Centro de Profissionalização e Educação Técnica
PRINCIPAIS DISPOSITIVOS UTILIZADOS PARA A ADEQUAÇÃO DE EQUIPAMENTOS NA INDÚSTRIA CONFORME AS NORMAS DE SEGURANÇA, E SUAS FUNÇÕES
Centro de Profissionalização e Educação Técnica
THAIS ESTEVÃO DA SILVA
PRINCIPAIS DISPOSITIVOS UTILIZADOS PARA A ADEQUAÇÃO DE EQUIPAMENTOS NA INDÚSTRIA CONFORME AS NORMAS DE SEGURANÇA, E SUAS FUNÇÕES
PIRAJUÍ
2025
THAIS ESTEVÃO DA SILVA
PRINCIPAIS DISPOSITIVOS UTILIZADOS PARA A ADEQUAÇÃO DE EQUIPAMENTOS NA INDÚSTRIA CONFORME AS NORMAS DE SEGURANÇA, E SUAS FUNÇÕES
Trabalho de Conclusão de Curso apresentado ao curso de Trabalho de Conclusão de Curso - Segurança do Trabalho, área de Segurança do Trabalho, da Centro de Profissionalização e Educação Técnica, como requisito parcial para a Obtenção do grau de Bacharel em Trabalho de Conclusão de Curso - Segurança do Trabalho.
PIRAJUÍ
2025
Em decorrência do grande volume de acidentes de trabalho ainda registrados em nosso país e os impactos que isso ocasiona é necessário que sejam adequados os equipamentos, de forma que sejam atendidas as premissas nas normas vigentes. A partir deste princípio é necessário conhecer e compreender quais são alguns dos principais dispositivos eletrônicos disponíveis no mercado de acordo com as normas vigentes e entender seu funcionamento, levando em consideração que sua aplicação é fundamental e imprescindível quando tratamos de adequação de máquinas conforme as normas citadas. Para tanto, queremos identificar com esta pesquisa quais são esses dispositivos eletrônicos aplicados especificamente para sistemas de segurança em máquinas e equipamentos, tais quais os objetivos específicos que foram apresentados como, a apresentação da norma nacional vigente, identificação dos principais dispositivos de controle, monitoramento e acionamento e, conhecimento dos principais dispositivos eletrônicos de segurança empregados em máquinas e equipamentos.
Palavras-chave: NR-12; Sensores; Intertravamento; Dispositivos;
ABSTRACT
As a result of the large volume of work accidents still recorded in our country and the impacts that this causes, it is necessary that the equipment is adequate, so that the premises in the current norms are met. From this principle it is necessary to know and understand which are some of the main electronic devices available in the market according to the current regulations and to understand its operation, taking into consideration that its application is fundamental and indispensable when we deal with the adequacy of machines according to the cited norms. To this end, we want to identify with this research which electronic devices are specifically applied to safety systems in machines and equipment, such as the specific objectives that have been presented such as the presentation of the current national standard, identification of the main control devices, monitoring and knowledge of the main electronic safety devices used in machinery and equipment.
Key-words : NR-12; Sensor's; Interruption Devices; Dispositive;
LISTA DE ABREVIATURAS E SIGLAS
ABNT Associação Brasileira de Normas Técnicas;
APR Análise Preliminar de Risco;
CLP Controlados Lógico Programável;
NBR Norma Brasileira;
NR Norma Regulamentadora;
OIT Organização Internacional do Trabalho;
NA Normalmente Aberto;
NF Normalmente Fechado.
