
Introduction : Pourquoi les symboles sont importants
Dans l’automatisation et le contrôle modernes, le timing est essentiel. Les relais temporisés échelonnent le démarrage-de moteurs massifs. Ils garantissent que les dispositifs de sécurité restent verrouillés. Un contrôle précis basé sur le temps-est la force invisible derrière des machines sûres, efficaces et intelligentes.
Au cœur de ces opérations chronométrées se trouve le relais temporisé. Sa représentation sur les schémas électriques est le langage que nous devons parler couramment.
Comprendre le symbole du relais temporisé n’est pas seulement un exercice académique. Il s'agit d'une exigence fondamentale pour quiconque conçoit, construit ou dépanne des circuits de commande électrique.
Qu'est-ce qu'un relais temporisé ?
Un relais temporisé, ou relais temporisé, est un dispositif de contrôle qui active ou désactive un ensemble de contacts après un délai prédéterminé. Considérez-le comme un interrupteur intelligent doté d'un-chronomètre intégré et réglable.
Lorsque son entrée de commande, ou bobine, reçoit un signal (ou en perd un), elle ne réagit pas instantanément. Au lieu de cela, il attend. Le relais attend que le temps réglé s'écoule avant de modifier l'état de ses contacts de sortie.
Cette simple fonction « attendre, puis agir » est incroyablement puissante. On retrouve les relais temporisés dans d'innombrables applications :
Contrôler les séquences de démarrage-des moteurs, comme les démarreurs étoile-triangle, pour réduire la tension sur le réseau électrique.
Création d'événements chronométrés dans les processus de fabrication, tels que les cycles de remplissage, de mélange ou de durcissement.
Assurer des délais de sécurité, comme empêcher l’ouverture d’une porte de machine jusqu’à ce que toutes les pièces mobiles soient arrêtées.
Gestion de l'automatisation des bâtiments pour les cycles d'éclairage, de chauffage ou de ventilation (CVC).
Un premier aperçu : symbole de base
Avant de plonger dans les complexités, regardons une représentation générique. À la base, un symbole de relais temporisé combine les éléments d’un relais standard avec un identifiant unique. Cet identifiant signifie la fonction de synchronisation du relais.
[Image : Image claire et de haute qualité-d'un symbole générique de relais temporisé, montrant une bobine et un contact avec un indicateur de synchronisation comme un « X ».]
Ce symbole est notre point de départ. Comme nous le verrons, l'apparence spécifique de cet identifiant de timing est le point où les différentes normes internationales divergent. Cela peut prêter à confusion si vous n’êtes pas préparé. Ce guide vous préparera.
L'anatomie d'un symbole
Pour véritablement lire un schéma, nous devons aller au-delà de la simple reconnaissance d’une forme. Nous devons déconstruire le symbole du relais temporisé en ses composants essentiels. Cela nous aide à comprendre comment il communique sa fonction.
Chaque symbole de relais temporisé, quelle que soit la norme, est construit à partir de trois parties fondamentales.
[Image : Un grand diagramme clairement étiqueté décomposant un symbole de relais temporisé CEI en trois parties principales : le rectangle de la bobine, les symboles de contact NO/NC et l'identifiant de la fonction de synchronisation (par exemple, un bloc solide) à l'intérieur du symbole de la bobine.]
Les composants de base
La bobine
La bobine est le « cerveau » du relais. Son symbole est typiquement un rectangle (norme CEI) ou un cercle (norme ANSI). Ce composant représente l'électro-aimant qui initie le processus de synchronisation.
Lorsqu'une tension est appliquée à ses bornes, généralement étiquetées A1 et A2, la bobine est alimentée. Cette action-ou la-mise hors tension-suivante est le déclencheur. Cela démarre le compte à rebours du chronomètre.
Les Contacts
Les contacts sont la partie « action » du relais. Ce sont les interrupteurs qui s'ouvrent ou se ferment pour contrôler le circuit principal. Les symboles sont les mêmes que pour n'importe quel relais standard. Deux lignes parallèles représentent un contact normalement ouvert (NO). Les mêmes lignes avec une barre oblique représentent un contact normalement fermé (NC).
Ce qui les rend uniques dans un relais temporisé, c'est que leur action est retardée. Ce sont des contacts « chronométrés ». Ils ne changent pas d'état instantanément avec la bobine. Ils attendent la fin du délai.
L'identifiant de la fonction de synchronisation
Il s'agit de l'élément graphique qui vous indique explicitement : « Ceci n'est pas un relais standard ; c'est une minuterie. » C'est la partie la plus critique du symbole. C'est également la principale source de variation entre les normes.
