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Page 1 Dessin électrique et schémas de systèmes automatiques : types de schémas

Page 1 Dessin électrique et schémas de systèmes automatiques : types de schémas et liens Monsieur Verhoye Dessin électrique et schémas de systèmes automatiques Introduction Ce cours a pour objet de comprendre le fonctionnement d’un schéma électrique industriel en partant des différents symboles utilisés et en expliquant le fonctionnement et le rôle des éléments. Dans un deuxième temps, l’élève devra donc concevoir un schéma électrique à partir d’un énoncé précis. Le schéma électrique des circuits industriels 1. Définition Le schéma est une représentation graphique fonctionnelle d'un montage. Il indique la façon dont chaque élément doit être raccordé pour pouvoir effectuer une fonction bien déterminée. 2. Types de schémas électriques On distingue trois types de schémas : 2.1 Le schéma général des connexions : Ce schéma comprend tous les éléments constitutifs représentés à leur emplacement ainsi que tous les éléments et les liaisons nécessaires. Il permet de voir la disposition des éléments dans le coffret électrique ou dans le pupitre de commande mais il devient vite plus difficile à comprendre dès que le fonctionnement devient plus complexe Exemple : Commande d’un moteur à l’aide d’un commutateur à accrochage Q2 5 6 3 1 2 4 KM1 5/L3 6/T3 3/L2 1/L1 2/T1 4/T2 1/L1 3/L2 5/L3 2/T1 4/T2 6/T3 M1 M 3 ~ U V W Q4 Courbe C 3 1 2 4 Q1 2 4 6 1 3 5 8 7 KM1 A1 A2 RT1 95 96 S2 3 4 1 2 3 4 4 5 5 6 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 18 22 230 V 3 ~ L1 L2 L3 PE N Poste de commande Commande 2 fils section faible Coffret électrique TNS Page 2 Dessin électrique et schémas de systèmes automatiques : types de schémas et liens Monsieur Verhoye 2.2 Le schéma développé (le plus utilisé) : Ce schéma sert à représenter de façon claire et précise le déroulement du processus de commande, sans tenir compte de l'emplacement réel du matériel. Ce schéma permet de voir la séparation entre le circuit de puissance gros consommateur de courant et le circuit de commande permettant grâce à l’alimentation de la bobine du contacteur d’enclencher le circuit de puissance Q2 5 6 3 1 2 4 KM1 ( 02 - G ) 5/L3 6/T3 3/L2 1/L1 2/T1 4/T2 RT1 1/L1 3/L2 5/L3 2/T1 4/T2 6/T3 M1 M 3 ~ U V W T1 230 V / 24 V 1 3 2 4 Q3 Courbe D 3 1 2 4 Q4 Courbe C 3 1 2 4 Q1 2 4 6 1 3 5 8 7 1 2 3 4 4 5 5 6 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 23 ( 02 - B ) ( 02 - B ) 400 V 3 ~ L1 L2 L3 PE N Interrupteur sectionneur Sectionneur porte fusible Contact de puissance du contacteur Relais thermique Moteur à cage Disjoncteur magnéto thermique Transformateur Disjoncteur magnéto thermique S01 1 2 KM1 NC NO P( 01 - G ) ( 02 - H ) A1 A2 S1 3 4 KM1 ( 02 - G ) 13 14 S02 1 2 RT1 95 96 1 2 3 4 5 5 6 6 ( 01 - M ) ( 01 - N ) 24 V AC Bobine du contacteur Maintien Contact du relais thermique Page 3 Dessin électrique et schémas de systèmes automatiques : types de schémas et liens Monsieur Verhoye 2.3 Le schéma simplifié (ou unifilaire) : Ce schéma permet de simplifier tous les systèmes à plusieurs conducteurs par une représentation unifilaire (une seule ligne pour représenter plusieurs conducteurs ). La simplification ne peut toutefois être utilisée que si la compréhension, la clarté et l'utilisation du schéma ne sont pas diminués. Ce genre de schéma est par exemple utilisé en industrie pour avoir un aperçu global de la composition d’une installation et pour le rapport obligatoire à faire devant un organisme agréé. Ce schéma est complété par des schémas multifilaires plus détaillés. 3. Intérêts de la séparation de la commande et de la puissance Si les deux circuits n’étaient pas séparés, il faudrait que chaque constituant de la commande puisse supporter les courants demandés par les récepteurs de puissance. Dans le circuit de commande, le courant demandé par les récepteurs (bobine, capteurs) est faible, donc tous les constituants ( bouton poussoir, contact de commande, capteurs) sont de petites dimensions. Un autre intérêt est la sécurité, de plus en plus d’armoires industrielles possèdent un circuit de commande en 24 Volts. Cette tension est inférieure à la tension de sécurité qui est de 25 volts dans les locaux humides et 50 volts dans les locaux secs ( Conforme au règlement général de l’installation électrique) Page 4 Dessin électrique et schémas de systèmes automatiques : types de schémas et liens Monsieur Verhoye 4. Constitution des installations électriques Les installations électriques d'automatisme sont séparées en deux parties distinctes appelées : - Circuit de commande - Circuit de puissance. 