2. NORMA REGULAMENTADORA SOBRE SEGURANÇA NO TRABALHO VIGENTE NO BRASIL 7
3. DISPOSITIVOS ELETRÔNICOS DE MONITORAMENTO E ACIONAMENTO 8
3.2 Inversor de frequencia e soft starter 9
4. DISPOSITIVOS DE SEGURANÇA 11
4.1 Chaves de segurança eletromecânica 13
4.2 Dispositivos de parada de emergência 13
REFERÊNCIAS 17
1. INTRODUÇÃO
Cada vez mais as empresas estão comprometidas com a segurança do trabalho em suas unidades, levando em consideração os prejuízos e impactos negativos que os afastamentos podem causar na produtividade, finanças e qualidade de serviços e produtos. Segundo dados do Ministério do trabalho, o Brasil contou com 612 mil ocorrências de acidentes de trabalho no ano de 2015 e um total de óbitos em acidentes durante o trabalho de 14.412 estimado entre o período de 2012 a 2017, ocupando desta forma o lugar de quarto país com maior índice de acidentes de trabalho no mundo, ficando atrás de China, Índia e Indonésia respectivamente, segundo a organização internacional do trabalho (OIT).
No Brasil, existe a norma regulamentadora NR-12, publicada em 08 de junho de 1978, entrando em vigor em 24 de dezembro de 2010 com poder de lei, onde se tem por finalidade definir medidas de proteções para garantir a integridade física dos operadores e fiscalizar se as unidades fabris estão adequadas com a norma.
Desta forma é necessário analisar quais são os principais dispositivos eletrônicos que podem ser aplicados para se realizar a adequação de máquinas e equipamentos com a finalidade de reduzir o alto índice de acidentes ocorridos e manter os equipamentos das indústrias em conformidade com a norma em vigor.
Ao decorrer deste trabalho será abordada a seguinte problemática: Quais são os principais dispositivos eletrônicos utilizados para a adequação de equipamentos conforme as normas vigentes e quais suas funções? A integração de dispositivos eletrônicos nos processos para adequação de máquinas conforme as normas regulamentadoras são fundamentais para a redução desses números através da detecção de eventuais falhas realizada por alguns sensores de segurança e controladas através do controlador lógico programável (CLP) que garantem a não ocorrência de falhas nos momentos críticos de trabalho onde possam ocorrer riscos aos operadores, desta forma, conhecer sobre a norma vigente, bem como os dispositivos existentes e seu funcionamento é de suma importância para garantir a segurança dos operadores e reduzir os impactos econômicos e sociais que podem ocorrer com as companhias que não se atualizam sobre o tema.
O objetivo geral, em que este trabalho será elaborado, trata-se de compreender quais são os principais dispositivos eletrônicos utilizados especificamente para segurança de máquinas e equipamentos, bem como seu funcionamento e a importância nas empresas para a redução dos acidentes de trabalho, onde se tem como objetivos específicos: Apresentar a norma regulamentadora existente no país para a adequação de máquinas e equipamentos onde serão aplicados os dispositivos, Identificar alguns dos principais dispositivos eletrônicos de segurança para monitoramento e acionamento e, conhecer os dispositivos de segurança utilizados bem como seu funcionamento.
2. NORMA REGULAMENTADORA SOBRE SEGURANÇA NO TRABALHO VIGENTE NO BRASIL
De acordo com Sherique (2016, p.12) “Esta Norma Regulamentadora e seus anexos definem referências técnicas, princípios fundamentais e medidas de proteção para garantir a saúde e a integridade física dos trabalhadores.” A norma regulamentadora, ou como é popularmente conhecida, NR-12, segundo o item 12.1 da mesma trata-se de uma sequência de procedimentos, técnicas e requisitos mínimos que tem como objetivo garantir a prevenção de acidentes e doenças de trabalho durante as fases de projeto e utilização de máquinas e equipamento, onde se entende como utilização dos equipamentos o seu transporte, montagem, instalação, ajuste, operação, limpeza, manutenção, inspeção, desativação e desmonte, segundo o item 12.1.1 da NR em questão.
