Electro Pneumatic Fr

Initiation à l’Electro-

pneumatique

Jeu de transparents

2

1 3

33

11

22

Référence:

Désignation: EL-PN.FOLIEN-GS

Type: D.OT-TP201-F

Edition: 01/2000

Auteurs: P. Croser, J. Thomson, F. Ebel

Graphique: Doris Schwarzenberger

Mise en page: 03.08.2000, Beatrice Huber

© Festo Didactic GmbH & Co., D-73770 Denkendorf, 2000

Internet: www.festo.com/didactic

e-mail: [email protected]

Toute communication ou reproduction de ce document, toute exploitation ou

communication de son contenu sont interdites, sauf autorisation expresse. Tout

manquement à cette règle est illicite et expose son auteur au versement de

dommages et intérêts. Tous droits réservés, particulièrement le droit de déposer des

modèles d’utilité ou des modèles de présentation.

Préface

© Festo Didactic GmbH & Co. • Electropneumatique

Le jeu de transparents est conçu pour l'étape de base du pack technologique TP200

électropneumatique. Le jeu de transparents et le pack technologique font partie du

système d'apprentissage des automatismes de la société Festo Didactic GmbH & Co.

Les fiches sont mises en page en fonction des aspects didactique et méthodique.

Sur chaque fiche figure une brève présentation qui donne à l'intervenant un aperçu

rapide des thèmes abordés dans la fiche.

� Bases physiques de l'électropneumatique

� Fonctionnement et utilisation des organes électropneumatiques

� Désignation et illustration de symboles électropneumatiques

� Illustration des schémas de circuits pneumatiques et électriques par norme

� Représentation des déplacements et des commutations

� Commandes manuelles directes et indirectes

� Commandes directes et indirectes en fonction de la course

� Fonctions logiques ET/OU.

� Commandes en fonction de la pression avec bouton-poussoir

� Diagnostic d'erreur dans les commandes électropneumatiques simples

Sur la page de texte figure une représentation complète de la fiche avec, en partie,

des explications et des repérages supplémentaires que l'intervenant peut reporter

sur la fiche pendant le cours.

Les avantages de cette conception sont les suivants:

� L'intervenant peut compléter les fiches progressivement pendant le cours.

� Le cours est plus animé.

� Les textes de présentation existants permettent de réduire les dépenses de

préparation pour l'intervenant.

Le cédérom ci-joint comporte dans les fichiers

„Electropneumatique_transparent.pdf“ et „Electropneumatique_texte.pdf“ tous les

transparents et textes d’accompagnement sous une forme présentable en

informatique. En plus des présentations à l’écran, dans l’ordre qui vous convient, il

vous est également possible d’imprimer les contenus et d’exploiter les textes et les

graphiques pour la préparation de vos propres cours – dans la mesure où la

fonctionnalité de l’Adobe®

Acrobat®

Readers nécessaire à cet effet le permet. Ce

gratuiciel intégré au cédérom n’existe pour le moment qu’en version allemande pour

Windows 95/98/NT, à installer dans le répertoire „Acrobat_Reader“. Il vous suffit

pour cela de lancer le fichier „rs405fre.exe“ et de suivre les indications du dialogue.

Thèmes

Nouveau!

Présentation électronique

Table des matières


Composants des systèmes

Organes de la chaîne de commande_____________________________ Transparent 1

Organes pneumatiques

Vérin simple effet ____________________________________________ Transparent 2

Vérin double effet____________________________________________ Transparent 3

Valves d'arrêt, réducteurs de débit et soupapes de pression ________ Transparent 4

Régulateur de pression _______________________________________ Transparent 5

Clapet antiretour avec étranglement ____________________________ Transparent 6

Soupape d'échappement rapide________________________________ Transparent 7

Organes électropneumatiques

Transformation des signaux électriques en

signaux pneumatiques________________________________________ Transparent 8

Transformation des signaux pneumatiques en

signaux électriques __________________________________________ Transparent 9

Symboles de commande des soupapes _________________________ Transparent 10

Positions de commutation et repérage des orifices des

distributeurs de puissance ___________________________________ Transparent 11

Principe de fonctionnement de la bobine excitatrice ______________ Transparent 12

Electrodistributeur 2/2 non piloté _____________________________ Transparent 13

Electrodistributeur pilotés____________________________________ Transparent 14

Electrodistributeur 3/2 piloté _________________________________ Transparent 15

Electrodistributeur 5/2 piloté _________________________________ Transparent 16

Electrodistributeur à impulsions 5/2 piloté ______________________ Transparent 17

