Entenda como funcionam as cortinas de luz de segurança, as saídas OSSD e o cálculo conceitual de distância segundo a ISO 13855:2024.
Detectar uma mão é apenas o começo
Uma máquina pode possuir uma cortina de luz moderna e continuar perigosa se a mão do operador alcançar a ferramenta antes de o movimento terminar. A cortina é o primeiro elo de uma cadeia: identifica a interrupção do campo, muda sinais relacionados à segurança e depende da resposta do controle e da máquina. Neste Estudo de Componentes 03, vamos entender por que milissegundos e milímetros importam tanto.
Os estudos anteriores acompanharam o CLP de segurança e os elementos hidráulicos finais. Agora seguimos pelo caminho inverso, começando na detecção óptica. Os esquemas e o exercício são genéricos; nenhum parâmetro representa uma instalação real. A cortina não sustenta uma carga, não contém material projetado e não demonstra, sozinha, ausência de energia residual.
Emissor, receptor e campo óptico
Uma cortina de luz utiliza um emissor e um receptor para supervisionar um campo por feixes fotoelétricos, normalmente infravermelhos. O equipamento avalia a recepção segundo sua construção e seus diagnósticos. Quando um objeto com características detectáveis interrompe o campo relevante, as saídas assumem o estado previsto para solicitar a função de proteção. O tempo de resposta é finito: detectar e sinalizar não acontece instantaneamente.
AOPD significa active opto-electronic protective device, dispositivo de proteção optoeletrônico ativo. ESPE significa electro-sensitive protective equipment, equipamento de proteção eletrossensível. A IEC 61496-1:2020 aborda requisitos gerais de ESPE; a parte 2:2020 trata dos requisitos particulares de equipamentos com AOPD. São referências sobre o dispositivo e sua interface, não um dimensionamento da posição diante de qualquer perigo.
A quantidade de linhas desenhadas na figura é ilustrativa. Não corresponde ao número de feixes de um produto, à sua resolução ou a uma pinagem. A detecção deve ser avaliada no campo efetivamente protegido, considerando as características declaradas, a montagem, a integração e os perigos presentes. Um objeto fora desse campo não se torna detectável por existir uma cortina próxima.
Resolução, altura, alcance e separação: quatro conceitos
A capacidade de detecção, também chamada resolução nominal, caracteriza o que o dispositivo consegue detectar nas condições declaradas. Valores como 14 mm e 30 mm pertencem a modelos específicos. Eles não significam que qualquer objeto menor, qualquer posição da mão ou qualquer condição de instalação será sempre detectada. A resolução também não é a distância entre a cortina e a ferramenta.
A altura do campo é sua extensão protegida ao longo dos perfis. O alcance óptico é a distância de operação entre emissor e receptor. A distância de separação é o posicionamento perante a zona perigosa, escolhido pelo método aplicável. Confundir essas grandezas pode levar a instalar um equipamento com campo e alcance adequados, mas incapaz de proteger a aproximação ao perigo.
Como exemplo documentado, o datasheet SICK deTec4 Core C4C-PA06030A10000, artigo 1063377, emitido em julho de 2026, informa resolução de 30 mm, altura de campo de 600 mm, alcance de 15 m e duas saídas OSSD PNP. São dados dessa referência, não especificações de toda cortina. Os 20 ms do exercício deste artigo não foram retirados desse datasheet.
Reflexos, alinhamento, sujeira, interferência entre campos e zonas não protegidas precisam ser avaliados pelo manual e pelo projeto. Recursos que alteram a detecção, como blanking ou resolução reduzida, também podem mudar a capacidade efetiva e as condições de proteção. Não basta selecionar uma resolução nominal no catálogo e considerar a avaliação encerrada.
