Lorsqu’on ouvre une armoire électrique d’un système de chauffage, de ventilation ou de climatisation, la première impression peut être décourageante.

On voit des centaines de fils.

Des rangées de disjoncteurs.

Des relais.

Des contacteurs.

Des alimentations.

Des modules électroniques.

Un automate.

Des câbles réseau.

Des borniers numérotés.

Et parfois plusieurs centaines de conducteurs.

Pour quelqu’un qui débute dans l’automatisme du bâtiment, tout semble mélangé.

Pourtant, une armoire correctement conçue suit une logique très précise.

Chaque composant possède une fonction.

Certains composants alimentent l’installation.

D’autres la protègent.

Certains permettent de commander des équipements de puissance.

D’autres récupèrent les informations provenant des capteurs.

Enfin, certains composants assurent la communication avec la GTB.

Une fois cette logique comprise, l’armoire électrique n’est plus une boîte remplie de composants.

Elle devient un système organisé que l’on peut lire presque comme un schéma.

Dans cet article, nous allons donc entrer dans une armoire d’automatisme du bâtiment et comprendre les principaux composants que l’on peut y rencontrer.

🎥 Vous préférez la vidéo ? J'explique tout cela pas à pas sur la chaîne YouTube.

1. Qu’est-ce qu’une armoire électrique d’automatisme du bâtiment ?

Une armoire électrique d’automatisme du bâtiment (on parle aussi d'armoire de régulation ou d'armoire GTB) est le centre nerveux local d'une installation technique. Elle regroupe les composants nécessaires pour :

• distribuer l’énergie électrique ;
• protéger les circuits ;
• commander les équipements ;
• traiter les informations ;
• recevoir les signaux des capteurs ;
• piloter les actionneurs ;
• communiquer avec les autres systèmes ;
• transmettre les informations à la GTB.

Elle peut piloter par exemple :

• une centrale de traitement d’air (CTA) ;
• une installation de chauffage ;
• une production de froid ;
• des pompes ;
• des vannes ;
• des ventilateurs ;
• des registres ;
• des équipements de mesure.

En général, elle dessert une zone technique précise : un local CTA, une sous-station, un étage.

2. Les quatre zones présentes dans une armoire

Avant de regarder chaque composant individuellement, il est beaucoup plus facile de diviser mentalement l’armoire en quatre zones.

Dans une armoire bien conçue, elles sont souvent physiquement séparées : puissance en haut, automatisme au milieu, borniers en bas.

Gardez ce tableau en tête : chaque composant présenté dans la suite appartient à l'une de ces quatre zones

Si vous préférez la vidéo, j’en parle aussi sur YouTube :

3. Alimentation et protection : là où tout commence

L'arrivée électrique

C'est le premier élément à repérer. L'armoire est alimentée depuis le TGBT ou un tableau divisionnaire, en 230 V monophasé (phase + neutre + terre) ou plus souvent en 400 V triphasé (3 phases + neutre + terre) dès qu'elle alimente des moteurs.

Lors de la lecture d'un schéma, posez-vous deux questions : d'où arrive l'électricité ? puis par quels appareils passe-t-elle avant d'atteindre le consommateur ?

L'interrupteur-sectionneur général

Juste après l'arrivée, on trouve l'interrupteur général, souvent un interrupteur-sectionneur avec poignée en façade. Il coupe l'alimentation de toute l'armoire pour une intervention, une maintenance ou une mise hors service.

Sur beaucoup d'armoires, il est généralement placé très près de l’arrivée électrique : impossible d'ouvrir sans couper.

Attention : pour une consignation, il doit pouvoir être condamné en position ouverte (cadenas). Et l'ouvrir ne garantit pas l'absence totale de tension : certains circuits (éclairage d'armoire, reports d'alarme, circuits venant d'une autre armoire) peuvent rester alimentés. D'où la vérification d'absence de tension (VAT) obligatoire.

L'interrupteur-sectionneur général

Juste après l'arrivée, on trouve l'interrupteur général, souvent un interrupteur-sectionneur avec poignée en façade. Il coupe l'alimentation de toute l'armoire pour une intervention ou une mise hors service. Sur beaucoup d'armoires, la poignée est verrouillée avec la porte : impossible d'ouvrir sans couper.

Attention : pour une consignation, il doit pouvoir être condamné en position ouverte (cadenas). Et l'ouvrir ne garantit pas l'absence totale de tension : certains circuits (éclairage d'armoire, reports d'alarme, circuits venant d'une autre armoire) peuvent rester alimentés. D'où la vérification d'absence de tension (VAT) obligatoire.

