CA2451033C - Dispositif de securite pour chaudiere industrielle comprenant des relais montes sur une carte de circuit imprime - Google Patents
Dispositif de securite pour chaudiere industrielle comprenant des relais montes sur une carte de circuit imprime Download PDFInfo
- Publication number
- CA2451033C CA2451033C CA2451033A CA2451033A CA2451033C CA 2451033 C CA2451033 C CA 2451033C CA 2451033 A CA2451033 A CA 2451033A CA 2451033 A CA2451033 A CA 2451033A CA 2451033 C CA2451033 C CA 2451033C
- Authority
- CA
- Canada
- Prior art keywords
- chain
- security
- safety
- relay
- printed circuit
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
- F23N—REGULATING OR CONTROLLING COMBUSTION
- F23N5/00—Systems for controlling combustion
- F23N5/26—Details
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
- F23N—REGULATING OR CONTROLLING COMBUSTION
- F23N5/00—Systems for controlling combustion
- F23N5/20—Systems for controlling combustion with a time programme acting through electrical means, e.g. using time-delay relays
- F23N5/206—Systems for controlling combustion with a time programme acting through electrical means, e.g. using time-delay relays using electrical or electromechanical means
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Safety Devices In Control Systems (AREA)
- Burglar Alarm Systems (AREA)
- Protection Of Static Devices (AREA)
- Cookers (AREA)
- Selective Calling Equipment (AREA)
- Fire Alarms (AREA)
- Electric Stoves And Ranges (AREA)
- Constitution Of High-Frequency Heating (AREA)
Abstract
Le dispositif de sécurité pour chaudière industrielle (CHA) comprend des relais (REn) connectés pour former une chaîne de sécurité électromécanique (CH1).Dans ce dispositif, chaque relais (REn) est monté sur une carte de circuit imprimé (CIA, CIB, CIC, CIP). Avec cet agencement, les relais peuvent être montés dans un boîtier compact éventuellement scellé pour qu'il soit impossible à un opérateur d'exploitation d'accéder à un relais pour le bloquer.
Description
Dispositifi de sécurité pour chaudière industrielle comprenant des relais montés sur une carte de circuit imprimé
L'invention concerne un dispositif de sécurité pour chaudière industrielle comprenant des relais électromécaniques connectés pour former une chaîne de sécurité électromécanique.
L'invention s'applique en particulier aux chaudières industrielles comprenant par exemple un brûleur à gaz pour produire de la vapeur ou de l'eau surchauffée. De telles chaudières sont munies d'un dispositif de sécurité qui est interposé entre un ou plusieurs capteurs et un ou plusieurs actionneurs montés sur la chaudière pour déclencher via les actionneurs un arrêt de la chaudière quand au moins un capteur détecte un défaut de fonctionnement de la chaudière. Ce défaut peut être une pression excessive, un niveau d'eau trop bas ou un problème dans la flamme du brûleur.
Plus particulièrement, un tel dispositif de sécurité est apfie à ouvrir un cïrcuit d'alimentation des actionneurs sur détection d'un défaut par un capteur. Les actionneurs qui peuvent être par exemple des électrovannes sont conçus pour déclencher un arrêt de la chaudière dès qu'ils ne sont plus alimentés en courant par le circuit d'alimentation. Chaque capteur fournit un courant électrique alternatif sous 230 Volts au dispositif de sécurité en cas de fonctionnement normal de la chaudière et ne fournit pas ce courant en cas de détection d'un défaut. Un tel agencement forme une sécurité dite "positive" dans laquelle une rupture d'alimentation électrique déclenche l'arrêt de la chaudière.
Dans ce dispositif de sécurité, à chaque capteur correspond un relais qui est maintenu sous tension lorsqu'il est alimenté par le courant fourni par le capteur correspondant et les contacts des relais correspondant aux différents capteurs sont par exemple connectés en série pour former une chaîne de sécurité électromécanique sous la forme d'une logique câblëe. Le circuit électrique correspondant à cette chaîne de sécurité électromécanique est fermé en cas de fonctionnement normal de la chaudière et est ouvert en cas d'anomalie dans celle-ci. II est connu dans un tel dispositif de sécurité
d'adjoindre à la chaîne de sécurité électromécanique une chaîne de sécurité
dite informatique fonctionnant en parallèle et de manière redondante à la chaîne de sécurité électromécanique lorsque l'automatisme et la régulation de la chaudière deviennent complexes et nécessitent l'utilisation d'un automate programmable industriel. La chaîne de sécurité informatique est
L'invention concerne un dispositif de sécurité pour chaudière industrielle comprenant des relais électromécaniques connectés pour former une chaîne de sécurité électromécanique.
L'invention s'applique en particulier aux chaudières industrielles comprenant par exemple un brûleur à gaz pour produire de la vapeur ou de l'eau surchauffée. De telles chaudières sont munies d'un dispositif de sécurité qui est interposé entre un ou plusieurs capteurs et un ou plusieurs actionneurs montés sur la chaudière pour déclencher via les actionneurs un arrêt de la chaudière quand au moins un capteur détecte un défaut de fonctionnement de la chaudière. Ce défaut peut être une pression excessive, un niveau d'eau trop bas ou un problème dans la flamme du brûleur.