SICK — deTec4 Core C4C-PA06030A10000 / 1063377 — datasheet 2026-07-25 →
| Grandeza | O que descreve | O que não demonstra |
|---|---|---|
| Capacidade de detecção | Dimensão detectável nas condições declaradas | Detecção universal de qualquer objeto |
| Altura do campo | Extensão da região protegida | Ausência de acesso por cima ou por baixo |
| Alcance óptico | Distância admissível entre emissor e receptor | Distância até o perigo |
| Separação | Posicionamento perante a zona perigosa | Retenção de carga ou contenção de projeções |
OSSD1 e OSSD2: dois sinais que precisam ser interpretados
OSSD significa output signal switching device. Em dispositivos com duas saídas relacionadas à segurança, OSSD1 e OSSD2 fornecem informações que um relé ou controlador compatível deve avaliar. No exemplo de interrupção do campo descrito pela SICK, ambas passam a OFF. Isso solicita uma resposta da cadeia; não comprova que o movimento físico já terminou.
Não é correto afirmar que qualquer falha sempre deixa simultaneamente as duas saídas em OFF. O datasheet consultado define estado seguro de falha com pelo menos uma OSSD em OFF. A avaliação conjunta e os diagnósticos são parte da integração. Curtos entre canais, estados incompatíveis e falhas relevantes podem provocar bloqueio, conforme o equipamento e sua configuração.
OSSDs eletrônicas podem incluir pulsos breves de teste. A interface conectada precisa ser compatível com o comportamento documentado, sem interpretar indiscriminadamente esses pulsos como um comando convencional. Uma saída de sinalização ou um indicador no CLP de processo não substitui a avaliação segura dos canais. Aqui não há temporizações de ligação, bornes ou esquemas executivos.
Duas saídas também não demonstram o PL alcançado pela função completa. Um equipamento tipo 4, classificado segundo os requisitos pertinentes de ESPE, pode integrar aplicações até PL e nas condições apropriadas. Tipo 4 e PL e não são nomes equivalentes: o nível da função depende dos subsistemas, arquitetura, aplicação e validação.
SICK — deTec4 Core C4C-PA06030A10000 / 1063377 — datasheet 2026-07-25 →
Do campo interrompido até o término do perigo
O percurso funcional começa na detecção, segue pelas OSSDs, passa pela lógica relacionada à segurança e chega aos elementos finais. Contatores, acionamentos ou válvulas produzem a resposta que atua sobre a máquina. Só então se avalia o término do movimento perigoso ou outro estado seguro definido. A figura mostra responsabilidades, não um circuito pronto para montar.
A retirada de um comando elétrico pode anteceder a parada mecânica. Há atrasos de detecção, processamento e atuação, além da dinâmica da máquina. Inércia, gravidade e pressão acumulada não desaparecem porque uma saída mudou de estado. A função deve controlar o perigo e demonstrar sua resposta nas condições especificadas.
Esse é o ponto de ligação com o estudo hidráulico: detectar uma aproximação não retém uma ferramenta suspensa. A retenção de carga e o tratamento de energia residual exigem funções e medidas próprias. Da mesma forma, uma cortina não contém cavacos, fluidos quentes ou outros materiais projetados. O método de separação não é, por si, proteção contra esses perigos.
Rearme, EDM e prevenção de reinício
Rearme restabelece a possibilidade de aceitar um novo comando; não deve ser confundido com partida automática. A aplicação precisa definir se o bloqueio de reinício está no dispositivo, na lógica externa ou em outra parte adequada da função. O manual miniTwin2 consultado, de maio de 2024, distingue o rearme das OSSDs do comando posterior de partida.
EDM, external device monitoring, monitora um retorno dos elementos externos quando aplicável à arquitetura. Num exemplo hipotético, um contator não retorna ao estado esperado após a interrupção. A lógica identifica a inconsistência e impede a recuperação prevista. Um retorno de contato não é uma prova universal de ausência de movimento, pressão ou energia.
A posição do rearme, a possibilidade de enxergar a zona e o acesso de pessoas precisam entrar na análise. Se alguém atravessar o campo e permanecer atrás dele, os feixes podem ficar livres sem demonstrar que a zona perigosa está vazia. A função de prevenção de reinício e outras proteções devem lidar com essa situação; a cortina não é um detector de presença em qualquer ponto atrás do plano óptico.
