Risoluzione dei problemi e correzione del sensore di sicurezza: guida all'installazione e compatibilità con i marchi internazionali
Che cosa è un Sensore di sicurezza?
Definizione e principio di funzionamento
Un sensore di bordo di sicurezza (chiamato anche striscia di sicurezza) è un dispositivo sensibile alla pressione installato sui bordi di porte, cancelli o macchinari per rilevare il contatto con un oggetto o una persona. Quando la striscia viene compressa (ad esempio, da una mano, un piede o un altro ostacolo), invia un segnale elettrico all'unità di controllo, che attiva immediatamente un arresto o un'azione di inversione. Questa risposta in tempo reale garantisce che le apparecchiature, come porte scorrevoli, presse industriali o nastri trasportatori automatici, si fermino prima di causare lesioni o danni.
Tipi di sensori di sicurezza:
1. Strisce di gomma sensibili alla pressione (le più comuni)
2. Bordi di sicurezza ad aria compressa (pneumatici)
3. Bordi di sicurezza fotoelettrici (a luce)
Applicazioni tipiche:
1. Bordi delle porte industriali o sensori dei bordi dei cancelli (porte dei magazzini, cancelli automatici delle fabbriche)
2. Arresti di emergenza di ascensori e scale mobili
3. Macchinari automatizzati (presse piegatrici, celle robotizzate)
Componenti primari
1. Striscia di sicurezza (elemento sensore):
● Un'estrusione di gomma o poliuretano contenente uno strato conduttivo o un canale per l'aria.
● Montato direttamente sul bordo mobile; disponibile in vari profili (larghezze 15 mm, 25 mm, 35 mm, ecc.).
2. Unità di controllo/modulo di interfaccia:
● Interpreta il segnale grezzo proveniente dalla striscia di sicurezza.
● Integrato in un relè di sicurezza dedicato o collegato all'ingresso di sicurezza del PLC di una macchina.
3. Hardware e accessori di montaggio:
● Staffe, canali, tappi terminali e viti per un corretto allineamento e protezione dalle intemperie.
Perché i sensori di sicurezza sono importanti
1. Conformità: soddisfa gli standard di sicurezza internazionali quali ISO 13849-1 (Sicurezza dei macchinari) e IEC 62061 (Sicurezza funzionale).
2. Riduzione della responsabilità: previene gravi lesioni, cause legali e sanzioni amministrative.
3. Efficienza operativa: riduce al minimo i tempi di inattività non pianificati causati da incidenti.
Guasti e cause comuni dei bordi di sicurezza
Sintomi tipici di guasto del bordo di sicurezza
Quando un sensore di sicurezza si guasta o non funziona correttamente, potresti notare:
1. Nessuna risposta/Nessun segnale di attivazione: la porta o la macchina non si ferma quando viene applicata pressione al bordo.
2. Falsi trigger/attivazioni “fantasma”: il sistema si ferma o inverte la marcia senza alcun contatto fisico, spesso a causa di rumore elettrico o fattori ambientali.
3. Funzionamento intermittente: il sensore funziona a volte ma si guasta in modo imprevedibile, determinando un comportamento di sicurezza inaffidabile.
4. Stato "Premuto" continuo: l'unità di controllo legge sempre il bordo come "attivato", impedendone il normale funzionamento.
Cause comuni di guasti
1. Danni fisici alla striscia di sicurezza:
● Usura e deterioramento: nel tempo, la compressione ripetuta può causare crepe nell'estrusione di gomma o rompere i conduttori interni.
● Urti violenti: se un oggetto pesante colpisce il bordo, può ammaccare o forare la striscia, compromettendo il cablaggio interno o il canale dell'aria.
● Ingresso di umidità: in ambienti esterni o con elevata umidità, l'acqua può infiltrarsi all'interno e causare un cortocircuito nell'elemento sensore.