4.1. Le circuit de commande : Il comprend les installations nécessaires à la commande et au contrôle de l'automatisme et sert à transmettre les ordres donnés manuellement et automatiquement. Les circuits de commande correspondant à une section de câble plus fine sont représentés en traits fins. Il est composé : - d'une source de tension - d'une protection de circuit ( fusible ou disjoncteur) - d'appareil de commande ( interrupteur, bouton poussoir, commutateur....). - de capteurs ( cellules, fin de course, capteur de niveau, de pression). - d'organe de liaison avec le circuit de puissance (bobine de contacteur, de relais, gâchette de thyristor). 4.2 Le circuit de puissance : Il comprend les appareils nécessaires au fonctionnement des récepteurs de puissance, gros consommateurs de courant ( fours moteurs) et sert à exécuter les ordres reçus du circuit de commande. Les circuits de puissance sont représentés correspondant à une section de câbles plus grosse sont représentés par des traits plus épais Il est composé : - d'une source de tension - d'une protection de circuit ( fusible ou disjoncteur) - d'appareil de commande ( commutateur de charge ) si pas de circuit de commande séparé : exemple : machine à bois - d'organe de liaison avec le circuit de commande( contacts de puissance du contacteur , Anode cathode de thyristor). - des récepteurs de puissance (moteurs, fours, poste à souder, ). 4.3 Liaison entre les 2 types de circuits : Cette liaison se fait actuellement le plus souvent à l'aide du contacteur (voir étude des contacteurs et des relais). 5. Règles de repérage : - Tous les éléments ou appareils entrant dans la composition d'un équipement d'automatisme sont identifiés par une suite alphanumérique situé à gauche du symbole graphique : Q2 5 6 3 1 2 4 Sectionneur porte fusible - Toutes les bornes de raccordement des appareils sont également repérées par leur marquage Page 5 Dessin électrique et schémas de systèmes automatiques : types de schémas et liens Monsieur Verhoye - Le repère d'identification doit figurer : - pour les organes de commande, en dessous ou dans le symbole - pour les contacts et appareils, à leur gauche (représentation verticale). S1 3 4 km1 13 14 KM1 A1 A2 - Les repères de marquage des bornes d'un appareil sont obligatoirement inscrits à droite du symbole graphique de l'organe représenté. - Lors d'une représentation horizontale les règles sont les mêmes, seules les écritures pivotent d'un quart de tour ( π /2 rad ou 90 ° dans le sens trigonométrique ) 6. Le renvoi de folio Quand un schéma électrique est composé de plusieurs folios, il faut donc faire le lien électrique entre les fils électriques des différents folios. Cet exemple situé au folio 1 montre que ce fil électrique continue au folio 2 à la colonne B. Le sens de la flèche montre le départ vers un autre folio 23 ( 02 - B ) ( 02 - B ) De même, au folio 2, la flèche ci-dessous montre la provenance du fil électrique. Ce fil est donc raccordé au folio 1 colonne m ( 01 - M ) Page 6 Dessin électrique et schémas de systèmes automatiques : types de schémas et liens Monsieur Verhoye 7 Les références croisées Quand un récepteur ne fonctionne pas ( moteur ), ce n’est pas pour la plupart du temps la faute du récepteur mais bien des éléments de commande qui activent les contacts de puissance de ce récepteur. Les références croisées sont des éléments très intéressants pour retrouver assez vite les éléments permettant la commande de ce récepteur. La référence croisée (02-G) nous montre que la bobine du contacteur est située au folio 2 colonne G KM1 ( 02 - G ) 5/L3 6/T3 3/L2 1/L1 2/T1 4/T2 Contact de puissance du contacteur De même, au folio 2, en-dessous de la bobine du contacteur, le tableau ci-dessous nous montre que les contacts de puissances ( NO : normal open) de la bobine sont situés au folio 1 colonne G et qu’un uploads/Industriel/ dessin-electrique-et-schemas-de-systemes-automatiques-l1-l2-l3-n.pdf