Symboles d’électrovannes

Symboles Des Electrovannes

Schéma de tuyauterie et d'instrumentation (P&ID)

Figure 1 : Schéma de tuyauterie et d'instrumentation (P&ID)

Lorsque l'on travaille sur des conceptions de machines à fluide, il est lourd de dessiner une image réelle de chaque vanne et des autres composants du système de contrôle. Au lieu d'images détaillées du produit, des symboles uniques sont utilisés pour représenter les différents éléments du processus afin de mettre en évidence les connexions et les aspects fonctionnels. Cet article traite des fonctions des circuits, des symboles et des exemples d'application des électrovannes dans les diagrammes de puissance des fluides et les diagrammes de tuyauterie et d'instrumentation (P&ID).

Table des matières

Fonctions du circuit de la vanne à bille

Les vannes sont désignées par deux chiffres, par exemple, une vanne à 2/2 voies. Le premier chiffre indique le nombre de ports de connexion. Le deuxième chiffre est le nombre d'états de commutation. Une vanne 2/2 a deux raccords de tuyaux (entrée et sortie) et deux états de commutation (ouvert et fermé). Normalement fermé (NC) ou normalement ouvert (NO) détermine si la vanne est fermée ou ouverte à l'état hors tension. Une vanne à 3/2 voies possède trois orifices et deux états de commutation. Dans chaque état de commutation, un port différent est fermé. Plus de ports et d'états de commutation sont possibles.

Symboles des électrovannes

1. Symboles des électrovannes dans les diagrammes de puissance des fluides

Les dessins d'énergie hydraulique sont élaborés par les ingénieurs pour comprendre et analyser les unités de puissance. Ces diagrammes comportent des symboles graphiques standardisés représentant le fonctionnement complet et la direction de l'écoulement des fluides dans un groupe moteur.

A Symbole de la valve 2/2

Figure 2 : A Symbole de la valve 2/2

La figure 2 montre le symbole d'une vanne 2/2 utilisée dans les diagrammes de puissance des fluides. Pour chaque état de la vanne, un seul carré est dessiné. Le symbole a le même nombre de cases que la vanne a de positions. Par exemple, une vanne 2/2 a deux états (ouvert et fermé) et est donc représentée par deux carrés adjacents, comme le montre la figure 2, et une vanne 5/3 est représentée par trois carrés adjacents.

Le carré de droite montre la vanne au repos (position non actionnée), et le carré de gauche correspond à une vanne en position de travail (actionnée) dans une vanne 2/2. Pour une vanne à 5/3 voies, il y a trois carrés. Le carré de droite montre l'état des orifices en position de repos et les deux autres carrés indiquent comment le fluide circule entre les orifices lorsque la vanne est actionnée dans cet état. Le mode d'actionnement de la vanne est indiqué par des symboles ajoutés aux carrés. La commande de pilotage est représentée fixée sur le carré de gauche et la commande de retour sur le carré de droite. Chaque carré montre comment le médium circule entre les ports. Les flèches indiquent la connexion entre les ports et le sens d'écoulement préféré. Les orifices bidirectionnels sont représentés par des flèches à double face indiquant le va-et-vient du fluide entre les orifices (voir plus loin dans l'article). Les orifices fermés sont indiqués par un "T". Le tableau 1 présente les symboles standard utilisés pour actionner une vanne.

Actionnement Symbole Mode de fonctionnement

Manuel

symbole
Fonctionnement manuel
symbole
Bouton poussoir
symbole
Levier
symbole
Fonctionnement au pied
symbole
Détente
symbole
Soupape à ressort

Mécanique

symbole
Broche
symbole
Contrôle des rouleaux
Pneumatique
symbole
Actionné par air
Électricité
symbole
Bobine

Tableau 1 : Mécanisme de commande d'une vanne

Exemples

Symbole de l'électrovanne 2/2 voies normalement ouverte

La majorité des électrovannes sont des vannes à 2/2 voies normalement fermées. Les deux carrés adjacents représentent les deux états de la vanne. Une flèche dans le carré de droite indique que la vanne est normalement ouverte, et la flèche pointe dans le sens de l'écoulement du fluide au repos. Le symbole "T" sur la case de gauche indique que la vanne se ferme lorsqu'elle est actionnée. Le symbole de la bobine de solénoïde sur le côté gauche et du ressort sur le côté droit indique les moyens de contrôle de pilotage et de contrôle de retour pour le fonctionnement de la vanne respectivement.

Note : Les symboles de l'actionneur (ressort et bobine) sont souvent laissés de côté, ce qui crée une ambiguïté quant à l'état d'excitation électrique (comme indiqué sur le côté droit de la figure 3). De plus, les carrés de gauche et de droite sont intervertis par certains fabricants, ce qui entraîne des confusions, notamment lorsque les symboles des actionneurs sont omis.

