EP0926429A1 - Dispositif de distribution d'un gaz de travail et installation de fourniture d'un gaz de travail equipée d'un tel dispositif - Google Patents

Dispositif de distribution d'un gaz de travail et installation de fourniture d'un gaz de travail equipée d'un tel dispositif Download PDF

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EP0926429A1
EP0926429A1 EP19980403140 EP98403140A EP0926429A1 EP 0926429 A1 EP0926429 A1 EP 0926429A1 EP 19980403140 EP19980403140 EP 19980403140 EP 98403140 A EP98403140 A EP 98403140A EP 0926429 A1 EP0926429 A1 EP 0926429A1
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EP
European Patent Office
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touch screen
control
distribution
working gas
pipes
Prior art date
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Withdrawn
Application number
EP19980403140
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German (de)
English (en)
Inventor
André Chavand
Marc Bourgeois
Norbert Fanjat
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Air Liquide Electronics Systems SA
LAir Liquide SA pour lEtude et lExploitation des Procedes Georges Claude
Original Assignee
Labeille Ets
Air Liquide SA
LAir Liquide SA pour lEtude et lExploitation des Procedes Georges Claude
Alpes Systeme Automation
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Filing date
Publication date
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    • Y10T137/8175—Plural

Definitions

  • the invention relates to a device for distributing a work and an installation for supplying such gases, in particular for the manufacturing of circuits in microelectronics.
  • gas cabinets Such an installation includes a safety enclosure under controlled extraction and a distribution device working gas placed in the enclosure.
  • the distribution device comprises a set of pipes gas supply, purge and extraction, connected to the two bottles of gas under pressure, valves arranged in the pipes to regulate the working gas flow, as well as gas leak detectors and pressure measuring sensors prevailing in the pipes for the monitoring the operating status of the installation.
  • valves The regulation of the valves as well as the reading and the exploitation of various signals from leak detectors and sensors pressure are provided by a control unit.
  • This control unit includes for example a programmed automaton and, connected to it, a display and control panel.
  • the invention aims to overcome this drawback by proposing a device distribution equipped with a more user-friendly display and control interface.
  • the invention relates to a distribution device a working gas, comprising a set of pipes, connected to at least a source of working gas and at least one outlet pipe for convey the working gas to a consumption station, organs functional, in particular valves arranged in the pipes and used to regulate the flow of working gas therein, as well as detectors gas leaks, and a control unit comprising means of communication with said functional organs, means of control of tasks relating to said functional organs, and means of control of the control means, actuable by an operator of the distribution, characterized in that said control means comprise a touch screen with main control areas associated with the control of corresponding tasks, which main control areas being delimited by graphics associated with said tasks and permanently displayed on said touch screen.
  • the subject of the invention is an installation for distribution of a working gas, characterized in that it comprises a first and a second device for distributing a working gas as defined above, arranged in series and whose control-command units are in communication between them, in that the second device is an organ functional vis-à-vis the first device, in that a task of the means of control of the first device relates to monitoring the operating state of the second device, considered as a functional organ, and in this that one of said main touch screen control areas of the first device is a display activation area on the touch screen of the first information device on the operating status of the second device.
  • the subject of the invention is an installation for supply of a working gas, comprising at least one source of a working gas work under pressure, arranged in an isolation enclosure, characterized in what it includes a distribution device as defined above, connected to said at least one source and disposed in said isolation enclosure, and in that that the touch screen of the dispensing device is integrated into the outer wall of said enclosure.
  • FIG. 1 shows, in a schematic perspective view with a cutaway at its lower part, an installation 1 for supplying a working gas, in particular gases such as for example Cl 2 , NH 3 , HCI, HBr, NF 3 or WF 6 etc., intended to supply one or more stations for the consumption of these gases, more specifically stations for manufacturing micro-electronic circuits.
  • a working gas in particular gases such as for example Cl 2 , NH 3 , HCI, HBr, NF 3 or WF 6 etc.
  • This installation 1 comprises an isolation enclosure 3 in which are installed on the one hand, as can be seen in the figure thanks when tearing off, two bottles 5 and 7 of a working gas under pressure, and, on the other hand, a device 9 for distributing the working gas including the pipes 11 and 13 connected respectively to bottles 5 and 7 are visible in this figure.
  • Installation 1 is connected by its outlet pipe 10 to a second device 9A for distributing the working gas used to supply the working gas via its outlet pipes 10A to several 10B consumption stations at the same time.
  • the dispensing device 9 of the working gas of installation 1 includes a set of pipes comprising in particular for each 5.7 bottle a line main 15 connected via a pipe 17 common to the outlet pipe 10 for conveying the working gas to the consumption 10B, purge lines 21 and lines 23 gas extraction to obtain a partial vacuum in enclosure 3 thanks to activation of a vacuum generator 24.
  • the latter comprises functional members 25 such as valves stop 27 and regulating valves 29 arranged in the various pipes 15, 17, 21 and 23, sensors 31 for measuring the prevailing pressures in particular in the main pipes 15, weighing scales 33 bottles 5 and 7 to determine the filling level of the bottles if they are filled with liquefied gas, or gas leak detectors 34, placed in the enclosure 3 of the installation.
  • functional members 25 such as valves stop 27 and regulating valves 29 arranged in the various pipes 15, 17, 21 and 23, sensors 31 for measuring the prevailing pressures in particular in the main pipes 15, weighing scales 33 bottles 5 and 7 to determine the filling level of the bottles if they are filled with liquefied gas, or gas leak detectors 34, placed in the enclosure 3 of the installation.
  • these organs 25 are all connected to a control unit 35.
  • This control and command unit 35 of the functional organs 25 includes means 37 for communication with these bodies functional 25 and, connected to these means 37, means 39 for controlling different tasks relating to the functional organs 25, these tasks being stored in a memory 41 of tasks.
