MCA Strumentazione Industriale – Guida tecnica
Albero decisionale completo per identificare il prodotto FEMA Electronica corretto in base a tipo di segnale di ingresso, esigenza specifica, alimentazione disponibile, applicazione
Guida tecnica · Livello base
La gamma FEMA Electronica per condizionamento del segnale comprende 8 prodotti principali: CCT-100, I3LP-101, I3LP-102, I3LP-202, I3P, I4P, I4E, I4L. Ogni prodotto risolve uno scenario specifico, ma scegliere quello giusto per il proprio caso può sembrare complesso al primo approccio. In realtà l'albero decisionale è semplice: cinque domande in sequenza portano direttamente al prodotto corretto nel 95% delle situazioni.
Questa guida è un percorso passo-passo: per ogni domanda si presentano le opzioni, si spiega il significato pratico, si indica il prodotto FEMA corrispondente. Al termine della sequenza si arriva a una raccomandazione precisa con un riferimento alla pagina prodotto dedicata. È una guida pensata per progettisti, quadristi, system integrator che si trovano a scegliere il prodotto per la prima volta, o per chi vuole verificare di aver fatto la scelta giusta.
Questa è la prima e più importante distinzione. Definisce la tipologia generale di prodotto.
ISOLARE: il segnale di ingresso è già un 4-20 mA standard, vuoi mantenerlo identico in uscita ma con isolamento galvanico (per protezione PLC, eliminazione loop di massa, blocco EMI). → Vai a Step 2 [INPUT 4-20 mA].
CONVERTIRE: il segnale di ingresso non è 4-20 mA standard (è una Pt100, termocoppia, tensione, resistenza, mV/V, frequenza, ecc.) e devi trasformarlo in 4-20 mA per il PLC. → Vai a Step 2 [INPUT NON-STANDARD].
DUPLICARE: hai un segnale 4-20 mA in ingresso e devi inviarlo a due ricevitori indipendenti e isolati (PLC + SCADA, PLC + registratore qualità). → Soluzione: I3LP-102 (singolo) o I3LP-202 (doppio in unico contenitore). Vai a duplicatori 4-20 mA.
Se la risposta a Step 1 è ISOLARE, la prossima domanda riguarda la dinamica richiesta dall'applicazione.
NO, applicazione standard: processo industriale tipico (temperature, livelli, portate, pressioni in regime stazionario, monitoraggio HVAC, condizionamento generico). Tempi di risposta tipici 100-300 ms sono adeguati. → Soluzione: CCT-100. Vai a isolatori 4-20 mA.
SÌ, regolazione veloce: controllo dinamico di pressione con inverter pompa, sicurezze macchina, regolazione di servoazionamenti, processi con dinamiche sotto 100 ms. Servono tempi di risposta <10 ms. → Soluzione: I3LP-101. Vai a isolatori 4-20 mA.
Se la risposta a Step 1 è CONVERTIRE, la prossima domanda è il tipo di segnale specifico in ingresso.
Pt100, Pt500, Pt1000, termocoppie, potenziometri, resistenze, mV, V, mA, 0-10 V: segnali di processo e temperatura "universali". → Soluzione: I3P (compatto, no display) o I4P (con display). Vai a convertitori universali.
V AC/DC (rete, tensioni di processo), I AC/DC (correnti via TA o shunt), frequenza, cosφ: grandezze elettriche per monitoraggio energia. → Soluzione: I4E. Vai a convertitori segnali elettrici.
mV/V da celle di carico (per pesatura non fiscale): segnale specifico delle celle di carico estensimetriche con junction box. → Soluzione: I4L. Vai a convertitori celle di carico.
Per chi ha già scelto un convertitore universale (I3P o I4P), questa domanda raffina la scelta.
Funzioni base sufficienti, niente display: il convertitore va in quadro chiuso, la lettura è verificata solo via PLC, no necessità di vedere il valore al locale tecnico. → Soluzione: I3P (versione compatta).
