 
de Torque, a Synatec fabrica a própria IHM. Seu software 
modular permite a integração de diversas funções Poka Yoke 
como controle de parafusamento, guia do usuário, pick to light, 
controle por câmera, controle de produto, scanner, controle 
de líquidos, entre outros, além de possibilitar que o próprio 
usuário configure todo o processo sem necessidade de inter-
venção do fabricante.
A IHM de última geração trabalha sem cooler, com tela em 
cristal, em LED, muito mais compacta e com economia de 
energia.
Para mais informações, entre no site www.synatec.com.br.
Proline Promass 200
Medidor Coriolis 2 Fios com Profibus PA: facili-
dade de integração e precisão de vazão mássica
Depois de introduzir no mercado medidores de vazão 
Coriolis 2-fios 4-20mA Hart com o Proline Promass 200, a 
Endress+Hauser (www.br.endress.com) está expandindo 
essa linha de produto para redes Profibus PA. Agora é pos-
sível que o próprio loop de uma rede Profibus PA seja capaz 
de alimentar o medidor Coriolis, sem a necessidade de uma 
alimentação externa e sem nenhum comprometimento para 
a medição de vazão ou densidade.
O Proline Promass 200 está disponível para os sensores 
Promass E e Promass F (DN8 a 50, 3/8” a 2“), garantindo pre-
cisão de até 0,1% na medição de vazão mássica e volumétrica.
O Promass 200 mede simultaneamente vazão mássica, va-
zão volumétrica, densidade e temperatura. A ampla variedade 
de conexões de processo (flanges, clamps, couplings, roscas 
e adaptadores) garantem que o Promass 200 se encaixa em 
qualquer tubo.
Atrativo conceito dois fios
A tecnologia 2-fios já é padrão em algumas indústrias, 
como Química & Petroquímica e Óleo & Gás, e revolucionou 
diversas tecnologias de medição disponíveis. O Promass 200 
é o primeiro medidor de vazão Coriolis com tecnologia 2-fios 
(4...20mA e Profibus). Isso permite uma integração direta e 
sem barreiras à infraestrutura existente e sistemas de controle. 
Vantagens adicionais são: reduções de custos de instalação e 
cabeamento, alta segurança operacional em áreas classificadas 
graças ao design total e intrinsecamente seguro (Ex: ia), e um 
procedimento de instalação já bem conhecido.
Eficiência através da uniformidade
Como um inovador dispositivo de medição 2-fios, o Pro-
mass 200 é baseado em um conceito uniforme de construção 
e operação. Visando a maior facilidade de operação e menor 
complexidade entre seus equipamentos, a Endress+Hauser 
padronizou a interface entre seus medidores 2-fios de nível e 
vazão. Isso vai além do mesmo menu de operação e engloba 
até peças comuns entre os diferentes princípios de medição, 
reduzindo esforços na configuração do equipamento e custos 
com gerenciamento de sobressalentes.
HistoROM™ – Gerenciamento 
inteligente de dados
HistoROM é parte de um sistema inteligente de gerencia-
mento de dados que aumenta significativamente a disponibilida-
de da planta e torna possível substituir componentes de forma 
rápida e fácil sem perda de dados. Todos os dados do equipa-
mento e configuração são automaticamente salvos em uma 
memória não volátil no módulo HistoROM, que está fixado 
no alojamento. Além disso, dados podem ser transferidos para 
outro ponto de medição sem qualquer esforço extra, usando 
o módulo display. Assim os usuários têm diversos benefícios 
desse conceito de gerenciamento de dados ao mesmo tempo.
Promass 200 para aplicações 
básicas - precisão de 0,25%
11Janeiro/Fevereiro 2013 :: Mecatrônica Atual
//notícias
Nanotech do Brasil investe 
20% no desenvolvimento de 
tecnologias sustentáveis
A empresa tem em seu DNA a preocupação 
ambiental e faz investimento em P&D acima 
da média do mercado para manter a eficiência 
de seus produtos
tecnologias, trabalhamos com os clientes para a customização 
de acordo com a necessidade do momento”, explica o diretor 
José Faria.
Os produtos em formato de tinta não agridem o meio ambiente 
em sua composição e, no caso do revestimento térmico, diminui 
o uso de ar condicionado contribuindo para a redução significa-
tiva do consumo de energia. Para garantir esse desempenho, a 
empresa investe em constantes análises feitas em laboratórios 
nacionais e internacionais.
O investimento em P&D já levou à produção de importantes 
tecnologias, como o isolante térmico para trens e metrôs (que 
torna o transporte mais fresco para os passageiros); a tecnologia 
usada em coberturas de galpões de empresas do agronegócio, que 
garante a qualidade dos grãos; produto aplicado em carros fortes, 
que torna a temperatura adequada para os funcionários; redução 
de calor em refinarias de petróleo, usinas de açúcar, entre outras, 
e o isolante acústico em formato de tinta que, com apenas 2,5 
mm de espessura, substitui 50 mm de isolantes convencionais.
“Além da garantia de que estamos oferecendo o melhor produ-
to para o mercado, o investimento em pesquisa e desenvolvimento 
é visto de forma muito positiva por investidores e torna a empresa 
mais competitiva”, afirma Faria.
O mercado de construções sustentáveis tem avançado 
no país. Hoje, o Brasil já é o 4º no ranking mundial de cons-
truções verdes, segundo o Green Building Council Brasil. 
Para que esse movimento cresça ainda mais, é necessário 
o engajamento do setor de materiais e tecnologias para a 
construção civil.
A Nanotech do Brasil, indústria de tecnologias em reves-
timento térmico e acústico, nasceu com essa preocupação. 
Para isso investe 20% do seu faturamento em pesquisa e 
desenvolvimento de produtos para atender esse mercado. 
“O setor de construções sustentáveis é muito dinâmico, 
por isso, investimos constantemente no desenvolvimento e 
aprimoramento dos nossos produtos para o surgimento de 
novas versões e derivações. Além disso, a partir de nossas 
http://www.metaltex.com.br
http://www.metaltex.com.br
12 Mecatrônica Atual :: Janeiro/Fevereiro 2013
//notícias
Purificação eficiente do Ar 
de Exaustão em processos 
de Secagem e Pintura
A Dürr - Sistemas de Energia e Meio Ambiente 
otimiza a purificação do ar de exaustão para a 
indústria automotiva e a coordena com o processo 
de secagem e pintura
Interruptores de emergência 
acionados por cabos robustos 
para aplicações mais exigentes
A pintura e secagem de carrocerias de automóveis produzem 
poluentes gasosos que, dependendo do sistema de pintura e 
requisitos legais, devem ser removidos do ar.
Para a purificação de fluxos de ar de exaustão de secadores, os 
incineradores recuperativos como, por exemplo, o EcoPure TAR 
da Dürr, são os mais adequados porque a energia do calor con-
tida no gás limpo pode ser reutilizada no processo de secagem.
O oxidador recuperativo EcoPure TAR é utilizado também na 
purificação do ar de exaustão de cabines de pulverização de tinta, 
uma vez que, principalmente no processo de pintura, um grande 
volume de fluxo de ar de exaustão é produzido, o qual tem, porém, 
baixas cargas de poluentes. O volume do ar de exaustão é forte-
mente reduzido para o processo térmico de limpeza posterior. 
O aumento resultante da concentração de poluentes possibilita 
uma visível redução de consumo de gás, já que a energia constante 
nos poluentestambém é utilizada na oxidação.
Interruptores de emergência acionados por cabo ZS 91, da Steute.
Como em todos os processos térmicos, o ar de exaustão 
é aquecido no EcoPure TAR o suficiente para oxidar os hidro-
carbonetos, produzindo vapor de água e dióxido de carbono.
O ar poluído é inicialmente pré-aquecido no trocador de calor 
integrado (recuperativo) através de ar quente. Isso já permite que 
grande parte do calor de combustão seja recuperada. Quando o 
ar entra na câmara de combustão, o queimador aquece-o ainda 
mais e inicia a oxidação dos poluentes, que é completada depois 
de passar pela câmara de combustão.
A temperatura de saída do ar de exaustão purificado pode 
ser controlada independentemente da temperatura da câmara 
de combustão. Através do ponto de funcionamento variável 
do sistema, a temperatura inicial do TAR pode ser diminuída, 
por exemplo, em pausas de produção para economizar energia.
O EcoPure TAR economiza significativamente energia de 
combustível e custos operacionais, leva a melhores níveis de 
emissão e alcança, através de baixas temperaturas na câmara de 
combustão, uma vida útil mais longa para o sistema.
