Sur cette page
Un relais de commande est un appareil de commutation à commande électrique utilisé dans un circuit de commande. La mise sous tension de sa bobine modifie un ou plusieurs contacts normalement ouvert (NO) ou normalement fermé (NC), permettant à une commande d'interfacer, d'isoler, de verrouiller ou de distribuer des signaux vers d'autres dispositifs de contrôle.
La limite utile est simple :
Un relais de commande commute des commandes et des charges de circuit de contrôle. Il ne faut pas supposer qu'il puisse commuter la charge de puissance finale ou assurer la protection du circuit.
Sa bobine et ses contacts appartiennent également à des domaines de caractéristiques nominales différents. Un marquage tel que 24 V DC sur la bobine vous indique comment le relais est actionné ; il ne vous indique pas quelle tension, quel courant ou quel type de charge les contacts peuvent commuter.
Où s'intègre un relais de commande dans le circuit de commande
Dans un tableau industriel typique, le relais de commande se situe entre une source de commande et un ou plusieurs circuits contrôlés :
Bouton-poussoir, capteur ou sortie d'automate
↓
Bobine du relais de commande
↓ action mécanique
Un ou plusieurs contacts NO / NC
↓
Bobine de contacteur, solénoïde, circuit pilote, alarme ou entrée d'automateCette position explique pourquoi les relais de commande restent utiles même dans les systèmes à automate programmable (PLC). L'automate ou le capteur fournit la commande ; le relais convertit cette commande en une ou plusieurs sorties à contact remplaçables. Selon le dispositif vérifié et la conception du circuit, ces contacts peuvent assurer la séparation des signaux, créer des chemins de commande supplémentaires ou commuter une charge que la sortie d'origine ne devrait pas actionner directement.
Le schéma est une relation fonctionnelle, et non un dessin de câblage au niveau des bornes. Les connexions exactes, les exigences d'isolation et la séparation de tension admissible doivent provenir de la fiche technique du relais sélectionné et de la conception du tableau applicable.
Comment fonctionne un relais de commande électromécanique
Un relais de commande électromécanique contient une bobine, un circuit magnétique, une armature mobile, un mécanisme de rappel et un ou plusieurs jeux de contacts. Au niveau de l'orientation, son fonctionnement comporte deux états :
- Bobine hors tension : Le mécanisme de rappel maintient l'armature dans sa position normale. Les contacts NO sont ouverts et les contacts NC sont fermés.
- Bobine sous tension : Le courant dans la bobine crée un champ magnétique qui déplace l'armature. Les contacts NO se ferment et les contacts NC s'ouvrent.
Lorsque la bobine est de nouveau hors tension, un relais non verrouillable conventionnel revient à son état normal. Un relais à accrochage est différent car il est conçu pour conserver un état commandé ; cela ne doit pas être déduit de ce modèle de base à deux états.
“ Normalement ” fait toujours référence à l'état défini au repos, généralement avec la bobine hors tension. Cela ne signifie pas l'état le plus fréquemment utilisé par la machine.
| État du relais | Contact normalement ouvert | Contact normalement fermé |
|---|---|---|
| Bobine désactivée | Ouvert | Fermé |
| Bobine alimentée | Fermé | Ouvert |
Pour un contact inverseur, la borne COM bascule du chemin NC vers le chemin NO lorsque le relais fonctionne. Le dédié Guide de câblage de relais SPDT explique le comportement des bornes COM, NO et NC sans transformer cette page d'orientation en procédure de câblage.
Lire séparément le circuit de bobine et le circuit de contact
Un relais de commande relie deux fonctions mécaniquement, mais ses spécifications électriques doivent être vérifiées séparément.
| Partie du relais | Ce qu'il fait | Ce qu'il faut vérifier |
|---|---|---|
| Bobine ou circuit d'entrée | Produit l'action magnétique qui fait fonctionner le relais | Tension assignée, type AC ou DC, fréquence le cas échéant, polarité lorsque marquée, demande de puissance ou de courant, données d'enclenchement et de déclenchement |
| Circuit de contact | Ouvre, ferme ou transfère le circuit contrôlé | Configuration des contacts, nombre de pôles, type de commutation AC/DC, type de charge, catégorie d'utilisation le cas échéant, charge minimale, courant d'appel, fréquence de commutation et endurance électrique |
| Isolation entre les circuits | Sépare l'entrée de commande du chemin commuté | Coordination de l'isolation déclarée, données diélectriques, degré de pollution, catégorie de surtension et domaine d'application de la norme produit le cas échéant |
Ne sélectionnez pas le côté contact à partir du marquage de la bobine ou d'une valeur unique en ampères indiquée en titre. Une valeur nominale pour charge résistive ne prouve pas automatiquement l'adéquation pour une bobine électromagnétique, une lampe, un moteur, une entrée capacitive ou un signal de très faible niveau. Les conséquences de la tension de bobine, de la tension d'appel, de la tension de retombée et de la tension de maintien sont traitées dans le guide VIOX sur la tension de bobine du relais.