Plus particulièrement, un tel dispositif de sécurité est apfie à ouvrir un cïrcuit d'alimentation des actionneurs sur détection d'un défaut par un capteur. Les actionneurs qui peuvent être par exemple des électrovannes sont conçus pour déclencher un arrêt de la chaudière dès qu'ils ne sont plus alimentés en courant par le circuit d'alimentation. Chaque capteur fournit un courant électrique alternatif sous 230 Volts au dispositif de sécurité en cas de fonctionnement normal de la chaudière et ne fournit pas ce courant en cas de détection d'un défaut. Un tel agencement forme une sécurité dite "positive" dans laquelle une rupture d'alimentation électrique déclenche l'arrêt de la chaudière.
Dans ce dispositif de sécurité, à chaque capteur correspond un relais qui est maintenu sous tension lorsqu'il est alimenté par le courant fourni par le capteur correspondant et les contacts des relais correspondant aux différents capteurs sont par exemple connectés en série pour former une chaîne de sécurité électromécanique sous la forme d'une logique câblëe. Le circuit électrique correspondant à cette chaîne de sécurité électromécanique est fermé en cas de fonctionnement normal de la chaudière et est ouvert en cas d'anomalie dans celle-ci. II est connu dans un tel dispositif de sécurité
d'adjoindre à la chaîne de sécurité électromécanique une chaîne de sécurité
dite informatique fonctionnant en parallèle et de manière redondante à la chaîne de sécurité électromécanique lorsque l'automatisme et la régulation de la chaudière deviennent complexes et nécessitent l'utilisation d'un automate programmable industriel. La chaîne de sécurité informatique est
2 constituée généralement d'un circuit de traitement de données comme un microprocesseur qui reçoit en entrée les signaux électriques produits par les capteurs et convertis en signaux informatiques sous 5 volts et qui alimente à
travers un transistor commandant un relais le circuit d'alimentation électrique des actionneurs. La sortie du circuit de traitement de données est par exemple câblée en série dans la chaîne de sécurité électromécanique qui constitue ia chaîne de sécurité principale.
Des normes exigent que le bon fonctionnement des capteurs de sécurité
avec leur relais associé soit vérifié périodiquement. Cette prescription entraîne la mise en place de dispositions importantes qui sont assurées en général, une partie en relayage câblée pour tout ce qui traite directement de la sécurité et l'autre partie par un système à microprocesseur pour tout ce qui concerne les procédures et leur suivi. Lorsque deux chaînes de sécuritë
redondantes sont mises en place, la deuxième chaîne de sécurité
(informatique) est généralement traitêe dans le système à microprocesseur mais ce dernier doit être indépendant et distinct de tout appareil de conduite et d'automatisme de la chaudière. En conséquence, les dispositions à
prendre actuellement et mises en place sont de plus en plus importantes et compliquées avec des relais, des boîtiers spécifiques, du câblage, des systèmes à microprocesseur ne- communicant entre eux que par des contacts électriques câblés. En plus, il exïste des risques qu'un opérateur intervienne malencontreusement dans la logique câblée de la chaîne de sécurité électromécanique lors de la vérification du bon fonctionnement des capteurs de sécurité jusqu'à bloquer un refais en position fermée ce qui est très préjudiciable pour la sécurité du fonctionnement de la chaudière.
D'autre part, la norme NF D36504 plus particulièrement spécifie (ch 4.2) que l'évaluation de la sûreté de fonctionnement d'une chaîne de sécurité
informatique doit s'effectuer par une procédure d'essai spécifique, en injectant directement sur l'ëquipement des erreurs dans le but de simuler un défaut interne : une défaillance de tous les bits mémoire pris un à un est simulée. Un tel test ' est particulièrement long à exécuter, alourdit considérablement les essais qui précèdent la première mise en service d'une telle chaudière et augmente d'autant son coût.
Le but de l'invention est de remédier à ces inconvénients.
A cet effet, l'invention a pour objet un dispositif de sécurité pour chaudière ïndustrielle comprenant des relais électromécaniques connectés pour former
travers un transistor commandant un relais le circuit d'alimentation électrique des actionneurs. La sortie du circuit de traitement de données est par exemple câblée en série dans la chaîne de sécurité électromécanique qui constitue ia chaîne de sécurité principale.
Des normes exigent que le bon fonctionnement des capteurs de sécurité
avec leur relais associé soit vérifié périodiquement. Cette prescription entraîne la mise en place de dispositions importantes qui sont assurées en général, une partie en relayage câblée pour tout ce qui traite directement de la sécurité et l'autre partie par un système à microprocesseur pour tout ce qui concerne les procédures et leur suivi. Lorsque deux chaînes de sécuritë
redondantes sont mises en place, la deuxième chaîne de sécurité
(informatique) est généralement traitêe dans le système à microprocesseur mais ce dernier doit être indépendant et distinct de tout appareil de conduite et d'automatisme de la chaudière. En conséquence, les dispositions à
prendre actuellement et mises en place sont de plus en plus importantes et compliquées avec des relais, des boîtiers spécifiques, du câblage, des systèmes à microprocesseur ne- communicant entre eux que par des contacts électriques câblés. En plus, il exïste des risques qu'un opérateur intervienne malencontreusement dans la logique câblée de la chaîne de sécurité électromécanique lors de la vérification du bon fonctionnement des capteurs de sécurité jusqu'à bloquer un refais en position fermée ce qui est très préjudiciable pour la sécurité du fonctionnement de la chaudière.