Definiu-se como principais premissas para a elaboração da norma a exclusão da acessibilidade do ser humano a qualquer parte móvel da máquina quando está estiver em movimento, o sistema de segurança da máquina deve operar com prioridade sobre o sistema operacional e os equipamentos aplicados as funções de segurança devem seguir requisitos específicos e fabricação para garantir a confiabilidade do sistema de segurança (Sherique, 2016, p.9). A norma foi publicada em 08 de junho de 1978 pelo ministério do trabalho por meio da portaria MTb n° 3.214 e após diversas atualizações, entrou em vigor em 24 de dezembro de 2010. (Portaria MTb n° 326, 2018)
Indicada pela NR-12 através do item 12.5 a realização da apreciação de risco, onde são analisadas e avaliadas as regiões de risco existente na máquina para que seja indicado posteriormente de forma clara e objetiva, a fim de que sejam aplicadas as proteções necessárias para minimizar as condições de risco dos equipamentos. Esta fase de apreciação de risco é citada e indicada pela NR-12 através da norma brasileira NBR ISO 12100 (Portaria MTb n° 326, 2018).
3. DISPOSITIVOS ELETRÔNICOS DE MONITORAMENTO E ACIONAMENTO
Para se compreender mais sobre os dispositivos de intertravamento e sensor de segurança, bem com seu funcionamento, é fundamental conhecer os dispositivos de monitoramento e dispositivos de segurança que são empregados para máquinas e equipamentos, sendo eles os contatores de segurança, relé de segurança e controlador lógico programável de segurança (CLP)
3.1 Contatores de segurança
Segundo Franchi, Claiton (2008, p.134) contatores são dispositivos eletromecânicos que permitem o controle de elevadas correntes por meio de um circuito de baixa corrente, ou seja, atua como um interruptor. Composto por uma bobina, um núcleo de ferro, uma mola e os contatos de carga e auxiliares que podem ser NA (normalmente abertos), NF (normalmente fechado) ou NAF (comuta entre aberto e fechado). Os contatores de segurança, conforme mostrado na figura 1, são comercializados com a cor amarela para facilitar sua identificação nos painéis e diferenciar dos contatores que não atendam a categoria de segurança indicada pela norma nacional vigente. Seu funcionamento ocorre de forma eletromagnética quando a bobina do contator é alimentada provocando a atração do núcleo móvel até o núcleo fixo fechando desta forma o circuito. Quando interrompida esta alimentação é interrompido a força magnética, o núcleo móvel retorna a sua posição original por conta da mola do contator.
Figura 1
— Contator de Segurança
O autor (2025)
Fonte: Catálogo de Soft Starter WEG. Acesso em: 01 jul. 2022.
3.2 Inversor de frequência e soft starter
Segundo o item 12.37 da norma NR-12 o circuito de comando de acionamento e parada da máquina, incluindo botões de emergência, devem ser redundantes conforme indicação da apreciação de riscos, em função da categoria de segurança requerida, desta forma, torna-se necessário a utilização de contatores de segurança ligados em série com inversores de frequência que não possua entrada de habilitação ou a utilização de inversor de frequência ou Soft starter que possua entrada de segurança e atenda aos requisitos da categoria solicitada.
Figura 2
O autor (2025)
Fonte: Catálogo Inversor de Frequência WEG. Acesso em: 01 jul. 2022.
O Soft starter, que pode ser visto na figura 3, segundo Franchi, Claiton (2008, p181) garantem a aceleração e desaceleração progressiva em comandos de motores de corrente contínua e alternada. Sua principal característica é a eliminação do pico de corrente em partidas de motores através de um aumento progressivo da tensão, permitindo assim eliminar os impactos elétricos e mecânicos no acionamento do motor e reduzindo sua manutenção.
Figura 3
— Dispositivo Soft Starter
O autor (2025)
Fonte: Catálogo de Soft Starter WEG. Acesso em: 01 jul. 2022.