  • Such tasks relate for example to the comparison of measured values read by sensors 31 and / or by scales 33 with predefined threshold values stored in memory 43 of thresholds, the generation of an alarm signal if one of the measured values exceeds the associated threshold and possibly depending on the priority level predefined alarm, partial or complete shutdown of the installation 1.
  • the means 39 control via the means 37 of communication the closing of certain valves of the installation.
  • valves 27 and 29 Another task concerns for example the control of valves 27 and 29 when for example the bottle 5 supplying the device 9 is practically empty and the supply of the dispensing device 9 by the bottle 7 or vice versa.
  • Yet another task relates to the detection of leaks from gas via detectors 34 and, in the event of detection of such leak, generating an alarm signal and partially or completely stopping installation 1.
  • a particular functional organ 25 to which is associated with a special task is formed by the second distribution device 9A of which only the 35A control unit and components functional 25A connected to this unit 35A are shown in FIG. 3.
  • device 9A Since the structure of device 9A is similar to that of the device 9 in the sense that it also includes a set of pipes, and functional organs 25A such as valves 27A and 29A arranged in its pipes to regulate the flow of the working gas, sensors 31A for measuring the pressures prevailing in the pipes and gas leak detectors 34A, the particular arrangement of the pipes and valves will not be described in more detail.
  • control unit 35A of the device 9A is identical to the control-command unit 35 of the device 9 distribution.
  • control unit 35A is connected to the communication means 37 of the unit 35.
  • a special task controlled by means 39 through means 37 relates to monitoring the operating state of device 9A.
  • the pressure values measured via sensors 31A and any leaks detected by the detectors 34A are transmitted to the control means 39.
  • the various tasks can be controlled by the means 39 both in parallel and successively, or only on detection an event such as the detection of an alarm.
  • control unit 35 includes means 45 for controlling control means 39, allowing an operator for example activating a task, or choosing and defining certain parameters necessary for controlling a task.
  • control means 45 comprise a screen touch 47 and means 48 for memorizing diagrams or graphs to be displayed on the touch screen 47.
  • the touch screen 47 is integrated in the external wall of the upper part of enclosure 3 of the installation 1 so that it is clearly visible and accessible to an operator responsible for installation monitoring.
  • the touch screen 47 comprises at the bottom a first region 49 in which graphs 50 are permanently displayed, 51, 52, 53, 54, 55, 56, 57 and 58.
  • Each graph 50 to 58 delimits on the touch screen 47 an associated main control area, carrying respectively the reference numbers 60 to 68, i.e. areas at an operator responsible for monitoring the installation 1 enters, by contact with his finger on the touch screen 47, a command relating to a predetermined task in the control means 45.
  • This first region 49 is strictly reserved for these areas 60 to 68 main orders with associated graphics 50 to 58, permanently displayed. These main control zones 60 to 68 are permanently receptive to receiving an order from the operator. This is particularly advantageous when the means 39 control different tasks in parallel, because the operator can access control a task by simply activating the main command area associated with it.
  • the touch screen 47 further comprises on its right, seen in FIG. 4, a second region 80 distinct from the first region 49, in which, depending on the activated task, graphs are displayed 81, 82, 83, and 84, represented in this figure only by frames. These graphs 81 to 84 delimit command zones secondary respectively carrying the reference numbers 91 to 94. These secondary control areas allow different operator operations relating to the specific task activated.
  • the means of piloting further comprise signaling means 70, on the screen touch 47, from a main or secondary command zone activated by a operator.
  • the means of signaling 70 cause, following the activation of a control zone, for example the activation of zone 60, the display on the touch screen 47 by example of a frame 72 in color surrounding the main control area activated 60.
  • the operator is always informed of the active task displayed on the screen.
  • the touch screen 47 includes at the top a third region 100, distinct from the first 49 and second 80 regions, which is reserved for displaying information relating to a main area of operator-activated command.
  • region 104 which is surrounded by regions 100, 80 and 49, is primarily intended for displaying information relating to the control of a task controlled by the means 39 when a main command area associated with this task has been activated by the operator.
  • graph 50 shows a bell below which is marked "alarm”, and delimits the area main command 60 relating to a management and display task alarms controlled by the means 39 as described above.
  • Activation of zone 60 by an operator causes the display in zone 104 of the touch screen 47 of the alarms raised, like this is shown in Figure 5.
  • graphs 81 to 84 delimiting zones 91 to 94 of secondary commands relating to the management and display of alarms are displayed on the screen. For example activating the zone secondary 92 delimited by graph 82 allows the display of a alarm history.
  • Graph 51 in Figure 4 shows displays with numbers below which is marked "pressure”. This graph 51 delimits the main command zone 61 associated with the activation of a task relating to the reading of the pressure and weight values measured by the sensors 31 and scales 33, and the display of these values on the touch screen 47 as shown in Figure 6.
  • Chart 52 in Figure 4 shows pipelines and bottles connected to these below which is marked “synoptic”.
  • This graph 52 delimits the main command area 62 associated with the activation of a task relating to the reading of measured values measured by sensors 31 and scales 33 and displayed on the screen touch of a block diagram of the device, recorded in the means 48 of storage, together with the measured values, like this is shown in Figure 7.
  • Graph 53 in Figure 4 shows an installation of supply of gas (a "gas cabinet") with bottles and arrows meaning a replacement of bottles, below which is marked “bottles”.
  • This graphic 53 delimits the main command area 63 associated with the activation of two tasks.
  • One of these tasks is relating to valve controls for performing purge cycles and leakage checks required before and after each replacement from an empty bottle to a full bottle.