Electrodistributeur 5/3 ______________________________________ Transparent 18

Organes électriques

Alimentation _______________________________________________ Transparent 19

Contacts de commutation et modes de commande _______________ Transparent 20

Modes de commande des éléments de commutation _____________ Transparent 21

Symboles de commande des bobines excitatrices et des relais _____ Transparent 22

Le relais ___________________________________________________ Transparent 23

Détecteur de proximité magnétique (interrupteur Reed) ___________ Transparent 24

Appareils électriques de sortie ________________________________ Transparent 25

Fonctions logiques

La fonction logique ET _______________________________________ Transparent 26

La fonction logique OU_______________________________________ Transparent 27

Table des matières


Commande électropneumatique

Chaîne de commande________________________________________ Transparent 28

Pilotage direct d'un vérin simple effet __________________________ Transparent 29

Pilotage indirect d'un vérin double effet ________________________ Transparent 30

Circuit mémoire électrique – forcé à effet dominant _______________ Transparent 31

Circuit mémoire électrique – remis à zéro à effet dominant _________ Transparent 32

Circuit mémoire électropneumatique avec

électrodistributeur à impulsions_______________________________ Transparent 33

Commande en fonction de la course ___________________________ Transparent 34

Commande en fonction de la pression __________________________ Transparent 35

Projet de schéma de circuit

Schéma de circuit électropneumatique _________________________ Transparent 36

Structure du schéma de circuit ________________________________ Transparent 37

Diagramme des phases ______________________________________ Transparent 38

Schéma de raccordement des bornes

Schéma de raccordement des bornes __________________________ Transparent 39

Liste de vérification du schéma de raccordement des bornes _______ Transparent 40

Particularités lors de la commande des bobines excitatrices

Systèmes protecteurs pour charge inductive ____________________ Transparent 41

Commandes par programme enregistré

Commandes modifiables _____________________________________ Transparent 42

1


Organes de la chaîne de commande

Le principe de la chaîne de commande s'applique lors de la création du schéma de

circuit. Chaque organe de la chaîne de commande a une fonction précise dans le

traitement et la retransmission de signaux.

Cette structuration d'un système en blocs de fonction s'est avérée efficace dans les

activités suivantes:

� Disposition des organes dans le schéma de circuit

� Détermination de la grandeur nominale, du courant nominal et de la tension

nominale des composants

� Montage et mise en service de la commande

� Identification des composants lors des travaux d'entretien

Electricité/ électronique

–

–

–

Contacteurs de

puissance

Transistors de

puissance

Thyristors de puissance

–

–

–

–

–

–

Interrupteurs

Boutons-poussoir

Capteurs de fin de

course

Programmateurs

Capteurs

Témoins/

transmetteurs

–

–

–

Contacteurs

Relais

Composants

électroniques

–

–

–

Moteurs électriques

Electro-aimants

Moteurs linéaires

Pneumatique/Hydraulique

– Distributeurs

de puissance

–

–

–

Distributeurs

Valves d'arrêt

Soupapes de

pression

Organes moteurs

Préactionneurs

Organes de traitement

(organes decommande)

Organes d'entrée

–

–

–

Vérins

Moteurs

Sous-

ensembles

–

–

–

–

–

Interrupteurs

Boutons-

poussoir

Capteurs de

fin de course

Programma-

teurs

Capteurs

2


Vérin simple effet

Le vérin simple effet est alimenté en air comprimé d'un seul côté.

Le côté tige de piston du vérin possède une mise à l'air libre.

Les vérins simple effet ne peuvent effectuer un travail que dans le sens de la sortie.

Le mouvement d'entrée de la tige de piston est obtenu par la force d'un ressort

intégré ou par l'effet d'une force extérieure.

Piston

Ressort de rappel

Tige de piston

Chapeau de palierFermeture du corps

Orifice de mise à l'air libreBague d'étanchéité

Orifice d'alimentation en air comprimé

Tube cylindrique

3


Vérin double effet

Le vérin double effet peut être actionné dans les deux sens avec de l'air comprimé.

Le vérin double effet peut effectuer un travail en se déplaçant dans les deux sens.

La force transmise à la tige de piston en course avant est supérieure à celle

transmise en course de retour.

Fermeture du corps

Piston Tige de piston

Chapeau de palier

Joint racleur

Tube cylindrique

4


Valves d'arrêt, réducteurs de débit et soupapes de pression

Les valves d'arrêt bloquent le passage dans un sens et l'autorisent dans le sens

opposé. Il faut distinguer:

� Les clapets antiretour

� Les sélecteurs de circuit (OU)

� Les sélecteurs à deux clapets (ET)

� Les clapets antiretour avec étranglement

� Les soupapes d'échappement rapide

Les soupapes de pression influencent la pression ou sont commandées par la valeur

de la pression. Il faut distinguer:

� Les régulateurs de pression

� Les limiteurs de pression

� Les soupapes de réglage de pression

Flèche oblique – la soupape peut être réglée

Valves d'arrêt

Réducteur de débit

Soupapes de pression

– Clapet antiretour

– Réducteur de débit réglable

– Clapet antiretour avec ressort

– Sélecteur de circuit (fonction OU)

– Soupape d'échappement rapide

– Clapet antiretour avec étranglement

12

3

– Régulateur de pression réglable sans orifice d'échappement

– Régulateur de pression réglable avec orifice d'échappement

– Soupape de réglage de pression à canalisation externe

– Limiteur de pression

2

2

2

2

1

1

1

1

– Soupape de réglage de pression combinée

3

12

2

1

– Sélecteur à deux clapets (fonction ET)

5


Régulateur de pression

Les régulateurs de pression sont destinés à maintenir la pression de sortie

constante indépendamment de la pression d'entrée variable et de la consommation

d'air.

