Cablaggio di un interruttore a pulsante Sembra semplice finché non si apre il coperchio dei terminali e ci si ritrova davanti quattro, cinque o sei terminali con numeri che non ci si aspettava. La maggior parte delle guide al cablaggio mostra uno schema con due fili e un pulsante. I veri interruttori a pulsante industriali non funzionano così.
Questo articolo spiega cosa significano in pratica le sigle NO, NC e 1NO1NC, come funziona la numerazione dei morsetti secondo la norma IEC, come cablare le tre configurazioni più comuni dei quadri di comando e quali sono gli errori più comuni.
Cosa significano NO e NC
NO sta per “Normalmente aperto”. NC sta per “Normalmente chiuso”. Questi termini descrivono lo stato del contatto quando il pulsante non è premuto.
Un contatto normalmente aperto presenta uno spazio tra i punti di contatto quando è a riposo. Non scorre corrente. Premendo il pulsante, lo spazio si chiude e la corrente scorre. Rilasciando il pulsante, lo spazio si riapre.
Un contatto normalmente chiuso funziona al contrario. I poli sono a contatto quando il dispositivo è in stato di riposo: la corrente scorre. Premendo il pulsante, il contatto si apre e la corrente si interrompe.
Questa distinzione determina il comportamento del circuito quando si verifica un problema. Se un filo si rompe o un terminale si allenta, cosa succede?
Con un contatto NO, un guasto comporta che il circuito rimanga aperto — il carico rimane spento. Con un contatto NC, un guasto comporta che il circuito si apra — anche il carico si spegne, ma perché il circuito si è interrotto, non perché qualcuno abbia premuto un pulsante. Per un Pulsante STOP, è proprio quello che serve. La macchina si arresta in caso di qualsiasi guasto. Si tratta del principio di sicurezza integrato nella norma IEC 60947-5-1.
Numerazione dei terminali IEC
Gli interruttori a pulsante industriali seguono la numerazione dei terminali prevista dalla norma IEC. Una volta compreso il sistema, interpretare un interruttore sconosciuto è semplicissimo.
I circuiti di contatto sono numerati a coppie. La numerazione standard è la seguente:
NESSUN contatto: terminali 13 e 14
Secondo contatto NO: morsetti 23 e 24
Contatto NC: morsetti 21 e 22
Secondo contatto NC: terminali 31 e 32
Su un interruttore a pulsante 1NO1NC sono presenti quattro terminali: 13 e 14 (NO) e 21 e 22 (NC).
Per gli interruttori luminosi, il modulo LED dispone di terminali propri — in genere A1 e A2, oppure contrassegnati con + e −. Il circuito del LED è completamente separato dai contatti di commutazione. Pur condividendo lo stesso corpo del pulsante, sono elettricamente indipendenti. Il LED si accende in base a ciò che si collega ad A1 e A2. I contatti 13-14 e 21-22 commutano in base alla pressione del pulsante. Si tratta di due circuiti distinti all’interno di un unico dispositivo.
Configurazione del cablaggio 1: Circuito NO semplice
Il terminale 13 va collegato al polo positivo dell'alimentazione di comando. Il terminale 14 va collegato a un lato del carico. L'altro lato del carico va ricollegato al polo negativo o al neutro.
A riposo: circuito aperto, carico disattivato. Premendo il pulsante: il circuito si chiude, il carico si attiva. Rilasciando il pulsante: il circuito si apre, il carico si disattiva.
Utilizzalo per gli ingressi digitali del PLC, l'attivazione delle bobine dei relè, i comandi di avvio dei nastri trasportatori e qualsiasi funzione che debba essere attiva solo quando il pulsante viene premuto o azionato.
Configurazione del cablaggio 2: Circuito NC semplice
Il terminale 21 va collegato al polo positivo dell'alimentazione di comando. Il terminale 22 va collegato a un lato del carico. L'altro lato va collegato al ritorno.
A riposo: circuito chiuso, carico alimentato. Premendo il pulsante: il circuito si apre, il carico viene disalimentato.
Nel caso di un pulsante STOP, il contatto NC è collegato in serie con il circuito della bobina del contattore. Quando il circuito della bobina è chiuso, il contattore mantiene il motore in funzione. Premendo STOP si apre il contatto NC, si interrompe il circuito della bobina, il contattore si disinnesta e il motore si arresta. Se il cavo si rompe, il risultato è lo stesso. Il motore si arresta. Questo è il comportamento di sicurezza che ci si aspetta da un pulsante di ARRESTO.
Configurazione del cablaggio 3: Circuito di avvio/arresto 1NO1NC
Questa è la configurazione standard nella maggior parte dei quadri di comando industriali: due pulsanti, uno di AVVIO (NO) e uno di ARRESTO (NC), oltre a un contattore con un contatto ausiliario autoritenente.