Le disjoncteur

Le disjoncteur est probablement l’un des composants les plus connus d’une armoire électrique. Il protège une ligne contre les surcharges (courant un peu trop élevé pendant longtemps) et les courts-circuits (courant très élevé instantané).

Il se réarme après déclenchement.

Dans une armoire d'automatisme, chaque circuit a généralement sa propre protection :

• alimentation automate ;
• prise de service ;
• pompe ;
• ventilateur ;
• alimentation 24 V ;
• transformateur ;
• actionneurs ;
• équipements auxiliaires.

Cela facilite également le dépannage. Si un seul circuit est en défaut, il n’est pas nécessaire de couper toute l’armoire.

Un circuit monophasé et un circuit triphasé ne sont pas protégés exactement de la même manière.

• Disjoncteur monophasé (1P+N)
  • Un circuit monophasé peut par exemple alimenter : prises, alimentations électroniques, petits équipements, équipement auxiliaires.
• Disjoncteur triphasé (3P ou 4P)
  • Un circuit triphasé peut notamment alimenter : moteurs, pompes, ventilateurs, équipement de puissance.
  • Dans un disjoncteur triphasé, les conducteurs de phase sont coupés simultanément pour éviter qu'un moteur ne tourne sur deux phases et ne chauffe.

Le disjoncteur-moteur

C'est un composant très présent dans les armoires CVC, souvent oublié par les débutants. Le disjoncteur-moteur (ou disjoncteur magnétothermique moteur) protège un moteur contre le court-circuit et contre la surcharge, avec un réglage précis du courant nominal du moteur. Son contact auxiliaire est souvent câblé sur une entrée de l'automate : c'est le fameux défaut thermique remonté à la GTB.

Alternative courante : un contacteur associé à un relais thermique.

La protection différentielle

Un dispositif différentiel compare le courant qui part vers un circuit et celui qui en revient. Si une partie du courant « s'échappe » (vers la terre, ou à travers une personne), il déclenche.

Les circuits de prises sont typiquement protégés en 30 mA pour la protection des personnes.

À ne pas confondre :

• l'interrupteur différentiel ne détecte que les fuites ;
• le disjoncteur ne protège que contre les surintensités ;
• le disjoncteur différentiel combine les deux fonctions.

Avec des variateurs de fréquence, le type de différentiel compte (types A, F ou B selon le cas) : un mauvais choix provoque des déclenchements intempestifs.

La protection différentielle

Un dispositif différentiel compare le courant qui part vers un circuit et celui qui en revient. Si une partie du courant « s'échappe » (vers la terre, ou à travers une personne), il déclenche. Les circuits de prises sont typiquement protégés en 30 mA pour la protection des personnes.

À ne pas confondre :

• l'interrupteur différentiel ne détecte que les fuites ;
• le disjoncteur ne protège que contre les surintensités ;
• le disjoncteur différentiel combine les deux fonctions.

Avec des variateurs de fréquence, le type de différentiel compte (types A, F ou B selon le cas) : un mauvais choix provoque des déclenchements intempestifs.

Les fusibles

Toutes les protections ne sont pas forcément réalisées avec des disjoncteurs. On peut également trouver des fusibles.

Le fusible contient un élément qui fond quand le courant devient trop élevé. Le circuit est alors interrompu.

Contrairement au disjoncteur, un fusible déclenché doit généralement être remplacé après fonctionnement.

Ils peuvent être utilisés pour certaines protections spécifiques ou certains équipements.

Dans une armoire, on les retrouve souvent dans des porte-fusibles permettant un remplacement relativement simple.

Le parafoudre

Le parafoudre protège les équipements contre certaines surtensions transitoires.

Ces surtensions peuvent notamment être liées :

• aux phénomènes atmosphériques ;
• aux manœuvres sur le réseau électrique.

Cette protection devient particulièrement importante avec les systèmes d’automatisation modernes (automates, modules de communication). Pourquoi ?

Parce que les automates, modules de communication et équipements électroniques peuvent être sensibles à certaines surtensions.

Le parafoudre est toujours associé à sa propre protection (disjoncteur ou fusible) et dispose souvent d'un contact de signalisation de fin de vie, à remonter à la GTB.

Le transformateur de courant (TC)

Pour mesurer un courant important sans le faire traverser l'appareil de mesure, on utilise un transformateur de courant : un tore autour du conducteur fournit une image réduite du courant (par exemple 100 A → 5 A, ou un signal 4-20 mA via un convertisseur).

La GTB peut ainsi afficher le courant d'un moteur, détecter une marche anormale ou suivre une consommation.

Le thermostat d'armoire

On pense beaucoup à la température des locaux.

Mais il faut également surveiller la température à l’intérieur de l’armoire électrique.