  • the other task relates to controls of the valves arranged in the pipes to ensure the switching of a supply to the distribution device 9 by one of the bottles 5 or 7 to feed from the other bottle 7 or 5.
  • An example screens displayed during the activation of zone 63 is represented in the figure 8.
  • Graph 55 in Figure 4 shows pipelines of a distribution device below which is marked "DD" (for distribution device).
  • This graph 55 delimits the main area of command 65 associated with the activation of a task relating to the evaluation of measured values recorded by the sensors 31A of the distribution device 9A arranged in series with the device 9 of the installation 1, and on the screen display touch of a block diagram of device 9A, recorded in means 48 memorization, together with the measured values recorded by the sensors 31A, as shown in Figure 9.

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Abstract

L'invention concerne un dispositif de distribution d'un gaz de travail, comprenant un ensemble de canalisations, relié à au moins une source de gaz de travail et à au moins une canalisation de sortie pour acheminer le gaz de travail vers un poste de consommation, des organes fonctionnels (25,25A), et une unité de contrôle-commande (35,35A) comprenant des moyens (37) de communication avec lesdits organes fonctionnels (35,35A), des moyens (39) de contrôle de tâches relatives auxdits organes fonctionnels (25,25A), et des moyens (45) de pilotage des moyens de contrôle (39), actionnables par un opérateur du dispositif de distribution. Les moyens de pilotage (45) comprennent un écran tactile (47) présentant des zones principales de commande associées au contrôle de tâches correspondantes, lesquelles zones principales de commande étant délimitées par des graphiques associés auxdites tâches et affichés de façon permanente sur ledit écran tactile (47).

Description

L'invention est relative à un dispositif de distribution d'un gaz de travail et à une installation de fourniture de tels gaz, en particulier pour la fabrication de circuits dans la microélectronique.
La fabrication de circuits électroniques nécessite l'utilisation de divers gaz dits "de travail" comme par exemple Cl2, NH3, HCl, HBr, NF3 ou WF6 etc. qui sont considérés pour la plupart comme dangereux pour l'homme du fait de leur toxicité et/ou de leur inflammabilité.
C'est pourquoi ces gaz sont stockés dans des bouteilles de gaz sous pression disposées par deux dans des installations de fourniture de gaz, également connues au nom de "gas cabinets". Une telle installation comprend une enceinte de sécurité sous extraction contrôlée et un dispositif de distribution du gaz de travail disposé dans l'enceinte.
Le dispositif de distribution comprend un ensemble de canalisations de fourniture de gaz, de purge et d'extraction, relié aux deux bouteilles de gaz sous pression, des vannes disposées dans les canalisations pour réguler le flux du gaz de travail, ainsi que des détecteurs de fuites de gaz et des capteurs de mesure des pressions régnant dans les canalisations pour la surveillance de l'état de fonctionnement de l'installation.
La régulation des vannes ainsi que le relevé et l'exploitation des divers signaux en provenance des détecteurs de fuite et des capteurs de pression sont assurés par une unité de contrôle-commande.
Cette unité de contrôle-commande comprend par exemple un automate programmé et, relié à celui-ci, un tableau d'affichage et de commande.
Sur ce tableau est dessiné un schéma synoptique de l'installation. Pour signaler des alarmes à un opérateur chargé de la surveillance de l'installation, une multitude de voyants lumineux, associés chacun à une alarme spécifique, sont disposés dans le tableau. De plus, des interrupteurs de commande des vannes permettant un fonctionnement en mode manuel de l'installation sont également installés dans ce tableau. En outre, diverses afficheurs montés dans le tableau et commandés par l'automate montrent les valeurs de mesure relevées par les capteurs.
Du fait des nombreux voyants, interrupteurs et afficheurs, le tableau d'affichage et de commande semble au premier abord compliqué et peu convivial, de sorte qu'un apprentissage assez long est nécessaire pour former un opérateur chargé de la surveillance de l'installation.
L'invention vise à pallier cet inconvénient en proposant un dispositif de distribution équipé d'une interface d'affichage et de commande plus conviviale.
A cet effet, l'invention a pour objet un dispositif de distribution d'un gaz de travail, comprenant un ensemble de canalisations, relié à au moins une source de gaz de travail et à au moins une canalisation de sortie pour acheminer le gaz de travail vers un poste de consommation, des organes fonctionnels, notamment des vannes disposées dans les canalisations et servant à réguler le flux du gaz de travail dans celles-ci, ainsi que des détecteurs de fuites de gaz, et une unité de contrôle-commande comprenant des moyens de communication avec lesdits organes fonctionnels, des moyens de contrôle de tâches relatives auxdits organes fonctionnels, et des moyens de pilotage des moyens de contrôle, actionnables par un opérateur du dispositif de distribution, caractérisé en ce que lesdits moyens de pilotage comprennent un écran tactile présentant des zones principales de commande associées au contrôle de tâches correspondantes, lesquelles zones principales de commande étant délimitées par des graphiques associés auxdites tâches et affchés de façon permanente sur ledit écran tactile .
