[PDF] ÉTUDE TECHNOLOGIQUE DU CABLAGE INDUSTRIEL

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ÉTUDE TECHNOLOGIQUE DU

CABLAGE INDUSTRIEL

OBJECTIFS

Objectifs

analyser un schéma électrique industriel.

Prérequis

CMSE 1

Électricité 2

public cible

2ièmeannée Génie Industriel et Maintenance (GIM)

Schémasdes circuits électriques

Schémaexplicatifdestinéàfaire

comprendreendétaillefonctionnement deildoitégalement permettrelecâblageetaiderlorsde dépannageéventuel.

Ilreprésentepardessymbolesun

équipementaveclesconnexions

électriquesouautresliaisonsqui

interviennentdansson fonctionnement.(fig,01)

Pourfaciliterlacompréhension,la

utilisée(lesélémentsd'unmême appareilsontséparésetdisposésde manièrequeletracédechaquecircuit depuissanceetceuxdecommande,de signalisationsontgénéralement, duschéma. danscetteliasse(folio)(fig,02). l'identificationdel'équipement.

Figure 02: folio avec sa cartouche

Quelques rappels de terminologie

dansunatelier,...),

Industriel automatisé

Dossier technique d'un équipement

électrique

Cedossiercomprendprincipalement,

suivantnécessité: unepagedegardedécrivantlalistedes documentsavecleursnumérosdefolios, etleurindice. leschémafonctionnel(telque ordinogramme,organiphase.logigramme, leschémadescircuits(puissance,et commande,signalisation), leplandedispositiondel'appareillage

électrique,

lanotice,oudiagramme,de fonctionnement. leschémadesbornes,celuides connexionsextérieures. lanomenclaturedumatérielélectrique (fig,04) 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)

Repéragede 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. 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. 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. Schématisation des circuits électriques industriels câble desortie câbled'entrée

Circuit industriel depuissance

alimentation externe branchement normalisé au réseau (classe ҧconducteurPE) borniers pour lesentrées/sorties appareils de protection indispensables (dimensionnés pour lesrécepteurs)

Contexte d'utilisation duschéma

élément du dossierélectrique

élaboré par leconcepteur

utilisé par le fabricant, les utilisateurs, les normalisation (symboles, repérage) nécessaire pour lacompréhension "armoire branchement(prises) réseauélectrique (issu duTGBT) borniers del'armoire disjoncteursectionneur magnéto-thermique interrupteur (depuissance) borniers del'armoire récepteur(projecteur)

230 / 400 V ~ 50HzL3

L2 L1 N PE PE PE

X0.0 X1.0 X1.1

Q2 1 OI 3 24

X0.1 X1.2 X1.3

Q1 C 6A 24
13 PE

E1 1000W

12 Exemple : système d'alimentation d'un projecteur (1e variante)

Figure 06: Circuit industriel de puissance

Appareil maître : contacteur depuissance

" interrupteur » de puissance à commandeélectrique fermeture des contacts de puissance (1-2, 3-4, 5-6) par électroaimant si bobine (A1-A2) soustension appareil monostable : ressort de rappel aurepos

Principe de la commandeséparée

circuit de puissance : récepteurs connectés via les contacts de puissance descontacteurs circuit de commande : bobines des contacteurs alimentés via les appareils d'interface(boutons)

Intérêt de la commandeséparée

complexité de fonctionnementpossible sécurité d'utilisation : circuit de commande en TBTS via un transformateur desécurité circui tde p uis sanc e circui tde comm ande contacteur depuissance X2.1 X2.0 KM1 A1 A2 2 1 F1 gG 1A N 01S1 3 4 bobine pupitre

1/L1 3/L2 5/L3

2/T1 4/T2 6/T3

KM1

X0.0 X1.0 X1.1

24
13 Q1 C 6A

230 V ~ 50Hz

PE

X0.1 X1.2X1.3

E1 1000W

12 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 (13parties) Ҿpartie 7 : appareils de protection et decommande

B)" Développement » duschéma

pas de schéma " architectural » en câblageindustriel (représentation filaire illisible sur le schémad'implantation) dégroupement des éléments dessymboles Objectif: lisibilité de la logique du fonctionnement des circuits (puissance/commande) " circuit»électrique=réseau d'appareils reliés par desconducteurs schémasymbolestraits A)NormalisationʇCEI : Commission ÉlectrotechniqueInternationale Principes de la schématisation développée

C)Symbolisation desappareils

contacts principauxٿ de 0 (appareil de commande) à 4 (appareil tétrapolaire) toujours groupés, représentés en traitsforts contactsauxiliairesٿ de 0 à 5, voire +, grâce auxadditifs dégroupés, pas forcément tous utilisés, en traitsfins organedecommande(" maître »descontacts)ٿ manuelٿ

électrique(bobine)ٿ

liaisonmécaniqueٿ KM1 organe de commande contacts auxiliaires contacts principaux KM1 liaison mécanique

2 types : ռà fermeture (F) -normalyopen(NO)ռà ouverture (O) normaly closed(NC)

esclaves de l'organe de commande, par liaison mécanique ҧindiquent l'état del'appareil récupération de l'information de l'état de l'appareil pour conditionner unecommande 12 ex. -bouton tournant

