Un impianto di confezionamento ci ha chiamato un lunedì per segnalare che una riempitrice si rifiutava di avviarsi, all’incirca una volta ogni tre turni. Quando il loro elettricista è arrivato al quadro elettrico, la macchina si era già riavviata, come spesso accade in questi casi. Ha collegato un multimetro ai contatti del pulsante di avvio, ha sentito il segnale acustico di continuità e ha riferito che l’interruttore funzionava correttamente. Il responsabile di produzione non era d’accordo. Il LED di ingresso del PLC rimaneva spento su quelle stesse presse e alla macchina non importava nulla di ciò che indicava il multimetro.
Entrambi gli strumenti dicevano la verità. Rispondevano semplicemente a domande diverse, e l’argomentazione che ne deriva, in una forma o nell’altra, ci viene riproposta diverse volte al mese.
L'argomento riguarda il blocco di contatti a pulsante industriale da 22 mm che alimenta ingressi elettronici a bassa tensione: schede PLC, terminali di controllo degli azionamenti, ingressi dei contatori. La commutazione avviene a livello di segnale anziché azionare una bobina. Quanto segue ha carattere diagnostico piuttosto che prescrittivo e, poiché ACXION produce questi interruttori, comprese le varianti con contatti placcati in oro, rappresenta la risposta del fornitore a una domanda che i nostri clienti continuano a porci.
Cosa fa effettivamente il segnale acustico di continuità
La modalità di continuità non misura il circuito. Misura il circuito più il multimetro stesso. All’interno del multimetro c’è una sorgente, ed è più potente di qualsiasi segnale che l’ingresso del PLC possa mai inviare. Se la si fa passare attraverso un sottile film di ossido, il cicalino suona. Un film di ossido dello spessore di poche molecole conduce abbastanza bene da soddisfare un misuratore e abbastanza male da non alimentare un ingresso digitale.
L'ingresso del PLC è, per sua natura, lo strumento più debole. Funziona a 24 V, talvolta a 12 o 5 V sulle schede ad alta densità, e assorbe pochi milliampere durante la lettura; alcuni moduli effettuano un campionamento anziché assorbire corrente in modo continuo. La tensione disponibile per perforare la pellicola superficiale è molto bassa, così come la corrente necessaria per scioglierla.
Quindi il misuratore emette un segnale acustico quando rileva un contatto che il dispositivo non è in grado di leggere. Nessuno sta mentendo. Stesso filmato, due verdetti. Il disaccordo è reale, non è un errore.
Fidati dei dati, non dell'indicatore
Il test più economico e affidabile richiede dieci secondi e non necessita di attrezzi. Chiedete a qualcuno di premere il pulsante. Osservate il LED sulla scheda. Lasciate il misuratore nella busta. Si accende ogni volta? L’interruttore funziona bene. Controllate a valle. Lampeggia o salta una pressione su venti? Quel contatto è precario, e nessuna lettura di resistenza effettuata su un pannello guasto mi farà cambiare idea al riguardo.
Il passo successivo riguarda la tensione, non la resistenza. Se il circuito è sotto tensione, collegare il multimetro tra l’ingresso e il comune, quindi premere. Leggere il valore rilevato dalla scheda. Metà della tensione di alimentazione dove ci si aspettava di trovarla tutta. Quel numero da solo di solito mette fine alla discussione. Non sei ancora sicuro di quale sia la parte in colpa? Tieni premuto il pulsante e metti in corto i due conduttori sulla scheda. Se il LED rimane spento, il problema è nell’interruttore o nel cablaggio.
La versione più costosa di questa storia è quella in cui qualcuno verifica la resistenza su un pannello isolato, dichiara che l’interruttore è in ordine e inizia a sostituire le schede di ingresso. Abbiamo visto arrivare quell’ordine di acquisto dopo che il vero guasto era già stato risolto con una pulizia di cinque minuti.
La cifra che quasi nessuno tiene in considerazione
Ogni contatto ha un limite minimo e uno massimo. Se si scende al di sotto di una certa corrente e tensione, nulla riesce a rimuovere la pellicola: né la pulizia effettuata quando i contatti si chiudono, né la tensione applicata all’interfaccia. Questo limite ha un nome: corrente minima di commutazione, tensione minima di commutazione. Si trova nella tabella dei valori nominali, qualche riga sotto i numeri che tutti citano.