Le dispositif de distribution selon l'invention peut de plus comporter une ou plusieurs des caractéristiques suivantes :
  • l'écran tactile comprend pour au moins une zone principale de commande au moins une zone secondaire de commande, associée à ladite au moins une zone principale et relative à une instruction pour le contrôle de la tâche correspondant à ladite au moins une zone principale de commande, ladite au moins une zone secondaire de commande étant délimitée par un graphique associé à ladite instruction et affiché sur ledit écran tactile seulement en cas d'activation de ladite zone principale de commande correspondante par un opérateur,
  • l'écran tactile comprend une première région réservée exclusivement auxdites zones principales de commande et une deuxième région distincte de ladite première région et destinée auxdites zones secondaires de commande,
  • l'écran tactile comprend en outre une troisième région distincte desdites première et seconde régions, et réservée à l'affichage d'une information relative à une zone principale de commande, activée par un opérateur,
  • les moyens de pilotage comprennent de plus des moyens de signalisation, sur l'écran tactile, d'une zone de commande activée par un opérateur,
  • une tâche contrôlée par les moyens de contrôle est relative à la gestion et notamment à l'affichage sur l'écran tactile des alarmes détectées par les organes fonctionnels, et une des zones principales de commande de l'écran tactile est une zone d'activation de l'affichage des alarmes relevées,
  • dans le cas où le dispositif est muni de capteurs de mesure, notamment des pressions régnant dans les canalisations, une tâche contrôlée par les moyens de contrôle est relative à l'évaluation des valeurs de mesure relevées par lesdits capteurs de mesure et à l'affichage de celles-ci sur l'écran tactile, et une desdites zones principales de commande est une zone d'activation de l'affichage sur l'écran tactile des valeurs de mesure relevées,
  • dans le cas où le dispositif est muni de capteurs de mesure, notamment des pressions régnant dans les canalisations, les moyens de pilotage comprennent des moyens de mémorisation d'un schéma synoptique représentant notamment l'ensemble des canalisations du dispositif de distribution du gaz de travail et les vannes disposées dans celles-ci, une tâche contrôlée par les moyens de contrôle est relative à l'évaluation des valeurs de mesure relevées par lesdits capteurs et à l'affichage conjoint sur l'écran tactile du schéma synoptique du dispositif de distribution, enregistré dans lesdits moyens de mémorisation, et desdites valeurs de mesure relevées par les capteurs, et une desdites zones principales de commande est une zone d'activation de l'affichage sur l'écran tactile du schéma synoptique avec les valeurs de mesure relevées.
De plus, l'invention a pour objet une installation de distribution d'un gaz de travail, caractérisée en ce qu'elle comprend un premier et un second dispositifs de distribution d'un gaz de travail tels que définis ci-dessus, disposés en série et dont les unités de contrôle-commande sont en communication entre elles, en ce que le second dispositif est un organe fonctionnel vis-à-vis du premier dispositif, en ce qu'une tâche des moyens de contrôle du premier dispositif est relative à la surveillance de l'état de fonctionnement du second dispositif, considéré comme organe fonctionnel, et en ce qu'une desdites zones principales de commande de l'écran tactile du premier dispositif est une zone d'activation de l'affichage sur l'écran tactile du premier dispositif d'informations sur l'état de fonctionnement du second dispositif.
L'installation de distribution du gaz de travail peut de plus comporter la caractéristique suivante :
  • dans le cas où le second dispositif de distribution est muni de capteurs de mesure, notamment des pressions régnant dans ses canalisations, les moyens de pilotage du premier dispositif de distribution comprennent des moyens de mémorisation d'un schéma synoptique représentant notamment l'ensemble des canalisations du second dispositif de distribution du gaz de travail et les vannes disposées dans celles-ci, une tâche contrôlée par les moyens de contrôle du premier dispositif de distribution est relative à l'évaluation des valeurs de mesure relevées par les capteurs du second dispositif de distribution et à l'affichage sur l'écran tactile du premier dispositif de distribution du schéma synoptique du second dispositif de distribution, conjointement avec lesdites valeurs de mesure relevées par les capteurs du second dispositif de distribution, et une desdites zones principales de commande de l'écran tactile du premier dispositif est une zone d'activation de l'affichage sur l'écran tactile du premier dispositif de distribution du schéma synoptique du second dispositif de distribution avec les valeurs de mesure relevées par lesdits capteurs de mesure du second dispositif.
De plus, l'invention a pour objet une installation de fourniture d'un gaz de travail, comprenant au moins une source d'un gaz de travail sous pression, disposée dans une enceinte d'isolation, caractérisée en ce qu'elle comprend un dispositif de distribution tel que défini ci-dessus, relié à ladite au moins une source et disposé dans ladite enceinte d'isolation, et en ce que l'écran tactile du dispositif de distribution est intégré dans la paroi exteme de ladite enceinte.
L'installation de fourniture du gaz de travail peut de plus comporter une ou plusieurs des caractéristiques suivantes :
  • dans le cas où ladite source est une bouteille de gaz, une tâche contrôlée par lesdits moyens de contrôle du dispositif de distribution est relative aux commandes des cycles de purge des canalisations avant et après chaque remplacement d'une bouteille vide par une bouteille pleine, et une desdites zones principales de commande de l'écran tactile est une zone d'activation des commandes des vannes en vue de l'activation des cycles de purge,
  • dans le cas où l'installation comprend une première et une seconde sources de gaz de travail reliées au dispositif de distribution et destinées à alimenter de façon alternative ledit dispositif de distribution, une tâche contrôlée par lesdits moyens de contrôle du dispositif de distribution est relative aux commandes du basculement d'une alimentation du dispositif de distribution par la première source vers une alimentation par la seconde source, et une desdites zones principales de commande de l'écran tactile est une zone d'activation des commandes des vannes en vue dudit basculement.
D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront de la description suivante, donnée à titre d'exemple, sans caractère limitatif, en regard des dessins annexés sur lesquels :
  • La figure 1 est une vue schématique en perspective d'une installation de fourniture d'un gaz de travail équipée d'un dispositif de distribution de ce gaz selon l'invention,
  • La figure 2 est un schéma des canalisations du dispositif de distribution du gaz de travail monté dans l'installation de la figure 1,
  • La figure 3 est un schéma synoptique d'une unité de contrôle commande du dispositif de distribution selon l'invention,
  • La figure 4 est un schéma de l'écran tactile du dispositif selon l'invention,
  • La figure 5 est un premier exemple d'un affichage sur l'écran tactile,
  • La figure 6 est un deuxième exemple d'un affichage sur l'écran tactile,
  • La figure 7 est un troisième exemple d'un affichage sur l'écran tactile,
  • La figure 8 est un quatrième exemple d'un affichage sur l'écran tactile, et
  • La figure 9 est un cinquième exemple d'un affichage sur l'écran tactile.
