Comprendre les temporisateurs à retard à l'enclenchement et à la coupure : principales différences, fonctionnement et applications

Le choix d'un relais temporisé adapté peut rendre votre machine plus sûre, plus fluide et plus efficace. Parmi les fonctions de temporisation les plus couramment utilisées dans le domaine de l'automatisation, on trouve notamment les temporisateurs à retard à l'enclenchement et à retard au déclenchement. Bien qu'ils se ressemblent à première vue, leur fonctionnement est très différent.

Ce guide explique le fonctionnement de chaque minuterie, dans quels cas les utiliser et comment choisir celle qui convient pour garantir un fonctionnement sûr et fiable.

Qu'est-ce qu'un temporisateur à retard à l'enclenchement ?

Un temporisateur à retard à la fermeture modifie sa production après un délai prédéfini s'est écoulé. Dès la mise sous tension, le temporisateur commence le décompte et, une fois le délai écoulé, ses contacts internes changent d'état pour activer l'appareil connecté. Les temporisateurs à retard à l'enclenchement sont donc parfaits pour les applications nécessitant un démarrage échelonné ou contrôlé.

Concrètement, ils permettent d'éviter les démarrages brusques des moteurs, de limiter le courant d'appel et de garantir que les équipements d'une chaîne de production se mettent sous tension dans le bon ordre. La plupart des temporisateurs à retard à l'enclenchement proposent des configurations de contacts NO et NC, ce qui permet une intégration flexible dans diverses applications de temporisation et de séquencement.

Qu'est-ce qu'un temporisateur de désactivation ?

Un Temporisateur de désactivation maintient sa sortie sous tension pendant une durée prédéfinie après le signal de commande est supprimé. Tant que l'entrée est active, la sortie reste activée. Dès que l'entrée est désactivée, la minuterie commence le compte à rebours ; lorsque le délai défini est écoulé, les contacts changent d'état et l'appareil connecté s'éteint. Cela rend les minuteries à temporisation à la coupure utiles dans les applications qui nécessitent un arrêt contrôlé plutôt qu'un arrêt immédiat.

Parmi les exemples courants, on peut citer le fait de laisser les ventilateurs de refroidissement fonctionner après l'arrêt d'un moteur, de maintenir brièvement l'éclairage de sécurité ou celui des cages d'escalier allumé, ou encore de veiller à ce que les compresseurs et les équipements de chauffage, de ventilation et de climatisation (CVC) achèvent correctement leurs cycles. Grâce aux options de contacts NO/NC disponibles, les temporisateurs à temporisation à la coupure sont largement utilisés partout où un arrêt progressif et différé est nécessaire.

Fonctionnement des temporisateurs d'activation et de désactivation

Maintenant que vous maîtrisez les définitions de base, voyons étape par étape comment fonctionnent les temporisateurs à retard à l'enclenchement et à la coupure.

Fonctionnement du temporisateur de retard

Étape 1) Mise sous tension :  Lorsque vous appuyez sur le bouton de démarrage ou que vous actionnez l'interrupteur, la minuterie est alimentée. L'appareil connecté ne s'allume pas immédiatement.

Étape 2) Le compte à rebours : Le minuteur commence à compter le délai prédéfini. Pendant ce temps, la sortie reste désactivée.

Étape 3) Modifications apportées au commutateur : Une fois le délai écoulé, le minuteur actionne son interrupteur interne pour permettre le passage du courant.

Étape 4) Résultats : L'appareil connecté, tel qu'un moteur, un convoyeur ou un luminaire, se met en marche.

Source : https://youtu.be/RwSga-zQy0I?si=_1rPcis-2f1d8v7C

Fonctionnement du temporisateur de désactivation

Étape 1) Mise sous tension : Lorsque votre appareil est en marche, le minuteur est alimenté. La sortie reste en mode normal, comme auparavant.

Étape 2) La mise hors tension est effectuée: Lorsque vous actionnez l'interrupteur, la minuterie commence à compter le délai prédéfini.

Étape 3) Le compte à rebours : Ensuite, pendant ce délai, la sortie reste activée.

Étape 4) La sortie s'éteint : Une fois le délai écoulé, la minuterie éteint l'appareil, coupant ainsi l'alimentation électrique.

Source : https://youtu.be/RwSga-zQy0I?si=_1rPcis-2f1d8v7C

Caractéristiques techniques types (tableau comparatif)

La plupart des relais temporisés présentent des caractéristiques techniques similaires ; la véritable différence réside dans le fonctionnement de la fonction de temporisation.

