<Desc/Clms Page number 1>
Installation électrique à commande centralisée, en particulier à commande centralisée de l'éclairage.
La présente invention concerne une installation électrique pour bâtiments qui comprend un câblage de puissance pour dispositifs utilisateurs d'énergie électrique, mis en circuit ou hors circuit au moyen d'appareils de commande. Ces derniers sont actionnés par des signaux de commande. Un câblage de transmission d'ordres destinés aux dits appareils de commande est indépendant du câblage de puissance et comprend des émetteurs d'ordres. Il est relié à un poste central de commande qui emet les dits signaux de commande. De telles installations sont connues, par exemple, l'installation décrite dans le brevet suisse No 613763.
L'invention a pour objet une installation à commande centralisée recevant des ordres émis par des émetteurs d'ordres locaux, décentralisés. Elle a pour but de permettre,
EMI1.1
de manière fiable, notamment la commande de points lumineux, simples ou à gradateurs de lumière, à partir d'endroits multiples, et la commande d'alarmes, ou d'autres appareils et dispositifs domestiques. Un autre but est de permettre, sans difficultés, l'augmentation du nombre des endroits d'émission d'ordres, et le changement d'attribution des émetteurs d'ordres se trouvant à des emplacements donnés, afin qu'ils commandent d'autres appareils d'éclairage lorsque, par exemple, des cloisons sont enlevées, placées ou déplacées.
Encore un autre but est de permettre d'imposer des programmes d'éclairage, de commander des successions d'allumage de lampes ou l'allumage de lampes sous certaines conditions, par exemple d'éclairage extérieur, ou le déclenchement d'alarmes, également sous certaines conditions, notamment simultanées. Un but particulier est de rendre sûr et insensible à des parasites, l'émission d'ordres, et de faciliter l'extension ou la modification du câblage de transmission d'ordres.
L'invention est caractérisée en ce que le câblage de transmission d'ordres comprend des émetteurs d'ordres disposés en parallèle entre deux conducteurs du câblage de
<Desc/Clms Page number 2>
transmission d'ordres et modifiant le courant et/ou la tension dans le câblage de transmission d'ordres, en ce que le poste central de commande comprend un générateur de signaux de commande pour les appareils de commande dans le câblage de puissance, un ordinateur ou microordinateur commandant le dit générateur de signaux de commande, et un dispositif de mesure du courant et/ou de la tension dans le câblage de transmission d'ordres, et en ce que le dit dispositif de mesure fournit des signaux d'ordres à l'ordinateur ou le microordinateur.
De préférence, le poste central de commande comprend, au choix, un ou plusieurs des dispositifs suivants : des générateurs de consignes diverses, une horloge interne, une minuterie, un détecteur du passage par zéro du courant ou de la tension du réseau, un stabilisateur de la tension de réseau pour la commande de points lumineux à gradation de la. lumière, des détecteurs de luminosité, de température, de mouvement etc. coopérant avec des éléments sensibles décentralisés, chacun de ces dispositifs étant relié à un scrutateur qui fournit des signaux d'ordres à l'ordinateur ou le microordinateur.
De préférence également, dans le câblage de trans- mission d'ordres et dans les circuits véhiculant les signaux de commande, la tension est choisie dans la gamme normalisée sous le terme"très basses tensions", afin d'éviter l'obligation de placer ce câblage sous tubes.
Un exemple d'une installation suivant l'invention est décrit ci-dessous en se référant au dessin annexé. La figure
1 du dessin représente un schéma de principe de l'installation suivant l'invention. La figure 2 est un schéma particulier d'un circuit véhiculant des signaux de commande.
Différents utilisateurs d'énergie électrique 1, 2,3,
4,5, 6, sont installés dans un bâtiment et raccordés, avec interposition d'appareils de commande 7,8, 9,10, 11, 12, à un réseau de 220/380 volts R, S, T, N, par l'intermédiaire de fusibles 13. Contrairement à ce qui se fait d'habitude, les appareils de commande 7 à 12 ne sont pas à portée de
<Desc/Clms Page number 3>
main des occupants du bâtiment, ni manipulables directement par eux, par exemple au moyen de cordes ou autres dispositifs mécaniques, pneumatiques ou par ultrasons, rayons infrarouges ou de télécommunication électronique sans fil etc.
Un câblage de puissance, obligatoirement sous tubes, au départ des fusibles 13, mène seulement d'un boitier départ jusqu'aux utilisateurs d'énergie électrique 1 à 6.
Dans un poste central 14, localisé dans un boitier départ, un générateur de très basse tension 15, dans la gamme de 6,12, 24 volts, par exemple, engendre une ou un ensemble de plusieurs tensions auxiliaires dont une permet d'alimenter un câblage de transmission d'ordres 16. Cette même tension, ou d'autres du dit ensemble de tensions permettent d'alimenter des circuits 17 véhiculant des signaux de commande pour actionner les appareils de commande 7 à 12.
