Un schéma de câblage d’automate est essentiellement une carte montrant comment les appareils de terrain se connectent à l’automate et comment l’automate envoie des commandes aux équipements.
La logique de lecture est simple :
Trouvez le signal. Suivez le fil. Identifiez la borne. Comprenez la fonction.
Le chemin de signal de base est :
appareil de terrain → entrée automate → programme automate → sortie automate → action de l’appareil de terrain
Cet article explique comment lire un schéma de câblage d’automate du point de vue pratique d’un panneau de commande.
Pour un exemple réel direct, veuillez vous référer à ceci.
Schéma de câblage d’automate vs SLD de puissance
Un schéma de câblage d’automate et un SLD de puissance ne sont pas complètement différents dans leur méthode de lecture.
Les deux dessins montrent des connexions. Vous devez toujours tracer d’un point à un autre et comprendre ce que fait chaque composant.
La différence réside principalement dans le type de circuit.
Dans un SLD de puissance, vous tracez généralement le chemin de puissance :
alimentation entrante → disjoncteur → jeu de barres → départ → moteur ou charge
Dans un schéma de câblage d’automate, vous tracez généralement le chemin du signal de commande :
appareil de terrain → bloc de bornes → entrée automate
ou :
sortie automate → relais / variateur / servovariateur → action de l’appareil de terrain
| Type de dessin | Ce que vous tracez | Composants courants | Question principale |
|---|---|---|---|
| SLD de puissance | Chemin de puissance | Disjoncteurs, jeux de barres, transformateurs, départs, moteurs | Où va la puissance ? |
| Schéma de câblage d’automate | Chemin du signal de commande | Bornes d’automate, relais, capteurs, bornes de variateur, blocs de bornes | Quel signal entre ou sort de l’automate ? |
Dans les deux cas, la compétence de base est la même :
suivez la connexion, identifiez le composant et comprenez la fonction.
Méthode de lecture de base avant l’exemple réel
Cliquez ici pour accéder aux exemples réels.
Avant de lire un véritable schéma de câblage d’automate, utilisez trois étapes de base.
1. Trouvez le module d’automate
Tout d’abord, trouvez l’automate ou le module d’E/S de l’automate sur le dessin.
L’automate peut être marqué comme :
- CPU
- PLC
- contrôleur
- module d’entrée/sortie numérique
- module d’entrée/sortie analogique
- module d’E/S d’extension
- module de communication
Le module d’automate est généralement dessiné comme un rectangle avec de nombreuses bornes.
Les étiquettes de bornes courantes incluent :
| Étiquette de borne | Signification |
|---|---|
| X / DI | Entrée numérique |
| Y / DO | Sortie numérique |
| AI | Entrée analogique |
| AO | Sortie analogique |
| 24 V | Positif de l’alimentation de commande |
| 0 V | Commun de l’alimentation de commande |
| COM | Borne commune |
| RS485 A/B | Borne de communication |
2. Ne lisez pas uniquement le numéro de borne
Un numéro de borne vous indique uniquement où le fil est connecté.
Il n’explique pas complètement le circuit.
Par exemple, X6 vous indique uniquement que le signal entre dans l’entrée X6 de l’automate.
Mais si le dessin indique :
X6 = Alimentation saine
Maintenant, le signal a un sens.
Le chemin de lecture peut être :
24 V → contact auxiliaire KM2 → entrée automate X6
Si le contact KM2 se ferme, 24 V atteint X6 et l’automate lit X6 comme activé.
Ainsi, le programme de l’automate peut comprendre :
X6 = activé → la condition d’alimentation saine est vraie
Le point clé est le suivant :
Ne vous arrêtez pas au numéro de borne. Trouvez le nom du signal et l’appareil qui se trouve derrière.
3. Suivez les numéros de fil et les références croisées
Un signal d’automate peut ne pas rester sur une seule page.
Il peut passer par :
- numéro de fil
- référence croisée
- contact de relais
- bloc de bornes
- connecteur
- une autre feuille de dessin
- appareil de terrain
Ne lisez donc pas le dessin uniquement de gauche à droite.
Lisez-le en traçant le chemin du signal.
Pour une entrée d’automate, le chemin peut être :
appareil de terrain → connecteur → bloc de bornes → entrée automate
Pour une sortie d’automate, le chemin peut être :
sortie automate → relais / variateur → connecteur → appareil de terrain
La règle est simple :
Trouvez le signal, suivez le fil, identifiez la borne, comprenez la fonction.
Exemple réel : lecture d’un dessin de câblage d’automate réel
Dans un ensemble de dessins réel, la page de l’automate n’est qu’une partie du système complet.
