Uma fábrica de embalagens contactou-nos numa segunda-feira por causa de uma máquina de enchimento que se recusava a arrancar, aproximadamente num turno em cada três. Quando o eletricista chegou ao quadro elétrico, a máquina já tinha voltado a funcionar, o que é habitual nestes casos. Ele ligou um multímetro aos contactos do botão de arranque, ouviu o sinal sonoro de continuidade e informou que o interruptor estava em bom estado. O diretor de produção discordou. O LED de entrada do PLC permanecia apagado nessas mesmas prensas, e a máquina não se importava com o que o multímetro indicava.
Ambos os instrumentos estavam a dizer a verdade. Apenas respondiam a perguntas diferentes, e o argumento que daí decorre, de uma forma ou de outra, chega-nos várias vezes por mês.
O tema é o bloco de contactos de botão de pressão industrial de 22 mm que alimenta entradas eletrónicas de baixa tensão: placas de PLC, terminais de controlo de acionamentos, entradas de contadores. A comutação é feita ao nível do sinal, em vez de acionar uma bobina. O que se segue tem caráter mais de diagnóstico do que normativo e, uma vez que a ACXION fabrica estes interruptores, incluindo as variantes com contactos banhados a ouro, trata-se da resposta do fornecedor a uma questão que os nossos próprios clientes continuam a colocar.
O que o sinal sonoro de continuidade faz, na verdade
O modo de continuidade não mede o circuito. Mede o circuito mais o medidor. No interior do medidor existe uma fonte, e esta é mais potente do que qualquer sinal que a entrada do seu PLC alguma vez possa injetar. Basta fazer passar esse sinal por uma fina película de óxido e o sinal sonoro dispara. Uma película de óxido com a espessura de algumas moléculas conduz bem o suficiente para satisfazer um medidor e mal o suficiente para deixar uma entrada digital sem sinal.
A entrada do PLC é, por natureza, o instrumento mais fraco. Funciona a 24 V, por vezes a 12 ou 5 V em placas de alta densidade, e consome alguns miliamperes quando lida, sendo que alguns módulos fazem amostragens em vez de consumirem corrente de forma contínua. Há muito pouca tensão disponível para perfurar a película superficial e muito pouca corrente para a aquecer e removê-la.
Portanto, o medidor emite um sinal sonoro quando deteta um contacto que o dispositivo não consegue ler. Ninguém está a mentir. O mesmo filme, dois veredictos. A divergência é real, não é uma falha.
Confie na informação, não no medidor
O teste mais barato e fiável demora dez segundos e não requer ferramentas. Peça a alguém para premir o botão. Observe o LED na placa. Deixe o medidor dentro do saco. Acende sempre? O interruptor está em bom estado. Verifique a parte a jusante. Pisca ou falha uma pressão em cada vinte? Esse contacto está instável, e nenhuma leitura de resistência feita num painel avariado me fará mudar de opinião sobre isso.
O próximo passo é a tensão, não a resistência. Com o circuito sob tensão, ligue o multímetro entre a entrada e o ponto comum e, em seguida, prima o botão. Observe o valor que a placa indica. Metade da tensão de alimentação, quando esperava a tensão total. Esse valor, por si só, costuma pôr fim à discussão. Ainda não tem a certeza de qual é o lado culpado? Mantenha o botão premido e coloque os dois condutores da placa em curto-circuito. Se o LED ficar apagado, o problema está no interruptor ou na cablagem.
A versão mais dispendiosa desta história é aquela em que alguém testa a resistência num painel isolado, declara que o interruptor está em bom estado e começa a substituir as placas de entrada. Já vimos essa ordem de compra chegar depois de a verdadeira avaria já ter sido resolvida com uma limpeza de cinco minutos.
A figura que quase ninguém olha para cima
Cada contacto tem um limite mínimo e um limite máximo. Se a corrente e a tensão forem inferiores a um determinado valor, nada limpa a película. Nem o movimento de limpeza quando os contactos se fecham, nem a tensão na interface. Esse limite tem um nome: corrente mínima de comutação, tensão mínima de comutação. Encontra-se na tabela de especificações, algumas linhas abaixo dos valores que toda a gente cita.
