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ÉTUDE TECHNOLOGIQUE DU CABLAGE INDUSTRIEL OBJECTIFS Objectifs • analyser un sc

ÉTUDE TECHNOLOGIQUE DU CABLAGE INDUSTRIEL OBJECTIFS Objectifs • analyser un schéma électrique industriel. • Comprendre les constituants d’un circuit électrique industriel. Prérequis • CMSE 1 • Électricité 2 public cible • 2ième année Génie Industriel et Maintenance (GIM) Schémas des circuits électriques Schéma explicatif destiné à faire comprendre en détail le fonctionnement de l’équipement, il doit également permettre le câblage et aider lors de dépannage éventuel. Il représente par des symboles un équipement avec les connexions électriques ou autres liaisons qui interviennent dans son fonctionnement.(fig,01) Pour faciliter la compréhension, la représentation développée doit être utilisée (les éléments d'un même appareil sont séparés et disposés de manière que le tracé de chaque circuit puisse être facilement suivi). Les circuits de puissance et ceux de commande, de signalisation sont généralement, représentés sur deux parties distinctes du schéma. Figure 01: exemple d’un schéma électrique Dans la liasse de documents constituant le schéma des circuits d'un équipement est inscrit le même numéro d'identification, chaque folio étant repéré par son numéro de pagination dans cette liasse (folio)(fig,02). Chaque sous -ensemble fonctionnel peut avoir une identification propre avec son foliotage (sous-ensembles normalisés incorporés dans le schéma des circuits .... ),mais ces indications doivent impérativement être indiquées lors du cartouche d'identification réservé à l'identification de l'équipement. Figure 02: folio avec sa cartouche Quelques rappels de terminologie Équipements électriques des automatismes d'une installation industrielle: une installation peut comporter plusieurs équipements électriques (un équipement par machine dans un atelier,... ), un équipement se subdivise, éventuellement, en sous ensembles fonctionnels, un sous-ensemble fonctionnel, caractérisé par une action (mouvement de rotation, fermeture d'une vanne.... ) se décompose en fonctions élémentaires, une fonction correspond à un groupe d'appareils liés entre eux et dont le fonctionnement peut être vérifié globalement (le groupe d'appareils: interrupteur de position sous le siège, relais commandé par celui-ci. voyant "Opérateur assis", constitue la fonction "Contrôle que l'opérateur des assis"). Figure 03: exemple d’un équipement Industriel automatisé Dossier technique d'un équipement électrique Ce dossier comprend principalement, suivant nécessité : • une page de garde décrivant la liste des documents avec leurs numéros de folios, et leur indice. • le schéma fonctionnel (tel que ordinogramme, organiphase. logigramme, ..). • le schéma des circuits (puissance, et commande, signalisation), • le plan de disposition de l'appareillage électrique, • la notice, ou diagramme, de fonctionnement. • le schéma des bornes, celui des connexions extérieures. • la nomenclature du matériel électrique (fig,04) Figure 04: Dossier électrique d’une armoire électrique Repérage des appareils et de leurs éléments Repère d'identification (indispensable) Marquage des bornes des appareils (indispensable) Localisation dans le schéma (souhaitable) (référence croisées) Repérage de la filerie Repère d'identification (indispensable) Selon les prescriptions générales, les appareils et leurs éléments sont identifiés par un repère alphanumérique. Les bornes de raccordement de chaque appareil possèdent un marquage qui figure sur le dit appareil (ou sa notice). c'est ce marquage qui doit être : - inscrit à droite de chaque borne, ou extrémité de symbole. C’est l'indication de l'endroit du schéma où se trouvent les autres éléments du même appareil, elle est : · Inscrite : sous l'identification des contacts, sous l'organe de commande, à droite des repères des couples de bornes des contacts. - composée : du numéro de folio/numéro de colonne, le numéro de colonne étant suffisant à l'intérieur d'un même folio. Il n'est pas prévu de repérage de fil ni d’identification par la couleur, pour les fabrications normales. Deux types de repérage sont définis : - le repérage dépendant (on indique sur l'extrémité du fil le repère de la borne où il se raccorde, d'où il vient. ou les deux), - le repérage indépendant du marquage des bornes, La numérotation des connexions se fait folio par folio sur le schéma des circuits. Lorsqu'une connexion a un prolongement dans un autre folio, elle porte le même numéro qu'elle avait dans son folio d'origine. Figure 05: repérage d’un schéma électrique Schématisation des circuits électriques industriels câble de sortie câble d'entrée Circuit industriel de puissance alimentation externe branchement normalisé au réseau (classe I ⇒ conducteur PE) borniers pour les entrées/sorties appareils de protection indispensables (dimensionnés pour les