O que é Segurança Funcional?
A segurança funcional é uma das partes mais importantes da automação industrial. Trata-se de identificar os perigos de segurança e mitigar os riscos para garantir a segurança numa planta. Inclui análise de riscos, a implementação de segurança e o design de sistemas que desligam automaticamente processos perigosos, se necessário. Isso ajuda a reduzir os riscos para o pessoal, equipamentos e o meio ambiente ao mínimo, garantindo operações suaves e seguras na planta.
Na prática, a segurança funcional implica uma abordagem sistemática da segurança, começando por uma análise de risco. Uma vez identificados os perigos, o passo seguinte é avaliar a sua gravidade e, por fim, determinar as medidas de segurança necessárias. Estas medidas incluem a criação de sistemas capazes de detetar e resolver problemas de segurança antes que provoquem acidentes.
Sistema Instrumentado de Segurança (SIS)
Um Sistema Instrumentado de Segurança é um constituinte importante na automação industrial para a garantia de segurança nas operações. Ele fornece uma camada adicional de proteção aos sistemas de controlo em ambientes que são considerados de alto risco. Num sistema de controlo normal onde existem dois sensores, a introdução de um terceiro sensor como controlador mestre pode sobrepor os dois primeiros caso detete uma situação de falha.
O SIS envolve normalmente a implementação de PLCs, sensores e atuadores específicos de segurança para proteger os processos. Estes sistemas desligarão automaticamente um processo caso seja detetada alguma condição insegura para evitar um acidente e manter a segurança operacional.
Nível de integridade de segurança (SIL)
O Nível de Integridade de Segurança, ou SIL, é uma medida importante para denotar a fiabilidade e robustez dos sistemas de segurança em ambiente industrial. Os níveis de SIL variam de 1 a 5, com números crescentes que mostram maiores quantidades de segurança que precisam de ser implementadas. O SIL-1 define as necessidades básicas de segurança; O SIL-5 representa o mais alto nível de segurança, geralmente utilizado em muito poucas indústrias críticas relacionadas com o petróleo e o gás, onde o factor de catástrofe é elevado em caso de falha.
Tem impacto direto no projeto de sistemas de segurança em redundância; quanto maior for o SIL, mais loops e instrumentos de reserva serão necessários, juntamente com uma melhor qualidade dos componentes para minimizar qualquer risco de segurança.
Avaliação de Risco em Segurança Funcional
A avaliação de riscos é o processo de análise dos riscos potenciais envolvidos nas operações da fábrica e de determinação das condições de falha que podem surgir. Envolve a quantificação da probabilidade dessas falhas e a compreensão das suas possíveis consequências. Uma vez identificados, podem ser concebidas e implementadas as medidas de segurança necessárias para mitigar estes riscos.
O objectivo essencial da avaliação de riscos é considerar o equilíbrio entre o risco e as medidas de segurança envolvidas no seu controlo. Riscos potenciais mais elevados significam que as normas de segurança devem ser mais rigorosas, com uma maior utilização de dispositivos de segurança, por exemplo.
IEC 61508: Norma Internacional de Segurança
A IEC 61508 é a norma internacional estabelecida para a segurança funcional na automação industrial. Fornece uma estrutura que ajuda no design de sistemas que operam em segurança em ambientes perigosos, abordando as operações relacionadas com a segurança, detetando perigos e eliminando-os antes que causem danos. Esta norma fornece orientações abrangentes para os engenheiros conceberem sistemas à prova de falhas que satisfaçam os requisitos da indústria.
Seguindo a IEC 61508, os engenheiros de automação podem garantir que os seus sistemas de segurança cumprem as normas globais, reduzindo os riscos e aumentando a segurança em todas as operações industriais.
Funções de Segurança em Automação Industrial
As funções de segurança são partes integrantes de um sistema de segurança e incluem processos como a utilização de unidades de segurança, E/S remotas de segurança e redes de segurança. Estas funções podem ser personalizadas para satisfazer necessidades específicas, dependendo da natureza da operação.
Algumas das funções de segurança populares incluem STO- Safe Torque Off, SS1-Safe Stop -1 e SOS- Safe Operating Stop, que permite o controlo seguro das máquinas; enquanto os dispositivos de segurança especiais que envolvem tapetes de segurança, interruptores e dispositivos de comutação de energia complementam o movimento para garantir que a resposta correta em situações perigosas é tratada adequadamente.
Estrutura do circuito de segurança
Uma estrutura de circuito de segurança bem projetada é indispensável para garantir redundância e fiabilidade em sistemas de automação industrial. Ao contrário dos circuitos padrão, os circuitos de segurança podem ter dois sensores conectados em paralelo para uma única entrada de PLC ou uma configuração de sensores distribuídos em várias entradas de PLC.
Arquiteturas como o "1oo2", onde um único sensor é capaz de acionar um encerramento de segurança, introduzem redundância. O conceito por detrás disto é que mesmo que um sensor com falha não consiga detetar uma ocorrência perigosa, o sistema ainda deve terminar o processo em segurança devido à presença da sua contraparte redundante.
Cobertura de diagnóstico e segurança
A cobertura de diagnóstico é o processo de monitorização e análise de sinais do sistema para encontrar falhas ou avarias antes que se tornem críticas. Uma boa cobertura de diagnóstico significa conceber sistemas que forneçam diagnósticos precisos e acionáveis através de ecrãs SCADA, condições de alarme ou estados específicos do controlador.
Uma boa cobertura de diagnóstico garante que os operadores reconhecem prontamente quaisquer problemas e dão uma resposta eficaz para prevenir incidentes. Ao limitar os sinais supérfluos e concentrar os recursos nos sinais relevantes, melhora a segurança global do sistema.