D'autre part, la norme NF D36504 plus particulièrement spécifie (ch 4.2) que l'évaluation de la sûreté de fonctionnement d'une chaîne de sécurité
informatique doit s'effectuer par une procédure d'essai spécifique, en injectant directement sur l'ëquipement des erreurs dans le but de simuler un défaut interne : une défaillance de tous les bits mémoire pris un à un est simulée. Un tel test ' est particulièrement long à exécuter, alourdit considérablement les essais qui précèdent la première mise en service d'une telle chaudière et augmente d'autant son coût.
Le but de l'invention est de remédier à ces inconvénients.
A cet effet, l'invention a pour objet un dispositif de sécurité pour chaudière ïndustrielle comprenant des relais électromécaniques connectés pour former
3 une chaîne de sécurité électromécanique, caracfiérisé en ce que les relais sont montés sur un support sous la forme d'une carte de circuit imprimé.
Avec cet agencement, les liaisons ëlectriques entre les relais sont constituées par les pistes du circuit imprimé de sorte qu'il n'est plus possible pour un opérateur de modifier la logique de fonctïonnement de la chaîne de sécurité électromécanique. De préférence, ces relais sont directement soudés sur une carte de circuit imprimé et le raccordement sur les cartes 'des entrées sorties s'effectue par l'intermédiaire de borniers débrochables équipées d'un dispositif de détrompage. Ces cartes de circuit imprimé
1o peuvent être montées dans un boîtier compact éventuellement scellé pour qu'il soit impossible à un opérateur d'exploitation d'accéder à l'ensemble de !a chaîne de sécuritë électromécanique.
Selon un mode de réalisation particulier du dispositif de sécurité selon l'invention, des convertisseurs de courant associés respectivement à des relais de la chaîne de sécurité électromécanique sont prévus pour convertïr un signal électrique d'entrée d'un relais en un signal électronique, les signaux électroniques fournis par les convertisseurs étant traités dans un circuit intégré logique constituant avec les convertisseurs une chaîne de sécurité électronique redondante à la chaîne de sécurité électromécanique.
Une telle chaîne de sécuritë électronique satisfait les conditions de ta norme NF D36504 dans le sens où il est possible d'évaluer la sûreté de fonctionnement du système électronique, au simple énoncé de sa conception, et est plus simple à valider par des tests qu'une chaîne de sécurité informatique. Le circuit intégré logique est de préférence un circuit programmable du type « PAL ».
Selon encore un autre mode de réalisation particulier du dispositif de sécurité selon l'invention, un relais et le convertisseur de courant associé
au relais sont montés sur une même carte de circuit imprimé de sorte à obtenir un agencement compact du dispositif de sécurité.
Selon encore un autre mode de réalisation particulier du dispositif de sécuritë selon l'invention, chaque convertisseur de courant est un opto coupleur de sorte à isoler du point de vue électrique les deux chaînes de sécurité électromécanique et électronique. De la sorte, un défaut électrique dans la chaîne de sécurité électromécanique n'a pas d'incidence sur le fonctionnement de la chaîne de sécurité électronique.
Avec cet agencement, les liaisons ëlectriques entre les relais sont constituées par les pistes du circuit imprimé de sorte qu'il n'est plus possible pour un opérateur de modifier la logique de fonctïonnement de la chaîne de sécurité électromécanique. De préférence, ces relais sont directement soudés sur une carte de circuit imprimé et le raccordement sur les cartes 'des entrées sorties s'effectue par l'intermédiaire de borniers débrochables équipées d'un dispositif de détrompage. Ces cartes de circuit imprimé
1o peuvent être montées dans un boîtier compact éventuellement scellé pour qu'il soit impossible à un opérateur d'exploitation d'accéder à l'ensemble de !a chaîne de sécuritë électromécanique.
Selon un mode de réalisation particulier du dispositif de sécurité selon l'invention, des convertisseurs de courant associés respectivement à des relais de la chaîne de sécurité électromécanique sont prévus pour convertïr un signal électrique d'entrée d'un relais en un signal électronique, les signaux électroniques fournis par les convertisseurs étant traités dans un circuit intégré logique constituant avec les convertisseurs une chaîne de sécurité électronique redondante à la chaîne de sécurité électromécanique.
Une telle chaîne de sécuritë électronique satisfait les conditions de ta norme NF D36504 dans le sens où il est possible d'évaluer la sûreté de fonctionnement du système électronique, au simple énoncé de sa conception, et est plus simple à valider par des tests qu'une chaîne de sécurité informatique. Le circuit intégré logique est de préférence un circuit programmable du type « PAL ».
Selon encore un autre mode de réalisation particulier du dispositif de sécurité selon l'invention, un relais et le convertisseur de courant associé
au relais sont montés sur une même carte de circuit imprimé de sorte à obtenir un agencement compact du dispositif de sécurité.
Selon encore un autre mode de réalisation particulier du dispositif de sécuritë selon l'invention, chaque convertisseur de courant est un opto coupleur de sorte à isoler du point de vue électrique les deux chaînes de sécurité électromécanique et électronique. De la sorte, un défaut électrique dans la chaîne de sécurité électromécanique n'a pas d'incidence sur le fonctionnement de la chaîne de sécurité électronique.
