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Définition : de quoi parle-t-on exactement ?
Le rôle de l'alimentation dans un système d'automatisme
Une alimentation automate est un dispositif qui convertit la tension du réseau électrique (230 V AC ou 400 V AC) en tension continue stabilisée, le plus souvent 24 V DC, pour alimenter un automate programmable industriel, ses modules d'entrées/sorties, ses capteurs et ses circuits de commande. Elle se présente sous deux formes : module de châssis propriétaire ou alimentation standardisée sur rail DIN.
Le 24 V DC s'est imposé comme le standard de fait de l'automatisme industriel pour des raisons historiques et normatives : c'est une tension de sécurité (TBTS, très basse tension de sécurité, dans la plupart des configurations), suffisante pour piloter les actionneurs de commande, et universellement supportée par les composants du marché.
La distinction structurante : alimentation de châssis ou alimentation rail DIN
Sous l'appellation « alimentation automate » coexistent en réalité deux familles de produits distinctes, qu'il est essentiel de ne pas confondre lors d'un achat ou d'un remplacement.
Une alimentation de châssis est un module propriétaire enfiché dans le rack d'un automate spécifique (PS307 pour Siemens S7-300, BMXCPS pour Schneider M340, 1756-PA72 pour Allen Bradley ControlLogix) : elle n'est pas interchangeable entre marques. Une alimentation rail DIN est un produit standardisé délivrant du 24 V DC sur bornes universelles, substituable entre marques à caractéristiques équivalentes.
Les alimentations industrielles sur rail DIN sont des produits standardisés, montés sur rail DIN 35 mm dans l'armoire, qui délivrent du 24 V DC (ou d'autres tensions : 12 V, 48 V) sur des bornes de sortie universelles. Elles alimentent l'automate lorsqu'il accepte une alimentation externe 24 V, mais aussi tout le reste de l'armoire. Les gammes emblématiques sont les Siemens SITOP, les Schneider Electric Phaseo, les Allen-Bradley 1606 ou les Omron S8VK. Contrairement aux alimentations de châssis, elles sont fonctionnellement interchangeables entre marques, à caractéristiques équivalentes.
La frontière entre les deux familles suit l'évolution des gammes d'automates : les plateformes historiques à rack (S7-300/400, ControlLogix, M340) reposent sur des alimentations de châssis dédiées, tandis que les générations compactes et modulaires récentes (S7-1200, M221/M241, CompactLogix 5380) s'alimentent directement en 24 V DC depuis une alimentation rail DIN standard. Le Siemens S7-1200 illustre bien cette logique : il ne possède pas de module d'alimentation de châssis obligatoire ; selon le modèle de CPU, il s'alimente en 24 V DC ou directement en 230 V AC, et Siemens propose le module PM 1207, une alimentation au format du S7-1200, comme solution dédiée optionnelle.
Ce que cette page ne couvre pas
Pour la clarté du maillage : les modules d'entrées/sorties déportés et la périphérie décentralisée disposent de leur propre guide (Module E/S déporté), de même que les variateurs de vitesse (Variateur de vitesse), qui intègrent leur propre étage d'alimentation de puissance. Cette page traite de l'alimentation des systèmes de commande, pas de la distribution électrique de puissance des moteurs.
Technologies : comment fonctionne une alimentation industrielle
Alimentation à découpage : le standard actuel
La quasi-totalité des alimentations industrielles modernes sont des alimentations à découpage (switch-mode power supply, SMPS). Le principe : la tension du réseau est redressée, puis hachée à haute fréquence (typiquement plusieurs dizaines à centaines de kilohertz) par des transistors de puissance, transmise à travers un transformateur compact, redressée à nouveau et filtrée pour produire la tension de sortie régulée.
Cette architecture offre un rendement élevé (couramment 90 à 95 % sur les gammes actuelles), une compacité remarquable et une régulation précise de la tension de sortie quelle que soit la charge. Les pertes se dissipent en chaleur : un rendement de 92 % sur une alimentation de 240 W signifie environ 20 W de chaleur à évacuer dans l'armoire, donnée à intégrer au bilan thermique.
