EP1402216B1 - 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 PDF

Info

Publication number
EP1402216B1
EP1402216B1 EP02738266A EP02738266A EP1402216B1 EP 1402216 B1 EP1402216 B1 EP 1402216B1 EP 02738266 A EP02738266 A EP 02738266A EP 02738266 A EP02738266 A EP 02738266A EP 1402216 B1 EP1402216 B1 EP 1402216B1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
chain
printed circuit
safety
relay
safety device
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 - Lifetime
Application number
EP02738266A
Other languages
German (de)
English (en)
Other versions
EP1402216A1 (fr
Inventor
Charles Jacobberger
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Stein Energie Chaudieres Industrielles
Original Assignee
Stein Energie Chaudieres Industrielles
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Stein Energie Chaudieres Industrielles filed Critical Stein Energie Chaudieres Industrielles
Publication of EP1402216A1 publication Critical patent/EP1402216A1/fr
Application granted granted Critical
Publication of EP1402216B1 publication Critical patent/EP1402216B1/fr
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Images

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

Definitions

  • the invention relates to a safety device for an industrial boiler comprising electromechanical relays connected to form an electromechanical safety chain.
  • the invention applies in particular to industrial boilers comprising for example a gas burner for producing steam or superheated water.
  • Such boilers are provided with a safety device which is interposed between one or more sensors and one or more actuators mounted on the boiler to trigger via the actuators a boiler shutdown when at least one sensor detects a malfunction of the boiler. boiler.
  • This defect can be excessive pressure, too low a water level or a problem in the burner flame.
  • such a safety device is able to open a supply circuit of the actuators on detection of a fault by a sensor.
  • Actuators that can be for example solenoid valves are designed to trigger a shutdown of the boiler as soon as they are no longer supplied with power by the supply circuit.
  • Each sensor supplies 230 volts AC power to the safety device during normal operation of the boiler and does not supply this current when a fault is detected.
  • Such an arrangement forms a so-called "positive" security in which a break in the power supply triggers the shutdown of the boiler.
  • each sensor corresponds to a relay which is kept energized when it is powered by the current supplied by the corresponding sensor and the contacts of the relays corresponding to the different sensors are for example connected in series to form a chain of electromechanical safety in the form of wired logic.
  • the electrical circuit corresponding to this electromechanical safety chain is closed in the event of normal operation of the boiler and is open in the event of an anomaly therein. It is known in such a safety device to add to the electromechanical safety chain a so-called computer security chain operating in parallel and redundantly to the electromechanical safety chain when the automation and the regulation of the boiler become complex and require the use of an industrial programmable logic controller.
  • the computer security chain is generally consisting of a data processing circuit such as a microprocessor which receives as input the electrical signals produced by the sensors and converted into computer signals at 5 volts and which feeds through a transistor controlling a relay the power supply circuit of the actuators .
  • the output of the data processing circuit is for example wired in series in the electromechanical safety chain which constitutes the main security chain.
  • the standard NF D36504 more particularly specifies (ch 4.2) that the evaluation of the dependability of a computer security chain must be carried out by a specific test procedure, by injecting directly on the error equipment for the purpose of simulating an internal fault: a failure of all memory bits taken one by one is simulated.
  • ch 4.2 the evaluation of the dependability of a computer security chain must be carried out by a specific test procedure, by injecting directly on the error equipment for the purpose of simulating an internal fault: a failure of all memory bits taken one by one is simulated.
  • Such a test is particularly long to perform, considerably increases the tests that precede the first commissioning of such a boiler and increases its cost accordingly.
  • the object of the invention is to overcome these disadvantages.
  • the subject of the invention is a safety device for an industrial boiler comprising electromechanical relays connected to form an electromechanical safety chain, characterized in that the relays are mounted on a support in the form of a printed circuit board.
  • the electrical connections between the relays are constituted by the tracks of the printed circuit so that it is no longer possible for an operator to modify the operating logic of the electromechanical safety chain.
  • these relays are directly soldered on a printed circuit board and the connection on the input / output boards is effected by means of removable plugs equipped with a coding device.
  • These printed circuit boards can be mounted in a compact housing possibly sealed so that it is impossible for an operating operator to access the entire electromechanical safety chain.
  • current converters associated respectively with relays of the electromechanical safety chain are provided for converting an electrical input signal of a relay into an electronic signal, the electronic signals provided by the converters being processed in a logic integrated circuit constituting with the converters a redundant electronic safety chain to the electromechanical safety chain.
  • a logic integrated circuit constituting with the converters a redundant electronic safety chain to the electromechanical safety chain.
  • a relay and the current converter associated with the relay are mounted on the same printed circuit board so as to obtain a compact arrangement of the safety device.
  • each current converter is an opto-coupler so as to electrically isolate the two electromechanical and electronic safety chains. In this way, an electrical fault in the electromechanical safety chain does not affect the operation of the electronic safety chain.
  • the electronic signals are converted into computer signals via microcontrollers to be sent to a redundant computer security chain to the electronic security chain which allows to reinforce the degree of security of the security device without increasing its complexity of implementation since this computer security chain constituting a third security chain, is not subject to the test procedures according to NF D36504 described above.