4 Selon encore un autre mode de. réalisation particulier du dispositif de sécurité selon l'invention, les signaux électroniques sont convertis en signaux informatiques par l'intermédiaire de microcontrôleurs pour ôtre envoyés à une chaîne de sécurité informatique redondante à la chaîne de sécurité électronique ce qui permet de renforcer le degré de sécurisation du dispositif de sécurité sans augmenter sa complexité de mise en oeuvre puisque cette chaîne de sécurité informatique constituant une troisième chaîne de sécurité, n'est pas assujettie aux procédures de test selon la norme NF D36504 décrites plus haut.
1Ö L'invention sera maintenant décrite plus en détail, et en référence aux dessins annexés qui en illustrent une forme de réalisation à titre d'exemple non limitatif.
La figure 1 est une représentation très schématique de l'invention ;
La figure 2 est une représentation très schématique d'un circuit imprimé
du dispositif de sécurité selon l'invention ;
La figure 3 est une représentation très schématique de l'agencement des circuits imprimés du dispositif selon l'invention.
Comme représenté dans la figure 1, le dispositif selon l'invention est relié
à au moins un capteur PTE, et à au moins un actionneur EVm qui sont généralement montés dans la chaudière industrielle CHA. Le capteur PT" qui est ici un pressostat envoie un courant électrïque I" à un dispositif de sécurité DS qui est ici montë dans une armoire électrique AE. En cas de réception de ce courant I", le dispositif de sécurité renvoie à son tour un second courant électrique Jm en direction de l'actionneur EVm qui est ici une ëlectrovanne, pour maintenir cet actionneur dans une position de marche normale. Si Je courant In n'est pas reçu, le dispositif de sécurité DS
commande un relais d'ouverture (non représenté) du circuit d'alimentation électrique de l'actionneur EV pour annuler le courant Jm, et déclencher ainsi l'arrêt de la chaudière. Les courants électriques I" et Jm sont généralement des courants alternatifs élevés sous 230 Volts. Selon l'invention, le dispositif de sécurité DS comprend un boîtier renfermant des cartes de circuit imprimé
ci-après appelés circuits imprimés qui fiorment une chaîne de sécurité
électromécanique CH1. Ce boîtier comprend un ou plusieurs circuits imprimés sur lesquels sont montés les relais formant la première chaîne de sécurité CH1, de telle sorte que ces relais ne sont pas interconnectés par une logique câblée, mais par des pistes conductrices des circuits imprimés.
Ces différents circuits peuvent ainsi former un ensemble compact enfermé
dans un boîtier éventuellement scellé pour interdire à un opérateur d'en modifier la configuration.
Ce genre de chaudière comprend généralement une pluralité de capteurs
1Ö L'invention sera maintenant décrite plus en détail, et en référence aux dessins annexés qui en illustrent une forme de réalisation à titre d'exemple non limitatif.
La figure 1 est une représentation très schématique de l'invention ;
La figure 2 est une représentation très schématique d'un circuit imprimé
du dispositif de sécurité selon l'invention ;
La figure 3 est une représentation très schématique de l'agencement des circuits imprimés du dispositif selon l'invention.
Comme représenté dans la figure 1, le dispositif selon l'invention est relié
à au moins un capteur PTE, et à au moins un actionneur EVm qui sont généralement montés dans la chaudière industrielle CHA. Le capteur PT" qui est ici un pressostat envoie un courant électrïque I" à un dispositif de sécurité DS qui est ici montë dans une armoire électrique AE. En cas de réception de ce courant I", le dispositif de sécurité renvoie à son tour un second courant électrique Jm en direction de l'actionneur EVm qui est ici une ëlectrovanne, pour maintenir cet actionneur dans une position de marche normale. Si Je courant In n'est pas reçu, le dispositif de sécurité DS
commande un relais d'ouverture (non représenté) du circuit d'alimentation électrique de l'actionneur EV pour annuler le courant Jm, et déclencher ainsi l'arrêt de la chaudière. Les courants électriques I" et Jm sont généralement des courants alternatifs élevés sous 230 Volts. Selon l'invention, le dispositif de sécurité DS comprend un boîtier renfermant des cartes de circuit imprimé
ci-après appelés circuits imprimés qui fiorment une chaîne de sécurité
électromécanique CH1. Ce boîtier comprend un ou plusieurs circuits imprimés sur lesquels sont montés les relais formant la première chaîne de sécurité CH1, de telle sorte que ces relais ne sont pas interconnectés par une logique câblée, mais par des pistes conductrices des circuits imprimés.
Ces différents circuits peuvent ainsi former un ensemble compact enfermé
dans un boîtier éventuellement scellé pour interdire à un opérateur d'en modifier la configuration.
Ce genre de chaudière comprend généralement une pluralité de capteurs
5 associés à une pluralité d'actionneurs, et le boîtier peut renfermer par exemple plusieurs circuits imprimés CIA, CIB, Clc pour gérer les différents capteurs de ia chaudière, comme représenté dans la figure 3.
Avantageusement, ces circuits sont brochés dans des connecteurs d'une carte dite carte de fond de panier (non représentée) qui est également équipée de connecteurs assurant la connexion électrique avec les capteurs et avec les actionneurs.
