Unità di segnalazione e comando i dispositivi luminosi, il funzionamento è analogo a quello già...

Attilio Fiocco (attilio)

ELEMENTI DI AUTOMAZIONE: UNITÀ DI

SEGNALAZIONE E COMANDO

5 March 2014

Unità di segnalazione e comando

Praticamente ogni quadro o pulpito di automazione è dotato di dispositivi di segnalazione e

comando inerenti il processo che coinvolge i macchinari e/o parti di questi.

Esistono diversi standard costruttivi nonché versioni "custom", senza entrare nel merito dei

sinottici che sono ancora una famiglia un po' diversa. In questa occasione parliamo delle classiche

unita D. 22 mm.

Le parti comuni

Questi dispositivi sono sostanzialmente composti di tre parti fondamentali:

1. L'operatore o testata, che può essere un pulsante, un selettore a diverse posizioni, un fungo

d'emergenza, una spia luminosa, etc.

2. La ghiera di blocco, che serve a fissare il dispositivo su un pannello di un quadro, su una

portella o su una scatola.

3. Il blocco contatti o il portalampada (standard o con temporizzazione on/off incorporata) con

i terminali di alimentazione della stessa.

Gli operatori

Pulsanti

Si distinguono principalmente nelle tipologie:

a) Ad impulso rasati, sporgenti e a guardia estesa

b) Passo-passo rasati e sporgenti

c) A fungo

d) Per azionamento meccanico

e) Luminosi

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ELEMENTI DI AUTOMAZIONE: UNITÀ DI SEGNALAZIONE E COMANDO 1

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Inoltre tutti questi dispositivi possono essere forniti in varie forme e colori, standard o con

simbologia associata, direttamente sul corpo (testa) dell'operatore o tramite targhetta e

portatarghetta montabile.

I pulsanti rasati hanno la superifcie di pressione allo stesso livello della parte esterna in cui sono

alloggiati.

E' una esecuzione per comandi generici (tacitazione allarmi, reset ciclo, etc.)

I pulsanti sporgenti hanno invece la superficie di pressione in rilievo rispetto alla parte estena di

alloggiamento.

Questo accorgimento viene adottato in applicazioni ove vi sia l'esigenza di azionare rapidamente e

con facilità il pulsante destinato allo specifico comando (arresto marcia, etc.)

Pulsante rasato

Pulsante sporgente

ELECTROYOU.IT ATTILIO FIOCCO (ATTILIO)


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I pulsanti a guardia estesa hanno la superficie di pressione incassata rispetto alla parte esterna di

alloggiamento.

La sporgenza della "guardia" rispetto alla superficie di pressione, determina un'oggettiva difficoltà/

impossibilità di attivazioni erronee o intempestive del pulsante (marcia, ciclo manuale, etc.)

Tutte queste tipologie "costruttive" esistono in versione ad impulso, con pulsante e contatti che

ritornano in posizione di riposo quando viene a mancare la pressione da parte dell'operatore, e

in versione passo-passo, con pulsante e contatti in esceuzione "bistabile", che mantengono cioè

una posizione stabile anche quando rilasciato il comando e che necessitano quindi di un ulteriore

pressione per commutarne lo stato.

Anche i funghi non sono tutti uguali. Ne esistono in diverse forme costruttive e meccaniche, ad

impulso o con aggancio a pressione e sgancio tramite rotazione o con sgancio a chiave etc.

I pulsanti per azionamento meccanico comprendono invece un'asta con corsa regolabile atta ad

agire direttamente su un dispositivo meccanico (microswitch o altro).

Pulsante con guardia estesa

Funghi







I pulsanti luminosi, sono dotati di un portalampada (solitamente in posizione centrale) di forma

del tutto uguale ai blocchi contatti ma su cui si innesta la sorgente luminosa (lampada ad

incandescenza o come sempre più frequentemente diodo led).

Selettori

Si distinguono principalmente nelle tipologie:

a) A leva corta b) A leva lunga c) A chiave d) A due o tre posizioni stabili/instabili o miste e)

Luminosi

Pulsante luminoso

Selettore a leva corta







Per i dispositivi luminosi, il funzionamento è analogo a quello già visto per i pulsanti.

I selettori poi, indipendentemente dal tipo di leva o dal funzionamento "sotto chiave", si divisono

nelle seguenti tipologie:

- due posizioni stabili (1, 2)

- due posizioni di cui uno stabile 0 e uno instabile 1 con ritorno a molla in posizione 0 al rilascio

- tre posizioni stabili (1, 0, 2)

- tre posizioni con ritorno automatico centrale e posizioni esterne instabili

- tre posizioni con una posizione destra o sinistra instabile (ritorno a 0) e le restanti due stabili

Selettore a leva lunga

Selettore a chiave









Le posizioni instabili sono identificate da una linea tratteggiata.