Les composants électroniques dégagent de la chaleur.

Si la température devient excessive, la fiabilité des équipements peut diminuer.

Un thermostat d’armoire peut donc commander par exemple :

• ventilateur ;
• chauffage anti-condensation ;
• dispositif de refroidissement.

L’objectif n’est pas de réguler le bâtiment.

L’objectif est ici de maintenir des conditions acceptables dans l’armoire elle-même.

4. Puissance et commande : faire démarrer les équipements

Circuit de commande et circuit de puissance

C'est la distinction fondamentale. L'automate ne fournit jamais directement l'énergie d'un moteur de pompe : il donne seulement un ordre.

Deux circuits coexistent :

• circuit de commande : automate → relais → bobine du contacteur (24 V ou 230 V, quelques watts) ;
• circuit de puissance : réseau 400 V → disjoncteur-moteur → contacteur → moteur (plusieurs kilowatts).

Le relais d'interface

Le relais constitue l’un des composants les plus importants en automatisme du bâtiment.

Une sortie d'automate délivre un petit signal (souvent 24 V DC, quelques centaines de mA maximum).

Pour commander un autre circuit, on intercale un relais d'interface : la sortie alimente la bobine du relais, et le contact du relais commute le circuit commandé.

Le relais assure trois fonctions :

1. isoler électriquement l'automate du circuit commandé (séparer électriquement deux circuit) ;
2. adapter la tension (24 V DC côté automate, 230 V AC côté bobine de contacteur par exemple) ;
3. protéger la sortie de l'automate : un relais grillé coûte quelques euros, une carte de sorties beaucoup plus.

Les relais débrochables sur embase, avec LED d'état, facilitent le diagnostic et le remplacement.

Quelle différence entre relais et contacteur ?

La confusion est fréquente.

Les deux composants peuvent utiliser une bobine et des contacts.

Mais ils ne sont généralement pas destinés aux mêmes puissances.

Le relais sert souvent pour :

• signaux ;
• petites charges ;
• interfaces ;
• commandes.

Le contacteur sert davantage à commuter des charges plus importantes.

Par exemple :

ventilateur

pompe

chauffage électrique

moteur

Le contacteur de puissance

Le contacteur permet de commander électriquement un équipement puissant.

Prenons une pompe.

L’automate ne va généralement pas alimenter directement le moteur.

Il donne seulement un ordre.

Par exemple :

sortie automate = marche

Cette commande active le contacteur.

Le contacteur ferme alors ses contacts de puissance.

L’alimentation du moteur est établie.

On obtient :

automate → commande

et séparément :

réseau électrique → contacteur → moteur

Le contacteur fonctionne sur le même principe qu'un relais (une bobine, des contacts), mais il est conçu pour commuter des charges importantes : moteurs, batteries électriques, résistances.

Il dispose de contacts de puissance robustes et de contacts auxiliaires, souvent utilisés pour le retour de marche vers l'automate.

Chaîne typique : sortie automate → relais KA → bobine contacteur KM → moteur.

Le variateur de fréquence

Dans le CVC moderne, beaucoup de ventilateurs et de pompes ne sont plus commandés en tout-ou-rien par un contacteur, mais par un variateur de fréquence. Il fait varier la vitesse du moteur selon le besoin, ce qui réduit fortement la consommation.

L'automate lui envoie un ordre de marche, une consigne de vitesse (0-10 V ou par bus Modbus/BACnet) et récupère en retour l'état de marche, le défaut, voire la puissance consommée.

Les commutateurs Auto / 0 / Manuell

Sur la porte de nombreuses armoires CVC, on trouve un commutateur à trois positions par équipement :

• Auto : l'automate décide ;
• 0 : équipement à l'arrêt forcé ;
• Manu : marche forcée, indépendante de l'automate (utile en cas de panne de la régulation).

La position du commutateur est généralement remontée à l'automate, pour que la GTB sache qu'un équipement n'est pas en mode automatique.

Attention : en Manu, certaines sécurités logicielles ne sont plus actives.

Les sécurités câblées (antigel, pressostats, clapets coupe-feu) doivent rester actives quelle que soit la position.

5. Pourquoi utilise-t-on du 24 V dans une armoire d’automatisation ?

Les alimentations 24 V représentent le carburant de l'automatisme.

La plupart des composants d'automatisation fonctionnent en très basse tension, le plus souvent en 24 V.

Mais attention : il existe deux 24 V bien différents.

L'alimentation 24 V continu (DC)

Une alimentation électronique peut convertir par exemple :

230 V alternatif (230 V AC) en 24 V continu (24 V DC)

Elle peut alimenter :

• automate ;
• modules d’entrées/sorties ;
• capteurs ;
• bobines de relais ;
• équipements de communication ;
• accessoires.