Tempo de resposta e distância são inseparáveis
Uma pessoa pode avançar enquanto a cadeia reage e a máquina para. Por isso, um método de posicionamento relaciona o tempo total com um parâmetro de aproximação e com acréscimos de alcance e aplicação. Um tempo pequeno do sensor não compensa automaticamente um tempo mecânico longo ou variável.
O tempo usado no projeto deve ter origem e escopo claros. Pode envolver tempos declarados dos componentes, medições apropriadas e fatores exigidos pelo método. Se uma medição já cobre o intervalo completo desde a interrupção até o término do perigo, não se deve somar novamente parcelas que ela já inclui. Decompor um exemplo não autoriza duplicar tempos reais.
Dispersão de parada, mudanças de frenagem, carga e incerteza de medição precisam ser consideradas. A avaliação real requer instrumentos, condições de ensaio e procedimento apropriados, conduzidos por equipe competente. O laboratório abaixo não mede nada: seus valores são digitados ou selecionados pelo leitor e não representam um teste de máquina.
ISO 13855:2024 e NR-12: documentos que precisam ser distinguidos
O catálogo oficial confirma a ISO 13855:2024 como terceira edição, publicada em novembro de 2024, em substituição à edição 2010. A publicação trata do posicionamento de dispositivos de proteção em relação à aproximação humana. A apresentação técnica da Pilz descreve, para a situação estática considerada, a expressão S = K × T + D_DS + Z.
S é a distância de separação, em mm. K é o parâmetro de velocidade de aproximação, em mm/s. T é o tempo total pertinente ao método, em segundos. D_DS representa o maior acréscimo de alcance aplicável entre os casos avaliados, e Z representa fatores específicos da aplicação, ambos em mm. Esses termos não são números escolhidos livremente para diminuir uma distância.
A avaliação envolve direção de aproximação, alcance por cima, através ou por baixo, geometria da zona perigosa, altura do campo e possibilidade de transposição. A apresentação da Pilz também distingue casos dinâmicos que podem incluir S_M, ligado ao deslocamento da zona perigosa. A expressão estática não é uma solução universal para qualquer movimento ou acesso.
No Brasil, o texto oficial da NR-12 oferecido pelo MTE e consultado em 11/10/2026 mantém no Anexo I S = K × T + C. O anexo contém um quadro de valores de C associados à capacidade de detecção e outras condições. A publicação internacional de 2024 não permite afirmar que o texto regulamentar brasileiro foi automaticamente reescrito ou que as duas apresentações sejam equivalentes.
A relação C = 8 × (d − 14) aparece, por exemplo, no manual SICK mac4 de abril de 2016 para um tratamento de aproximação ortogonal com condições próprias. Ela não é a regra universal do quadro do Anexo I da NR-12, nem deve ser inserida como se fosse todo D_DS + Z da edição 2024. O exemplo deste artigo não calcula C a partir da resolução.
As fontes públicas consultadas são o catálogo ISO, o texto federal e a apresentação técnica do fabricante. Não foi consultada na íntegra a norma ISO protegida. Esta explicação não decide prevalência jurídica entre documentos nem substitui a conferência do método e das edições aplicáveis a um projeto.
ISO — ISO 13855:2024 — edition 3 / 2024-11 →
Pilz — EN ISO 13855 — positioning of safeguards →
Ministério do Trabalho e Emprego — NR-12 — texto oficial consultado em 11/10/2026 →
SICK — mac4 — 8014264/YUP1/2016-04-06 (historical example) →
| Apresentação | Expressão citada | Cuidado essencial |
|---|---|---|
| Pilz sobre ISO 13855:2024, caso estático | S = K × T + D_DS + Z | Determinar alcance, fatores e condições; casos dinâmicos podem ser diferentes |
| Anexo I da NR-12 consultado | S = K × T + C | Examinar o quadro e as condições do texto brasileiro |
| Exemplo mac4, manual de 2016 | C = 8 × (d − 14) | Tratamento histórico de aproximação ortogonal; não substitui os termos atuais |
Exercício resolvido: 300 ms e acréscimos fictícios
Imagine uma cortina vertical hipotética. Para ilustrar a composição do tempo, adotamos 20 ms para resposta do sensor, 15 ms para lógica de segurança, 240 ms para resposta da máquina até o fim do perigo e 25 ms de tolerância adicional didática. São dados inventados, sem relação com um produto ou instalação: T = 300 ms = 0,300 s.
