Schema elettrico dell'elettrovalvola: terminali della bobina, spine DIN e cablaggio di controllo

A production line stops mid-cycle. The technician finds the solenoid valve, sees the indicator LED glowing, and assumes the coil is energised. It is not. On many valve connectors the lamp is bridged across the supply terminals rather than across the coil, so a plug fitted 180 degrees out can light the indicator while the coil itself sits on an open circuit.

Ecco perché lo schema elettrico di un'elettrovalvola merita di essere disegnato correttamente. Non è solo un'immagine di quale filo va dove. Separa tre circuiti che vengono regolarmente confusi tra loro:

• il circuito della bobina all'interno del connettore della valvola, che trasporta la corrente di commutazione;
• il circuito di controllo nel pannello, che decide quando fluisce la corrente;
• la terra protettiva, che è un circuito di sicurezza e non appartiene a nessuno degli altri due.

Prendi i primi due giusti e la valvola funziona. Se sbagli il terzo, potrebbe funzionare ancora, fino al giorno in cui non funziona più.

Leggi la targhetta della bobina prima di disegnare qualsiasi cosa

Ogni decisione relativa al cablaggio inizia dalla targhetta della bobina. Una tipica bobina industriale trasporta sei o sette campi e ognuno di essi cambia ciò che disegni o ciò che ordini.

All'interno del connettore della valvola: cablaggio del circuito della bobina

La spina Forma A è l'interfaccia più comune sulle elettrovalvole industriali ed è anche il luogo in cui si verificano la maggior parte degli errori di cablaggio. La sequenza seguente si applica a qualsiasi tappo con guarnizione.

1. Isolare il circuito e bloccarlo, quindi verificare che sia guasto con un misuratore sui terminali della bobina anziché sul pannello.
2. Confermare lo standard del connettore e l'alimentazione: linea e neutro, oppure positivo e negativo.
3. Preparare il cavo in modo che il conduttore di terra sia leggermente più lungo dei conduttori sotto tensione, in modo che sopporti la tensione per ultimo se il cavo viene tirato.
4. Terminare l'alimentazione della bobina sui due contatti della bobina e la terra del cavo sul contatto di terra.
5. Posizionare la guarnizione piatta esattamente sulla morsettiera della bobina prima di montare la spina. Una guarnizione mancante, attorcigliata o compressa è il motivo abituale per cui l'acqua finisce all'interno di un tappo.
6. Stringere la vite centrale alla coppia stampata sull'alloggiamento. Un serraggio eccessivo rompe l'alloggiamento; un serraggio insufficiente fa perdere la guarnizione.
7. Fissare il cavo nel pressacavo in modo che i terminali non sostengano alcun carico, quindi ridare tensione e misurare la tensione della bobina sui terminali.

La numerazione dei terminali è una convenzione, non una promessa. Sulla maggior parte delle spine Forma A, la bobina si trova tra i contatti 1 e 2 e la terra è un contatto separato contrassegnato dal simbolo della terra; alcuni numeri di modanature che contattano invece 3. Leggere la modanatura sulla spina e la scheda tecnica della bobina prima di dare per scontato qualsiasi cosa.

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La messa in servizio è meccanica oltre che elettrica, perché una bobina che è eccitata ma non sposta la bobina è solitamente un problema di flusso o di installazione piuttosto che un problema di cablaggio. Questa procedura dettagliata su come farlo installare ed eseguire il debug di un'elettrovalvola a 2/2 vie copre il lato valvola dello stesso lavoro.

Le bobine CA e CC si comportano diversamente nello stesso diagramma

Una bobina CC assorbe una corrente che sale a un valore costante e rimane lì. Una bobina CA fa qualcosa di meno ovvio: mentre l'armatura è aperta l'impedenza è bassa, quindi la bobina assorbe una grande corrente di spunto. Nel momento in cui l'armatura si inserisce, l'induttanza aumenta e la corrente crolla al valore di mantenimento.