2 positionsfixes

Figure 08: exemple -contacteur tripolaire

D)Repérage des bornes desappareils

contacts depuissance appareil uni ou bipolaire :simplerepérage1 -2 ; 3-4 appareil tri ou tétrapolaires :doublerepérage1/L1 2/T1 ; contacts decommande chiffre des dizaines (et éventuellement descentaines) uniquement pour les appareils multi-contacts par construction numéro d'ordre par fonction de contact surl'appareil exemple : 13-14ѧ1e contact ordinaireNO bobineA1 KM0 A2 3 4 1 2 S0 13 14 21
22
KM0

2/T14/T26/T38/T4

KM0 X1 X2 H0 voyant lumineux récepteursdecommandebornier:X nbornier .npôle contacteurtétrapolaire

1/L1 3/L2 5/L37/L4

bouton poussoir contacteur chiffre des unités ٿ ordinaire1 -23 -4 spécial (thermique, temporisé,etc.)5 -67 -8

X2.0X2.1X2.2

13-14(01-F4)

(01-E8)

E)Repérage équipotentiel des

conducteurs ႧRègles de numérotation (programmables enCAO) numéro identique pour tous les conducteurs qui sont toujours au mêmepotentiel incrémentation (+1) à chaque appareil dans le sens de lecture des circuits (gauche ѧdroite / haut ѧbas) circuit de puissance : numéro précédépar une lettre-repère du type de conducteur (L, N,PE) ᄔInconvénient : plusieurs possibilités decâblage

F)Références croisées des symboles

dégroupés symbole maître ٿ contacts esclaves ٿ contacts principaux : réf. facultative si faciles àtrouver 3 Q1 C 6A

1/L1 3/L2 5/L3

2/T1 4/T2 6/T3

KM1

230 V ~ 50Hz

X2.0 KM1 A1 A2 2 gG 1A 01 3 S1 4 pupitre KM1 13 H1 X1 X2 PE

E1 1000W

12 ABCDE 1 2 3 4 5 6 7 8 9 F 1 1 2 X2.1 2 4 4 1 143
X2.2 13 4 X2.3 4

X0.0 X1.0 X1.1

N1 L1 N1 L1 N1 F1 24
N2 L2 N3 L3

X1.3X0.1 X1.2

PE1 N3 L3

N1 L1 1 localisations par les coordonnées au cadre dufolio folio n2ѧ02G5 ѥcolonne G, ligne5 Figure 09: exemple -repérage alphanumérique protection mécanique des circuitscontre les déréglages et les modifications decâblage protection des personnescontre les contacts électriques dangereux (minimum IP > 20) les blessures sur anglesvifs

Structureinterne

châssis : montants, plaque pleine ou platine perforée fixation des appareils : rails profilés (35 mm) circulation des conducteurs : goulottes, liaisons des masses : visserie à picots, raccords flexibles ventilation : motorisation éventuelle,filtrage

1.L'armoire : a) lastructure

Enveloppe de confinement (à fermeture àclé) les liquides et poussières : IP>30les chocs : IK >08 Constitution des circuits électriques industriels

Figure 10: Armoire + platine de câblage

Sectionnement et protection électrique (descircuits) interrupteur (ou disjoncteur) -sectionneur principal sectionneurs porte-fusibles, disjoncteurs protection différentielle souventexterne

Commande (de l'alimentation desrécepteurs)

Connexion (des entrées/sorties del'armoire)

borniers fixes oudébrochables prises de courant (pour branchementsinternes)

1.L'armoire : l'appareillage

4 fonctionsprincipales:sectionnement, protection, commande,connexion

+transformation(certains appareils réalisent plusieurs fonctions)

électriqueٿ

Figure 11: appareillage dans une armoire

électrique

2.L'interface homme-machine (commande etsignalisation)

Appareillagemodulaire

boutons et voyantslumineux commutateurs, compteurs, terminaux de dialogue,balises

Implantation de l'interface homme-machine

Ⴇsur les portes et/ou les parois del'armoire solutionéconomique liaisonscourtes pasd'enveloppe supplémentaire Ⴇsur un pupitredéporté solution ergonomique pour lepilotage dusystème mécanisme : tête de voyant, bouton-poussoir, bouton tournant, " coup-de-poing» lampe : à diode, à incandescence, 5 couleursnormalisées contacts (2 ou 3 emplacements) : NC, NO, double(empilables)

3.La partie opérative(PO)

Actionneurs (récepteurs électriques du circuit depuissance) appareils d'éclairage résistances de chauffage moteurs

électroaimant, électrode, émetteur

Capteurs (exploités par le circuit decommande)

capteurstout-ou-rien capteurs à contact direct: fin de course, fermeture de détecteurs deproximité détecteursoptiques capteurs analogiques etnumériques Ⴇtraitement du signal parautomate

Figure 12: exemple -rectifieuse plane

4.Lesconducteurs

Connexions des extrémités desfils

Liaisons vers l'interfacehomme-machine

toron de fils de commande bus decommunication câblageindustrielʇconducteurs multibrins souples (faciles à courber) section(mm2)0,50,751,01,52,5461016 intensité max.(A)3610162530406080 circuit de commande(rouge)

Couleurs normalisées des fils:

moyen court double bornier pupitrepeigne toron circuit de puissance(noir)

PEٿvert-jauneNٿ

Liaisons vers les récepteurs et les capteurs ٿ bornes à vis-étriers ٿ bornes à ressorts ou à déplacement d'isolant ٿquotesdbs_dbs32.pdfusesText_38

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