A nossa própria gama foi submetida a ensaios de tipo de acordo com as normas IEC 60947-5-1 e GB/T 14048.5, e ambos os limites estão indicados no catálogo, em vez de serem deixados à interpretação do utilizador. A prata e a liga de prata-níquel funcionam na perfeição com tensões de controlo normais. É por isso que são a opção predefinida e que ninguém lhes dá importância. A 110 V ou 240 V, a própria tensão elimina a oxidação do dia-a-dia. Coloque o mesmo contacto perante uma entrada lógica de 5 V e esse comportamento de autolimpeza deixa de se aplicar.
É esse o caso da opção em ouro. O ouro não forma óxido, pelo que não há nada que um sinal de baixa energia possa atravessar, mantendo-se estável em funcionamento em circuito seco indefinidamente. É um material macio e inadequado para picos de corrente elevados, razão pela qual o consideramos um material para sinais e não uma melhoria generalizada. A gama XH2 é disponibilizada com contactos em liga de prata-níquel, prata pura ou prata-níquel banhada a ouro, e o material é incluído na embalagem no momento da encomenda. O teste que aplicamos é simples: que tensão e que corrente este contacto suporta em funcionamento? Qualquer valor que termine em miliamperes deve ser tratado com ouro. Para aplicações lógicas de baixa corrente, o nosso 1 botão de pressão momentâneo tipo cogumelo 1NO é um modelo que costumamos fornecer em ouro, em vez de prata. Os códigos dos modelos para cada material de contacto encontram-se nos catálogos XH2 e LA135, disponíveis no página de downloads.
Um engenheiro de manutenção descreveu o sintoma melhor do que qualquer ficha técnica conseguiria. A sua máquina, disse ele, funcionava quando lhe apetecia. É precisamente assim que se apresenta a película de contacto intermitente do lado do operador da porta.
Duas causas mecânicas que assumem a mesma forma
Um bloco desgastado pode ainda parecer estar em bom estado. O clique que se sente ao premir com o dedo provém principalmente do mecanismo da cabeça do atuador, e não da mudança de estado dos contactos; por isso, um clique nítido pouco revela sobre o estado da parte traseira do conjunto. Quando a mola interna perde força, o êmbolo desliza sem pressão suficiente para fechar com firmeza, e premir com mais força resolve o problema nesse momento, mas não no seguinte.
A montagem é o outro culpado. Um módulo de contacto que nunca encaixou totalmente na sua estrutura de montagem deixa o atuador a um milímetro de distância da posição inicial. É montado à mão, passa a inspeção na bancada, mas apresenta falhas quando submetido a vibrações na máquina. Na gama XH2, as marcas triangulares na cabeça e na estrutura alinham-se quando a montagem está correta, e a verificação demora apenas um segundo. Nos casos em que o próprio bloco se desgastou, substituir apenas o bloco é mais vantajoso do que substituir o dispositivo na totalidade, e os blocos de sobressalentes estão listados juntamente com as unidades completas em interruptores de botão de pressão.
A rotina das seis da manhã
A película intermitente tem uma altura do dia preferida. A humidade é o fator determinante, e a nossa gama XH2 está certificada para até 95 por cento de humidade relativa a 25 graus Celsius, sem condensação. A condensação viola essa condição. Durante a noite, o painel aproxima-se do ponto de orvalho. O primeiro turno começa com contactos húmidos. Por volta das dez horas, tudo já aqueceu e a avaria desapareceu. As avarias que se concentram na altura do primeiro arranque do dia apontam para o armário, e não para o botão. Normalmente, aquecedores ou um respirador resolvem o problema. Um interruptor novo não resolve. O nosso artigo anterior sobre dimensionamento do aquecimento anticondensação para armários analisa os números para ver se esse padrão corresponde ao seu.
Envie-nos um caso como este e os quatro dados de que precisamos são: o que os interruptores ligam, a que tensão, qual é, aproximadamente, o consumo de corrente na entrada e se existe um relé intercalado. Essas quatro respostas permitem, normalmente, escolher a peça correta logo à primeira tentativa.
O medidor, seja lá o que isso valer, nunca mentiu naquela segunda-feira. Respondeu à sua própria pergunta, com a sua própria corrente, e deu a resposta honesta a isso. Pergunte, em vez disso, o que a entrada deteta com o circuito sob tensão, e uma máquina que funciona quando quer volta a ser apenas um número de peça comum, com o revestimento adequado para a tarefa.