Este sistema não só reduz o consumo de energia da planta de 
pintura em até 30%, mas também oferece vantagens na purifica-
ção do ar de exaustão, pois o ar de exaustão do EcoDryScrubber 
é altamente concentrado e eficientemente filtrado. Com isso o 
sistema Ecopure KPR de concentração de COV e o EcoPure KPR, 
adicionalmente instalado, que são empregados para a purificação 
do ar de exaustão, podem possuir um design muito compacto.
temas de transporte de forma segura como, por exemplo, na 
indústria de mineração ou em fábricas de reciclagem.
Além dos diferentes sistemas de comutação com até 6 con-
tatos, as variantes da série também incluem o interruptor de 
fim de curso de elevada resistência ES 91 DL e o interruptor de 
alinhamento de correias ZS 91 SR. Este último vem equipado com 
uma alavanca ajustável, com capacidade para medir o alinhamento 
correto das correias de um transportador. Se a correia não fun-
cionar numa posição central, será desligada ou será transmitido 
um sinal de aviso para a sala de controle. Desta forma, podem 
evitar-se períodos de inatividade prolongados, resultantes de 
uma correia totalmente carregada ou alinhada de forma errada.
Com o novo ZS 91, a Steute está expandindo a sua gama 
de interruptores de emergência acionados por cabo para 
incluir uma série especialmente desenvolvida para aplicações 
mais exigentes. O seu invólucro é feito de plástico reforçado 
com fibra de vidro e consegue suportar níveis muito elevados 
de desgaste mecânico. A alavanca de liberação facilita o seu 
manuseio e a sua construção melhorada, em conjunto com a 
mais recente tecnologia de fabricação, permite a aplicação de 
classes de proteção até a IP 67.
O sistema de comutação possibilita uma integração padroni-
zada simples do interruptor de emergência acionado por cabo 
em circuitos de segurança. O comprimento do cabo pode atingir 
2 x 50 m, o que significa que até áreas perigosas mais extensas 
podem ser equipadas com uma função de parada de emergência 
rápida e acessível. As funções de segurança adicionais incluem a 
monitoração integrada do próprio acionamento por cabo, assim 
como de possíveis rupturas no cabo. Para se visualizar um sinal 
de parada de emergência, é possível utilizar uma lâmpada de 
aviso opcional ou uma alavanca indicadora amarela.
O ZS 91 encontra-se em conformidade com a DIN EN 
60947-5-5. O interruptor pode ser utilizado para desligar sis-
13Janeiro/Fevereiro 2013 :: Mecatrônica Atual
//notícias
Novos isoladores Ex i para 
sensores de vibração
A detecção segura de vibração em áreas pe-
rigosas aumenta a disponibilidade da fábrica
excelente relação sinal - ruído assegura uma transmissão 
de sinais de elevada precisão.
Como todos os isoladores ISpac, os módulos estão dis-
poníveis como unidades únicas num trilho DIN, com uma 
alimentação elétrica comum e mensagem de erro coletivo 
através do acessível pac-Bus, ou em transportadores PAC. 
Estes transportadores permitem a pré- cablagem das fábri-
cas, facilitando, assim, a montagem final ou a readaptação 
numa data posterior, e assegurando uma instalação sem 
erros dos isoladores.
A detecção de vibrações problemáticas é virtualmente 
indispensável na monitoração de estados de fábricas de 
processamento com peças rotativas. Ao diagnosticar um 
perigo muito antes da ocorrência da falha, é possível pre-
venir encerramentos dispendiosos de fábricas. Geralmente, 
a detecção de vibração é bem-sucedida significativamente 
antes da temperatura, velocidade ou medição acústica. A 
monitoração de estado completa para máquinas também 
inclui sensores de temperatura, sinais discretos e sinais 
de 4...20 mA. A gama ISpac de isoladores da R. STAHL 
oferece aos usuários soluções para todas as combinações 
possíveis de sinais.
Com o lançamento da nova Série 9147, a R. STAHL 
ampliou a sua família ISpac de isoladores Ex i e acrescen-
tou funções importantes: as unidades de alimentação do 
transmissor permitem a utilização de sensores de vibração 
em áreas perigosas. Estes sensores de monitoração de 
estados de fábricas e máquinas permitem aos usuários 
detectarem quaisquer danos numa fase primária. A maior 
parte dos sensores de vibração é desenvolvida com uma 
classe de proteção de segurança intrínseca (Ex i) e exige a 
utilização de isoladores.
As novas unidades de alimentação de tipo 9147 suportam 
uma variedade bastante vasta destes sensores e transmis-
sores. Um interruptor rotativo facilmente acessível permite 
uma configuração rápida e simples. Com uma versão de 
um ou dois canais, a R. STAHL oferece aos clientes opções 
versáteis: a versão de dois canais permite aos usuários 
pouparem 50% de espaço no armário de distribuição, 
reduzindo, assim, os custos indiretos de instalação. Uma 
Incinerador recuperativo EcoPure, da Dürr.
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Veja no Portal:
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14 Mecatrônica Atual :: Janeiro/Fevereiro 2013
//notícias
Manutenção e Calibração de Medidores de Vazão
A medição de vazão é crítica para o seu processo industrial? Uma 
indicação errônea implica em perdas e qualidade do produto final? 
Como saberemos se o medidor precisa de manutenção? Estas e outras 
perguntas serão respondidas de forma clara e objetiva para facilitar 
nas rotinas operacionais e tomadas de decisões de engenheiros e 
técnicos de instrumentação e qualidade. Esta matéria publicada na 
edição nº59 esta aberta para todos gratuitamente na página www.
mecatronicaatual.com.br/secoes/leitura/1079
Sensor Hall A tecnologia dos Posicionadores Inteligentes
Comentaremos, neste artigo, uma interessante aplicação da Física 
no desenvolvimento de Posicionadores Inteligentes de Válvulas, base-
ados no Sensor Hall que agregará vários recursos de performance e 
diagnósticos. Os sensores são dispositivos essenciais para a automação 
de um modo geral e o leitor poderá ver esta matéria gratuitamente 
em nosso portal no endereço www.mecatronicaatual.com.br/
secoes/leitura/1035
SKF apresenta rolamentos lineares 
de esferas recirculantes
A SKF está trazendo para o mercado brasileiro os rolamen-
tos lineares de esferas recirculantes. Essa linha oferece muitas 
vantagens e já é considerada uma referência entre os usuários 
de sistemas lineares.
Os rolamentos lineares de esferas recirculantes da SKF, 
suas caixas de mancal, unidades e acessórios são componentes 
mecânicos que podem ser utilizados para montar sistemas de 
movimentação linear simples e econômicos para uma grande 
variedade de aplicações.
Recursos do produto:
• Intercambialidade de acordo com as normas DIN ISO 1 
e ISO 3;
• Pré-lubrificação de fábrica;
• Alta capacidade de carga;
• Excelente solução de vedação;
• Sem efeito stick-slip;
• Nível baixo de ruído;
• Disponível em materiais resistentes à corrosão;
• Compensação por desalinhamento do eixo.
Benefícios para o usuário:
• Maior tempo de funcionamentoe produtividade;
• Redução dos custos de manutenção e operação;
• Alta repetição de processos de produção;
• Redução de ruído.
Aplicações comuns:
• Automação industrial;
• Sistemas de manuseio automático;
• Máquinas para indústria alimentícia;
• Máquinas de corte de madeira;
• Centros de usinagem;
• Máquinas de embalagem.
Para ter soluções eficientes e econômicas, a companhia 
investe constantemente em inovações tecnológicas com qua-
lidade: uma dessas inovações é a utilização de bucha plástica 
no lugar de rolamentos que eram completamente metálicos. 
A SKF substituiu a bucha metálica por uma bucha plástica com 
pista metálica, mantendo a capacidade de carga e melhorando 
a vida útil dos rolamentos lineares.
Os rolamentos lineares de esferas recirculantes da SKF fazem 
parte de uma plataforma de produtos e serviços em mecatrô-
nica oferecidos no Brasil. A divisão, recém-inaugurada no País, 
pretende faturar em torno de R$ 10 milhões a partir de 2015. 
Por meio da mecatrônica, é possível melhorar a produtividade, 
desempenho e eficiência de máquinas e equipamentos industriais.
A SKF está presente em setores tão importantes, como os de 
máquinas-ferramenta, alimentos e bebidas, automotivo, agrícola e 
petroquímico. “Atuamos no mundo com cera de 500 engenheiros 
altamente capacitados em mecatrônica. É uma equipe qualificada 
e especializada em soluções de engenharia avançada. Essa tecno-
logia está sendo transferida agora para o Brasil”, explica Paola 
Jimenez, gerente de Produtos em Mecatrônica.
