NR12 Palestra Safety Integrated

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Safety Integrated
NR12 – Soluções para adequação à 
segurança de equipamentos e 
processos
siemens.com/answers
A Empresa
Agosto de 2015
Diretoria Executiva 
Organização centrada no cliente
Organograma desde 1 de outubro de 2014
Presença global e go-to-market de nossos negócios 
Américas Europa e África C.I.S.1 e Oriente Médio Ásia e Austrália
Power and 
Gas
Wind Power 
and 
Renewables
Energy 
Management
Building
Technologies
Mobility Digital 
factory
Process
Industries 
and Drives
Serviços de Geração de
Energia 
Corporate CoreCorporate Services
Healthcare Financial 
Services
1 Comunidade dos Estados Independentes
Há 110 anos investindo e crescendo junto com os 
brasileiros
1867 Fornecimento e instalação da linha telegráfica entre Rio de Janeiro 
e Rio Grande do Sul.
1905 Fundação da Cia. Brazileira de Eletricidade Siemens-Schuckertwerke, 
no Rio de Janeiro.
1922 Instalação da 1ª central telefônica automática do Brasil, em Porto Alegre.
1939 Siemens inaugura em São Paulo a 1ª fábrica de transformadores do Brasil.
1955 Fornecimento e operacionalização da 1ª turbina a vapor do Brasil.
1983 Instalação do 1º rotor dos 18 geradores da Usina Hidrelétrica de Itaipu.
2005 Siemens celebra 100 anos de presença no Brasil.
2007 Siemens inaugura o maior site de equipamentos para energia da 
América do Sul, em Jundiaí (São Paulo). 
2009 Primeiro centro de modernização e montagem de trens da Siemens na 
América Latina, em Cabreúva (São Paulo).
2012 Inaugura em Joinville sua fábrica de equipamentos de diagnóstico por imagem
2013 Produção e instalação das primeiras turbinas eólicas da Siemens no
Brasil (Trairi, Ceará).
2014 Siemens inaugura o centro de Inovação Tecnológica em Belo Horizonte
2015 Celebração de 110 anos no Brasil
Presença da Siemens no Brasil
Posição de liderança no País
• Em 2014 a Siemens entregou as 
maiores turbinas a vapor já 
fabricadas pela empresa no Brasil.
• Junto ao Hospital Sírio-Libanês, foi 
criado o primeiro Centro 
Internacional de Referência 
Cardiovascular do Brasil.
• Em Porto Alegre, a Siemens marcou 
presença na área de gerenciamento 
de energia com o caso da 
Subestação Menino de Deus. São 
150 mil residências beneficiadas.
• Atualmente, a Siemens emprega 
mais de sete mil colaboradores no 
Brasil, em 12 fábricas, 7 centros de 
P&D, além de 13 escritórios 
regionais.
siemens.com/answers
Safety Integrated
Introdução à Segurança de Máquinas
Safety Integrated
ƒ Uma única e completa plataforma de 
automação abrange inclusive o nível de 
segurança 
ƒ Integração total dos componentes de 
segurança dentro do sistema de automação 
standard. Este é o conceito de Totally 
Integrated Automation (TIA) – a solução 
completa de automação Siemens
ƒ Troca de dados de maneira transparente 
entre o nível de segurança e os componentes 
standard sem interfaces adicionais e através 
do mesmo barramento
Reflexão
“ A prevenção de acidentes não deve ser entendida como uma obrigação 
definida pela legislação, mas sim como um preceito de responsabilidade 
humana e de senso econômico.”
Werner von Siemens
Berlin, 1880
Objetivos
1 Reconhecer a importância do tema Segurança de máquinas
percebendo os benefícios.
2 Esclarecer sobre os passos a serem percorridos para o 
cumprimento da legislação (NR12) através de exemplos 
3
Auxiliar na implementação e gestão do tema, oferecendo 
soluções (produtos), suporte técnico durante todo o ciclo de 
vida das instalações.
Por que uma máquina deve ser segura? 
Custos adicionais extremamente 
relevantes em caso de acidentes. 
Benefícios significativos
em termos de produtividade.
Custos diretos e indiretos... 