Ces derniers sont localisés, par exemple, au voisinage d'un boitier départ pour le poste central 14 ou pour un poste secondaire 31. Grâce à la très basse tension dans le câblage de transmission d'ordres 16 et les circuits 17, les fils formant ces derniers câblage et circuits possèdent des
EMI3.1
2 sections très petites, par exemple de l'ordre de o, l mm2, et ne doivent pas être mis sous tubes. Ils peuvent donc longer, sans inconvénients, par exemple, les creux des arêtes du bâtiment et les plinthes au bas des murs et encadrant les portes et fenêtres.
Le câblage de transmission d'ordres 16 comprend des transmetteurs d'ordres 18, montés en parallèle entre deux conducteurs de ce câblage, et distribués aux endroits du bâtiment où des ordres doivent être transmis au poste central 14. Chaque transmetteur d'ordres 18 est constitué d'éléments passifs, c'est-à-dire, non raccordés à une alimentation propre à ces éléments ; ceci simplifie le câblage. De plus, la plupart des éléments passifs sont insensibles à des parasites et sont extrêmement fiables. Un tel élément passif est, par exemple, une résistance de valeur déterminée, en série avec un bouton poussoir.
Dans le poste central 14, un dispositif de mesure est constitué d'une résistance de calibrage 19 montée en série
<Desc/Clms Page number 4>
avec un des deux conducteurs du câblage 16, et d'un appareil de mesure 20 de la tension électrique. Ce dernier est relié aux extrémités de la résistance 19. L'appareil de mesure 20 est équipé, en plus, d'un convertisseur analogique-numérique, non représenté, afin de transformer les valeurs mesurées en codes numériques, traitables par un ordinateur ou microordinateur 21. Cet ordinateur peut être monté à l'emplacement du poste central 14, mais il est possible aussi qu'il s'en trouve séparé, même très loin. Cependant, du fait qu'il gouverne les opérations à effectuer dans le poste central 14, on se permet ici de dire qu'il est dans le poste central 14.
Par la fermeture du bouton poussoir d'un des émetteurs d'ordres 18, la tension aux bornes de la résistance de calibrage 19 change. Elle est mesurée par l'appareil de mesure 20 et est transformée en un signal numérique identifiant la valeur de la résistance de l'émetteur d'ordres 18 dont on a pressé le bouton poussoir. A chaque émetteur d'ordre correspond donc un signal numérique déterminé.
Les résistances des émetteurs d'ordres 18 possèdent des valeurs choisies, de préférence, dans une série
EMI4.1
croissantde valeurs dont deux valeurs successives diffèrent d'un facteur donné (par exemple 1, 15 ou 1, 20) ; elles sont cependant arrondies de manière à correspondre à des valeurs . en Ohms qui se trouvent dans le commerce. Si deux émetteurs d'ordres 18 doivent actionner le même utilisateur d'énergie électrique ou le même ensemble de tels utilisateurs, les résistances de chacun de ces émetteurs d'ordres peuvent être identiques entr'elles. Dans ce cas, les commandes attribuées à ces deux émetteurs identiques sont automatiquement identiques. Toutefois, il est possible aussi d'attribuer, au moyen de l'ordinateur, des signaux de commande identiques pour des valeurs de résistances et des signaux numériques différents.
Dans l'ordinateur ou le microordinateur 21, plusieurs données supplémentaires sont disponibles grâce à des dispositifs suivants, non représentés, prévus selon les
<Desc/Clms Page number 5>
besoins : une horloge, une ou plusieurs minuteries fournissant des signaux de temps ; des détecteurs de natures diverses, fournissant des signaux de mesure de la luminosité à l'extérieur ou à l'intérieur du bâtiment, de la température, de mouvements dans certaines pièces du bâtiment etc ;
des générateurs de consigne fournissant des consignes constantes, ou variables en fonction de conditions changeant avec le temps ou les grandeurs mesurées, un détecteur de passage par zéro de la tension ou du courant du réseau, afin de pouvoir couper des utilisateurs au moment du passage par zéro du courant ou de la tension, un stabilisateur de tension du réseau pour permettre d'alimenter, par exemple, des points lumineux à gradation de lumière.
L'ordinateur est relié à un générateur de signaux de commande 22 dont il commande l'envoi sélectif de signaux de commande dans un ou plusieurs des circuits 17 actionnant les appareils de commande 7 à 12.