3.3 Relés de segurança
É definido por Franchi, Claiton (2008) como um dispositivo elétrico para controle de acionamentos, alarmes, proteção etc. O relé é o responsável por monitorar as funções de segurança do equipamento e no caso de perigo ou qualquer anomalia no sistema de proteção desenvolvido, é o responsável por habilitar uma resposta segura previamente definida e tem seu funcionamento interno similar aos dos contatores, possuindo dois canais de acionamento em seus circuitos internos garantindo assim o cumprimento da categoria 4, conforme a norma NBR 14153.
Cada relé de segurança é capaz de monitorar apenas uma situação específica da máquina, desta forma encontramos no mercado diversos tipos de relés de segurança aplicados especificamente para cada caso, alguns dos principais relés aplicados nas máquinas são o de simultaneidade, temporizador, velocidade zero e controle de parada de emergência.
Vemos abaixo o diagrama de ligação para um controle bi manual de simultaneidade, conforme a figura 4.
Figura 4
O autor (2025)
Fonte: Catálogo Relé de Simultaneidade WEG. Acesso em: 01 jul. 2022.
3.4 CLP de segurança
Controlador lógico programável (CLP) pode ser definido conforme Petruzella, Frank (2014, p.2) como “Um computador digital projetado para uso no controle de máquinas [...] projetado para funcionar em um ambiente industrial e é equipado com interfaces especiais de entrada/saída e uma linguagem de programação de controle...”. CLP é encontrado em diversas aplicações como temporização, contagem, cálculos, processamento de sinal analógico etc. O CLP apresenta diversas vantagens em relação ao relé, mas é possível destacar principalmente a capacidade de comunicação do mesmo com qualquer outro equipamento, confiabilidade e fácil verificação de defeitos, pode ser apresentado estruturalmente entre a unidade central de processamento (CPU), seção de entrada/saída, fonte alimentadora e dispositivo de programação, conforme mostrado na figura 5.
Figura 5
— Partes do CLP
O autor (2025)
Fonte: Petruzella – Controlador Lógico Programável (pg. 4)
Constatou-se então que o CLP de segurança, mostrado na figura 6, trata-se de um dispositivo de monitoramento e controle de sistemas de segurança que pode ser configurável através de programação em linguagem específica. É constituído por um módulo central e diversos módulos de função, ou seja, exemplificando, podemos considerar que um CLP de segurança é formado por todos os relés de segurança disponíveis com suas funções especificas unificadas em um único componente com possibilidade de programação.
Figura 6
— CLP de Segurança
O autor (2025)
Fonte: - Catálogo CLP de Segurança WEG. Acesso em: 01 jul. 2022.
4. DISPOSITIVOS DE SEGURANÇA
A norma em seus itens apresenta uma série de componentes de intertravamento e sensores de segurança que podem ser aplicados em proteções móveis e regiões de acesso a zona de risco. Conforme o item 12.42, dispositivos de intertravamento, ou chave de intertravamento, são definidos como dispositivos de segurança que impeçam o funcionamento da máquina sob condições especificas, tendo como objetivo a redução de acidentes ou agravos a saúde do operador. Entre eles são citadas as chaves de segurança eletromecânicas, magnéticas e eletrônicas codificadas, optoeletrônicas, sensores indutivos de segurança e outros dispositivos que atendam a categoria (Portaria MTb n° 326, 2018)
Os sensores de segurança são definidos, conforme o mesmo item da norma, como dispositivos detectores de presença que atuam quando uma pessoa ou membro do corpo entre da zona de detecção de presença, interrompendo ou não iniciando as funções perigosas da máquina, entre eles estão as cortinas de luz, detectores de presença opto eletrônicos, laser de múltiplos feixes, barreiras óticas, monitores de área, batentes, scanners , tapetes de segurança e sensores de posição. (Portaria MTb n° 326, 2018).