Altri operatori

Ci sono poi altri tipi di operatori come i portapotenziometri o i manipolatori a leva.

La cloche, può essere a due o a quattro direzioni, con o senza blocco meccanico

Le gemme

Anche dette "teste per indicatori luminosi", sono la copertura esterna delle normali "spie". Sono

quindi dotate esclusivamente di un portalampada, uguale a quello che può agganciarsi sui pulsanti

e sui selettori luminosi.

Simbologia tre posizioni stabili

Joystick

Testa verde







Ci sono poi dei portalampade con integrato un ciclo di intermittenza (portalampada

lampeggiante).

Dando uno sguardo alla EN 60204-1 (art.10.3.2) e alla EN 60073 (art. 4.2.1.1 tab. 2), si può

associare un significato preciso in base al colore della segnalazione, come velocemente rilevabile

dalla tabella sottostante.

Colore SignificatoAzione

dell'operatoreEsempi di applicazioni

Rosso Emergenza (condizioni pericolose)

Azione

immediata per

evitare pericolo

[...]

Pressione o temperatura oltre i

limiti di sicurezza. Caduta di

tensione eccessiva. Rottura

GialloAnormale (condizione anormale o

critica imminente)

Controllo o

intervento

Pressione o temperatura oltre i

limiti normali

BluCondizione che richiede un'azione

dell'operatore

Azione

obbligatoriaRipristino sistemi di sicurezza

Verde Condizione normale Facoltativa

Autorizzazione alla partenza.

Indicatore dei limiti normali di

lavoro

Portalampada per BA9s

Porta led







Bianco

Colore neutro: può essere usato ogni

volta che si ha un dubbio

sull'impego degli altri colori

Controllo Informazioni generali

La ghiera

Anche "base di fissaggio" è il sistema di blocco meccanico che stringe/fissa la testata dell'operatore

al pannello del quadro sui cui è stato praticato il foro da 22 mm.

Molte delle ghiere, fungono nello stesso tempo anche da aggancio porta contatti.

Blocchi contatti

Di blocchi contatti ne esiste una cospicua varietà.

Dal punto di vista elettrico, si va dai contatti normalmente aperti (NA) a quelli normalmente

chiusi (NC), passando dai normalmente aperti anticipati in chiusura (NAA) ai normalmente chiusi

ritardati in apertura (NCP).

Dal punto di vista delle connessioni, i contatti ausiliari prevedono normalmente morsetti a vite

(come per i portalampade prima visti), ma esistono anche versioni particolari, come quelle con i

terminali faston.

I contatti mobili invece possono essere del tipo autopulente e contraddistinti dal loro azionamento,

a singolo o doppio effetto (basculante e strisciante).

Ogni costruttore poi, specifica nei propri cataloghi, tutte le caratteristiche elettriche e meccaniche

dei contatti ausilirai quali corrente termicsa (Ith), tensione nominale, grado di protezione IP,

caratteristiche di impiego, sezioni ammesse e altro ancora.

Base di fissaggio Lovato





Dal forum al blog

Breve ricostruzione personale, disponibilità permettendo, di alcuni tipi di unità di segnalazione e

comando da pannello foro d. Ø22 mm, e relative considerazioni personali.

No, non me lo sono sognato questa notte, ma ho scritto due righe e fatto qualche foto del materiale

che ancora conservo, per evitare di mandare off topic questa discussione.

Discussione nella quale Gustavo poneva l'interrogativo circa l'affidabilità e la collocazione nella

fascia di mercato dei dispositivi Lovato Electric nell'ambito dei quadri di automazione,

contattori, relè termici, avviatori e similari, e che avevo involontariamente portato O.T. con una

mia risposta, allargando il campo ai sistemi di comando e segnalazione dello stesso costruttore.

La cosa sembrava finita li, ma poi e` stato eliop che mi ha fatto tornare in mente i moduli ZB2 di

Telemecanique.

A quel punto mi sono ricordato di avere conservato qualche "campione" di diversi costruttori e di

epoche in parte diverse, ma comunque roba che utilizzavo fino alla fine del decennio scorso.

