Si vous avez recherché “ schéma de câblage d’un interrupteur à bouton-poussoir ”, vous avez probablement entre les mains l’un de ces deux éléments très différents : un petit bouton-poussoir électronique à deux, quatre ou cinq broches, ou un bouton-poussoir industriel à bornes à vis destiné à un tableau de commande de machine. Ce guide concerne ce deuxième cas de figure, où les boutons-poussoirs commandent des contacteurs, des moteurs et des machines entières. Mais la première étape, qui consiste à identifier les bornes, est identique dans les deux cas. Suivez les sections dans l'ordre. À la fin, vous serez capable de câbler un poste de commande marche-arrêt, d'expliquer pourquoi il reste enclenché et de commander la pièce de rechange appropriée lorsqu'un ancien bouton tombe en panne.
À voir : le câblage d'un interrupteur à bouton-poussoir expliqué
Tout savoir sur les boutons : les bornes et la différence entre les boutons momentanés et ceux à verrouillage
Avant de procéder au câblage, vérifiez la composition interne du bouton. La plupart des boutons-poussoirs comportent une borne commune ainsi qu'une ou deux bornes de contact ; les étiquettes indiquent la fonction de chaque contact.
NO (Normalement ouvert) cela signifie que le circuit est ouvert au repos : le courant ne circule que lorsque le bouton est enfoncé. NC (Normalement Fermé) Il laisse passer le courant lorsqu’il est au repos et se ferme lorsque vous appuyez dessus. COM ou C Il s'agit de la borne commune aux deux éléments. Les boutons lumineux ajoutent deux bornes supplémentaires pour la lampe. Sur les appareils industriels, ces bornes de lampe sont isolées des contacts de l'interrupteur et raccordées dans un circuit distinct (pour plus de détails, voir la section 3).
| Terminal | Au repos | Lorsqu'on lui a demandé | Emploi type |
|---|---|---|---|
| NO (Normalement ouvert) | Ouvert, pas de courant | Fermetures, flux de courant | Boutons de démarrage, manette de commande, signaux |
| NC (Normalement Fermé) | Circuits fermés, courants circulants | Ouvertures, arrêts actuels | Boutons d'arrêt, chaînes d'arrêt d'urgence, alarmes |
Si les inscriptions sont effacées, ce qui est souvent le cas sur les anciens boutons mécaniques, identifiez les contacts à l'aide d'un multimètre en mode continuité. Débranchez l'alimentation, placez les sondes sur deux bornes, puis appuyez sur l'actionneur. Une paire qui est ouverte au repos et qui émet un bip lorsqu'on appuie dessus correspond à un contact « NO » (normalement ouvert). Une paire qui émet un bip au repos et qui s'ouvre lorsqu'on appuie dessus correspond à un contact « NC » (normalement fermé). Continuez à tester jusqu'à ce que vous trouviez la borne commune qui correspond aux deux.
Il y a encore une distinction importante à faire avant de procéder au câblage. Instantané Les boutons (à ressort) ne font contact que tant que vous les maintenez enfoncés. Verrouillage Les boutons « maintenus » restent activés après une seule pression jusqu'à ce que vous appuyiez à nouveau dessus. Ces deux types de boutons existent dans toutes les configurations de contacts, et c'est cette différence qui détermine comment vous devez réaliser le câblage. C'est précisément le sujet de la section suivante.
Deux comportements, deux types de câblage
Instantané
Le contact ne se ferme que tant que vous le maintenez enfoncé · jog, test, impulsion
Verrouillage
Une pression l'active, une autre le désactive · marche/arrêt direct
Dans le domaine de la commande des machines, la plupart des postes de démarrage-arrêt utilisent des boutons-poussoirs à action momentanée et confient le maintien de l'état au contacteur. La section 3 présente le schéma de câblage.
Raccordement d'un bouton-poussoir directement à la charge : quand le raccordement direct fonctionne et quand il ne fonctionne pas
On a naturellement tendance à relier le bouton directement à ce qu'il commande, et cela convient dans trois cas :
- Un bouton à enclenchement commandant une simple charge résistive. Appuyez une fois pour l'allumer ; appuyez une nouvelle fois pour l'éteindre. Pensez à une lampe, un radiateur ou un ventilateur.
- Bouton momentané utilisé pour le fonctionnement par à-coups. Une machine qui ne fonctionne que tant que l'opérateur maintient le bouton enfoncé. Dès qu'il le relâche, elle s'arrête : c'est une caractéristique, pas un défaut.
