Automazione Oggi 455

Tutorial GIUGNO-LUGLIO 2024 AUTOMAZIONE OGGI 455 | 93 N egli ambienti industriali, dove macchinari eterogenei basati su apparecchiature elettriche ed elet- troniche lavorano incessantemen- te per produrre beni di qualunque tipo, la compatibilità elettromagnetica (EMC, ElectroMagnetic Compatibility ) rappresenta un pilastro fondamentale per garantire la sicurez- za operativa, la continuità produttiva e la prote- zione degli investimenti industriali. Interferenze e compatibilità elettromagnetica Per loro natura, qualunque tipo di apparato elettrico o elettronico, dal più semplice cavetto al più potente computer, genera delle interfe- renze elettromagnetiche (EMI, ElectroMagnetic Interference ) che possono influenzare compo- nenti, circuiti e sistemi elettrici ed elettronici che si trovano nelle vicinanze. Il concetto di compatibilità elettromagnetica si riferisce alla capacità di dispositivi, impianti e sistemi di funzionare in modo efficace nel loro ambiente, dove sono presenti emissioni elettromagnetiche, senza causare interferenze dannose ad altri dispositivi o sistemi. Nei con- testi industriali, dove una vasta gamma di at- trezzature elettriche ed elettroniche coesiste e interagisce, la mancanza di adeguata compa- tibilità elettromagnetica può comportare pro- blemi significativi. Le interferenze elettromagnetiche possono influenzare negativamente il funzionamento delle apparecchiature, causare malfunziona- menti o addirittura danneggiare equipaggia- menti critici. Inoltre, tali interferenze possono rappresentare un rischio per la sicurezza degli operatori e dei lavoratori presenti negli am- bienti industriali. L’obiettivo principale da perseguire per la compatibilità elettromagnetica è quello di ottenere un efficace bilanciamento tra livello delle emissioni e immunità delle apparecchia- ture alle interferenze elettromagnetiche. In altre parole, un dispositivo non deve emet- tere onde elettromagnetiche oltre un certo limite, per non disturbare l’ambiente circo- stante. Ma lo stesso dispositivo deve anche essere sufficientemente schermato da non essere suscettibile alle interferenze che pro- vengono dall’esterno. Tale equilibrio viene raggiunto attraverso un rigoroso processo di progettazione e verifica, adeguandosi ai severi standard internazionali che regolano i livelli permessi di emissioni potenzialmente interfe- renti in ogni contesto operativo. Emissioni condotte ed emissioni irradiate Le emissioni elettromagnetiche possono ma- nifestarsi in due forme principali: condotte e irradiate. Le emissioni condotte si riferiscono alle interferenze propagate attraverso cavi di alimentazione o di segnale, mentre le emis- sioni irradiate sono quelle che si diffondono nell’ambiente circostante sotto forma di onde elettromagnetiche propagantesi nello spazio. Le emissioni condotte sono spesso associate a disturbi su linee di alimentazione e segnali di comunicazione, mentre le emissioni irradiate possono interferire con dispositivi elettronici sensibili anche a distanza. Misura delle emissioni condotte La misura delle emissioni condotte è un passo cruciale nella valutazione della compatibilità elettromagnetica di un sistema o di un’appa- recchiatura industriale. Questo processo coin- volge l’utilizzo di strumenti specializzati, come analizzatori di spettro e sonde di corrente, per monitorare e registrare le interferenze elettro- magnetiche che si propagano attraverso i cavi di alimentazione e di segnale. I risultati di tali mi- sure forniscono informazioni preziose sul livello di compatibilità elettromagnetica di un dispo- sitivo o di un sistema, e possono guidare l’in- troduzione di correzioni e miglioramenti, come ad esempio l’inserimento di opportuni filtri nei circuiti o l’installazione di elementi schermanti. Le prove sulle emissioni condotte hanno l’obiettivo di individuare tutte le criticità di natura elettromagnetica che un apparato in prova presenta dal punto di vista della quan- tità di disturbo radio che immette sulla rete pubblica di alimentazione, sempre ai fini di ri- durre al minimo gli eventuali danni apportati ad altri apparati installati sulla medesima rete elettrica. Il test viene eseguito alimentando il dispositivo in prova tramite un’apposita rete di accoppiamento, chiamata Lisn ( Line Impe- dence Stabilization Network ) o AMN ( Artificial Mains Network ), tramite la quale uno stru- mento di misura, tipicamente un analizzatore di spettro o un ricevitore di misura EMI, rivela il livello di segnale elettromagnetico emesso dall’apparato direttamente sul cavo di alimen- tazione (figura 1). Lo strumento riporta nel do- minio della frequenza il livello delle emissioni Fonte: Rohde & Schwarz Fig.1 - Per effettuare i test delle emissioni condotte si alimenta il dispositivo in prova tramite una rete elettrica artificiale che ingloba la sonda