Dans Automatisme
Dans cet article,nous allons voir comment câbler un automate programmable industriel (API).En effet,lors de la conception de l'armoire de commande de votre machine spéciale,vous câblerez les différents boutons poussoirs,capteurs et actionneurs sur les différentes entrées/sorties de votre automate.Il donc important de savoir comment réaliser le câblage de chaque élément de commande sur l'automate que l'on doit utiliser.
Avant d'aller plus loin,il faut savoir que la plupart des constructeurs d'automates fournissent dans leur manuel d'utilisation les schémas de câblage de leur contrôleur.Si vous ne savez pas comment câbler les E/S de votre automate ou si vous avez des doutes,nous vous conseillons de vous reférer à la documentation du constructeur.
En fonction de l'architecture matérielle de l'automate,le câblage peut différer.Les constructeurs d'automates proposent dans leurs catalogues deux catégories d'automates : les automates compacts (qui ont une alimentation et des entrées/sorties intégrées) et des automates modulaires qui nécessitent des modules séparées pour assurer leur alimentation ou pour ajouter des entrées/sorties supplémentaires.
Lors du cablâge d'un automate,les entrées/sorties de l'automate doivent toujours être alimentées.On rencontre souvent pour ce qui est des entrées digitales du 24 VDC (d'autres tensions d'alimentation alternatives ou continues peuvent être utilisées en fonction du modèle de l'automate).Pour les sorties digitales,on rencontre souvent du 220-240 VAC,il faut cependant noter que l'on peut aussi avoir une tension continue (DC) comme tension de sortie.Aussi les sorties digitales peuvent être de plusieurs types : transistors,relais ou triacs.Les sorties relais ou contact sec sont les plus flexibles vu qu'elles peuvent actionner à la fois des actionneurs DC et AC.Les sorties de type relais sont néanmoins plus lentes (temps de commutation plus longue,environ 10 ms).Les modules de sortie de type relais sont généralement aussi plus chèrs.Cependant,les sorties de type relais sont plus puissantes et moins sensibles aux variations et pics de tensions.
A la différence des sorties à contact sec comme les sorties de type relais,on a des sorties commutées avec les sorties de type transistor et triac.Les sorties transistor ne peuvent activer que des actionneurs DC alors que les sorties triac ne peuvent activer que des sorties AC.Les sorties triac sont très adaptés aux actionneurs nécessitant moins de 1 A.Les sorties transistors quant à eux utilisent des transistors NPN ou PNP avec des courants pouvant généralement aller jusqu'à 1 A .Leur temps de réponse est très rapide (inférieur à 1 ms).Pour ce qui est des E/S sorties analogiques,on aura souvent des signaux 0-10V,4-20mA ou encore 0-20mA.
Lorsque vous décidez de quel type de cartes d'entrée utiliser,il peut être important de prendre en compte les considérations suivantes :
- Les tensions continues sont généralement plus faibles et, par conséquent, plus sûres (12-24 V)
- Les entrées DC sont très rapides, les entrées AC nécessitent un temps d'activation plus long.Par exemple, une onde de 50Hz peut nécessiter
jusqu'à 1 / 50 sec pour une propagation
- Les signaux AC sont plus immunisés contre le bruit que les signaux DC, ce qui les rend adaptés aux longues distances et aux
environnements bruyants (magnétiques).
Le rôle du "commun" dans le câblage
Afin de comprendre comment câbler un automate,il faut d'abord comprendre à quoi sert le "commun".Comme on peut le voir dans l'image ci-dessous,le neutre de l'alimentation est raccordée au "commun" de la carte d'entrée de l'automate.En faisant cela,nous avons mis 0V comme tension de référence,et toutes les autres tensions des entrées de l'automate sont mesurées par rapport à cette référence. Si nous avions une seconde source d'énergie, nous aurions aussi besoin de connecter le neutre de sorte que les deux neutres soient connectés au même commun.Souvent,on confond masse et "commun".Le commun est une référence alors que la masse est utilisée pour éviter les chocs et les dommages matériels notamment dus au courants électrostatiques ou aux court-circuits.
Câblage : cas de l'automate Siemens S7-1214C DC/DC/DC
Dans le manuel d'utilisation de l'automate S7-1214C,vous pourrez trouver le schéma de câblage ci-dessous vous montrant comment câbler des entrées digitales et analogiques à l'automate.Comme énoncé plus haut,dans la majorité des cas,le schéma de câblage est donné,vous pouvez donc vous reférer au manuel en cas de doute.Ici on a un CPU comportant des entrées 24V DC et des sorties 24 V DC de type transistor.Ici,le "commun" des entrées digitales de l'automate 1M est connecté au 0 V.Les entrées de l'automate sont donc activées par une "logique positive".
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1) Pouvez-vous vous présenter brièvement et nous raconter votre parcours ?
Passionné de sciences et de technologies, j’ai commencé l’automatisme en maths sup, sur des bancs didactiques Schneider Electric, puis en école d’ingénieur, à Polytech’Lille, où j’ai pu perfectionner mes connaissances.C’est pendant mon stage d’ingénieur que j’ai pu mettre en œuvre mes connaissances acquises, avec un projet sur PL7 Pro avec de la robotique et de l’IHM (avec Vijeo Designer).
Ensuite, j’ai travaillé chez des intégrateurs, toujours sur du Schneider Electric, dans différents domaines : convoyage, agroalimentaire, chimie, …
Par la suite, j’ai rejoint Schneider Electric ; puis après 10 ans de techniques et de commerce, je me suis orienté dans le marketing, en tant que chef de produits EcoStruxure Machine chez Schneider Electric France.
Mon parcours est disponible sur LinkedIn : https://www.linkedin.com/in/maxenceprouvost
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