  • the device according to the invention is connected to at least one sensor PT n and at least one actuator EV m which are generally mounted in the industrial boiler CHA.
  • the sensor PT n which is here a pressure switch sends an electric current l n to a safety device DS which is here mounted in an electrical cabinet AE.
  • the safety device On receipt of this current l n , the safety device in turn returns a second electric current J m towards the actuator EV m which is here a solenoid valve, to maintain this actuator in a normal operating position. If the current l n is not received, the safety device DS controls an opening relay (not shown) of the power supply circuit of the actuator EV to cancel the current J m , and thus trigger the shutdown. of the boiler.
  • the security device DS comprises a housing enclosing printed circuit boards hereinafter called printed circuits which form an electromechanical safety chain CH1.
  • This housing comprises one or more printed circuit boards on which the relays forming the first safety chain CH1 are mounted, such that these relays are not interconnected by wired logic, but by conductive tracks of the printed circuits.
  • This type of boiler generally comprises a plurality of sensors associated with a plurality of actuators, and the housing may contain for example several printed circuits Cl A , Cl B , Cl C to manage the various sensors of the boiler, as shown in FIG. 3.
  • these circuits are pinned in connectors of a card called backplane card (not shown) which is also equipped with connectors providing the electrical connection with the sensors and with the actuators.
  • each printed circuit CI A, CI B, CI C comprises a relay RE n which is kept closed if it receives a current l n of the corresponding sensor PT n to form the conventional electromechanical safety chain CH1.
  • the circuits Cl A , Cl B and Cl C have their outputs combined in a main circuit CIP visible in FIG. 3 which comprises the connections forming the first security chain CH1. This main circuit is also mounted on the backplane board.
  • the security device includes a second security chain CH2 redundant to the first, the second chain being electronic.
  • This electronic chain is also able to open the power supply circuit of the EVm actuator to cut off its power supply in case of non-receipt of an electric current In.
  • the advantage of an electronic management for this second chain is validation tests are simpler than in the context of computerized management.
  • This CH2 electronic chain can be mounted in a separate housing, and connected to the backplane board by specific connectors. But it can advantageously be integrated into the printed circuits that define the electromechanical chain, as explained below.
  • the current In supplied by a sensor PT n is converted in the printed circuit on which is mounted the corresponding relay RE n by a corresponding converter OC n to an electronic signal.
  • This electronic signal is a direct current under 12 Volts intended to be received by a logic integrated circuit CIL to form the second security chain CH2.
  • the logic integrated circuit CIL can be mounted on the main printed circuit board CIP of the safety device DS, this main circuit being itself connected to the backplane board.
  • the main printed circuit CIP receives the electronic signals produced by each printed circuit Cl A , Cl B , Cl c to control an opening relay of the power supply circuit of the actuator EV m on the order of the logic integrated circuit CIL .
  • Such a logic integrated circuit will advantageously be realized for example with a "PAL” type circuit.
  • PAL programmable logic circuit
  • These "PAL” circuits operate under 12 Volts and allow to realize at least cost logical operators between input channels and output channels. They are permanently configured by electrical breakdown.
  • FIG 2 there is shown a printed circuit Cl A , Cl B , Cl c also called electronic card receiving the current l n of a single sensor.
  • the same card can receive currents l n provided by several sensors, so as to manage all the sensors of a body of the boiler such as for example the burner.
  • the card comprises a relay and an optocoupler for each sensor, the relays being put in series on the card so as to provide a single output for the electromechanical safety chain CH1.
  • the electronic signals from the various optocouplers are then combined through a local logic integrated circuit which is also mounted on the card Cl A , Cl B , Cl C. This circuit thus provides a single electronic output signal reflecting the state of the member concerned, for the electronic security chain CH2.
  • the security device according to the invention may also comprise a third redundant security chain CH3 to the other security chains CH1 and CH2, this third channel being computerized.
  • each printed circuit CI includes a microcontroller which converts the electronic signal 12 Volts into a computer signal clocked by a clock contained in the microcontroller. This computer signal is emitted at about 5 volts.
  • the various computer signals are collected by the main circuit board CIP.
  • This CIP circuit is equipped with a microcontroller bringing together the various computer signals, and which communicates with a microprocessor MP to form the third security chain.
  • the microprocessor MP also communicates with the microcontroller MCP to trigger a shutdown of the boiler on the order of the computer program for managing the third channel.
  • the microprocessor then opens the relay for opening the power supply circuit of the actuators or EV m through a transistor which is mounted on the main printed circuit.
  • the microcontroller MC of this printed circuit can be a parallel-serial converter.
  • Such a converter receives as input the electronic signals under 12 volts of each sensor and outputs a serial computer signal clocked at 5 volts reflecting the state of each of the sensors managed by the circuit Cl A , Cl B , Cl c .
  • the microcontroller MCP of the main printed circuit is able to communicate to the microprocessor MP computer data defining the precise state of each sensor of the boiler.
  • the security device according to the invention with a heterogeneous redundancy gives rise to an improved compactness and an increased degree of security since an operating operator can not modify its configuration.
  • the implementation of a third computer security chain makes it possible to connect the boiler to an information system giving an accurate indication of the state of each sensor of the boiler.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Safety Devices In Control Systems (AREA)
  • Protection Of Static Devices (AREA)
  • Burglar Alarm Systems (AREA)
  • Fire Alarms (AREA)
  • Constitution Of High-Frequency Heating (AREA)
  • Electric Stoves And Ranges (AREA)
  • Selective Calling Equipment (AREA)
  • Cookers (AREA)