L'alimentation linéaire : la technologie historique
Les alimentations linéaires (transformateur 50 Hz, redressement, régulation par dissipation) équipaient les installations d'avant les années 1990-2000. Volumineuses, lourdes et peu efficaces (rendement de 50 à 70 %), elles conservent un avantage résiduel : l'absence de découpage haute fréquence les rend électriquement très « propres », sans perturbations électromagnétiques émises. On les rencontre encore sur des installations anciennes et dans quelques applications sensibles. Leur remplacement par une alimentation à découpage moderne est généralement possible et avantageux, sous réserve de vérifier l'encombrement et le câblage.
Entrée monophasée ou triphasée
Les alimentations d'armoire standard acceptent une entrée monophasée 230 V AC, souvent à plage élargie (85 à 264 V AC) pour s'adapter aux réseaux internationaux. Au-delà d'environ 10 A de courant de sortie en 24 V (soit 240 W), les versions à entrée triphasée 400 V AC deviennent pertinentes : elles équilibrent la charge sur les trois phases, tolèrent mieux les creux de tension réseau et la perte d'une phase, et couvrent les puissances supérieures (480 W, 960 W et au-delà). Les gammes constructeur sont systématiquement déclinées en versions mono et triphasées.
Caractéristiques de sortie
Au-delà de la tension nominale, trois caractéristiques de sortie distinguent les produits : la précision de régulation et l'ajustabilité de la tension (potentiomètre permettant typiquement un réglage de 24 à 28 V pour compenser les chutes de ligne), la réserve de puissance (capacité à délivrer transitoirement 120 à 150 % du courant nominal pendant quelques secondes, précieuse au démarrage de charges capacitives ou de moteurs 24 V), et le comportement en surcharge (limitation de courant, repli en hoquet ou tenue en courant constant, qui conditionne le déclenchement correct des protections aval).
Panorama des grandes marques d'alimentations industrielles
Le marché se partage entre les constructeurs généralistes de l'automatisme, dont les alimentations s'intègrent nativement à leurs écosystèmes, et des spécialistes de l'alimentation industrielle. Les six marques principales référencées chez Seujet International sont présentées par ordre alphabétique, suivies des spécialistes du marché.
Allen-Bradley (Rockwell Automation)
Allen-Bradley structure son offre autour de la famille 1606, déclinée en trois lignes : 1606-XLE (gamme essentielle, applications standard), 1606-XLS (gamme performance, fonctions étendues), 1606-XLP (formats compacts pour petites puissances). Ces alimentations rail DIN couvrent les besoins 24 V DC des architectures CompactLogix et Micro800. Côté châssis, les modules 1756-PA72 (entrée AC) et 1756-PB72 (entrée DC) alimentent les racks ControlLogix, avec des déclinaisons redondantes (1756-PAR2/PBR2) pour les applications à haute disponibilité. Découvrez les alimentations Allen-Bradley disponibles.
B&R Industrial Automation (filiale ABB)
B&R propose des alimentations 24 V DC monophasées et triphasées en complément de son écosystème X20, ainsi que des modules d'alimentation X20PS qui distribuent et protègent le 24 V à l'intérieur même des stations X20 (alimentation du bus interne et des capteurs). Cette intégration au système d'E/S est la spécificité B&R : l'alimentation est pensée comme un élément distribué de l'architecture plutôt que comme un composant central unique. Voir les alimentations B&R.
Lenze
Lenze ne développe pas de gamme dédiée d'alimentations industrielles autonomes : l'alimentation y est intégrée aux variateurs et servovariateurs (étages de puissance et alimentations de commande internes), conformément au positionnement du constructeur centré sur l'entraînement. Pour l'alimentation 24 V des armoires intégrant des composants Lenze, les exploitants recourent aux gammes standard du marché. Voir les solutions Lenze.