Cette alimentation constitue donc souvent une infrastructure essentielle de l’automatisation.

Si elle tombe en panne, une grande partie de la commande peut disparaître même si le circuit de puissance reste disponible.

Certaines armoires la doublent (redondance) ou ajoutent un module de surveillance remonté à la GTB.

Le transformateur 24 V alternatif (AC)

Certains équipements ont besoin de 24 V alternatif.

Un transformateur peut alors convertir une tension supérieure vers cette tension (C'est-à-dire le 230 V AC en 24 V AC).

Il est très courant pour alimenter certains :

• actionneurs ;
• servomoteurs de vannes et de registres;
• équipements de régulation.

Il faut donc bien différencier : 24 V continu et 24 V alternatif selon les appareils.

Les automates et nombreux capteurs utilisent fréquemment du 24 V continu.

Certains actionneurs peuvent fonctionner en 24 V alternatif.

Il faut donc produire ces tensions à partir de l’alimentation disponible dans l’armoire.

Le piège à éviter

Ce n'est pas parce que deux équipements portent l'indication « 24 V » qu'ils peuvent être raccordés sur la même source.

Brancher un capteur 24 V DC sur un transformateur 24 V AC peut le détruire.

Vérifiez toujours la plaque signalétique : 24 V DC (symbole ⎓) contre 24 V AC (symbole ∿).

Sur les schémas, les conducteurs sont souvent repérés L+ / M pour le continu et 24 V AC / 0 V pour l'alternatif.

6. L’automate et ses entrées/sorties : le cerveau de l’armoire

Nous arrivons maintenant au cœur de l’automatisation.

L’automate (ou régulateur DDC) reçoit des informations.

Il applique une logique.

Puis il commande des équipements.

En GTB, on parle souvent de régulateur DDC (Direct Digital Control) ou de contrôleur.

Prenons une centrale de traitement d’air.

L’automate peut recevoir :

• température extérieure ;
• température de soufflage ;
• encrassement filtre
• état ventilateur ;
• position registre ;
• défaut moteur.

Il traite ensuite ces informations.

Il peut commander :

• ventilateur ;
• vanne chaude ;
• vanne froide ;
• registre ;
• pompe ;
• alarmes.

On peut donc retenir :

Capteurs → automate → actionneurs

Le programme de régulation

L’automate n’est pas seulement un matériel.

C'est son programme qui fait le travail.

Ce programme peut contenir :

• horaires ;
• séquences de démarrage ;
• boucles de régulation PID ;
• alarmes ;
• sécurités fonctionnelles ;
• calculs ;
• consignes ;
• temporisations.
• ...

Exemple sur une batterie chaude.

La sonde mesure : 17 °C

Consigne : 20 °C

L’automate calcule un besoin de chauffage et ouvre la vanne.

La température monte.

L’automate referme progressivement la vanne pour se stabiliser sur la consigne.

C’est la régulation.

Les modules d'extension

Sur une installation importante, l'automate ne suffit pas à lui seul. On lui ajoute des modules d'extension (modules d'entrées/sorties supplémentaires, modules d'alimentation de bus, coupleurs pour relier plusieurs rangées de modules, voire des modules déportés au plus près des équipements.

Tous ne sont pas forcément installés directement à côté du processeur principal.

Des modules supplémentaires permettent d’étendre le système.

Ils peuvent servir à :

• alimenter certaines sections ;
• relier plusieurs groupes de modules ;
• étendre le nombre d’entrées et de sorties.

Les quatre types d'entrées/sorties

Les modules d'entrées/sorties font le lien entre l'automate et le terrain.

Ils constituent une partie essentielle de toute installation de régulation.

Il en existe quatre familles :

Le chemin de l'information devient alors limpide : terrain → entrées → automate → sorties → terrain.

Astuce de dépannage : avec un multimètre, une sortie 0-10 V qui affiche 6,3 V correspond à une commande de 63 %. Une entrée 4-20 mA à 0 mA signale presque toujours un câble coupé, d'où l'intérêt du 4-20 mA pour détecter les défauts.

Exemple concret avec une pompe

Prenons une pompe.

L’automate possède une sortie : ordre de marche pompe

Cette sortie commande éventuellement un relais ou un contacteur.

La pompe démarre.

En retour, le contacteur ou l’équipement transmet : retour de marche à une entrée de l’automate.

La logique devient :

Sortie : commande marche

↓

Pompe

↓

Entrée : retour marche

Si l’automate commande la pompe mais ne reçoit pas le retour prévu, une alarme peut être générée.

Exemple avec une vanne modulante

Prenons maintenant une vanne motorisée.