Grâce à des programmes appropriés introduits dans l'ordinateur, toutes les données fournies par les émetteurs d'ordres et les dispositifs auxiliaires peuvent être pris en considération lors de la transmission d'un ordre émis par un émetteur d'ordre ou pour l'émission d'un ordre spontané par l'ordinateur 20. A titre d'exemple, une prise pour la cuisinière peut être alimentée en tension électrique à partir d'un moment fixé à l'avance et pour une durée déterminée. Ou encore, lorsque'pendant l'absence des habitants du bâtiment, un détecteur de mouvement fournit un signal de présence, une alarme peut être déclenchée. Ou lorsque la nuit tombe, un éclairage extérieur peut être allumé automatiquement et coupé, par exemple à 22 heures.
Toutes ces actions sont prises en fonction d'ordres émanant du poste central 14 ou passant par celui-ci..
Comme tout transite par le poste central 14, les émetteurs d'ordres 18 peuvent non seulement commander, chacun un seul utilisateur, tel une lampe déterminée, mais chacun peut, si on le désire, actionnner un ensemble de plusieurs
<Desc/Clms Page number 6>
plusieurs utilisateurs d'énergie électrique. Par exemple, un émetteur d'ordres groupés, localisé dans le garage au niveau de la cave peut servir à allumer simultanément l'éclairage du garage, de la cage d'escalier et d'un couloir au niveau du rez-de-chaussée. A ce dernier endroit peut être prévu un même tel émetteur d'ordres groupés. Indépendemment de cela, d'autres émetteurs d'ordres permettant la commande individuelle de l'éclairage du garage, de la cage d'escalier et du couloir sont prévus sur ce même trajet.
Si on le désire, l'allumage des lampes commandées par l'émetteur d'ordres groupés peut être assorti d'une temporisation en faisant intervenir une minuterie dans le poste central 14.
Dans ce cas, toutes les lampes, ou une partie de celles-ci, sur le trajet ci-dessus, sont éteintes automatiquement après un temps prédéterminé.
Toutes les commandes effectuées au moyen des transmetteurs d'ordres 18 peuvent être modifiées avec une très grande facilité, si les habitudes des occupants du' bâtiment changent, par exemple lors de l'arrivée de nouveaux locataires. Les changements impliquent exclusivement des modifications dans le programme d'ordinateur ou dans le câblage à l'intérieur du poste central 14. Eventuellement, l'emplacement de certains émetteurs d'ordre doit.,, être modifié, mais cela n'est pas difficile, car le câblage de transmission d'ordres 16 est très fin et ne doit pas être posé sous tubes.
Les circuits 17 partant du poste central 14 et véhiculant des signaux de commande pour actionner les appareils de commande 7 à 12 peuvent être alimentés par des tensions de polarités déterminées. Ceci permet de réduire le nombre de conducteurs nécessaires. Ainsi, un seul câble à deux conducteurs et un blindage qui sert de conducteur de retour peut véhiculer 4 signaux de commande différents, (deux par conducteur) en plaçant, en série avec un enroulement de relais faisant office d'appareil de commande 23,24, 25,26, une diode 27,28, 29,30 ; (figure 2). Il s'agit ici aussi d'une commande par éléments passifs extrêmement fiables. En lieu et place d'un ensemble diode et
<Desc/Clms Page number 7>
enroulement de relais, il est possibleaussi de monter un ensemble diode lumineuse et opto-triac, l'opto-triac remplissant la fonction de relais.
Il est actionné, non par un enroulement, mais par la lumière émise par la diode lumineuse.
Les émetteurs d'ordres 18 sont actionnés par des boutons poussoirs et fournissent des impulsions de durée limitée. Si un émetteur d'ordres particulier, par exemple un thermostat ou détecteur de fumée d'un système d'alerte au feu, délivre un signal continu, un dispositif approprié doit être prévu qui transforme le signal continu en une impulsion d'amplitude déterminée et de durée limitée, perceptible par le dispositif de mesure 19, 20.
Lorsque deux ou plusieurs émetteurs d'ordres sont actionnés simultanément, ce qui en pratique est rare, un fonctionnement erroné pourrait en être la suite. Ce danger est éliminé grâce à une scrutation des ordres émis. Cette scrutation a lieu dans le poste central 14, par exemple au niveau de l'ordinateur 21. Elle peut se faire, par exemle, à une cadence de 10 par seconde. Un ordre est alors pris en compte par l'ordinateur 21, exclusivement dans le cas ou lors d'un premier intervalle de scrutation aucun émetteur d'ordres n'a été actionné et où lors des deux intervalles de scrutation suivants, le même ordre non modifié est détecté.
Si la sécurité de fonctionnement doit être augmentée, il est possible d'augmenter le nombre d'intervalles de scrutation pendant lesquelles l'ordre ne peut pas être modifié.