Cet identifiant peut être un petit graphique placé à l'intérieur du symbole de la bobine (méthode CEI). Ou bien il peut s'agir d'une modification du symbole de contact lui-même (méthode ANSI). C'est ce repère visuel qui indique le type spécifique de timing, tel que le délai d'activation ou le délai de désactivation.
La grande fracture : CEI contre ANSI
Dans le monde des schémas électriques, deux normes majeures régissent les symboles que nous utilisons. Comprendre les deux est essentiel pour tout professionnel travaillant sur des équipements provenant de différentes régions du monde.
L’absence d’une norme mondiale unique est une source fréquente de confusion. Un schéma d’un constructeur de machines européen sera fondamentalement différent de celui dessiné en Amérique du Nord.
Comprendre les normes
CEI (Commission Electrotechnique Internationale)
La CEI, en particulier la norme CEI 60617, est la force dominante en Europe, en Asie et dans de nombreuses autres régions du monde. Ses symboles graphiques sont conçus pour être fonctionnels et indépendants de la langue-. Le style CEI est souvent décrit comme symbolique. Un symbole de base est modifié en ajoutant d'autres symboles pour définir sa fonction.
ANSI (Institut national américain de normalisation) et NEMA
En Amérique du Nord, les normes en vigueur sont celles de l'ANSI, comme ANSI/IEEE Std 315. Elles sont souvent utilisées conjointement avec les directives de la NEMA (National Electrical Manufacturers Association). Le style ANSI peut être considéré comme plus descriptif. Il modifie souvent le composant primaire (le contact) pour montrer son comportement spécifique.
Comparaison de-à-tête
La différence philosophique entre ces deux normes est plus évidente dans la manière dont elles représentent les relais temporisés.
Représentation de la bobine
Il s'agit d'un cadeau simple mais immédiat. Un schéma CEI utilisera presque toujours un rectangle pour représenter une bobine de relais. Un schéma ANSI utilisera un cercle.
Représentation des contacts et des délais
C’est la principale différence. C'est une distinction essentielle que vous devez comprendre.
L'approche CEI sépare les composants. Il utilise un symbole de contact standard NO ou NC. La fonction de synchronisation est définie en ajoutant un identifiant graphique au *symbole de la bobine*. Les contacts sont ensuite référencés-à cette bobine temporisée.
L'approche ANSI intègre la fonction dans les contacts. Le symbole de la bobine reste un cercle simple et générique. La fonction de synchronisation est indiquée en modifiant les *symboles de contact eux-mêmes*. La forme du contact vous indique s'il est chronométré et comment il se comporte.
Décomposons cela dans un tableau comparatif. Il s’agit des informations les plus cruciales pour interpréter correctement n’importe quel schéma.
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Fonction de synchronisation |
Symbole CEI 60617 (bobine + contact) |
Symbole ANSI/IEEE Std 315 (contact uniquement) |
Explication |
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Sur-Délai (TON) |
Bobine:Rectangle avec un bloc noir uni.Contact:Symbole standard NO/NC. |
Contact:Symbole standard NO/NC avec une seule pointe de flèche pointant vers l'intérieur, indiquant le sens du retard (retard à la fermeture/ouverture). La bobine est un simple cercle. |
Le contact ne change d'état qu'après que la bobine a été alimentée en continu pendant la durée prédéfinie. Souvent appelé TDON (Time Delay On Energization). |
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Désactivation-Délai (TOF) |
Bobine:Rectangle avec une boîte creuse contenant un « X ».Contact:Symbole standard NO/NC. |
Contact:Symbole NO/NC standard avec une seule pointe de flèche pointant vers l'extérieur, indiquant un délai de mise hors tension-. La bobine est un simple cercle. |
Le contact change d'état instantanément lorsque la bobine est alimentée. Il ne revient à son état normal qu'une fois la bobine hors tension-pendant la durée prédéfinie. Souvent étiqueté comme TDOF (Time Delay On De-mise sous tension). |
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Sur-DélaiCaroline du Nord |
Bobine:Rectangle avec un bloc noir uni.Contact:Symbole NC standard. |
Contact:Symbole NC avec une pointe de flèche-pointant vers l'intérieur. Le contact est « Timed To Open » (TDO). |
Le contact NC s'ouvre uniquement après que la bobine a été alimentée pendant la durée prédéfinie. |
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On-Délai NON |
Bobine:Rectangle avec un bloc noir uni.Contact:Symbole NON standard. |
Contact:AUCUN symbole avec une pointe de flèche-pointant vers l'intérieur. Le contact est "Timed To Close" (TDC). |
Le contact NO se ferme seulement après que la bobine a été alimentée pendant la durée prédéfinie. |
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Désactivation-DélaiCaroline du Nord |
Bobine:Rectangle avec une boîte creuse contenant un « X ».Contact:Symbole NC standard. |
Contact:Symbole NC avec une pointe de flèche-pointant vers l'extérieur. |
Lorsque la bobine est alimentée, le contact s'ouvre instantanément. Lorsque la bobine est hors tension, elle reste ouverte pendant la durée prédéfinie avant de se refermer. |
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Arrêt-Délai NON |
Bobine:Rectangle avec une boîte creuse contenant un « X ».Contact:Symbole NON standard. |
Contact:AUCUN symbole avec une pointe de flèche-pointant vers l'extérieur. |
Lorsque la bobine est alimentée, le contact se ferme instantanément. Lorsque la bobine est hors tension, elle reste fermée pendant la durée prédéfinie avant sa réouverture. |
Ce tableau est votre pierre de Rosette pour les symboles de relais temporisés standard dans les schémas électriques. La mémorisation de ces différences évitera des interprétations erronées critiques de la logique du circuit.
