Relais de sécurité industriels : fonctions, choix et reconditionné

Qu'est-ce qu'un relais de sécurité ?

Un relais de sécurité est un dispositif de sécurité électromécanique ou électronique qui surveille en permanence les organes de sécurité d'une machine et coupe l'alimentation des actionneurs dès qu'un défaut apparaît. Le relais de sécurité surveille les entrées, contrôle leur cohérence et commande ses sorties de sécurité. Contrairement à un relais standard, ce dispositif de sécurité repose sur une redondance interne : deux canaux de traitement se contrôlent mutuellement, et ses contacts à guidage forcé garantissent l'ouverture des sorties. Cette conception permet d'atteindre les niveaux de performance (PL) et SIL exigés par les normes de sécurité des machines EN ISO 13849 et CEI 62061.

Concrètement, le relais reçoit les signaux d'un bouton d'arrêt d'urgence, d'un interrupteur de position ou de barrières immatérielles, valide leur cohérence, puis commande l'ouverture de ses sorties de sécurité. Ces sorties pilotent des contacteurs de puissance qui isolent le moteur ou le circuit électrique concerné. La fonction de sécurité complète associe le capteur, le bloc logique de sécurité et les contacteurs de coupure. Un même système de sécurité peut regrouper plusieurs fonctions de sécurité selon le nombre d'entrées et de canaux surveillés. L'utilisation d'un relais de sécurité couvre ainsi la fonction d'arrêt d'urgence et la surveillance continue de la machine. Le premier relais de sécurité d'une chaîne fixe souvent le niveau global de sécurité ; le dispositif reste le garant de la fonction de sécurité du relais.

Panorama des séries au catalogue

Siemens SIRIUS et 3TK2

Siemens domine l'offre avec la gamme SIRIUS. Les séries 3UG4 et 3UG5 assurent la surveillance de grandeurs électriques (tension, courant, ordre des phases), tandis que l'architecture modulaire 3TK2 décline de vrais relais de sécurité : 3TK2826, 3TK2827 et 3TK2828 pour l'arrêt d'urgence et les protecteurs, unités multifonctions 3TK2845, dispositifs de commande à deux mains 3TK2834 et surveillance de vitesse sûre 3TK2810. La série 3UG48 IO-Link ouvre ces fonctions de sécurité à la communication numérique. Ces produits sont regroupés dans les Relais de sécurité Siemens.

PILZ PNOZsigma et PNOZ X

PILZ, spécialiste historique de la sécurité, structure son catalogue autour de PNOZsigma (PNOZ s1 à s11), disponible en 24 V DC et en 48 à 240 V AC/DC, et de la gamme PNOZ X (X2, X3, X7) pour la sécurité mécanique avancée. Le nombre de contacts à fermeture et à ouverture, ainsi que les sorties temporisées, distinguent chaque référence. Ces dispositifs de sécurité sont regroupés dans les Relais de sécurité PILZ.

Schneider Electric Preventa et Allen Bradley Guardmaster

Schneider Electric propose les blocs logiques de sécurité Preventa : XPSAK, XPSAC, XPSATR et XPSVNE couvrent l'arrêt d'urgence et les interrupteurs de position, tandis que la série P2HZ X adresse les commandes à deux mains ; ces produits Schneider figurent dans les Relais de sécurité Schneider Electric. Allen Bradley complète l'offre avec les relais Guardmaster 440R nouvelle génération (entrées simples ou doubles, sorties à relais ou statiques, verrouillage de protecteur) et, pour les architectures programmables, les modules d'entrées et de sorties de sécurité Compact 5000 et ControlLogix pilotés par les contrôleurs GuardLogix 5570 : voir les Relais de sécurité Allen Bradley. Un tel relais de sécurité ou contrôleur de sécurité s'intègre alors dans une architecture réseau.

