Electro Pneumatic Fr
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Transcript of 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
© Festo Didactic GmbH & Co. • Electropneumatique
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
© Festo Didactic GmbH & Co. • Electropneumatique
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
© Festo Didactic GmbH & Co. • Electropneumatique
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
© Festo Didactic GmbH & Co. • Electropneumatique
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
© Festo Didactic GmbH & Co. • Electropneumatique
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
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© Festo Didactic GmbH & Co. • Electropneumatique
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
© Festo Didactic GmbH & Co. • Electropneumatique
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
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© Festo Didactic GmbH & Co. • Electropneumatique
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
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© Festo Didactic GmbH & Co. • Electropneumatique
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
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5
2
2
1
3
2
1
3
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© Festo Didactic GmbH & Co. • Electropneumatique
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
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11
22
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© Festo Didactic GmbH & Co. • Electropneumatique
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.
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1414
DésactivéActivé
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© Festo Didactic GmbH & Co. • Electropneumatique
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.
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© Festo Didactic GmbH & Co. • Electropneumatique
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
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© Festo Didactic GmbH & Co. • Electropneumatique
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
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© Festo Didactic GmbH & Co. • Electropneumatique
Electrodistributeur 2/2 non piloté
Fermé au repos, avec rappel du ressort
Bobine excitatrice non conductrice
� L'orifice 1 est obturé.
� L'orifice 2 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
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© Festo Didactic GmbH & Co. • Electropneumatique
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
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© Festo Didactic GmbH & Co. • Electropneumatique
Electrodistributeur 3/2 piloté
Fermé au repos, avec rappel du ressort, commande manuelle auxiliaire
Bobine excitatrice non conductrice
� L'orifice 1 est obturé.
� 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.
Bobine excitatrice conductrice
� 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.
� L'orifice 3 est obturé.
� L'air comprimé circule de l'orifice 1 vers l'orifice 2.
2
1 3
33
11
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16
© Festo Didactic GmbH & Co. • Electropneumatique
Electrodistributeur 5/2 piloté
Rappel du ressort, commande manuelle auxiliaire
Bobine excitatrice non conductrice
� L'air comprimé circule de l'orifice 1 vers l'orifice 2.
� L'air comprimé est orienté de l'orifice 4 vers l'orifice 5.
� L'orifice 3 est obturé.
� 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.
Bobine excitatrice conductrice
� 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.
� L'orifice 5 est obturé.
� L'air comprimé circule de l'orifice 1 vers l'orifice 4.
� L'air comprimé est orienté de l'orifice 2 vers l'orifice 3.
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
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© Festo Didactic GmbH & Co. • Electropneumatique
Electrodistributeur à impulsions 5/2 piloté
Commande manuelle auxiliaire
Bobine excitatrice Y1 conductrice, Bobine excitatrice Y2 non conductrice
� La soupape est commutée.
� L'orifice 3 est obturé.
� L'air comprimé circule de l'orifice 1 vers l'orifice 2.
� L'air comprimé est orienté de l'orifice 4 vers l'orifice 5.
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.
� L'orifice 5 est obturé.
� L'air comprimé circule de l'orifice 1 vers l'orifice 4.
� L'air comprimé est orienté de l'orifice 2 vers l'orifice 3.
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
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© Festo Didactic GmbH & Co. • Electropneumatique
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
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© Festo Didactic GmbH & Co. • Electropneumatique
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
© Festo Didactic GmbH & Co. • Electropneumatique
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
© Festo Didactic GmbH & Co. • Electropneumatique
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
© Festo Didactic GmbH & Co. • Electropneumatique
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
© Festo Didactic GmbH & Co. • Electropneumatique
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
© Festo Didactic GmbH & Co. • Electropneumatique
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
© Festo Didactic GmbH & Co. • Electropneumatique
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
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© Festo Didactic GmbH & Co. • Electropneumatique
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
© Festo Didactic GmbH & Co. • Electropneumatique
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
© Festo Didactic GmbH & Co. • Electropneumatique
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
© Festo Didactic GmbH & Co. • Electropneumatique
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
© Festo Didactic GmbH & Co. • Electropneumatique
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
© Festo Didactic GmbH & Co. • Electropneumatique
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
© Festo Didactic GmbH & Co. • Electropneumatique
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
© Festo Didactic GmbH & Co. • Electropneumatique
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
© Festo Didactic GmbH & Co. • Electropneumatique
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
© Festo Didactic GmbH & Co. • Electropneumatique
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
© Festo Didactic GmbH & Co. • Electropneumatique
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
© Festo Didactic GmbH & Co. • Electropneumatique
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
© Festo Didactic GmbH & Co. • Electropneumatique
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
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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
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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
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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
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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