Fonctions de synchronisation de décodage
Le symbole sur la page est statique, mais l'appareil qu'il représente est dynamique. Pour traduire ces symboles en comportement-du monde réel, nous devons comprendre les principales fonctions de synchronisation. Nous devons savoir comment ils fonctionnent dans le temps.
La meilleure façon de visualiser cela est d’utiliser un chronogramme. Ce graphique simple trace l'état de l'entrée (bobine) et de la sortie (contacts) en fonction du temps. Cela rend la logique de la fonction très claire.
Sur-Délai (TON/TDE)
Il s'agit de la fonction de synchronisation la plus courante. Il est officiellement connu sous le nom de « Temporisation à la mise sous tension » (TDE). Mais il est presque universellement appelé « On-Delay » (TON).
Sa logique est simple : « Attendez, puis agissez ». La période de retard commence au moment où la bobine est alimentée. Les contacts ne changent d'état qu'une fois ce délai écoulé. Si le signal de la bobine est supprimé avant la fin du temps, la minuterie se réinitialise. Les contacts ne fonctionnent pas.
[Image : Un chronogramme pour On-Delay. La trace supérieure (entrée/bobine) passe de FAIBLE à ÉLEVÉ et reste ÉLEVÉE. La trace inférieure (sortie/contact) reste FAIBLE pendant une période « t » après que l'entrée passe à HAUTE, puis passe à HAUTE.]
Un cas d'utilisation courant est le démarrage échelonné-de plusieurs moteurs. En utilisant des temporisateurs on-, nous pouvons démarrer chaque moteur quelques secondes après le précédent. Cela évite un courant d'appel massif qui pourrait déclencher un disjoncteur ou déstabiliser l'alimentation électrique.
Désactivation-Délai (TOF/TDF)
La deuxième fonction la plus courante est « Temporisation à la désactivation- » (TDF) ou « Délai d'arrêt - » (TOF).
Sa logique est plus complexe : « Agissez maintenant, attendez plus tard ». Lorsque la bobine est alimentée, les contacts changent d'état immédiatement, tout comme un relais standard. La fonction de synchronisation ne commence que lorsque la bobine est hors tension-.
Lors de la-mise hors tension, les contacts restent dans leur état modifié pendant la durée prédéfinie. Après cette période, ils reviennent enfin à leur état normal de repos. De nombreux temporisateurs à l'arrêt- nécessitent une tension d'alimentation continue distincte du signal de déclenchement. Cela alimente la minuterie pendant la période de retard d'arrêt-.
[Image : Un chronogramme pour le délai d'arrêt-. La trace supérieure (entrée/bobine) va de HAUT à BAS. La trace inférieure (Sortie/Contact) passe instantanément à HAUT avec l'entrée et reste ÉLEVÉE pendant une période « t » après que l'entrée passe à BAS, puis passe à BAS.]
Une application classique est le ventilateur de refroidissement d'une machine. Lorsque la machine est éteinte (-désactivant la bobine de la minuterie), la minuterie d'arrêt-maintient le ventilateur en marche pendant cinq minutes supplémentaires. Cela dissipe la chaleur résiduelle, prolongeant ainsi la durée de vie de la machine.
Autres fonctions communes
Si TON et TOF couvrent la majorité des applications, vous en rencontrerez d’autres.