2. Problemi di cablaggio e connettore:
● Terminali allentati / Crimpature allentate: le vibrazioni e il movimento possono allentare i terminali a vite o i connettori dei cavi crimpati, causando segnali intermittenti.
● Abrasione/danni al cavo: il passaggio attraverso condotti metallici o angoli acuti senza un adeguato sistema di scarico della trazione può danneggiare la guaina del cavo, esponendo i conduttori.
● Cortocircuiti/circuiti aperti: un conduttore nudo che tocca terra o un filo rotto all'interno della guaina possono causare la mancata uscita o false attivazioni.
3. Problemi con l'unità di controllo e i relè:
● Usura dei contatti del relè: all'interno di un relè di sicurezza, ripetute commutazioni possono erodere i contatti, causando uscite lente o non funzionanti.
● Guasto del modulo interno: l'elettronica nel modulo di interfaccia può guastarsi a causa di calore, picchi di tensione o difetti di fabbricazione.
● Cablaggio errato/messa a terra non corretta: ingressi di sicurezza cablati in modo errato o la mancanza di un riferimento di terra adeguato possono indurre il modulo a pensare che il bordo sia premuto.
4. Fattori ambientali e di installazione:
● Temperature estreme: i composti di gomma possono diventare fragili a basse temperature o eccessivamente morbidi ad alte temperature, compromettendo la sensibilità.
● Accumulo di detriti e polvere: lo sporco accumulato tra il bordo e il telaio della macchina può mantenere il sensore parzialmente compresso, simulando uno stato "pressato".
● Interferenza elettromagnetica (EMI): motori, saldatrici o linee ad alta tensione nelle vicinanze possono indurre rumore sul cavo del bordo di sicurezza, causando falsi scatti.
Mancia: Prima di iniziare la risoluzione dei problemi, consultare sempre lo schema elettrico originale o la scheda tecnica del produttore per confermare la corretta assegnazione dei terminali e le tensioni nominali.
Risoluzione dei problemi e correzione del sensore del bordo di sicurezza
Risoluzione dei problemi dei sistemi di sicurezza cablati
Fase 1: Controlli di sicurezza preliminari
1. Spegnimento e blocco: assicurarsi che l'intero sistema sia disattivato e bloccato seguendo la procedura LOTO (Lock Out Tag Out) della struttura.
2. Ispezione visiva: esaminare l'intera lunghezza della striscia/pulsante di sicurezza per individuare eventuali danni visibili (tagli, crepe, abrasioni). Verificare i connettori per verificare la presenza di corrosione o segni di infiltrazioni d'acqua.
Fase 2: testare la striscia del bordo stesso
Fase 2: testare la striscia del bordo stesso
1. Test di continuità con un multimetro:
● Impostare il misuratore sulla funzione resistenza (Ω).
● Scollegare il bordo di sicurezza dall'unità di controllo.
● Posizionare le sonde sui due fili di uscita; senza pressione, la resistenza dovrebbe indicare "Aperto" (Ω infinito) per i bordi normalmente aperti (NO) o "Chiuso" (≈ 0 Ω) per i bordi normalmente chiusi (NC).
● Premere la striscia; per i bordi NO, la resistenza dovrebbe scendere a ≈ 0 Ω; per i bordi NC, dovrebbe salire a "Aperto". In caso contrario, è probabile che la striscia sia danneggiata o in cortocircuito interno.
2. Controllare la guaina del cavo:
● Far scorrere indietro la guaina esterna (se possibile) e controllare che non vi siano conduttori rotti.
● Muovere il cavo vicino alla striscia di bordo e ascoltare/osservare il multimetro per rilevare eventuali fluttuazioni, che indicano un filo sfilacciato.
Fase 3: ispezionare i connettori e il cablaggio
1. Serrare i terminali a vite: le viti allentate possono causare guasti intermittenti.
2. Verificare la presenza di fili schiacciati: rimuovere eventuali passacavi e verificare che i fili all'interno siano completamente inseriti nei rispettivi terminali.
