Com’è fatto un micro di prossimità e come si utilizzano gli switch nell’automazione industriale? Come si collegano gli interruttori rilevatori di presenza ai PLC? Quanti tipi di finecorsa e limit switches ci sono in commercio oggi?
Benvenuto in questa lezione del mio corso di automazione industriale, oggi parliamo di alcuni componenti tra i più diffusi sugli impianti e che svolgono diversi ruoli: interruttori di prossimità, rilevatori di presenza, fine corsa e limitatori meccanici switch.
Ecco cosa impariamo in questa lezione:
Gli switch nell’automazione industriale e nella vita di tutti i giorni.
I tipi di micro switch in commercio.
I micro switch meccanici.
Come funziona il micro switch meccanico.
Micro interruttori elettronici (di prossimità).
Collegamento dei micro di prossimità PNP e NPN.
Utilizzo dei micro interruttori con il PLC.
Gli switch nell’automazione industriale e nella vita di tutti i giorni.
Quando parliamo di switch, interruttori e micro di prossimità, parliamo di qualcosa con cui probabilmente tutti noi abbiamo a che fare anche nella nostra vita quotidiana; facciamo degli esempi: quando apriamo la porta del frigorifero, la lampadina al suo interno si accende poiché nell’aprire la porta attiviamo un interruttore.
Lo stesso avviene quando apriamo il cofano del motore o qualsiasi portiera della nostra auto, e ancora quando tiriamo il freno a mano.
Gli interruttori sono presenti ovunque, non solo nell’industria, tuttavia nell’automazione industriale essi sono largamente utilizzati con lo scopo di rilevare la presenza di oggetti, per limitare il movimento di parti, e per segnalare qualcosa, come per esempio la posizione dello stelo di una valvola o di un pistone.
I tipi di micro switch in commercio.
Oggi possiamo contare su una generosa selezione di micro interruttori e proximity, essi si dividono in due categorie principali: gli interruttori meccanici (chiamati anche limit switch) e quelli elettronici di prossimità.
A seconda dell’applicazione in cui vengono impiegati, possiamo scegliere micro interruttori con diverse forme per meglio adattarli all’utilizzo richiesto.
I micro switch meccanici.
Tra gli interruttori meccanici troviamo quelli a leva, quelli con la rotellina, a stelo rotante, oppure a chiave; ci sono davvero molti modelli di switches che possono avere forma e dimensione molto diverse tra loro.
Nella figura vediamo diversi tipi di switch tra cui quello piccolo a rotella, questo modello è stato quelli più utilizzati con i cilindri pneumatici per rilevare la posizione dello stelo e quindi l’apertura o chiusura della valvola.
Come funziona il micro switch meccanico.
Nella figura che segue vediamo un semplice circuito che comanda due led di colore diverso a seconda del fatto che il micro switch sia premuto o meno.
La batteria alimenta i led attraverso l’interruttore, ed è stata inserita una resistenza in serie all’alimentazione per limitare la corrente che passa nei led (massimo 10 mA).
Quando lo switch è a riposo si accende il led inferiore rosso, quando invece si preme l’interruttore il contatto viene scambiato e si accende il led verde; naturalmente il led rosso si spegne.
Micro interruttori elettronici (di prossimità).
Sebbene i micro interruttori meccanici siano robusti, col passare del tempo subiscono molte sollecitazioni meccaniche che finiscono per danneggiarli. I micro interruttori di prossimità elettronici non hanno questo problema, inoltre per funzionare non necessitano di nessun contatto fisico.
Ecco nella prossima immagine un interruttore induttivo di prossimità a tre fili. Questo tipo di switch viene montato su una piastra di metallo appositamente forata, e la distanza di rilevazione solitamente è compresa tra uno e dieci millimetri, a seconda del modello.
Il corpo filettato del micro e le due ghiere permettono di regolare precisamente la distanza tra il micro e l’oggetto da rilevare.
Collegamento dei micro di prossimità PNP e NPN.
I micro interruttori di prossimità esistono di due tipi: PNP e NPN, e a seconda del modello il collegamento per utilizzarli cambia.
Con i sensori PNP, è il positivo che viene interrotto dallo switch e mandato poi all’ingresso del plc o del carico da controllare. Viceversa, con i sensori NPN, quello che viene interrotto è il ritorno verso terra (negativo).
Nell’immagine seguente vediamo i concetti appena espressi. Nella parte alta il 24VDC viene mandato al sensore, il quale quando rileva la prossimità dell’oggetto chiude il contatto e alimenta l’ingresso del plc (Switched Positive).
Nella parte inferiore dell’immagine abbiamo invece che il contatto va a chiudere o aprire il ritorno verso terra dell’ingresso del plc (Switched Negative).
Con questo collegamento, l’alimentazione a 24 volt continui viene mandata sia al micro che al modulo del plc, dato che il micro ne ha bisogno per lavorare.
Utilizzo dei micro interruttori con il PLC.