Relais à impulsions (ou à intervalles)
Lors de la mise sous tension de la bobine, les contacts changent d'état immédiatement et restent modifiés pendant une durée prédéfinie. Cela se produit même si la bobine reste sous tension. Après l’intervalle, ils reviennent à leur état normal. Ceci est utile pour créer une impulsion unique-durée fixe, comme l'activation d'un distributeur de colle pendant exactement deux secondes.
Relais clignotant (ou cyclique)
Cette minuterie fournit un cycle marche/arrêt continu et répétitif tant que la bobine est sous tension. L'heure d'activation et l'heure d'arrêt peuvent souvent être réglées indépendamment. Il s'agit de la fonction utilisée pour créer des voyants d'avertissement, alterner les tâches de pompe et d'autres processus cycliques.
Rassembler tout cela
Les symboles isolés sont une chose. C’est en les voyant dans un schéma fonctionnel complet que se forge une véritable compréhension. Analysons un circuit commun du monde réel-pour voir le relais temporisé dans son habitat naturel.
Cet exercice nous fait passer de la théorie à la pratique. Il montre comment les informations du symbole guident l'ensemble de la séquence opérationnelle d'une machine.
Étude de cas : Démarreur étoile-Delta
Un démarreur étoile-triangle est une méthode utilisée pour réduire le courant de démarrage d'un gros moteur à induction triphasé-. Il démarre le moteur avec les enroulements connectés en configuration "étoile". Il passe ensuite en configuration « delta » pour un fonctionnement normal. Un relais temporisé est l’appareil parfait pour automatiser cette transition.
Passons en revue un schéma standard CEI-.
[Image : Un diagramme schématique clair et annoté d'un circuit de démarreur de moteur étoile-triangle utilisant les symboles CEI. Le contacteur principal (KM1), le contacteur étoile (KM2), le contacteur triangle (KM3) et le temporisateur à l'allumage - (KT1) sont clairement étiquetés.]
Voici la séquence des opérations, telle qu'elle est expliquée par le schéma.
Étape 1 : État initial
Au repos, tous les contacteurs sont hors tension-. Le moteur est éteint. Les contacts normalement ouverts sont ouverts et les contacts normalement fermés sont fermés.
Étape 2 : Démarrage-(Étoile)
Lorsque l'opérateur appuie sur le bouton-poussoir "Démarrer"-PB1, un circuit est terminé. Cela alimente la bobine du contacteur principal, KM1. L'alimentation circule à travers un contact fermé sur KM1 et un contact normalement fermé sur la minuterie KT1. Cela alimente le contacteur étoile KM2.
Simultanément, la bobine du relais temporisé à l'enclenchement-, KT1, est également alimentée. Nous savons qu'il s'agit d'un temporisateur à l'allumage-car son symbole de bobine (un rectangle) comporte un bloc noir uni à l'intérieur. Le minuteur a maintenant commencé son compte à rebours, généralement réglé sur 5 à 10 secondes.
A ce moment, le contacteur principal (KM1) et le contacteur étoile (KM2) sont actifs. Le moteur commence à tourner en configuration étoile, consommant un courant réduit.
Étape 3 : Le délai
Pendant les 5 à 10 secondes suivantes, rien ne change. Le moteur accélère et la minuterie KT1 « compte ». L'ensemble du système attend que la minuterie termine son délai programmé.
Étape 4 : Transition vers Delta
Après l'expiration du temps prédéfini, les contacts temporisés de KT1 fonctionnent. Son contact Normalement Fermé, qui alimentait le contacteur étoile (KM2), s'ouvre désormais. Cela met-hors tension KM2, déconnectant ainsi la connexion en étoile.
Presque simultanément, son contact Normalement Ouvert se ferme. Ceci complète le circuit jusqu'à la bobine du contacteur triangle, KM3. Le contacteur triangle est mis sous tension, connectant les enroulements du moteur dans la configuration triangle pour un fonctionnement à pleine puissance-.
Notez les contacts imbriqués. Un contact normalement fermé du KM2 est placé en série avec la bobine KM3, et vice versa. Il s’agit d’un élément de sécurité essentiel. Il empêche mécaniquement les contacteurs étoile et triangle d'être alimentés en même temps, ce qui provoquerait un court-circuit.
Le relais temporisé a parfaitement automatisé l'ensemble de la séquence, garantissant un -démarrage à faible courant-en douceur. La lecture de son symbole était la clé pour comprendre l’ensemble du processus.
Pièges courants et interprétation
Les manuels et les normes offrent un monde propre et idéal. Les schémas du monde réel-, en particulier les plus anciens ou ceux de fabricants spécifiques, peuvent être moins clairs. Voici quelques-conseils testés sur le terrain pour relever ces défis.
Cette connaissance pratique est ce qui différencie un novice d’un expert. Cela peut vous épargner des heures de dépannage frustrant.