Si la pression de sortie augmente, la membrane se déplace par la force du ressort, la

section de passage au droit de la soupape est réduite ou fermée.

Si la pression de sortie baisse, le ressort exerce une pression contre la membrane, la

section de passage au droit de la soupape est agrandie ou ouverte.

La pression de sortie peut être réglée.

La pression d'entrée doit être supérieure à la pression de sortie.

P1 P2 P1 P2

1

3

2

6


Clapet antiretour avec étranglement

L'organe de retour bloque le flux d'air dans un sens afin qu'il circule dans ce sens

via un étranglement réglable.

Le flux d'air provenant du sens opposé soulève le joint de l'organe de retour de son

siège. L'air comprimé peut ainsi circuler presque librement dans ce sens.

La soupape doit être installée le plus près possible du vérin.

4

5

2

1Y1 1Y2

31

1A

1V2 1V3

1V1

7


Soupape d'échappement rapide

Les soupapes d'échappement rapide sont utilisées pour atteindre la vitesse d'entrée

ou de sortie maximale des vérins pneumatiques.

Afin d'augmenter l'efficacité de la soupape, celle-ci doit être montée directement sur

le vérin ou à proximité des orifices d'alimentation ou d'échappement du vérin.

2

3

2

1Y1

1 3

1A

1

1V2

1V1 1V1

2

3

1Y2

13

1A

1

1V2

4

5

2

2

1

3

2

1

3

8


Transformation des signaux électriques en signaux pneumatiques

Si des commandes utilisant l'air comprimé et l'électricité comme énergies motrices

sont employées, des systèmes de transformation doivent être utilisés.

Les électrodistributeurs convertissent les signaux électriques en signaux

pneumatiques.

Les électrodistributeurs comportent:

� Un distributeur à commande pneumatique

� Une bobine qui commande la soupape

2

1 3

Désactivé Activé

33

11

22

9


Transformation des signaux pneumatiques en signaux électriques

Le convertisseur PE est actionné par air comprimé. Si la pression atteint une valeur

préréglée, un signal électrique est émis.

La pression d'un signal pneumatique agit contre un ressort réglable.

Si la pression agissant sur une membrane dépasse la force du ressort, un poussoir

actionne un contact de commutation électrique.

L'élément de commutation électrique peut être un contact repos, un contact de

travail ou un inverseur.

14

1414

DésactivéActivé

10


Symboles de commande des soupapes

Dans les schémas de circuit, les unités pneumatiques sont généralement présentées

à l'état non actionné.

Les positions de commutation de la soupape sont représentées par des carrés.

Le nombre de carrés correspond au nombre de positions de commutation.

Les fonctions et les modes d'action sont indiqués à l'intérieur des carrés:

� Les lignes indiquent les canalisations.

� Les flèches représentent le sens de passage.

� Les orifices fermés sont représentés par deux lignes formant un angle droit.

Les conduites de raccordement sont dessinées à l'extérieur d'un carré.

Une position de commutation de soupape est représentée par un carré.

Le nombre de carrés correspond au nombre de positions de commutation.

Les lignes indiquent les canalisations tandis que les flèchesreprésentent le sens du passage.

Les orifices fermés sont représentés par deux lignes formant un angle droit.

Les conduites de raccordement pour l'air d'entrée et l'air de sortie sont dessinées à l'extérieur d'un carré.

11


Positions de commutation et repérage des orifices des distributeurs de puissance

Les fermetures de retour du type soupapes sont fabriquées selon les

caractéristiques suivantes:

� Nombre d'orifices

� Nombre de positions de commutation

� Numérotation des orifices

La numérotation des orifices s'effectue ainsi:

� Orifice d'alimentation en air comprimé 1

� Conduites d'échappement 3, 5

� Conduites de service 2, 4

Distributeur 2/2 ouvert au repos

Distributeur 4/2 passage de 1 2 et de 4 3� �

Distributeur 5/2 passage de 1 2 et de 4 5� �

Distributeur 5/3 fermé en position médiane

Distributeur 3/2 fermé au repos

Distributeur 3/2 ouvert au repos

Nombre de positions de commutation

Nombre d'orifices

4

4

4

2

2

2

2

2

2

3

3

3

3

3

1

1

1

1

1

1

5

5

12


Principe de fonctionnement de la bobine excitatrice

Si le courant circule dans une bobine, un champ magnétique est alors produit.