- Bouton momentané alimentant une entrée d'un automate programmable ou d'un contrôleur. C'est dans le contrôleur, et non dans le bouton, que réside la logique qui “ maintient ” la commande.
Ce qui ne fonctionne pas, c'est un bouton de démarrage momentané raccordé directement à un moteur alors que l’on s’attend à ce qu’il continue de fonctionner une fois le doigt retiré. Les contacts s’ouvrent dès que l’on relâche la pression et le moteur s’arrête. C’est ce type de panne qui inonde les forums consacrés à l’électricité. Les propriétaires de machines raccordent directement un boîtier de démarrage-arrêt adapté au moteur, constatent que cela ne fonctionne pas et ne trouvent aucun schéma expliquant pourquoi. Brancher le moteur directement sur une prise murale pendant que le boîtier reste inactif est encore pire : pas de logique de démarrage-arrêt, pas de protection contre les surcharges, aucun moyen de l’arrêter rapidement.
Le terme d'antan pour désigner cela est Commande à 2 fils ou à 3 fils. Le système à deux fils signifie que le bouton se trouve sur le circuit d'alimentation : appuyer pour démarrer, relâcher pour s'arrêter (marche par à-coups). Le système à trois fils est celui qui maintient le moteur en marche après le relâchement du bouton de démarrage, grâce à un fil passant par le contact auxiliaire du contacteur lui-même. Notez la différence avec le domaine de l'électronique, où les termes “ 2 broches ” et “ 3 broches ” font référence aux broches du bouton. Mêmes mots, significations différentes.
| Votre configuration | Un câblage direct qui fonctionne | Quand cela cesse de fonctionner |
|---|---|---|
| Lampe ou radiateur, bouton à enclenchement | Appuyer pour allumer, appuyer pour éteindre | Une surintensité dépassant la capacité nominale du contact provoque la brûlure du bouton |
| Moteur qui doit fonctionner jusqu’à ce qu’on l’arrête | Rien — coupures momentanées lors de la libération | Nécessite un contacteur ou un relais équipé d'un circuit de verrouillage |
| Fonctionnement par à-coups ou par petits pas | Bouton momentané à passage direct | Aucun — c'est le comportement prévu |
| Signal vers une entrée d'automate programmable | Bouton momentané pour l'entrée | La tension et la polarité doivent correspondre à celles de la carte d'entrée |
Si votre bouton-poussoir est de type momentané et que votre charge doit rester activée, le bouton-poussoir seul ne suffit pas. C'est alors à un contacteur ou à un relais qu'incombe la tâche de maintenir la charge activée, et c'est précisément le sujet de la section suivante.
Câblage d'un bouton-poussoir marche-arrêt : explication étape par étape du circuit « Seal-In »
Un contacteur est un interrupteur à maintien électrique. Lorsque l'on alimente sa bobine, les contacts principaux se ferment et restent fermés jusqu'à ce que la bobine soit mise hors tension. Le bouton commande uniquement la bobine ; c'est la bobine qui maintient le circuit. C'est ce circuit de “ maintien ” qui permet de “ démarrer en appuyant une fois sur le bouton et de laisser fonctionner jusqu'à ce que l'on appuie sur le bouton d'arrêt ”. Pour les petites charges en courant continu, un relais doté d'un contact auxiliaire remplit la même fonction.
Comment est câblé le circuit « Seal-In » ?
Une fois l'alimentation coupée, assemblez le circuit dans l'ordre suivant :
- À partir de la tension de commande (par exemple 220 V CA ou 24 V CC, via un petit fusible), reliez-la à l'un des côtés du contact à ouverture (NC) du bouton d'arrêt.
- De l'autre côté du bouton d'arrêt, rejoignez la borne A1 de la bobine.
- Depuis la borne A2 de la bobine, revenez de l'autre côté de l'alimentation de commande.
- Branchez le le contact « NO » du bouton de démarrage en parallèle avec le contact auxiliaire « NO » du contacteur, puis placez cette paire parallèle sur le chemin reliant le bouton d'arrêt à A1.
Au repos, aucun élément n'est sous tension. Appuyez sur début, et lorsque ses contacts NO se ferment, la bobine est alimentée et le contacteur s'enclenche. Le contact auxiliaire se ferme au même instant, car il est relié mécaniquement aux contacts principaux. Ainsi, lorsque vous relâchez le bouton de démarrage, la bobine reste alimentée via le contact auxiliaire. Appuyez sur arrêt: les contacts NC s'ouvrent, la bobine se déconnecte et le circuit revient à l'état de repos.