Display frontale + configurazione avanzata + funzioni speciali (allarmi locali, force di test, scalatura non lineare): il convertitore va in locale tecnico accessibile, il manutentore vuole verificare la lettura senza accedere al PLC, serve test di force per messa in servizio. → Soluzione: I4P (versione top-range).
Verifica di compatibilità: tutti i prodotti FEMA della gamma qui presentata sono compatibili con alimentazioni industriali standard, ma con due tipologie diverse.
Loop powered (autoalimentazione dal loop di corrente): CCT-100, I3LP-101, I3LP-102, I3LP-202. Non richiedono alimentazione esterna, si autoalimentano dai 4-20 mA del loop. Consumo a carico del trasmettitore (drop di tensione 3-4 V). Vantaggio: cablaggio minimo, installazione veloce. Ideali per isolamento e duplicazione di loop esistenti.
Alimentazione esterna universale 18-265 V AC/DC: I3P, I4P, I4E, I4L. Si alimentano da qualsiasi tensione industriale standard (24 V DC dei quadri PLC, 230 V AC di rete, qualsiasi via di mezzo). Vantaggio: indipendenza dal loop, capacità di pilotare ricevitori passivi, gestione di sonde non-standard che richiedono elaborazione attiva. Necessari per conversione di Pt100, termocoppie, V/A, mV/V.
Per dettagli vedi la guida loop powered vs alimentazione esterna.
Verifica finale per situazioni che richiedono prodotti specifici fuori dalla gamma FEMA standard qui presentata.
Zone classificate ATEX (Zona 1, Zona 2, Zona 21, Zona 22): i prodotti FEMA standard non hanno certificazione Ex. Per zone classificate servono barriere intrinsecamente sicure di brand specializzati. → MCA può fornire alternative del catalogo: contattaci con la classificazione esatta.
Comunicazione bus (Modbus, Profibus, Profinet, EtherCAT, IO-Link): i prodotti FEMA della gamma qui presentata sono dispositivi analogici puri senza comunicazione bus. Per comunicazione bus servono trasmettitori smart o convertitori con bus di altri brand. → Contatta MCA per soluzioni con comunicazione bus.
Pesatura fiscale (vendita al pubblico, certificata CE-M, omologata MID): i convertitori FEMA (anche I4L) non sono certificati per pesatura fiscale. Per applicazioni fiscali servono indicatori di pesatura certificati di altri brand del catalogo. → Vedi anche il cluster celle di carico.
Sicurezza funzionale SIL2/SIL3 certificata: i prodotti FEMA standard non hanno certificazione SIL formale. FEMA produce alcune linee specifiche per sicurezza funzionale, contattare MCA con i requisiti specifici. Per applicazioni SIL2/SIL3 confermate dall'analisi di rischio servono prodotti certificati dedicati.
Sintesi pratica: dato lo scenario tipico, il prodotto corrispondente. È la versione "lookup table" dell'albero decisionale, utile per chi conosce già la propria situazione e vuole conferma rapida.
| Situazione di partenza | Prodotto FEMA | Quando va bene |
|---|---|---|
| Isolare un loop 4-20 mA standard | CCT-100 | 95% dei casi di isolamento standard |
| Isolare con regolazione veloce richiesta | I3LP-101 | Pressione con inverter, sicurezze macchina |
| Duplicare un loop a due ricevitori | I3LP-102 | PLC + SCADA, PLC + registratore qualità |
| Duplicare due loop in unico spazio | I3LP-202 | Quadri con vincolo di spazio in barra DIN |
| Convertire Pt100, Pt500, Pt1000, termocoppia → 4-20 mA | I3P o I4P | I3P se no display, I4P se display utile |
| Convertire potenziometro, resistenza → 4-20 mA | I3P o I4P | Servocomandi feedback posizione |
| Convertire 0-10 V o 0-5 V → 4-20 mA | I3P o I4P | Igrometri, sonde CO2, sonde vecchie |
| Convertire tensione AC/DC → 4-20 mA | I4E | Monitoraggio tensione di rete o di processo |
| Convertire corrente AC con TA → 4-20 mA | I4E | Monitoraggio assorbimento motori, reparti |
| Convertire frequenza, cosφ → 4-20 mA | I4E | Monitoraggio qualità rete, rifasamento |
| Convertire mV/V celle di carico → 4-20 mA | I4L | Pesatura non fiscale, dosaggio batch |
Situazione: misuratore mag flow 4-20 mA verso PLC, lettura oscilla. Step 1 → ISOLARE (input già 4-20 mA). Step 2A → applicazione standard (portata depuratore non richiede alta velocità). Soluzione: CCT-100.