Il circuito della bobina del contattore parte dal polo positivo dell'alimentazione di comando, passa attraverso il pulsante STOP (NC) (21-22), poi attraverso il pulsante START (NO) (13-14), arriva alla bobina e torna al neutro. Il contattore dispone inoltre di un contatto ausiliario NO collegato in parallelo al pulsante START.
Premere START: il contatto NO si chiude, la bobina si eccita, il contattore si attiva, il motore si avvia e il contatto ausiliario del contattore si chiude in parallelo con il pulsante START. Rilasciare START: il circuito rimane chiuso tramite il contatto ausiliario. Il motore continua a funzionare.
Premere STOP: il contatto NC si apre, la bobina si diseccita, il contattore si disinnesta, il contatto ausiliario si apre, il motore si arresta. Rilasciare STOP: il motore non si riavvia perché anche il contatto ausiliario è aperto.
In caso di interruzione di corrente: la bobina si diseccita, il contattore si disinnesta, il contatto ausiliario si apre. Quando la corrente torna, il motore non si riavvia automaticamente. Questo meccanismo è denominato “protezione a tensione zero” ed è una misura di sicurezza obbligatoria nella maggior parte delle applicazioni di controllo dei motori industriali.
È proprio grazie a questo circuito di comando a tre fili che i pulsanti momentanei sono lo standard nel controllo dei motori industriali, anziché gli interruttori a scatto. È il contattore a garantire il mantenimento dello stato, non il pulsante.
Cablaggio di un interruttore a pulsante illuminato
Il cablaggio dei contatti è identico a quello delle versioni non illuminate: morsetti 13-14 per NO, 21-22 per NC.
I terminali dei LED (A1 e A2) si collegano a un circuito pilota separato. Ciò che si collega qui determina ciò che il LED indica.
La configurazione più utile per i pulsanti START: collegare A1 e A2 all'uscita del contatto ausiliario del contattore. Il LED si accende quando il contattore è eccitato e il motore è in funzione, indicando lo stato della macchina e non quello del pulsante.
Prima di procedere al cablaggio, verificare sempre che la tensione nominale del LED corrisponda a quella del circuito di pilotaggio. Un modulo LED da 24 V collegato a un circuito da 220 V si guasterà immediatamente. La tensione del LED e quella dei contatti sono specificate separatamente e devono essere abbinate indipendentemente l'una dall'altra.
Errori comuni nel cablaggio
Utilizzo di un contatto NO per il pulsante STOP. Se il cavo si stacca, la macchina continua a funzionare. Non è un sistema di sicurezza. Utilizzare sempre un contatto NC per il pulsante STOP.
Utilizzo di un contatto NC per il pulsante di AVVIO. Se il cavo si stacca, il contattore si eccita automaticamente. Il motore si avvia senza che nessuno prema alcun pulsante. Ciò costituisce un rischio per la sicurezza.
Collegamento dei terminali del LED al circuito di contatto. Il modulo LED non è progettato per tensioni a livello di contatto. A1 e A2 sono destinati esclusivamente al circuito di segnalazione.
Dimenticando il contatto di mantenimento. Un pulsante NO START momentaneo collegato direttamente alla bobina del contattore senza un contatto ausiliario di mantenimento in parallelo comporta che il motore funzioni solo finché si tiene premuto il pulsante.
Collegamento errato della coppia di morsetti. I morsetti 13-14 sono NO e i morsetti 21-22 sono NC. Se si collega il pulsante STOP ai morsetti 13-14, si otterrà l'effetto opposto a quello desiderato. Prima di effettuare il collegamento, verificare sempre la numerazione dei morsetti confrontandola con lo schema elettrico dell'interruttore.
Scegliere la configurazione dei contatti più adatta
START, trigger, jog: contatto NO — il circuito deve essere attivo solo quando si preme il pulsante.
STOP, interblocco di arresto di emergenza, funzione di sicurezza: contatto NC — in caso di interruzione del cablaggio, il circuito deve passare allo stato di sicurezza.
Ingressi del PLC: quasi sempre NO. Le schede di ingresso del PLC rilevano la chiusura dei contatti: la chiusura di un contatto NO durante la pressatura genera un segnale netto che il PLC è in grado di rilevare.
Più uscite con un solo pulsante: è possibile collegare in serie moduli di contatto aggiuntivi. Interruttori a pulsante ACXION Utilizzare un sistema modulare di blocchi di contatti: i blocchi di contatti NO o NC si agganciano sul retro del telaio dell'interruttore ed è possibile impilarne più di uno per ottenere combinazioni quali 2NO, 2NC, 1NO-1NC o altre combinazioni con la semplice pressione di un pulsante. Se le esigenze relative ai contatti dovessero cambiare dopo la messa in servizio del quadro, il blocco di contatti può essere sostituito senza rimuovere l’interruttore dal quadro.