Le câblage « Seal-In » en bref
Résultat : le contact auxiliaire verrouille la commande de démarrage ; le bouton d'arrêt coupe le circuit de la bobine
Si vous dessinez cela de mémoire, respectez une règle : Les boutons de démarrage se connectent en parallèle, tandis que les boutons d'arrêt se connectent en série. Cette phrase résume tout le circuit de scellage.
Pourquoi le bouton d'arrêt doit-il être normalement fermé ?
Le bouton d'arrêt est de type « NC » (normalement fermé), ce qui lui permet de rester en position en série avec la bobine. Tout ce qui interrompt ce circuit provoque le déclenchement du contacteur : un fil cassé, une borne desserrée, un contact défectueux. Tous ces éléments arrêtent la machine. C’est le principe de sécurité intégrée. Imaginez maintenant un bouton d’arrêt NO (normalement ouvert) câblé en parallèle avec la bobine. Il faudrait l’enclencher pour arrêter la machine, et un fil cassé dans la chaîne d’arrêt vous laisserait, sans que vous vous en rendiez compte, sans aucun moyen de l’arrêter. Lorsqu’une machine ne démarre pas et que le bouton d’arrêt fonctionne correctement, soupçonnez d’abord la chaîne d’arrêt NC. Un contact NC oxydé ou mal câblé en est souvent la cause.
Câblage des boutons-poussoirs lumineux et des voyants lumineux
Un bouton lumineux industriel se compose de deux circuits indépendants réunis dans un même boîtier. Les contacts de l’interrupteur pilotent le circuit de commande exactement comme décrit ci-dessus. Les bornes de la lampe sont alimentées séparément à la tension nominale de la lampe, généralement 24 V CA/CC ou 220 V CA, et ces deux tensions doivent correspondre. C’est là que les habitudes issues de l’électronique posent problème. Un bouton LED à 5 broches partage son point commun entre l’interrupteur et la lampe ; ce n’est pas le cas d’un bouton lumineux industriel. Si vous raccordez une lampe de 24 V à un circuit de 220 V, celle-ci grillera instantanément. Pour que la lampe reste allumée tant que la machine fonctionne, raccordez-la en parallèle avec la bobine du contacteur, via la même chaîne d’arrêt NF, de sorte qu’elle s’éteigne lorsque la machine s’arrête. Les voyants lumineux suivent la même logique : il s’agit d’un ensemble lampe intégré au même circuit de commande.
Une fois que vous savez lire un circuit de verrouillage, vous êtes également capable de le diagnostiquer. C'est exactement ce dont vous avez besoin lorsque l'ancien bouton d'une machine finit par tomber en panne.
Démarrage en parallèle, arrêt en série
Chemin de démarrage · en parallèle
DÉMARRER (NON) et le CONTACT AUXILIAIRE (NO) reliez-les en une seule paire parallèle qui alimente la bobine. Relâchez le bouton et le circuit auxiliaire maintient l'alimentation.
Circuit d'arrêt · en série
STOP (NC) est monté en série en amont de la bobine. Si l'on interrompt ce circuit, la bobine se déconnecte.
Remplacer un ancien bouton-poussoir : l'identifier, en déterminer les caractéristiques techniques, tester le nouveau
La plupart des boutons-poussoirs sont achetés par des techniciens chargés de réparer des machines, et non par des concepteurs de tableaux de commande. La personne qui passe la commande connaît rarement la référence du produit. Les boutons de la machine indiquent simplement “ démarrage ” et “ arrêt ”. Ce qui suit s'applique aussi bien si vous êtes un technicien de maintenance que si vous êtes le conseiller du fournisseur à qui vous vous adressez par e-mail.
Identifier ce qui est réellement installé
Lorsque l'appareil est hors tension :
- Test comportemental. Appuyez sur le bouton-poussoir, puis relâchez-le. Les contacts qui restent enclenchés sont des contacts à verrouillage. Ceux qui reviennent en position initiale sont des contacts momentanés. Les machines équipées d'un contacteur utilisent presque toujours des boutons momentanés, car c'est le circuit de verrouillage qui assure le maintien.
- Test de contact. Utilisez un multimètre en mode continuité, repérez les bornes COM, NO et NC comme indiqué dans la section 1, puis comptez les blocs de contacts. On trouve généralement un contact NO, un contact NC ou un de chaque (1NO1NC).
