Saltuario Mancato Avviamento A... Freddo - Quando l'inezia fa la differenza

[Mirko Ceronti]

Ho postato il Topic in questa sezione, bensì abbia ben poco a che vedere con problemi annessi a cablaggi ed affini.

Il moderatore mi perdonerà, ed eventualmente provvederà.

Tipo di sistema

Impianto aspirazione sfridi di produzione, con quadro di gestione a P.L.C. relè ripetitori e teleruttori.

Aspiratori con motori C.C. ad eccitazione indipendente gestiti nei 2 quadranti da appositi azionamenti .

Tensione di alimentazione = 3 x 380 Volt

Tensione ausiliari (teleruttori e relè) = 24 Vdc

Descrizione anomalìa :

Al mattino saltuaria mancata partenza dell'impianto.

Premessa

L'impianto vide la luce nel periodo primaverile, un quadro elettrico bello grande che gestiva tutto un sistema di aspirazione retroazionato a mezzo di vacuometri che mantenevano un certo grado di depressione nei tubi in base alla necessità produttiva.

Passarono primavera ed estate e tutto OK, arrivò quindi l'autunno, ma con l'inverno il problema venne a galla.

Alla ripartenza di un gelido lunedì mattina di gennaio (ore 5:00) quando nel reparto se parli con qualcuno fai la "nuvoletta", l'impianto non si avvia.

Controlli preliminari eseguiti :

Apro il quadro e prendo lo schema indagando sul perchè, nel mentre che il meccanico addetto al reparto sta lì ad insistere sul pulsante di marcia con fare piuttosto agitato, visto che se il sistema non parte, tutte le operaie sono ferme. Ad un certo punto, il complesso si avvia, lasciando me lì con un palmo di naso, dato che non ho capito un cavolo sul perchè del fatto, e procurando invece (nel meccanico) gioia e gaudio.

Per alcune mattine tutto OK, poi....daccapo.

Mi reco in loco, ammanetto il meccanico che comunque va avanti ed indietro come un futuro padre in "anticamenra sala parto", ed intanto cerco di capire perchè il sistema non si avvia.

Guardando nello schema noto che c'è un teleruttore che eccitandosi dà a sua volta il consenso a una parte della logica di svolgere una determinata sequenza, lo individuo sul quadro, e come lo tocco......STLOCK.... si eccita ed il tutto riparte.

Accidenti.....forse nel toccarlo ho mosso un filo lento, quindi mi metto a scardinare con irruenza i vari collegamenti limitrofi nella speranza che si stacchi qualcosa e si fermi il sistema, ma niente da fare, va che è un gioiello.

Passano un altro paio di giorni, poi al lunedì successivo "Replica" !!!

Indagine tecnica

Stavolta lego il meccanico ad una sedia e lo imbavaglio, indi mi metto alla ricerca dell'anomalìa.

Col mio tester (analogico) mi metto a seguire il segnale di tensione che dovrebbe eccitarmi il famigerato teleruttore il quale dal pulsante esce, entra nell'ingresso del PLC, attiva l'uscita preposta da programma (led relativo all'uscita acceso) quindi prosegue e.....dove va a perdersi ?

Noto che attraversa vari consensi durante il suo percorso verso la bobina del teleruttore indagato (contatti N.C. dei termici, sicurezze, etc...) ma ogni volta che lo testo a valle di uno di questi, lo rilevo sempre, fino a che col puntale nero sullo 0Vdc e col puntale rosso mi ritrovo praticamente in parallelo alla bobina, dove ho sì i 24 Volt, ma lui però non si eccita.....!

COSA ? Premo istintivamente sul leverismo frontale del teleruttore (per intenderci quello che apre o chiude i contatti del teleruttore manualmente) e quest'ultimo si aggancia e ci rimane.

Oh bella, che storia è questa ?

Molto insospettito da tale comportamento ri-misuro la Vdc sulla bobina, e noto che però ad essere pignoli la lancetta (su fondo scala 30 Vdc) non arriva proprio sui 24 -:-25 Volt, ma è un po' sotto.

Di quanto ?

Vado in officina a prendere il digitale, torno sul posto col tester commutato su Vdc, misuro e....19,5 -:- 20,5 volt.

Ohibò....come mai è così bassa ?