Par exemple, un ensemble de dessins de panneau de commande peut inclure des pages séparées pour :
| Feuille | Ce qu’elle montre |
|---|---|
| Circuit de puissance | Câblage de puissance principal |
| Circuit de commande | Alimentation de commande et appareils de commande |
| Commande de servo | Servovariateur, moteur, codeur, frein et signaux de commande |
| PLC | CPU d’automate, bornes d’E/S, connexion IHM |
| Relais | Module de relais et câblage de commande associé |
| Connecteur de boucle | Câblage de connecteur entre le panneau et la boucle de terrain |
| Connecteur de machine | Capteurs, interrupteurs et câblage côté machine |
| Terminaisons | Points de connexion externes |
Ce type de dessin doit être lu par chemin de signal, pas uniquement par titre de page.
Exemple : lecture de la page de l’automate
Commencez par la feuille de l’automate
-Module DELTA DVP12SA2.
La page de l’automate montre le contrôleur, les bornes d’E/S, le câblage 24 VCC / 0 VCC et les connexions aux autres appareils.
- X0, Y0 au-dessus de la ligne → N° de ligne
- Borne X → Généralement entrée d’automate
- Borne Y → Généralement sortie d’automate
- 24 V → Positif de l’alimentation de commande
- 0 V → Commun de l’alimentation de commande
Dans le dessin ci-dessus, il s’agit du module DELTA DVP12SA2. Dans la section ci-dessous, nous montrerons le modèle DVP16SP.
| Élément | DELTA DVP12SA2 | DVP16SP |
|---|---|---|
| Rôle | CPU / contrôleur d’automate principal | Module d’E/S d’extension |
| Peut exécuter un programme d’automate ? | Oui | Non |
| Fonction | Exécute la logique, communique avec l’IHM/servo/autres appareils, contrôle les E/S | Ajoute plus de bornes d’entrée/sortie |
| Bornes typiques | Entrées X, sorties Y, RS485, bornes haute vitesse / spéciales | Entrées X et sorties Y supplémentaires |
| Utilisé pour | Logique de commande principale | Plus de signaux de terrain lorsque les E/S du CPU ne suffisent pas |
-Module DELTA DVP12SA2.
S1, S2, S3 → Contact d’interrupteur
Un contact d’interrupteur peut être manuel ou actionné par condition, tandis qu’un contact KM suit généralement une bobine de contacteur ou de relais actionnée électriquement.
- DOP-03BV → IHM / écran tactile
- COM1 → Ports de communication
Ensemble, ces sections montrent comment la page de l’automate est construite : CPU d’automate principal, module d’E/S d’extension, connexion IHM, alimentation, entrées et sorties.
Comme indiqué ci-dessous :
Pour résumer comment lire le schéma de câblage d’automate :
La première étape consiste à identifier les bornes d’entrée et de sortie.
Ensuite, lisez chaque signal comme un chemin.
Exemple :
signal de terrain → connecteur / bloc de bornes → entrée X de l’automate
ou :
sortie Y de l’automate → relais / variateur / connecteur → action de terrain
La page de l’automate vous indique le point d’E/S.
Elle ne montre pas toujours l’appareil de terrain complet.
*Donc si le signal continue vers une autre feuille, suivez le numéro de fil ou la référence croisée.
Détail réel : lecture du retour de contacteur comme entrée d’automate
Un schéma de câblage d’automate est souvent construit à partir de petites conditions.
Cet exemple montre plusieurs signaux d’entrée numérique 24 VCC entrant dans l’automate.
- En haut, il y a une ligne d’alimentation de commande 24 V. En bas, les signaux entrent dans les bornes d’entrée de l’automate telles que X5, X6 et X7.
- Au milieu, il y a des contacts marqués avec des étiquettes telles que KM1 et KM2. Ce sont des contacts de contacteur ou de relais utilisés pour indiquer à l’automate si une condition est vraie.
Interprétation :
| Entrée automate | Nom du signal | Comment le lire |
|---|---|---|
| X5 | Interrupteur de déblocage de frein manuel | Une condition d’interrupteur manuel entre dans l’automate |
| X6 | Alimentation saine | Un contact se ferme lorsque la condition d’alimentation est saine |
| X7 | Retour de déblocage de frein | Un contact de retour se ferme lorsque le déblocage du frein est confirmé |
Le chemin de fonctionnement est :
24 V → contact / interrupteur → borne X d’entrée automate → programme automate
Par exemple, pour Alimentation saine :
24 V → contact auxiliaire KM2 → X6
Si la condition d’alimentation saine est bonne → le contact KM2 se ferme
Si le contact KM2 se ferme → 24 V atteint l’entrée automate X6 → L’automate lit alors cette entrée comme activée.