Le système mesure une température.

L’automate calcule une commande.

Par exemple :

0 % → vanne fermée

50 % → position intermédiaire

100 % → vanne ouverte

La sortie analogique pilote le servomoteur.

Selon l’équipement, un retour de position peut également être récupéré.

On obtient donc :

sonde → automate → calcul → vanne → modification du procédé → nouvelle mesure.

C’est une boucle de régulation complète.

7. La communication : relier l'armoire à la GTB

L’automatisation moderne utilise de plus en plus les réseaux informatiques.

Le commutateur Ethernet (switch)

L'automatisation moderne repose de plus en plus sur les réseaux IP.

Le switch Ethernet permet de relier plusieurs équipements réseau. Par exemple :

• automate ;
• écran tactile en façade ;
• contrôleur ;
• serveur GTB ;
• équipement technique ;
• passerelle.

Chaque équipement est relié au commutateur.

Le réseau peut ensuite transporter les données entre les différentes parties du système.

Les prises et liaisons réseau

À proximité du commutateur ou des équipements réseau, on retrouve généralement des connecteurs réseau.

Ils permettent le raccordement physique des appareils de communication.

Ces connexions peuvent être utilisées pour des protocoles basés sur Ethernet.

Dans l’automatisation du bâtiment, cela peut concerner notamment :

• supervision ;
• communication automate ;
• communication entre équipements ;
• accès de maintenance.

Il est donc très important de ne pas considérer les câbles réseau comme de simples « câbles informatiques ».

Ils peuvent transporter des informations essentielles au fonctionnement technique du bâtiment

Prises RJ45 assurent le raccordement physique. Ces câbles ne sont pas de simples « câbles informatiques » : ils transportent les protocoles du bâtiment (BACnet/IP, Modbus TCP, KNX IP) et donc des informations essentielles au fonctionnement technique.

Un cordon débranché par erreur peut couper la supervision de tout un étage.

Les bus de terrain et passerelles

Tout ne passe pas par Ethernet.

Beaucoup d'équipements communiquent encore en bus série RS-485 (Modbus RTU, BACnet MS/TP) : compteurs d'énergie, variateurs, groupes froids.

Une passerelle traduit alors ces protocoles vers le réseau de la GTB.

🔐 Cybersécurité. Une armoire raccordée au réseau est une porte d'entrée potentielle. Bonnes pratiques : réseau GTB séparé du réseau bureautique, mots de passe par défaut changés, ports inutilisés désactivés, accès distant sécurisé (VPN).

Le conducteur de protection

Une armoire métallique doit intégrer correctement les liaisons de protection.

Les éléments métalliques concernés sont raccordés à un point commun prévu à cet effet.

Cela concerne notamment selon la conception :

• enveloppe ;
• plaque de montage ;
• portes ;
• équipements.

Le conducteur de protection ne sert pas au fonctionnement normal de l’installation.

Il participe à la protection électrique.

Le neutre

Le neutre constitue un conducteur fonctionnel de certains circuits électriques.

Il ne doit pas être confondu avec le conducteur de protection.

Cette différence est fondamentale.

On peut simplifier ainsi :

phase → transporte l’énergie vers la charge

neutre → participe au retour du courant dans certains circuits

conducteur de protection → protection électrique

Sur un schéma, ces conducteurs doivent donc être clairement distingués.

Phase, neutre et conducteur de protection

Trois conducteurs à ne jamais confondre :

Le PE ne participe pas au fonctionnement normal : il n'est parcouru par un courant qu'en cas de défaut.

Toutes les masses métalliques (enveloppe, porte, plaque de montage) sont reliées à une barrette de terre commune, la porte par une tresse.

8. Les borniers : la frontière entre l’armoire et le terrain

Les borniers sont extrêmement importants en automatisme du bâtiment.

Imaginez une sonde installée à 80 mètres de l’armoire.

Son câble arrive dans l’armoire.

On ne souhaite pas nécessairement raccorder directement le câble terrain sur l’automate.

On utilise un bornier.

On obtient :

capteur terrain

↓

câble terrain

↓

bornier

↓

câblage interne

↓

module automate

Le bornier devient donc une interface organisée entre : le terrain et l’armoire.

Il existe des bornes de passage, des bornes de terre (vert-jaune), des bornes sectionnables (qui permettent d'ouvrir un circuit pour mesurer) et des bornes à fusible.

Pourquoi les borniers facilitent énormément le dépannage

Supposons qu’une sonde ne fonctionne plus.

Le technicien peut effectuer ses mesures au bornier.

Si la valeur est correcte côté terrain, le problème est dans l'armoire ; sinon, il est sur le câble ou la sonde.

