Comment câbler les commutateurs d’interverrouillage de la garde de sécurité

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Les commutateurs d’interverrouillage de la garde de sécurité sont utilisés pour protéger les travailleurs contre les mouvements dangereux des machines en s’assurant que les machines s’arrêtent lorsqu’une garde est ouverte ou retirée. Ces commutateurs font partie du système de contrôle de sécurité et sont généralement câblés pour couper l’alimentation de la machine ou déclencher un état sûr.

Un câblage correct contribue à maintenir la sécurité des travailleurs, assure la conformité aux normes telles que la CNESST et la norme ISO 14119, et prévient les dommages matériels. Ce guide vous présente les bases de la façon de les câbler de manière sûre et efficace.

Vous avez une garde de sécurité — et maintenant ?

Vous avez donc installé une garde de sécurité de machine équipée d’un commutateur d’interverrouillage. Excellent ! C’est un grand pas vers la protection de vous-même et de votre équipe. Mais maintenant, la question se pose : comment le câbler ?

Pour beaucoup, la partie câblage peut sembler accablante, surtout si vous n’êtes pas électricien. Mais même certains électriciens qui n’ont pas d’expérience avec les systèmes de sécurité peuvent avoir besoin d’un rappel. Ne vous inquiétez pas. Ce guide le décomposera simplement, sans trop de jargon technique. Cependant, nous devrons supposer que vous avez une compréhension de base de l’électricité et du câblage des machines.

Un câblage incorrect peut être dangereux

Si un commutateur d’interverrouillage est câblé incorrectement, il peut ne pas arrêter la machine, endommager le commutateur, déclencher de faux arrêts, causer des temps d’arrêt inutiles ou, pire, entraîner un incident de sécurité.

Comprendre comment ces commutateurs fonctionnent et comment les câbler correctement est essentiel pour s’assurer que votre système de garde fonctionne comme prévu, maintenir la sécurité des travailleurs et assurer la conformité aux normes.

Passons en revue le processus étape par étape, en utilisant un langage clair et des aides visuelles afin que vous puissiez câbler votre commutateur d’interverrouillage en toute confiance.

Types courants de commutateurs d’interverrouillage

Les deux principales catégories de commutateurs d’interverrouillage sont mécaniques et sans contact. Ceux-ci vont des commutateurs mécaniques de base de type plongeur aux dispositifs de sécurité plus avancés équipés d’un verrouillage électromagnétique de la garde, de circuits redondants, de boucles de rétroaction et d’autres fonctions sophistiquées.

Bien que les systèmes d’interverrouillage avancés ne relèvent pas de la portée de ce guide, nous nous concentrerons sur les types les plus couramment utilisés, notamment :

La plupart des interverrouillages de type mécanique sont à contact, comme ceux derrière les commutateurs à bouton-poussoir. Cependant, les interverrouillages magnétiques codés sont également à contact, mais leurs contacts sont minuscules. L’activation d’un commutateur à contact ferme ou ouvre un contact, comme le fonctionnement d’un interrupteur d’éclairage. D’autre part, les interverrouillages RFID utilisent des circuits électroniques pour activer leurs sorties.

La première étape consiste à consulter la fiche technique électrique du commutateur d’interverrouillage. Vous devrez identifier deux valeurs clés : la tension maximale et le courant de commutation maximal que le commutateur peut supporter en toute sécurité.

Tension maximale (volts)

Cette valeur dépend du type de commutateur. Un commutateur mécanique, tel qu’un type plongeur, peut être évalué jusqu’à 300 volts ou plus. En revanche, un commutateur RFID est généralement évalué à 24 volts. La connexion d’une tension trop élevée entraînera la défaillance du commutateur.

Les commutateurs sans contact tombent souvent en panne lorsque la mauvaise tension est appliquée. Par exemple, l’utilisation d’une haute tension sur un commutateur magnétique codé peut provoquer l’arc et la soudure des petits contacts à lames internes. Cela peut entraîner le fait que le commutateur reste fermé en permanence, créant un état « marche » constant, même lorsque la garde est ouverte.

Courant maximal (ampères)

Il s’agit de la quantité maximale de courant électrique (en ampères) que le commutateur peut supporter en toute sécurité pendant le fonctionnement. Les commutateurs mécaniques peuvent être évalués pour quelques ampères. En revanche, les commutateurs magnétiques codés ont souvent une valeur nominale beaucoup plus faible, généralement d’environ 0,25 ampères (250 mA). Ce qu’il est important de noter, c’est que la plupart des interverrouillages de sécurité sont uniquement destinés à piloter la logique de relais et non les charges lourdes, telles qu’un moteur.

Faire passer plus de courant que ce pour quoi un commutateur est évalué entraînera très probablement une défaillance destructrice du commutateur.

Le courant qui traverse le commutateur et son câblage dépend entièrement de l’appareil auquel il est connecté. Un commutateur connecté à un relais de sécurité consommera beaucoup moins que le même commutateur connecté directement à un grand contacteur. Bien sûr, il est essentiel que le câblage soit fusionné conformément aux normes électriques locales.