Operatori, gemme, ghiere e contatti

Stiamo parlando di dispositivi da assemblare in quadri di automazione in generale, i classici

selettori nelle più svariate tipologie costruttive (a due, tre posizioni, con ritorno automatico a molla

in posizione zero, a chiave, ecc..), le spie luminose (prima a filamento, oggi a led), i pulsanti in

diverse esecuzioni per comandi di marcia, arresto, reset, emergenza, i sistemi di bloccaggio a ghiera

ed ovvimanete i blocchi contatti necessari alle varie funzionalità.

Contatto aux





http://www.electroyou.it/forum/viewtopic.php?t=50735

http://www.electroyou.it/eliop

Dispositivi vari





Lovato 8 LM2T

Sono gli oggetti di cui parlavo nella discussione del forum e come accennavo si tratta di dispositivi

economici con qualche problema di affidabilità, nonchè di ergonomia di comando.

Le plastiche sono leggere e il meccanismo dei selettori e` nervoso e rumoroso nel cambio posizione.

I blocchi contatti possono essere sovrapposti uno sull'altro, ma non conviene porne più di due

su ciascun aggancio della ghiera se non si desiderano giochi eccessivi col rischio di mancate

commutazioni.

Lovato LM2T









Il calibro 22 e` probabilmente in più diffuso. Si tratta del diametro degli operatori (selettori,

pulsanti, gemme, ecc..) e del relativo foro da praticare sul pannello.

N.A. N.C.

Significato di d. Ø 22 mm





Uno dei (pochi) pregi di questa serie e` la semplicità e rapidità di montaggio dei vari componenti.

Operatore montato sulla sua ghiera







Le due viti, come per la maggiorparte delle ghiere in genere, servono a bloccare questa al pannello

mettendo in battuta la guarnizione posta sul lato di accoppiamento dell'operatore dalla parte

opposta del pannello di montaggio.

Operatori e ghiere hanno incavi e sporgenze per incastrarsi a vicenda con una minima rotazione

(solitamente si sente un piccolo scatto), ma se la ghiera non viene bloccata sul pannello c' e` il

rischio (anzi, la certezza) che l'operatore si disinnesti dopo poche manovre.

Come si può vedere il contatto una volta agganciato agli incavi presenti sulla ghiera, viene

commutato dallo spostamento della camma bianca solidale all'operatore (in questo caso un

selettore a tre posizioni stabili).

Vista da dietro

Aggancio contatto





Per sganciare il contatto, e` sufficiente inserire la lama di un cacciavite a taglio come in figura e

fare leva verso il basso in modo da sbloccare il dentello di blocco del contatto.

Sgancio contatto





Si possono posizionare più contatti uno a ridosso dell'altro. La trasmissione della commutazione

ad opera della camma dell'operatore, avviente con un rinvio (cursore in plastica) tra il primo

dispositivo e quello ad esso collegato.

Agganci multipli





Il quadratino plastico bianco indica la commutanzione del contatto N.A.

Commutazione







Con questo tipo di contatti, agganci simili sono da evitare. Il sistema di aggancio e di rinvio dei

giochi non e` così "solido" e affidabile.

Ovviamente dipende dalle funzionalità che si desiderano ottenere a seconda della posizione da fare

assumere all'operatore, ma una configurazione simile va già molto meglio.

Non esageriamo

Meglio così





All'aggancio centrale, non va aggrappato alcun contatto inquanto la camma e` sempre attiva in

quella posizione.

Il centrale resta vuoto





Siemens 3SB3400

Questa serie l'ho utilizzata per la maggiore con pulsanti NA/NC, e posso dire che come qualità

dei materiali, funzionalità meccanica, ergonomia e finitura saliamo un pò di livello rispetto ai

precedenti. Anche i prezzi lo confermano.

Uno dei limiti di questa serie e` però dato dall'impossibilità di accavallare uno sull'altro i blocchi

contatti.

Secondariamente, sempre a livello personale, risulta assai macchinoso il sistema di fissaggio della

ghiera che avviene tramite rotazione manuale di un cilindretto zigrinato. Spesso però tale cilindro

si blocca e bisoga avvalersi di un cacciavite a taglio ed agire su apposita vite. In media e` il sistema

di blocco che mi fa perdere più tempo di tutti.

Siemens 3SB3400





La ghiera di fissaggio. E` ben visibile sulla parte alta a destra il cilindro zigrinato.

Ghiera







Contatto

Bloccaggio operatore sulla ghiera







Fori di aggancio

Contatto agganciato







Telemecanique ZB2

Ed eccoci ai dispositivi citati da eliop nella discussione di origine.

Questo secondo me, e` un esempio lampante di come un ottimo sistema cada in disuso per

sopraggiunta [presunta] obsolescenza.