Encore faut-il que les bornes soient numérotées, repérées et documentées sur les plans.

Sans organisation claire des borniers, le dépannage devient beaucoup plus compliqué.

La prise de service

Certaines armoires comportent également une prise électrique de 230 V destinée à la maintenance.

Elle peut servir pour :

• ordinateur portable ;
• appareil de mesure ;
• outil ;
• équipement de mise en service.

Cette prise possède normalement son propre circuit et sa propre protection selon la conception.

Elle n’est donc pas simplement un accessoire installé au hasard.

Le document la traite comme un circuit fonctionnel indépendant destiné aux interventions de maintenance.

Le rail métallique de montage

Une grande partie des composants n’est pas vissée directement sur le fond de l’armoire.

Ils sont clipsés sur des rails métalliques normalisés.

On y installe notamment :

• disjoncteurs ;
• relais ;
• borniers ;
• alimentations ;
• modules.

Cette méthode permet :

• organisation ;
• remplacement ;
• extension ;
• standardisation du montage.

Le rail constitue donc l’infrastructure mécanique principale pour de nombreux petits composants.

La plaque de montage

Derrière les équipements se trouve généralement une plaque de montage.

C’est sur cette structure que sont fixés :

• rails ;
• goulottes ;
• gros composants ;
• supports.

Elle constitue en quelque sorte le squelette mécanique de l’armoire.

Le document termine justement la présentation des composants par le rail de montage et la plaque de montage, après avoir parcouru toute la chaîne électrique et d’automatisation.

Une armoire bien conçue garde aussi environ 20 % de réserve (place sur les rails, entrées/sorties libres) pour les évolutions futures.

Une armoire bien conçue garde aussi environ 20 % de réserve (place sur les rails, entrées/sorties libres) pour les évolutions futures.

Le thermostat et la ventilation d'armoire

Les alimentations, variateurs et automates dégagent de la chaleur ;

en hiver, la condensation menace l'électronique.

Un thermostat d'armoire commande un ventilateur à filtre ou un climatiseur quand il fait trop chaud,

et un hygrostat commande une résistance anti-condensation quand l'humidité monte.

Objectif : maintenir l'armoire dans la plage de fonctionnement des composants, en général autour de 5 à 40 °C.

Une alarme de température d'armoire remontée à la GTB est une excellente pratique.

9. Comment lire une armoire électrique sans se perdre ?

Séparer énergie et information

C'est l'idée la plus importante de l'article. Dans une armoire d'automatisme, deux mondes cohabitent :

• le monde de l'énergie : arrivée → protections → contacteurs / variateurs → moteurs.
  • Objectif : alimenter physiquement les équipements.
• le monde de l'information : capteurs → entrées → automate → sorties → actionneurs.
  • Objectif : mesurer, décider, commander.

Entre les deux, les relais, contacteurs et variateurs permettent au monde de l'information de commander le monde de la puissance.

Repérez où finit la distribution d'énergie et où commence le traitement de l'information : l'armoire devient lisible.

L'ordre de lecture en 10 étapes

1. L'arrivée électrique
2. L'interrupteur-sectionneur général
3. Les protections (disjoncteurs, différentiels, fusibles, parafoudre)
4. Les départs de puissance (disjoncteurs-moteurs, contacteurs, variateurs)
5. Les alimentations 24 V DC et 24 V AC
6. L'automate
7. Les modules d'entrées et de sorties
8. Les relais d'interface et commutateurs Auto/0/Manu
9. Les borniers et les départs vers le terrain
10. Le réseau de communication (switch, passerelles)

Séparer énergie et information

C'est l'idée la plus importante de l'article. Dans une armoire d'automatisme, deux mondes cohabitent :

• le monde de l'énergie : arrivée → protections → contacteurs / variateurs → moteurs. Objectif : alimenter physiquement les équipements.
• le monde de l'information : capteurs → entrées → automate → sorties → actionneurs. Objectif : mesurer, décider, commander.

Entre les deux, les relais, contacteurs et variateurs permettent au monde de l'information de commander le monde de la puissance. Repérez où finit la distribution d'énergie et où commence le traitement de l'information : l'armoire devient lisible.

L'ordre de lecture en 10 étapes

1. L'arrivée électrique
2. L'interrupteur-sectionneur général
3. Les protections (disjoncteurs, différentiels, fusibles, parafoudre)
4. Les départs de puissance (disjoncteurs-moteurs, contacteurs, variateurs)
5. Les alimentations 24 V DC et 24 V AC
6. L'automate
7. Les modules d'entrées et de sorties
8. Les relais d'interface et commutateurs Auto/0/Manu
9. Les borniers et les départs vers le terrain
10. Le réseau de communication (switch, passerelles)

Décoder les repères des composants

Chaque composant porte un repère, aussi indiqué sur le schéma. Les lettres suivent la norme IEC 81346 (anciennement IEC 61346), avec des variantes selon les bureaux d'études :

10. Exemple complet : commande d’un ventilateur

Prenons un ventilateur de centrale de traitement d’air.