L'intensité du champ magnétique varie ainsi:

� L'augmentation du nombre de spires agrandit le champ.

� L'augmentation de l'intensité du courant agrandit le champ.

� L'allongement de la bobine réduit le champ.

Un noyau en fer doux (induit) est introduit à l'intérieur d'une bobine conductrice.

Enroulement à bobines

Noyau en fer doux

13


Electrodistributeur 2/2 non piloté

Fermé au repos, avec rappel du ressort

Bobine excitatrice non conductrice

� L'orifice 1 est obturé.


� Il n'est pas possible de ventiler.

Bobine excitatrice conductrice

� L'induit est levé.

� L'air comprimé circule de l'orifice 1 vers l'orifice 2.

2

1

1 12 2

14


Electrodistributeurs pilotés

Les électrodistributeurs pilotés comportent:

� Une soupape pilote commandée par électro-aimant.

� Une soupape principale à commande pneumatique.

Par comparaison aux électrodistributeurs non pilotés, les électrodistributeurs

pilotés se caractérisent par:

� Une dépense d'énergie plus faible pour actionner l'induit.

� Une réduction des dimensions de la tête de bobine.

� Une réduction de la puissance absorbée.

� Une réduction de la production de chaleur.

Un signal électrique se situe sur la bobine excitatrice

La bobine excitatrice actionne la soupape pilote

La commande pilote actionne la soupape

15


Electrodistributeur 3/2 piloté

Fermé au repos, avec rappel du ressort, commande manuelle auxiliaire



� L'air comprimé est orienté de l'orifice 2 vers l'orifice 3.

� Le conduit pilote est obturé par le joint de l'induit côté soupape.

� La chambre au-dessus du piston à soupape est mise à l'air libre via le tube

conducteur de l'induit.


� L'induit est levé, le joint de l'induit côté bobine obture l'orifice d'échappement

dans le tube conducteur de l'induit, le joint côté soupape libère le conduit pilote.

� L'air comprimé provenant de l'orifice 1 circule à travers le conduit pilote et

actionne le piston à soupape.



2

1 3

33

11

22

16


Electrodistributeur 5/2 piloté

Rappel du ressort, commande manuelle auxiliaire





� Le conduit pilote est obturé.

� La chambre au-dessus du piston à soupape est mise à l'air libre via le tube

conducteur de l'induit.


� L'induit est levé, le joint de l'induit côté bobine bloque le passage de l'air dans le

tube conducteur de l'induit, le joint de l'induit côté soupape libère le conduit

pilote.

� L'air comprimé circule par l'orifice 1, traverse le conduit pilote et actionne le

piston à soupape.




4

4

2

2

1

1

14

14

3

3

5

5

84

84

3

3

2

2

1

1

4

4

5

5

84

84

14

14

17


Electrodistributeur à impulsions 5/2 piloté

Commande manuelle auxiliaire

Bobine excitatrice Y1 conductrice, Bobine excitatrice Y2 non conductrice

� La soupape est commutée.




Les deux bobines excitatrices sont non conductrices

� La soupape conserve sa position de commutation précédente.

Bobine excitatrice Y2 conductrice, Bobine excitatrice Y1 non conductrice

� La soupape est commutée.




4

4

2

2

1

1

14

14

12

12

3

3

5

5

84

84

82

82

3214584 82

14 12

3214584 82

14 12

18


Electrodistributeur 5/3

Les trois positions de commutation d'un électrodistributeur 5/3 pilote à commande

électrique sont les suivantes:

1. Au repos, les bobines excitatrices sont non conductrices et le piston est centré

par les deux ressorts dans sa position médiane. Les orifices 2 et 3 ainsi que les

orifices 4 et 5 sont connectés. L'orifice 1 est obturé.

2. Si la bobine excitatrice est alimentée en courant, le piston se déplace jusqu'à la

butée droite. Les orifices 1 et 4 et/ou 2 et 3 sont interconnectés.

3. Si le courant circule par la bobine excitatrice droite, le piston se déplace jusqu'à

la butée gauche. Dans cette position, les orifices 1 et 2 ainsi que les orifices 4 et

5 sont connectés.

Chacune des positions de commutation actionnées est conservée tant que la bobine

excitatrice correspondante est parcourue par le courant. Si la conduction de courant

est interrompue, le piston passe en position médiane.

4

4

2

2

5

5

3

3

1

1

12

12

14

14

84

84

82

82

4 2

5 31

1214

84 82

3

3

3

2

2

2

1

1

1

4

4

4

5

5

5

84

84

84

82

82

82

14

14

14

12

12

12

19


Alimentation

Il est nécessaire de faire la distinction entre l'alimentation en tension alternative et

en tension continue.