Applications des temporisateurs à retard à l'enclenchement

Les temporisateurs à retard à l'enclenchement sont utilisés dans l'industrie et sur les machines. Ils permettent également de démarrer les appareils en toute sécurité et dans le bon ordre. En retardant le démarrage, ils évitent les pics de tension soudains et garantissent un fonctionnement sans heurts.

1. Commande du moteur

Les moteurs consomment un courant élevé au démarrage. Un délai empêche qu'ils ne démarrent tous en même temps, ce qui réduit la sollicitation électrique et évite les surcharges.

2. Séquençage des convoyeurs et des machines

Sur les chaînes de production, les équipements doivent démarrer dans l'ordre. Les temporisateurs à retard à l'enclenchement garantissent qu'une machine ait terminé son cycle avant que la suivante ne démarre.

3. Automatisation et systèmes PLC

Les temporisateurs à retard à l'enclenchement permettent de créer des délais dans les processus, les verrouillages et les circuits de sécurité.

4. Démarreurs étoile-triangle

Utilisé pour retarder le passage du mode étoile au mode triangle dans les systèmes de démarrage des moteurs.

Applications des temporisateurs à retard de désactivation

En revanche, les temporisateurs de désactivation sont utiles lorsque vous souhaitez qu'un appareil continue de fonctionner pendant un court moment après sa mise hors tension. Ils renforcent la sécurité et protègent vos machines.

1. Ventilateurs de refroidissement

Lorsque les moteurs s'arrêtent, ils restent chauds. Les temporisateurs de désactivation permettent aux ventilateurs de continuer à fonctionner afin d'évacuer la chaleur en toute sécurité.

2. Éclairage de sécurité

Les lumières de secours ou celles des cages d'escalier restent allumées quelques instants après avoir éteint l'interrupteur.

3. Compresseurs et pompes

Évitez les chocs de pression et laissez la pression s'équilibrer avant l'arrêt.

4. Systèmes de chauffage, de ventilation et de climatisation

Permet de faire fonctionner brièvement les ventilateurs afin de dégager les conduits et de stabiliser les températures.

Minuteries à retard à l'enclenchement et à retard au déclenchement : principales différences

Une fois que vous aurez compris les principales différences entre les temporisateurs à retard à l'enclenchement et à retard au déclenchement, vous serez en mesure de choisir le temporisateur le mieux adapté à votre machine ou à votre système.

Types de relais temporisés

Il existe plusieurs types de relais temporisés, chacun étant conçu pour des environnements et des besoins de commande différents.

Relais temporisés électroniques sont les plus couramment utilisés dans l'automatisation moderne, car ils offrent une grande précision, un réglage aisé et plusieurs modes de temporisation. On les retrouve souvent dans les tableaux de commande industriels, les systèmes de convoyage, les machines d'emballage et les régulateurs de chauffage, de ventilation et de climatisation (CVC), où une temporisation précise est essentielle.

Minuteries pneumatiques, en revanche, utilisent le flux d'air pour générer un délai et ne reposent pas sur des composants électroniques. Leur conception mécanique simple les rend très fiables dans des environnements difficiles tels que les ateliers de soudure, les chaînes de machines lourdes ou les zones soumises à des interférences électriques. Ces minuteries sont particulièrement courantes dans les équipements anciens, les presses à estamper et les systèmes de verrouillage mécaniques, où la durabilité prime sur la précision.

Minuteries à semi-conducteurs Ils fonctionnent sans pièces mobiles, ce qui leur confère une durée de vie et une précision de synchronisation exceptionnelles. Résistants aux vibrations et à l'usure, ils sont fréquemment utilisés dans les équipements pour semi-conducteurs, les machines de test, l'automatisation des laboratoires et les processus de fabrication à grande vitesse, où même de faibles erreurs de synchronisation peuvent entraîner des problèmes.

Minuteries multifonctions Ils combinent plusieurs modes de temporisation — tels que les fonctions de temporisation à l'enclenchement, à la coupure, par intervalle et cycliques — au sein d'un seul dispositif. Leur flexibilité en fait la solution idéale pour les équipementiers, les ingénieurs en automatisation et les fabricants de tableaux électriques qui ont besoin d’un temporisateur polyvalent pour de nombreuses applications. On les retrouve couramment dans les chaînes de montage automatisées, les systèmes de commande d’éclairage, les pompes et les compresseurs, où différents comportements de temporisation peuvent être nécessaires pour les différentes étapes d’un processus.

