Le document présente les installations pneumatiques et leurs automatismes logiques, en détaillant les équipements pneumatiques, y compris les sources d'énergie, les vérins et les distributeurs. Il souligne l'importance de comprendre leurs fonctions, de savoir lire des schémas normalisés et de concevoir des circuits de commande électropneumatiques. Enfin, il aborde les différents types de vérins et de commandes, ainsi que des exemples d'applications pratiques et de séquences de travail.

1. Chapitre 4
Installations Pneumatiques
Automatismes logiques: Modélisation
et commande
ENPC, Dép. E.E.A, 2023-2024 25-26/02/2024

2. Installation Pneumatique

3. Objectifs
 Comprendre le principe de fonctionnement des
équipements pneumatiques
Savoir lire et tracer un schéma pneumatique normalisé
d’une installation industrielle
Étudier et réaliser des automatismes pneumatiques

4. Composants pneumatiques
1. Source d’énergie
Compresseurs (conditionnement de l'air comprimé)
2. Actionneurs pneumatiques
Les vérins
Les ventouses
3. Distributeurs
Distributeurs monostables
Distributeurs bistables
4. Logique pneumatique

5. 1.Conditionnement de l’air comprimé
Unité de conditionnement d’air FRL : tête de la ligne
Elle permet d’adapter l’énergie pneumatique au système
Constituants Symboles
Filtre,
Mano-Régulateur (Manodétendeur)
Lubrificateur
Filtre
Régulateur Manomètre
Lubrificateur

6. 2. Vérins pneumatiques
Le vérin pneumatique est un actionneur qui permet de transformer
une énergie pneumatique en une énergie mécanique. Ils sont
munis d’un piston avec une tige qui se déplace librement à
l’intérieur d’un tube. En fonction du type ils ont un ou deux
orifices permettant l’admission ou l’échappement de l’air

7. 1. Les vérins linéaires
2. Les vérins Rotatifs
Il existe 2 types de vérins linéaires avec tige
 Le vérin simple effet
 Le vérin double effet
3. Familles de vérins

8. 4. Vérins simple effet
une entrée de commande et ressort de rappel

9. Vérin à l ’état de repos
Relié à
l'échappement

10. Vérin à l ’état de travail
Arrivée d ’air
sous pression

11. La tige du
vérin sort
Arrivée d ’air
sous pression
Vérin à l ’état de travail

12. La tige du
vérin sort
Arrivée d ’air
sous pression
Vérin à l ’état de travail

13. La tige du
vérin sort
Arrivée d ’air
sous pression
Vérin à l ’état de travail

14. 2 entrées de commande

15. Sortie de la tige
Arrivée d ’air sous pression
Relié à
l'échappement
La tige du
vérin sort

16. Sortie de la tige
Arrivée d ’air sous pression
Relié à
l'échappement
La tige du
vérin sort

17. Sortie de la tige
Arrivée d ’air sous pression
Relié à
l'échappement
La tige du
vérin sort

18. Sortie de la tige
Arrivée d ’air sous pression
Relié à
l'échappement
La tige du
vérin sort

19. Rentrée de la tige
Arrivée d ’air
sous pression
Relié à l'échappement
La tige du
vérin rentre

20. Arrivée d ’air
sous pression
Relié à l'échappement
La tige du
vérin rentre
Rentrée de la tige

21. Rentrée de la tige
Arrivée d ’air
sous pression
Relié à l'échappement
La tige du
vérin rentre

22. Arrivée d ’air
sous pression
Relié à l'échappement
La tige du
vérin rentre
Rentrée de la tige

23. 1 ou 2 entrées de commande
Ces vérins peuvent être utilisé avec :
1. le corps fixe et la tige mobile
2. ou inversement, la tige fixe et le corps mobile
Les vitesses et les forces sont identiques dans les 2 sens de
fonctionnement.

24. Vérin simple effet
Mpa= Mégapascals

25. Vérin double effet

26. Taux de charge d’un vérin
La force théorique correspond à l’effort statique : c’est
l’effort développé par le vérin à l’arrêt (exemple serrage…).
La force utile correspond à l’effort dynamique : c’est l’effort
disponible sur le vérin (à l’extrémité de la tige pour un vérin
linéaire) pour déplacer une charge à vitesse convenable.
τ = Force utile / Force théorique
(en général 0,5 < τ < 0,8)

27. De même que le contacteur est associé au moteur
électrique, le distributeur est le pré-actionneur associé au
vérin pneumatique.
La commande se fait soit par pilotage pneumatique,
soit par électrovanne recevant le signal électrique de
commande, soit par commande manuelle auxiliaire

28. Caractérisation d'un distributeur :
 le nombre de position : 2 ou 3
 le nombre d'orifices : 2, 3, 4 ou 5
On parle de distributeur 2/2, 3/2, 4/2, 4/3, 5/2. Le
premier chiffre correspond au nombre d’orifices et le second
au nombre de positions de travail

29.  Pour l’admission d’air, on utilise soit un triangle, soit un
cercle avec un point au centre (le cercle est noir dans le cas
de l’énergie hydraulique).
 Pour l’échappement on utilise un triangle.
NB: le distributeur 3/2 est utilisé pour la commande des vérins
simple effet, et les distributeurs 4/2 et 5/2 pour les vérins
double effet

30. Etat de
repos
Etat de
travail

31. On veut atteindre le position Repos
Représente la
source de pression
Représente
l'échappement

32. Position Repos

33. On veut atteindre le position Travail

34. Position Travail

35. Position Travail

36. Un corps muni de 4 orifices pour le circuit de
puissance (2 vers le vérin, 1 vers l ’échappement,
1 vers la source de pression).
2 orifices pour la commande.
Etat de
repos
Etat de
travail

37. On veut atteindre la position Repos

38. Position Repos

39. Position Repos

40. On veut atteindre la position Travail

41. Position Travail

42. Position Travail

43. Un corps muni de 5 orifices pour le circuit de
puissance (2 vers le vérin, 2 vers l ’échappement,
1 vers la source de pression).
2 orifices pour la commande.