Omron
Omron est l'un des acteurs majeurs de l'alimentation industrielle compacte. La gamme actuelle S8VK se décline en S8VK-G (standard, robuste, large plage d'entrée), S8VK-S (compacte haute performance, bornes push-in) et S8VK-X (génération récente). La gamme S8VS, reconnaissable à son afficheur digital de courant et de tension sur certaines versions, reste très présente dans les bases installées, de même que la série historique S82K. Les alimentations Omron sont réputées pour leur compacité et leur tenue en environnement sévère. Découvrez les alimentations Omron.
Schneider Electric
Schneider Electric structure son offre rail DIN autour de la marque Phaseo, principalement la série ABL8 : ABL8REM et ABL8MEM pour les applications standard et compactes, ABL8RPS pour les applications exigeantes (réserve de puissance, diagnostics), complétées par des modules de redondance et de batterie. La génération récente ABLP prolonge la gamme. Côté châssis, les modules BMXCPS (BMXCPS2000, BMXCPS3500 et déclinaisons AC/DC) alimentent les racks Modicon M340, et des modules équivalents existent pour le M580 ; les TSX SUP historiques équipaient les Premium. Le parc installé Phaseo des générations antérieures (ABL7, alimentations réglées) constitue un segment de remplacement récurrent. Voir les alimentations Schneider Electric.
Siemens
Siemens domine le marché français de l'alimentation d'automatisme avec la famille SITOP, déclinée en plusieurs lignes complémentaires. La gamme SITOP PSU6200 constitue l'offre médiane actuelle (diagnostics intégrés, large couverture de puissances), la SITOP PSU8200 la ligne haut de gamme modulaire (réserve de puissance, extensions), les SITOP PSU100 (déclinaisons S et L) l'offre de base éprouvée, et LOGO!Power la ligne compacte plate, initialement pensée pour l'écosystème LOGO! mais utilisée bien au-delà. La force du système SITOP réside dans ses modules complémentaires : redondance, modules tampons, DC-UPS UPS1600 et UPS500, sélectivité PSE200U et SEL1200/1400, qui forment une plateforme de continuité d'alimentation complète.
Côté châssis, les modules PS307 (S7-300) et PS407/PS405 (S7-400) ont alimenté pendant trois décennies les plateformes SIMATIC historiques ; depuis le retrait de ces gammes, ils constituent l'un des segments les plus actifs du marché du reconditionnement. Pour les générations actuelles, le S7-1200 s'appuie sur le module dédié PM 1207 ou une alimentation 24 V standard, et le S7-1500 distingue les alimentations système (modules PS alimentant le fond de panier) des alimentations de charge (modules PM délivrant le 24 V). Voir les alimentations Siemens en stock.
Les spécialistes de l'alimentation industrielle
Au-delà des six marques principales référencées chez Seujet, plusieurs spécialistes occupent des positions de premier plan sur ce segment et méritent d'être connus pour une vision complète du marché :
- Phoenix Contact : gammes QUINT (haut de gamme, technologie de réserve dynamique SFB pour le déclenchement franc des protections), TRIO (standard) et UNO (compact)
- Puls : spécialiste pur de l'alimentation rail DIN, gammes Dimension, réputé pour les rendements parmi les plus élevés du marché
- Mean Well : constructeur taïwanais omniprésent en entrée et milieu de gamme (séries NDR, SDR)
- Weidmüller : gamme PROtop sur le segment performance
- Murrelektronik : gamme Emparro, complétée par une offre de surveillance de courant 24 V
Tableau comparatif synthétique
| Marque | Gamme rail DIN principale | Alimentations de châssis | Spécificité |
|---|---|---|---|
| Allen-Bradley | 1606 (XLE, XLS, XLP) | 1756-PA72/PB72 (ControlLogix) | Versions redondantes 1756-PAR2 |
| B&R | Alimentations 24 V + X20PS | Intégrées au système X20 | Alimentation distribuée dans les stations E/S |
| Lenze | Pas de gamme dédiée | Intégrées aux drives | Voir gammes standard du marché |
| Omron | S8VK (G, S, X), S8VS | Modules CJ/CS dédiés | Compacité, afficheur sur S8VS |
| Schneider Electric | Phaseo ABL8, ABLP | BMXCPS (M340), équivalents M580 | Modules redondance et batterie |
| Siemens | SITOP (PSU6200, PSU8200, PSU100, LOGO!Power) | PS307 (S7-300), PS407/PS405 (S7-400), PM 1207 | Plateforme continuité complète (UPS, tampon, sélectivité) |
Comment choisir et dimensionner une alimentation automate
Établir le bilan de consommation 24 V
Pour dimensionner une alimentation automate : additionner les consommations nominales de tous les équipements raccordés au bus 24 V (CPU, modules d'E/S, capteurs, bobines, IHM), puis appliquer une marge de 20 à 30 % couvrant extensions futures et vieillissement. Une alimentation à découpage moderne conserve un bon rendement dès 30 à 40 % de charge.
