COME RENDERE SMART UN PUNTO LUCE COMANDATO DA INVERTITORI
Benvenuti al corso di elementi di domotica di NPR Online Technologies.
Il libro di questo corso è disponibile al seguente link:
ELEMENTI DI DOMOTICA – ESERCITAZIONI CON GLI SMART SWITCHES
In questa lezione affronteremo i concetti che permettono di convertire in un sistema smart un classico circuito che controlla un punto luce da tre o più posizioni differenti.
A tale scopo faremo uso del Sonoff Mini ed in particolare useremo la versione R2 ed assumeremo inoltre che l’impianto sia basato sull’uso di invertitori.
Ricordiamo che l’invertitore è un componente elettrico composto da quattro terminali che per maggiore chiarezza abbiamo contrassegnato con le etichette IN1, IN2, OUT1, OUT2.
Come illustrato in figura, l’invertitore può assumere due posizioni. Nella rappresentazione di sinistra abbiamo che il terminale OUT1 è collegato al terminale IN1, mentre il terminale OUT2 è collegato al terminale IN2.
Nella rappresentazione di destra viene illustrato il secondo stato che può essere assunto dall’invertitore, dove si osserva che questa volta il terminale OUT1 è collegato al terminale IN2 mentre il terminale OUT2 è collegato al terminale IN1. Notiamo quindi che in questa seconda posizione c’è un inversione dei contatti da cui prende il nome l’invertitore.
Si nota che l’uso dei termini «In» e «Out» per individuare i vari terminali è puramente indicativo dal momento che la simmetria di questo componente consente di invertire i contatti di ingresso con i contatti di uscita senza alterare il funzionamento del dispositivo stesso.
Continuiamo questa lezione ricapitolando brevemente il principio di funzionamento di un circuito in grado di comandare uno stesso punto luce da tre o più punti differenti usando gli invertitori.
La soluzione circuitale classica si basa sull’impiego dello schema qui raffigurato. Come è possibile osservare esso è composto da due deviatori agli estremi e da un invertitore al centro. Il deviatore di sinistra (deviatore #1) è collegato al conduttore di fase mentre il deviatore di destra (deviatore #2) è collegato alla lampadina. I due deviatori sono poi collegati tra di loro per mezzo di un invertitore.
Tornando all’analisi del nostro circuito notiamo che il collegamento di fase risulta interrotto in corrispondenza del secondo deviatore e pertanto la lampadina risulta spenta dal momento che non risulta alimentata dal conduttore di fase.
Coloriamo in verde il collegamento di fase per maggiore chiarezza.
Nel momento in cui andiamo a premere uno dei tre dispositivi, ad esempio il primo deviatore, il collegamento di fase non risulta interrotto e riesce quindi ad alimentare la lampadina che di conseguenza si accende essendo il suo secondo terminale connesso al conduttore del neutro.
Anche in questo caso coloriamo in verde il collegamento di fase per maggiore chiarezza.
Se ora proviamo a premere l’invertitore, questo come atteso invertirà i collegamenti tra ingressi ed uscite e di conseguenza il collegamento di fase subirà una interruzione in corrispondenza del secondo deviatore. Pertanto la lampadina non sarà alimentata dal conduttore di fase e risulterà spenta.
E’ evidente che, in tali condizioni, sarà sufficiente premere uno dei tre dispositivi per ripristinare il collegamento di fase.
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A titolo di esempio premiamo il secondo deviatore e notiamo che questo consente di creare un collegamento in grado di collegare la lampadina al conduttore di fase e pertanto questa si accenderà.
Anche in questo caso coloriamo di verde il collegamento di fase che alimenta la lampadina.
Da queste semplici analisi notiamo che data la perfetta simmetria tra ingressi e uscite di un invertitore, possiamo tranquillamente scambiarli senza alterare il circuito. Ovviamente questo scambio deve avvenire per entrambi i contatti di uscita e di ingresso.
Nella presente figura abbiamo infatti scambiato gli ingressi con le uscite dell’invertitore ed è evidente che dal punto di vista circuitale nulla è cambiato.
Diverso è il caso in cui realizziamo dei collegamenti in cui scambiamo un solo ingresso con una sola uscita. In tal caso il circuito non funzionerà correttamente.
Prima di concludere la lezione sugli invertitori, facciamo notare che nel caso di più di tre punti di comando è sufficiente aggiungere altri invertitori tra i due deviatori.
Lasciamo ai più interessati la simulazione di tutte le possibili combinazioni per accertarsi che il circuito sia in grado di operare come desiderato. Occorrerà in particolare verificare che il circuito è in grado di cambiare lo stato della lampadina ad ogni commutazione di un qualsiasi deviatore o invertitore.
Si osserva che il ricorso ai deviatori ed agli invertitori richiede l’utilizzo di una coppia di cavi necessari per collegarli assieme. Questo in alcuni casi può risultare piuttosto dispendioso e per tale motivo l’approccio deviatore/invertitore viene adottato in generale nei casi in cui si richiede fino a tre o al massimo quattro punti di comando. Quando invece sono necessari più di due o tre punti di comando si ricorre all’utilizzo dei relè che permettono una realizzazione più elegante e più compatta e in alcuni casi anche più sicura. Più sicura perché il punto di manovra che come vedremo è il pulsante, può lavorare a bassa tensione e di conseguenza contatti accidentali con i collegamenti non comporterebbero alcun rischio per la persona.
Ricordiamo infatti, che i circuiti che stiamo analizzando vengono alimentati con una tensione pari a 230 V in corrente alternata che può rivelarsi molto pericolosa e addirittura fatale nel caso di contatti accidentali.
Come anticipato, l’obiettivo di questa lezione è quello di trasformare il circuito appena analizzato in un circuito smart, dove accanto alla funzionalità manuale ci sia la possibilità di controllare l’accensione della lampadina mediante smartphone utilizzando una semplice connessione Wi-Fi. Per comodità riportiamo un circuito a tre punti di comando, ma come già detto in precedenza questo circuito può essere esteso ad un numero qualsiasi di punti di comando.
Per rendere smart questo circuito useremo un dispositivo Sonoff Mini nella versione R2.
Nella lezione dedicata ai deviatori abbiamo già ampiamente affrontato il funzionamento del Sonoff Mini R2 ed abbiamo analizzato inoltre i collegamenti necessari per convertire un circuito ordinario a due deviatori in un circuito smart in modo tale che oltre a mantenere invariata la funzionalità del circuito ordinario, esso riesca ad integrare la funzionalità di comando tramite smartphone. Lo stesso schema di collegamenti può essere adottato anche nel caso di un circuito a uno o più invertitori.
Nella presente figura si nota infatti che nel caso di uno o più invertitori, lo schema di collegamento al Sonoff Mini R2 prevede ancora una volta che siano i terminali comuni dei due deviatori ad essere collegati ai terminali S1 ed S2 del Sonoff. Pertanto i collegamenti degli invertitori non vengono alterati rispetto al circuito originale. Per quanto osservato, lo schema circuitale appena illustrato è del tutto equivalente a quello illustrato nella lezione dedicata ai deviatori e dunque si rimanda a tale lezione per quel che riguarda i dettagli sui collegamenti e sulla installazione del Sonoff Mini in un impianto reale. Ricordiamo ancora una volta che per comodità abbiamo riportato in questa figura un circuito a tre punti di comando, ma come già detto in precedenza questo circuito può essere esteso ad un numero qualsiasi di punti di comando.
Bene, siamo giunti al termine di questa lezione. Se avrete seguito con attenzione le nostre istruzioni, sarete in grado di convertire in una soluzione smart un circuito ordinario di controllo di un punto luce da più punti.
Per approfondimenti su questi temi, vi suggeriamo i seguenti link:
ELENCO LEZIONI CORSO ELEMENTI DI DOMOTICA
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KIT 01: KIT IMPIANTI ELETTRICI – COMPLETO
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ELEMENTI DI DOMOTICA – ESERCITAZIONI CON GLI SMART SWITCHES – FORMATO KINDLE
ELEMENTI DI DOMOTICA – ESERCITAZIONI CON GLI SMART SWITCHES – FORMATO CARTACEO
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