Cosa sono i sensori digitali (discreti) e come si collegano al PLC? Quanti tipi di collegamento esistono per i moduli in ingresso? Cosa significa sensore polarizzato o non polarizzato?
Benvenuto in questa lezione, oggi parliamo dei PLC, dei moduli di ingresso digitale e dei sensori a due fili che possiamo collegare ad essi, come gli switch, i pulsanti, e i micro.
Ecco cosa impariamo in questa lezione:
Gli stati digitali nei processi.
Come funzionano gli ingressi digitali del PLC.
Collegamento degli ingressi digitali a due fili al PLC.
Alcuni tipi di sensori digitali e oggetti discreti.
Sensori discreti in corrente continua e alternata, e polarizzazione.
Collegamento dei moduli digitali comunemente utilizzati nell’industria.
Gli stati digitali nei processi.
Quando rappresentiamo la realtà dei processi produttivi trasformandola in dati comprensibili dal plc, un grosso ruolo viene svolto dal dato “digitale”, ovvero una variabile che assume lo stato zero o uno, fornendo quindi quello che chiamiamo valore “discreto”.
Nell’automazione industriale, uno stato discreto può rappresentare per esempio il comando di un’utenza, il suo stato d’allarme, o qualsiasi informazione che può essere rappresentata come VERO o FALSO, secondo la logica booleana.
Sono dati discreti anche i comandi provenienti dai pulsanti, dai selettori o da altri plc.
Quando lavoriamo con i PLC e i controllori ma anche con tutta una serie di strumentazione utilizzata nell’automazione industriale, tra i componenti più installati sulle linee troviamo i sensori che possono essere interruttori, rilevatori di prossimità, ma anche organi di comando come pulsanti e selettori.
Tra i sensori digitali abbiamo per esempio gli switch di temperatura, di pressione, di flusso, di prossimità, insomma tutto ciò che può fornire un segnale zero o uno.
Nella prossima immagine vediamo un esempio schematico di applicazione dove al plc viene portato un ingresso digitale mediante un pulsante, e il plc comanda una pompa per mezzo di un teleruttore. In questo esempio abbiamo un ingresso digitale e un’uscita digitale.
Alcuni tipi di sensori digitali e oggetti discreti.
Quali sono gli oggetti che danno ingressi digitali nell’automazione industriale?
Tra questi troviamo i pulsanti, i selettori, i micro di prossimità induttivi e i micro interruttori meccanici. Poi ci sono tutti i segnali digitali che apparecchi anche più complessi possono trasmettere, come per esempio un segnale d’allarme o di oggetto attivato.
Quando comandiamo una pompa, solitamente sul teleruttore abbiamo un contatto ausiliario che viene portato al PLC per confermare che la pompa è in marcia.
Sensori discreti in corrente continua e alternata, e polarizzazione.
La maggior parte dei sensori digitali vengono oggi utilizzati con tensioni in corrente continua, tuttavia ci sono applicazioni in cui occorre lavorare con corrente alternata; per questo ci sono moduli di ingresso digitale in corrente continua e appositi moduli che lavorano in alternata.
Quando si lavora con oggetti in corrente continua, in alcuni casi è necessario rispettare la polarità (positivo e negativo), in questo caso sulle istruzioni dell’apparecchio viene indicato, inoltre i fili hanno sempre il colore che segue lo standard, per esempio marrone per il positivo e blu per il negativo.
Se invertiamo le polarità del collegamento rischiamo di danneggiare l’apparecchio oppure il canale dell’ingresso digitale del PLC, per questo occorre fare sempre attenzione.
Quando lavoriamo invece con oggetti semplici non polarizzati come i pulsanti e i selettori, non c’è nessuna polarità da rispettare.
Collegamento dei moduli digitali comunemente utilizzati nell’industria.
Ora che abbiamo visto come si collegano i sensori discreti ai PLC, diamo un’occhiata al collegamento di questi come avviene nella realtà, prendendo come esempio il PLC Siemens Simatic S7-1200.
Come vediamo nella prossima immagine, abbiamo un’alimentazione a 24VDC che viene portata al PLC. Lo stesso 24 volt viene portato ai comuni degli ingressi digitali, che possono essere collegati a pulsanti o altri sensori discreti.
Quando i pulsanti o i sensori vengono attivati, il 24V ritorna nel modulo del plc, sugli ingressi digitali da 0 a 7.
Naturalmente il modo di collegare gli ingressi varia da apparecchio a apparecchio, in questo caso abbiamo utilizzato un piccolo PLC con ingressi a bordo, su impianti grandi si utilizzano schede di ingressi modulari.
I principi del collegamento rimangono sempre gli stessi, per cui è sufficiente consultare i manuali di istruzione delle singole apparecchiature, per trovare facilmente come collegare i nostri sensori digitali ai diversi moduli di ingresso discreti.