Procedimento de teste da cadeia de parada de emergência: verificação funcional, medição do tempo de resposta e documentação

Technical analysis: Emergency stop circuit testing procedure: functional verification, response time measurement, and do

Procedimento de teste da cadeia de parada de emergência: verificação funcional, medição do tempo de resposta e documentação

1. Área de aplicação e finalidade

Este guia prático define uma única procedimento padrão de teste, verificação do tempo de resposta e documentação das cadeias de parada de emergência (Emergency Stop - E-Stop) em equipamento industrial de acordo com os requisitos das normas DSTU EN ISO 13850, DSTU EN ISO 13849-1 e DSTU EN 60204-1.

Esta instrução foi desenvolvida para engenheiros de confiabilidade, supervisores de oficinas e técnicos de manutenção em empresas da Ucrânia. A procedura é obrigatória para ser executada durante a manutenção técnica programada (TO), após a realização de trabalhos de reparo na sistema de segurança, bem como no mínimo uma vez a cada 6 meses para manter a categoria de segurança não inferior a PL d / SIL 2.

2. Medidas de segurança

AVISO: PERIGO DE LESÃO! Antes de iniciar os testes, certifique-se de que o ciclo de produção está parado e o equipamento tecnológico está em estado seguro. Informe os operadores da linha sobre a realização dos testes do sistema de segurança. É proibido realizar testes das correntes E-Stop durante a operação automática da linha, a menos que seja previsto em um protocolo específico de ajuste e partida.
REQUISITOS LOTO (Lockout/Tagout): Se a verificação exigir acesso às ligações de potência dos controladores de segurança ou painéis de distribuição sob tensão superior a 50 V CA ou 120 V CC, o pessoal deve utilizar equipamentos de proteção individual (EPI) de acordo com a DSTU EN 60903 e a DSTU EN 50110-1.

Necessários ZIIZ:

  • Óculos de proteção com proteção lateral (DSTU EN 166)
  • Luvas dielétricas (classe 0, até 1000 V)
  • Roupas de trabalho sem elementos metálicos condutores de corrente

3. Ferramentas e materiais necessários

Nome da ferramenta / material Especificação técnica Quantidade
Multímetro digital com calibração CAT III 1000V / CAT IV 600V, precisão de medição de tensão ±0,5% 1 unid.
Timer de tempo de funcionamento (cronômetro com precisão de 1 ms) Intervalo de medição 0–10 s, erro não superior a ±1 ms 1 unid.
Cabo de diagnóstico de comunicação Compatível com PLC (Siemens PROFINET, Allen-Bradley Ethernet/IP etc.) 1 conjunto
Chave dinamométrica Intervalo de aperto 0,5 – 5,0 Nm 1 unid.
Marcadores / selos Para indicar o status da verificação (Passado / Falhou) A pedido

4. Lista de verificação antes do início da manutenção técnica

Elemento de verificação O que verificar Critério de aceitação / rejeição Notas
Estado visual dos postos de botões Integridade do elemento de cogumelo vermelho, ausência de rachaduras e esmagamentos Aceitável: ausência de danos mecânicos, movimento livre. Desvio: presença de rachaduras, travamento. DSТU EN ISO 13850
Fixação de conexões de bornes Momento de aperto dos parafusos nas caixas de bornes dos relés de segurança Momento de aperto dos parafusos: 0,6 – 0,8 Nm (para as grampos elásticos – verificação da força de retenção do condutor) Usar a chave de torque dinamométrica
Marcação de fios Presença e legibilidade das etiquetas de acordo com o diagrama elétrico Aceitável: o marcado coincide com o esquema em 100%. Desvio: marcação apagada ou ausente. Substituição de marcação antes do teste
Estado dos invólucros de proteção dos relés Integridade das selas e dos corpos dos módulos de segurança (Pilz, Siemens, Schneider Electric) Ausência de sinais de superaquecimento, fusão dos corpos, confiabilidade na fixação na DIN-rail 35 mm DSТU EN 60204-1

5. Procedimento passo a passo de teste

  1. Preparação do local de trabalho e documentação
    • Ação: Obtenha o diagrama elétrico de segurança atualizado e o passaporte de trabalho para execução de trabalhos de alto risco (se exigido pelo regulamento interno da empresa).
    • Valores específicos: Verifique a tensão nominal de controle da cadeia (normalmente 24 V de corrente contínua).
    • Indicadores visuais: O indicador verde de alimentação no relé de segurança acende-se constantemente, os indicadores amarelos dos canais CH1 e CH2 acendem-se ou piscam conforme o estado.
    • Erro comum: Parar a verificação sem comparar a versão da esquema elétrico com a configuração real da gaveta de controle.
  2. Verificação do estado dos contatos dos botões E-Stop (teste estático)
    • Ação: Utilize um multímetro no modo de verificação de resistência (continuidade) para medir a resistência dos contatos fechados (NC - Normally Closed) de cada posta de botão em cada conexão.
    • Valores específicos: A resistência de contato do contato fechado deve ser inferior a 0,1 Ω.
    • Indicadores visuais: O multímetro emite um sinal sonoro (toque).
    • Erro comum: Medição de resistência em condutores conectados à alimentação, resultando no dano do instrumento de medição.
  3. Teste funcional de ruptura de canais (teste dinâmico)
    • Ação: Pressione o primeiro botão de parada de emergência. Fixe a parada dos mecanismos de execução (motores principais, distribuidores pneumáticos com pressão abaixo de 2,0 bar).
    • Valores específicos: Queda de pressão no circuito de segurança pneumática até 0 bar durante menos de 50 ms.
    • Indicadores visuais: Os indicadores CH1 e CH2 no módulo de segurança apagam-se, os relés de segurança acionam-se (desligamento dos contatos de potência).
    • Erro comum: Verificação de apenas um canal em vez de uma estrutura de dois canais com verificação de simultaneidade (discrepancy time).
  4. Medição do tempo de atuação da cadeia de segurança
    • Ação: Conecte sensores de tempo digitais ou osciloscópio às saídas do relé de segurança e ao contato da tecla E-Stop. Faça uma pressionamento de teste e meça o tempo desde o momento físico de abertura dos contatos da tecla até a remoção da tensão das bobinas dos contactores de segurança.
    • Valores específicos: Tempo total de desligamento $T_{off} \le 50$ ms (conforme exigências de risco da máquina).
    • Indicadores visuais: O tempo é fixado na tela do aparelho de teste.
    • Erro comum: Ignorar o tempo de extinção da arco elétrico nos contatos de potência dos contatos.
  5. Verificação lógica de reset
    • Ação: Retire o botão de parada de emergência (E-Stop) (girando na direção da seta ou puxando). Tente ligar o equipamento sem pressionar o botão de reset.
    • Valores específicos: O funcionamento do equipamento deve ser impossível (reinício automático proibido de acordo com ДСТУ EN ISO 13850). Pressione o botão Reset e verifique a recuperação da preparação do sistema.
    • Indicadores visuais: O botão Reset deve ser confirmado por um sinal do PLC ou por um LED de pronto.
    • Erro comum: Uso de esquemas com reinício automático (Auto-Reset) para categorias de segurança acima de PL b.