Comment choisir la minuterie adaptée

Le choix d'un temporisateur adapté dépend de la manière dont vous souhaitez que l'appareil fonctionne au sein de votre système. Tenez compte du mode de fonctionnement, de la plage de temporisation, de la configuration des contacts et des conditions environnementales.

i) Déterminer le type d'opération : Tout d'abord, réfléchissez au fonctionnement que vous souhaitez pour votre appareil. Si vous souhaitez un délai avant la mise en marche, vous devez opter pour une minuterie à temporisation à l'enclenchement. En revanche, si vous souhaitez un délai avant l'arrêt, choisissez une minuterie à temporisation à l'arrêt.

ii) Vérifier la plage de synchronisation : Ensuite, vous vérifiez la plage de temporisation. Puis vous déterminez si le délai doit être exprimé en secondes, en minutes ou en heures.

iii) Sélectionnez le type de contact : Vous devez ensuite sélectionner le type de contact approprié, par exemple SPDT ou DPDT, en fonction de votre circuit.

iv) Prendre en compte l'environnement : Enfin, pensez à votre environnement. Si votre machine fonctionne dans des conditions difficiles, utilisez alors une minuterie de qualité industrielle pour des raisons de sécurité.

Problèmes courants et dépannage

Le dépannage des relais temporisés s'avère beaucoup plus simple lorsque l'on comprend comment les pannes courantes se manifestent dans les applications concrètes. Vous trouverez ci-dessous une liste des problèmes typiques, leurs causes, ainsi que de brèves études de cas illustrant comment les techniciens les résolvent sur le terrain.

i) Le chronomètre ne fonctionne pas

Si la minuterie ne démarre pas, le problème est généralement lié à l'alimentation électrique ou à la configuration. Parmi les causes courantes, on peut citer une tension d'entrée incorrecte, une polarité inversée sur les modèles à courant continu ou une durée préréglée accidentellement remise à zéro.

Exemple :

Un employé d'une usine automobile a signalé qu'un temporisateur de retard d'un convoyeur ne se déclenchait pas. Le technicien a constaté que le tableau électrique avait récemment été recâblé et que le temporisateur de 24 V CC avait été raccordé par erreur à une alimentation de 12 V CC. Une fois la tension correcte appliquée, le temporisateur a recommencé à compter normalement.

ii) La sortie ne s'allume/ne s'éteint jamais

Lorsque le temporisateur a atteint la fin de son délai mais que la sortie ne change pas, le problème est souvent lié au câblage. L'utilisation d'un contact inadapté (NO au lieu de NC) ou une borne mal fixée peut empêcher la sortie de commuter.

Exemple :

Sur une machine d'emballage alimentaire, une minuterie à temporisation à la coupure était censée maintenir le ventilateur de scellage en marche pendant 10 secondes après l'arrêt de la machine. Or, le ventilateur s'est arrêté instantanément. Le technicien a constaté que l'installateur avait raccordé la charge au contact « fermé » (NC) au lieu du contact « ouvert » (NO) à temporisation. Une fois le câblage corrigé, le ventilateur a fonctionné avec la temporisation prévue.

iii) Le délai indiqué est inexact

Des irrégularités de synchronisation peuvent résulter de fluctuations de tension, d'une mauvaise qualité de l'alimentation électrique ou de l'usure des composants mécaniques (dans le cas des minuteries pneumatiques).

Exemple :

Une usine utilisant des minuteries pneumatiques sur ses équipements d'estampage a remarqué que le délai variait pendant les mois chauds de l'été. Le problème a été attribué à des variations de la viscosité de l'air à l'intérieur de la chambre de temporisation pneumatique, dues à la chaleur ambiante. Le passage à une minuterie électronique a permis d'éliminer cette dérive et d'améliorer la répétabilité des cycles.

iv) Surchauffe du minuteur

Une surchauffe se produit lorsque la charge dépasse la capacité nominale des contacts, que la ventilation est obstruée ou que la minuterie est installée trop près de composants générant de la chaleur.

Exemple :

Une station d'épuration a signalé des pannes répétées des minuteries de son tableau de commande des pompes. L'enquête a révélé que les minuteries étaient installées directement au-dessus d'un transformateur dégageant une chaleur intense, sans espace permettant la circulation de l'air. La température excessive a entraîné une défaillance prématurée. Le déplacement des minuteries et l'ajout de fentes d'aération ont permis de réduire la température et de résoudre définitivement le problème.

Conclusion

Comprendre la différence entre les temporisateurs à retard à l'enclenchement et à retard au déclenchement vous aide à choisir le dispositif adapté pour garantir un fonctionnement sûr et prévisible de vos machines. Les temporisateurs à retard à l'enclenchement retardent le démarrage d'un processus, tandis que les temporisateurs à retard au déclenchement assurent un arrêt contrôlé.

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Foire aux questions