Le courant d'appel et la protection amont
Une alimentation à découpage appelle à la mise sous tension un courant très supérieur à son courant nominal, le temps de charger ses condensateurs internes : une alimentation consommant 0,7 A en régime établi peut appeler 40 à 50 A pendant quelques millisecondes. La protection amont se choisit en courbe C ou D, au calibre préconisé par le constructeur.
Le déclassement thermique
Comme tout composant d'électronique de puissance, une alimentation industrielle est spécifiée pour une température ambiante nominale, généralement 40 à 45 °C en montage vertical. Au-delà, un déclassement s'applique (derating dans les documentations constructeur) : le courant utilisable diminue, typiquement de 2 à 3 % par degré supplémentaire, jusqu'à une température maximale absolue de 60 à 70 °C. Le montage horizontal, la proximité de sources chaudes (variateurs, résistances de freinage) et le non-respect des distances de ventilation imposent des déclassements supplémentaires précisés par les constructeurs. Dans une armoire dense, le bilan thermique global conditionne donc directement le dimensionnement de l'alimentation.
Compatibilité avec l'automate
Pour une alimentation rail DIN standard alimentant un automate en 24 V, la compatibilité se vérifie sur trois points : la qualité de régulation (les automates exigent typiquement une tension comprise entre 20,4 et 28,8 V, soit 24 V ±20 %, ce que toute alimentation régulée respecte largement), la capacité à alimenter la pointe d'enclenchement des sorties et des charges simultanées, et le comportement au démarrage (montée en tension monotone, sans rebond, pour un boot correct de la CPU).
Pour les alimentations de châssis, la compatibilité est stricte : référence constructeur dédiée à la gamme, voire à la version du rack. Le remplacement se fait à l'identique ou par la référence de substitution officiellement désignée. C'est précisément ce qui rend le marché du reconditionnement structurant sur ce segment : lorsqu'une gamme est retirée du catalogue, l'alimentation de châssis reconditionnée devient la seule voie de remplacement sans refonte de l'architecture.
Normes et certifications
Selon le secteur et la destination de la machine, plusieurs référentiels s'appliquent : conformité CE (directives basse tension et CEM), certifications UL/cUL (UL 508 ou UL 61010) indispensables pour les machines destinées au marché nord-américain, certification ATEX/IECEx pour les zones explosibles, agréments maritimes pour le naval, et conformité SELV/PELV (TBTS/TBTP) de la sortie 24 V, qui conditionne le traitement du circuit 24 V au regard de la sécurité électrique. La présence du marquage adapté est un critère d'achat à part entière, notamment pour les constructeurs de machines exportateurs.