Rolamento linear de esferas 
recirculantes.
15Janeiro/Fevereiro 2013 :: Mecatrônica Atual
energia
saiba mais
Automação da Subestação da Usina 
Termelétrica de Linhares (ES)
Mecatrônica Atual 52
Raio de Curvatura Mínimo e 
Instalações PROFIBUS 
Mecatrônica Atual 47
Regulação de tensão em sistemas na 
distribuição de energia elétrica 
Mecatrônica Atual 40
Gerenciamento de energia elétrica 
para redução de demanda 
Mecatrônica Atual 33
F
Um levantamento realizado pela ABRACOPEL – Asso-
ciação Brasileira de Conscientização para os Perigos 
da Eletricidade, com base em notícias divulgadas na 
internet, mostra que cerca de 300 vidas são ceifadas 
anualmente no Brasil por descuido, descaso ou desco-
nhecimento dos riscos da eletricidade. Acredita-se que 
os números reais são pelo menos 5 vezes maiores que 
este, portanto estimamos que cerca de 1500 pessoas 
perdem suas vidas anualmente devido a eletricidade.
Proteção nas 
instalações elétricas
Eng. Edson Martinho
alar de proteção é muito complexo, pois 
proteção só é percebida quando há um risco. 
No nosso caso, o risco existe e é conhecido 
em função das inúmeras pessoas que morrem 
ou são vítimas de acidentes cuja origem é 
a eletricidade.
É desta proteção que estamos falando. 
Proteção quanto aos riscos da eletricidade.
O princípio de tudo na proteção é a 
definição das regras a serem seguidas. Isto 
significa ter parâmetros para se basear 
quando for executar um serviço ou adquirir 
um produto. A segunda etapa é a conscien-
tização do usuário, ou seja, para que exista 
segurança ele deve seguir estes parâmetros.
Dividindo cada uma das etapas, vamos 
ver como anda o Brasil.
Regras e Normas
As regras são estabelecidas por leis, 
regulamentos e normas, e neste quesito 
o Brasil está bem preparado, pois possui 
um conjunto invejável de normas, leis e 
regulamentos que estão se atualizando cons-
tantemente. Dentro deste contexto, no item 
instalações elétricas, temos como exemplo a 
ABNT NBR14039 – Instalações Elétricas 
de Média Tensão, a ABNT NBR5410 – 
Instalações Elétricas de Baixa Tensão e a 
NR10 – Regulamentação de Serviços com 
Eletricidade. Estes são exemplos de algumas 
normas e regulamentos que definem as 
regras mínimas de segurança e qualidade.
Somente para ser ter uma ideia, a ABNT 
NBR5410/2004, que será objeto de nossos 
artigos, traz no seu objetivo o seguinte texto:
“Esta norma estabelece as condições a que 
devem satisfazer as instalações elétricas de 
baixa tensão, a fim de garantir a segurança de 
pessoas e animais ao funcionamento adequado 
da instalação e à conservação dos bens”.
Isto já diz tudo! Portanto, para garantir 
a segurança de uma instalação elétrica de 
baixa tensão, devemos seguir as premissas 
da ABNT NBR5410.
Vencida a primeira etapa, a de definir 
regras, vamos à segunda, que na minha 
ótica é o ponto falho do Brasil: “A CONS-
CIENTIZAÇÃO”.
Conscientização
De nada adianta definir regras se a 
população não as segue. Um exemplo do 
cotidiano: não adianta ter uma lei que não 
permite o uso de drogas, se a população 
não se conscientiza que não se deve usar as 
drogas. Não adianta ter uma lei que obrigue 
os ocupantes de um veículo a usar o cinto 
16 Mecatrônica Atual :: Janeiro/Fevereiro 2013
energia
de segurança para minimizar os possíveis 
acidentes, se eles acreditam que o cinto de 
segurança não ajuda em nada.
Dentro de todos estes cenários, existem 
apenas duas maneiras de solucionar o pro-
blema: ou se faz uma campanha maciça de 
conscientização, o que acontece no caso do 
uso de drogas, ou se faz uma fiscalização 
que aplique multas, como é o exemplo do 
cinto de segurança.
Mas, vamos focar no assunto proteção, 
sobretudo o da proteção nas instalações 
elétricas de baixa tensão. A primeira pro-
vidência a ser tomada é utilizar a norma 
ABNT NBR5410/2004 (versão em vigor) 
como livro de cabeceira para projetistas, 
instaladores, reparadores e fiscalizadores, 
ou seja, todo o serviço que for realizado por 
estes profissionais, no âmbito de instalação 
elétrica de baixa tensão, deve estar de acordo 
com os itens da ABNT NBR5410/2004.
Entretanto, como fica o contratante que 
opta por realizar o “serviço” sozinho, elimi-
nando dispositivos de segurança, ou pior, 
contratando um “Zé Faísca”, para baratear os 
custos? Este precisa se conscientizar que está 
errado, seja por mudança do seu pensamento 
ou por aplicação de sanções previstas na lei.
Certificação da 
Instalação Elétrica
Outro ponto muito discutido no meio 
das instalações elétricas é a sua certificação. 
Este projeto se encontra há anos tramitando 
entre Congresso, Câmara, órgãos do governo, 
entidades e é sempre assunto muito citado 
em artigos do setor. Infelizmente, ainda se 
encontra na mesa de alguém, aguardando 
não se sabe o que, para definir não se sabe 
o porquê! Este dispositivo é a multa para o 
cinto de segurança, ou seja, se não estiver 
correta a instalação, não se liga a energia 
elétrica.
Desta forma, ou a instalação elétrica é 
segura ou a energia elétrica é “ilegal”. De 
qualquer modo, desde 2008 várias entida-
des do setor preocupadas com o crescente 
número de acidentes de origem elétrica 
criaram a CERTIEL Brasil, uma entidade 
com o objetivo de “certificar a instalação 
elétrica” que, atualmente é realizada de 
forma voluntária, mas esperamos que seja 
compulsória em breve.
Enquanto a obrigatoriedade não acon-
tece, vamos fazendo nosso trabalho de 
formiguinha.
Voltando à conscientização
O primeiro passo nesta conscientização 
é definir quem é quem neste mercado de 
instalações elétricas. A ABNT NBR5410 
apresenta a tabela de nº 18 (nossa tabela 1) 
que divide e define as competências de cada 
ser humano em classes e atribui códigos que 
serão tratados ao longo dos artigos.
A tabela acima acaba de definir as pessoas 
que podem trabalhar com eletricidade e as 
pessoas que são somente usuários. Estas, 
portanto, devem ser objeto dos dispositivos 
de proteção. Se avaliarmos cada classificação, 
podemos dizer que o Zé Faísca se enquadra 
na categoria BA1, portanto não pode exe-
cutar serviço de eletricidade.
A ABNT NBR5410/2004 apresenta 
no item Proteção contra choques elétricos, 
as definições de elemento condutivo ou 
parte condutiva, proteção básica, supletiva 
e adicional, como segue abaixo:
•	Elemento Condutivo ou parte condu-
tiva: elemento ou parte constituída de 
material condutor, pertencente ou não 
à instalação, mas que não é destinada 
normalmente a conduzir corrente 
elétrica. – Esteé o caso de carcaças 
de equipamentos, por exemplo.
•	Proteção Básica: meio destinado a 
impedir contato com partes vivas 
perigosas em condições normais. – 
Como a própria denominação já diz, 
é básica, portanto deve sempre ser pro-
vida. Como exemplo, podemos citar 
a isolação dos condutores de energia 
elétrica (fios e cabos).
•	Proteção Supletiva: meio destinado 
a suprir a proteção contra choques 
elétricos quando massas ou partes 
condutivas acessíveis tornam-se aci-
dentalmente vivas. – Neste caso devemos 
garantir que o risco seja detectado e 
eliminado, ou minimizado.
•	Proteção adicional: meio destinado 
a garantir a proteção contra choques 
elétricos em situações de maior risco 
de perda ou anulação das medidas 
normalmente aplicáveis, de difi-
culdade no atendimento pleno das 
condições de segurança associadas 
a determinada medida de proteção 
e/ou, ainda, em situações ou locais 
em que os perigos do choque elétrico 
são particularmente graves.
Proteção contra 
choques elétricos
Vamos discorrer sobre as proteções acima 
e algumas regras que permitirão além de se 
construir uma instalação elétrica segura, 
realizar um trabalho com qualidade, o 
que deve ser premissa de toda a instalação 
elétrica e de todo profissional.