La nostra gamma è sottoposta a prove di tipo secondo le norme IEC 60947-5-1 e GB/T 14048.5, ed entrambi i limiti sono indicati nel catalogo anziché essere lasciati alla deduzione. L’argento e l’argento-nichel funzionano perfettamente alle normali tensioni di comando. Ecco perché sono l’opzione predefinita e perché nessuno ci pensa. A 110 V o 240 V, è la tensione stessa a rimuovere l’ossidazione quotidiana. Se si collega lo stesso contatto a un ingresso logico da 5 V, tale comportamento autopulente non si verifica.
Questo vale per l’opzione in oro. L’oro non forma ossidi, quindi non c’è nulla che un segnale a bassa energia possa attraversare, e rimane stabile a tempo indeterminato nel funzionamento a circuito secco. È un materiale morbido e non adatto a correnti di spunto elevate, motivo per cui lo consideriamo un materiale per segnali piuttosto che un upgrade generalizzato. La gamma XH2 è disponibile con contatti in lega di argento-nichel, argento puro o argento-nichel placcato oro, e il materiale viene inserito nella scatola al momento dell’ordine. Il test che applichiamo è semplice: quale tensione e quale corrente deve sopportare questo contatto durante il funzionamento? Qualsiasi valore che si attesti in milliamperi richiede l’uso dell’oro. Per applicazioni logiche a bassa corrente, il nostro 1 pulsante momentaneo a testa a fungo 1NO è un modello che spediamo abitualmente con contatti in oro anziché in argento. I codici dei modelli per ciascun materiale dei contatti sono elencati nei cataloghi XH2 e LA135 disponibili sul sito pagina dei download.
Un tecnico di manutenzione ha descritto il sintomo meglio di quanto riesca a fare qualsiasi scheda tecnica. La sua macchina, ha detto, funzionava quando voleva. Questo è esattamente l’aspetto che assume il film di contatto intermittente dal lato dell’operatore della porta.
Due cause meccaniche che presentano gli stessi sintomi
Un blocco usurato può comunque sembrare in buone condizioni. Il clic che si avverte con il dito deriva principalmente dal meccanismo della testina dell’attuatore, non dal cambiamento di stato dei contatti; pertanto, un clic nitido non dice molto sullo stato della parte posteriore del gruppo. Quando la molla interna perde forza, lo stantuffo si sposta senza una pressione sufficiente per chiudersi saldamente, e premere più forte risolve il problema solo per quella pressione, non per quella successiva.
L’assemblaggio è l’altro responsabile. Un modulo di contatto che non si è mai inserito completamente nel telaio di montaggio lascia l’attuatore a un millimetro dalla posizione di riposo. Viene assemblato a mano, supera i controlli al banco, ma presenta malfunzionamenti sotto l’effetto delle vibrazioni della macchina. Nella gamma XH2, i segni triangolari sulla testata e sul telaio si allineano quando il montaggio è corretto, e la verifica richiede un secondo. Laddove il blocco stesso si è usurato, sostituire solo il blocco è più vantaggioso rispetto alla sostituzione dell’intero dispositivo, e i blocchi di ricambio sono elencati insieme alle unità complete sotto interruttori a pulsante.
La routine delle sei del mattino
Il film intermittente ha un momento preferito della giornata. L’umidità è il fattore determinante e la nostra gamma XH2 è certificata per un’umidità relativa fino al 95% a 25 gradi Celsius, senza condensa. La condensa viola tale condizione. Durante la notte il pannello si avvicina al punto di rugiada. Il primo turno inizia con i contatti umidi. Entro le dieci tutto si è riscaldato e il guasto è sparito. I guasti che si concentrano intorno al primo avvio della giornata indicano un problema nell’armadio, non nel pulsante. Di solito bastano dei riscaldatori o uno sfiato per risolvere il problema. Un nuovo interruttore non serve. Il nostro precedente articolo su dimensionamento del sistema di riscaldamento anticondensa per armadi verifica i dati per vedere se tale andamento corrisponde al tuo.
Se ci inviate un caso come questo, i quattro dati di cui abbiamo bisogno sono: quali contatti si azionano, a quale tensione, qual è approssimativamente l’assorbimento in ingresso e se è presente un relè intermedio. Queste quattro risposte di solito consentono di individuare il componente corretto già al primo tentativo.
Il misuratore, per quel che vale, quel lunedì non ha mai mentito. Ha risposto alla propria domanda, con la propria corrente, e ha fornito una risposta onesta. Se invece si chiede cosa rilevi l’ingresso con il circuito sotto tensione, una macchina che funziona quando vuole si trasforma nuovamente in un semplice codice articolo, rivestita con la placcatura adatta al compito.