récepteurs) Contexte d'utilisation du schéma élément du dossier électrique élaboré par le concepteur utilisé par le fabricant, les utilisateurs, les réparateurs… normalisation (symboles, repérage) nécessaire pour la compréhension « armoire » branchement (prises) réseau électrique (issu du TGBT) borniers de l'armoire disjoncteur sectionneur magnéto-thermique interrupteur (de puissance) borniers de l'armoire récepteur (projecteur) 230 / 400 V ~ 50 Hz L3 L2 L1 N PE PE PE X0.0 X1.0 X1.1 Q2 1 O I 3 2 4 X0.1 X1.2 X1.3 Q1 C 6A 2 4 1 3 PE E1 1000 W 1 2 Exemple : système d'alimentation d'un projecteur (1e variante) Figure 06: Circuit industriel de puissance Appareil maître : contacteur de puissance « interrupteur » de puissance à commande électrique fermeture des contacts de puissance (1-2, 3-4, 5-6) par électroaimant si bobine (A1-A2) sous tension appareil monostable : ressort de rappel au repos Principe de la commande séparée circuit de puissance : récepteurs connectés via les contacts de puissance des contacteurs circuit de commande : bobines des contacteurs alimentés via les appareils d'interface (boutons) Intérêt de la commande séparée complexité de fonctionnement possible sécurité d'utilisation : circuit de commande en TBTS via un transformateur de sécurité circuit de puissance circuit de commande contacteur de puissance X2.1 X2.0 KM1 A1 A2 2 1 F1 gG 1 A N 01 S1 3 4 bobine pupitre 1/L1 3/L2 5/L3 2/T1 4/T2 6/T3 KM1 X0.0 X1.0 X1.1 2 4 1 3 Q1 C 6 A 230 V ~ 50 Hz PE X0.1 X1.2 X1.3 E1 1000 W 1 2 PE Exemple : système d'alimentation d'un projecteur (2e variante) Figure 07: principe de la commande séparée schématisation et repérage : normes CEI 61082 et 61364 symboles : norme CEI 60617 (13 parties) ⇨ partie 7 : appareils de protection et de commande B) « Développement » du schéma pas de schéma « architectural » en câblage industriel (représentation filaire illisible sur le schéma d'implantation) dégroupement des éléments des symboles Objectif : lisibilité de la logique du fonctionnement des circuits (puissance/commande) « circuit » électrique = réseau d'appareils reliés par des conducteurs schéma symboles traits A) Normalisation ►CEI : Commission Électrotechnique Internationale Principes de la schématisation développée C) Symbolisation des appareils contacts principaux ▶sur le circuit de puissance de 0 (appareil de commande) à 4 (appareil tétrapolaire) toujours groupés, représentés en traits forts contacts auxiliaires ▶sur le circuit de commande de 0 à 5, voire +, grâce aux additifs dégroupés, pas forcément tous utilisés, en traits fins organe de commande (« maître » des contacts) ▶symbole composé manuel ▶à gauche des contacts principaux (ou à défaut, auxiliaires) électrique (bobine) ▶récepteur du circuit de commande liaison mécanique ▶partiellement représentée si elle gêne la lecture du schéma KM1 organe de commande contacts auxiliaires contacts principaux KM1 liaison mécanique 2 types : ⋆ à fermeture (F) - normaly open (NO) ⋆ à ouverture (O) – normaly closed (NC) esclaves de l'organe de commande, par liaison mécanique ⇒ indiquent l'état de l'appareil récupération de l'information de l'état de l'appareil pour conditionner une commande 1 2 ex. - bouton tournant 2 positions fixes Figure 08: exemple - contacteur tripolaire D) Repérage des bornes des appareils contacts de puissance appareil uni ou bipolaire : simple repérage 1 - 2 ; 3 - 4 appareil tri ou tétrapolaires : double repérage 1/L1 – 2/T1 ; … contacts de commande chiffre des dizaines (et éventuellement des centaines) ▶ uniquement pour les appareils multi-contacts par construction numéro d'ordre par fonction de contact sur l'appareil exemple : 13 - 14 → 1e contact ordinaire NO bobine A1 KM0 A2 3 4 1 2 S0 13 14 21 22 KM0 2/T1 4/T2 6/T3 8/T4 KM0 X1 X2 H0 ∙ voyant lumineux récepteurs de commande bornier : X n°bornier . n°pôle contacteur tétrapolaire 1/L1 3/L2 5/L3 7/L4 bouton poussoir contacteur chiffre des unités ▶fonction du contact NC NO ordinaire 1 - 2 3 - 4 spécial (thermique, temporisé, etc.) 5 - 6 7 - 8 X2.0 X2.1 X2.2 13-14 (01-F4) (01-E8) E) Repérage équipotentiel des conducteurs ▶ Règles de numérotation (programmables en CAO) ▲ numéro identique pour tous les conducteurs qui sont toujours au même potentiel incrémentation (+1) à chaque appareil dans le sens de lecture des circuits (gauche → droite / haut →bas) circuit de puissance : numéro précédé par une lettre-repère du type de conducteur (L, N, PE) ☹ Inconvénient : plusieurs possibilités de câblage F) Références croisées des symboles dégroupés ▲ symbole maître ▶liste des contacts esclaves contacts esclaves ▶élément maître contacts principaux : réf. facultative si faciles à trouver 3 Q1 C 6 A 1/L1 3/L2 5/L3 2/T1 4/T2 6/T3 KM1 230 V ~ 50 Hz X2.0 KM1 A1 A2 2 gG 1 A 01 3 S1 4 pupitre KM1 13 H1 X1 X2 PE E1 1000 W 1 2 A B C D E 1 2 3 4 5 6 7 8 9 F 1 1 2 X2.1 2 4 4 1 14 3 uploads/Industriel/ cours1-etude-technologique-du-cablage-industriel.pdf