La figure 1 montre, selon une vue schématique en perspective avec un arrachement au niveau de sa partie inférieure, une installation de fourniture 1 d'un gaz de travail, en particulier des gaz comme par exemple Cl2, NH3, HCI, HBr, NF3 ou WF6 etc., destinée à alimenter un ou plusieurs postes de consommation de ces gaz, plus spécifiquement des postes de fabrication de circuits micro-électroniques.
Cette installation 1 comprend une enceinte d'isolation 3 dans laquelle sont installés d'une part, comme on peut le voir sur la figure grâce à l'arrachement, deux bouteilles 5 et 7 d'un gaz de travail sous pression, et, d'autre part, un dispositif 9 de distribution du gaz de travail dont les canalisations 11 et 13 reliées respectivement aux bouteilles 5 et 7 sont visibles sur cette figure.
L'installation 1 est raccordée par sa canalisation de sortie 10 à un second dispositif de distribution 9A du gaz de travail servant à fournir le gaz de travail par l'intermédiaire de ses canalisations de sortie 10A à plusieurs postes de consommation 10B à la fois.
Ainsi que l'on voit sur la figure 2, le dispositif 9 de distribution du gaz de travail de l'installation 1 comporte un ensemble de canalisations comprenant en particulier pour chaque bouteille 5,7 une canalisation principale 15 reliée par l'intermédiaire d'une canalisation 17 commune à la canalisation de sortie 10 pour acheminer le gaz de travail vers les postes de consommation 10B, des canalisations 21 de purge et des canalisations 23 d'extraction de gaz pour obtenir un vide partiel dans l'enceinte 3 grâce à l'activation d'un générateur de vide 24.
Afin de pouvoir réguler les divers flux de gaz dans les diverses canalisations et de surveiller l'état de fonctionnement du dispositif de distribution 9, ce dernier comprend des organes fonctionnels 25 tels que des vannes d'arrêt 27 et des vannes de régulation 29 disposées dans les diverses canalisations 15,17,21 et 23, des capteurs 31 de mesure des pressions régnant notamment dans les canalisations principales 15, des balances 33 de pesage des bouteilles 5 et 7 permettant de déterminer le niveau de remplissage des bouteilles dans le cas où celles-ci sont remplies d'un gaz liquéfié, ou encore des détecteurs 34 de fuites de gaz, disposés dans l'enceinte 3 de l'installation.
Comme on le voit sur le schéma de la figure 3, ces organes fonctionnels 25 sont tous reliés à une unité 35 de contrôle-commande.
Cette unité 35 de contrôle-commande des organes fonctionnels 25 comprend des moyens 37 de communication avec ces organes fonctionnels 25 et, reliés à ces moyens 37, des moyens 39 de contrôle de différentes tâches relatives aux organes fonctionnels 25, ces tâches étant mémorisées dans une mémoire 41 de tâches.
De telles tâches concernent par exemple la comparaison des valeurs de mesure relevées par les capteurs 31 et / ou par les balances 33 avec des valeurs de seuil prédéfinies et enregistrées dans une mémoire 43 de seuils, la génération d'un signal d'alarme si une des valeurs mesurées dépasse le seuil associé et, éventuellement, selon le niveau de priorité prédéfini de l'alarme, un arrêt partiel ou complet de l'installation 1. Dans ce cas, les moyens 39 commandent par l'intermédiaire des moyens 37 de communication la fermeture des certaines vannes de l'installation.
Une autre tâche concerne par exemple la commande des vannes 27 et 29 lorsque par exemple la bouteille 5 alimentant le dispositif 9 est pratiquement vide et on doit procéder à un basculement de l'alimentation du dispositif de distribution 9 par la bouteille 7 ou vice versa.
Encore une autre tâche est relative à la détection de fuites de gaz par l'intermédiaire des détecteurs 34 et, en cas de détection d'une telle fuite, à la génération d'un signal d'alarme et à un arrêt partiel ou complet de l'installation 1.
Par ailleurs, un organe fonctionnel 25 particulier auquel est associée une tâche spéciale, est formé par le second dispositif de distribution 9A dont seuls l'unité de contrôle-commande 35A et des organes fonctionnels 25A reliés à cette unité 35A sont représentés sur la figure 3.
Etant donné que la structure du dispositif 9A est similaire à celle du dispositif 9 dans ce sens qu'il comprend aussi un ensemble de canalisations, et des organes fonctionnels 25A tels que des vannes 27A et 29A disposées dans ses canalisations pour réguler le flux du gaz de travail, des capteurs 31A de mesure des pressions régnant dans les canalisations et des détecteurs 34A de fuites de gaz, l'agencement particulier des canalisations et des vannes ne sera pas décrit plus en détail.
Toutefois, il est à noter que l'unité de contrôle-commande 35A du dispositif 9A est identique à l'unité de contrôle-commande 35 du dispositif 9 de distribution.
Comme cela est représenté sur la figure 3, l'unité de contrôle-commande 35A est reliée aux moyens 37 de communication de l'unité 35.
Une tâche spéciale contrôlée par les moyens 39 par l'intermédiaire des moyens 37 est relative à la surveillance de l'état de fonctionnement du dispositif 9A.
En particulier, les valeurs de pression mesurées par l'intermédiaire des capteurs 31A et des éventuelles fuites détectées par les détecteurs 34A, sont transmises aux moyens de contrôle 39.