Dans la figure 2 a été représenté le circuit imprimé CIS mais les circuits CIA, CIB, Clc sont analogues au circuit C18. Comme représenté dans cette figure, chaque circuit imprimé CIA, CIB, Clc comprend un relais RE" qui est maintenu fermé s'il reçoit un courant I" du capteur correspondant PT" pour former la chaîne de sécurité ëlectromécanique classique CH1. Plus particulièrement, les circuits CIA, Cls, Clc ont leurs sorties réunies dans un circuit principal CIP visible dans la figure 3 qui comprend les connexions formant la première chaîne de sécurité CH1. Ce circuit principal est également monté sur la carte de fond de panier. II réalise par exemple la mise en série des différents relais RE" de chaque circuit imprimé CIA, CIB, Clc, et commande un relais d'ouverture du circuit d'alimentation électrique de l'actionneur ou des actionneurs de la chaudière, dès que l'un des relais REn est ouvert.
En variante, le dispositif de sécurïté pourra inclure une seconde chaîne de sécurité CH2 redondante à la première, cette seconde chaîne étant électronique. Cette chaîne électronique est également capable d'ouvrir le circuit d'alimentation électrïque de l'actionneur EVm pour couper son alimentation électrique en cas de non réception d'un courant électrique In.
L'avantage d'une gestion électronique pour cette seconde chaîne est que tes tests de validation sont plus simples que dans ie cadre d'une gestion informatisée. Cette chaîne électronique CH2 pourra être montée dans un boîtier séparé, et:, reliée à la carte de fond de panier par des connecteurs spécifiques. Mais elle peut avantageusement être intégrée aux circuits imprimés qui définissent la chaîne électromécanique, comme expliqué ci-après.
Avantageusement, ces circuits sont brochés dans des connecteurs d'une carte dite carte de fond de panier (non représentée) qui est également équipée de connecteurs assurant la connexion électrique avec les capteurs et avec les actionneurs.
Dans la figure 2 a été représenté le circuit imprimé CIS mais les circuits CIA, CIB, Clc sont analogues au circuit C18. Comme représenté dans cette figure, chaque circuit imprimé CIA, CIB, Clc comprend un relais RE" qui est maintenu fermé s'il reçoit un courant I" du capteur correspondant PT" pour former la chaîne de sécurité ëlectromécanique classique CH1. Plus particulièrement, les circuits CIA, Cls, Clc ont leurs sorties réunies dans un circuit principal CIP visible dans la figure 3 qui comprend les connexions formant la première chaîne de sécurité CH1. Ce circuit principal est également monté sur la carte de fond de panier. II réalise par exemple la mise en série des différents relais RE" de chaque circuit imprimé CIA, CIB, Clc, et commande un relais d'ouverture du circuit d'alimentation électrique de l'actionneur ou des actionneurs de la chaudière, dès que l'un des relais REn est ouvert.
En variante, le dispositif de sécurïté pourra inclure une seconde chaîne de sécurité CH2 redondante à la première, cette seconde chaîne étant électronique. Cette chaîne électronique est également capable d'ouvrir le circuit d'alimentation électrïque de l'actionneur EVm pour couper son alimentation électrique en cas de non réception d'un courant électrique In.
L'avantage d'une gestion électronique pour cette seconde chaîne est que tes tests de validation sont plus simples que dans ie cadre d'une gestion informatisée. Cette chaîne électronique CH2 pourra être montée dans un boîtier séparé, et:, reliée à la carte de fond de panier par des connecteurs spécifiques. Mais elle peut avantageusement être intégrée aux circuits imprimés qui définissent la chaîne électromécanique, comme expliqué ci-après.
6 PCT/FR02/01675 Dans cette variante, le courant In fourni par un capteur PT" est converti dans le circuit imprimé sur lequel est monté le relais correspondant RE" par un convertisseur correspondant OCn en un signal électronique. Ce signal électronique est un courant continu sous 12 Volts destiné à être reçu par un circuit intégré logique CIL pour former la seconde chaîne de sécurité CH2.
Le circuit intégré logique CIL peut être monté sur le circuit imprimé
principal CIP du dispositif de sécurité DS, ce circuit principal étant lui-même connecté
sur la carte de fond de panier. Ainsi, le circuit imprimé principal CIP reçoit les signaux électrorüques produits par chaque circuit imprimé ClA, C1B, Cl~ pour commander un relais d'ouverture du circuit d'alimentation électrique de l'actionneur EV", sur ordre du circuit intégré logique CIL.
Un tel circuit intégré logiqûe sera avantageusement réalisé par exemple avec un circuit de Type "PAL". Ces circuits "PAL" fonctionnent sous 12 Volts et permettent de réaliser à moindre coût des opérateurs logiques entre des voies d'entrée et des voies de sortie. Ils sont configurés de façon définitive par claquage électrique.
Dans la figure 2, on a représenté un circuit imprimé CIA, CIB, CI~ encore appelé carte électronique recevant le courant I" d'un seul capteur. Mais une même carte peut recevoir les courants I" fournis par plusieurs capteurs, de manière à gérer tous (es capteurs d'un organe de la chaudiére tel que par exemple le brûleur. Dans une telle configuration, la carte comprend un relais et un optocoupleur pour chaque capteur, les relais étant mis en série sur la carte de manière à fournir uné unique sortie pour la chaîne de sécurité
électromécanique CH1. Les signaux électroniques issus des différents optocoupleurs sont alors réunis à travers un circuit intégré logique local qui est également monté sur la carte CIA, CIB, CIC. Ce circuit fournit ainsi un seul signal électronique de sortie reflétant l'état de l'organe concerné, destiné à
la chaîne de sécurité électronique CH2.
