Ingressi Optoisolati PLC

[Ciccio98]

Buonasera a tutti,

chiedo scusa se inserisco questa nella sezione sbagliata ma sembrava quella più adatta.

avrei delle curiosità in merito ai PLC. In modo particolare le seguenti domande:

1) Gli ingressi sono solitamente optoisolati, ma è cosi per tutti? Ci sono PLC che magari hanno ingressi a transitor o simili? Ad esempio i nuovi PLC Siemens 1200/1500 sono anche quelli optoisolati o sono di altro tipo?
2) Se esistono altri tipi di ingressi è possibile "alzare" un ingresso tramite una fonte esterna? Mi spiego meglio con un esempio. Se ci fossero due alimentatori potrei con il postivo dell'alimentatore 1 "alzare" l'ingresso del PLC che è alimentato dall'alimentatore 2? O questo è possibile solo se i due negativi sono in comune o a massa?
3) perché su alcune macchine è collegato il negativo sulla carcassa del quadro e su altre no? Normative? Questa domanda è finalizzata sempre a capire proprio se riesco ad alzare un ingresso di un PLC utilizzando un altro positivo è se questo potrebbe generare problemi (Dispersioni, correnti parassite, ed altro).

Grazie anticipatamente

[mir]

1) Gli ingressi sono solitamente optoisolati, ma è cosi per tutti?

Si, per garantire l'isolamento galvanico tra i circuiti interni della scheda di ingresso ed i dispositivi a campo di rilevamento;

2) Se esistono altri tipi di ingressi è possibile "alzare" un ingresso tramite una fonte esterna?

forzare un ingresso con una tensione positiva è possibile, purchè si faccia riferimento, al relativo circuito di alimentazione interessato dal plc;

3) perché su alcune macchine è collegato il negativo sulla carcassa del quadro e su altre no?

la connessione del negativo a massa, è utilizzato per i circuiti di protezione.

[Ciccio98]

Ciao,
Grazie mille della risposta.

Puoi spiegarti meglio per quanto riguarda il negativo a massa?

Grazie ancora.

[mir]

Puoi spiegarti meglio per quanto riguarda il negativo a massa?

Ci provo.
I circuiti di comando nei sistemi di automazione, possono utilizzare tensioni di tipo alternato o continuo, con valori di ampiezza della tensione non troppo bassi per non dar luogo a malfunzionamenti e non troppo alti per difficoltà di isolamento, cosi che vengono utilizzate solitamente tensioni di 110/115 V o tensioni di 24 V.
Ora i circuiti di comando devono essere protetti da eventuali cortocircuiti e/o sovraccarichi, ed ancora più importante occorre che non si realizzino condizioni di pericolo nell'automazione qualora venga a mancare la tensione di alimentazione.
Pertanto il collegamento di una polarità del trasformatore/alimentatore che alimenta i circuiti di comando, al circuito di protezione consente di rilevare guasti nell'isolamento verso massa da parte dei circuiti di protezione di massima corrente, a patto che tutte le masse siano collegate al circuito di protezione della macchina.
Quindi, nel caso in cui consideriamo un trasformatore di alimentazione che alimenta i circuiti di comando,un lato del circuito secondario del trasformatore andrà collegato a terra; cosi che se si dovesse verificare un guasto verso terra di un componente servito dal secondario del trasformatore considerato, verrebbe visto dai circuiti di protezione come un cortocircuito , con conseguente intervento.

[nicsergio]

Ineccepibile la spiegazione di mir, se ne era parlato anche qui

[dimaios]

La normativa di riferimento per l'automazione è la IEC 61131-2:2017 dove sono indicate tutte le caratteristiche che richiedi.
In particolare l'isolamento può essere fatto nel seguenti modi:

1. Tutti i canali sono isolati tra di loro e dal backplane
2. I canali sono isolati dal backplane ma non tra loro ( massa interna comune )

Inoltre, come strategia realizzativa dei remote I/O, ci sono due possibilità implementative del punto 2:

A) La barriera di potenziale è tra l'ingresso e l'acquisitore ( microcontrollore o ASIC ) che comunica con il backplane.
B) La barriera di potenziale è tra il microcontrollore/ASIC ed il backplane

La prima è migliore e più conservativa ma costa di più. In genere i dispositivi low cost impiegano la seconda.
L'isolamento dei 500V in realtà viene maggiorato almeno a 1000V o più nei dispositivi "seri".

Per quanto riguarda il collegamento a terra ci sarebbero da richiamare parecchie normative perché l'argomento è piuttosto complesso e dipende fortemente dall'ambiente in cui viene installato il dispositivo.

Il problema è comunque legato a come la carcassa viene collegata alla circuiteria interna ( condensatori anzichè resistenze o scaricatori ecc. ).

Bisogna analizzare il caso specifico per essere precisi.

P.S. L'isolamento ottico non è il solo possibile .... anzi.... per cui non utilizzerei il termine "opto" in generale.

[nicsergio]

Questo è uno schema di principio dei rapporti tra i potenziali nel sistema ET200SP di Siemens per la periferia decentrata, utilizzabile sia con S7-300 che 1200 o 1500, via interfaccia Profinet, è un esempio del punto 2-A descritto da dimaios: