Questa tipologia di esercizi ha un'importante utilità didattica. Anche se gli schemi richiesti non sono direttamente utilizzabili in un impianto reale, questi esercizi sono fondamentali per sviluppare competenze logiche, tecniche e metodologiche indispensabili nell’automazione industriale e nella progettazione elettrica.

 Si vogliono raggiungere i seguenti obiettivi:

• Sviluppo del pensiero logico. Si pone il problema  di individuare le variabili  e le relazioni logiche nascoste  in un testo, allenando il ragionamento analitico e la capacità di scomporre problemi complessi in elementi più semplici.

• Comprensione delle funzioni logiche fondamentali. Nonostante l’assenza di microcontrollori o PLC, la logica a contatti permette di lavorare con operatori AND, OR, NOT, essenziali per qualsiasi progettazione logica (sia elettromeccanica che digitale).

• Allenamento alla rappresentazione schematica. Tradurre un testo in uno schema a contatti aiuta a comprendere la relazione tra specifiche funzionali e implementazione pratica. Questo esercizio è propedeutico alla lettura e progettazione di schemi elettrici reali.

• Simulazione di situazioni reali. Anche se gli esempi non portano a circuiti immediatamente applicabili, simulano problematiche reali dell'automazione industriale, come gestione di macchine, impianti di sicurezza o sistemi di controllo.

• Preparazione a linguaggi di programmazione industriale. La logica a contatti è la base del Ladder Diagram (LD), uno dei principali linguaggi usati nei PLC. Chi si esercita con questi schemi avrà un vantaggio nell’apprendimento dei sistemi di automazione programmabile.

• Incremento delle capacità di problem solving. Comprendere un testo in cui si nascondono relazioni logiche costringe a ragionare a ritroso, sviluppando così una maggiore flessibilità mentale.

 Un sistema di riempimento di una cisterna utilizza una pompa che deve essere attivata secondo queste condizioni:

• La pompa deve entrare in funzione automaticamente se il livello dell’acqua nella cisterna scende sotto un certo valore, ma solo se è previsto l’orario di riempimento.

• Deve essere possibile attivare la pompa manualmente, a condizione che il sistema sia in stato operativo.

• Un interruttore di sicurezza permette di escludere qualsiasi attivazione della pompa, indipendentemente dalle altre condizioni.

Determinare gli ingressi e le uscite del sistema e rappresentare lo schema a contatti.

 Un sistema di apertura (non chiusura!) di un cancello elettrico deve funzionare secondo queste condizioni:

• Il cancello può aprirsi automaticamente se viene ricevuto un segnale da almeno uno dei due telecomandi associati.

• Deve essere possibile aprire il cancello manualmente tramite un pulsante, ma solo se la fotocellula di sicurezza non rileva ostacoli.

• Un interruttore di blocco consente di disattivare completamente il sistema, impedendo qualsiasi movimento del cancello.

Determinare gli ingressi e le uscite del sistema e rappresentare lo schema a contatti.

Un sistema di ventilazione per un laboratorio chimico deve funzionare secondo le seguenti condizioni:

• Il ventilatore deve accendersi automaticamente se almeno uno dei quattro sensori di qualità dell’aria rileva un livello di gas pericoloso sopra la soglia.

• Deve essere possibile attivare il ventilatore manualmente, ma solo se almeno una delle tre finestre del laboratorio è aperta.

• Se la temperatura ambiente, rilevata da un termostato, è inferiore a un valore minimo, la ventilazione non deve attivarsi automaticamente.

• Un interruttore di emergenza consente di spegnere immediatamente il sistema, disattivando qualsiasi altra logica di comando.

• Un interruttore generale permette di escludere l’intero sistema per manutenzione, impedendo qualsiasi attivazione.

Determinare gli ingressi e le uscite del sistema e rappresentare lo schema a contatti.