Os sensores de segurança não são utilizados obrigatoriamente em proteções móveis das máquinas, mas também em regiões de risco que estejam expostas, porém devem sem instalados e fixados a uma distância segura da zona de risco, indicado no item B do anexo I da norma NR 12 que apresenta o cálculo das distâncias mínimas de segurança para instalação de detectores de presença optoeletrônicos. Alguns sensores de segurança mais aplicados são justamente os apresentados pela norma no item 12.42, entre eles as cortinas de luz, detectores de presença optoeletrônicas, laser de múltiplos feixes, barreiras óticas, scanners , batentes, tapetes de segurança e sensores de posição, todos eles com funcionamento indicado, exceto no caso dos tapetes de segurança onde não possuem transmissores.
4.1 Chaves de segurança eletromecânica
As chaves de intertravamento eletromecânica, demonstrada através da figura 7, de uma forma geral é composta por um corpo receptor que pode ser de plástico ou aço com cabeça giratória, permitindo desta forma a um ajuste de montagem de até 4 posições, e uma chave atuadora do tipo lingueta de metal, conforme indicado pelo manual do fabricante (WEG,). Possuem dois contatos de segurança NF e um contato auxiliar NA que devem ser monitorados por interface de segurança. Este dispositivo é subdivido em duas classes. Chave de intertravamento operada por lingueta sem solenóide, possuindo dois contatos de segurança NF e um contato auxiliar NA e chave de intertravamento operada por lingueta com solenóide que possui dois contatos de segurança NF e dois contatos auxiliares NA, sua principal característica é que no caso do intertravamento sem solenóide, deve ser aplicado em máquinas ou equipamento.
Figura 7
— Chave de Intertravamento Eletromecânica
O autor (2025)
Fonte: Catálogo Chave de Intertravamento WEG. Acesso em: 01 jul. 2022.
4.2 Dispositivos de parada de emergência
figura 1
O autor (2025)
Fonte: - Catálogo Botões de Emergência WEG. Acesso em: 01 jul. 2022.
4.3 Cortinas de luz
As cortinas de luz são sensores optoeletrônicas e podem ser definidos a partir de Albuquerque e Pinto (2011, p. 307) “detecta e/ou responde a um sinal de luz, emite ou modifica luz coerente ou não coerente e utiliza luz para seu funcionamento interno.”
figura 2
O autor (2025)
Fonte: Catálogo Cortina de Luz WEG. Acesso em: 01 jul. 2022.
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As cortinas podem, para seu melhor desempenho, contar com a utilização de espelhos para desvio do feixe de luz e utilização em mais de um lado utilizando apenas um conjunto de receptor e emissor, conforme mostrado na figura 16.
4.4 Tapete de segurança
Os tapetes de segurança, mostrado por meio da figura 10, são utilizados em regiões onde o operador necessite trabalhar próximo a máquinas com movimentos perigosos para garantir sua segurança. Atua de forma que se alguma pessoa pisar sobre o tapete, será interrompido imediatamente as funções de perigo da máquina por meio da interface de segurança.
Consistem basicamente de duas placas de aço com correntes diferentes e separadas por mantas isolantes, ao pisar no tapete as placas são pressionadas ocasionando um curto circuito, neste momento o módulo de segurança detecta o sinal e interrompe o movimento de risco. Entretanto, sua instalação deve atender ao item B do anexo 1 da norma NR-12 sobre a distância mínima de risco, definida por S = K x (T1 + T2) + (1.200 - 0,4H), onde:
S= Distância entre a área da máquina a proteger e o dispositivo.
K= Constante referente à velocidade de aproximação da mão. Para S maior ou igual a 500 mm, adota-se o K = 1600 mm/s e, para S menor que 500 mm, adota-se K = 2000 mm/s.
H- Distância através do plano de referência (por exemplo, o chão) em milímetros.
T1- O tempo máximo de resposta do dispositivo de segurança entre o disparo do elemento perceptivo (tapete de segurança) e o tempo em que o dispositivo de segurança muda o sinal da saída para o estado OFF.