- Informations physiques. Mesurez l'ouverture du panneau. La norme la plus répandue pour les boutons-poussoirs industriels est de 22 mm, bien que certains panneaux plus anciens puissent comporter des modèles de 25 mm ou 30 mm. Vérifiez si le bouton est lumineux et quelle est la tension d'alimentation de la lampe, ainsi que le type de bornes (à vis ou à lame).
Ce qu'il faut dire à votre fournisseur
Une demande de remplacement complète doit comporter sept champs ; si certains manquent, cela risque d'entraîner la livraison d'une pièce incorrecte et un temps d'arrêt supplémentaire :
- Comportement : momentané ou à verrouillage (momentané pour les circuits à contacteur)
- Contacts : 1 NO, 1 NF ou 1 NO et 1 NF
- Éclairage : aucune, ou tension de la lampe (24 V ou 220 V)
- Montage : diamètre du trou dans le panneau (22 mm en standard)
- Terminaux : vis, lame ou autre
- Note : intensité/tension de contact au moins égale à celle de l'ancien appareil
- Couleur : vert pour démarrer, rouge pour s'arrêter, jaune pour le mode pas à pas. Champignon rouge pour l'arrêt d'urgence
Fiche technique de remplacement
- Momentané ou à verrouillage ?
- Jeu de contacts : 1 NO / 1 NF / 1 NO + 1 NF
- Ampoule : aucune, 24 V ou 220 V
- Diamètre du trou dans le panneau
- Type de terminal
- Capacité de contact = ou supérieure à celle de l'ancienne pièce
- Couleur et fonction des boutons
Essais après montage — et les défaillances qui font mal
Une fois l'installation terminée, effectuez trois vérifications. Appuyez sur le bouton « Démarrer » puis relâchez-le : la machine doit continuer à fonctionner. Appuyez sur le bouton « Arrêt » : elle doit s'arrêter immédiatement. Testez ensuite l'arrêt d'urgence s'il est installé. Les pannes courantes :
| Symptôme | Cause la plus probable | Action |
|---|---|---|
| Il ne se passe rien au démarrage | Chaîne d'arrêt NC ouverte, tension de bobine incorrecte, jeu de contacts incorrect | Vérifier la continuité de la chaîne de butée, la puissance nominale de la bobine et la configuration des contacts |
| Ne s'exécute que tant que la touche « Start » est enfoncée | Contact auxiliaire de verrouillage manquant ou défectueux | Vérifier le câblage des contacts auxiliaires ; remplacer le bloc de contacts s'il est usé |
| L'ampoule ne fonctionne pas ou grille immédiatement | Tension de la lampe non adaptée à l'alimentation | Adapter la puissance de la lampe à son circuit d'alimentation |
| Bouton chaud ou brûlé | Courant de charge supérieur à la capacité nominale des contacts | Transférer la charge vers un contacteur ; dimensionner correctement les contacts |
Si la machine ne se bloque toujours pas ou ne s'arrête pas après avoir appuyé à nouveau sur le bouton, le problème vient généralement du circuit, et non du bouton. Cela nous amène aux consignes de la section suivante.
Stations supplémentaires et arrêts d'urgence : règles de câblage en parallèle et en série
Une fois que l'on a compris le circuit de verrouillage, son extension n'est qu'une question de logique.
Ajouter un deuxième bouton « Démarrer », par exemple à l'autre extrémité d'une longue machine : branchez-le en parallèle avec le bouton de démarrage existant. La fermeture de n'importe quel bouton de démarrage ferme le même circuit ; ainsi, n'importe lequel d'entre eux permet de démarrer la machine.
Ajouter un deuxième bouton d'arrêt, comme une butée de poupée mobile sur un tour ou une butée de contrôleur à la porte : connectez-la en série avec le bouton d'arrêt existant, dans la même chaîne de commande numérique. L'ouverture de n'importe quel bouton d'arrêt coupe le circuit de la bobine, ce qui fait que n'importe lequel d'entre eux arrête la machine.