6. Lista de verificação após a conclusão da manutenção técnica

Teste Resultado esperado Resultado real Status (Aprovado / Não aprovado)
Verificação da integridade de todas as botões E-Stop na zona Cada botão interrompe a zona de segurança correspondente [ ] [ Pass ] [ Fail ]
Medição do tempo de atuação Tempo $\le 50$ ms para todas as ramificações [ ] ms [ Pass ] [ Fail ]
Teste de curto-circuito (Monitoramento de curto-circuito) Módulo de segurança detecta erro em curto-circuito artificial dos cabos dos canais [ ] [ Pass ] [ Fail ]
Verificação do bloqueio de reinício O equipamento não inicia sem o reset manual [ ] [ Pass ] [ Fail ]

7. Guia de pesquisa e resolução de falhas

Sintoma Provável causa Ação corretiva
Módulo de segurança emite erro de disparidade de canais (Discrepancy Error / Fault LED piscando) Contatos da botão de dois canais atuam com diferença de tempo maior que 500 ms ou oxidação da grupo de contatos. Limpar ou substituir a botão E-Stop. Verificar a configuração do tempo de desvio no relé de segurança programável.
Após a remoção do botão E-Stop, o sistema não responde ao botão Reset Cadeia de botões de reinício interrompida, aderência do contato de entrada do PLC ou rompimento do fio de alimentação 24 V DC. Verificar a tensão na entrada Reset usando um multímetro. Apertar os parafusos das bornas (momento 0,7 Nm).
O tempo de funcionamento excede o normativo 50 ms Desgaste dos contatos de relés intermediários ou aderência da parte mecânica dos contatos devido à formação de fuligem. Substituir os contator de segurança por novos de acordo com a especificação do fabricante.
Ausência total de alimentação da cadeia de segurança (24 V DC) O disjuntor de proteção do painel de controle atuou ou o bloco de alimentação está danificado. Verificar os fusíveis de entrada e saída (nominal conforme o diagrama, normalmente 2A ou 4A). Medir a tensão de saída do bloco de alimentação (24,0 ± 0,5 V).

8. Recomendações do calendário de manutenção técnica

Tarefa Frequência Duração aproximada Qualificação do pessoal
Verificação visual e teste manual do funcionamento dos botões E-Stop Semana a semana 15 minutos Operador / Eletricista de Turno
Teste funcional completo, medição do tempo de resposta, verificação dos momentos de aperto das lâminas A cada 6 meses 2 anos Engenheiro de manutenção técnica / Eletricista (Grupo de segurança elétrica não inferior a III)
Verificação completa da categoria de segurança e auditoria de circuitos de acordo com DSTU EN ISO 13849-1 Anualmente 4-6 anos Engenheiro de confiabilidade / Auditor de segurança de equipamentos

9. Catálogo de peças de reposição

Descrição do detalhe Especificação Típica Categoria UNITEC
Botão de emergência (chifre com fixação) Ø 40 mm, 2NC + 1NO, IP67, iluminação LED 24V Componentes de segurança / Postos de botões
Módulo de segurança (Safety Relay) 24V DC, categorias de segurança PL e / SIL 3, expansão de saídas Automatização Industrial / Relé de Segurança
Contator de segurança elétrico AC-3, 18A, 7,5 кВт, з додатковими дзеркальними контактами (Mirror Contacts) Equipamento de comutação / Contatoras
Bloco de alimentação industrial Entrada 380 V AC, saída 24 V DC, 5 A, montagem em barra DIN Equipamento elétrico / Blocos de alimentação

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10. Referência

  • DSТU EN ISO 13850:2016 «Segurança de máquinas. Parada de emergência. Princípio de projeto»
  • DSТU EN ISO 13849-1:2016 «Segurança de máquinas. Sistemas de controle relacionados com segurança. Parte 1. Princípios gerais de projeto»
  • DSТU EN 60204-1:2015 «Segurança de máquinas. Equipamento elétrico de máquinas. Parte 1. Requisitos gerais»
  • DSТU EN 50110-1:2017 «Exploatação de Instalações Elétricas»

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