E` una serie che ho avuto modo di utilizzare massicciamente e di apprezzare per robustezza ed

affidabilità meccanica, del resto parliamo di uno tra i più blasonati (o forse il più blasonato)

produttore di componentistica elettromeccanica per automazione. Unico neo forse, un'eccessiva

durezza delle molle dei pulsanti.

Contatto commutato

Telemecanique ZB2





Pulsante agganciato alla sua ghiera metallica

Contatto







Sulla ghiera sono presenti due fori filettati, uno per lato. Il posizionamento dei contatti e` obbligato

ed avviene posizionando i riferimenti del contatto (piolini) negli appositi fori ed avvitando poi la

vite di bloccaggio.

Aggancio obbligato





Quella che può sembrare un'operazione evitabile, che detto onestamente non allunga poi di molto

i tempi di connessione, di contro garantisce un accoppiamento solido e inamovibile.

Pulsante a riposo Pulsante azionato

Fissaggio del contatto

Contatto N.C. Contatto aperto









Constatato personalmente che anche il posizionamento di tre o quattro contatti a ridosso non

pregiudica il corretto funzionamento delle commutazioni.

Le teste delle viti di bloccaggio come si intravede in figura sono a loro volta dotate di un foro

filettato per consentire l'aggancio sovrapposto di più contatti.

Sovrapposizioni affidabili





E tre!

Particolare dell'innesto







Klockner Moeller A600 P300

Anche qui siamo su dispositivi di una certa età. (Klockner) Moeller tuttavia non ha bisogno di

presentazioni per quanto riguarda la componentistica industriale.

Mi sono trovato diverse volte a reimpiegare questi moduli, soprattutto pulsanti e selettori.

Ergonomia da favola, affidabilità degna del marchio.

Moeller A600 P300





Ghiera a vite

Bloccaggio







A differenza delle altre ghiere fin qui viste, Moeller prevedeva una doppia ghiera, la prima si

avvitava direttamente sull'operatore (qui vediamo un pulsante comprensivo di targa identificativa)

bloccandolo al pannello di installazione.

La ghiera porta contatti viene installata successivamente.

Aggancio ghiera porta contatti





La ghiera porta contatti si innesta con un clic.

Aggancio ghiera porta contatti







Per sganciare la ghiera, fare leva sull'anello con un cacciavite come in figura.

Sgancio ghiera porta contatti

Contatti





Aggancio contatto inferiore

Aggancio contatto superiore







Una pecca tuttavia si riesce a trovarla. In questa serie, i blocchi contatti non sono sovrapponibili.

Contatti affiancati





Telemecanique ZBE - ZBV

Questi che io ricordi, sono gli ultimi dispositivi che abbia utilizzato in stabilimento. Rispecchiano

in pieno lo standard Telemecanique e ahimè costano un patrimonio, ma il gioco vale la candela,

sono componenti efficienti, robusti, affidabili e pure belli a vedersi (soprattutto le gemme).

La ghiera blocca gli operatori al pannello con una sola vite centrale, mentre i contatti, che

permettono tranquillamente la sovrapponibilità senza rischi di mancate commutazioni, sono

dotati di un aggancio plastico (dente) e di un aggancio metallico a cursore (arpione). Inutile dire di

più, provare per credere.

Telemecanique ZBE





Ghiera

Connessione







Il dentello nero (a forma di L capovolta) visibile nella parte superiore della ghiera e` dotato di una

molla che consente il bloccaggio e lo sbloccaggio dell'operatore sulla ghiera.

Connessione





Come sempre, con un cacciavite a taglio, ma anche e più semplicemente con un unghia e` possibile

sganciare in un attimo l'operatore.

Sgancio operatore





Contatti

Aggancio inferiore del contatto







Aggancio superiore del contatto

Sgancio contatti







E anche con tre blocchi sovrapposti...

Pulsante a riposo Pulsante azionato

Sovrapposizioni

Contatto N.C. Contatti commutati









ZBV

Unità di segnalazione con porta lampada centrale.

Contatti affiancati





Gemma

Contatti







Concludendo

Nessuna pretesa di una recensione seria ne` completa, punti di vista, pareri personali di chi ha

utilizzato i sopra esposti dispositivi. Nessuna volontà di denigrare ne` celebrare un produttore

piuttosto che un altro.

Come si suol dire, tanto per parlare.

Documentazione consultata

Cataloghi tecnici Telemecanique, Lovato electric, Schneider, Moeller.

"Equipaggiamento elettrico delle macchine" ed. TNE

EN 60204-1, EN 60073

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