� Alimentation par secteur

� Sous forme triphasée ou monophasée

� Tension sinusoïdale à fréquence fixe

� Amplitude relativement constante

� Modification de tension par les transformateurs

� Alimentation par postes-secteur

Ensembles de postes-secteur à tension continue

� Transformateur d'alimentation

� Redresseur

� Stabilisation

Batteries et accumulateurs

� Utilisation en tampon en cas de panne de secteur.

� Utilisation dans les appareils portatifs.

Transformateur StabilisationRedresseur

Bloc d'alimentation

Tension alternative Tension continue Batterie

+

Tension alternative

Tension continue

20


Contacts de commutation et modes de commande

Les structures suivantes des contacts de commutation sont utilisées comme

organes d'entrée et de traitement:

� Contact de travail

� Contact repos

� Inverseur

Les modes de commande des éléments de commutation sont:

� manuel

� mécanique

� par relais

� par champ magnétique

Contact de travail

Inverseur Contacts mécaniques

Commutateur rotatif avec contact de travail commandé manuellement par rotation

Touche avec contact de travail commandé manuellement par pression

Détecteur de fin de courseavec contact de travail ou repos commandé mécaniquement

Contact repos

21


Modes de commande des éléments de commutation

Les modes de commande fréquemment utilisés sont par

� bouton-poussoir

� galet

� galet escamotable

Deux modes de commande sont représentés

� par bouton-poussoir en tant qu'inverseur

� par interrupteur basculant à accrochage en tant que contact de travail

Lettre de code des schémas de circuits électriques: S (S1, S2, ...)

4

3

2

1

4

3

4 4

3

Orifice (contact repos)

Orifice (contact de travail)

Elément de commutation

Mode de commande (touche)

22


Symboles de commande des bobines excitatrices et des relais

Dans le domaine de l'électropneumatique, la bobine excitatrice est l'élément qui

provoque la commutation des soupapes.

Lettre de code des schémas de circuits électriques: Y (Y1, Y2, ...)

Un relais enclenche 1, 2 voire plusieurs contacts. Le relais peut être également un

élément dépendant du temps ou de la température.

Lettre de code des schémas de circuits électriques: K (K1, K2, ...)

Commandé par deux électro-aimants

Commandé par électro-aimant avec

commande pilote

Contacteur ou relais avectrois contacts de travail

et un contact repos

Commandé par un électro-aimant avec

rappel de ressort

Représentation dans les schémas

électriques

Y1

K1

23


Le relais

La construction d'un relais peut être très différente dans la pratique tandis que son

fonctionnement reste en principe identique:

� Lorsqu'une tension se produit sur la bobine de relais via les contacts A1 et A2, un

courant électrique circule dans les bobinages. Un champ magnétique se crée et

place l'induit contre le noyau de la bobine.

� L'orifice de commutation 1 est relié à l'orifice de commutation 4.

� En l'absence de tension, l'induit est mis en position de sortie via un ressort.

� L'orifice de commutation 1 est relié à l'orifice de commutation 2.

Un relais peut posséder plusieurs contacts de commutation qui sont activés

simultanément.

Les structures sont par exemple les:

� relais multipôles

� relais à impulsions

� relais temporisé

� relais électro-thermique

Noyau de bobine

Isolation

Contact

Ressort de rappel

Bobine de relais

124A1 A2

A1

A2

221412 24

11 21

Palette

24


Détecteur de proximité magnétique (interrupteur Reed)

Les interrupteurs Reed sont actionnés par un champ magnétique. Pour les

applications industrielles, les interrupteurs Reed sont utilisés la plupart du temps

avec un indicateur DEL (diode électroluminescente).

La figure représente un interrupteur Reed tripolaire. Il possède trois orifices:

� un orifice pour la tension positive

� un orifice pour la tension négative

� une sortie de signal ou de commutation

L'interrupteur Reed est apposé directement sur le corps du vérin. L'interrupteur

Reed est actionné par une bague magnétique située sur le piston du vérin.

Si la bague magnétique passe devant l'interrupteur Reed, les contacts de

commutation sont fermés du fait du champ magnétique produit par cette bague et

l'interrupteur Reed émet un signal de sortie.

Lettre de code des schémas de circuit électriques: B (B1, B2, ...)

BN

BK

BU

+24V

0V

25


Appareils électriques de sortie

Emettent des signaux acoustiques:

� par ex. avertisseurs, sirènes

� lettre de code des schémas de circuits électriques: H (H1, H2, ...)

Emettent des signaux optiques

� par ex. lampes, DEL

� lettre de code des schémas de circuits électriques: H (H1, H2, ...)

Produisent un travail:

� par ex. moteurs électriques

� lettre de code des schémas de circuits électriques: M (M1, M2, ...)