Daccordo che (e va detto) il quadro è piuttosto lungo, e che guarda caso questo è proprio il teleruttore più in fondo nel lato destro estremo, ma che ci sia una siffatta caduta mi sembra troppo, il cavetto di cablaggio è da 1mmq, certo, in bassa tensione vista la quantità di carichi (bobine di relè e teleruttori) ci vuol poco nella lunghezza a perdere qualcosa, ma mi sembra tanto.

Riguardo attentamente lo schema per vedere dove fosse l'alimentatore, cosicchè da poter agire sul trimmer di ADJustment ed alzare un po' il livello di tensione.

Corbezzoli....l'alimentatore 24 Vdc.....non c'è !

C'è semplicemente un ponte di diodi all'uscita del trasformatore ausiliari 380 -220 / 24 Vac, e basta.

Per cui il valore medio di tale tensione non continua, ma unidirezionale pulsante a 100 Hz, vale in teoria ----> 24 Vac : Ff - c.d.t. sui diodi del ponte, ovvero 24 : 1,11 - 1,4 = 20, 22 Volt medi.

(1,11 = Fattore di forma valido solo per le grandezze sinusoidali).

Lascio comunque il tutto come sta, (tanto ora funziona) in attesa che l'anomalìa si ripeta, dato che ho già in mente cosa fare, ma voglio la certezza matematica del risultato, e puntuale dopo 2 giorni alla ripartenza ore 5;00 del mattino....ci risiamo.

Premo più volte il pulsante di start, ma niente da fare, appoggio sui terminali + e - della Vdc 2 bei condensatori elettrolitici da 4700 microfarad 63 Volt (in parallelo), ed il tutto si rianima.

Ora siffatta operazione dovrebbe aver innalzato la tensione al suo valore di picco, ovvero 24 x 1,41 - 1,4 = 32,4 Volt, ma ciò (in virtù dei vari carichi comunque sempre inseriti) non avviene, ed infatti misurando ai capi del + e - Vdc ausiliari, rilevo valori che spaziavano fra i 23 ed i 26 Vdc a seconda degli utilizzi attivati.

Lascio il tutto com'è, e posso dire che l'impianto ha proseguito nel suo funzionamento per altri 3 anni, poi fu smantellato per logistiche questioni interne, ma di quel difetto non si ebbe più notizia.

Osservazioni conclusive

Qui non si tratta di un vero e proprio guasto, ma piuttosto di un errore di progettazione, dove complice il freddo, è venuto fuori in uno dei suoi risvolti più insidiosi. (lo fa, e non lo fa).

Infatti, quei pochi spiccioli di volt in meno, in un sistema reso probabilmente più rigido dal freddo, hanno fatto la differenza.

Il progettista del quadro avrà pensato di non filtrare e stabilizare la tensione (con un alimentatore), forte del fatto che tanto si trattava solo di bobine e null'altro le quali divorano di ogni in termini di forma d'onda, quindi perchè sprecare soldi per un alimentatore ? (fra l'altro piuttosto grosso)

Perchè, la tensione continua all'uscita di un ponte raddrizzatore, cala come valore medio rispetto a quello efficace sul lato AC, per cui evidentemente quell'inezia che ci mancava a far eccitare il teleruttore, si è "amplificata" col freddo, dove i vari leverismi risultano un po' più "ingessati" e dove quindi è emerso il BUG tecnico. Complice pure la distanza, un pelo di caduta sul cavo, ed il ***tail di concomitanze è servito.

Probabilmente, avrà collaudato il quadro in ambiente confortevole, ed anche da noi nei mesi caldi o temperati è andato bene.

Nel proseguire della mia carriera di manutentore, mi sono imbattuto ancora in analoghi metodi di alimentazione a 24 Vdc (si fa per dire) anche se in quei casi, vuoi per le ridotte dimensioni del quadro, vuoi perchè l'ambiente era meno ostile, non ho avuto particolari problemi, ma continuo comunque a pensarla male su un sistema così concepito.

Quando si alimentano gli ausiliari a 24 Vdc, questa è bene che sia raddrizzata, filtrata, e stabilizzata, di modo che compaia agli occhi degli utilizzatori all'incirca come quella di una batteria.