Un relais électromécanique ne présente généralement aucune connexion conductrice entre sa bobine et ses contacts, mais la séparation autorisée entre les circuits reste spécifique au produit. Considérez des termes tels que “ isolation ” comme une fonction de conception qui doit être vérifiée par les caractéristiques d'isolation déclarées du relais et par la conception complète de l'assemblage.
Quel est le rôle d'un relais de commande dans un tableau électrique ?
Le même dispositif de base peut remplir quatre fonctions de commande étroitement liées.
Assurer l'interface entre une sortie de commande et un autre circuit
Un relais peut être placé entre une sortie d'automate, un capteur ou un circuit de bouton-poussoir et un dispositif aval. Cela peut s'avérer approprié lorsque la source et la charge diffèrent en termes de tension, de demande de courant, de comportement transitoire, de type de sortie ou d'exigences de maintenance. Ce n'est pas systématiquement requis : une sortie de contrôleur compatible peut piloter une charge directement lorsque l'interface complète a été vérifiée.
La décision est examinée séparément dans Pilotage direct par automate vs relais d'interface.
Multiplier une commande en plusieurs chemins de contact
Une bobine peut actionner simultanément plusieurs contacts NO et NC. Une commande unique peut donc fournir un circuit de maintien, une indication d'état, un verrouillage ou un signal séparé vers un autre contrôleur. Chaque contact doit néanmoins rester dans les limites de son service déclaré.
Créer une logique câblée simple ou un verrouillage
Les contacts de relais peuvent mettre en œuvre des fonctions de permission, de maintien, de séquence ou de verrouillage dans un circuit de commande. La logique résultante doit être documentée dans le schéma, et un relais de commande standard ne doit pas être considéré comme un sous-système de sécurité simplement parce qu'il peut interrompre une commande.
Commuter un autre dispositif de commande
Un relais de commande commute souvent la bobine d'un contacteur, un solénoïde, un indicateur, une entrée d'alarme ou une entrée d'automate plutôt que le circuit de puissance principal de la machine. Lorsque la charge finale est un moteur, une batterie de chauffage ou une autre charge de puissance exigeante, le dispositif de commutation en aval doit être sélectionné en fonction de cette utilisation réelle.
Relais de commande par rapport aux autres relais et dispositifs de commutation
“ Relais ” est un terme large. Le moyen le plus rapide de choisir la ressource suivante est d'identifier la tâche que le dispositif doit accomplir.
| Dispositif | Fonction principale | Ce qui le différencie |
|---|---|---|
| Relais de contrôle | Commuter des commandes, des verrouillages, des indications ou la bobine d'un autre dispositif | Optimisé pour les chemins de commande et un ou plusieurs contacts de type auxiliaire |
| Contacteur | Commuter de manière répétée une charge de puissance déclarée | Les contacts principaux et les calibres sont sélectionnés en fonction de la charge de puissance contrôlée ; voir contacteur vs relais de commande |
| Contact auxiliaire | Signaler ou verrouiller l'état de son dispositif de commutation hôte | Fonctionne mécaniquement avec le contacteur ou le disjoncteur hôte plutôt qu'à partir de sa propre bobine indépendante |
| Relais d'interface | Assurer l'interface entre une sortie de contrôleur et une charge de commande différente ou plus exigeante | Décrit la position et la fonction du relais dans le circuit, et non nécessairement une technologie de relais interne unique |
| Module de relais d'interface | Conditionner un relais avec un support, des bornes, une signalisation ou des fonctions de suppression | Destiné à l'intégration en tableau et à la maintenabilité ; comparer les modules de relais d'interface et les relais pour circuit imprimé |
| Les fiches techniques des relais temporisés | Ajouter une règle de temporisation intentionnelle avant que sa sortie ne change | Le fonctionnement dépend à la fois d'une condition d'entrée et du temps écoulé ; voir qu'est-ce qu'un relais temporisé |
| Relais de contrôle | Évaluer une condition mesurée avant de changer une sortie | Ajoute une fonction de surveillance définie telle que la supervision de la tension, du courant, de la phase ou du niveau |
| Relais de sécurité | Exécute une fonction de commande liée à la sécurité au sein d'une architecture validée | Nécessite une conception, des diagnostics, des preuves d'application et une validation système spécifiques à la sécurité ; un relais de commande ordinaire ne peut pas s'y substituer |
Pour une cartographie plus large des catégories, utilisez l'aperçu VIOX de différents types de relais.