Continuité d'alimentation : redondance, tampon, DC-UPS et sélectivité
Quatre briques assurent la continuité d'un bus 24 V industriel : la sélectivité électronique des départs (isole un court-circuit sans faire tomber le bus), le module tampon (traverse les microcoupures de 100 ms à quelques secondes), le DC-UPS (maintient le 24 V pour un arrêt propre lors des coupures longues) et la redondance N+1 avec module de découplage (rend transparente la défaillance d'une alimentation).
La redondance
Le principe : deux alimentations en parallèle, dimensionnées chacune pour la pleine charge (redondance N+1), alimentent le bus 24 V à travers un module de redondance (à diodes ou à MOSFET) qui découple les deux sources. La défaillance d'une alimentation est transparente pour l'installation, la seconde reprenant instantanément la charge. Le module de découplage est indispensable : sans lui, le défaut d'une alimentation (court-circuit interne) ferait s'effondrer le bus commun. Les versions à MOSFET minimisent la chute de tension et la dissipation par rapport aux diodes. La redondance s'impose sur les process continus, le traitement de l'eau, l'énergie et toute installation où l'arrêt de la commande a un coût élevé.
Les modules tampons
Un module tampon (buffer module) stocke de l'énergie dans des condensateurs et la restitue au bus 24 V lors des microcoupures et creux de tension réseau, typiquement pendant 100 ms à quelques secondes selon la charge. Il permet à l'automate de traverser sans broncher les perturbations brèves du réseau, qui constituent la grande majorité des événements réels. C'est la solution la plus simple et la plus économique pour fiabiliser une installation sensible aux microcoupures.
Les DC-UPS
Pour les coupures longues, le DC-UPS (onduleur 24 V DC) associe un module de contrôle et un stockage d'énergie (batterie plomb, batterie lithium ou pack de condensateurs selon les gammes) pour maintenir le bus 24 V pendant plusieurs minutes à plusieurs heures. L'objectif n'est pas nécessairement de poursuivre la production, mais d'assurer un arrêt propre : sauvegarde des données de la CPU et de l'IHM, mise en position de repli des actionneurs, signalisation. Les gammes représentatives incluent les Siemens SITOP UPS1600 (communicantes, supervision de l'état batterie depuis le système de contrôle) et UPS500, ainsi que les offres équivalentes des spécialistes. Le choix de la technologie de stockage arbitre entre coût, durée de vie (les condensateurs supportent bien plus de cycles que le plomb) et autonomie.
La sélectivité des départs 24 V
Maillon le plus souvent négligé : la distribution aval du 24 V. Sans sélectivité, un court-circuit sur un seul départ (un câble de capteur écrasé, une électrovanne en défaut) fait s'effondrer la tension de tout le bus 24 V le temps que la protection réagisse, ce qui peut suffire à faire redémarrer la CPU et l'ensemble de la commande. Les modules de sélectivité électroniques (Siemens PSE200U et SEL1200/1400, offres équivalentes chez les spécialistes) surveillent individuellement chaque départ, coupent sélectivement le circuit en défaut en quelques millisecondes et signalent le canal concerné, sans perturber les autres départs. Sur les installations distribuées, cette brique améliore davantage la disponibilité réelle que bien des redondances mal pensées.
Alimentation neuve, occasion ou reconditionnée
Un marché structuré par l'obsolescence des plateformes
Une alimentation industrielle correctement dimensionnée atteint couramment 10 à 15 ans de service, davantage en conditions favorables. Le marché de la seconde vie est ici structuré par un facteur spécifique : l'obsolescence des plateformes automates. Lorsqu'un constructeur retire une gamme à rack, ses alimentations de châssis dédiées disparaissent du catalogue neuf alors que des dizaines de milliers d'installations en production en dépendent pour des années encore.
Depuis le retrait des gammes SIMATIC S7-300 et S7-400 en octobre 2023, les alimentations de châssis PS307 et PS407 ne sont plus produites par Siemens alors que le parc installé reste considérable. Le remplacement à l'identique par un module reconditionné testé en charge est la voie qui évite toute modification de l'installation.
