Connettori per valvole DIN: tipi, applicazioni e vantaggi

Il cablaggio e i collegamenti corretti dei componenti elettrici tendono a essere trascurati rispetto ad argomenti più importanti come il movimento, la programmazione e gli SCADA. Per quanto possano sembrare semplici, è importante scegliere i componenti giusti, poiché molti problemi di diagnostica sono riconducibili a un semplice collegamento o terminazione difettosa di un cavo.

 

Cosa sono i connettori DIN per valvole?

Quando gli ingegneri e i tecnici dell'automazione sentono la parola «DIN», pensano il più delle volte alle guide DIN, un tipo di sistema di montaggio per quadri elettrici. Tuttavia, DIN è l'acronimo di «Deutsches Institut für Normung», traducibile come «Istituto tedesco per la normazione», l'organismo nazionale tedesco per la definizione degli standard, simile all'ANSI (American National Standards Institute) negli Stati Uniti e all'ISO (International Organization for Standardization) a livello globale. Gli standard DIN riguardano vari settori, tra cui quello meccanico, elettrico, automobilistico e dell'automazione industriale.

I connettori DIN per valvole sono connettori elettrici standardizzati comunemente utilizzati per elettrovalvole, pressostati e altri componenti per l'automazione.

 

Figura 1. I connettori DIN possono essere utilizzati per molte applicazioni diverse nel settore dell'automazione. Immagine per gentile concessione di Rockwell Automation

 

I connettori DIN per valvole seguono la norma DIN 43650 (nota anche come EN 175301-803) per garantire la compatibilità tra produttori. Per i connettori DIN per valvole, la norma pertinente definisce la forma, la configurazione dei pin e le specifiche elettriche dei connettori per elettrovalvole.

I connettori DIN 43650 sono utilizzati anche per altri dispositivi, come finecorsa, pressostati, sensori di prossimità e altro ancora. Questo articolo si concentrerà sul tipo specificamente destinato all'uso con le valvole, ma tutti seguono specifiche di progettazione simili. Indipendentemente dall'uso previsto, i connettori DIN offrono agli utenti un sistema pratico e standardizzato per il collegamento e l'alimentazione di una moltitudine di valvole, sensori e persino piccoli motori.

 

Tipi di connettori DIN per valvole

I connettori DIN per valvole sono disponibili in tre diversi formati, ciascuno adatto ad applicazioni specifiche:

 

Forma A

La forma A è il tipo di connettore più grande, generalmente utilizzato per elettrovalvole di maggiore potenza. Ha una distanza tra i pin di circa 18 mm ed è comunemente presente nelle applicazioni industriali in cui sono necessari collegamenti elettrici robusti. Le valvole di forma A sono facili da identificare grazie alle loro grandi dimensioni e misurano 1 pollice per 1 pollice. Sono disponibili nelle versioni a 2 poli o a 3 poli + terra.

 

Forma B

Con un profilo più compatto, questo connettore più piccolo si trova spesso nei sistemi idraulici e pneumatici con piastre cieche per collettori. Talvolta chiamato «connettore per microvalvole», la sua forma rettangolare consente di affiancarne un numero maggiore in uno spazio ridotto.

La forma B presenta due varianti comuni, con una distanza tra i pin di 11 mm o di 10 mm, misurata tra il pin n. 1 e il pin n. 2. La distanza di 11 mm è lo standard e questi connettori sono generalmente utilizzati in applicazioni a bassa potenza dove lo spazio è limitato. Sono disponibili in una configurazione a 2 poli + terra; il connettore da 11 mm include tre connettori a lama piatta, mentre quello da 10 mm include un connettore a lama piatta e due connettori a forma di U.

 

Forma C

La forma C è la versione più compatta, ideale per le applicazioni in cui lo spazio è limitato, ed è spesso chiamata «connettore per sottomicrovalvole». Ha una distanza tra i pin di 8 o 9,4 mm, misurata tra i pin 1 e 2. Questi minuscoli connettori per valvole sono comunemente utilizzati nelle elettrovalvole miniaturizzate e nei circuiti di controllo. I connettori di forma C sono disponibili nelle versioni a 2 poli o a 3 poli + terra.