3. Misurare la tensione all'ingresso dell'unità di controllo:
● Accendere brevemente il modulo di controllo, impostare il multimetro su volt CC e controllare i terminali di ingresso di sicurezza.
● Accendere brevemente il modulo di controllo, impostare il multimetro su volt CC e controllare i terminali di ingresso di sicurezza.
● Una tensione stabile di 24 V CC (o tensione nominale) deve essere presente sull'ingresso quando il bordo non è premuto. Se la tensione fluttua, il problema potrebbe essere a monte (problema di alimentazione) o dovuto a interferenze elettromagnetiche.
Fase 4: Controllare l'unità di controllo/relè di sicurezza
1. Test dei contatti del relè: con il bordo di sicurezza scollegato, premere il pulsante di test sul relè (se disponibile) per simulare manualmente un intervento. Ascoltare il clic del relè e utilizzare un misuratore per confermare il cambio di stato dei contatti di uscita. Se il relè non risponde o i contatti rimangono saldati, è necessario sostituire il modulo relè stesso.
2. LED e indicatori del modulo: molti relè di sicurezza moderni dispongono di LED di stato (alimentazione, sicurezza, sgancio, guasto). Consultare il manuale utente per interpretare i codici di lampeggiamento dei LED: questo può individuare con precisione condizioni di cortocircuito, circuito aperto o guasto interno.
Fase 5: Controlli ambientali ed EMI
1. Cavo schermato e messa a terra: verificare che il cavo del bordo di sicurezza sia schermato e che la schermatura sia correttamente messa a terra solo a un'estremità (solitamente all'unità di controllo).
2. Spostare i cavi: se il cavo corre parallelo ai conduttori di alimentazione o vicino a convertitori di frequenza (VFD), spostarlo di almeno 15 cm (6 pollici) di distanza per ridurre al minimo le interferenze elettromagnetiche.
3. Pulire l'ambiente circostante: rimuovere polvere o detriti accumulati attorno all'area di montaggio del bordo. Una semplice spazzola o un getto d'aria compressa possono rimuovere il materiale che causa false attivazioni.
Riparazione e sostituzione del sensore del bordo di sicurezza
Una volta identificata la causa principale, segui questi passaggi di riparazione:
1. Riparare o sostituire la striscia di sicurezza ("Striscia di sicurezza")
● Danni minori (piccoli tagli/crepe):
(1) Utilizzare sigillante siliconico di alta qualità per riempire piccole crepe e lasciare indurire per 24 ore.
(2) Fasciare temporaneamente la striscia con del nastro adesivo impermeabile resistente per verificarne la funzionalità.
(3) Si noti che questa è una soluzione a breve termine: ordinare una striscia sostitutiva il prima possibile.
● Danni gravi (striscia strappata o tagliata):
(1) Ordinare una nuova striscia di sicurezza con la larghezza e il profilo esatti. Per la compatibilità internazionale, assicurarsi che la tensione elettrica della nuova striscia (ad esempio, 24 V CC, max. 1 A) corrisponda a quella dell'unità di controllo.
(2) Misurare il canale di montaggio e tagliare la nuova striscia a misura con un taglierino affilato.
(3) Installare i cappucci terminali e le staffe di montaggio secondo le istruzioni del produttore.
2. Sostituire il cavo o il connettore danneggiato
● Tagliare la sezione danneggiata del cavo, togliere l'isolamento e unirlo con un nuovo cavo ad alta flessibilità utilizzando connettori a crimpare adatti all'uso esterno.
● Se il connettore OEM è danneggiato, sostituirlo con un nuovo connettore con la stessa configurazione dei pin. Assicurarsi che i pin siano completamente inseriti e bloccati.
● Utilizzare tubi termorestringenti sulle giunzioni per una maggiore protezione ambientale.
3. Manutenzione dell'unità di controllo/relè di sicurezza
● Pulire i contatti del relè: se il relè è riparabile (contatti sostituibili dall'utente), aprire il modulo come indicato nel manuale, pulire i contatti con un detergente per contatti e rimontare.