Comment spécifier un relais de commande
Partez des deux circuits et de la fonction requise, puis vérifiez la fiche technique exacte.
- Définissez l'alimentation de la bobine. Enregistrez la tension nominale, AC ou DC, la fréquence le cas échéant, le courant de sortie disponible, les exigences de polarité et la capacité de commutation du dispositif source.
- Définissez chaque fonction de contact. Indiquez si chaque pôle commute une bobine de contacteur, un solénoïde, un signal pilote, une entrée d'automate, une lampe ou une autre charge.
- Choisissez la configuration des contacts. Spécifiez le nombre requis de contacts NO, NC ou inverseurs et s'ils doivent fonctionner simultanément.
- Faites correspondre le service de commutation déclaré. Vérifiez la tension, le type AC/DC, la catégorie de charge, l'appel de courant, la charge de commutation minimale, la fréquence de commutation et l'endurance électrique requise. Ne vous fiez pas uniquement au courant le plus élevé imprimé.
- Vérifiez la suppression de bobine et le comportement au relâchement. Un accessoire de suppression peut réduire les transitoires de commutation, mais peut également affecter la polarité ou le temps de relâchement. Utilisez une méthode approuvée pour la bobine et la sortie de commande.
- Vérifiez l'intégration physique. Vérifiez le montage sur socle ou direct, la disposition sur rail DIN, le type de borne, la remplaçabilité, les fonctions d'indicateur ou de test, l'espacement dans le tableau et l'accessibilité.
- Vérifiez l'environnement et les homologations. Confirmez les exigences en matière de température, de vibration, de pollution, d'isolation et d'homologation du marché par rapport au modèle exact et à l'assemblage complet.
Les normes dépendent de la catégorie de relais
IEC 60947-5-1:2024 couvre les appareils de circuit de commande électromécaniques et les éléments de commutation utilisés pour des fonctions telles que le contrôle, la signalisation et le verrouillage dans le cadre de son domaine d'application. Il est donc pertinent pour des dispositifs tels que les relais de commande lorsque le fabricant déclare ce cadre de produit.
IEC 61810-1 couvre les relais élémentaires électromécaniques incorporés dans les équipements basse tension relevant de son domaine d'application. Un relais élémentaire embrochable et un relais de commande peuvent sembler fonctionnellement similaires dans un tableau, mais être déclarés sous des familles de normes de produit différentes.
Mentionner l'une ou l'autre norme dans un article ne prouve pas qu'un relais particulier est certifié ou adapté à une application. La fiche technique du modèle, le certificat et les exigences de montage déterminent cette conclusion.
Un exemple simple de tableau de commande
Considérons une machine hypothétique dans laquelle une commande de capteur doit à la fois demander à un contacteur de fonctionner et signaler l'état commandé à un contrôleur. Un relais de commande doté d'un nombre suffisant de contacts à caractéristiques nominales indépendantes pourrait être utilisé comme suit :
- la sortie du capteur ou de l'automate alimente la bobine du relais ;
- un contact NO commute le circuit de la bobine du contacteur ;
- un autre contact fournit un chemin de commande ou d'indication séparé ;
- le contacteur, et non le relais de commande, commute le circuit de puissance du moteur.
Cet exemple illustre la multiplication des contacts et l'étagement des circuits. Il n'établit pas la compatibilité de tension, l'isolation, l'intégrité de sécurité ou les raccordements aux bornes pour une installation réelle. Ces détails doivent être vérifiés pour chaque composant et interface.
La règle de sélection pratique
Utilisez un relais de commande lorsque la tâche consiste à commuter ou à multiplier un commande de contrôle. Utilisez un contacteur ou un autre dispositif de commutation dimensionné de manière appropriée lorsque la tâche consiste à commuter la charge de puissance finale. Utilisez les deux lorsqu'un étage de contrôle doit commander un étage de puissance séparé.
Avant de commander, vérifiez indépendamment l'alimentation de la bobine et la charge de chaque contact. Si la question restante concerne les bornes, l'interfaçage API, la temporisation, la sélection du contacteur ou une fonction de relais spécialisée, suivez le guide VIOX correspondant plutôt que de considérer “ relais de commande ” comme une spécification complète.
Parcourez la catégorie plus large relais, temporisateurs et contrôle VIOX ou envoyez vos exigences d'application à [email protected] lorsqu'une spécification au niveau du modèle est requise.
