Quando usar
Ao desenhar ou revisar um diagrama de comando antes de ele ir para a montagem do painel: partida direta com selo, reversora com intertravamento elétrico, emergência de dois canais por relé de segurança com realimentação dos contatores, ou intertravamento de processo com bypass de manutenção. Serve também de bancada didática, para ver clique a clique o que cada botoeira faz.
Diagrama de comando é lógica booleana com memória
Num circuito de comando com contatores, contatos em série formam um E, contatos em paralelo formam um OU, e o contato NF nega o estado de quem o aciona. O que torna a lógica de relés mais difícil que uma tabela verdade é a bobina: quando o próprio contato a realimenta, o circuito passa a lembrar. A ferramenta modela isso literalmente. Os dispositivos têm terminais nomeados, os fios vão de terminal a terminal, e toda combinação de sinais é um bloco série ou paralelo explícito. Relé, relé de segurança e dispositivo de saída retêm estado; bloco, não. O mesmo selo escrito em linhas de CLP é a versão em diagrama Ladder deste circuito — duas notações para a mesma lógica booleana.
Os circuitos verificados aqui são o lado de comando das partidas que ficam num centro de controle de motores: gavetas de partida direta e de reversora, cujo lado de potência é dimensionado em dimensionamento de CCM e gavetas.
O que a análise devolve
Para cada bobina a ferramenta escreve a equação que lê do desenho, como
K1 = (S1 + K1) · ¬S0 · ¬EMG-01. Depois varre todas as combinações de entrada
(até 12 entradas), resolve as bobinas por iteração síncrona de ponto fixo e marca
as combinações em que o resultado depende do histórico. Dessa varredura saem os
apontamentos: saída sempre ligada, saída nunca acionada, entrada sem efeito,
combinação com dois estados estáveis (corrida) ou nenhum (oscilação). Ela também
lista o efeito de acionar cada entrada isoladamente, a partir do repouso.
Emergência, bypass e relé de segurança
A emergência tem de atuar por terminais NF; ligada por NA é erro. Chave declarada como bypass em paralelo com a emergência é erro pela ISO 13850 §4.1.1 — a função não pode ser anulada. Em relé de segurança ou CLP de segurança a ferramenta confere que todo canal de entrada está ligado, que o Reset está ligado e que os contatos NF dos contatores acionados voltam ao Feedback. Dispositivo no caminho de saída mas fora do laço é apontado, porque contato colado nele passaria despercebido no rearme.
A bancada
Além do veredito, o diagrama funciona como bancada de teste: clique numa botoeira e o circuito energiza a partir do estado em que está, fio a fio. Botoeira de pulso fecha e volta; dispositivo retentivo alterna. É o jeito mais rápido de ver que soltar a emergência não religa o motor.
O que esta ferramenta não cobre
Não há tempo no modelo: sem temporizador, sem retardo no desligamento, sem tempo de transferência de contato. Uma reversora intertravada pode passar aqui e ainda ter sobreposição real. A ferramenta não determina Performance Level (ISO 13849-1) nem SIL (IEC 62061), e “sem apontamentos” significa que nenhuma das verificações implementadas disparou — não que o circuito foi provado correto. Também não dimensiona contatores nem cabos: as partidas e os disjuntores de alimentação ficam no dimensionamento de quadro de distribuição e no cálculo do CCM, os cabos de comando e de força entram na lista de cabos, e um circuito de comando em 24 Vcc alimentado por fonte com bateria tem a queda de tensão verificada no dimensionamento de cabos CC. Para programa de CLP com temporizadores e contadores, use o simulador de lógica Ladder. Quando as partidas são comandadas por rede de campo em vez de botoeiras ligadas fio a fio, a própria rede é dimensionada no dimensionamento de rede DeviceNet ou no dimensionamento de rede PROFIBUS DP.
Fórmulas e fundamentos
SÉRIE = A · B · C · D | PARALELO = A + B + C + D Combinar sinais é sempre explícito: bloco série (2 a 4 entradas) é E, bloco paralelo é OU. Um terminal de entrada aceita um único fio — dois fios no mesmo terminal é erro, não E implícito.