● Sostituire il modulo relè difettoso: se la pulizia non ripristina la funzionalità, sostituire l'intero relè di sicurezza o il modulo di interfaccia.
● Aggiornamento firmware (se applicabile): alcuni moduli di sicurezza avanzati consentono aggiornamenti del firmware per una diagnostica migliorata. Verificare la documentazione del fornitore.
4. Aggiornamento tramite un sensore di sicurezza compatibile
● Se è necessario cambiare marca, ad esempio da un'unità ABB o Mayser a un sensore di sicurezza compatibile con DADISICK, seguire questi passaggi:
(1) Identificare le specifiche elettriche del bordo originale (tensione, corrente, tipo di contatto).
(2) Nella tabella di compatibilità di DADISICK, trova il modello corrispondente (ad esempio, ABB “TT 25-45 TPE” → DADISICK “DB-PSE-245”).
(3) Verificare le dimensioni di montaggio (altezza della striscia, larghezza del profilo) per confermare l'adattamento meccanico.
(4) Verificare la lunghezza del cavo e il pinout del connettore. Se il pinout è diverso, potrebbe essere necessario un cablaggio adattatore o ricablare il connettore.
Consiglio da professionista: Tieni sempre in loco una piccola scorta di strisce di sicurezza e cavi di ricambio per ridurre i tempi di fermo, soprattutto se la tua struttura è dotata di più porte automatiche o presse.
Installazione e calibrazione dei sensori di sicurezza
Selezione del sensore di sicurezza corretto
Quando si sceglie un sensore di sicurezza, considerare quanto segue:
1. Intervallo di pressione di attivazione: i valori tipici vanno da 15 N a 90 N. Una pressione inferiore (da 15 N a 30 N) è adatta per porte pedonali; una pressione superiore (da 45 N a 90 N) è migliore per attrezzature industriali pesanti.
2. Larghezza e profilo della striscia: le larghezze più comuni sono 15 mm, 25 mm e 35 mm. Adattare il profilo originale al canale o alla staffa di montaggio.
3. Grado di protezione IP (Ingress Protection): per ambienti esterni o soggetti a lavaggio, scegliere IP65 o IP67 per resistere ad acqua e polvere. Le applicazioni interne potrebbero consentire IP54.
4. Temperatura di esercizio: assicurarsi che la mescola di gomma della striscia possa resistere alla temperatura ambiente della struttura (ad esempio, da -30 °C a +70 °C per congelatori o cucine ad alta temperatura).
5. Interfaccia elettrica: scegli tra contatto a secco NPN/PNP (0 V/24 V) o IO-Link per un monitoraggio intelligente.
Guida all'installazione passo passo
1. Preparazione e sicurezza
● Spegnere la macchina o l'armadio di controllo della porta e bloccarli/etichettarli secondo le procedure del sito.
● Raccogli gli strumenti: trapano elettrico, viti autofilettanti, metro a nastro, cacciavite, spelafili, multimetro, sigillante siliconico.
● Disporre la nuova striscia di sicurezza accanto al canale di montaggio per verificarne la lunghezza.
2. Montaggio della striscia di sicurezza
● Segnare i punti di montaggio: utilizzare un righello e una matita per segnare dove verrà posizionata la striscia. Assicurarsi che sia parallela al bordo mobile e a un'altezza costante (solitamente 10-20 mm dal pannello).
● Installare staffe o canali in alluminio (se necessario): alcune installazioni richiedono un canale in alluminio a forma di U. Fissare il canale con viti distanziate ogni 300 mm.
● Inserire la striscia di sicurezza: spingere la striscia nel canale finché non scatta in posizione. Aggiungere i tappi terminali forniti dal produttore.
● Sigillare i giunti: applicare sigillante siliconico attorno ai cappucci terminali e a tutti i fori praticati per impedire l'ingresso di umidità.