Queda de produção (máquina parada)
Apólices de seguros
Despesas com assistência médica
Indenizações
Despesas legais e honorários
Respaldo legal ao aplicar normas+
Capacidade de exportação principalmente Europa+
Aumento da produtividade+
Redução de custos - escala de produção+
Requisitos e barreiras técnicas+
Desmotivação, absenteísmo
Reputação da companhia
Obrigatoriedade…
‰ EUROPA: Diretivas Europeias
9 2006/95/EC - Low Voltage
9 2004/108/EC - EMC (Interferência Eletromagnética)
9 2006/42/EC - Safety Machinery
‰ BRASIL: Normas Regulamentadoras - MTE
9 NR10 – Instalações elétricas
9 NR12 – Segurança de Máquinas e Equipamentos
9 NR18 – Trabalho na construção civil
9 Anexos: Prensas, Injetoras, Panificação, Açougue e Mercearia
Relação das NRs com as Normas técnicas 
CONSTITUIÇÃO
FEDERAL
Lei 5452
ƒ Código Civil
ƒ Código Criminal
ƒ Código de Trânsito
ƒ Código de Defesa do 
Consumidor...
MINISTÉRIO DO TRABALHO
NR – NORMAS REGULAMENTADORAS
CLT – CONSOLIDAÇÃO DAS LEIS 
DO TRABALHO
PORTARIAS
- Aprovam as Normas Regulamentadoras
ƒ NR 10 – Instalações elétricas
ƒ NR 12 – Máquinas e equipamentos
ƒ NR18 - Trabalho na construção civil
ABNT
Normas Técnicas
ƒ Recomendações
ƒBase européia
Convenções Coletivas 
Regionais: P.P.R.P.S
ƒForça de Lei!
ƒCaráter fiscalizatório!
ƒAbrangentes!
- Anexos Técnicos- Harmonização nacional
Normas e Legislação
Requisitos
Básicos de Projeto e
Terminologia Básica
Tipo A Normas BásicasANÁLISE DE RISCOS
(ISO 12100)
Tipo B
Normas B1
Aspectos Gerais de 
Segurança
Normas B2
Equipamentos
Especiais de Segurança
Normas de 
Segurança
de Grupo
Tipo C
Características Epecíficas de Segurança para tipos de máquinas individuais
9 Normas tipo C tem prioridade Ù ANEXOS
9 Normas tipo C geralmente citam Normas A e B. 
Normas 
Específicas
Itens 12.24 a 12.63
Dispositivos 
de Segurança
Glossário, 
Outros itens
ANEXOS
NR12 Normas
Processo para tornar máquinas seguras
Apreciação de Risco Redução do Risco Verificação
ABNT NBR ISO 12100
Apreciação de Risco
Redução de Risco
Verificação
Certificação
Declaração
Marca CE / ART
Validação
(Evidenciar)
Documentação das 
Medidas
Implementar
Projetar a arquitetura 
das FUNÇÕES DE
SEGURANÇA
Adotar medidas
metodologia ISO12100
(3 níveis)
Avaliar os riscosIdentificar os PerigosDescrever os limites da máquina
Cadeia do processo
Definição das Medidas de Segurança
Método de 3 níveis conforme ABNT NBR ISO 12100
Redução de Risco
SIM
NÃO
SIM
SIM
NÃO
NÃO
FIMRefazer apreciação de risco
INÍCIO
Informação sobre riscos residuais
Reduz satisfatoriamente?
Reduz satisfatoriamente?
Reduz satisfatoriamente?
Projeto mecânico – medida inerente ao projeto
Medidas de Segurança
1
2
3
Exemplo: segurança numa célula de produção
Botão de emergência
Scanner para monitoramento de área
Segurança da porta
Botão de reconhecimento
Motor da esteira
• A detecção de pessoas na área de produção, a 
abertura da porta ou o acionamento do botão de 
emergência resulta na parada da célula de 
produção
• O sistema só pode ser reiniciado quando o botão 
de emergência for desacionado, a porta fechada e 
o scanner não detecte ninguém na área de 
produção
• O operador deve reconhecer que as condições 
retornaram para um estado seguro antes da célula 
de produção ser reiniciada.