La puissance électrique arrive dans l’armoire.

Elle traverse :

interrupteur général

↓

protection

↓

contacteur ou variateur selon le système

↓

ventilateur

Mais parallèlement, une autre chaîne existe.

L’automate reçoit :

• demande de marche ;
• sécurité ;
• retour de fonctionnement ;
• éventuel défaut.

Lorsque toutes les conditions sont remplies :

automate → ordre de marche

Le ventilateur démarre.

Le retour de marche revient ensuite vers une entrée.

La GTB peut afficher :

Ventilateur : en marche

En cas de défaut :

Ventilateur : défaut

C’est exactement ce qui distingue une simple distribution électrique d’une armoire d’automatisation.

11. Exemple complet : commande d’une pompe

Pour une pompe, la logique est similaire.

Le circuit de puissance fournit l’énergie.

Le circuit de commande décide si la pompe doit fonctionner.

L’automate peut prendre en compte :

• horaire ;
• demande chauffage ;
• température ;
• pression ;
• sécurité ;
• disponibilité équipement.

Puis il donne l’ordre.

La pompe démarre.

Le retour de marche confirme que la commande a réellement été exécutée.

L’armoire ne se contente donc pas de fournir de l’électricité.

Elle observe et contrôle l’équipement.

12. Exemple avec un capteur de température

Regardons maintenant un équipement qui ne consomme pratiquement aucune puissance.

Une sonde de température est installée dans une gaine.

Son câble arrive jusqu’à l’armoire.

Le signal passe par :

bornier

↓

module d’entrée

↓

automate

L’automate obtient par exemple :

Température soufflage = 18,6 °C

Il compare cette valeur à la consigne.

Puis il adapte la commande d’une vanne.

Nous passons donc de :

l’électricité

à

l’information

puis de nouveau à :

une action physique sur l’installation.

13. Pourquoi l’armoire est essentielle pour la GTB

La GTB située sur un serveur ou un poste de supervision ne commande pas nécessairement directement chaque moteur.

L’armoire locale joue souvent le rôle d’intermédiaire.

On peut résumer :

Terrain

↕

Armoire d’automatisation

↕

Réseau de communication

↕

GTB

Les informations remontent.

Les consignes et commandes descendent.

C’est pourquoi une bonne conception de l’armoire est essentielle au fonctionnement global du bâtiment.

14. Les erreurs fréquentes lorsqu’on débute

Une première erreur consiste à penser que tout ce qui se trouve dans l’armoire est « l’automate ».

En réalité, l’automate n’est qu’une partie de l’ensemble.

Deuxième erreur : confondre relais et contacteur.

Troisième erreur : confondre alimentation 24 V continu et transformateur 24 V alternatif.

Quatrième erreur : ne pas différencier circuit de puissance et circuit de commande.

Cinquième erreur : ne pas suivre le câblage jusqu’aux borniers.

Sixième erreur : ignorer le réseau Ethernet.

Enfin, une erreur très fréquente consiste à regarder les composants individuellement sans chercher à comprendre le chemin complet du signal ou de l’énergie.

14. La méthode à retenir

Pour comprendre rapidement une armoire, posez toujours ces questions :

D’où vient l’alimentation ?

Quels dispositifs protègent le circuit ?

Quel composant commute la puissance ?

Quelle tension alimente l’automatisation ?

Où se trouve l’automate ?

Quelles sont les entrées ?

Quelles sont les sorties ?

Quels relais ou contacteurs sont utilisés ?

Où arrivent les câbles terrain ?

Comment l’armoire communique-t-elle avec la GTB ?

Si vous savez répondre à ces questions, vous avez compris l’essentiel de l’armoire.

Tableau récapitulatif des principaux composants

Séparer énergie et information

C'est l'idée la plus importante de l'article. Dans une armoire d'automatisme, deux mondes cohabitent :

• le monde de l'énergie : arrivée → protections → contacteurs / variateurs → moteurs. Objectif : alimenter physiquement les équipements.
• le monde de l'information : capteurs → entrées → automate → sorties → actionneurs. Objectif : mesurer, décider, commander.

Entre les deux, les relais, contacteurs et variateurs permettent au monde de l'information de commander le monde de la puissance. Repérez où finit la distribution d'énergie et où commence le traitement de l'information : l'armoire devient lisible.