Les boutons d'arrêt d'urgence ne sont pas des boutons d'arrêt ordinaires. Un arrêt d'urgence se présente sous la forme d'un bouton rouge en forme de champignon sur fond jaune, conformément à la norme ISO 13850 relative à la sécurité des machines. Ses contacts « normalement fermés » (NC) s'ouvrent directement et mécaniquement lorsqu'on appuie dessus, et un loquet le maintient enfoncé jusqu'à ce que quelqu'un le tourne ou le retire délibérément. Ainsi, le dispositif d'arrêt fonctionne même en cas de contact soudé ou de ressort défectueux. Raccordez les contacts « NC » de l’arrêt d’urgence dans la même chaîne d’arrêt en série que le bouton d’arrêt normal, en complément de celui-ci, et jamais à la place de celui-ci. Et voici une règle qui ne nécessite aucune norme : ne coupez jamais le conducteur de terre. Interrompez uniquement le côté sous tension.
| Élément | Règle de câblage | Raison |
|---|---|---|
| Boutons de démarrage | Tout cela en parallèle | Il suffit d'en fermer une pour que la machine se mette en marche |
| Boutons d'arrêt | Tout en série (chaîne NC) | Si l'une d'entre elles s'ouvre, la machine s'arrête |
| Arrêt d'urgence | NC, en série, réarmable par action délibérée | Système à sécurité intégrée, résiste aux défauts de contact |
| Conducteur de terre | Sans aucune interruption | La liaison de sécurité reste continue |
Ce que cela implique pour les ateliers de réparation et les fournisseurs de pièces détachées
En prenant un peu de recul, on se rend compte que ce problème de câblage est en réalité un problème d’approvisionnement. Le bouton-poussoir est l’un des composants les plus prévisibles du contrôle industriel : deux modes de fonctionnement (momentané, à verrouillage), un ensemble restreint de configurations de contacts (NO, NC, 1NO1NC), une norme de montage dominante (22 mm), deux tensions d’éclairage courantes (24 V et 220 V) et une poignée de couleurs aux significations bien définies. Contrairement à un capteur, pour lequel il faut tenir compte de la distance de détection, de la polarité et du matériau cible, l'éventail des spécifications d'un bouton est suffisamment restreint pour être entièrement maîtrisé. C'est pourquoi les marchés de la réparation les traitent comme des consommables, remplacés à mesure que les contacts s'usent.
Cette prévisibilité modifie la manière dont un fournisseur du marché de la réparation doit gérer ses stocks. Les configurations courantes priment sur les modèles inhabituels : des relais 1NO et 1NO1NC de 22 mm, des versions lumineuses pour les deux tensions d’alimentation, la gamme de couleurs standard et les arrêts d’urgence. Et comme l’acheteur est un technicien confronté à une machine en panne qui ne peut pas toujours nommer la pièce, c’est le fournisseur qui pose les sept questions de la section 4 et qui est capable de répondre “ pourquoi ne reste-t-elle pas allumée ? ” lorsque le client rappelle qui remporte la vente. Un client du secteur de la réparation ne change pas de fournisseur pour quelques centimes. Il change de fournisseur lorsque quelqu’un lui permet de réparer facilement sa machine. Les connaissances en câblage présentées dans cet article font la différence entre vendre un bouton et résoudre un problème sur une machine.
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Envoyez les sept caractéristiques techniques, et recevez la confirmation du bouton-poussoir adapté
Commandez ensemble vos boutons-poussoirs, contacteurs, relais et voyants lumineux. Envoyez-nous la liste des spécifications en sept points figurant à la section 4 — ou des photos et les marquages de l'ancien appareil — et notre équipe chargée de la sélection vérifiera soigneusement la correspondance avant l'expédition de votre commande.
Envoyer ma liste de spécificationsRéférences
- Rockwell Automation. “ Boutons d'arrêt d'urgence ”.” literature.rockwellautomation.com
- Conception des systèmes de commande. “ Qu'est-ce qu'un arrêt d'urgence ? ” controldesign.com
- Forum Digi-Key. “ Introduction au circuit Start-Stop à 3 fils ”. 2024. forum.digikey.com
- Forums du réseau des entrepreneurs en électricité. “ Commande de démarrage/arrêt d'un moteur à courant alternatif [à 3 fils] ”. 2012. electrical-contractor.net
- Practical Machinist. “ Câblage d’un interrupteur marche-arrêt à bouton-poussoir ”. 2011. practicalmachinist.com
- Reddit r/electrical. “ Schéma de câblage de base pour un interrupteur de démarrage à bouton-poussoir NO/NC. ” reddit.com
- OMCH. “ Interrupteur à bouton-poussoir ”.” omch.com/push-button-switch
- OMCH. “ Sélection de produits. ” omch.com/product-selection
- OMCH. “ Contact ”.” omch.com/contact
- OMCH. Accueil. omch.com
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