Ecco gli argomenti di questa lezione:
I moduli di uscita digitali dei PLC.
I tipi di uscita digitale dei PLC.
Uscite PLC digitali a relé.
Uscite PLC a stato solido BJT (transistor), e Triac.
I moduli di uscita digitali dei PLC.
Qualsiasi sia l’applicazione che dobbiamo automatizzare con i controllori logici programmabili, le uscite digitali sono praticamente sempre presenti, infatti proprio per mezzo di queste siamo in grado di comandare i dispositivi in campo come gli attuatori pneumatici, i motori, le segnalazioni e molto altro.
Tutti i costruttori di PLC forniscono anche moduli di ingressi e uscite digitali, e spesso già a bordo delle unità centrali troviamo alcuni punti I/O a disposizione.
Nella prossima immagine vediamo un modulo di uscite digitali a relé per i PLC Siemens della serie 1500, il modello offre 8 uscite relay che possono pilotare carichi con assorbimento fino a 5A, a 230VAC.
La prima cosa che ci salta all’occhio è che la bobina del relé di uscita è su un circuito separato rispetto al carico, in questo caso essa è alimentata a 24V continui.
Il contatto può essere impiegato indifferentemente su una linea in corrente continua o alternata; questa caratteristica è molto importante poiché rende le uscite plc a relé “universali” e indipendenti dal tipo di carico che devono pilotare.
Nella figura sopra infatti vediamo che la prima uscita comanda un carico a 120 volt alternati, mentre la seconda un circuito in corrente continua.
Un’altra caratteristica delle uscite digitali relays è che possono essere utilizzate per attivare carichi importanti, solitamente più grandi di quelli pilotabili per mezzo delle uscite a stato solido; in effetti come abbiamo appena visto i due circuiti elettrici nel relé sono separati.
Uscite PLC a stato solido BJT (transistor), e Triac.
A differenza delle uscite a relé, le uscite a stato solido sfruttano una giunzione BJT per pilotare il carico, questo tipo di pilotaggio funziona solo per circuiti in corrente continua.
Quando si utilizza questo tipo di uscite bisogna fare molta attenzione a rispettare la polarità nei collegamenti.
Solitamente la corrente generata dal carico non può essere elevata, questa è un’altra caratteristica che distingue le uscite a transistor da quelle a relé.
Le uscite a stato solido Triac permettono di pilotare carichi in corrente alternata. Il Triac è un elemento che possiede tre terminali, e con questo tipo di uscita possiamo far lavorare carichi anche abbastanza elevati, trattandosi queste di interruttori bidirezionali.
Riassumiamo di seguito le caratteristiche dei tre tipi di uscita digitali che abbiamo preso in considerazione in questa lezione:
Le uscite a relé sono adatte a pilotare carichi in corrente continua e alternata, esse sono indipendenti dal circuito di uscita e per questo motivo sono “universali”.
Il carico può essere anche elevato, visto che il circuito dello stesso è isolato da quello di pilotaggio sul modulo.
Le uscite di questo tipo tuttavia trattandosi di componenti meccanici (il contatto viene chiuso per mezzo del campo magnetico), possono col tempo danneggiarsi.
Le uscite relay inoltre hanno un tempo di attivazione di circa 10 millisecondi, dato che devono chiudere il contatto meccanico; tuttavia quando il contatto è chiuso, la resistenza dello stesso è di circa zero ohm, assicurando praticamente nessuna caduta di tensione.
Le uscite a stato solido BJT sono impiegabili solo per circuiti in corrente continua e con carichi non troppo elevati.
Visto che questo tipo di attuatore è elettronico non presenta ritardo nell’attivazione, tuttavia trattandosi di uno switch elettronico, una minima perdita di tensione può esserci quando esso viene attivato. In certe applicazioni questa perdita avviene anche nel momento in cui lo si disattiva.
I Triac sono circuiti a stato solido usati solo per pilotare apparecchi in corrente alternata, questi possono gestire carichi anche elevati.