NA = estado | NF = ¬estado Em botoeira, seletora ou contato de campo, "estado" é acionado/não acionado. Em relé, relé de segurança ou dispositivo de saída, é o estado da bobina. A emergência só tem terminais NF (1 a 4).
K = (PARTIDA + K) · ¬PARADA A bobina volta pelo próprio contato NA. A ferramenta acusa "retenção por selo": a mesma combinação de entradas admite dois estados estáveis, e a saída passa a depender do histórico.
K1 = (S1 + K1) · ¬S0 · ¬K2 | K2 = (S2 + K2) · ¬S0 · ¬K1 Cada bobina é bloqueada pelo contato NF da outra. Com S1 e S2 apertados juntos existem dois estados de bobina que se sustentam, e quem vence é a ordem de comutação dos contatos — a ferramenta aponta corrida (atenção), não aprovação.
KS = In1 · In2 · (KS + Reset · Feedback) Os canais de entrada combinam em E, o dispositivo arma pelo Reset e se mantém internamente. O laço de realimentação é conferido no instante do rearme, não continuamente: contato de contator colado mantém o laço aberto e impede o rearme. A realimentação tem de vir de contatos NF.
s(n+1) = f(entradas, s(n)); estável ⇔ s(n+1) = s(n) Todas as bobinas leem o mesmo estado anterior a cada passo (até 64 iterações). A combinação tem "memória" quando resolver a partir de todas as bobinas desligadas e de todas ligadas dá resultados diferentes. Se a iteração não converge, a ferramenta procura algum estado que se sustente: existindo, é corrida; não existindo, é oscilação (erro).
Normas e métodos
- ISO 13850 §4.1.1 — a função de parada de emergência não pode ser anulada (bypass em paralelo com a emergência é erro)
- ISO 13849-1 — Performance Level não determinado (fora do escopo declarado)
- IEC 62061 — SIL não determinado (fora do escopo declarado)
Valores típicos de referência
| Grandeza | Faixa típica | Observação |
|---|---|---|
| Varredura exaustiva das combinações de entrada | até 12 entradas (4096 combinações) | acima disso não há afirmação sobre saída sempre ligada, inalcançável ou entrada sem efeito |
| Linhas emitidas na tabela de estados | até 8 entradas (256 linhas) | — |
| Iterações do ponto fixo | 64 | — |
| Classificação corrida × oscilação | até 10 bobinas, primeiras 128 combinações não convergentes | — |
| Contatos de relé | 0–4 NA + 0–4 NF (padrão 1 + 1) | — |
| Terminais da emergência | 1–4 NF (padrão 2) | — |
| Relé de segurança / CLP de segurança | 1–4 canais de entrada + Feedback + Reset; 0–4 saídas NA e 0–4 NF | — |
| Limites do diagrama | 200 dispositivos · 400 fios | — |
Exemplo resolvido
Partida direta com selo e botoeira de emergência
Entradas
- S1 — botoeira de partida (pulso)
- NA no PAR-1 com K1 NA 1
- S0 — botoeira de parada (pulso)
- NF em série no SER-1
- EMG-01 — emergência (retentiva)
- NF em série no SER-1
- K1 — contator
- 2 NA selo + motor M-01
- Sequência na bancada
- S1 → EMG-01 → S1 → solta EMG-01 → S1 → S0 —
Resultados
- Equação da bobina
- K1 = (S1 + K1) · ¬S0 · ¬EMG-01 M-01 = K1
- Combinações varridas
- 8 2³, as 8 estáveis, 0 corridas, 0 oscilações
- Combinações com memória
- 1 tudo solto — K1 = 0 ou K1 = 1
- Após o pulso em S1
- K1 = 1, M-01 = 1 selado
- EMG-01 acionada, depois S1
- K1 = 0, M-01 = 0 partida bloqueada
- EMG-01 solta
- M-01 = 0 sem religamento automático
- Veredito
- OK 2 informações, 0 alertas, 0 erros
A única combinação com memória é a de todas as botoeiras soltas — essa linha é o selo, e é por isso que um circuito de relés não cabe numa tabela verdade simples. Acionar a EMG-01 abre o SER-1, a bobina cai e o selo se perde; soltar a EMG-01 não religa o motor, porque o selo já não está lá para trazer a bobina de volta — é preciso novo pulso em S1. Os dois apontamentos são informativos: "K1: retenção por selo" e "EMG-01: emergência em NC".