Ce que recouvre le reconditionnement d'une alimentation
L'alimentation est, avec le variateur, le composant où le reconditionnement professionnel a le plus de substance technique, pour une raison simple : son composant d'usure principal est identifié et remplaçable. Les condensateurs électrolytiques (filtrage d'entrée et de sortie) vieillissent par dessèchement de l'électrolyte, d'autant plus vite que la température est élevée ; leur capacité chute, l'ondulation résiduelle (ripple) de la sortie augmente, et l'alimentation finit par décrocher en charge ou au démarrage. Un reconditionnement sérieux comprend : remplacement des condensateurs au-delà d'un seuil d'âge, contrôle des ventilateurs sur les fortes puissances, test en charge prolongé au courant nominal, mesure de l'ondulation résiduelle et de la régulation, vérification du comportement en surcharge et du courant d'appel, puis garantie commerciale.
Les critères d'évaluation d'un fournisseur
Les indices objectifs sont les mêmes que pour les autres composants reconditionnés, avec deux points spécifiques au segment : la documentation du test en charge (une alimentation peut fonctionner à vide et décrocher à 80 % de charge, seul le test en charge fait foi) et la politique de remplacement systématique des condensateurs au-delà d'un âge donné, plutôt qu'un simple test fonctionnel. S'y ajoutent la durée de garantie, la politique de retour et les conditions de stockage.
Remplacement à l'identique ou migration
Face à une alimentation de châssis obsolète, l'alternative est la même que pour les CPU et les cartes mémoire des mêmes plateformes : remplacement à l'identique reconditionné (aucune modification, solution immédiate, cohérente avec une fin de vie de machine planifiée) ou migration de plateforme (le passage d'un S7-300 à un S7-1500 emporte le remplacement de toute la chaîne, alimentation comprise). Pour les alimentations rail DIN standard, la question est plus ouverte : une alimentation tierce neuve de caractéristiques équivalentes est techniquement substituable, et l'arbitrage se fait sur la cohérence du parc, les accessoires (modules de redondance et de sélectivité propres à chaque écosystème) et la politique de maintenance.
Alimentations communicantes : surveillance et maintenance prédictive
L'évolution récente du segment est l'arrivée d'alimentations communicantes, intégrées au réseau industriel au même titre qu'un module d'E/S. Le SITOP PSU8600 de Siemens en est l'exemple le plus abouti : raccordé en PROFINET et intégré à TIA Portal, il expose en temps réel la tension, le courant et l'état de chaque sortie, signale les dérives (charge qui augmente anormalement, température élevée) et permet de commuter individuellement les départs à distance.
L'intérêt opérationnel est double. En diagnostic, la localisation d'un défaut 24 V passe de la mesure manuelle au voltmètre à une lecture directe dans la supervision, départ par départ. En maintenance prédictive, la dérive de certains paramètres internes annonce le vieillissement (notamment celui des condensateurs) avant la panne, ce qui permet de planifier le remplacement lors d'un arrêt programmé plutôt que de subir un arrêt de production. Les DC-UPS communicants étendent la même logique à l'état des batteries, premier consommable de la continuité d'alimentation.
Cette intégration croissante au réseau fait de l'alimentation un équipement connecté comme les autres, et l'expose aux mêmes exigences de cybersécurité industrielle (segmentation, durcissement) que le reste de l'architecture, conformément au référentiel IEC 62443.
L'alimentation est le socle silencieux de toute architecture d'automatisme : correctement choisie, dimensionnée avec ses marges, protégée contre son propre courant d'appel, déclassée selon son environnement thermique et secourue à la hauteur de la criticité de l'installation, elle se fait oublier pendant une décennie. La distinction entre alimentations de châssis dédiées et alimentations rail DIN standard structure les choix de remplacement, et le retrait des grandes plateformes historiques (SIMATIC S7-300/400 en tête) fait du reconditionnement professionnel la voie de continuité naturelle pour un parc installé encore massif.