Les diverses tâches peuvent être contrôlées par les moyens 39 aussi bien en parallèle que successivement, ou seulement sur détection d'un événement comme par exemple la détection d'une alarme.
De plus, l'unité 35 de contrôle-commande comprend des moyens 45 de pilotage des moyens 39 de contrôle, permettant à un opérateur par exemple l'activation d'une tâche, ou de choisir et de définir certains paramètres nécessaires au contrôle d'une tâche.
A cet effet, les moyens de pilotage 45 comprennent un écran tactile 47 et des moyens 48 de mémorisation de schémas ou de graphiques destinés à être affichés sur l'écran tactile 47.
Ainsi que l'on voit sur la figure 1, l'écran tactile 47 est intégré dans la paroi externe de la partie supérieure de l'enceinte 3 de l'installation 1 afin qu'il soit bien visible et accessible pour un opérateur chargé de la surveillance de l'installation.
L'écran tactile est représenté plus en détail à la figure 4. En référence à cette figure 4, l'écran tactile 47 comprend en bas une première région 49 dans laquelle sont affichés en permanence des graphiques 50, 51, 52, 53, 54, 55, 56, 57 et 58. Chaque graphique 50 à 58 délimite sur l'écran tactile 47 une zone principale de commande associée, portant respectivement les numéros de référence 60 à 68, c'est-à-dire des zones au moyen desquelles un opérateur chargé de la surveillance de l'installation 1 entre, par un contact avec son doigt sur l'écran tactile 47, une commande relative à une tâche prédéterminée dans les moyens de pilotage 45.
Cette première région 49 est strictement réservée à ces zones 60 à 68 principales de commande avec les graphiques 50 à 58 associés, affichés en permanence. Ces zones 60 à 68 de commande principale sont en permanence réceptives à recevoir une commande de la part de l'opérateur. Cela est particulièrement avantageux lorsque les moyens 39 contrôlent différentes tâches en parallèles, car l'opérateur peut accéder au pilotage d'une tâche par une simple activation de la zone principale de commande associée à celle-ci.
Pour certaines tâches spécifiques, il est nécessaire de donner à l'opérateur la possibilité de choisir ou d'entrer, après l'activation de la zone principale correspondante, un paramètre ou une instruction de commande relative à cette tâche spécifique.
A cet effet, l'écran tactile 47 comprend de plus sur sa droite, vu sur la figure 4, une deuxième région 80 distincte de la première région 49, dans laquelle sont affichés, en fonction de la tâche activée, des graphiques 81, 82, 83, et 84, représentés sur cette figure seulement par des cadres. Ces graphiques 81 à 84 délimitent des zones de commandes secondaires portant respectivement les numéros de référence 91 à 94. Ces zones de commandes secondaires permettent à l'opérateur différentes opérations relatives à la tâche spécifique activée.
Bien entendu, les graphiques 81 à 84 et ainsi les opérations que l'opérateur peut entrer dans les moyens de pilotage 45 changent en fonction de la zone de commande principale et ainsi de la tâche activées.
Par ailleurs, comme on le voit sur la figure 3, les moyens de pilotage comprennent de plus des moyens de signalisation 70, sur l'écran tactile 47, d'une zone principale ou secondaire de commande activée par un opérateur. Ainsi que cela est représenté sur la figure 4, les moyens de signalisation 70 provoquent, suite à l'activation d'une zone de commande, par exemple l'activation de la zone 60, l'affichage sur l'écran tactile 47 par exemple d'un cadre 72 en couleur entourant la zone principale de commande activée 60. Ainsi, l'opérateur est toujours informé de la tâche active affichée sur l'écran.
Par ailleurs, l'écran tactile 47 comprend en haut une troisième région 100, distincte des première 49 et deuxième 80 régions, qui est réservée à l'affichage d'une information relative à une zone principale de commande, activée par l'opérateur.
A droite de cette région 100, en dessus de la région 80, est délimitée une zone 102 d'affichage de l'heure courante.
Le reste de l'écran tactile 47, la région 104, qui est entourée par les régions 100, 80 et 49, est destiné en priorité à l'affichage d'informations relatives au contrôle d'une tâche contrôlée par les moyens 39 lorsqu'une zone principale de commande associée à cette tâche a été activée par l'opérateur.
Avantageusement, lorsqu'aucune zone secondaire de commande n'est associée à une tâche spécifique activée par une zone principale de commande, la zone 104 est agrandie et comprend en outre la région 80.
On décrit ci-après différents exemples de fonctionnement du dispositif 9 avec l'écran tactile 47.
Par exemple sur la figure 4, le graphique 50 montre une cloche en dessous de laquelle est marqué "alarme", et délimite la zone principale de commande 60 relative à une tâche de gestion et d'affichage des alarmes contrôlée par les moyens 39 comme cela a été décrit ci-dessus. L'activation de la zone 60 par un opérateur provoque l'affichage dans la zone 104 de l'écran tactile 47 des alarmes relevées, comme cela est représenté sur la figure 5.
De plus, des graphiques 81 à 84 délimitant des zones 91 à 94 de commandes secondaires relatives à la gestion et à l'affichage des alarmes sont affichés sur l'écran. Par exemple l'activation de la zone secondaire 92 délimitée par le graphique 82 permet l'affichage d'un historique d'alarmes.
Le graphique 51 de la figure 4 montre des affichages avec des chiffres en dessous desquels est marqué "pression". Ce graphique 51 délimite la zone 61 principale de commande associée à l'activation d'une tâche relative au relevé des valeurs de pression et de poids mesurées par les capteurs 31 et les balances 33, et à l'affichage de ces valeurs sur l'écran tactile 47 comme cela est montré sur la figure 6.