44. Etat de
repos
Etat de
travail

45. On veut atteindre la position Repos

46. Position Repos

47. Position Repos

48. On veut atteindre la position Travail

49. Position Travail

50. Position Travail

51. 1
2
1
2
1
2
3 1
2
3 1
2
3
4
1
2
5
4
3
4 2
1
3 1
2
5
4
3
1
2
5
4
3 1
2
5
4
3
2/2 NO 2/2 NF 3/2 NO 3/2 NF 4/2
5/2 4/3 5/3 centre fermé
5/3 centre ouvert 5/3 centre ouvert à l'échappement

56. Un distributeur avec ressort de rappel est dit monostable
lorsqu’il n’a qu’une seule position (ou état) stable.
Le distributeur monostable retourne automatiquement en
position repos (position stable) dès que l’on cesse le signal de
commande.
Un distributeur sans ressort de rappel est dit bistable
lorsqu’il a deux positions (ou états) stables.
Commandes monostables / bistables

57. En plus des vérins et des distributeurs il y a différents
composants permettant la réalisation d’équipement
pneumatique au niveau de la commande et de la puissance.:
Composants pneumatiques

60. Éléments de logique pneumatique

61. Temporisation
Position Travail
Position Repos
Représentation symbolique

62. b
a
Q
ET
b=1
a=1
Q=1
ET
Fonctions logiques - AND

63. Fonctions logiques - AND

64. a=1
b=1
Q=1
OU
a
b
Q
O
U
Fonctions logiques - OR

65. Fonctions logiques - OR

66. P
Q
a
NON
P
Q
a
NON
Fonctions logiques - NOT

67. Mémoire

68. Table de vérité.
état indéterminé dépend des différentes possibilités en
cas d'actions simultanées sur a et m.
Il est possible :
- d'accorder la priorité à marche (écriture, mise à 1) ;
- d'accorder la priorité à arrêt (effacement, mise à 0).
mémoire

70. Pour rendre encore plus explicite le fonctionnement d'une
machine, on élabore un diagramme indiquant le
déplacement des actionneurs en fonction du temps. On
appelle ce genre de graphique un chronogramme ou
encore un diagramme des phases ou des mouvements.

71. Phase 1 : la tige du vérin 1C sort.
Phase 2 : la tige du vérin 2C sort, la tige du vérin 1C
reste sortie.
Phase 3 : la tige du vérin 1C rentre, la tige du vérin 2C
reste sortie.
Phase 4 : la tige du vérin 2C rentre.
Phase 5 : le cycle est prêt à recommencer.
Diagramme des phases ou des mouvements:
Exemple-1

72. Exemple-2

73. Exemple-3
Séquence 1C+, 2C+, 1C-, 2C-

74. Commande pneumatique d’un vérin à simple effet

75. Commande pneumatique d’un vérin à
double effet
distributeur 5/2 distributeur 4/2
distributeur 4/2

76. Commande pneumatique d’un vérin à
double effet avec fin de course pneumatique

77. Commande pneumatique deux vérins à
double effet

78. Commande pneumatique d’un vérin à
double effet avec temporisateur pneumatique

79. Exemple: 1. Donner la séquence de travail.
2. tracer le diagramme fonctionnel du cycle.

80. Exemple 2. Donner le circuit de puissance avec deux VDE
et 2 distributeurs 5/2
3
1
2

81. 4 2
5
1
3
2
1 3
4 2
5
1
3
2
1 3
2
1 3
A2
A1 A2
B1 B2
C1 C2
2
1 3
B2
2
1 3
C2
72%
2
1
12
3
Application: Donner la séquence de travail et tracer le
diagramme fonctionnel du cycle.

83. Conception des schémas de commande
Pour concevoir le schéma de commande des
circuits électropneumatiques, on trace un schéma
développé.
 Des boutons-poussoirs,
 Des interrupteurs de position,
 Des relais

84. Circuit à commande électropneumatique: circuit de
puissance et circuit de commande associés.

85. Commande automatique d'un vérin à double effet.
 Une impulsion sur le bouton-poussoir START commande le mouvement
de sortie de la tige du vérin A (information y1)
 Dès que la tige du vérin actionne le capteur de fin de course A2
(interrupteur de position), l'information (y2) reçue par le
distributeur commande le mouvement de rentrée

86. Commande d'un vérin à simple effet
Parce que le pilotage du distributeur s'oppose à un ressort de rappel, il faut
cette fois maintenir la commande de pilotage jusqu'à ce que le vérin ait
complété sa course de sortie. On se sert alors d'un relais K1 et d'un contact
de maintien K1 en parallèle avec le bouton-poussoir Start.

87. Commande de deux vérins
On veut commander un vérin 1C à double effet et un vérin 2C
à simple effet de manière à réaliser la séquence
suivante : A+, B+, A-, B-
Les signes désignent les mouvements de la tige : le signe
"+" pour la sortie d'un vérin et le signe "-" pour la rentrée

88. Commande de deux vérins

89. Exemple : Commande de trois vérins
double effet
Séquence 1C+, 2C+, 2C-, 3C+, 1C-, 3C-.