Adotamos K = 2.000 mm/s, D_DS = 120 mm e Z = 50 mm somente para explorar a equação. Os dois acréscimos são fictícios, como se já tivessem sido determinados pelo método apropriado. Não são valores tabelados para resolução de 30 mm nem margens universais. Assim, S_ilustrativo = 2.000 × 0,300 + 120 + 50 = 770 mm.
A Pilz descreve condições em que, após um cálculo com K = 2.000 mm/s acima de 500 mm, pode ser analisado um recálculo com 1.600 mm/s, respeitando os critérios do método e o limite inferior de 500 mm. Não é uma seleção livre para tornar o resultado menor. Com os mesmos números fictícios, o segundo cenário matemático resulta em 650 mm; isso não aprova uma distância de instalação.
Se a parcela mecânica passar de 240 para 350 ms, o total aumenta para 410 ms. Com K = 2.000 mm/s e os mesmos acréscimos, o resultado passa a 990 mm: 110 ms adicionais correspondem a 220 mm na parcela K × T. O exemplo demonstra sensibilidade, não define desgaste admissível, distância validada ou condição de liberação.
Pilz — EN ISO 13855 — positioning of safeguards →
| Parcela ou cenário | Hipótese | Resultado |
|---|---|---|
| Resposta do sensor | 20 ms | Hipótese, não dado do deTec4 Core |
| Lógica de segurança | 15 ms | Hipótese didática |
| Resposta mecânica | 240 ms | Hipótese até o fim do perigo |
| Tolerância adicional | 25 ms | Não é margem universal |
| Tempo total | 20 + 15 + 240 + 25 | 300 ms = 0,300 s |
| Cenário K = 2.000 | 600 + 120 + 50 | 770 mm ilustrativos |
| Cenário K = 1.600 | 480 + 120 + 50 | 650 mm ilustrativos, uso de K condicionado |
| Resposta mecânica de 350 ms | T = 0,410 s; K = 2.000 | 990 mm ilustrativos |
Detectar não é conter: limites da cortina
A escolha de uma cortina deve considerar perigos que ultrapassam a aproximação ao plano óptico. Detecção e retirada do comando podem ser necessárias, mas não substituem retenção, contenção ou proteção complementar. O método de distância também não elimina, sozinho, o risco de permanecer numa zona sem ser detectado.
Muting, blanking e resolução reduzida são funções específicas de determinados equipamentos. Podem alterar temporariamente a atuação protetora ou a capacidade efetiva de detecção nas condições projetadas. A aplicação exige análise, medidas apropriadas e validação; este artigo não apresenta configurações, neutralização de proteção ou procedimentos de bypass.
ISO — ISO 13855:2024 — edition 3 / 2024-11 →
SICK — mac4 — 8014264/YUP1/2016-04-06 (historical example) →
SICK — deTec4 HG — 8023856/1SWC/2026-02-05 →
| Situação | Limite da cortina | O que considerar |
|---|---|---|
| Cavacos, partículas, fluidos quentes | Campo óptico não é barreira física | Contenção e proteção adequada ao perigo |
| Carga que pode cair | OSSD OFF não sustenta massa | Retenção e arquitetura dos elementos finais |
| Pessoa permanece atrás do campo | Campo livre não comprova zona vazia | Geometria, detecção e prevenção de reinício |
| Reflexos ou interferência | Podem comprometer a detecção | Manual, alinhamento e condições ópticas |
| Funções que alteram a detecção | Podem mudar a capacidade efetiva | Requisitos do modelo e validação da aplicação |
| Parada longa ou inconsistente | Comando retirado não é parada concluída | Tempo total, dispersão e incertezas |
Laboratório: explore os estados e a soma matemática
Interrompa o campo para ver as duas OSSDs ilustradas em OFF. Depois libere-o: neste modelo, o sensor retorna a ON, mas um rearme externo ilustrativo continua separado da partida. O laboratório representa uma opção conceitual de integração; o comportamento de um produto real depende da configuração. Não há botão para comandar uma máquina.