Le graphique 52 de la figure 4 montre des canalisations et des bouteilles reliées à celles-ci en dessous desquelles est marqué "synoptique". Ce graphique 52 délimite la zone principale de commande 62 associée à l'activation d'une tâche relative au relevé des valeurs de mesure mesurées par les capteurs 31 et les balances 33 et à l'affichage sur l'écran tactile d'un schéma synoptique du dispositif, enregistré dans les moyens 48 de mémorisation, conjointement avec les valeurs de mesure relevées, comme cela est montré sur la figure 7.
Le graphique 53 de la figure 4 montre une installation de fourniture de gaz (un "gas cabinet") avec des bouteilles et des flèches signifiant un remplacement de bouteilles, en dessous desquelles est marqué "bouteilles". Ce graphique 53 délimite la zone principale de commande 63 associée à l'activation de deux tâches. Une de ces tâches est relative à des commandes des vannes pour effectuer des cycles de purge et des contrôles de fuites nécessaires avant et après chaque remplacement d'une bouteille vide par une bouteille pleine. L'autre tâche est relative aux commandes des vannes disposées dans les canalisations pour assurer le basculement d'une alimentation du dispositif de distribution 9 par une des bouteilles 5 ou 7 vers une alimentation par l'autre bouteille 7 ou 5. Un exemple des écrans affichés lors de l'activation de la zone 63 est représenté sur la figure 8. Il montre à droite le schéma synoptique de la partie de l'installation 1 concernée par le changement de bouteille, et à gauche les différents cycles de purge et de contrôle des fuites, qui peuvent être activés par l'opérateur par exemple au moyen des zones de commandes secondaires délimitées par de carrées, dans lesquelles sont inscrits les codes F1 jusqu'à F5. Un basculement de l'alimentation peut être effectué par activation des zones de commande dans lesquelles sont inscrites les mentions "gauche" et "droite".
Le graphique 55 de la figure 4 montre des canalisations d'un dispositif de distribution en dessous desquelles est marqué "DD" (pour dispositif de distribution). Ce graphique 55 délimite la zone principale de commande 65 associée à l'activation d'une tâche relative à l'évaluation des valeurs de mesure relevées par les capteurs 31A du dispositif de distribution 9A disposé en série avec le dispositif 9 de l'installation 1, et à l'affichage sur l'écran tactile d'un schéma synoptique du dispositif 9A, enregistré dans les moyens 48 de mémorisation, conjointement avec les valeurs de mesure relevées par les capteurs 31A, comme cela est montré sur la figure 9.
Par les exemples décrits, on voit que l'utilisation de l'écran tactile 47 dans le cadre des dispositifs de distribution d'un gaz de travail et d'installations de foumiture d'un tel gaz équipées de ces dispositifs facilite sensiblement le travail des opérateurs chargés de leur surveillance et permet de les dispenser d'une formation longue et coûteuse.

Claims (13)

  1. Dispositif de distribution d'un gaz de travail, comprenant un ensemble de canalisations (15, 21, 23), relié à au moins une source (5, 7) de gaz de travail et à au moins une canalisation de sortie (10, 10A) pour acheminer le gaz de travail vers un poste de consommation (10B), des organes fonctionnels (25, 25A), notamment des vannes (27, 29, 27A, 29A) disposées dans les canalisations (15, 21, 23) et servant à réguler le flux du gaz de travail dans celles-ci, ainsi que des détecteurs (34, 34A) de fuites de gaz, et une unité de contrôle-commande (35, 35A) comprenant des moyens (37) de communication avec lesdits organes fonctionnels (35, 35A), des moyens (39) de contrôle de tâches relatives auxdits organes fonctionnels (25, 25A), et des moyens (45) de pilotage des moyens de contrôle (39), actionnables par un opérateur du dispositif de distribution (9, 9A), caractérisé en ce que lesdits moyens de pilotage (45) comprennent un écran tactile (47) présentant des zones principales de commande (60, 61, 62, 63, 64, 65, 66, 67, 68) associées au contrôle de tâches correspondantes, lesquelles zones principales de commande (60, 61, 62, 63, 64, 65, 66, 67, 68) étant délimitées par des graphiques (50, 51, 52, 53, 54, 55, 56, 57, 58) associés auxdites tâches et affichés de façon permanente sur ledit écran tactile (47).
  2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'écran tactile (47) comprend pour au moins une zone principale de commande (60; 61; 62; 63; 64; 65; 66; 67; 68) au moins une zone secondaire de commande (91,92,93,94), associée à ladite au moins une zone principale (60; 61; 62; 63; 64; 65; 66; 67; 68) et relative à une instruction pour le contrôle de la tâche correspondant à ladite au moins une zone principale de commande (60; 61; 62; 63; 64; 65; 66; 67; 68), ladite au moins une zone secondaire de commande (91, 92, 93, 94) étant délimitée par un graphique (81,82,83,84) associé à ladite instruction et affiché sur ledit écran tactile (47) seulement en cas d'activation de ladite zone principale de commande correspondante (60; 61; 62; 63; 64; 65; 66; 67; 68) par un opérateur.
  3. Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce que l'écran tactile (47) comprend une première région (49) réservée exclusivement auxdites zones principales de commande (60;61;62;63;64;65;66;67;68) et une deuxième région (80) distincte de ladite première région (49) et destinée auxdites zones secondaires de commande (91,92,93,94).
  4. Dispositif selon la revendication 3, caractérisé en ce que l'écran tactile (47) comprend en outre une troisième région (100) distincte desdites première (49) et seconde régions (80), et réservée à l'affichage d'une information relative à une zone principale de commande (60; 61; 62; 63; 64; 65; 66; 67; 68), activée par un opérateur.