Um dos pontos iniciais, que no meu 
modo de ver é um item importante, tanto 
para a segurança quanto para a qualidade 
do serviço executado, diz respeito ao código 
de cores a ser adotado quando se utiliza 
condutores (fios e cabos isolados).
A ABNT NBR5410/2004 diz, em 
6.1.5.3 - Identificação de componentes, que:
•	O condutor neutro, se for isolado, 
deve ser identificado pela cor AZUL 
CLARO – (6.1.5.3.1);
•	O condutor de proteção (fio terra), 
quando isolado, deve ser identificado 
com as cores VERDE / AMARELO, 
ou simplesmente com a cor VERDE 
– (6.1.5.3.2);
•	O condutor PEN, quando houver e 
for isolado, deve ser identificado pela 
cor AZUL CLARO complementado 
com anilhas VERDE / AMARELO 
– (6.1.5.3.3).
•	Os condutores de fase de uma ins-
talação, quando isolados, devem 
T1. Tabela nº 18 da ABNT NBR5410 – Competência das pessoas (Fonte: ABNT NBR 5410:2004, p. 30.)
Código Classificação Características Aplicações e exemplos
BA1 Comuns Pessoas Inadvertidas -
BA2 Crianças Crianças em locais a elas destinados* Creches, escolas
BA3 Incapacitadas
Pessoas que não dispõem de completa capacida-
de física ou intelectual (idosos, doentes)
Casas de repouso, unida-
des de saúde
BA4 Advertidas
Pessoas suficientemente informadas ou supervi-
sionadas por pessoas qualificadas, de tal forma 
que lhes permitam evitar os perigos da eletricida-
de (pessoa de manutenção e/ou operação)
Locais de serviço elétrico
BA5 Qualificadas Pessoas com conhecimento técnico ou experi-
ência tal que lhes permitam evitar os perigos da 
eletricidade (engenheiros, técnicos)
Locais de serviço elétrico 
fechados
* Esta classificação não se aplica necessariamente a locais de habilitação.
17Janeiro/Fevereiro 2013 :: Mecatrônica Atual
energia
atender o código de cores, exceto as 
cores definidas para Neutro, Proteção 
(terra) e PEN.
Observe que um detalhe, muitas vezes 
simples, pode fazer a diferença em uma 
instalação elétrica, sendo objeto de quali-
dade da instalação e ao mesmo tempo item 
de segurança, pois com a identificação das 
cores, qualquer profissional que for realizar 
uma manutenção saberá identificar qual 
condutor é fase, neutro ou condutor-terra, 
evitando assim uma confusão que possibi-
lita uma inversão na hora de ligar circuitos 
novos, colocando em risco a instalação, os 
equipamentos e também os usuários.
Falando ainda de identificação, há uma 
determinação para identificar os dispositivos 
de manobra, comando e proteção, com 
placas, etiquetas ou outros meios adequados, 
de modo a permitir que os usuários possam 
saber a função de cada dispositivo e a qual 
circuito pertence (6.1.5.4). Esta medida 
garante a segurança do usuário em saber que 
o dispositivo de proteção de um circuito, por 
exemplo, um determinado disjuntor na caixa 
de distribuição da casa, atende a iluminação de 
um cômodo e está seccionado. Entretanto, o 
seccionamento de um dispositivo de proteção 
não garante a desenergização.
O capítulo 5 da ABNT NBR5410 define 
o nosso assunto “PROTEÇÃO PARA GA-
RANTIR SEGURANÇA” . Este capítulo é 
dividido em 5 sub-itens assim distribuídos e 
usando o termo proteção em todos:
•	Proteção contra choques elétricos;
•	Proteção contra efeitos térmicos;
•	Proteção contra sobrecorrentes;
•	Proteção contra sobretensões e per-
turbações eletromagnéticas
•	Proteção contra quedas e falta de 
tensões.
Há mais um subcapítulo que trata sobre 
Seccionamento e Comando, que também versa 
sobre proteção.
Se avaliarmos a norma em seu capítulo 
5.1 – Proteção contra choques elétricos e 
verificarmos seu princípio fundamental, 
veremos que os dois destaques são: Partes 
vivas perigosas não devem ser acessíveis 
e Massas ou partes condutivas acessí-
veis não devem oferecer perigo, seja em 
condições normais, seja, em particular, 
em caso de alguma falha que as tornem 
acidentalmente vivas.
Traduzindo em miúdos, significa que 
todas as partes vivas - já definidas ante-
riormente – não devem ser acessadas por 
pessoas, exceto pelo uso de ferramentas ou 
destruição do isolamento ou da barreira, e 
também que partes metálicas que não são 
vivas, mas podem vir a se tornar por uma 
falha ou acidente, devem ser alvo de proteção.
Como medida de proteção contra o 
acesso a partes vivas, há a isolação básica. Por 
exemplo: uma das coisas que a população já 
sabe é que fio desencapado, sem isolação, dá 
choque e, portanto, não deve ser tocado, mas 
uma criança ou um animal não sabem disso. 
Deste modo, é necessário observar se todos os 
fios estão devidamente isolados de maneira 
adequada, ou seja, com suas capas originais 
de fábrica, ou em caso de necessidade, se o 
restabelecimento da isolação foi realizado 
com fitas isolantes adequadas, normalizadas 
e em perfeito estado, o que significa que não 
podem ser usados produtos como fita crepe, 
fita durex ou outros materiais que não são 
concebidos para este fim.
Outro item de segurança também muito 
importante ao projetista e instalador quando 
da escolha ou orientação do seu cliente, diz 
respeito ao quadro de distribuição, tomadas, 
interruptores e soquetes de lâmpadas. Estes 
dispositivos, incluindo o quadro de distri-
buição, devem possuir barreiras, obstáculos, 
proteção etc., de modo que o usuário não 
tenha como colocar a mão ou mesmo o dedo 
nos barramentos, conexões ou condutores 
que compõem o circuito.
Portanto, como já citei anteriormente, 
na hora de comprar, especificar ou aconse-
lhar a compra de quadros de distribuição 
e componentes de uma instalação elétrica, 
como tomadas, interruptores e soquetes, 
lembre-se que deverá possuir barreiras para 
que o usuário não acesse as partes vivas.
Proteção contra choques 
por uso de SELV ou PELV
Sistema de extra baixa tensão que tem a 
característica de ser separado eletricamente 
da terra e de outros sistemas, de tal modo 
que a ocorrência de uma única falha não 
coloque as pessoas em risco de choque 
elétrico. Este tipo de proteção é conhecido 
como SELV, do termo original em inglês 
Separated Extra-Low Voltage. Outra maneira 
é por meio do sistema de extra baixa tensão, 
porém não eletricamente separado da terra, 
conhecido como PELV, também do termo 
inglês Protected Extra-Low Voltage, onde os 
demais requisitos são idênticos ao SELV.
Estes dois conceitos são normalmente 
empregados em situações onde o risco de 
choque elétrico é grande, como é o caso de 
iluminação de piscinas, banheiras, áreas de 
estacionamentos externos, como campings 
etc. Este conceito reduz a tensão até próximo 
da tensão de contato limite, ou seja, 50 V 
na condição menos severa podendo chegar a 
12 V em condições de extremo risco, como 
é o caso de piscinas e banheiras.
Uma série de requisitos deve ser levada em 
consideração na definição das fontes SELV 
ou PELV, e estão listadasno capítulo 5 da 
ABNT NBR5410/04, porém não vamos 
entrar em detalhes neste assunto.
Outro item que aparece na ABNT 
NBR5410/04 em definições de proteção 
contra choques elétricos é o DISPOSITI-
VO DE PROTEÇÃO À CORRENTE 
DIFERENCIAL RESIDUAL, conhecido 
no mercado como DR simplesmente, mas 
por definição pode ser chamado de RCD, 
Dispositivo Diferencial, ou Dispositivo 
Diferencial Residual. Trata-se de um com-
ponente da instalação elétrica com a função 
de seccionar o circuito, ou seja, interromper 
a passagem da corrente elétrica, toda vez que 
a corrente diferencial - residual atinja um 
valor acima do valor especificado.
O DR é dividido em duas categorias, 
de alta sensibilidade (de 7 a 30 mA de sen-
sibilidade) e de baixa sensibilidade (de 100 
a 3000 mA). Cada um tem sua função: o 
DR de baixa sensibilidade protege contra 
incêndios, causados por falhas na isolação 
e será objeto de um outro artigo; o DR 
de alta sensibilidade é um item de muita 
importância no que diz respeito a proteção 
contra choques elétricos, pois na lingua-
gem popular, supervisiona as condições 
da instalação elétrica quanto ao perigo de 
choque elétrico e atua quando uma falha 
acontece, fazendo com que a situação de 
perigo seja eliminada.