Ne conseguono tre conseguenze pratiche:

• Il quadro e la protezione devono essere dimensionati allo spunto per le bobine CA e alla corrente continua per le bobine CC. Un fusibile scelto tra i VA di tenuta di una bobina da 230 V CA molto spesso provoca scatti intempestivi.
• La soppressione è diversa. Una bobina CC è normalmente protetta con un diodo trasformatore di riga tra i terminali, catodo verso positivo. Attraverso una bobina CA lo stesso diodo è un cortocircuito; utilizzare invece uno smorzatore RC o un varistore.
• La polarità è importante solo se qualcosa nella bobina è sensibile alla polarità: un LED integrato, un raddrizzatore o un diodo esterno. A una semplice bobina CA non importa in che direzione è montata la spina, motivo per cui una spina invertita può passare inosservata per anni.

Il lato controllo: uscite PLC, relè e soppressione

Le elettrovalvole vengono solitamente commutate da un relè, un contattore o un'uscita PLC. Due dettagli di quel circuito causano la maggior parte dei problemi.

• Tipo di uscita. Un'uscita sourcing (PNP) commuta la gamba da 24 V; un'uscita sink (NPN) commuta il ramo 0 V. Se la bobina contiene un diodo o un LED, il montaggio errato della spina trasforma il diodo in un cortocircuito sull'alimentazione e lo stadio di uscita si guasta.
• Soppressione. Lo spegnimento di una bobina rilascia l'energia immagazzinata sotto forma di picco di tensione. Senza soppressione, il picco può ripristinare i controller, i contatori di disturbo e ridurre la durata dei contatti dei relè. La soppressione avviene attraverso la bobina, nella spina o sulla morsettiera, non sulla scheda PLC.

La corrente della bobina a 24 V CC è piccola, inferiore a un ampere per ogni dimensione comune, quindi un fusibile ad azione lenta protegge il conduttore senza sganciamenti fastidiosi. Per le bobine CA, dimensionare invece il fusibile in base al valore di spunto stampato sulla targhetta.

Installazioni in ambienti umidi, all'aperto e per lavaggio

La protezione di ingresso è definita dalla norma IEC 60529. IP65 significa a tenuta di polvere e protetto contro i getti d'acqua; IP67 aggiunge un'immersione temporanea. La valutazione sull'etichetta è valida solo quando la guarnizione è presente, correttamente posizionata e non danneggiata, e il pressacavo fa presa sulla guaina del cavo. In pratica, la maggior parte dei guasti dovuti all'acqua nel tappo sono guasti alle guarnizioni piuttosto che guasti alla classificazione.

La spina, però, rappresenta solo metà dell'installazione. Nelle aree di autolavaggio, nelle aree di lavaggio di alimenti e bevande, nei sistemi di irrigazione e nelle apparecchiature di localizzazione esterne, la bobina deve sopravvivere alle stesse condizioni del connettore.

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Controlli della messa in servizio e guasti che seguono un cablaggio errato

I controlli seguenti confermano una nuova installazione e rilevano quasi tutti i difetti creati da uno schema errato.

La corrosione merita una menzione qui perché è un problema elettrico oltre che idraulico. Una volta che un corpo, una morsettiera o un contatto di terra si corrodono, il percorso di terra si degrada e la bobina può guastarsi a una tensione di alimentazione che appare ancora corretta su un contatore.

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Niente di tutto questo è complicato, ma deve essere registrato. Lo schema che salva il turno successivo è quello disegnato sul posto: tensione della bobina, tipo di alimentazione, classe del fusibile, tipo di uscita, soppressione installata e data. SENYA produce elettrovalvole e componenti pneumatici dal 1994 ed esporta in più di 30 paesi, e la sua background produttivo descrive la tolleranza di lavorazione e l'attrezzatura di prova dietro le bobine. Quando un disegno e una targhetta non sono d'accordo, fidarsi della targhetta e aggiornare il disegno.

Domande frequenti