 

Figura 2. Forme A-C in ordine da sinistra a destra. Immagini per gentile concessione di Products For Automation

 

Ogni formato è progettato per creare un collegamento elettrico sicuro e spesso offre un grado di protezione pari o superiore a IP65 contro polvere e umidità, se installato correttamente con una guarnizione. La scelta del formato dipende dallo spazio disponibile, dai requisiti di potenza e dalle condizioni ambientali.

 

Circuiteria interna e funzioni di protezione

Molti connettori DIN per valvole includono componenti protettivi aggiuntivi per migliorare l'affidabilità e le prestazioni del sistema. Queste funzioni non solo aumentano la durata dei connettori, ma proteggono anche le apparecchiature collegate.

Gli indicatori LED forniscono una conferma visiva che l'alimentazione sta raggiungendo la bobina del solenoide, semplificando la diagnostica. Questa funzione è particolarmente utile nei grandi sistemi industriali, dove la diagnostica manuale può essere complessa e richiedere molto tempo.

 

Figura 3. Connettori DIN e spine smontati su valvole pneumatiche. Immagine utilizzata per gentile concessione di Control.com

 

Raddrizzatori e diodi riducono il rumore elettrico e prevengono i danni causati dalla forza controelettromotrice (back-EMF, o «flyback»/«freewheeling»). Quando un'elettrovalvola viene diseccitata, può produrre un picco di tensione inversa che potrebbe danneggiare i componenti elettronici sensibili. Un diodo contribuisce ad assorbire questa energia e a proteggere il sistema.

I circuiti di soppressione inclusi in alcuni connettori utilizzano diodi di soppressione della tensione transitoria (TVS) o varistori a ossido metallico (MOV) per offrire un'ulteriore protezione contro le sovratensioni. Queste funzioni contribuiscono a prolungare la durata delle elettrovalvole e a migliorare la stabilità del sistema riducendo il rischio di danni elettrici.

 

Figura 4. Vari connettori e spine DIN. Immagine utilizzata per gentile concessione di Belden

 

Applicazioni dei connettori DIN per valvole

I connettori DIN per valvole sono ampiamente utilizzati nelle applicazioni industriali e persino in alcune applicazioni commerciali, in particolare quando sono coinvolte elettrovalvole e sensori.

Le applicazioni più comuni riguardano le elettrovalvole idrauliche e pneumatiche. Queste vengono utilizzate nei sistemi di controllo dei fluidi per l'automazione industriale, le macchine utensili e la produzione automobilistica.

I connettori DIN consentono il funzionamento affidabile di alcuni attuatori elettrici e pompe nei sistemi automatizzati, inclusi nastri trasportatori e macchinari robotici. Anche i sensori di pressione e temperatura presenti nei sistemi HVAC, nei sistemi di controllo dei processi industriali e nella strumentazione di laboratorio possono utilizzare connettori DIN. La versatilità e la coerenza dei connettori DIN li rendono una scelta standard nelle applicazioni di automazione industriale, oleodinamica e controllo dei processi.

 

Scegliere il connettore DIN giusto

Quando si seleziona un connettore DIN per valvole, è importante considerare diversi fattori chiave per garantire la compatibilità e prestazioni ottimali. Per scegliere la dimensione appropriata, è necessario conoscere il formato DIN e la distanza tra i pin (forma A, B o C) deve corrispondere a quella dell'elettrovalvola o del dispositivo in questione. I valori nominali di tensione più comuni includono 12, 24 e 120 volt nei sistemi in CA o CC, mentre i valori nominali di corrente massima variano generalmente da 2 a 10 ampere.

Per le applicazioni che richiedono protezione dal rumore elettrico o dai picchi di tensione, è possibile acquistare connettori con soppressione delle sovratensioni, raddrizzatori o diodi integrati, nonché con livelli di protezione IP come IP65, 67 o 68. L'ultimo aspetto da considerare è la quantità di movimento o vibrazione presente nell'applicazione, poiché una versione con pressacavo opzionale può contribuire a prolungare la durata del connettore.

Una valutazione attenta di questi fattori può garantire che i connettori DIN per valvole offrano prestazioni affidabili e una lunga durata nella specifica applicazione.