O funcionamento de um DR não é tão 
complexo, podemos dizer que ele é o super-
visor da 1ª lei de Kirchoff, conhecida como 
a LEI DOS NÓS, que afirma que: a soma 
das correntes que chegam a um dado ponto 
de um circuito é igual à soma das correntes 
que dele partem, ou seja, que a soma algébrica 
das correntes em um ponto do circuito é nula.
O DR possui em seu interior um toroide 
que envolve os condutores fase e neutro 
de um circuito, e ficam a todo instante 
verificando se não há uma diferença entre 
18 Mecatrônica Atual :: Janeiro/Fevereiro 2013
energia
Como pudemos ver, a proteção con-
tra choques elétricos requer uma série de 
requisitos, que devem ser previstos, ou 
implementados em uma reforma.
Equipotencialização 
como proteção contra 
choques elétricos
É fato que o choque elétrico ocorre 
devido a uma diferença de potencial entre 
duas partes, gerando uma corrente elétrica 
que ao passar pelo corpo humano pode 
levar ao óbito. Mas antes de falar de equi-
potencialização propriamente dita, vamos 
a alguns conceitos para entender o porquê 
devemos equipotencializar algo:
•	Tensão de contato: Tensão que 
pode aparecer acidentalmente por 
falha de isolação entre duas partes 
simultaneamente acessíveis;
•	Tensão de Toque: Tensão estabelecida 
entre mãos e pés causada pelo toque 
em um equipamento com tensão de 
contato;
•	Tensão de passo: Uma corrente 
descarregada para o solo eleva o 
potencial em torno do eletrodo de 
aterramento formando um gradiente 
(distribuição) de queda de tensão com 
ponto máximo junto ao eletrodo e 
diminuindo quanto mais se afasta.
O termo EQUIPOTENCIALIZAÇÃO 
é apresentado na norma ABNT NBR5410 
versão 2004 no item 3.3.1 e possui a seguinte 
definição: Procedimento que consiste na in-
terligação de elementos especificados, visando 
obter a equipotencialização necessária para os 
fins desejados. Por exemplo, a própria rede de 
elementos interligados resultante.
Uma nota logo abaixo do item acima 
cita o seguinte: A equipotencialização é um 
recurso usado na proteção contra choques 
elétricos e na proteção contra sobretensões e 
perturbações eletromagnéticas. Uma determi-
nada equipotencialização pode ser satisfatória 
para a proteção contra choques elétricos, mas 
insuficiente sob o ponto de vista da proteção 
contra perturbações eletromagnéticas.
Diante dos conceitos apresentados acima, 
vamos tentar traduzir o sentido de equipo-
tencialização. Equipotencializar é deixar 
tudo no mesmo potencial, ou seja, fazer com 
que sejam eliminadas as tensões de contato, 
toque e passo, através de uma interligação 
de baixa impedância. Na prática, isso não 
é tão fácil assim, o que ocorre é que com a 
F1. Dispositivo de proteção DR.
as correntes que “entraram” e correntes que 
“saíram” de um ponto. Caso a diferença seja 
maior que o valor limite escolhido para o 
DR, este dispositivo secciona o circuito 
automaticamente (figura 1).
Exemplificando: em um circuito que 
atenda às tomadas de um chuveiro elétrico 
protegidas por um DR, se ocorrer uma 
falha na isolação deste chuveiro que possa 
colocar em risco a integridade das pessoas e 
animais, o circuito será desconectado auto-
maticamente e em uma velocidade tal que, 
mesmo que uma pessoa esteja usufruindo 
deste circuito, não sofra danos.
O DR de alta sensibilidade é considerado 
e reconhecido como proteção adicional con-
tra choques elétricos (definido no capítulo 
2 da ABNT NBR5410/2004), ou seja, ele 
deve ser o meio de proteção que atuará na 
ocorrência de falha da proteção básica e 
da proteção suplementar, ou mesmo em 
caso de descuido do usuário. Como é um 
dispositivo que tem a função suplementar, 
NÃO pode ser usado como única medida 
de proteção contra choques elétricos e NÃO 
dispensa o uso das medidas de proteção 
básica e suplementar.
Apesar de ser um dispositivo de proteção 
complementar, o uso do DR de alta sensibi-
lidade é obrigatório, independentemente do 
esquema de aterramento, em circuitos que 
atendam os seguintes casos (5.1.3.2.2), além 
dos casos previstos no capítulo 9:
•	Os circuitos que sirvam a pontos de 
utilização situados em locais contendo 
banheira ou chuveiro (ver 9.1);
•	Os circuitos que alimentem tomadas 
de corrente situadas em áreas externas 
à edificação;
•	Os circuitos de tomadas de corrente 
situadas em áreas internas que pos-
sam vir a alimentar equipamentos 
no exterior;
•	Os circuitos que, em locais de habi-
tação, sirvam a pontos de utilização 
situados em cozinhas, copas-cozinhas;
•	Lavanderias, áreas de serviço, gara-
gens e demais dependências internas 
molhadas em uso normal ou sujeitas 
a lavagens;
•	Os circuitos que, em edificações 
não residenciais, sirvam a pontos de 
tomada situados em cozinhas;
•	Copas-cozinhas, lavanderias, áreas de 
serviço, garagens e, no geral, em áreas 
internas molhadas em uso normal ou 
sujeitas a lavagens.
Algumas condições prescritas na ABNT 
NBR5410/04 isentam a aplicação do DR. 
São elas:
•	A exigência do uso de DR não se 
aplica a circuitos ou setores da ins-
talação concebidos em esquemas de 
aterramento IT, visando garantir a 
continuidade do serviço.
•	Pontos de alimentação de iluminação 
posicionados a uma altura igual ou 
superior a 2,5 metros.
•	Quando o risco de desligamento de 
congeladores, por atuação intempestiva 
da proteção, associado à hipótese de au-
sência prolongada de pessoas, significar 
perdas e/ou consequências sanitárias 
relevantes. Neste caso, recomenda-se 
que as tomadas que atendam a estes 
equipamentos sejam protegidas por 
DR de alta sensibilidade e imunidade 
a perturbações transitórias, garantindo 
seletividade entre os dispositivos DR 
a montante. Caso não seja usado DR 
nestes circuitos, pode-se usar separação 
elétrica individual.
equipotencialização se minimizam os poten-
ciais entre duas ou mais partes, reduzindo 
assim as tensões perigosas que podem causar 
acidentes com choques elétricos.
A equipotencialização deve ser aplicada 
em todas as edificações como cita o item 
5.1.2.2.3.2 da ABNT NBR5410/2004: 
“Em cada edificação deve ser realizada uma 
equipotencialização principal. E complementa 
com os itens: 5.1.2.2.3.3 – Todas as massas da 
instalação situadas em uma mesma edificação, 
devem estar vinculadas a equipotencialização 
principal da edificação e, desta forma, a um 
mesmo e único eletrodo de aterramento - 
5.1.2.2.3.4 – Massas simultaneamente acessíveis 
devem estar vinculadas a um mesmo eletrodo 
de aterramento”.
Com os itens acima podemos chegar à 
seguinte conclusão, todas as partes metálicas 
e não energizadas de uma edificação devem 
ser equipotencializadas de forma a não ofe-
recer perigo aos usuários. Partes metálicas 
estas que são enumeradas no item 6.4.2.1.1 
como podemos ver:
•	Em cada edificação deve ser realizada 
umaequipotencialização principal, 
reunindo os seguintes elementos:
•	Armaduras de concreto e outras 
estruturas metálicas da edificação;
•	Tubulações de água, gás, esgoto, ar 
condicionado, vapor, bem como os 
elementos estruturais a elas associados;
•	Condutores metálicos das linhas de 
energia e de sinal que entram e/ou 
saem da edificação;
•	Blindagens, armações, coberturas 
e capas metálicas de cabo de linhas 
de energia e de sinal que entram e/
ou saem da edificação;
•	Condutores de proteção das linhas 
de energia e de sinal que entram e/
ou saem da edificação;
•	Os condutores de interligação pro-
venientes de outros eletrodos de 
aterramento porventura existentes, 
ou previstos no entorno da edificação;
•	O condutor neutro da alimentação 
elétrica, salvo se não existir ou se a 
edificação tiver que ser alimentada, 
por qualquer motivo, em esquema 
TT ou IT;
•	Os condutores de proteção principal 
da instalação elétrica (interna) da 
edificação.