Dispositifs de signalisation

Moteurs

Signal sonore:

Voyant lumineux:

Avertisseur

Moteur à courant continu

Lampe Diode électroluminescente (DEL)

Sirène Sonnerie

M

26


La fonction logique ET

La fonction logique ET est constituée au minimum de deux éléments de

commutation montés en série:

� La fonction logique ET peut comporter deux ou plusieurs entrées. Il peut être

question ici d'une combinaison d'interrupteurs et de capteurs.

� Cette fonction est représentée par un symbole logique à deux entrées et une

sortie.

� Les deux signaux d'entrée sont nécessaires pour enclencher la sortie.

Sortie (lampe H1)Entrée 2 (S2)

Entrée 1 (S1)&

+24V

0V

S2

H1

S1

1

27


La fonction logique OU

La fonction logique OU est constituée au minimum de deux éléments de

commutation montés en parallèle:

� La fonction logique OU peut comporter deux ou plusieurs entrées. Il peut être

question ici d'une combinaison d'interrupteurs et de capteurs.

� Cette fonction est représentée par un symbole logique à deux entrées et une

sortie.

� Un seul signal d'entrée est nécessaire pour enclencher la sortie.

Sortie (lampe H1)

�1

+24V

0V

H1

S1 S2

1 2

Entrée 2 (S2)

Entrée 1 (S1)

28


Chaîne de commande

La structure de la chaîne de commande permet:

� d'attribuer à un groupe d'éléments des composants aux fonctions comparables.

� d'éviter que des conduites se croisent dans le schéma de circuit pneumatique et

électrique.

� d'établir des schémas de circuit uniformes et clairement structurés.

Le principe de la chaîne de commande doit se comprendre uniquement comme ligne

directrice. Le cheminement du signal de la commande établit la structure de la

chaîne de commande.

� Dans le schéma de circuit pneumatique, le cheminement du signal est représenté

de bas en haut.

� Dans le schéma de circuit électrique, le cheminement du signal est représenté de

haut en bas.

+24V

Entrée du signal

Ch

em

ine

me

nt

du

sig

na

l

Ch

em

ine

me

nt

du

sig

na

l

Traitement du signal

Sortie du signal

0V

S1

S2

K1K1

1Y1

2

1 2

4

5

2

1Y1

31

1A

1V1

29


Pilotage direct d'un vérin simple effet

Après que S1 est actionné, la bobine 1Y1 devient conductrice et la soupape 1.1

s'enclenche.

L'air comprimé circule de l'orifice 1 à l'orifice 2 et la tige de piston sort.

Si S1 n'est plus activé, la bobine 1Y1 est non conductrice. La soupape 1.1 se remet

dans sa position de base.

Le vérin est mis à l'air libre via l'orifice 3 de la soupape 1.1 et la tige de piston

rentre.

1Y1

2

1Y1

1A

1V1

+24V

0V

S1

1

1 3

30


Pilotage indirect d'un vérin double effet

L'utilisation du pilotage indirect est fonction:

� de la force utilisée pour actionner les composants de réglage

� de la complexité de la commutation

� de la capacité de rupture des contacts

� du fait que le système soit télécommandé ou non

K1 1Y1

1A

+24V

0V

S1 K1

1 2

4

5

2

1Y1

3

13

A1

A2

13

14 14

1

1V1

31


Circuit mémoire électrique – forcé à effet dominant

Un relais peut être maintenu enclenché si une voie de courant d'arrêt est montée en

parallèle à un interrupteur MARCHE via un contact de travail propre au relais.

Un interrupteur ARRET doit également être intégré dans un circuit mémoire. Ceci est

déterminant pour le fonctionnement de ce circuit.

Un circuit mémoire dans lequel un interrupteur (S2, contact repos) est monté en

série avec un contact d'arrêt du relais (contact de travail) est un circuit mémoire

forcé à effet dominant.

Dans ce circuit mémoire forcé à effet dominant, l'interrupteur S1 prévaut sur

l'interrupteur S2.

Si S1 et S2 sont enclenchés simultanément, la bobine de relais K1 est conductrice.

+24V

0V

S1

S2

K1 K1

2

3

1 2 3

13 23

14 24

K1 H1

32


Circuit mémoire électrique – remis à zéro à effet dominant

Un relais peut être maintenu enclenché si une voie de courant d'arrêt est montée en

parallèle à un interrupteur MARCHE via un contact de travail propre au relais.

Un interrupteur ARRET doit également être intégré dans un circuit mémoire. Ceci est

déterminant pour le fonctionnement de ce circuit.

Un circuit mémoire dans lequel un interrupteur (S1, contact de travail) et un contact

d'arrêt du relais (contact repos) sont montés en parallèle puis en série avec un

interrupteur (S2, contact repos) est un circuit mémoire - remis à zéro à effet

dominant.

Dans ce circuit mémoire - remis à zéro à effet dominant, l'interrupteur S2 prévaut sur

l'interrupteur S1.

Si les interrupteurs S1 et S2 sont enclenchés simultanément, la bobine K1 est non

conductrice.