Erros comuns
- Ligar dois fios no mesmo terminal de bobina esperando um E. A ferramenta recusa: combinar sinais exige bloco série ou paralelo, para que o desenho diga o que faz.
- Ligar a emergência por terminal NA. O comando tem de abrir o circuito ao ser acionado — fio partido numa emergência NA deixa a função sem efeito e nada denuncia a perda. É erro.
- Pôr chave de bypass em paralelo com a emergência. A ISO 13850 §4.1.1 não admite anular a função: com a chave acionada, o bloco paralelo é verdadeiro sozinho. Sobre a emergência é erro; sobre condição de processo comum é atenção.
- Deixar o terminal Feedback do relé de segurança livre, ou fechá-lo com contatos NA. Sem o laço de NF, contato colado passa despercebido e o rearme é aceito com a carga ainda energizada.
- Alimentar a bobina pelo próprio contato NF. Não há estado estável — no painel real o contato vibra na taxa de comutação. A ferramenta acusa "sem estado estável" e reprova.
- Ler "sem apontamentos" como prova. A análise é estrutural: percorre o diagrama, não simula tempo. Uma reversora intertravada pode passar aqui e ainda ter sobreposição real na transferência dos contatos.
Perguntas frequentes
O que é contato de selo (auto-retenção)?
Um contato auxiliar NA do próprio contator, ligado em paralelo com a botoeira de partida. Depois que a bobina energiza, o contato a mantém energizada quando a botoeira é solta, até que uma condição em série (parada, emergência, sobrecarga) abra o circuito. Em forma booleana: K = (PARTIDA + K) · ¬PARADA.
Por que a ferramenta aponta atenção na minha reversora intertravada?
Porque com as duas botoeiras de partida apertadas juntas o diagrama admite dois estados estáveis — só K1 ou só K2 — e quem vence é a ordem de comutação dos contatos. O intertravamento impede as duas bobinas ao mesmo tempo, mas o desenho não decide qual. Se isso importar para a segurança, acrescente intertravamento mecânico ou dispositivo com temporização.
Como a ferramenta confere a realimentação do relé de segurança (EDM)?
Ela exige que os contatos NF dos contatores acionados voltem ao terminal Feedback e confere o laço no instante do rearme. Dispositivo no caminho de saída mas fora do laço gera alerta; laço fechado por contatos NA é erro.
Ela dá o Performance Level ou o SIL do circuito?
Não. Ela verifica lógica. O Performance Level da ISO 13849-1 e o SIL da IEC 62061 dependem de arquitetura, cobertura de diagnóstico, confiabilidade dos componentes e falhas de causa comum, que estão fora do desenho. O memorial declara esse limite.
Qual a diferença entre corrida e oscilação?
Nas duas a iteração síncrona não converge. Na corrida existe ao menos um estado de bobinas que se sustenta, e quem vence é o tempo de comutação (atenção). Na oscilação nenhum estado se sustenta — como a bobina alimentada pelo próprio NF — e o circuito é reprovado.
Glossário
- Selo
- Retenção da bobina pelo próprio contato NA, em paralelo com o comando de partida.
- Intertravamento
- Contato NF de uma bobina em série com outra, para que as duas não energizem juntas.
- EDM
- Monitoramento de dispositivo externo — contatos NF dos contatores acionados devolvidos ao relé de segurança, conferidos no rearme.
- Corrida de contatos
- Condição com mais de um estado estável, decidida pela ordem de comutação e não pelo desenho.
- Laço combinacional
- Sinal que volta a si mesmo só por blocos, sem bobina que retenha estado; o desenho não tem solução.
- Netlist
- Lista de dispositivos e de fios terminal a terminal que a ferramenta avalia.