Altere os tempos e os acréscimos para acompanhar a composição de T e S. A escolha de K mostra apenas dois cenários aritméticos; o formulário não avalia se o recálculo é permitido. D_DS e Z permanecem dados introduzidos arbitrariamente. A barra gráfica tem uma tabela equivalente para leitura dos valores.
A simulação é didática e não certificada. Não implementa a ISO 13855 na íntegra, não calcula PL/SIL, não mede parada e não determina altura, alcance, geometria, reflexos, acessos alternativos ou fatores dinâmicos. Não se conecta a controlador, máquina ou rede industrial. O HTML em português também está disponível para estudo local.
Laboratório: detecção e distância ilustrativa
Simulação didática, não certificada. Não determina distância normativa nem autoriza instalação.
Campo óptico conceitual
OSSD1: ON (modelo) · OSSD2: ON (modelo)
Campo livre não comprova zona vazia. Rearme ilustrativo ainda não realizado; não há autorização de partida.
Este modelo representa retorno automático das saídas do sensor e um rearme separado na lógica externa. O comportamento real depende do equipamento e da configuração.
Composição matemática — não é dimensionamento
Selecionar 1.600 apenas compara a aritmética. O laboratório não verifica condições do recálculo, mínimos de distância ou a escolha normativa de K.
- T total ilustrativo
- 0,300 s
- Parcela K × T
- 600,0 mm
- S aritmético ilustrativo
- 770,0 mm
S ≈ 2.000 × 0,300000 + 120,000 + 50,000 ≈ 770,0 mm
| Parcela | Valor (mm) |
|---|---|
| K × T | 600,0 |
| D_DS | 120,0 |
| Z | 50,0 |
Tempos e acréscimos são fictícios. As faixas delimitam o laboratório, não um produto. Não avalia alcance, geometria, altura, reflexos, acessos alternativos, S_M, energia residual, PL/SIL ou parada real. Nenhum resultado é aprovação técnica.
A distância começa na compreensão da função
A cortina detecta uma condição dentro do seu campo; as OSSDs levam essa informação à cadeia; a lógica e os elementos finais precisam produzir uma resposta física verificável. É essa integração que permite avaliar a proteção, com requisitos definidos e limites conhecidos.
Uma cortina de luz não torna uma máquina segura por estar instalada. Ela só cumpre seu papel quando a detecção acontece a tempo e o restante da máquina responde de modo seguro e verificável. A distância de segurança começa onde termina a crença de que apenas detectar é suficiente.
Perguntas frequentes
Para que serve uma cortina de luz de segurança?
Ela supervisiona um campo óptico e fornece sinais relacionados à segurança quando ocorre uma interrupção detectável ou outra condição prevista pelo dispositivo. Sua eficácia depende da integração com a lógica, os elementos finais e a resposta da máquina. Não é barreira física contra projeções nem dispositivo de sustentação de carga. Posicionamento, acessos e comportamento em falha precisam ser avaliados.
O que são OSSD1 e OSSD2?
São duas saídas relacionadas à segurança que uma interface compatível deve avaliar com os diagnósticos do equipamento. No exemplo de campo interrompido, ambas passam a OFF. Não se deve generalizar que toda falha sempre produz exatamente o mesmo estado nas duas. Pulsos de teste, falhas e bloqueios dependem da documentação e da configuração do produto.
Tipo 4 significa a mesma coisa que PL e?