T2- O tempo de resposta da máquina, ou seja, o tempo necessário para o desligamento da máquina ou para eliminar o risco, após a transmissão do sinal de saída do dispositivo de segurança.
Figura 8
— Tapete de Segurança
O autor (2025)
Fonte: Catálogo Tapete de Segurança Schmersal. Acesso em: 01 jul. 2022.
Durante o decorrer desta monografia apresentada procurou-se responder à pergunta: “Quais são os principais dispositivos eletrônicos utilizados para a adequação de equipamentos conforme as normas vigentes e quais suas funções? ” Para tanto utilizou-se como objetivo geral a compreensão de quais os principais dispositivos eletrônicos utilizados para segurança em máquinas e equipamentos, bem como seu funcionamento individual.
Abordou-se de forma sucinta a apresentação da norma nacional vigente referente a adequação de máquinas de equipamentos e seus itens relacionados a utilização dos componentes eletrônicos aplicados a segurança em máquinas, bem como indicou-se, embasado na norma existente, sobre a metodologia para a realização da apreciação de riscos
Para aprofundar os conhecimentos e entender a forma de funcionamento dos dispositivos eletrônicos indicados pela norma, foram mostrados os dispositivos de controle, monitoramento e acionamento fundamentais para a instalação de sistemas de segurança, possibilitando um conhecimento de suas funções dentro de um sistema de segurança bem como sua forma de operação.
Dentre os objetivos propostos, apresentou-se os principais dispositivos aplicados para segurança de máquinas e equipamentos entre chaves de intertravamento, sensores, botões de emergência e dispositivos de proteção de área, demonstrando quais suas funções individuais dentro de um sistema de segurança, sua forma de atuação e funcionalidade.
REFERÊNCIAS
- MINISTÉRIO DO TRABALHO E EMPREGO. NR 12: Segurança no Trabalho em Máquinas e Equipamentos. 15 ed. Brasília: Mte, 2019. 96 p. Disponível em: < https://www.in.gov.br/web/dou/-/portaria-n-916-de-30-de-julho-de-2019-208028740 >. Acesso em: 01 jul. 2022.
- SHERIQUE, Jaques. NR-12 Passo a Passo Para a Implantação. 2. ed. São Paulo: Ltr, 2016. 192 p.
- KUNZEL, Walter Luíz; SILVA, Guilherme Manuel. Como aplicar sistemas e dispositivos eletroeletrônicos de segurança em máquinas e equipamentos. Disponível em: <http://www.crea-sc.org.br/portal/arquivosSGC/Artigo_walter.pdf>. Acesso em: 05 jul. 2022.
- PINTO, Luiz Fernando Teixeira; ALBUQUERQUE, Rômulo Oliveira. Eletrônica: Eletrônica Analógica. São Paulo: Fundação Padre Anchieta, 2011. 167 p.
- PINTO, João Baptista Beck; GORNEMANN, Otto. MÉTODOS DE AVALIAÇÃO DE RISCO E FERRAMENTAS DE ESTIMATIVA DE RISCOS UTILIZADOS NA EUROPA CONSIDERANDO NORMATIVAS EUROPEIAS E O CASO BRASILEIRO. Brasília: Mte, 2015. 63 p.
- PETRUZELLA, Frank D. Controladores Lógicos Programáveis. 4° ed. Porto Alegre: AMGH Editora Ltda., 2014. 398 p.
- FRANCHI, Claiton Moro. Acionamentos Elétricos. 3°. ed. São Paulo: Editora Érica Ltda., 2008. 250 p.
- WEG Automação. Soluções em Segurança Linha Safety. Disponível em: <https://static.weg.net/medias/downloadcenter/h98/hf3/WEG-catalogo-solucoes-em-seguranca-50029132-pt.pdf >. Acesso em: 01 jul. 2022.