SIMATIC Safety
… a maior integração possível de segurança em um 
sistema de automação
Solução de automação sem segurança integrada
PLC IOEngineeri
ng
HMI Moti
on
NET
Autom
ation solutionAu
to
m
at
io
n 
so
lu
tio
n
• Facilidade de integração
• Flexibilidade
• Compatibilidade 
• Plataforma de Engenharia Integrada 
Relés de segurança
• Solução Autônoma de segurança
• Baixo numero de I/Os
• Funções pré-determinadas
• Parametrização via chave de 
fenda ou chave DIP
• Realizaçãode lógicas de 
segurança através de " fiação " 
Conexão com o PLC sem 
segurança
++
X
X
X
• Solução Autônoma de segurança
• Quantidade de I/O expansível
• Funções de segurança 
parametrizável via software
• Realização de lógicas de 
segurança via editores gráficos
• comunicação de segurança via 
rede separada
• Conexão com o PLC sem 
segurança
Relés de segurança 
parametrizáveis
++
X
X
Solução de automação com funcionalidades de segurança integrada
Uma única rede para trafegar 
dados de processo e segurança HMI Moti
on
NETPLC IOEngineeri
ng
Uma ferramenta de engenharia e um controlador
solução de autom
açãoso
lu
çã
o 
de
 a
ut
om
aç
ão
O Conceito
AvaliaçãoDetecção Reação
F-CPU
F-S F-A
Perda de dados, 
corrupção de dados, 
atraso na transmissão
Curto circuito, 
quebra de fio
F-DI F-
DO
Curto circuito, 
fugas à terra, 
quebra de fio
Falha no 
processador, erro
de memória
Detecção completa de erros através de
• F-I/O: sistema de processamentot de duplo canal e testes de sinais
• F-PLC: Processamento codificado e testes internos
• Erros de comunicação: PROFIsafe
F-I/O
ȝP
Módulos de entradas e saídas de segurança – F-I/Os
• Sistema de processador de duplo canal
• Auto-testes e comparações
=> Detecção de falhas internas ou externas
ȝP
DATA+STATUS CRC Frame da mensagem
PROFIsafe
Os dois processadores geram e 
comparam um frame de mensagem
PROFIsafe completo. Para detectar
erros de transmissão, cada
processador transfere apenas uma
parte do frame. 
Processamento codificado
Execute F-user program
Execute coded F-user 
program
Read F-PII (F_CTRL_1)
Compare results
Write F-PIO (F_CTRL_2)
t
F-runtime group
Exemplo: segurança numa célula de produção
Botão de emergência
Scanner para monitoramento de área
Segurança da porta
Botão de reconhecimento
Motor da esteira
• A detecção de pessoas na área de produção, a 
abertura da porta ou o acionamento do botão de 
emergência resulta na parada da célula de 
produção
• O sistema só pode ser reiniciado quando o botão 
de emergência for desacionado, a porta fechada e 
o scanner não detecte ninguém na área de 
produção
• O operador deve reconhecer que as condições 
retornaram para um estado seguro antes da célula 
de produção ser reiniciada.
Portfolio Failsafe SIMATIC S7-1200 
CPU’s Failsafe S7-1200 
(DC/DC/DC; DC/DC/Rly)
ƒ S7-1214FC
ƒ S7-1215FC
Módulos de I/O Failsafe S7-1200
ƒ SM 1226 F-DI 16 x 24VDC
ƒ SM 1226 F-DQ 4 x 24VDC
ƒ SM 1226 F-DQ 2 x Relay
STEP 7 Safety Advanced V13 SP1
ƒ Programação Failsafe para S7-1200 e S7-
300/400/1500
STEP 7 Safety Basic V13 SP1
ƒ Programação Failsafe somente para S7-1200 
Failsafe
SIMATIC S7-1200 com Safety Integrado
Solução única, inovadora e eficiente
Minimização de dispositivos
necessários
ƒ Automação padrão e Fail-Safe 
em apenas um controlador
ƒ PROFINET integrado
Proteção ao investimento
ƒ Adição simples de módulos Fail-
Safe ao PLC padrão
ƒ Migração simples entre aplicações
existentes entre os controladores:
S7-1200 <> S7-1500
Cumprimento da NR-12
ƒ Certificado para aplicações 
em Categoria 4
Máxima proteção
ƒ Proteção adicional ao
acesso à configuração F e à 
programação Fail-Safe
Diagnósticos integrados
• Localização de falhas de 
forma fácil e rápida, inclusive 
via WEB Server
+ +
+
+
+
STEP 7 Safety V13 - TIA Portal
Navegação simples e intuitiva através das configurações de segurança
STEP 7 Safety V13 - TIA Portal
Biblioteca de funções de segurança
• Contém blocos de segurança certificados para as principais funções de segurança:
Célula de produção - S7-1200F
Hardware e software
Exemplo: segurança numa linha de envase de 
bebidas
Exemplo: segurança numa linha de envase de 
bebidas
Exemplo: segurança numa linha de envase de 
bebidas
Exemplo: segurança numa linha de envase de 
bebidas
Exemplo: segurança numa linha de envase de 
bebidas
Exemplo: segurança numa linha de envase de 
bebidas
• O acionamento do botão de emergência resulta 
na parada de toda a linha
• O sistema só pode ser reiniciado quando o botão 
de emergência for desacionado e não houver 
nenhuma condição insegura na linha
• O operador deve reconhecer que as condições 
retornaram para um estado seguro antes da 
produção ser reiniciada.