Não. Tipo 4 pertence à classificação do equipamento de proteção eletrossensível segundo os requisitos aplicáveis. PL caracteriza o desempenho da função relacionada à segurança. Um dispositivo tipo 4 pode integrar aplicações até PL e nas condições apropriadas, mas o nível alcançado pela cadeia depende de seus subsistemas, arquitetura, uso e validação.
Como uma resolução de 14 ou 30 mm altera a detecção?
A capacidade nominal descreve o que o modelo detecta nas condições declaradas pelo fabricante. Não é altura do campo, alcance entre perfis ou distância até a ferramenta. Geometria, instalação e funções como resolução reduzida podem alterar a avaliação. Os valores não garantem detecção de qualquer objeto menor nem de toda posição de uma mão.
Como medir o tempo de parada de uma máquina?
A avaliação real requer instrumentos, método e condições apropriados, sob procedimento autorizado e equipe competente. É preciso definir o intervalo medido, considerar dispersão e incertezas e evitar somar novamente parcelas já incluídas numa medição total. O laboratório não mede parada: todos os tempos são hipóteses introduzidas para ensino, sem validade de ensaio.
Qual fórmula usar com a ISO 13855:2024?
A apresentação da Pilz mostra S = K × T + D_DS + Z para a situação estática considerada. O método completo exige definir alcance, aproximação, geometria e fatores aplicáveis; casos dinâmicos podem incluir outros termos. Preencher a expressão não comprova dimensionamento. Consulte a norma e os requisitos pertinentes à aplicação antes de definir o posicionamento.
Posso usar S = K × T + C da NR-12 sem outras verificações?
Não. O Anexo I inclui condições, quadro de C e referências que precisam ser examinados com a máquina e os demais requisitos. A expressão não deve ser confundida com a apresentação de 2024 nem com qualquer fórmula histórica de um manual. Este artigo distingue as origens sem emitir parecer jurídico sobre prevalência normativa.
E se alguém atravessar e permanecer atrás da cortina?
O plano óptico pode ficar livre depois da passagem, sem demonstrar que a região perigosa está vazia. Essa situação precisa ser tratada pelo projeto, considerando geometria, proteções complementares, prevenção de reinício e detecção apropriada quando necessária. Liberar o campo não deve ser interpretado automaticamente como autorização para iniciar o movimento.
A cortina impede queda de carga ou projeção de partículas?
Não por si. Detectar e retirar o comando não sustenta uma massa nem contém material projetado. Cargas gravitacionais, pressão residual, cavacos, fluidos quentes e outros perigos exigem funções e medidas adequadas. O método de separação não substitui retenção ou contenção. A cadeia deve ser avaliada para os perigos efetivamente presentes.
Por que rearme não deve iniciar a máquina automaticamente?
Rearme restabelece uma condição para aceitar um novo comando; não comprova que seja seguro iniciar movimento naquele instante. A prevenção de reinício precisa considerar pessoas, visibilidade, acessos e perigos remanescentes. A integração pode ter bloqueio no dispositivo ou em lógica externa, conforme projeto. No laboratório, rearme não produz qualquer comando de máquina.
Referências desta atualização
Informação conferida em 12 fontes em 11/10/2026.
- ISO 13855:2024 — edition 3 / 2024-11ISO
- EN ISO 13855 — positioning of safeguardsPilz
- IEC 61496-1:2020 — General requirements and testsIEC
- IEC 61496-2:2020 — AOPD requirementsIEC
- deTec4 Core C4C-PA06030A10000 / 1063377 — datasheet 2026-07-25SICK
- miniTwin2 — 8013482/1IZ4/2024-05-07SICK
- NR-12 — texto oficial consultado em 11/10/2026Ministério do Trabalho e Emprego
- mac4 — 8014264/YUP1/2016-04-06 (historical example)SICK
- deTec4 — 8021645/1SWC/2026-02-04SICK
- deTec4 HG — 8023856/1SWC/2026-02-05SICK
- ISO 13849-1:2023ISO
- EN/IEC 61496 — ESPE types and performancePilz