Situazione: sonda Pt1000 a 2 fili in ambiente, BMS centrale con ingressi 4-20 mA. Step 1 → CONVERTIRE (input non-standard). Step 2B → Pt1000 = ingresso "universale". Step 3 → no display necessario (quadro tecnico chiuso). Soluzione: I3P.
Situazione: serve misurare consumo corrente di un reparto. Step 1 → CONVERTIRE (input non-standard). Step 2B → corrente AC con TA = grandezza elettrica. Soluzione: I4E + TA con rapporto adeguato.
Situazione: reattore su 4 celle di carico in parallelo, dosaggio batch tracciato dal PLC. Step 1 → CONVERTIRE (input mV/V non-standard). Step 2B → mV/V = celle di carico = uso non fiscale. Soluzione: I4L.
Situazione: stesso valore di portata letto da PLC e da SCADA gestionale, sistemi devono essere indipendenti. Step 1 → DUPLICARE (un input, due output indipendenti). Soluzione: I3LP-102 per ogni canale, OUT1 al PLC, OUT2 al SCADA.
Situazione: serve indicatore di temperatura visibile in centrale termica oltre a integrazione PLC. Step 1 → CONVERTIRE (Pt100). Step 2B → universale. Step 3 → display frontale necessario per lettura locale. Soluzione: I4P.
Se preferisci un'interfaccia interattiva all'albero decisionale testuale, il configuratore prodotto sulla pagina pillar segue la stessa logica con domande in sequenza che portano alla raccomandazione del prodotto corretto. È utile come strumento di verifica della scelta.
Per la maggior parte delle situazioni l'albero decisionale qui presentato è sufficiente per identificare il prodotto corretto. Ma in alcune situazioni la consulenza tecnica diretta è preziosa:
Progetti complessi multi-canale: retrofit di stabilimento con 50+ canali da standardizzare in fasi. La pianificazione globale (quanti CCT-100, quanti I3P, quale ordine di intervento) beneficia di una revisione esperta. MCA può aiutare con il dimensionamento e ottimizzazione di scorte.
Situazioni di troubleshooting non risolte: sintomi di disturbo che persistono nonostante l'installazione di isolatori, o letture che non corrispondono ai valori attesi. La diagnosi richiede esperienza specifica e va affrontata caso per caso.
Applicazioni speciali fuori gamma standard: ATEX, comunicazione bus, sicurezza funzionale, pesatura fiscale, certificazioni metrologiche. Per queste serve uscire dalla gamma FEMA standard e selezionare prodotti di altri brand del catalogo.
Scelta tra FEMA e alternative: per applicazioni dove altri brand del catalogo MCA potrebbero essere più adatti (per certificazioni specifiche, per integrazione con sistemi esistenti specifici, per servizi di taratura periodica). MCA è multi-brand: la scelta corretta non è sempre FEMA.
Indicaci il sensore di campo (tipo, range, marca/modello), il PLC ricevitore (vendor, ingressi disponibili), il problema da risolvere (isolamento, conversione, duplicazione), eventuali vincoli (alimentazione, spazio, certificazioni). Ti consigliamo il prodotto corretto e ti supportiamo nella configurazione.