E' per altro vero, che in quadri di gestione di macchine da produzione dove venivano attivati dei solenoidi rotativi da 24 Vdc che assorbono parecchia corrente sia allo spunto, che in regime di lavoro, il realizzatore in quel caso invece di utilizzare un alimentatore stabilizzato da 24 Vdc 15 Amper (poichè come contemporaneità di attivazione, poteva accadere che ci si ritrovasse anche su questi valori di assorbimento), usò molto più oculatamente un trasformatore con primario 380 Volt, secondario 28 Volt (chiaramente fatto appositamente realizzare), di modo che a conti fatti, i 24 Volt medi si ricavassero comunque, più che rischiare la mancata attivazione casuale di un qualche attuatore magari un po' più sotto sforzo o....infreddolito.

Risparmiando così sulla spesa di un alimentatore stabilizzato, che per valori simili di corrente inizia ad essere una voce che nei costi globali può avere il suo spessore, e che per alimentare dei solenoidi rotativi, ha un po' il sapore di chi brucia i violini per vendere la cenere dato che per simili applicazioni può andare bene anche una pulsante a 100 Hz non filtrata.

Saluti

Mirko

[mariano59]

Ciao Mirko, complimenti per l'esposizione sceneggiata, fa bene sorriderne adesso, ma a suo tempo con l'impianto fermo... immagino i rosari snocciolati... . Spero ti sia ricordato di slegare il meccanico ... .

usò molto più oculatamente un trasformatore con primario 380 Volt, secondario 28 Volt (chiaramente fatto appositamente realizzare)

Con tutto il rispetto per il progettista, ma secondo te quanta differenza di prezzo ci può essere tra il trafo a 28v monofase in esecuzione speciale + ponte, un trifase standard 24v + ponte trifase o un 18v monofase standard + ponte + condensatore? Escludo le altre tipologie di alimentatori solo per diversità concettuale, non per minore affidabilità.

Quanta differenza potranno mai fare, dal lato economico, i trenta euri (o giù di lì) in più per una delle due alternative?

Quando per un quadro (o una macchina) come quello in oggetto, anche in garanzia si presume, deve correre l'assistenza tecnica per risolvere, sai i trenta euri quante volte se li mangiano???

Eppure si trovano sempre più sovente queste "tecniche del falso risparmio"... .

Come si dice, "forse non tutti sanno che..." il ripple residuo di una raddrizzata trifase è minimo e in molte applicazioni non richiede nemmeno l'uso della capacità di filtraggio.

Nel caso di grosse bobine di teleruttori, preferisco ancora alimentare a 24Vac, tante sfiammate in meno sui contatti dei relè ausiliari, tante meno extratensioni inverse.

Quante macchine ho dovuto modificare dopo pochi mesi di lavoro, perchè non sono state prese le dovute precauzioni per la continua , sembra che alcuni "progettisti" non siano neanche a conoscenza di nozioni così semplici... .

Ciao!!!

[Mirko Ceronti]

Ah Mariano....e come darTi torto ?

Vedi, io per "più oculatamente" volevo solo mettere in rilievo la maggior lungimiranza del secondo (progettsta) rispetto al primo.

Costui (se non altro) era ben conscio dei limiti a cui si andava incontro raddrizzando una monofase senza condensatore, e per tamponarne il GAP ha ben pensato di partire da tensione più alta, tale da compensarne poi la differenza intrinseca della conversione.

Chiaro che quello che proponi Tu, è il meglio dei 2 mondi, cosa con cui mi son trovato a lavorare anch'io, e debbo dire che se anche si pecca in capacità di filtro raddrizzando la 18 Vca trifase, male che Ti vada invece di 24 Volt, te ne ritroverai 23 e con un ripple del 4% non ci sarà quindi certo da mettersi a piangere !

Addirittura in alcuni macchinari di reparto, avevo all'interno un trasformatore / autotrasformatore composto da un primario trifase 3 x 380 / 3x 220 (e coi 220 trifase ci alimentava l'inverter che azionava il motore della macchina).

Poi aveva 2 secondari (separati dal primario e quindi vero e proprio trasformatore) uno monofase a 24 Volt AC ed uno trifase 3 x 18 Vac coi quali alimentava la parte in bassissima tensione della macchina, sia a 24 Vdc (filtrati), che a 24 Vac.

Il tutto era un malloppo unico da 2Kva.

Certo che se il macchinario dove era stata scelta una 28 Volt monofase fosse stato un macchinario già di suo ad alimentazione monofase, allora il progettista lo potremmo anche assolvere, invece essendo una macchina Trifase, si tratta proprio di sapere come dici Tu, quanto in più costava un trifase 3 x 18 Vca in luogo di un analogo in Kva monofase da 28 Vca.

Saluti

Mirko