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 Élaboration des circuits

Le montage des circuits à commande électropneumatiques nécessite l'élaboration de deux sortes de schémas :

- un schéma de puissance pneumatique ;

- un schéma de commande électrique.

A ce stade de l'étude, vous connaissez assez bien les modalités d'élaboration des montages pneumatiques. Par contre, vous en avez encore beaucoup à apprendre pour concevoir un schéma électrique.

Cette étude vous permettra de vous familiariser avec l'élaboration des schémas de circuits à commande électropneumatiques.

Quelques montages vus précédemment seront repris pour répondre cette fois à une commande électrique.

Règles d'élaboration d'un schéma

Pour concevoir un circuit électrique, on se sert des symboles des composants pour tracer ce qu'on appelle un schéma développé.

Schéma développé

Les symboles des différents composants d'un circuit électrique sont disposés de manière à ce que le tracé de chaque circuit puisse être facilement suivi (évitant les croisements de fils) et facilement analysé (dans un ordre correspondant à la séquence du fonctionnement).

Le schéma développé est le type de schéma que vous utiliserez le plus souvent. Étant donné que l'ordre de ses lignes représente habituellement le déroulement de la séquence électrique, l'analyse du fonctionnement d'un circuit se fait le plus souvent à partir d'un schéma développé. Il est indispensable pour repérer un défaut lors du dépannage d'un circuit de commande.

La clarté qu'il présente pour les tâches d'analyse surpasse celle des autres types de schémas.

Le schéma développé présente une distinction claire entre les composants du circuit de puissance et ceux du circuit de commande.

Règles

Lors de l'élaboration d'un schéma développé, il faut respecter les règles suivantes.

- Chaque circuit contenu entre les deux lignes d'alimentation doit traverser une charge (bobine de relais et d'électrovanne, solénoïde d'un électrodistributeur, lampe témoin, etc.) pour créer une chute de tension et éviter un court-circuit.

- Par convention, toutes les charges occupent la fin de chacune des lignes.

- Il est préférable de numéroter chaque ligne du circuit de commande et les contacts des bobines.

- L'ajout d'une inscription ou d'un commentaire se rapportant à la fonction des composants favorise la compréhension du fonctionnement d'un circuit.

- Pour faciliter le branchement du circuit, il est préférable d'allouer une identification (L1, 1, 2, 3, 4, 5, … , L2) entre chacun des composants du circuit de commande (figure 5.20). C'est l'identification que porte normalement chacun des conducteurs dans l'armoire de commande. C'est un repérage qui ne tient pas compte des numéros des bornes sur lesquelles les fils sont raccordés.

Figure 5.20    Schéma développé.

Le schéma développé de la figure 5.20 respecte l'ensemble de ces règles. Les lignes du schéma sont dessinées à égale distance et numérotées l'une à la suite de l'autre. Chaque ligne relie les deux lignes d'alimentation :

- En courant alternatif, le circuit de commande d'un schéma développé est toujours contenu entre deux lignes d'alimentation identifiées par L1 et L2 ou L1 et N (neutre) ou encore la sortie d'un transformateur. La disposition est soit horizontale, soit verticale.

- En courant continu, le signe "+" identifie la borne positive et le signe "-" indique la borne de retour de courant.

Grâce aux inscriptions et aux commentaires du schéma de la figure 5.20, il est facile de déduire le fonctionnement du circuit.

- Au repos, le relais "KA1" est désactivé et les contacts prennent leur état normal.

- Le contact KA1 (NF) de la ligne 4 permet à la lampe témoin H2 "hors fonction" de s'allumer.

- Si l'on appuie sur le bouton-poussoir "marche" S2, le relais "KA1" s'enclenche et les contacts changent d'état (ligne 1).

- Le contact KA1 (NO) de la ligne 3 se ferme et la lampe témoin H1 "en fonction" s'allume tandis que H2 de la ligne 4 s'éteint.

- Lorsqu'on relâche le bouton-poussoir "marche" S2, le relais KA1 reste activé grâce au contact de maintien KA1 de la ligne 2.

- Pour remettre le circuit à l'état de repos, il suffit d'actionner le bouton "arrêt" S1 pour couper l'alimentation du relais et permettre aux contacts de reprendre leur état initial.

- Dès que l'on relâche le bouton-poussoir d'arrêt S1, il est possible d'activer de nouveau le relais par l'intermédiaire du bouton de marche S2.

Notez que l'ensemble des boutons-poussoirs NF d'arrêt et NO de mise en marche constitue un poste marche-arrêt. La façon de les raccorder apparaissant à la figure 5.20 fait en sorte que le bouton d'arrêt prédomine sur celui de la mise en marche. La plupart des circuits de commande fonctionnent de cette manière.

Par ailleurs, il faut faire preuve de vigilance lors du branchement des circuits. Il est fortement recommandé d'identifier chaque raccordement de fil à l'aide d'un chiffre.

Cette technique facilite le repérage des bornes sur n'importe lequel des composants et réduit les risques de mauvais branchement. Prenez l'exemple du branchement du circuit de la figure 5.20 avec un relais muni de contacts à deux positions (figure 5.21).

Un premier contact, ligne 2, sert pour le contact de maintien (contact d'auto-alimentation) tandis qu'un seul autre peut servir pour les contacts des lignes 3 et 4 parce qu'il y a une borne commune qui se branche sur la ligne d'alimentation.

Figure 5.21   Branchement des contacts d'un relais.

Avec un peu d'expérience, un tel circuit se réalise très facilement, et il peut paraître superflu de numéroter les lignes du schéma, d'indiquer l'emplacement des contacts ou encore d'identifier le branchement des fils.

Toutefois, avec un certain recul, on constate que tous ces éléments contribuent à analyser plus rapidement un circuit et à le rendre compréhensible pour d'autres intervenants lors de l'installation, d'une modification ou d'une éventuelle procédure de dépannage. La figure 5.22 vous présente la mise en œuvre des règles d'un schéma développé :