Symbole de l'électrovanne 2/2 voies normalement ouverte

Figure 3 : Symbole de l'électrovanne 2/2 voies normalement ouverte

Symbole d'une électrovanne à 2/2 voies normalement fermée

La figure 2 montre le symbole d'une vanne 2/2 à l'état normalement fermé. Les deux carrés adjacents représentent les deux états de la vanne. Le symbole "T" dans le carré de droite indique que la vanne est normalement fermée, et la flèche dans le carré de gauche indique le sens d'écoulement du fluide lorsque la vanne est actionnée. Le symbole de la bobine de solénoïde sur le côté gauche et du ressort sur le côté droit indique les moyens de contrôle de pilotage et de contrôle de retour pour le fonctionnement de la vanne respectivement.

symboles des électrovannes 3/2 voies

les électrovannes 3/2 ont deux positions et trois orifices de connexion, ce qui permet d'utiliser une seule électrovanne pour contrôler le débit du fluide dans deux circuits. Ces valves peuvent être utilisées pour de multiples applications, comme la commutation entre deux circuits ou l'actionnement d'un vérin hydraulique. Les symboles de la figure 4 montrent les différentes fonctions du circuit des vannes 3/2 voies. Dans chaque symbole, 1, 2 et 3 représentent trois orifices de la vanne. Le symbole de la bobine de solénoïde sur le côté gauche et du ressort sur le côté droit indique les moyens de contrôle de pilotage et de contrôle de retour pour le fonctionnement de la vanne respectivement. Les différentes configurations sont expliquées ci-dessous :

  • A : Lorsque la vanne est en position de repos, le fluide s'écoule de l'orifice 2 vers l'orifice 3 alors que l'orifice 1 est complètement fermé (indiqué par un symbole "T" à l'orifice 1 dans le carré de droite). Lorsque la vanne est actionnée, le fluide s'écoule de l'orifice 1 vers l'orifice 2 tandis que l'orifice 3 reste fermé (indiqué par un symbole "T" à l'orifice 3 dans le carré de gauche).
  • B : Lorsque la vanne est en position de repos, le fluide s'écoule de l'orifice 2 vers l'orifice 2 tandis que l'orifice 3 est complètement fermé (indiqué par un symbole "T" à l'orifice 3 dans le carré de droite). Lorsque la vanne est actionnée, le fluide s'écoule de l'orifice 2 vers l'orifice 3 tandis que l'orifice 1 reste fermé (indiqué par un symbole "T" à l'orifice 1 dans le carré de gauche).
  • C : Lorsque la vanne est en position de repos, le fluide s'écoule de l'orifice 1 vers l'orifice 3 tandis que l'orifice 2 est complètement fermé (indiqué par un symbole "T" à l'orifice 2 dans le carré de droite). Lorsque la vanne est actionnée, le fluide s'écoule de l'orifice 1 vers l'orifice 2 tandis que l'orifice 3 reste fermé (indiqué par un symbole "T" à l'orifice 3 dans le carré de gauche).
  • D : Lorsque la vanne est en position de repos, le fluide peut aller et venir entre les orifices 1 et 3, l'orifice 2 étant complètement fermé (indiqué par un symbole "T" à l'orifice 2 dans le carré de droite). Lorsque la vanne est actionnée, le fluide peut aller et venir entre les orifices 1 et 2, l'orifice 3 étant complètement fermé (indiqué par un symbole "T" à l'orifice 3 dans le carré de gauche).
symboles des électrovannes 3/2 voies

Figure 4 : symboles des électrovannes 3/2 voies

2. Symboles des électrovannes dans un diagramme de tuyauterie et d'instrumentation (P&ID)

Schéma de tuyauterie et d'instrumentation (P&ID)

Un diagramme de tuyauterie et d'instrumentation (P&ID) est une représentation graphique détaillée d'un processus qui comprend à la fois le matériel et le logiciel (comme l'équipement, la tuyauterie et l'instrumentation) nécessaires pour concevoir, assembler et faire fonctionner le système. La plupart des systèmes de fabrication comportent de la vapeur, de l'air comprimé, de l'eau et d'autres procédés qui nécessitent des canalisations pour être transmis d'un point à un autre. Plusieurs instruments contrôlent ces formes d'énergie, ces processus et ces médias, qui se présentent généralement sous la forme de jauges, de vannes et de pompes.

Le P&ID d'un système de contrôle est similaire au schéma d'un circuit électronique. Le diagramme comporte tous les composants conçus pour un processus particulier et il est utilisé par les ingénieurs, les opérateurs et le personnel de maintenance travaillant dans l'unité pour lire et effectuer leur travail. Il peut y avoir plusieurs processus sur un seul P&ID, et dans ce cas, il est conseillé de segmenter l'ensemble du P&ID en processus individuels pour une meilleure compréhension.