Ainsi, le programme de l’automate peut comprendre :
X6 = activé → la condition d’alimentation saine est vraie
*Cela suppose que le contact auxiliaire KM2 est normalement ouvert et se ferme lorsque la condition d’alimentation saine est active. Si le contact est normalement fermé, ou si le programme de l’automate utilise une logique inversée, la signification de X6 peut être différente.
Pour Retour de déblocage de frein :
24 V → contact de retour de déblocage de frein → entrée automate X7
Si la condition de déblocage du frein est confirmée → le contact de retour se ferme.
Lorsque ce contact se ferme → 24 V atteint l’entrée automate X7 → L’automate lit alors X7 comme activé.
Ainsi, le programme de l’automate peut comprendre :
X7 = activé → Le retour de déblocage de frein est reçu
Cependant, la signification exacte dépend de la provenance du contact de retour. S’il s’agit d’un contact auxiliaire d’un relais ou d’un contacteur, il confirme uniquement que le relais/contact a fonctionné. S’il provient du mécanisme de frein ou d’un capteur d’état de frein, il peut confirmer plus directement la condition réelle de déblocage du frein.
La clé de cette conception de retour est : Une sortie d’automate peut commander quelque chose, mais l’automate a toujours besoin d’un retour d’entrée pour savoir si cela s’est réellement produit.
Par exemple :
| Commande | Retour | Signification |
|---|---|---|
| Commande activée | X7 activé | Déblocage de frein confirmé |
| Commande activée | X7 désactivé | Commande envoyée, mais pas de retour |
| Commande désactivée | X7 activé | Retour anormal ou problème de câblage |
C’est l’idée clé derrière de nombreux circuits de commande d’automate.
L’automate n’envoie pas seulement des commandes. Il vérifie également les conditions avant et après la commande.
Comment lire les E/S numériques et les E/S analogiques
La plupart des signaux de câblage d’automate se répartissent en quatre groupes :
| Type de signal | Signification | Direction |
|---|---|---|
| DI | Entrée numérique | Appareil de terrain → Automate |
| DO | Sortie numérique | Automate → Appareil de terrain |
| AI | Entrée analogique | Appareil de terrain → Automate |
| AO | Sortie analogique | Automate → Appareil de terrain |
Lors de la lecture de tout circuit d’E/S d’automate, demandez-vous :
| Question | Pourquoi c’est important |
|---|---|
| S’agit-il de DI, DO, AI ou AO ? | Définit le type de signal |
| Où commence le signal ? | Trouve la source |
| Où se termine le signal ? | Trouve la destination |
| Quelle borne utilise-t-il ? | Confirme la connexion physique |
| Que signifie le signal ? | Relie le câblage à la logique de commande |
| A-t-il besoin d’un commun, 0 V ou blindage ? | Confirme le circuit complet |
Comment lire le câblage d’entrée numérique
Une entrée numérique est un signal 1 ou 0 entrant dans l’automate.
Elle répond à une question oui/non.
| Question de terrain | Signal d’automate |
|---|---|
| Le bouton de démarrage est-il enfoncé ? | DI |
| L’arrêt d’urgence est-il relâché ? | DI |
| Le contacteur est-il fermé ? | DI |
| La surcharge a-t-elle déclenché ? | DI |
| Le variateur est-il en défaut ? | DI |
Le chemin de lecture est généralement :
contact de terrain → bloc de bornes → borne DI de l’automate → programme automate
Exemple :
contact auxiliaire de contacteur → bloc de bornes → DI de l’automate
Cela indique à l’automate si le contacteur est réellement fermé.
Lors de la lecture du câblage DI, vérifiez :
| Élément | Éléments à vérifier |
|---|---|
| Appareil de terrain | Quel contact ou interrupteur envoie le signal ? |
| Type de contact | Normalement ouvert ou normalement fermé ? |
| Tension d’entrée | Généralement 24 VCC, mais doit être confirmé |
| Borne d’automate | Quelle borne DI reçoit le signal ? |
| Commun / 0 V | Le commun d’entrée est-il câblé correctement ? |
| Signification du signal | DI = 1 signifie-t-il normal, défaut, ouvert, fermé, démarrage ou arrêt ? |
Point important :
Ne lisez pas seulement « DI3 ». Lisez ce que DI3 signifie.
Par exemple :
DI3 = Défaut variateur est une information utile.