En variante, le dispositif de sécurité selon !'invention peut également comprendre une troisième chaîne de sécurité CH3 redondante aux autres chaînes de sécurité CH1 et CH2, cette troisième chaîne étant informatique.
Dans cette variante, chaque circuit imprimé CI inclut un microcontrôleur qui convertit le signal électronique 12 Volts en un signal informatique cadencé , par une horloge que contient le microcontrôleur. Ce signal informatique est émis sous 5 Volts environ. Comme pour les autres chaînes de sécurité, les différents signaux informatiques sont collectés par le circuit imprimé
principal
Le circuit intégré logique CIL peut être monté sur le circuit imprimé
principal CIP du dispositif de sécurité DS, ce circuit principal étant lui-même connecté
sur la carte de fond de panier. Ainsi, le circuit imprimé principal CIP reçoit les signaux électrorüques produits par chaque circuit imprimé ClA, C1B, Cl~ pour commander un relais d'ouverture du circuit d'alimentation électrique de l'actionneur EV", sur ordre du circuit intégré logique CIL.
Un tel circuit intégré logiqûe sera avantageusement réalisé par exemple avec un circuit de Type "PAL". Ces circuits "PAL" fonctionnent sous 12 Volts et permettent de réaliser à moindre coût des opérateurs logiques entre des voies d'entrée et des voies de sortie. Ils sont configurés de façon définitive par claquage électrique.
Dans la figure 2, on a représenté un circuit imprimé CIA, CIB, CI~ encore appelé carte électronique recevant le courant I" d'un seul capteur. Mais une même carte peut recevoir les courants I" fournis par plusieurs capteurs, de manière à gérer tous (es capteurs d'un organe de la chaudiére tel que par exemple le brûleur. Dans une telle configuration, la carte comprend un relais et un optocoupleur pour chaque capteur, les relais étant mis en série sur la carte de manière à fournir uné unique sortie pour la chaîne de sécurité
électromécanique CH1. Les signaux électroniques issus des différents optocoupleurs sont alors réunis à travers un circuit intégré logique local qui est également monté sur la carte CIA, CIB, CIC. Ce circuit fournit ainsi un seul signal électronique de sortie reflétant l'état de l'organe concerné, destiné à
la chaîne de sécurité électronique CH2.
En variante, le dispositif de sécurité selon !'invention peut également comprendre une troisième chaîne de sécurité CH3 redondante aux autres chaînes de sécurité CH1 et CH2, cette troisième chaîne étant informatique.
Dans cette variante, chaque circuit imprimé CI inclut un microcontrôleur qui convertit le signal électronique 12 Volts en un signal informatique cadencé , par une horloge que contient le microcontrôleur. Ce signal informatique est émis sous 5 Volts environ. Comme pour les autres chaînes de sécurité, les différents signaux informatiques sont collectés par le circuit imprimé
principal
7 CIP. Ce circuit CIP est équipé d'un microcontrôleur réunissant les différents signaux informatiques, et qui communique avec un microprocesseur MP
pour former la troisième chaîne de sécurité. Plus particulièrement, le microprocesseur MP communique égaiement avec ie microcontrôleur MCP
pour déclencher un arrêt de la chaudière sur ordre du programme informatique de gestion de la troisième chaîne. Le microprocesseur ouvre alors le relais d'ouverture du circuit d'alimentation du ou des actionneurs EV~, à travers un'transistor qui est montë sur le circuit imprimé principal.
Un avantage supplémentaire de !'invention est que cette chaîne de sécurité qui est informâtique est une troisième chaîne, de sorte qu'elle n'est pas assujettie aux spécifications de tests de la norme NF D36504 évoquées plus haut.
Dans le cas d'un circuit imprimé CI réunissant plusieurs capteurs d'un même organe de la chaudière, le microcontrôleur MC de ce circuit imprimé
peut être un convertisseur parallèle-série. Un tel convertisseur reçoit en entrée les signaux électroniques sous 12 Volts de chaque capteur et fournit en sortie un signal informatique série cadencé sous 5 Volts reflétant l'état de chacun des capteurs gérés par le circuit CIA, CIB, Clc. De cette manière, le microcontrôleur MCP du circuit imprimé principal est en mesure de communiquer au microprocesseur MP des données informatiques définissant l'êtat précis de chaque capteur de la chaudïère.
Comme on le voit, Je dispositif de sécurité selon l'invention avec une redondance hétérogène donne lieu à une compacité améliorée et à un degré
de sécurisation augmenté puisqu'un opérateur d'exploitation ne peut en modifier la configuration. De plus, la mise en oeuvre d'une troisième chaîne de sécurité informatique permet de relier la chaudière à un système d'information donnant une indication précise de l'état de chaque capteur de la chaudière.
pour former la troisième chaîne de sécurité. Plus particulièrement, le microprocesseur MP communique égaiement avec ie microcontrôleur MCP
pour déclencher un arrêt de la chaudière sur ordre du programme informatique de gestion de la troisième chaîne. Le microprocesseur ouvre alors le relais d'ouverture du circuit d'alimentation du ou des actionneurs EV~, à travers un'transistor qui est montë sur le circuit imprimé principal.
Un avantage supplémentaire de !'invention est que cette chaîne de sécurité qui est informâtique est une troisième chaîne, de sorte qu'elle n'est pas assujettie aux spécifications de tests de la norme NF D36504 évoquées plus haut.