+24V

0V

S1

S2

K1 K1

2

3

1 2 3

13 23

14 24

K1 H1

33


Circuit mémoire électropneumatique avec électrodistributeur à impulsions

Les électrodistributeurs à impulsions sont également nommés soupapes bistables

ou soupapes à mémoire:

� La soupape représentée est actionnée par deux bobines excitatrices.

� La soupape conserve la position de commutation actionnée par l'une des

bobines, même si le signal servant à enclencher la soupape ne se trouve plus sur

la bobine.

� La position de commutation n'est modifiée qu'en présence d'un signal sur l'autre

bobine ou s'il y a des corrections manuelles.

� Il doit toujours y avoir un signal sur une bobine pour modifier la position de

commutation.

1A 1S2

4

5

2

1Y1 1Y2

31

1V1

1Y1 1Y2

+24V

0V

S1

1 32 4

1S2 K1 K2

K1 K2

3 4

34


Commande en fonction de la course

Des détecteurs de fin de course à commande par galet sont fréquemment utilisés

pour positionner les acteurs pneumatiques dans des commutations simples.

L'utilisation de capteurs de fin de course dans une commande dépend des

exigences de précision de l'appel.

Les facteurs décisifs sont:

� la fiabilité

� la sécurité

� la complexité de la commutation

1A 1S21S1

4

5

2

1Y1 1Y2

31

1V1

1Y1 1Y2

+24V

0V

S1

1S1

1 32 4

1S2 K1 K2

K1 K2

3 4

35


Commande en fonction de la pression

Un convertisseur de signaux électropneumatique envoie l'air comprimé dans la

conduite d'alimentation du vérin 1A et compare sa valeur à une valeur préétablie.

Dès que cette valeur est atteinte, le convertisseur de signaux produit un signal

électrique.

1A

4

5

2

p

1Y1

1B1

1Y2

31

1V1

1Y1 1Y2

+24V

0V

S1

1 6 7

K1 K2

K3

K1

5 6 6

1B2

1B2 1B1

p

2 43 5

K2 K3

36


Schéma de circuit électropneumatique

La partie pneumatique et la partie électrique d'un schéma de circuit

électropneumatique sont élaborées séparément mais leur contenu est étroitement

lié.

Dans la partie pneumatique, le cheminement du signal est représenté de bas en

haut.

Dans la partie électrique, le cheminement du signal est représenté de haut en bas.

Dans le schéma de circuit électrique, les voies de courant sont numérotées de

gauche à droite.

Les éléments communs du schéma de circuit constituent les interfaces entre les

commutations pneumatiques et les commutations électriques ; dans le cas présent,

il s'agit des bobines 1Y1 et 2Y1 ainsi que des capteurs de fin de course 1B1, 1B2,

2S1 et 2S2.

44

55

22

2Y11Y1

3311

2A1A

2V11V1

2S21B21B1

2S1

1Y1 2Y1

+24V

0V

Start 2S1

K6 K5

1B1 1B2

1 3 5 6 8 10 12 13117 92 4

2S2K3 K4 K5 K3 K4K2

K1

K3 K4 K5

K1 K2 K3 K4 K5 K6

5 7 6

7

12

8

9

13

10

11

13 5

37


Structure du schéma de circuit

Le schéma de circuit électropneumatique est en deux parties:

� Pneumatique

� Electrique

� Les composants sont ordonnés conformément au cheminement du signal de bas

en haut.

� Les vérins et les soupapes sont représentés horizontalement.

� Le mouvement de sortie des vérins doit être effectué de gauche à droite.

� Les composants sont ordonnés conformément au cheminement du signal de

haut en bas.

� Le schéma de circuit électrique peut être subdivisé en partie de commande et en

partie de puissance.

1A

1V2

0Z

1S2

4

5

2

1Y1 1Y2

31

1V1

1Y1 1Y2

+24V

Partie commande Partie puissance

0V

S1

K2

1 32 4

1S2 K1 K2

K1 K2

3 4

Pneumatique

Electrique

38


Diagramme des phases

Les mouvements des acteurs d'un système de commande sont représentés

graphiquement dans le diagramme des phases:

� Les mouvements des vérins au cours d'une phase sont représentés par des

lignes obliques dirigées vers le haut (mouvement de sortie) ou vers le bas

(mouvement d'entrée).

� Les lignes horizontales désignent l'arrêt du vérin en fin de course avant ou

arrière.

� Si les mouvements de plusieurs acteurs doivent être représentés, ils sont

ordonnés les uns en dessous des autres pour chaque phase individuelle.

� Cet ordre représente le lien entre les mouvements des différents acteurs au

cours de chaque phase.

1

0

1

0

1

Phase

2 3 4 5=1

1A

2A

39


Schéma de raccordement des bornes

Le schéma de raccordement des bornes indique la transposition physique du circuit.