3. Collegamento all'unità di controllo
3. Collegamento all'unità di controllo
● Instradamento dei cavi: instradare il cavo lontano da spigoli vivi e linee elettriche. Utilizzare fascette e tubi protettivi.
● Schema elettrico:
(1) Il bordo di sicurezza in genere ha due conduttori (per uscita normalmente aperta o normalmente chiusa).
(3) Collegare un conduttore all'ingresso di sicurezza (S1) sul relè/modulo e l'altro conduttore all'alimentazione 0 V (terra) o 24 V, a seconda della progettazione del modulo.
● Verificare la polarità: se il modulo prevede un contatto normalmente chiuso (NC), assicurarsi che la striscia sia cablata di conseguenza; in caso contrario, il sistema potrebbe registrare un "guasto" costante.
4. Accensione e test iniziale
● Riattivare il sistema di sicurezza e osservare gli indicatori LED del relè di sicurezza. Il LED "Safe" (verde) dovrebbe essere acceso fisso.
● Test di pressione manuale: premere delicatamente la striscia in diversi punti. Il relè dovrebbe passare immediatamente allo stato "Trip" (LED rosso), arrestando la porta o la macchina. Rilasciare la pressione e verificare un reset corretto.
● Test multi-punto: camminare lungo l'intera lunghezza della striscia, premendo almeno ogni 100 mm per confermare una sensibilità uniforme.
Calibrazione e messa a punto
1. Regolare la sensibilità (se disponibile): alcuni moduli avanzati consentono di impostare soglie per la pressione di attivazione. Utilizzare il potenziometro del modulo o l'interfaccia digitale per regolare la sensibilità in caso di falsi scatti.
2. Compensazione ambientale: se si opera in condizioni di freddo estremo (inferiori a -10 °C) o polverose, si consiglia di coprire la striscia con una protezione in gomma o di utilizzare una striscia in poliuretano resistente all'abrasione.
3. Documentazione ed etichettatura: stampare un semplice schema elettrico e applicarlo all'interno dell'armadio elettrico. Etichettare il cavo come "Bordo di sicurezza 1" o "SE-Door A" per una maggiore chiarezza in caso di manutenzione futura.
Suggerimento per la manutenzione: Pianificare controlli trimestrali: verificare rapidamente la continuità con un multimetro e ispezionare visivamente l'usura. Un bordo di sicurezza correttamente mantenuto può durare dai 5 ai 7 anni in tipici ambienti industriali.
Confronto: sensori di sicurezza compatibili con marchi internazionali
In qualità di produttore professionale di sensori di sicurezza, DADISICK offre sensori di sicurezza compatibili con i principali marchi internazionali come SICK, Keyence e ABB. Di seguito è riportata una tabella comparativa di alto livello che evidenzia le specifiche principali:
| Caratteristica/Parametro | ABB | Soluzioni di sicurezza ASO | Mayser | OMRON | Pepperl+Fuchs | Automazione Rockwell | Schmersal | PADRE MALATO |
| Forza di attivazione | 63,4 N - 87,9 | 26 N - 89 N | < 150 N | 42 N - 78 N | 80 N | 13,5 N - 87,0 N | 22 N - 92 N | ≤25N o ≤100N |
| Larghezza della striscia (mm) | 30 millimetri | 15/25/30 millimetri | 15/25/35 millimetri | 15/25/35 millimetri | 25/30 millimetri | 25 millimetri | 25/30 millimetri | 15/25/35 millimetri |
| Protezione di ingresso (IP) | IP 65 | IP65 | IP65 / IP67 | IP65 | — | IP67 | IP67 | IP65 |
Materiale | TPE | TPE / EPDM | EPDM / NBR / CR | TPE / EPDM | EPDM | EPDM / NBR / CR | EPDM | TPE o EPDM |
Temperatura di esercizio | da -10 °C a 50 °C | da -10° a +55°C | da -10 a +55 °C | da -10 a 55°C | 5 ... 55 °C | -5…+55℃ | da -30°C a 140°C | -20 ℃ - +55 ℃ |
Cicli di vita meccanici | — | — | — | 1.000.000 di cicli min. | — | — | ＞ 20.000.000 | >3.000.000 |
Nota:Quando si sostituiscono o integrano i prodotti della serie DB-PSE di DADISICK, è generalmente consigliabile verificare i numeri di modello esatti e consultare le schede tecniche pertinenti per garantirne la compatibilità. I prodotti della serie DB-PSE di DADISICK sono progettati per soddisfare o superare le specifiche OEM (Original Equipment Manufacturer) e in genere garantiscono la compatibilità immediata con la maggior parte dei sistemi Omron, ABB e Mayser.
