Scelta livellostato

[ElectroFranco]

Ciao gente, oggi sono stato incaricato di identificare un livellostato per un progetto di centralina a alta pressione . Vi sarà un serbatoio contenente olio per la lubrificazione di utensili del tornio, dunque occorre scegliere un sensore di livello adatto. Si vogliono avere 3 livelli in base ai quali si spegneranno o attiveranno le pompe. Ho già stilato una lista di sensori di vario tipo, ma fatico a effettuare una scelta definitiva. Per il momento trovo molto interessante la soluzione del produttore WIKA, nello specifico un sensore a galleggiante RLS-1000 che consente di ottenere fino a 4 livelli di commutazione.
Mi è stato consigliato di fare riferimento anche a cosa hanno fatto i competitor con i loro prodotti, ma, a parte che non conosco molti produttori di impianti a alta pressione se non MULLER, non so se le informazioni relative alla sensoristica utilizzata siano facilmente reperibili, al momento non ci sono riuscito.
Potreste darmi qualche consiglio/opinione ?

[nicsergio]

Personalmente ho sempre usato semplici livellostati ad un contatto in commutazione, ma sono applicazioni dove la lubrificazione non è fondamentale, tanto che ci si può permettere di emettere l'allarme ma di finire il pezzo o quantomeno la lavorazione attuale prima di fermare la macchina.

Se l'informazione è importante potresti valutare l'adozione di una sonda di livello con uscita analogica (4-20mA, 0-10V) o, se ci sono, con interfaccia IO-link, in questo modo si potrebbe rappresentare graficamente lo stato del serbatoio, impostare le soglie per il funzionamento delle pompe da SW, monitorare i consumi di olio tanto da dare delle previsioni sullo svuotamento, l'utente potrebbe impostare il livello personalizzato per l'avvertimento del rabbocco, ecc.

[ElectroFranco]

Ciao, nicsergio. Siccome sono ancora poco pratico, ne approfitto per farti una domanda. Quando nella scheda tecnica leggo fino a 4 punti di intervento a seconda del collegamento elettrico SP1, SP2, SP3, SP4, cosa significa esattamente? Vuole dire che permette di avere fino a 4 livelli di segnalazione?

[nicsergio]

Da quello che capisco sì, dovresti avere fino a 4 contatti normalmente aperti o normalmente chiusi o in deviazione (SPDT) quindi 4 livelli di segnalazione usufruibili.
Può essere che a seconda del codice di ordinazione ci siano varie versioni.

[ElectroFranco]

Ottimo, grazie mille!

[ElectroFranco]

nicsergio , approfitto ancora della tua conoscenza. Sono veramente inesperto sul mondo PLC e non riesco a capire come il sensore possa venire collegato al controllore. Nella scheda tecnica del sensore che ho individuato viene fatto riferimento a 3 possibili configurazioni per i connettori; 1) connettore angolare DIN EN 175301-803 A, 2) connettore circolare M12 x 1 (4 pin) oppure 3) uscita cavo. Al di là della configurazione che verrà scelta come faccio da un connettore a arrivare ai pin di ingresso del mio PLC?
Cioè non capisco se serva un modulo esterno aggiuntivo o se il sensore ha già tutto integrato.
Poi un'altra questione che non comprendo è la alimentazione. Ho visto alcuni sensori, fra cui questo, che non richiedono alimentazione, cosa significa?
Per maggiore chiarezza lascio la scheda tecnica in allegato.

[nicsergio]

Ciao ElectroFranco, quel sensore è disponibile in 4 versioni:

• con connettore angolare 4 pin, a seconda della versione hai al massimo 2 livelli di segnalazione
• con il classico connettore M12 a 4 pin, tipologia spesso usata in ambito industriale, qui puoi avere al massimo 3 livelli di segnalazione
• uscita a cavo, con al massimo 4 livelli di segnalazione con 4 SPDT (12 fili colorati), la lunghezza del cavo è 2 o 5 metri, altrimenti può essere richiesta una lunghezza diversa
• con morsettiera in custodia di alluminio (compatta o standard), con al massimo anche qui i 4 livelli di segnalazione

Nel galleggiante è presente un magnete permanente che attiva i contatti reed a seconda della posizione, quindi di costruzione semplice e robusta, non ha elettronica, ecco perché non serve alimentazione, come per un finecorsa elettromeccanico.

i contatti reed sono sensibili alla prossimità di un magnete, li puoi trovare rappresentati così:

Sorgente FidoCadJ | Ingrandisci | Cos'è Fidocad

oppure, molto più spesso negli schemi industriali così:

Sorgente FidoCadJ | Ingrandisci | Cos'è Fidocad

e sono largamente usati sui cilindri pneumatici.
Per le connessioni non ci sono problemi: se il sensore ha un connettore in genere si arriva con un cavo con connettore corrispondente pre-cablato e si porta il segnale alla prima scatola con le derivazioni o direttamente nel quadro o ai moduli di I/O.

[ElectroFranco]

Grazie mille nicsergio, mi stai salvando la vita!
Per cui da quel che ho capito a seconda della configurazione posso avere un certo numero di uscite, max 4, ognuna delle quali mi identificherà un livello. Stando proprio terra a terra, si chiude il primo contatto e ottengo nel filo numero 1 il segnale alto che mi va in un pin del plc di ingresso, il livello dell’olio sale e si chiude il secondo contatto così che il secondo filo possa portare il segnale al secondo ingresso del plc e così via fino al quarto contatto se presente. Ho capito bene?
Però c’è ancora una cosa che mi sfugge, se il sensore non vuole l’alimentazione come arriva il segnale all’ingresso del plc quando il contatto si chiude? Cioè io mi sarei aspettato di dovere usare uno dei fili per far passare la 24 V. Faccio ancora fatica a vedere il circuito elettricamente.

Perdona la mia ignoranza

[MarcoD]

Probabilmente la tensione arriva tramite un diodo dell'optoisolatore e un resistore in serie interni alla elettronica del plc
Guardati lo schema elettrico di interfaccia del plc.
Per sicurezza, sarebbe bene che in condizioni normali ( non in allarme ) l'interruttore sia chiuso
La tensione probabilmente il +24 V è comune a tutti gli ingressi digitali..

[nicsergio]

Perdona la mia ignoranza

non farti problemi, quanto ad ignoranza ne ho da vendere

Quando si parla di "portare alimentazione", in genere si intende, per circuiti in corrente continua, il collegamento sia del positivo che della massa per alimentare l'elettronica.
I sensori che non hanno bisogno di alimentazione, mettono a disposizione uno o più contatti puliti.

Ecco uno schema a blocchi di esempio, di un modulo a 4 ingressi digitali della Siemens per slave su bus di campo:

Nel caso del tuo livellostato avresti uno schema di questo tipo (il comune è il 24 V DC):

Sorgente FidoCadJ | Ingrandisci | Cos'è Fidocad

oppure puoi collegare il comune dei vari contatti direttamente al modulo, il morsetto L+ (24 V) è a disposizione proprio per questo:

Sorgente FidoCadJ | Ingrandisci | Cos'è Fidocad

Come dice MarcoD, è bene che il contatto sia chiuso in condizioni normali, nel tuo caso significa con serbatoio pieno avere i 4 ingressi ad "1", in questo modo un'eventuale anomalia come l'interruzione del cavo verrebbe segnalata da degli allarmi.