Dans le cas d'un circuit imprimé CI réunissant plusieurs capteurs d'un même organe de la chaudière, le microcontrôleur MC de ce circuit imprimé
peut être un convertisseur parallèle-série. Un tel convertisseur reçoit en entrée les signaux électroniques sous 12 Volts de chaque capteur et fournit en sortie un signal informatique série cadencé sous 5 Volts reflétant l'état de chacun des capteurs gérés par le circuit CIA, CIB, Clc. De cette manière, le microcontrôleur MCP du circuit imprimé principal est en mesure de communiquer au microprocesseur MP des données informatiques définissant l'êtat précis de chaque capteur de la chaudïère.
Comme on le voit, Je dispositif de sécurité selon l'invention avec une redondance hétérogène donne lieu à une compacité améliorée et à un degré
de sécurisation augmenté puisqu'un opérateur d'exploitation ne peut en modifier la configuration. De plus, la mise en oeuvre d'une troisième chaîne de sécurité informatique permet de relier la chaudière à un système d'information donnant une indication précise de l'état de chaque capteur de la chaudière.
Claims (5)
1/ Dispositif de sécurité pour chaudière industrielle (CHA) comprenant des relais électromécaniques (RE n) connectés pour former une chaîne de sécurité électromécanique (CH1), chaque relais (RE n) étant monté sur un support sous la forme d'une carte de circuit imprimé (CI A, CI B, CI C, CIP), caractérisé en ce que des convertisseurs de courant (OC n) associés respectivement à des relais de la chaîne de sécurité électromécanique (CH1) sont prévus pour convertir un signal électrique d'entrée d'un relais en un signal électronique, les signaux électroniques fournis par les convertisseurs étant traités dans un circuit intégré logique (CIL) constituant avec les convertisseurs une chaîne de sécurité électronique (CH2) redondante à la chaîne de sécurité électromécanique (CH1).
2/ Dispositif selon la revendication 1, dans lequel un relais (RE n) et le convertisseur de courant (OC n) associé au relais sont montés sur une même carte de circuit imprimé (CI A, CI B, CI C).
3/ Le dispositif de sécurité selon la revendication 1 ou 2, dans lequel chaque convertisseur de courant (OC n) est un opto-coupleur.
4/ Le dispositif de sécurité selon l'une des revendications 1 à 3, dans lequel ledit circuit intégré logique (CIL) est un circuit programmable de type "PAL".
5/ Le dispositif de sécurité selon l'une des revendications 1 à 4, dans lequel les signaux électriques sont convertis par l'intermédiaire de microcontrôleurs (MC) pour être envoyés à une chaîne de sécurité
informatique (CH3) redondante à la chaîne de sécurité électronique.
informatique (CH3) redondante à la chaîne de sécurité électronique.
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FR01/08095 | 2001-06-20 | ||
| FR0108095A FR2826433B1 (fr) | 2001-06-20 | 2001-06-20 | Dispositif de securite pour chaudiere industrielle comprenant des relais montes sur une carte de circuit imprime |
| PCT/FR2002/001675 WO2003001116A1 (fr) | 2001-06-20 | 2002-05-17 | Dispositif de securite pour chaudiere industrielle comprenant des relais montes sur une carte de circuit imprime. |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CA2451033A1 CA2451033A1 (fr) | 2003-01-03 |
| CA2451033C true CA2451033C (fr) | 2010-05-04 |
Family
ID=8864545
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CA2451033A Expired - Fee Related CA2451033C (fr) | 2001-06-20 | 2002-05-17 | Dispositif de securite pour chaudiere industrielle comprenant des relais montes sur une carte de circuit imprime |
Country Status (8)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US7385316B2 (fr) |
| EP (1) | EP1402216B1 (fr) |
| CN (1) | CN1278072C (fr) |
| AT (1) | ATE354767T1 (fr) |
| CA (1) | CA2451033C (fr) |
| DE (1) | DE60218310T2 (fr) |
| FR (1) | FR2826433B1 (fr) |
| WO (1) | WO2003001116A1 (fr) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US8013295B2 (en) * | 2008-11-21 | 2011-09-06 | Schlumberger Technology Corporation | Ion mobility measurements for formation fluid characterization |
Family Cites Families (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2243622A7 (en) * | 1973-09-08 | 1975-04-04 | Interliz Anstalt | Programmable regulator for a heater - has printed circuits with thermostatic control circuits |
| US4334258A (en) * | 1980-06-23 | 1982-06-08 | Seeman Jeffrey L | Explosion prevention control system for a fuel-gas burning automatic ignition appliance and associated gas distribution system |
| US5655009A (en) * | 1992-03-19 | 1997-08-05 | Fujitsu Limited | Modem unit |
| US5549469A (en) * | 1994-02-28 | 1996-08-27 | Eclipse Combustion, Inc. | Multiple burner control system |
| US5910837A (en) * | 1994-05-24 | 1999-06-08 | International Business Machines Corporation | Photomechanical transducer |