Topologias Possíveis
20XX-XX-XX Carlos Osés/ DF FA ASPage 39
Um PLC, mas I/Os e barramentos separados
Nível do PLC
Nível de I/Os
Um barramentos, mas PLCs e I/Os separados
Nível do PLC
Nível de I/Os
Um PLC, um barramento, e I/O misturados
Nível do PLC
Nível de I/Os
PLC, I/O, e barramentos separados
Nível do PLC
Nível de I/Os
Safety Integrated – A rota direta para a segurança da 
máquina ideal
Um PLC, um barramento e I/O misturados
ET 200S ET 200pro
S7 1500F
ET 200S
ET 200pro
PROFINET
PROFIBUS
PLC level
I/O level
SIMATIC S7-1500 com Safety Integrado
Minimização de componentes
• Automação standard e fail-safe 
com um único controlador
• PROFIsafe via redes PROFINET e 
PROFIBUS 
+
Exibição de status onboard
• Mensagens de diagnóstico sem
dispositivo de programação
• Dados de diagnóstico
• Safety status (ativado/ desativado)
• Assinatura do programa de 
segurança
• Última modificação do programa
Cumprimento da NR-12
• Certificado para aplicações em
Categoria 4
+
Proteção contra modificações
• Senha de acesso para
modificações de parâmetros e 
do programa de segurança
+
+
SIMATIC S7-1500 com Safety Integrado
STEP 7 Safety V13 - TIA Portal
Navegação simples e intuitiva através das configurações de segurança
STEP 7 Safety V13 - TIA Portal
Biblioteca de funções de segurança
• Contém blocos de segurança certificados para as principais funções de segurança:
Remotas SIMATIC ET200 SP
Proteção de investimento
• Adicione de maneira fácil módulos
failsafe aos I/Os standard
+
Comissionamento fácil
• Endereçamento PROFIsafe
configurado via software e 
armazenado em módulo de 
codificação
Utilização otimizada do volume 
do painel
• Redução do tamanho dos módulos
da ordem de 50%
• Formação de grupos equipotenciais
sem a necessidade de cartões
adicionais
+
Substituição simples de dispositivo
• Endereço PROFIsafe transferido
automaticamente a partir do módulo
de codificação inteligente
Alta disponibilidade
• Teste de sinais onboard
• Curto circuito, quebra de fio, … 
• Localização fácil e rápida de 
falhas através de detalhadas
mensagens de diagnóstico
+
+
+
Comunicação de Segurança - PROFIsafe
PROFIsafe suporta comunicação standard e fail-safe em um único barramento!
ƒ Desenvolvido para lidar com falhas de modo seguro
ƒ Não requer barramento exclusivo
ƒ Para PROFIBUS, PROFINET, IWLAN
Principais Características:
ƒ Padrão internacional de segurança mais utilizado
Comunicação de Segurança - PROFIsafe
ƒ PROFIsafe é um padrão internacional, desenvolvido para a IEC 61784-3-3
ƒ PROFIsafe lida com as potenciais
falhas na comunicação, como
enderaçamento inválido, atrasos,
perda de dados, através de
ƒ Numeração sequencial
ƒ Monitoramento de tempo
ƒ Monitoramento de autenticidade
ƒ Verificação adicional de CRC 
ƒ Certificado pela e
ƒ Para aplicações até Cat. 4/ SIL 3/ PLe
Dados 
Standard
Dados 
Standard
Dados de 
Segurança
Dados de 
Segurança
Camada
PROFIsafe
Camada
PROFIsafe
Protocolo
Standard
Protocolo
Standard
"B
la
ck
 c
ha
nn
el
"
PROFIBUS
ou
PROFINET
PROFIsafe suporta comunicação standard e fail-safe em um único barramento!