DI3 seul n’est qu’une adresse d’automate.
Comment lire le câblage de sortie numérique
Une sortie numérique est également un signal 1 ou 0, mais elle sort de l’automate.
C’est une commande.
| Commande d’automate | Type de sortie |
|---|---|
| Démarrer le moteur | DO |
| Alimenter le relais | DO |
| Allumer la lampe d’alarme | DO |
| Réinitialiser le défaut du variateur | DO |
| Ouvrir l’électrovanne | DO |
Le chemin de lecture est généralement :
borne DO de l’automate → relais / contacteur / borne de variateur → action de terrain
Exemple :
DO de l’automate → relais d’interface → bobine de contacteur
Cela signifie que l’automate n’alimente pas directement le moteur. Il envoie une commande de contrôle. Le relais, le contacteur, le variateur ou le circuit MCC effectue la commutation réelle.
Lors de la lecture du câblage DO, vérifiez :
| Élément | Éléments à vérifier |
|---|---|
| Borne de sortie d’automate | Quelle borne DO envoie la commande ? |
| Type de sortie | Sortie relais ou sortie transistor ? |
| Appareil de charge | Bobine de relais, bobine de contacteur, entrée de variateur, lampe, avertisseur sonore, solénoïde |
| Tension de commande | 24 VCC, 110 VCA, 230 VCA, etc. |
| Protection | Fusible, diode, isolation de relais ou relais intermédiaire |
| Retour | Y a-t-il un signal DI prouvant que la commande a fonctionné ? |
Point important :
Une commande DO ne prouve pas que l’équipement a réellement fonctionné.
Exemple :
DO de l’automate → bobine de contacteur
contact auxiliaire de contacteur → retour DI de l’automate
Ensuite, l’automate peut comparer la commande et le retour :
| Commande DO | Retour DI | Signification |
|---|---|---|
| DO = 1 | DI = 1 | La commande a fonctionné |
| DO = 1 | DI = 0 | Commande envoyée, mais pas de retour |
| DO = 0 | DI = 1 | Retour anormal ou problème de câblage |
C’est un schéma très courant dans les panneaux de commande de moteur.
Comment lire le câblage d’entrée analogique
Une entrée analogique est une valeur variable entrant dans l’automate.
Ce n’est pas seulement 1 ou 0.
Les signaux d’entrée analogique courants incluent :
- pression
- température
- niveau
- débit
- pH
- courant
- tension
- retour de vitesse
Le chemin de lecture est généralement :
capteur / transmetteur → bloc de bornes → borne AI de l’automate → programme automate
Exemple :
transmetteur de pression → 4–20 mA → AI de l’automate
Le module d’entrée analogique de l’automate convertit le signal analogique en données numériques. C’est ce qu’on appelle la conversion A/N.
Le processus est le suivant :
signal analogique → module AI → valeur numérique → programme automate
Exemple :
| Pression | Signal | Signification automate |
|---|---|---|
| 0 bar | 4 mA | Valeur minimale |
| 5 bar | 12 mA | Valeur moyenne |
| 10 bar | 20 mA | Valeur maximale |
Cela ne signifie pas que l’entrée analogique devient une entrée numérique.
Une entrée numérique est une borne physique MARCHE/ARRÊT.
Une entrée analogique devient une valeur numérique à l’intérieur du programme de l’automate.
Lors de la lecture du câblage AI, vérifiez :
| Élément | Éléments à vérifier |
|---|---|
| Source du signal | Quel transmetteur ou capteur envoie la valeur ? |
| Type de signal | 4–20 mA, 0–10 V, RTD, thermocouple, etc. |
| Prise en charge AI de l’automate | Le module analogique prend-il en charge ce type de signal ? |
| Positif / négatif | La polarité du signal et le commun sont-ils corrects ? |
| Blindage | Un câble blindé est-il requis ? |
| Mise à l’échelle | Quelle valeur d’ingénierie le signal représente-t-il ? |
Exemple :
4–20 mA = 0–10 bar
Si l’automate reçoit 12 mA, le programme peut lire environ 5 bar.
Ensuite, l’automate peut créer une logique interne :
pression < 3 bar → pression basse = VRAI
Mais « pression basse » est un résultat de logique interne. Ce n’est pas une borne DI physique.
Comment lire le câblage de sortie analogique
Une sortie analogique est une commande variable sortant de l’automate.
