Segurança PLC e níveis SIL na automação da produção

Technical analysis: Safety PLCs and SIL ratings in machine safety

Segurança PLC e níveis SIL na automação da produção

Introdução: valor da segurança na automação da produção em 2026

Sistemas produtivos modernos exigem automação confiável e adequada aos padrões de segurança. A responsabilidade pela execução das funções que garantem a segurança, ao identificar situações perigosas, é desempenhada por um sistema de controle seguro (Safety PLC), desempenhando um papel-chave. Em 2026, na Ucrânia, assim como no mundo todo, a produção depende cada vez mais de soluções altamente precisas e certificadas, que atendem aos requisitos dos padrões SIL.

Histórico de desenvolvimento: etapas-chave

O desenvolvimento da automação segura começou na década de 1970, quando surgiu a necessidade de sistemas que garantem segurança nas instalações industriais. Os primeiros sistemas de segurança eram simples, mas com o desenvolvimento das tecnologias tornaram-se mais complexos e eficazes.

Ano Atingimento
1970 Início do uso de sistemas primários de segurança no setor industrial.
1980 Introdução dos padrões IEC 61508.
1990 Publicação IEC 61511 para processos de produção.
2000 Desenvolvimento de Safety PLC de alta precisão com base na técnica digital moderna.
2010 Implantação de SIL 3 na prática de sistemas industriais.
2020 Uso de SIL 4 em sistemas produtivos críticos.
2026 Aumento das exigências de segurança com o aumento da automação na Ucrânia.

Como eles funcionam: princípios básicos

Segurança PLC executam funções de segurança, executando ciclo de varredura, detecção de estados perigosos e execução das ações correspondentes. Etapas principais:

  1. Escaneamento de sinais de entrada.
  2. Processamento de sinais na lógica da circuito.
  3. Execução das ações iniciais.

Fórmula para cálculo do nível de segurança:

PFD = 1 - PFDavg

PFD - probabilidade de falha da função de segurança, PFDavg - valor médio.

Estado atual da tecnologia

Hoje no mercado estão disponíveis modernas PLC de segurança de tais fabricantes:

  • Siemens SIMATIC S7-1500 Safety — nível SIL 3, utilizado em produção crítica.
  • Beckhoff EL6103 — suporte SIL 2, ideal para produção com requisitos limitados.
  • Schneider Electric Modicon M580 — suporte SIL 3, utilizado em grandes instalações industriais.

Essas sistemas atendem aos padrões IEC 61508, IEC 61511, bem como DSTU 4332:2017.

Critérios de seleção: matriz de decisão

A escolha de uma Safety PLC depende de vários fatores. Abaixo está a matriz para tomada de decisão:

Critério Siemens S7-1500 Beckhoff EL6103 Schneider M580
Nível SIL SIL 3 SIL 2 SIL 3
Preço Alta Média Alta
Durabilidade média 10.000 horas 7.500 horas 9.000 horas
Conformidade com padrões IEC 61508, EN ISO 13849-1 IEC 61508, EN ISO 13849-1 IEC 61508, EN ISO 13849-1
Universalidade Alta Média Alta

Indicadores de desempenho: dados reais de comparação

Na tabela abaixo estão apresentados dados adicionais sobre a performance e a conformidade de diferentes modelos:

Índice Siemens S7-1500 Beckhoff EL6103 Schneider M580
Velocidade máxima 100 кГц 100 кГц 100 кГц
Máxima quantidade de entradas/saídas 128 64 128
Conformidade com padrões IEC 61508, EN ISO 13849-1 IEC 61508, EN ISO 13849-1 IEC 61508, EN ISO 13849-1
Vida média 10.000 horas 7.500 horas 9.000 horas

Problemas potenciais na implementação em instalações antigas

Durante a implementação de Safety PLC em instalações antigas podem surgir os seguintes problemas:

  • Ausência de redundância nos sistemas.
  • É necessário realizar a modernização da infraestrutura.
  • Requisitos para certificação.

Recomendações:

  • Realizar análise da sistema atual.
  • Realizar a modernização da infraestrutura.
  • Usar componentes certificados.

Futuro: desenvolvimento tecnológico (2026–2030)

No período de 2026–2030 espera-se o desenvolvimento de tecnologias de segurança que utilizarão IA e aprendizado de máquina para prever falhas. Um importante foco será o aumento dos níveis SIL até SIL 4, o que exige soluções de alta precisão.

Fontes

  1. IEC 61508:2010 — Segurança de sistemas de automação.
  2. IEC 61511:2016 — Segurança de processos.
  3. EN ISO 13849-1:2015 — Segurança de controle.
  4. Documentação Técnica Siemens: SIMATIC S7-1500 Segurança.
  5. Beckhoff White Paper: EL6103 Segurança na Automação.

Conclusão

A escolha da Safety PLC certa é crítica para garantir a segurança da produção. Use componentes certificados, adequados aos padrões e adequados às exigências da sua produção. UNITEC-D é um fornecedor confiável de componentes para diferentes sistemas de segurança, que atendem aos padrões DSTU, EN e ISO. Acesse UNITEC-D E-Catalog para obter mais informações.

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