Esta equipotencialização principal deve 
reunir todas as formas de aterramento em 
um único ponto, denominado BEP – Bar-
ramento de Equipotencialização Principal. 
Vale lembrar que o termo barramento 
significa somente uma via de ligação e não 
necessariamente deve ser constituído de uma 
barra, podendo ser uma chapa, um cabo, 
conectores etc. Para efeito de apresentação é 
aconselhável que se use uma barra de cobre 
com pontos de interligação, pois além de 
apresentável, ainda contribui para a melhor 
visualização e inspeção.
É possível que haja vários barramentos 
de equipotencialização em uma edificação 
reunindo parcialmente os diversos siste-
mas, estes barramentos são chamados de 
BEL – Barramento de Equipotencialização 
Suplementar ou Barramento de Equipoten-
cialização Local. Neste caso os BELs devem 
ser interligados ao BEP, constituindo assim 
uma equipotencialização completa.
A equipotencialização aparece também 
na NR-10, no item 10.5.1-d, do capítulo 10.5 
– Segurança nas instalações elétricas desener-
gizadas, e 10.5.1, que versa sobre a liberação 
do trabalho de uma instalação desenergizada, 
que só é considerada desenergizada depois 
que atender uma série de requisitos e entre 
eles está a equipotencialização: instalação 
de aterramento temporário com equipo-
tencialização dos condutores do circuito. 
Ou seja, depois de constatado que não há 
tensão, deve ser instalado um conjunto de 
condutores que farão a equipotencialização 
do potencial de todas as partes metálicas 
no ponto de trabalho, garantindo assim 
ao trabalhador que este não será vitima de 
tensões perigosas.
Conclusão
O objetivo deste artigo foi trazer uma 
breve explanação sobre os itens de proteção 
contra acidentes de eletricidade com base 
na norma de instalações elétricas de baixa 
tensão ABNT NBR 5410/2004. Podemos 
observar com esta pequena introdução que 
o Brasil não possui problemas de regras, 
normas, regulamentos ou legislação para 
estabelecer a segurança, mas sim da cul-
tura enraizada do baixo investimento em 
segurança, sobretudo a que diz respeito 
ao uso e ao trabalho com eletricidade. É 
importante disseminar este assunto junto 
à comunidade e parceiros para que seja um 
fator de mudanças futuras.
MA
20 Mecatrônica Atual :: Janeiro/Fevereiro 2013
conectividade
saiba mais
Profibus 
Mecatrônica Atual 44
Protetor de Transientes em redes 
Profibus 
Mecatrônica Atual 45
Algumas dicas de soluções para 
problemas no Profibus-DP 
Mecatrônica Atual 52
Entendendo as Reflexões em Sinais 
Profibus 
Mecatrônica Atual 50
PROFIBUS-DP/PA – ProfiSafe, 
Profile for Failsafe Technology.
O
Investimentos em equipamentos de processo têm nor-
malmente grandes ciclos de vida em relação a quaisquer 
outros bens industriais. Fieldbus em áreas de risco exige 
uma atenção especial com relação à proteção contra 
explosões. Restrições de energia limitam a quantidade 
de equipamentos que a rede pode utilizar, dificultando 
o projeto de algumas instalações. Este artigo mostra as 
características do protocolo de rede Profibus e como o 
padrão FISCO, troncos de alimentação (power trunks), 
barreiras e Reconhecimento de Arco Dinâmico e de 
Terminação (DART) podem auxiliar em projetos de 
instalação
Características 
do Protocolo
PROFIBUS e
sua utilização em
áreas classificadas
Luis Antonio Tonielo Ferracini
 PROFIBUS é um padrão de rede de campo 
aberto e independente de fornecedores, onde 
a interface entre eles permite uma ampla 
aplicação em processos e manufatura [1]. 
Esse padrão é garantido segundo as normas 
EN 50170 e EN 50254. Estabelecido com 
a IEC 61158, ao lado de mais sete outros 
fieldbuses. A IEC 61158 está dividida em 
sete partes, nomeadas 61158-1 a 61158-6, 
nas quais estão as especificações segundo o 
modelo OSI. Nessa versão houve a expansão 
que incluiu o DPV-2, protocolo cujo desen-
volvimento procurou e procura a redução de 
custos, flexibilidade, confiança, orientação 
ao futuro, atendimento às mais diversas 
aplicações, interoperabilidade e múltiplos 
fornecedores.
Hoje, estima-se em mais de 20 milhões de 
nós instalados com tecnologia PROFIBUS e 
mais de 1000 plantas com tecnologia PRO-
FIBUS PA. São 24 organizações regionais 
(RPAs) e 33 Centros de Competência em 
PROFIBUS (PCCs), localizados estrate-
gicamente em diversos países, de modo a 
oferecerem suporte aos seus usuários, inclusive 
no Brasil, junto à Escola de Engenharia de 
São Carlos-USP, onde existe o único PCC 
da América Latina.
[1] Descrição Técnica PROFIBUS.
[2] Material de treinamento SMAR 
Profibus, 2003, César Cassiolato.
[3] Revista Controle & Instrumentação – 
Edição nº 122 – 2006.
[4] U. S. Patents Documents – Patent 
Number 51388543, AT&T Bell 
Laboratories, Murray Hill, NJ.
[5] ARC WHITE PAPER - By ARC Advisory 
Group - FEBRUARY 2011 - DART Ushers 
in the Next Generation of Intrinsic Safety
IEC 61508 – Functional safety of 
electrical/electronic/programmable 
electronic safety-related systems.
21Janeiro/Fevereiro 2013 :: Mecatrônica Atual
conectividade
F1. Comunicação Industrial Profibus.
F2. Comunicação Mestre-Escravo.
Em termos de desenvolvimento, vale 
a pena lembrar que a tecnologia é estável, 
porém não é estática. As empresas-membros 
do PROFIBUS international estão sempre 
reunidas nos chamados Work Groups, atentas 
às novas demandas de mercado e garantindo 
novos benefícios com o advento de novas 
características. A capacidade de comunicação 
entre dispositivos e o uso de mecanismos 
padronizados, abertos e transparentes são 
componentes indispensáveis no conceito de 
automação de hoje. A comunicação expande-
-se rapidamente no sentido horizontal, nos 
níveis inferiores ( field level), assim como no 
sentido vertical integrando todos os níveis 
hierárquicos de um sistema. De acordo com 
as características da aplicação e do custo má-
ximo a ser atingido, uma combinação gradual 
de diferentes sistemas de comunicação, tais 
como: Ethernet, PROFIBUS, AS-Interface 
e Devicenet, oferece as condições ideais de 
redes abertas em processos industriais.
Outra característica importante é que os 
dados são transmitidos ciclicamente, de uma 
maneira extremamente eficiente e rápida.
No nível de campo, a periferia distri-
buída com: módulos de E/S, transdutores, 
acionamentos (drives), válvulas e painéis de 
operação trabalham em sistemas de automa-
ção, via um eficiente sistema de comunicação 
em tempo real, o PROFIBUS DP ou PA, 
conforme exemplificado na figura 1. A 
transmissão de dados do processo é efetuada 
ciclicamente, enquanto alarmes, parâmetros 
e diagnósticos são transmitidos somente 
quando necessário, de maneira acíclica.
No nível de célula, os controladores 
programáveis como os CLPs e os PCs, 
comunicam-se entre si, requerendo, dessa 
maneira, que grandes pacotes de dados 
sejam transferidos em inúmeras e poderosas 
funções de comunicação. Além disso, a 
integração eficiente aos sistemas de comu-
nicação corporativos existentes, tais como: 
Intranet, Internet e Ethernet, são requisitos 
absolutamente obrigatórios. Essa necessidadeé suprida pelos protocolos PROFIBUS FMS 
e PROFINet.
A conexão dos transmissores, conversores 
e posicionadores em uma rede PROFIBUS 
DP é feita por um coupler DP/PA. O par 
trançado a dois fios é utilizado na alimen-
tação e na comunicação de dados para cada 
equipamento, facilitando a instalação e 
resultando em baixo custo de hardware e 
menor tempo para iniciação.
O protocolo é baseado no modelo de 
comunicação de redes OSI (Open System 
Interconnection). Somente os níveis 1 e 2, e 
ainda o nível 7 no FMS, são implementados 
por razões de eficiência.