Pillar convertitori e isolatori — guida completa alla gamma FEMA con configuratore prodotto interattivo.
Guida loop di massa e disturbi EMI — perché serve l'isolamento, sintomi diagnostici, soluzioni.
Guida loop powered vs alimentazione esterna — confronto tra le due tipologie di alimentazione.
Calcolatore caduta tensione loop — verifica bilancio loop con prodotto scelto.
La distinzione è fondamentale ma semplice. Isolatore = il segnale di ingresso è già uno standard 4-20 mA che vuoi mantenere identico in uscita, ma serve isolarlo galvanicamente per proteggere il PLC, eliminare loop di massa, fermare disturbi EMI. Convertitore = il segnale di ingresso non è uno standard 4-20 mA (è una Pt100, una termocoppia, una tensione, una resistenza, mV/V di celle di carico, segnale 0-10 V) e devi trasformarlo nel formato standard 4-20 mA leggibile dal PLC. Se sei in dubbio: il segnale che arriva dal sensore è già 4-20 mA? Sì = isolatore. No = convertitore.
Il CCT-100 è il prodotto più venduto della gamma FEMA per il mercato italiano. Le ragioni sono semplici: è il prodotto entry level con il miglior rapporto qualità/prezzo del segmento isolatori 4-20 mA, è loop powered (non richiede alimentazione esterna, semplifica drasticamente cablaggio e installazione), si configura in 30 secondi senza software, ha drop di tensione contenuto (~3 V) che si inserisce in qualsiasi loop senza problemi di bilancio, è robusto in ambiente industriale con garanzia 5 anni di serie. Risolve il problema più frequente nei loop industriali: l'isolamento del PLC dalle interferenze del campo. Per la maggior parte delle situazioni di isolamento è la scelta corretta senza dover analizzare oltre.
I3P e I4P sono entrambi convertitori universali che accettano gli stessi tipi di ingresso (Pt100, Pt500, Pt1000, termocoppie tutti i tipi, mV, V, mA, potenziometri, resistenza). La differenza principale è il display frontale: I3P non ha display, è compatto e va installato in quadro chiuso letto solo via PLC; I4P ha display digitale frontale che mostra il valore in unità ingegneristiche. Per la maggior parte degli installatori il display è prezioso (verifica veloce della lettura senza dover aprire il PLC), quindi I4P è consigliato salvo che lo spazio in barra DIN sia critico o il quadro non abbia accesso visivo. Funzionalmente equivalenti per il PLC.
Mai mettere due dispositivi in serie sullo stesso loop perché si sommano le cadute di tensione e si riducono i margini operativi. Per duplicare un segnale a due ricevitori (es. PLC + SCADA, PLC + registratore qualità) si usa sempre un duplicatore I3LP-102 (singolo) o I3LP-202 (doppio in unico contenitore). Il duplicatore prende un solo loop in ingresso e produce due loop di uscita galvanicamente isolati, ognuno alimentato dal proprio ricevitore. La soluzione corretta è una e si chiama duplicatore, non due isolatori.
Loop powered (CCT-100, I3LP-101, I3LP-102, I3LP-202) è la scelta più semplice quando devi solo isolare o duplicare un segnale 4-20 mA già esistente: il dispositivo si autoalimenta dal loop, niente cablaggio extra. Alimentazione esterna (I3P, I4P, I4E, I4L) è necessaria quando il dispositivo deve fornire corrente al loop di uscita (sorgente attiva), elaborare l'ingresso (Pt100, termocoppia, mV/V) o avere display attivo. Regola pratica: se l'ingresso è già 4-20 mA passivo, considera loop powered; se l'ingresso è una sonda da convertire, considera alimentazione esterna. Vedi la guida dedicata per dettagli.