Les désignations appliquées au circuit de schéma sont utilisées dans le schéma de

raccordement des bornes.

Les points de raccordement et les câbles sont numérotés. Ceci facilite la

construction de la commande, le diagnostic d'erreur et l'entretien.

Dé

sig

na

tio

n d

uco

mp

osa

nt

Dé

sig

na

tio

n d

uco

mp

osa

nt

Dé

sig

na

tio

n d

ura

cco

rd

Dé

sig

na

tio

n d

ura

cco

rd

Bo

rne

N°

X1

Po

nt

de

lia

iso

n

Objectif

Objectif

MachineArmoireélectrique

X1-1 X1-2

3 1

11 11

21

4 2

14 14

24

X1-3 X1-4

X1-9 X1-12 X1-14

X1

X1 14

15

14

20

13

19

12

18

11

17

10

16

9

8

7

6

5

4

3

2

1

1Y1

K1 114

3

+24V

K2 21

X1 110V

K1 A2

K2 A2

X1 17

1B1 X1 1+

1B1

1S2

K1

K2

A1

24

1B1

1S2

X1

X1

5

8

1Y1

X1 2S1

X1 31

S1

K2 112

9

12X1

4

5

2

1Y1

31

1A

1V1

1S21B1

1Y1

+24V

0V

S1 1S21B1

1 3 4 52

K1 K2

K2

K1 K2

3 4

5

X1-11

X1-16

X1-10

A1 A1

A2 A2

X1-5 X1-8X1-6 X1-7

X1-13 X1-15

X1-17

40


Liste de vérification du schéma de raccordement des bornes

Lorsqu'un schéma de raccordement des bornes est effectué, il faut examiner à

nouveau la construction d'une commande:

� Chaque voie de courant est-elle reliée à la barre positive de + 24 V via une borne?

� Chaque voie de courant est-elle reliée à la barre négative 0 V via une borne?

� Tous les composants externes comme les interrupteurs, capteurs et bobines de

soupapes sont-ils reliés au circuit avec une borne par raccordement?

� Tous les raccordements des barres +24 V et 0 V sont-ils inscrits sur le schéma de

raccordement des bornes?

� Tous les composants externes sont-ils inscrits sur le schéma de raccordement

des bornes avec leurs repérages de bornes?

� Contrôlez systématiquement toutes les voies de courant et complétez le schéma

de de raccordement des bornes.

� Assurez-vous que tous les raccordements - comme par ex; ceux des contacts de

relais - ne soient pas inscrits sur le schéma de raccordement des bornes.

Chaque voie du courant doit être connectée à la barre positive de +24 Và l'aide d'une borne.

Chaque voie du courant doit être connectée à la barre négative de 0 Và l'aide d'une borne .

Les éléments externes comme par ex. le contacteur, les capteurs et lesélectro-aimants sont connectés à l'aide d'une borne par unité.

Désigner le point de jonction du schéma des connexions pour +24 V et 0 V.

Entrer tous les éléments externes avec repérage des jonctions dans le schéma de raccordement des bornes.

Examiner systématiquement toutes les voies de courant et compléter le schéma des connexions.

Tous les raccordements ne doivent pas être entrés dans le schéma des connexions (par ex. ne pas entrer les raccordements de relais)

Attention :

41


Systèmes protecteurs pour charge inductive

Si le cheminement du courant dans une charge inductive comme par ex. une bobine

excitatrice est interrompu, le champ magnétique disparaît.

Il se produit une tension d'induction élevée susceptible d'avoir les effets suivants:

� Dégâts sur l'isolation de la bobine

� Erosion des contacts

Ceci peut être évité à l'aide de systèmes protecteurs équipés de diodes.

I1

I = 01

I = IM 1

IM

I = 0D

I = ID M

+24V +24V

0V 0V

42


Commandes modifiables

Les systèmes à commande par relais sont câblés. La commande par relais peut être

remplacée entièrement ou partiellement par une commande programmable.

La construction d'un système qui est activé à l'aide d'une commande par

programme enregistré (automate PLC) est similaire à celle d'un système à

commande par relais. Les deux systèmes se subdivisent de la manière suivante:

� Entrée du signal

� Traitement du signal

� Sortie du signal

Le traitement du signal est la partie qui peut être soit câblée, soit programmée de la

manière souhaitée.

S1

Commutateur

Entrées

Entrée du signal

Sortie du signal

Traitement du signal

Relais Contacts

Sorties

S2

S3

S4

K1

K2

K3

K4

H1

H2

K1 K2

K3 K4

+ +

S1Programme:

S2

S3

S4

E1

E2

E3

E4Processeur

H1

H2

A1

A2

+ +

Programme

SI

PUIS SINON

SI

PUIS SINON

E0.1E0.2

A0.1A0.1

E0.3E0.4

A0.2A0.2

ET

PLACERREINITIALISER

ET

PLACERREINITIALISER

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