Comunicação de Segurança - PROFIsafe
Numeração
consecutiva
(sinal devida)
Time-out
(com recibo de 
entrega)
Codenome
(para transmissor
e receptor)
Integridade de 
dados
(CRC)
Repetição não intencional X
Perda X X
Inserção X X X
Sequenciamento incorreto X
Corrupção X
Atrasos inaceitáveis X
Endereçamento X
Mascaramento (mensagem
standard imitando failsafe) X X X
Falhas de memória e de 
ponteiro em switches X
Medida
Erro
Funções de segurança para drives
SINAMICS
Safe Torque OFF
DescriçãoFunção
Parada segura por 
desacionamento do torque
SLS Safely Limited Speed Limitação de velocidade segura
SS1 Safe Stop 1 Parada rápida segura por rampa de desaceleração
STO
SSM Safe Speed Monitor Monitoramento de velocidade segura
SBC Safe Brake Control Controle seguro de freio
Funções de Segurança
STO – Safe Torque Off
t
v
STO
Funções de Segurança 
SS1 – Safe Stop 1
t
v
STOSS1
Funções de Segurança 
SLS – Safely Limited Speed
t
v
Select 
SLS
SLS limit 
SLS
Exemplo: segurança numa linha de envase de 
bebidas
Exemplo: segurança numa linha de envase de 
bebidas
Exemplo: segurança numa linha de envase de 
bebidas
Exemplo: segurança numa linha de envase de 
bebidas
Exemplo: segurança numa linha de envase de 
bebidas
Exemplo: segurança numa linha de envase de 
bebidas
Exemplo: segurança numa linha de envase de 
bebidas
Exemplo: segurança numa linha de envase de 
bebidas
Exemplo: segurança numa linha de envase de 
bebidas
Exemplo: segurança numa linha de envase de 
bebidas
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Safety Integrated
Arquiteturas Flexíveis com PROFINET
Page 65
Comunicação segura - PROFINET IO
A: IO-Controller – IO-Controller 
B: IO-Controller – I-Device
C: IO-Controller – I-Slave 
D: I-Slave – I-Slave
Page 66
Dispositivo compartilhado “Shared Device”
Dois controladores podem 
usar o mesmo dispositivo 
PROFINET IO, por exemplo, 
uma estação ET 200 ou uma 
unidade SINAMICS, 
resultando em uma 
configuração de sistema 
simplificada e mais 
econômica.
Shared Device - Funções de segurança
F-IO controller IO controller
PN / PROFIsafe
D
O
F-
D
I
F-
PM
D
O
PMP
M
D
I
External
Power Supply
E-Stop
K1
External 
Power Supply
F-IO controller IO controller
PROFINET 
PN / PROFIsafe
F-
D
I
D
I
PM D
O
F-
PM
E-Stop
IO Device
as Shared Device
PROFINET
Page 68
CPU inteligente como IO-Device “I-Device”
Com esta funcionalidade, 
PROFINET não só permite a 
comunicação com os dispositivos 
subordinados como um 
IO-Controller, mas também de 
comunicação com outros 
controladores de nível superior 
ou central, como um IO-Device
IO-Controller 2
IO-Controller 1
IO-Device 1
CPU1
CPU2
IO-Device 2
Page 70
Comunicação Wireless
Standard
controller
F controller 
(master) 
IO device 
PROFINET
F controller IE/PB-
Link
IWLAN/PB Link PN IO
PROFIBUS
DP standard 
slave
Page 71
Comunicação Wireless 
Effective range 1
Zone 1 Zone 1
Effective range 2
IWLAN range Zone Effective range
Transponder 1/ID1 Transponder 2/ID2
Transponder 3/ID3
A operação móvel e 
dispositivo de 
monitoração com 
funções de segurança 
integradas para uma 
rápida solução de 
problemas
siemens.com/answers
Safety Evaluation Tool
Documentação de acordo com as Normas Internacionais
Page 73
Avaliação das Funções de Segurança - SET
www.siemens.com/safety-evaluation-tool
ƒ Ferramenta online e gratuita
Destaques:
ƒ Avaliação de diferentes tipos de funções de segurança
ƒ Criação de documentação
SET - segurança da porta
Definição do 
layout
Definição da norma
SET - segurança da porta
Nível da segurança a ser 
alcançada
Descrição da 
segurança
Layout
SET - segurança da porta
Escolha do componente
Comunicação
Nível da segurança do 
componente ou conjunto
nível de 
segurança