Avant de commencer

Effectuez toujours une évaluation formelle des risques liés à la machine pour déterminer le niveau de performance et la catégorie requis pour tout système de contrôle lié à la sécurité.

Avez-vous pensé à verrouiller, étiqueter (LOTO) ?

Connexion simple des commutateurs d’interverrouillage

La façon la plus simple de connecter un commutateur d’interverrouillage est de le câbler en série avec le circuit d’arrêt ou d’arrêt d’urgence. Cette méthode ne fonctionne que si la machine est déjà équipée d’un démarreur de moteur magnétique.

Les machines conventionnelles, telles que les fraiseuses et les perceuses à colonne, peuvent être câblées de cette façon pour connecter une simple garde à copeaux.

Utilisez cette méthode uniquement avec des commutateurs mécaniques, sauf si vous avez effectué une analyse approfondie du courant et de la tension du système de contrôle de la machine. Les commutateurs sans contact ont généralement des valeurs nominales de courant plus faibles et peuvent être endommagés ou tomber en panne s’ils sont mal connectés.

Redémarrage automatique

L’une des erreurs les plus courantes dans les circuits simples est de laisser la machine redémarrer automatiquement lorsque la garde se ferme. La connexion du commutateur d’interverrouillage à la mauvaise partie du circuit peut produire des résultats inattendus.

Testez et assurez-vous que la machine ne redémarre pas automatiquement lorsque la garde de sécurité et son interverrouillage sont fermés.

Catégorie d’arrêt

La connexion d’un commutateur d’interverrouillage directement au circuit d’arrêt d’un contacteur est une catégorie d’arrêt 0, ce qui signifie que l’alimentation est immédiatement coupée. Il n’y a pas de freinage et la machine s’arrête en roue libre. Alternativement, une catégorie d’arrêt 1 signifie qu’un arrêt contrôlé est effectué, puis l’alimentation est coupée.

Utilisation dans les circuits de sécurité

Un commutateur d’interverrouillage câblé en série comme celui-ci est considéré comme un circuit de sécurité de catégorie B selon la norme ISO 13849-1, qui le définit comme le niveau le plus élémentaire de l’architecture de sécurité.

Aux États-Unis, la norme CSA classe cela comme un circuit de sécurité simple. Cependant, il est essentiel de comprendre les limites : une seule défaillance, telle qu’un contact soudé, pourrait empêcher la machine de s’arrêter lorsque la garde est ouverte.

Avertissement concernant les cas d’utilisation

N’utilisez pas ce type de circuit de sécurité dans toute application où la perte de la fonction de sécurité pourrait entraîner des blessures ou la mort. Une évaluation formelle des risques liés à la machine est essentielle pour déterminer le niveau de performance et la catégorie requis pour tout système de contrôle lié à la sécurité.

Si le résultat de l’évaluation des risques détermine un niveau de performance plus élevé, un simple circuit de catégorie B ne sera pas suffisant, et un relais de sécurité avec surveillance à double canal devient obligatoire.

De plus, soyez prudent lorsque vous connectez des commutateurs d’interverrouillage de sécurité en série. Bien que cela soit possible, la connexion de commutateurs d’interverrouillage de sécurité en série peut entraîner un masquage des défauts, où une condition dangereuse est cachée. De plus, le câblage en série de plusieurs commutateurs d’interverrouillage ne peut pas atteindre des niveaux de sécurité plus élevés si cela est requis par une évaluation des risques.

Connexion aux relais de sécurité

Qu’est-ce qui est si spécial dans les relais de sécurité ?

Contrairement aux relais ordinaires, nous construisons des relais de sécurité pour répondre à des normes de sécurité strictes, intégrant des principes de sécurité intégrée qui garantissent la sécurité opérationnelle dans des conditions critiques. Un relais de sécurité aide à vérifier les pertes de fonctions de sécurité et à détecter les défaillances internes, y compris les défauts de ses entrées et sorties.

Vous voulez en savoir plus sur la façon de connecter un relais de sécurité, ou vous voulez simplement en savoir plus sur leur fonctionnement ? Consultez notre guide sur le fonctionnement des relais de sécurité en cliquant ici.

Conclusion

Le câblage d’un commutateur d’interverrouillage de sécurité est plus qu’un simple exercice technique ; il fait partie d’un système plus vaste conçu pour protéger les personnes et l’équipement. Une simple connexion en série peut fonctionner dans des situations à faible risque. Néanmoins, dans la plupart des cas, un relais de sécurité ou une architecture plus avancée est nécessaire pour fournir une redondance, des diagnostics et une performance d’arrêt fiable.

Vérifiez toujours les valeurs nominales du commutateur, suivez les normes reconnues telles que les normes ISO 13849-1, ISO 14119 et CSA B11.19, et assurez-vous qu’une évaluation appropriée des risques est effectuée avant de finaliser votre conception. En prenant le temps de connecter correctement les interverrouillages, vous respectez non seulement les exigences de conformité, mais vous contribuez également à créer un lieu de travail plus sûr et plus fiable.