Schéma de tuyauterie et d'instrumentation (P&ID)

Figure 5 : Schéma de tuyauterie et d'instrumentation (P&ID)

Symboles des électrovannes dans un P&ID

Les symboles typiques d'une électrovanne utilisés dans un diagramme P&ID sont illustrés à la Figure 6. Ces symboles ne sont pas aussi descriptifs que ceux utilisés dans les diagrammes de puissance des fluides. Les flèches sont utilisées pour indiquer le sens de l'écoulement du fluide dans les vannes à 3 et 4 voies. Les flèches indiquent les voies d'écoulement hors tension qui donnent la direction de l'écoulement du fluide lorsque la vanne est au repos (non actionnée). Les différents labels sont :

  • A : Electrovanne à deux voies tout ou rien
  • B : Electrovanne tout-ou-rien à angle
  • C : Electrovanne à trois voies tout ou rien
  • D : Electrovanne tout-ou-rien à quatre voies à bouchon ou à bille
  • E : Electrovanne tout-ou-rien à quatre voies et cinq ports
Symboles des électrovannes

Figure 6 : Symboles des électrovannes

Les symboles des actionneurs pour les électrovannes sont donnés dans la figure 7. Les différents labels sont :

  • A : Actionneur solénoïde marche-arrêt à réarmement automatique
    • L'actionneur électromagnétique tout ou rien à réarmement automatique garantit que la vanne change d'état sans l'influence d'un opérateur externe. Cette méthode d'actionnement est idéale pour l'automatisation des processus.
  • B : Actionneur solénoïde marche-arrêt à réarmement manuel ou à distance
    • Les électrovannes à réarmement manuel sont utilisées dans les applications exigeant des contrôles de sécurité extrêmes avant l'arrêt/le démarrage du processus. Par conséquent, la vanne ne peut pas être actionnée électriquement et la vanne se met en marche lorsque le solénoïde est alimenté en électricité par une opération manuelle.
  • C : Actionneur solénoïde marche-arrêt à réarmement manuel et à distance
    • L'électrovanne tout-ou-rien à réarmement manuel et à distance assure l'actionnement tant automatique que manuel de l'électrovanne.
  • D : Actionneur solénoïde modulant
    • Un actionneur électromagnétique modulant positionne avec précision la vanne n'importe où entre la position complètement ouverte et la position complètement fermée (c'est-à-dire entre 0° et 90°). Ceci est nécessaire pour les applications qui nécessitent une variation du débit.
Symboles des actionneurs d'électrovannes

Figure 7 : Symboles des actionneurs d'électrovannes

Un diagramme P&ID comprend généralement le symbole des vannes actionnées, comme le montre la figure 8. Notez que les symboles P&ID représentés dans les figures 6 à 8 ne sont donnés qu'à titre indicatif et qu'ils peuvent changer d'une entreprise à l'autre. Pour le tableau des symboles, reportez-vous toujours à la légende P&ID de la société concernée.

Symbole d'électrovanne 2 voies tout ou rien à réarmement automatique

Figure 8 : Symbole d'électrovanne 2 voies tout ou rien à réarmement automatique

Normalisation des symboles

La Société internationale d'automatisation (ISA) a établi un ensemble de normes strictes pour les symboles P&ID, mais il existe encore différentes façons de représenter les vannes. Il existe des divergences transparentes entre les types de vannes dans les différentes entreprises et bibliothèques d'un outil de simulation. Mais il ne s'agit pas d'un problème de saillie car tous les composants sont également décrits par du texte, un modèle unique appelé numéro de pièce, un numéro d'étiquette qui correspond à un composant spécifique du système, et sont décrits en détail dans une légende qui accompagne le dessin. Soyez cohérent avec les symboles tout au long du dessin afin que le diagramme P&ID soit facilement compréhensible par tous ceux qui travaillent avec lui.

Exemple

Une vanne de contrôle de processus placée à distance peut être actionnée et contrôlée par une vanne de contrôle intermédiaire, comme le montre la figure 9. La conduite d'alimentation en air (figure 9, repérée C) est contrôlée par une électrovanne à 3 voies (figure 9, repérée A). Il évacue l'air (figure 9, repère D) ou l'envoie vers la vanne de régulation du processus (figure 9, repère B). La vanne de contrôle intermédiaire est positionnée pour fournir de l'énergie à la vanne de contrôle du processus.

Application d'une électrovanne pour guider une vanne de contrôle de processus

Figure 9 : Application d'une électrovanne pour guider une vanne de contrôle de processus