Performance Level Required (PLr) vs Performance Level (PL)

Objetivo e fundamento do Performance Level na EN ISO 13849-1

Na conceção de sistemas de segurança para maquinaria, a norma EN ISO 13849-1 estabelece o quadro probabilístico e qualitativo para avaliar a fiabilidade das Partes do Sistema de Comando Relacionadas com a Segurança (SRP/CS). O conceito central é o Performance Level (PL), um indicador discreto graduado em cinco níveis (de PL a a PL e) que especifica a capacidade de uma função de segurança para reduzir o risco em condições previsíveis.

É indispensável distinguir duas grandezas fundamentais: o Performance Level Required (PLr), que representa o nível de desempenho mínimo exigido como resultado da avaliação de riscos, e o Performance Level (PL) alcançado, que mede a capacidade real proporcionada pela conceção arquitetónica e pelos componentes da máquina.

_{Figura 1. Determinação do Nível de Desempenho Exigido (PLr) através dos parâmetros do gráfico de risco da ISO 13849-1.}

Metodologia de estimativa do PLr (Gráfico de risco)

Para determinar o PLr de cada função de segurança (p. ex., paragem de emergência, intertravamento de proteção móvel ou barreira optoelétrica), a norma utiliza um gráfico de decisão baseado em três parâmetros qualitativos de risco:

• Gravidade da lesão (S): S1 para lesão ligeira reversível (contusão, corte menor); S2 para lesão grave irreversível ou morte (amputação, esmagamento).
• Frequência e/ou tempo de exposição ao perigo (F): F1 para exposição rara a pouco frequente; F2 para exposição frequente a contínua.
• Possibilidade de evitar o perigo (P): P1 para possível em determinadas condições; P2 para quase impossível.

A combinação destes parâmetros conduz ao nível exigido: de PLr = a (risco muito baixo) a PLr = e (risco elevado que exige redundância e elevada cobertura de diagnóstico).

Parâmetros para atingir o PL exigido

Para que a função de segurança seja juridicamente e tecnicamente válida, o projetista deve verificar que PL ≥ PLr. O PL alcançado determina-se através da combinação de quatro fatores estruturais:

• Estrutura da Categoria (Cat B, 1, 2, 3 ou 4): define a arquitetura dos canais (monocanal, monocanal com verificação, ou bicanal redundante).
• Tempo médio até falha perigosa (MTTFd): mede a fiabilidade dos componentes mecânicos, elétricos, pneumáticos ou eletrónicos.
• Cobertura de diagnóstico (DCavg): mede a capacidade do sistema para se autocontrolar e detetar as suas próprias falhas internas.
• Falhas de causa comum (CCF): exige medidas preventivas contra falhas simultâneas por perturbações externas ou ambientais.

_{Figura 2. Matriz de correspondência entre arquitetura de Categoria, fiabilidade de componentes e PL resultante.}

Edição atual e novidades da EN ISO 13849-1:2023

A edição revista da norma EN ISO 13849-1:2023 introduz refinamentos técnicos essenciais que os engenheiros de conceção e prevenção devem aplicar: 

Subdivisão de funções de segurança complexas: clarificação na atribuição do PL em cadeias compostas por sensores, unidades de avaliação lógica e atuadores de tecnologia diferente. 

Validação de softwarede segurança (SRASW): requisitos mais estritos de codificação, documentação e ensaio para controladores lógicos programáveis de segurança (PLC de segurança). 

Cibersegurança industrial: articulação direta com as exigências do novo RESS 1.1.9 do Regulamento (UE) 2023/1230, para evitar acessos remotos não autorizados que possam alterar o valor do PL.

Aplicação prática e responsabilidade legal do projetista e integrador

Um erro grave e generalizado consiste em presumir que comprar um componente de segurança catalogado como "PL e" garante que o sistema completo atinge PL e. Se esse componente monocanal for instalado numa arquitetura simples sem verificação (Categoria 1) ou atuando sobre um único contactor sem realimentação (DC = 0), o sistema final dificilmente ultrapassará um PL c, gerando uma não conformidade crítica face ao DL 50/2005 e à marcação CE.

Ferramentas e serviços tec.nicum associados

Na tec.nicum colocamos à disposição das empresas o nosso serviço especializado em Segurança Funcional:

• Cálculo e validação de PL/PLr: modelação probabilística com o software SISTEMA ou o validador Schmersal, de acordo com a ISO 13849-1:2023.
• Conceção de arquitetura de comandos de segurança: integração de intertravamentos, barreiras de segurança, módulos lógicos de segurança e atuadores redundantes.
• Certificação e formação: programa formativo tec.excellent academy e preparação para a acreditação internacional MCEexpert — Machinery CE Certified Expert.

Convocatória aberta: recertificação MCEexpert®

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