Domande frequenti e ulteriori risorse
Domande frequenti
1. D: Perché il sensore del mio bordo di sicurezza continua a scattare senza contatto?
R: Questo sintomo indica solitamente (a) l'accumulo di detriti o sporcizia che bloccano la striscia, (b) un cavo allentato o in cortocircuito che causa falsi segnali, o (c) eccessive interferenze elettromagnetiche (EMI) provenienti da apparecchiature vicine. Controllare e pulire la striscia, serrare tutti i collegamenti e assicurarsi che la schermatura del cavo sia correttamente messa a terra.
2. D: Posso riparare temporaneamente da solo una striscia di sicurezza strappata?
R: Per piccoli strappi, è possibile applicare del sigillante siliconico di qualità industriale e avvolgerlo con nastro adesivo impermeabile per verificarne la funzionalità. Tuttavia, questa è una soluzione temporanea: sostituire la striscia con una nuova striscia di sicurezza che corrisponda al profilo originale il prima possibile.
3. D: I sensori di sicurezza compatibili DADISICK sono adatti direttamente al mio sistema mayser esistente?
R: Nella maggior parte dei casi, sì. DADISICK pubblica una tabella di compatibilità corrispondente ai numeri di modello Mayser (ad esempio, Mayser GP 60-1 EPDM → DADISICK DB-PSE-360). Verificare le specifiche elettriche (tensione, corrente) e le dimensioni meccaniche per conferma. Se i pinout sono diversi, potrebbe essere necessario un cablaggio adattatore.
4. D: Come si regola la sensibilità di un sistema di sicurezza cablato?
R: Se il relè di sicurezza o il modulo di interfaccia supporta la regolazione della sensibilità (solitamente tramite un potenziometro o un'impostazione digitale), aumentare o diminuire con attenzione la soglia monitorando eventuali falsi allarmi. Eseguire sempre la regolazione della sensibilità con il sistema in condizioni operative normali e monitorare l'intera lunghezza della striscia.
5. D: Qual è il programma di manutenzione consigliato per un sensore di sicurezza?
R: Come minimo, ispezionare visivamente e testare la striscia ogni 3 mesi. Eseguire un test di continuità completo con un multimetro, verificare la presenza di danni ai cavi e verificare i LED di stato del relè. In ambienti più impegnativi (calore elevato, esposizione a sostanze chimiche, traffico intenso), valutare l'opportunità di effettuare controlli mensili.
Ulteriori risorse e download
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Safety Edges è una tecnologia che monitora la distribuzione della pressione sul tappeto tramite il rilevamento della pressione.
Metodo di rilevamento: metodo di rilevamento della pressione Resistenza alla pressione: carico dinamico fino a 500 kg, carico statico fino a 700 kg Forza di attivazione: 30 kg (per adulti) Materiale di protezione della superficie: gomma NBR Spessore del tappetino: 14 mm
Distanza di 5 m, una tecnica che utilizza un raggio laser per misurare la distanza e creare mappe dettagliate di oggetti e ambienti.
Relè di sicurezza multifunzionale, con configurazione di reset automatico/manuale e DIP switch di configurazione multifunzionale, utilizzato per il monitoraggio in campo industriale di vari segnali con elevati requisiti di sicurezza.