Critères de choix d'un relais de sécurité

Le relais de sécurité et ses fonctions se choisissent selon la machine. Le choix d'un relais de sécurité repose sur quelques paramètres techniques déterminants :

• Les fonctions de sécurité à couvrir : arrêt d'urgence, protecteur mobile, barrières immatérielles, commande à deux mains, surveillance de vitesse.
• Le nombre de canaux d'entrée (un ou deux canaux) et le niveau de performance visé pour la machine.
• Le nombre et le type de sorties de sécurité (contacts à fermeture, sorties à ouverture temporisée, sorties statiques) selon les contacteurs à piloter.
• La tension d'alimentation et le type de bornes (à vis ou à ressort) pour le câblage sur rail DIN.
• L'encombrement, la largeur du module et l'intégration dans l'armoire électrique.

Un dimensionnement correct évite le surcoût d'un dispositif surdimensionné comme la sous-couverture d'une fonction critique. La conception du relais de sécurité et le plan de câblage doivent rester cohérents avec l'architecture globale de la machine.

Câblage et installation sur rail DIN

L'installation d'un relais de sécurité suit des règles de câblage précises. Sur le rail DIN, les bornes à vis ou à ressort reçoivent le câblage des canaux d'entrée, des sorties de sécurité et du raccordement à la terre. Un câblage à deux canaux, avec détection des courts-circuits, conditionne le niveau de sécurité atteint. Le repérage des bornes facilite la maintenance et le remplacement du dispositif. La conception du câblage doit distinguer clairement les circuits de commande et les contacteurs de puissance.

Applications et fonctions couvertes

Au-delà de l'arrêt d'urgence, les relais de sécurité gèrent une large palette de fonctions de sécurité sur les machines industrielles :

• Boutons d'arrêt d'urgence et poussoirs, avec surveillance de la sécurité des boutons poussoirs et des contacts à guidage forcé.
• Interrupteurs de position et protecteurs mobiles verrouillés.
• Barrières immatérielles et scrutateurs laser de zone.
• Commandes à deux mains sur presses et postes de travail.
• Surveillance de vitesse et d'arrêt sûrs des moteurs.

Chaque relais surveille l'état des boutons poussoirs d'arrêt d'urgence et des interrupteurs de position, vérifie la cohérence de l'arrêt d'urgence et de ses contacts sur deux canaux, puis autorise ou coupe la machine. Cette logique de surveillance permanente distingue le dispositif de sécurité d'un simple relais de commande. Un relais d'arrêt d'urgence dédié gère la fonction d'arrêt, alors qu'un système de sécurité plus complet combine plusieurs entrées.

Obsolescence et migration

Une part importante des relais de sécurité installés relève de gammes en fin de vie. Sur les références du catalogue, environ un cinquième est déclaré obsolète et une part supplémentaire est en phase d'arrêt de commercialisation. Remplacer un relais de sécurité obsolète impose de vérifier la compatibilité des fonctions de sécurité, du nombre de canaux et du plan de câblage, car les blocs logiques récents modifient parfois l'affectation des bornes et des sorties. Conserver une référence identique, lorsqu'elle reste disponible, simplifie la maintenance et évite de requalifier la fonction de sécurité complète.

Relais de sécurité reconditionnés chez Seujet

Seujet International distribue des relais de sécurité neufs, en boîte ouverte et surtout reconditionnés. Cette offre répond à deux besoins : maintenir en condition opérationnelle des installations dont le dispositif de sécurité d'origine n'est plus fabriqué, et réduire le coût des produits sur des projets où le neuf n'est pas indispensable. Chaque relais de sécurité reconditionné est contrôlé et testé avant expédition. Pour les automaticiens et les techniciens de maintenance, c'est aussi un moyen de trouver rapidement une référence Siemens, PILZ, Schneider Electric ou Allen Bradley précise, ou son équivalent, sans dépendre des délais du neuf. Consultez le stock et les prix par référence pour identifier le relais de sécurité adapté à votre machine.