Elle est couramment utilisée pour :
- référence de vitesse de variateur
- contrôle d’ouverture de vanne
- contrôle de position de registre
- contrôle de pression
- contrôle de débit
Le chemin de lecture est généralement :
Borne AO du PLC → entrée analogique de l’appareil de terrain → action commandée
Exemple :
AO du PLC → 0–10 V / 4–20 mA → entrée analogique du VFD
Le programme PLC calcule d’abord une valeur de commande. Ensuite, le module de sortie analogique convertit cette valeur interne en un signal analogique réel. Cela s’appelle la conversion D/A.
Le processus est le suivant :
Valeur du programme PLC → module AO → signal analogique → VFD / vanne / appareil de terrain
Exemple de contrôle de vitesse du VFD :
| Commande de vitesse PLC | Signal AO | Signification VFD |
|---|---|---|
| 0% | 0 V / 4 mA | Vitesse minimale |
| 50% | 5 V / 12 mA | Vitesse moyenne |
| 100% | 10 V / 20 mA | Vitesse maximale |
Lors de la lecture du câblage AO, vérifiez :
| Élément | Éléments à vérifier |
|---|---|
| Borne AO du PLC | Quel canal AO envoie le signal ? |
| Type de signal | 0–10 V ou 4–20 mA ? |
| Entrée de l’appareil de terrain | Le VFD ou la vanne accepte-t-il le même type de signal ? |
| Borne commune | Le commun analogique est-il correctement raccordé ? |
| Blindage | Un câble blindé est-il utilisé si nécessaire ? |
| Réglage des paramètres | Le VFD ou l’appareil est-il configuré pour le même type de signal ? |
| Mise à l’échelle | Que signifient 0 %, 50 % ou 100 % dans l’appareil de terrain ? |
Point important :
Le câblage de la sortie analogique ne suffit pas à lui seul. Le paramètre de l’appareil de terrain doit également correspondre au signal.
Par exemple, si le PLC envoie 4–20 mA, mais que le VFD est réglé pour lire 0–10 V, la commande de vitesse ne fonctionnera pas correctement.
Ce que le schéma de câblage ne vous dit pas
Un schéma de câblage vous indique comment les appareils sont connectés.
Il ne vous indique pas entièrement la logique du programme PLC.
À partir du schéma de câblage, vous pouvez comprendre :
- quel signal entre dans le PLC
- quelle sortie quitte le PLC
- quelle borne est utilisée
- quel relais, connecteur ou appareil de terrain est raccordé
- comment le circuit est physiquement câblé
Mais le schéma de câblage ne montre généralement pas :
- la logique ladder
- la logique en blocs fonctionnels
- les temporisateurs
- les compteurs
- la séquence d’interverrouillage
- les règles d’alarme
- la séquence de mouvement servo
- la logique des écrans IHM
La différence est donc :
Schéma de câblage = comment les appareils sont connectés
Programme PLC = quand et pourquoi le PLC agit
Pour comprendre pleinement le comportement de commande, vous avez besoin à la fois du schéma de câblage et du programme PLC ou de la description de la séquence de commande.
Vous recherchez des appareillages triphasés et des tableaux de distribution testés en usine pour votre projet ?
Conclusion
Pour chaque signal, demandez-vous :
Est-ce DI, DO, AI ou AO ?
Où commence-t-il ?
Où va-t-il ?
Quelle borne utilise-t-il ?
Que signifie le signal ?
Un bon schéma de câblage PLC rend chaque signal facile à suivre, de l’appareil de terrain au PLC, puis du PLC vers l’équipement commandé.
FAQ
Quel est l’objectif d’un schéma de câblage PLC ?
Un schéma de câblage PLC montre comment les appareils de terrain, les bornes PLC, les relais, les connecteurs, les capteurs, les variateurs, et l’alimentation de commande sont physiquement connectés. Il aide les ingénieurs à suivre les signaux entrant et sortant du PLC.
Quelle est la différence entre DI et DO ?
DI, ou entrée numérique, est un signal 1/0 entrant dans le PLC.
DO, ou sortie numérique, est une commande 1/0 quittant le PLC.
Quelle est la différence entre AI et AO ?
AI, ou entrée analogique, est une valeur variable entrant dans le PLC, comme la pression, le niveau, la température ou le débit.
AO, ou sortie analogique, est une commande variable quittant le PLC, comme une référence de vitesse VFD.
L’entrée analogique devient-elle une entrée numérique à l’intérieur du PLC ?
Non. L’entrée analogique devient des données numériques, pas une entrée numérique physique.
Par exemple :
4–20 mA → conversion A/D → valeur de pression dans le programme PLC
Le programme PLC peut ensuite comparer cette valeur à une consigne et créer une condition logique interne.