| DE19523817A1 (de) * | 1995-06-29 | 1997-01-02 | Elco Kloeckner Heiztech Gmbh | Feuerungsanlage sowie Verfahren zum Regeln, Steuern und/oder Überwachen einer Feuerungsanlage |
| JPH0926391A (ja) * | 1995-07-13 | 1997-01-28 | Cosmo Sogo Kenkyusho:Kk | 重質油成分の定量方法及び装置 |
| US6714000B2 (en) * | 1999-06-14 | 2004-03-30 | Genscape, Inc. | Method for monitoring power and current flow |
| US6681011B1 (en) * | 2000-04-11 | 2004-01-20 | General Electric Company | Method and modem circuit using a dither signal for determining connection status of a phone line |
| US6584560B1 (en) * | 2000-04-19 | 2003-06-24 | Dell Usa, L.P. | Method and system for booting a multiprocessor computer |
| US20020135414A1 (en) * | 2001-02-13 | 2002-09-26 | Mccall Hiram | Acceleration signal amplifier with signal centering control technology |
-
2001
- 2001-06-20 FR FR0108095A patent/FR2826433B1/fr not_active Expired - Fee Related
-
2002
- 2002-05-17 CN CN02812455.3A patent/CN1278072C/zh not_active Expired - Fee Related
- 2002-05-17 EP EP02738266A patent/EP1402216B1/fr not_active Expired - Lifetime
- 2002-05-17 WO PCT/FR2002/001675 patent/WO2003001116A1/fr active IP Right Grant
- 2002-05-17 US US10/480,920 patent/US7385316B2/en not_active Expired - Fee Related
- 2002-05-17 CA CA2451033A patent/CA2451033C/fr not_active Expired - Fee Related
- 2002-05-17 AT AT02738266T patent/ATE354767T1/de not_active IP Right Cessation
- 2002-05-17 DE DE60218310T patent/DE60218310T2/de not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| EP1402216A1 (fr) | 2004-03-31 |
| US7385316B2 (en) | 2008-06-10 |
| CA2451033A1 (fr) | 2003-01-03 |
| EP1402216B1 (fr) | 2007-02-21 |
| CN1518655A (zh) | 2004-08-04 |
| CN1278072C (zh) | 2006-10-04 |
| DE60218310T2 (de) | 2008-01-03 |
| DE60218310D1 (de) | 2007-04-05 |
| FR2826433B1 (fr) | 2003-12-19 |
| US20040214119A1 (en) | 2004-10-28 |
| FR2826433A1 (fr) | 2002-12-27 |
| ATE354767T1 (de) | 2007-03-15 |
| WO2003001116A1 (fr) | 2003-01-03 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| EP0531230B1 (fr) | Dispositif de distribution d'énergie électrique avec contrÔle d'isolement | |
| EP0913020B1 (fr) | Appareillage electrique debrochable comportant une partie fixe et une partie amovible debrochable installee dans la partie fixe | |
| CA1221150A (fr) | Procede et dispositif pour la protection et le controle de la transmission des informations entre l'unite centrale d'un automate programmable et les capteurs et/ou les actionneursdu processus commande | |
| EP0923185B1 (fr) | Dispositif d'interruption électrique comportant un module de communication | |
| EP1353247A2 (fr) | Système et procédé de contrôle de plusieurs actionneurs | |
| EP3061110A1 (fr) | DISJONCTEUR À DÉTECTION DE SECTION DE CÂBLE ÉLECTRIQUE ET PROCÉDÉ DE CONTRôLE D'UN TEL DISJONCTEUR | |
| CA2451033C (fr) | Dispositif de securite pour chaudiere industrielle comprenant des relais montes sur une carte de circuit imprime | |
| EP2648313A2 (fr) | Tableau électrique et procédé de contrôle d'une installation électrique comprenant un tel tableau électrique | |
| FR2659770A1 (fr) | Dispositif de detection de carte a circuit integre frauduleuse. | |
| EP3216096A1 (fr) | Point de connexion electrique monte dans une paroi murale dans un logement et installation electrique comportant au moins un tel point de connexion | |
| EP0996228B1 (fr) | Contacteur à touche sensitive | |
| EP0320409B1 (fr) | Déclencheur statique à source auxiliaire | |
| FR2585611A1 (fr) | Automate modulaire, de preference programmable, notamment pour engins miniers | |
| JP3556443B2 (ja) | デジタル制御装置の基板試験装置 | |
| FR3085155A1 (fr) | Procede d'auto-configuration d'une carte electronique autonome de disjoncteurs statiques | |
| EP3489925B1 (fr) | Dispositif de contrôle à distance d'un module électrique | |
| EP4346090A1 (fr) | Dispositif de gestion de moteur et système de démarrage et de protection de moteur comprenant un tel dispositif de gestion de moteur | |
| EP0033785A1 (fr) | Installation de commande de sécurité de processus industriel | |
| FR2783615A1 (fr) | Agencement pour la commande individuelle d'un actionneur d'une installation industrielle a haute securite | |
| FR3019301A1 (fr) | Appareil de mesure et de controle electriques | |
| EP3320353B1 (fr) | Dispositif destiné à fonctionner dans un environnement hostile | |
| FR2745910A1 (fr) | Dispositif multifonctions pour mesurer des parametres physiques d'une installation electrique basse tension en regime alternatif | |
| FR2628863A1 (fr) | Dispositif d'activation a distance d'un micro-ordinateur | |
| FR2851320A1 (fr) | Installation et procede de commande pour la manoeuvre d'un e lement de fermeture | |
| FR2710205A1 (fr) | Procédé de distribution contrôlée d'énergie et dispositif pour la mise en Óoeuvre du procédé. |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| EEER | Examination request | ||
| MKLA | Lapsed |