Quand les symboles ne correspondent pas
Vous rencontrerez des symboles qui ne correspondent pas parfaitement aux normes CEI ou ANSI modernes. C'est courant.
Fabricant-Symboles spécifiques
Les grands fabricants comme Siemens, Allen-Bradley ou Schneider Electric existent depuis longtemps. Leurs équipements et dessins plus anciens peuvent utiliser des symboles hérités. Celles-ci étaient courantes avant que les normes actuelles ne soient pleinement adoptées. Certains peuvent même présenter de légères variations exclusives par rapport aux symboles modernes.
La règle est simple : si le schéma concerne un équipement ou un panneau de commande spécifique, recherchez toujours une légende de symbole ou une clé sur le dessin lui-même. Si cela manque, consultez la documentation technique du fabricant pour cette série de produits.
Symboles de fonction combinés
Les relais temporisés électroniques modernes sont souvent des appareils multifonctions-. Un seul relais peut être configuré pour être un retard à l'activation, un retard à la désactivation ou l'une des douzaines d'autres fonctions. Le schéma peut montrer un symbole de bloc générique pour la minuterie, avec des notes indiquant comment elle est programmée ou câblée pour sélectionner une fonction spécifique. Le symbole à lui seul ne raconte pas toute l’histoire. Vous devez lire le texte qui l'accompagne.
Liste de contrôle d'un interprète
Face à un symbole de relais temporisé inconnu ou déroutant, ne devinez pas. Suivez un processus systématique pour déterminer sa fonction.
Vérifiez d'abord la légende.C'est la règle d'or. La légende ou la clé symbolique du dessin est la source ultime de vérité. Elle prime sur toute norme générale.
Identifiez la norme.Regardez le cartouche ou les notes du dessin. Spécifie-t-il CEI, ANSI, JIC ou une autre norme ? Cela vous donne le bon « dictionnaire » pour commencer.
Analysez la bobine.Est-ce un rectangle ou un cercle ? Un rectangle suggère fortement CEI. Un cercle suggère fortement ANSI. C'est votre premier indice majeur.
Analysez les contacts.Les symboles de contact eux-mêmes sont-ils modifiés avec des pointes de flèches ou d'autres formes uniques ? C'est la marque de la norme ANSI. Les symboles NO/NC standard des contacts qui font-des références croisées à une bobine avec une icône spéciale à l'intérieur ? C'est de la pure CEI.
Trouvez le numéro de pièce.La méthode la plus définitive. Recherchez l'indicateur du composant (par exemple, KT1, TR1) sur le schéma. Recherchez un numéro de pièce à côté ou dans une nomenclature distincte. Une recherche rapide de la fiche technique de ce numéro de pièce en ligne vous donnera un manuel complet. Vous obtiendrez la fonction, les terminaux et les capacités de l'appareil.
Conclusion : lire en toute confiance
Maîtriser le langage des schémas électriques est un parcours d’apprentissage continu. Comprendre les nuances du symbole du relais temporisé est une étape majeure.
Ces symboles ne sont pas de simples dessins abstraits. Ce sont des paquets denses d'informations qui décrivent le comportement dynamique d'un circuit. En apprenant à les déconstruire, vous pouvez prédire, diagnostiquer et concevoir avec précision et confiance.
Points clés à retenir
Un symbole de relais temporisé est composé d'une bobine, de contacts et d'un identifiant de fonction de synchronisation.
La différence cruciale entre les normes réside dans la manière dont elles montrent la fonction de synchronisation.CEImodifie le **symbole de la bobine**, tandis queANSImodifie les **symboles de contact**.
Les chronogrammes sont le meilleur outil pour visualiser le comportement opérationnel d'un minuteur. Cela inclut On-Delay (attendre, puis agir) et Off-Delay (agir maintenant, attendre plus tard).
En cas de doute, la légende du schéma et la fiche technique du composant sont vos sources d'informations les plus fiables.
La compétence vient de la pratique. La prochaine fois que vous ouvrirez un schéma électrique, portez une attention particulière aux minuteries. Identifiez la norme, décodez le symbole et tracez la logique. Avec chaque schéma que vous lisez, votre maîtrise augmentera. Cela consolidera votre statut de professionnel de l’électricité qualifié.
Facteurs à prendre en compte lors du choix d'un-fabricant de relais statiques
Quels types de charges ne sont pas adaptés à l'utilisation de relais statiques- ?
Les relais statiques-peuvent-ils être utilisés sans dissipateur thermique ?
Quelles sont les causes courantes de-épuisement des relais statiques ?