A arquitetura e a filosofia do protocolo 
PROFIBUS asseguram a cada estação envol-
vida nas trocas de dados cíclicos, um tempo 
suficiente para a execução de sua tarefa de 
comunicação dentro de um intervalo de 
tempo configurável. Para isso, utiliza-se 
do procedimento de passagem de “token”, 
usado por estações-mestres do barramento 
ao comunicar-se entre si, e do procedimento 
mestre-escravo para a comunicação com as 
estações escravas, conforme ilustra a figura 
2. O procedimento mestre-escravo possibilita 
ao mestre que esteja ativo (o que possui o 
“token”) acessar os seus escravos (através 
dos serviços de leitura e escrita).
A mensagem de “token” (um frame es-
pecial para a passagem de direito de acesso 
de um mestre para outro) deve circular, 
sendo uma vez para cada mestre dentro de 
um tempo máximo de rotação definido. No 
PROFIBUS o procedimento de passagem do 
“token” é usado somente para comunicações 
entre os mestres, conforme exibe a figura 3.
22 Mecatrônica Atual :: Janeiro/Fevereiro 2013
conectividade
Tipos de dispositivos
Cada sistema pode conter três tipos 
diferentes de dispositivos:
Mestres (Masters)
São os elementos responsáveis pelo 
controle do barramento. Podem ser de 
duas classes:
•	Mestre DP Classe 1: Responsável 
pelas operações cíclicas (leitura/
escrita) e controle das malhas abertas 
e fechadas do sistema de controle/
automação (CLP).
•	Mestre DP Classe 2: Responsável 
pelos acessos acíclicos dos parâmetros e 
funções dos equipamentos PA (estação 
de engenharia ou estação de operação: 
Simatic PDM ou CommuwinII ou 
Pactware).
Escravo
Um escravo é um dispositivo periférico, 
tal como: dispositivos de I/O, atuadores, 
IHM, válvulas, transdutores, dispositivos 
que têm somente entrada, somente saída 
ou uma combinação de entradas e saídas. 
Aqui, ainda pode-se citar os escravos PA, 
uma vez que são vistos pelo sistema como 
se fossem escravos DP. A quantidade de 
informação de entrada e saída depende do 
tipo de dispositivo, sendo que se permite até 
244 bytes de entrada e 244 bytes de saída.
Acopladores (Couplers)
São dispositivos utilizados para traduzir 
as características físicas entre o PROFIBUS 
DP e o PROFIBUS PA (H1: 31,25 kbits/s). 
Principais características:
•	São transparentes para os mestres 
(não possuem endereço físico no 
barramento).
•	Atendem aplicações seguras (Ex) e 
(Non-Ex) (no decorrer do artigo, 
daremos maior atenção) definindo 
e limitando o número máximo de 
equipamentos em cada segmento 
PA. O número máximo de equipa-
mentos em um segmento depende, 
entre outros fatores, da somatória das 
correntes quiescentes, de falhas dos 
equipamentos (FDE) e distâncias 
envolvidas no cabeamento.
•	Podem ser alimentados até 24 Vdc, 
dependendo do fabricante e da área 
de classificação.
•	Podem trabalhar com as seguintes 
taxas de comunicação, dependendo 
do fabricante: P+F (93,75 kbits/s 
e SK2: até 12 Mbits/s) e Siemens 
(45,45 kbits/s).
Topologias
Em termos de topologia, pode-se ter 
as seguintes distribuições: estrela (figura 
4), barramento (figura 5) e ponto a ponto 
(figura 6), além de anel. O protocolo tam-
bém permite a utilização de equipamentos 
em redundância.
Principais variantes do protocolo
O PROFIBUS, em sua arquitetura, está 
dividido em três variantes principais:
Profibus DP
O PROFIBUS DP é a solução de alta 
velocidade (high speed) do PROFIBUS. Seu 
desenvolvimento foi otimizado especialmente 
para atender as comunicações entres os 
sistemas de automações e equipamentos 
descentralizados. Voltada para sistemas 
de controle, onde se destaca o acesso aos 
dispositivos de I/O distribuídos. Utiliza-se 
do meio físico RS 485, ou de fibra ótica. 
Disponível em três versões: DP-V0 (1993), 
DP-V1 (1997) e DP-V2 (2002). A origem 
de cada versão aconteceu de acordo com o 
avanço tecnológico e a demanda das apli-
cações exigidas ao longo do tempo.
Meio Físico Profibus DP – RS 485
A transmissão RS 485 é a tecnologia de 
transmissão utilizada no PROFIBUS DP, 
embora a fibra ótica possa ser usada em 
casos de longas distâncias (maior do que 80 
km). Seguem as principais características:
•	Transmissão Assíncrona NRZ.
•	Baud rates de 9,6 kBit/s a 12 Mbit/s, 
selecionável.
•	Par trançado com blindagem.
•	32 estações por segmento; máximo 
127 estações.
•	Distância dependente da taxa de 
transmissão (tabela 1).
•	12 Mbit/s = 100 m; 1,5 Mbit/s = 400 
m; < 187,5 kbit/s = 1000 m.
•	Distância expansível até 10 km com 
o uso de repetidores.
•	Conector tipo D-sub, 9 pin.
Veja a tabela 1.
Normalmente se aplica em áreas envol-
vendo alta taxa de transmissão, instalação 
simples a um custo baixo. A estrutura do 
barramento permite a adição e remoção de 
estações sem influência em outras estações, 
com expansões posteriores sem nenhum 
efeito em estações que já estão em operação. 
Uma vez configurado, o sistema utiliza 
F3. Comunicação Multi-Mestre.
Características
Baud rate (kbit/s) 9,6 19,2 93,75 187,5 500 1500 2000
Comprimento / Segmento (m) 1200 1200 1200 1000 400 200 100
T1. Comprimento em função da velocidade de Transmissão com cabo tipo A.
23Janeiro/Fevereiro 2013 :: Mecatrônica Atual
conectividade
apenas uma taxa de transmissão para todos 
os dispositivos no barramento. Há necessi-
dade da terminação ativa no barramento no 
começo e fim de cada segmento, conforme 
mostra a figura 7, sendo que, para manter a 
integridade do sinal de comunicação, ambos 
terminadores devem ser energizados.
Profibus FMS
O PROFIBUS-FMS provê ao usuário 
uma ampla seleção de funções, quando 
comparado com as outras variantes. É a 
solução de padrão de comunicação universal 
que pode ser usada para resolver tarefas com-
plexas de comunicação entre CLPs e DCSs. 
Essa variante suporta a comunicação entre 
sistemas de automação, assim como a troca 
de dados entre equipamentos inteligentes, e 
é geralmente utilizada em nível de controle. 
Recentemente, pelo fato de ter como função 
primária a comunicação mestre-mestre 
(peer-to-peer), vem sendo substituída por 
aplicações em Ethernet.
Profibus PA
O PROFIBUS PA é a solução PROFIBUS 
que atende os requisitos da automação de 
processos, onde se tem a conexão de sistemas 
de automação e sistemas de controle de 
processo com equipamentos de campo, tais 
como: transmissores de pressão, temperatura, 
conversores, posicionadores, etc.
Existem vantagens potenciais da utiliza-
ção dessa tecnologia, onde resumidamente 
destacam-se as vantagens funcionais, como 
por exemplo, tratamento de status das 
variáveis, sistema de segurança em caso de 
falha, autodiagnose, integração com controle 
discreto em alta velocidade, etc. Permite 
utilização em áreas intrinsecamente seguras. 
O PROFIBUS PA permite a manutenção 
“a quente”.
Foi desenvolvido em cooperação com os 
usuários da Indústria de Controle e Proces-
so (NAMUR), satisfazendo as exigências 
especiais dessa área de aplicação:
•	Interoperabilidade entre equipamentos 
de diferentes fabricantes;
•	Adição e remoção de estações de 
barramentos mesmo em áreas intrin-
secamente seguras, sem influência 
para outras estações;
•	Uma comunicação transparente 
através dos acopladores do segmento 
entre o barramento de automação 
do processo PROFIBUS PA e o 
F4. Topologia em Estrela.
F5. Topologia em Barramento.
F6. Topologia Ponto a ponto.
24 Mecatrônica Atual :: Janeiro/Fevereiro 2013
conectividade
barramento de automação industrial 
PROFIBUS-DP;
•	Alimentação e transmissão de dadossobre o mesmo par de fios, baseadas 
na tecnologia IEC 61158-2;
•	Uso em áreas potencialmente explosi-
vas intrinsecamente segura” ou “sem 
segurança intrínseca”.