Per pesatura non fiscale (variabile di processo, dosaggio batch, monitoraggio carico) il convertitore I4L è la scelta corretta: accetta il segnale mV/V dalle celle di carico in parallelo via junction box, applica funzioni di tara e taratura, produce 4-20 mA al PLC. Per pesatura fiscale (vendita al pubblico, certificata CE-M) i convertitori FEMA non sono adeguati: servono indicatori certificati MID di altri brand del catalogo MCA. La distinzione è legale: pesatura non fiscale è variabile di processo, pesatura fiscale è oggetto di omologazione metrologica obbligatoria per legge.
Tecnicamente l'I3P configurato per ingresso 4-20 mA e uscita 4-20 mA può fare anche da isolatore, ma non è la scelta corretta: l'I3P richiede alimentazione esterna (cablaggio aggiuntivo nel quadro), costa di più del CCT-100, ha funzioni di scalatura e configurazione che per puro isolamento non servono. Il CCT-100 è progettato specificamente per isolamento ed è la scelta giusta. L'I3P serve quando devi anche convertire o scalare il segnale, non solo isolarlo.
Per i prodotti universali (I3P, I4P) la scelta è abbastanza tollerante: lo stesso codice articolo si configura per molti ingressi diversi, anche se all'inizio era stato pensato per uno specifico. Per i prodotti dedicati (I4E, I4L) la flessibilità è minore: I4E è specifico per grandezze elettriche, I4L per celle di carico. Per gli isolatori (CCT-100 vs I3LP-101) la differenza principale è la velocità: un I3LP-101 funziona perfettamente anche dove basterebbe un CCT-100, semplicemente è più costoso del necessario. Sbagliare la scelta non è catastrofico, ma comporta o riacquisto o uso non ottimale.
No, I3LP-102 è un duplicatore puro: accetta in ingresso un segnale 4-20 mA e produce due segnali 4-20 mA isolati in uscita. Non converte da Pt100. Per applicazioni dove serve sia conversione (es. Pt100 → 4-20 mA) sia duplicazione, si usa la cascata: prima un I3P/I4P che converte Pt100 in 4-20 mA, poi un I3LP-102 sul loop di uscita per duplicarlo. Verificare il bilancio del loop con la cascata aggiuntiva.
L'I4P è il più "tuttofare" della gamma: accetta tutti gli ingressi universali (Pt100, termocoppie, V, mA, potenziometri, mV), ha display, ha funzioni avanzate (allarmi, force, scalatura non lineare). Ma anche l'I4P non fa tutto: non gestisce mV/V di celle di carico (serve I4L) né grandezze elettriche di rete (serve I4E) né è loop powered (no isolamento puro). FEMA ha scelto una gamma di prodotti specializzati piuttosto che un singolo prodotto generalista, per ottimizzare ogni applicazione. La specializzazione aumenta affidabilità e riduce costo per ogni canale specifico.
Tutti i prodotti FEMA sono progettati per ambiente industriale standard, con resistenza a vibrazioni tipica del settore (specifiche IEC). Per ambienti con vibrazioni intense (stabilimento metalmeccanico con presse, impianti minerari, applicazioni navali) verificare le specifiche di vibrazioni del prodotto specifico nel datasheet FEMA. Per ambienti estremi (vibrazioni severe, urti, ambienti militari) servono prodotti specifici di altri brand del catalogo MCA con certificazioni MIL-STD o equivalenti.
Per progetti significativi (multi-canale, applicazioni nuove, valutazione brand) è possibile richiedere a MCA un campione FEMA per test di laboratorio o di pilot. La disponibilità dipende dal modello specifico e dalle quantità del progetto finale: contattaci con il dettaglio del progetto per valutare. La gamma FEMA è coperta da garanzia 5 anni di serie e ha buone politiche di reso per non-conformità.
Vedi il cluster convertitori e isolatori di segnale per la guida completa alla gamma FEMA Electronica e la guida loop powered vs alimentazione esterna per dettagli sulla scelta della tipologia di alimentazione.