L'ordre de lecture en 10 étapes

1. L'arrivée électrique
2. L'interrupteur-sectionneur général
3. Les protections (disjoncteurs, différentiels, fusibles, parafoudre)
4. Les départs de puissance (disjoncteurs-moteurs, contacteurs, variateurs)
5. Les alimentations 24 V DC et 24 V AC
6. L'automate
7. Les modules d'entrées et de sorties
8. Les relais d'interface et commutateurs Auto/0/Manu
9. Les borniers et les départs vers le terrain
10. Le réseau de communication (switch, passerelles)

Décoder les repères des composants

Chaque composant porte un repère, aussi indiqué sur le schéma. Les lettres suivent la norme IEC 81346 (anciennement IEC 61346), avec des variantes selon les bureaux d'études :

Pour la méthode complète de lecture des plans, consultez notre article « Comment lire un schéma électrique facilement ».

11. Les 7 erreurs fréquentes des débutants

1. Croire que tout est « l'automate ». L'automate n'est qu'un élément parmi d'autres.
2. Confondre relais et contacteur. Même principe, mais pas la même puissance.
3. Confondre 24 V DC et 24 V AC. Une erreur de raccordement peut détruire un équipement.
4. Mélanger circuit de puissance et circuit de commande. Un moteur à l'arrêt peut venir d'une absence d'ordre, pas d'un défaut de puissance.
5. Oublier les commutateurs Auto/0/Manu. Combien de « pannes » ne sont qu'un commutateur laissé sur 0 après une maintenance !
6. Ne pas suivre le câblage jusqu'aux borniers. C'est là que se tranche la question « terrain ou armoire ? ».
7. Ignorer le réseau. Un switch ou une passerelle en défaut peut faire disparaître des dizaines de points de la GTB, alors que l'installation tourne.

Le point commun : regarder les composants un par un, sans suivre le chemin complet de l'énergie ou du signal.

Tableau récapitulatif des composants

FAQ – Armoire électrique et automatisme du bâtiment

À quoi sert une armoire électrique GTB ?

Elle regroupe l’alimentation, les protections, les automatismes, les entrées/sorties et les communications nécessaires au pilotage des installations techniques.

Quelle différence entre une armoire électrique classique et une armoire d’automatisation ?

Une armoire d’automatisation ne se limite pas à distribuer l’électricité. Elle contient également des automates, modules de signaux et équipements de communication permettant de réguler et superviser l’installation.

À quoi sert l’automate ?

Il reçoit les informations des capteurs, exécute le programme de régulation et commande les actionneurs.

À quoi sert un relais ?

Il sert d’interface entre un signal de commande et un autre circuit électrique.

Quelle différence entre relais et contacteur ?

Le relais est généralement utilisé pour des signaux ou petites charges, tandis que le contacteur est destiné à commuter des charges plus importantes.

Pourquoi trouve-t-on du 24 V dans une armoire ?

De nombreux automates, capteurs, relais et actionneurs fonctionnent en basse tension.

À quoi servent les modules d’entrées et sorties ?

Les entrées permettent à l’automate de recevoir les informations du terrain. Les sorties lui permettent de commander les équipements.

Pourquoi trouve-t-on un commutateur Ethernet ?

Il permet de connecter les différents équipements communicants de l’installation.

À quoi servent les borniers ?

Ils assurent la transition entre le câblage provenant du terrain et le câblage interne de l’armoire.

Comment apprendre à lire une armoire électrique ?

Il faut commencer par suivre deux chemins séparément : le chemin de l’énergie et le chemin de l’information.

Conclusion

Une armoire électrique d’automatisme du bâtiment peut paraître extrêmement complexe lorsqu’on l’observe pour la première fois.

Mais sa logique devient beaucoup plus simple lorsqu’on sépare les fonctions.

D’un côté :

alimentation → protection → puissance → consommateur.

De l’autre :

capteur → entrée → automate → sortie → actionneur.

Entre les deux, des relais, contacteurs et interfaces permettent au monde de l’information de commander le monde de la puissance.

Enfin, les équipements réseau assurent la communication avec les autres automates et avec la GTB.

C’est donc cette idée qu’il faut retenir :

Une armoire d’automatisme ne sert pas seulement à distribuer l’électricité. Elle transforme des informations provenant du bâtiment en décisions, puis ces décisions en actions physiques sur les installations.

Quand on comprend cette chaîne, les disjoncteurs, relais, contacteurs, alimentations, automates et borniers ne sont plus des composants isolés.

Ils deviennent les différentes étapes d’un même système :

alimenter → protéger → mesurer → décider → commander → communiquer.

Et c’est précisément le fonctionnement fondamental de l’automatisme du bâtiment.