  5. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que les moyens de pilotage (45) comprennent de plus des moyens de signalisation (70), sur l'écran tactile (47), d'une zone de commande activée (60; 61; 62; 63; 64; 65; 66; 67; 68, 91,92,93,94) par un opérateur.
  6. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce qu'une tâche contrôlée par les moyens de contrôle (39) est relative à la gestion et notamment à l'affichage sur l'écran tactile (47) des alarmes détectées par les organes fonctionnels (25,25A), et en ce qu'une (60) des zones principales de commande de l'écran tactile est une zone d'activation de l'affichage des alarmes relevées.
  7. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, muni de capteurs de mesure (31), notamment des pressions régnant dans les canalisations (15), caractérisé en ce qu'une tâche contrôlée par les moyens de contrôle (39) est relative à l'évaluation des valeurs de mesure relevées par lesdits capteurs de mesure (31) et à l'affichage de celles-ci sur l'écran tactile (47), et en ce qu'une (61) desdites zones principales de commande est une zone d'activation de l'affichage sur l'écran tactile des valeurs de mesure relevées.
  8. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, muni de capteurs de mesure (31), notamment des pressions régnant dans les canalisations, caractérisé en ce que les moyens de pilotage (45) comprennent des moyens de mémorisation (48) d'un schéma synoptique représentant notamment l'ensemble des canalisations (15,21,23) du dispositif de distribution (9) du gaz de travail et les vannes (27,29) disposées dans celles-ci, en ce qu'une tâche contrôlée par les moyens de contrôle (39) est relative à l'évaluation des valeurs de mesure relevées par lesdits capteurs (31) et à l'affichage conjoint sur l'écran tactile (47) du schéma synoptique du dispositif de distribution (9), enregistré dans lesdits moyens de mémorisation (48), et desdites valeurs de mesure relevées par les capteurs (31), et en ce qu'une (62) desdites zones principales de commande est une zone d'activation de l'affichage sur l'écran tactile (47) du schéma synoptique avec les valeurs de mesure relevées.
  9. Installation de distribution d'un gaz de travail, caractérisée en ce qu'elle comprend un premier (9) et un second (9A) dispositifs de distribution d'un gaz de travail selon l'une quelconque des revendications 1 à 8, disposés en série et dont les unités (35,35A) de contrôle-commande sont en communication entre elles, en ce que le second dispositif (9A) est un organe fonctionnel (25) vis-à-vis du premier dispositif (9), en ce qu'une tâche des moyens de contrôle (39) du premier dispositif (9) est relative à la surveillance de l'état de fonctionnement du second dispositif (9A), considéré comme organe fonctionnel (25), et en ce qu'une (65) desdites zones principales de commande de l'écran tactile du premier dispositif (9) est une zone d'activation de l'affichage sur l'écran tactile (47) du premier dispositif (9) d'informations sur l'état de fonctionnement du second dispositif (9A).
  10. Installation selon la revendication 9, dans laquelle le second dispositif de distribution (9A) est muni de capteurs (31A) de mesure, notamment des pressions régnant dans ses canalisations, caractérisée en ce que les moyens de pilotage (39) du premier dispositif de distribution (9) comprennent des moyens de mémorisation (48) d'un schéma synoptique représentant notamment l'ensemble des canalisations du second dispositif de distribution (9A) du gaz de travail et les vannes disposées dans celles-ci, en ce qu'une tâche contrôlée par les moyens de contrôle (39) du premier dispositif de distribution (9) est relative à l'évaluation des valeurs de mesure relevées par les capteurs (31A) du second dispositif de distribution (9A) et à l'affichage sur l'écran tactile (47) du premier dispositif de distribution (9) du schéma synoptique du second dispositif de distribution (9A), conjointement avec lesdites valeurs de mesure relevées par les capteurs (31A) du second dispositif de distribution (9A), et en ce qu'une (65) desdites zones principales de commande de l'écran tactile (47) du premier dispositif est une zone d'activation de l'affichage sur l'écran tactile (47) du premier dispositif de distribution (9) du schéma synoptique du second dispositif de distribution (9A) avec les valeurs de mesure relevées par lesdits capteurs de mesure (31A) du second dispositif (9A).
  11. Installation de foumiture d'un gaz de travail, comprenant au moins une source (5,7) d'un gaz de travail sous pression, disposée dans une enceinte d'isolation (3), caractérisée en ce qu'elle comprend un dispositif de distribution (9) selon l'une quelconque des revendications 1 à 8, relié à ladite au moins une source (5,7) et disposé dans ladite enceinte d'isolation (3), et en ce que l'écran tactile (47) du dispositif de distribution (9) est intégré dans la paroi externe de ladite enceinte (3).
  12. Installation selon la revendication 11, dans laquelle ladite source est une bouteille de gaz, caractérisée en ce qu'une tâche contrôlée par lesdits moyens de contrôle (39) du dispositif de distribution (9) est relative aux commandes des cycles de purge des canalisations avant et après chaque remplacement d'une bouteille vide par une bouteille pleine, et en ce qu'une (63) desdites zones principales de commande de l'écran tactile (47) est une zone d'activation des commandes des vannes en vue de l'activation des cycles de purge.
  13. Installation selon la revendication 11 ou 12, comprenant une première (5) et une seconde (7) sources de gaz de travail reliées au dispositif de distribution (9) et destinées à alimenter de façon alternative ledit dispositif de distribution (9), caractérisée en ce qu'une tâche contrôlée par lesdits moyens de contrôle (39) du dispositif de distribution (9) est relative aux commandes du basculement d'une alimentation du dispositif de distribution (9) par la première source (5) vers une alimentation par la seconde source (7), et en ce qu'une (63) desdites zones principales de commande de l'écran tactile (47) est une zone d'activation des commandes des vannes en vue dudit basculement.
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