Come fare la progettazione di un quadro elettrico per l’automazione industriale

Autore: Luciano Guida, Automation Engineer.

Data aggiornamento: agosto 2026.

Come si progetta un quadro elettrico? Che differenza c’è tra il progettare un quadro di distribuzione e un quadro d’automazione?

Quali strumenti e quali conoscenze sono essenziali per automatizzare una macchinario?

Benvenuto su questo sito dedicato all’automazione industriale, oggi parliamo del quadro elettrico, soffermandoci in particolare su quelli che sono i passi da compiere per progettarlo.

Il quadro elettrico rappresenta il cuore dell’automazione, e imparare a costruirli è un’ottima opportunità.

In un altro articolo abbiamo esplorato le varie fasi necessarie a progettare un impianto automatico, la creazione del quadro elettrico è uno di questi step fondamentali.

Se parliamo di quadro di controllo, oggi ci riferiamo soprattutto a un sistema equipaggiato con almeno un PLC, anche se di taglia piccola come il Siemens S7-1200.

Nei prossimi paragrafi analizziamo i diversi passaggi della progettazione, partendo dall’analisi dell’impianto.

1. Progettazione quadri elettrici, fase dell’analisi dell’impianto.

1.1. Analisi necessità sulla base dello schema di processo.

Prima di cominciare qualsiasi fase della progettazione, è necessario analizzare l’impianto da automatizzare, per avere un’idea abbastanza dettagliata di ciò che il quadro dovrà controllare.

In questo step si analizza lo schema, solitamente uno schema P&ID, per comprendere il tipo di processo, e di conseguenza poter scegliere le apparecchiature più adeguate per ogni compito.

1.2. Analisi delle apparecchiature in campo.

Il quadro elettrico è fatto di componenti al suo interno, però viene collegato alle apparecchiature dell’impianto; per questo motivo si compila una lista delle apparecchiature, suddivise per tipo. Quest’analisi permette di:

a) Elencare tutto ciò che sarà interfacciato con il quadro.

b) Contare quanti segnali di ingresso e uscita saranno necessari sul PLC, e di che tipo (digitale, analogico, di rete).

c) Identificare eventuali apparecchi di interfaccia necessari a interfacciare i segnali dal campo con il quadro, per esempio condizionatori e convertitori di segnale.

1.3. Analisi delle apparecchiature del quadro.

La scelta delle apparecchiature del quadro implica dimensionare correttamente i dispositivi di protezione come i fusibili o gli interruttori automatici, e le apparecchiature per la parte di controllo ausiliaria.

Questo step prevede:

a) Il calcolo la potenza massima utilizzata dalle apparecchiature e il fattore di contemporaneità.

b) La determinazione del fattore termico, per dimensionare correttamente la carpenteria del quadro, in modo da evitare surriscaldamenti durante il funzionamento.

c) La scelta del tipo di alimentazione e di conseguenza di trasformatori e alimentatori.

d) Il dimensionamento del sistema di controllo come il PLC, con relativi moduli di espansione per ingressi e uscite di vario tipo.

e) La selezione della rete industriale da impiegare (quando necessario).

f) L’eventuale aggiunta di sistemi di monitoraggio come pannelli HMI o SCADA.

2. Fase di creazione del progetto.

2.1. Creazione dello schema elettrico.

La fase di progetto dello schema elettrico rappresenta un punto cruciale, infatti è in questo momento che si “mette nero su bianco” ciò che diventerà il quadro elettrico.

Naturalmente la progettazione, così come tutta la lavorazione successiva, avverrà facendo riferimento alle vigenti norme di sicurezza, riguardo per esempio alla colorazione e alla sezione dei conduttori, e in generale alla funzionalità e alla sicurezza del quadro stesso.

Lo schema si crea utilizzando une dei sistemi CAD elettrici, e conterrà:

a) Tutti i componenti interni al quadro e quelli esterni, con relativi collegamenti ben identificabili.

b) La lista dei riferimenti incrociati di ogni oggetto, ed eventualmente la lista morsetti, cavi, ingressi e uscite PLC.

c) Le sezioni di potenza e ausiliaria, contenenti i dispositivi di alimentazione, protezione e controllo.

d) La configurazione del PLC e delle eventuali schede di espansione.

A seconda della complessità del quadro, lo schema potrà contenere altri tipi di informazioni come la distinta base dei materiali.

2.2 Siglatura dei componenti e disegno del layout del quadro.

Durante la stesura dello schema elettrico i componenti e i fili vengono siglati e numerati, la stessa siglatura sarà utilizzata per distinguere gli oggetti fisici nel quadro.

A questo punto si procede alla creazione del layout del quadro, concentrando l’attenzione sulla disposizione di ogni componente, e assicurandosi di lasciare anche dello spazio libero per eventuali aggiunte.

2.3 Assemblaggio del quadro.

L’assemblatore costruisce il quadro posizionando i pannelli, le canaline, e ogni componente, così come descritto sul disegno costruttivo.

Successivamente si procede al passaggio dei cavi nelle canaline e al collegamento di tutti i componenti, seguendo lo schema elettrico; i fili vengono numerati come da schema, così come avviene per i morsetti.

In questa fase possono emergere eventuali modifiche oppure correzioni, a volte grazie all’esperienza del cablatore stesso, che gli permette di individuare anomalie di progettazione.

2.4. Primo collaudo del quadro elettrico con accensione e prove di isolamento.

Il quadro finito viene alimentato per provare i circuiti generali di alimentazione e di emergenza; in questo frangente si effettuano anche delle prove necessarie a creare la documentazione prevista dalle norme, tra queste quelle di isolamento.

Bene, queste sono le fasi della progettazione di un quadro elettrico. Se vuoi su questo sito trovi il corso di progettazione quadri d’automazione, che fornisce tutte le conoscenze necessarie per la costruzione di questo tipo di apparecchiature.

COME FARE LA PROGETTAZIONE DI UN QUADRO ELETTRICO INDUSTRIALE