Sensori di prossimità per l’industria: sensore cablato o sensore wireless?
I sensori di prossimità sono oggi tra le apparecchiature di base dei sistemi di automazione. Dal rilevamento del posizionamento al monitoraggio della presenza di oggetti, fino alla sicurezza, il loro utilizzo è presente praticamente in ogni linea di produzione. Tuttavia, la scelta tra le versioni cablate e quelle wireless non è sempre netta. Condizioni industriali diverse richiedono soluzioni diverse e le differenze tra i sensori possono influire in modo significativo sui tempi di attività del sistema.
In questo articolo confrontiamo i due tipi di dispositivi – sensori cablati e sensori di prossimità wireless – in termini di applicazione industriale, affidabilità, costi di installazione e manutenzione e compatibilità con la complessa automazione industriale.
Le principali differenze tra sensori cablati e wireless
- Installazione meccanica: i sensori cablati richiedono il passaggio dei cavi. Nelle applicazioni con un gran numero di punti di misura, questo può complicare l’installazione. Le versioni wireless offrono una maggiore flessibilità, soprattutto nei casi in cui il passaggio dei cavi sarebbe troppo lungo o costoso.
- Ritardi e tempi di risposta: i sensori cablati hanno tempi di risposta praticamente istantanei. Per i sensori wireless è necessario tenere conto dei ritardi minimi dovuti alla trasmissione dei dati.
- Immunità al rumore: un sensore cablato è solitamente immune al rumore elettromagnetico. Un sensore wireless potrebbe avere problemi in ambienti industriali rumorosi, soprattutto in presenza di motori, inverter o saldatrici.
- Manutenzione e assistenza: i sensori wireless richiedono la sostituzione o la ricarica periodica delle batterie. I sensori cablati, se installati correttamente, funzionano per anni senza bisogno di interventi di assistenza.
- Alimentazione e comunicazione: i sensori cablati, ad esempio un sensore induttivo a 3 fili o un sensore di prossimità a 12 V CC, richiedono un’alimentazione diretta e una connessione al canale del segnale. I sensori wireless sono solitamente alimentati a batteria e trasmettono i dati tramite protocolli radio (ad esempio ZigBee, Bluetooth, LoRa).
Tipi di sensori di prossimità utilizzati nell’industria
- Sensori induttivi di prossimità
Sono i sensori più comunemente scelti nell’industria. Reagiscono alla presenza di oggetti metallici. Esempio: un sensore induttivo a 3 fili si trova nella maggior parte delle macchine per l’imballaggio, il trasporto o le macchine CNC. - Sensori di prossimità capacitivi
Rilevano oggetti metallici e non metallici (carta, plastica, legno, liquidi). Vengono utilizzati, ad esempio, per rilevare il livello dei liquidi nei serbatoi o la presenza di oggetti non metallici sui nastri trasportatori. - Sensore ottico di prossimità
Caratterizzato da un lungo raggio d’azione. Viene utilizzato nelle applicazioni in cui è richiesto il rilevamento di distanze maggiori o un rilevamento molto preciso dei bordi.
| Tipo | Induzione | Capacitivo | Ottica |
|---|---|---|---|
| Oggetto rilevabile | In metallo | Metallo e non metallo | Qualsiasi (a seconda dell’impostazione) |
| Copertura | Breve | Media | Lungo |
| Resistenza alle interferenze | Alto | Media | Basso |
| Applicazione | Macchine | Imballaggio, rilevamento del livello | Rilevamento preciso dei componenti |
Cosa scegliere: un sensore cablato o un sensore wireless?
Non esiste una risposta univoca. Un sensore di prossimità cablato funziona bene quando l’installazione dei cavi non è un problema e l’affidabilità e la velocità di risposta sono una priorità. Un esempio? Il controllo di attuatori pneumatici in presse o linee di assemblaggio. Un sensore wireless, invece, trova impiego in aree di difficile accesso, su piattaforme mobili e dove si desidera implementare rapidamente un sistema di monitoraggio senza interferire con l’infrastruttura.
È buona norma combinare entrambe le tecnologie. L’automazione considera i sensori come uno strumento universale e la scelta di una soluzione specifica dipende dall’ambiente operativo, dai requisiti del processo e dal tempo di funzionamento previsto senza sorveglianza.
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