O PROFIBUS PA se baseia no padrão 
IEC61158, que é a Camada Física com 
transmissão síncrona, codificação Man-
chester em 31,25 Kbits/s (modo tensão), 
também conhecida como H1. Permite uma 
integração uniforme e completa entre todos 
os níveis da automação e as plantas das áreas 
de controle de processo. As opções e os li-
mites de trabalho em áreas potencialmente 
explosivas foram definidos segundo o modelo 
FISCO (Fieldbus Intrinsically Safe Concept). 
A tabela 2 mostra algumas características 
do IEC 61158-2.
Instalações em áreas 
classificadas
O que é uma área classificada?
Segundo [3], uma área classificada é um 
local ou ambiente sujeito à probabilidade da 
formação (ou existência) de uma atmosfera 
F8. Circuito Barreira Zener
explosiva caracterizada pela presença normal 
(ou eventual) de:
•	Gases ou vapores inflamáveis;
•	Poeira ou fibras inflamáveis.
Como áreas classificadas devem ser 
tratadas?
Instalando equipamentos elétricos apro-
priados, conhecidos como “à prova de 
explosão (Exd)”, “segurança aumentada 
(Exe)”, “segurança intrínseca (Exia/b)”, 
“pressurizados (Exp)”, etc.
Segurança intrínseca/barreira 
de segurança intrínseca
Os instrumentos com proteção baseada 
em segurança intrínseca têm o excesso de 
energia elétrica na forma de tensão e corrente, 
limitado através da inserção de dispositivos 
limitadores de energia, conhecidos como 
barreiras de segurança intrínseca, nos seus 
circuitos. Pode-se dizer que um circuito 
intrinsecamente seguro possui três com-
ponentes básicos: o dispositivo de campo a 
ser instalado na área de risco, a barreira de 
segurança intrínseca e a fiação de campo 
envolvida. Essa limitação de energia é ne-
cessária de modo que não sejam produzidas 
superfícies aquecidas e centelhas elétricas, e 
caso ocorra, não haverá energia suficiente para 
ignição de mistura inflamável. Para manter 
a segurança é de fundamental importância 
que esses níveis de tensão e corrente não 
sejam excedidos em condições normais, ou 
até mesmo de falha. Para proteger o sistema 
de segurança intrínseca numa área de risco, 
um dispositivo limitador de energia deve 
ser instalado.
Este dispositivo é conhecido como barreira 
ou sistema de segurança intrínseca associado. 
Sob condições normais, o dispositivo é passivo 
e permite ao sistema de segurança funcionar 
normalmente. Sob condições de falta, ele 
protege o circuito de campo, prevenindo que 
o excesso de corrente e tensão atinja a área 
de risco. Existem alguns tipos de barreira 
de segurança intrínseca, vide figuras 8 e 9.
Barreira Zener
Pode-se observar que existem três com-
ponentes na barreira que limitam corrente e 
tensão: um resistor, pelo menos dois diodos 
zener (se um queimar, o outro atua) e um 
fusível. O resistor limita a corrente ao valor 
específico conhecido como corrente de 
curto-circuito. Os diodos zener limitam a 
tensão ao valor referenciado como tensão 
de circuito aberto. O fusível abre quando o 
diodo conduz, abrindo o circuito e evitando 
a queima do diodo, bem como a transferência 
de qualquer excesso de tensão à área de risco.
Barreira Isolação Galvânica
Outro tipo de barreira de isolação é 
construído com transformadores para a 
isolação elétrica entre os meios seguro e 
não seguro. Este tipo de construção faz 
com que não haja necessidade da conexão 
com o terra, reduzindo custos de instalação 
e manutenção. Permitem a conversão dos 
sinais em corrente e tensão. Não necessita 
Características Meio físico de acordo com a IEC61158-2, varia NTE H1
Taxa de comunicação 31,25 kbits/s
Cabo Par trançado com blindagem
Topologia Barramento, árvore/estrada, ponto a ponto
Alimentação Via barramento ou externa 9 - 32Vdc em área Non Ex
Segurança Intrínseca Possível (FISCO)
Número de equipamentos Máximo: 32 (non-Ex) por canal
Explosion Group IIC: 9
Explosion Group IIB: 23
Cabeamento Máximo 1900 m, expansível a 10 km com 4 repetidores
Máximo comprimento de spur 120 m/spur
Sinal de comunicação Codificação Manchester, com modulação corrente
T2. Características de transmissão da tecnologia IEC61158-2.
F7. Cabeamento e terminação para transmissão RS 485 no Profibus.
25Janeiro/Fevereiro 2013 :: Mecatrônica Atual
conectividade
de invólucros especiais, cabos armados ou 
conexões especiais. Permanece segura mesmo 
na presença de falha. [4]
FISCO
Com a demanda por uma quantidade 
maior de equipamentos em um barramen-
to fieldbus intrisecamente seguro, o PTB 
(Physikalisch Technische Bundesanstalt, 
Instituto Alemão de Ciência e Tecnologia) 
executou testes rigorosos e chegou a um 
modelo que atende às altas demandas de 
consumo, o FISCO (Fieldbus Intrinsically 
Safe Concept).
Este conceito está de acordo com os 
padrões internacionais de segurança intrín-
seca (EN50020 e IEC 60791-11, Classe I, 
Divisão 1, de acordo com os padrões ame-
ricanos), onde deve existir uma única fonte 
de alimentação ativa por sistema e todos 
os nós são passivos e possuem indutância 
e capacitância internas desprezíveis (Li=10 
mH, Ci=5 nF). Além disso, em termos de 
cabeamento, vários tipos são permitidos sendo 
que se tem comprimento máximo de 1000 
m, com terminação nas duas extremidades e, 
equipamentos de campo, assim como fonte 
de alimentação, devem estar de acordo com 
o FISCO. Acompanhe no box 1.
DART (Dinamic Arc 
Recognition and Termination)
Tecnologia revolucionária desenvolvida 
pela Pepperl-Fuchs, introduzida em 2010, é 
considerada um marco em relação a equi-
pamentos destinados a utilização em áreas 
seguras. Tecnologia que elimina o problema 
de limite de potência a ser utilizado por 
equipamentos instalados em áreas de se-
gurança intrínseca através da utilização de 
uma nova abordagem. O conceito permite 
a utilização de uma quantidade maior de 
energia em áreas seguras, enquanto man-
tém as limitações de segurança através de 
uma desconexão rápida do circuito. Veja as 
figuras 10 e 11.
A tecnologia consiste em monitorar os 
resultados das mudanças da corrente di/dt 
e rapidamente desligar o circuito, conforme 
observado em [5]. Dentro de apenas alguns 
microssegundos, a energia do sistema elétrico 
é reduzida para um nível seguro, eliminando 
um pico de energia necessária para acender 
os gases perigosos. Essa mudança no di/
dt, felizmente é muito característica, isto 
faz com que ela seja facilmente detectada.
F9. Modelo de circuito elétrico da barreira por isolação galvânica.
F10. Ilustração mostrando início do distúrbio em um sistema sem uso do DART.
F11. DART monitora a corrente de curto (di/dt) e desliga o circuito na fase crítica do distúrbio.
26 Mecatrônica Atual :: Janeiro/Fevereiro 2013
conectividade
Requisitos do FISCO
O modelo FISCO tem as seguintes restrições:
a) Cada segmento deve possuir um único 
elemento ativo (fonte de alimentação) no 
barramento de campo,localizado na área 
não classificada;
b) Os demais equipamentos na área classifi-
cada são passivos (escravos);
c) Cada equipamento de campo deve ter 
um consumo quiescente mínimo de 10 
mA;
d) Em áreas Ex ia e Ex ib, o comprimento 
máximo do barramento deve ser 1000 m;
e) Derivações individuais devem ser limita-
das a 30 m;
f) Deve-se utilizar 2 terminadores ativos no 
barramento principal, um no início e um 
no fim do barramento;
g) Deve-se utilizar transmissores e barrei-
ras/fontes aprovadas pelo FISCO;
h) Os cabos (sem restrições para cabea-
mento até 1000 m) devem possuir os 
seguintes parâmetros.:
- R´:15 a 150 Ω/km;
- L´: 0,4 a 1 mH/km;
- C´: 80 a 200 nF/km.;
- Cabo tipo A: 0,8 mm2 (AWG18);
i) Note que não se requer o cálculo de C 
e L para o segmento.
j) As terminações devem possuir os 
seguintes parâmetros:
- R = 90 a 100 Ω;
- C = 0 a 2,2 μF.
k) A fonte de alimentação deve ter os 
seguintes requisitos:
- Saída com característica trapezoidal 
ou retangular;
- V0 = 14...24 V(Valor máximo, segu-
rança intrínseca);