Description

  • L'invention concerne un dispositif de sécurité pour chaudière industrielle comprenant des relais électromécaniques connectés pour former une chaîne de sécurité électromécanique.
  • Un tel dispositif est connu des documents US-A-5 549 469 et EP-A-0 751 350.
  • 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 apte à ouvrir un circuit 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 câblée. 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. Il 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 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 la 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 sécurité redondantes sont mises en place, la deuxième chaîne de sécurité (informatique) est généralement traitée 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 existe 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 relais 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'équipement 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 industrielle comprenant des relais électromécaniques connectés pour former une chaîne de sécurité électromécanique, caractérisé en ce que les relais sont montés sur un support sous la forme d'une carte de circuit imprimé. Avec cet agencement, les liaisons électriques 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 fonctionnement 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 bomiers débrochables équipées d'un dispositif de détrompage. Ces cartes de circuit imprimé 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 la chaîne de sécurité 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 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 constituant avec les convertisseurs une chaîne de sécurité électronique redondante à la chaîne de sécurité électromécanique. Une telle chaîne de sécurité électronique satisfait les conditions de la 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 sécurité 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.
  • 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 être 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.
  • 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.
    • 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 PTn et à au moins un actionneur EVm qui sont généralement montés dans la chaudière industrielle CHA. Le capteur PTn qui est ici un pressostat envoie un courant électrique ln à un dispositif de sécurité DS qui est ici monté dans une armoire électrique AE. En cas de réception de ce courant ln, le dispositif de sécurité renvoie à son tour un second courant électrique Jm en direction de l'actionneur EVm qui est ici une électrovanne, pour maintenir cet actionneur dans une position de marche normale. Si le courant ln 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 ln 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 forment 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 associés à une pluralité d'actionneurs, et le boîtier peut renfermer par exemple plusieurs circuits imprimés ClA, ClB, ClC pour gérer les différents capteurs de la 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 ClB mais les circuits ClA, ClB, ClC sont analogues au circuit ClB. Comme représenté dans cette figure, chaque circuit imprimé ClA, ClB, ClC comprend un relais REn qui est maintenu fermé s'il reçoit un courant ln du capteur correspondant PTn pour former la chaîne de sécurité électromécanique classique CH1. Plus particulièrement, les circuits ClA, ClB, 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. Il réalise par exemple la mise en série des différents relais REn de chaque circuit imprimé ClA, ClB, 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.
  • Le dispositif de sécurité inclus 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 électrique 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 les tests de validation sont plus simples que dans le 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.
  • Dans cette variante, le courant In fourni par un capteur PTn est converti dans le circuit imprimé sur lequel est monté le relais correspondant REn 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 électroniques produits par chaque circuit imprimé ClA, ClB, Clc pour commander un relais d'ouverture du circuit d'alimentation électrique de l'actionneur EVm sur ordre du circuit intégré logique CIL.
  • Un tel circuit intégré logique 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 ClA, ClB, Clc encore appelé carte électronique recevant le courant ln d'un seul capteur. Mais une même carte peut recevoir les courants ln fournis par plusieurs capteurs, de manière à gérer tous les capteurs d'un organe de la chaudière 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 une 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 ClA, ClB, ClC. 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 l'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 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 également avec le 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 EVm à travers un transistor qui est monté sur le circuit imprimé principal. Un avantage supplémentaire de l'invention est que cette chaîne de sécurité qui est informatique 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 Cl 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 ClA, ClB, Clc. De cette manière, le microcontrôleur MCP du circuit imprimé principal est en mesure de communiquer au microprocesseur MP des données informatiques définissant l'état précis de chaque capteur de la chaudière.
  • Comme on le voit, le 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 (REn) connectés pour former une chaîne de sécurité électromécanique (CH1), chaque relais (REn) étant monté sur un support sous la forme d'une carte de circuit imprimé (ClA, ClB, ClC, CIP), des convertisseurs de courant (OCn) associés respectivement à des relais de la chaîne de sécurité électromécanique (CH1) étant 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 (REn) et le convertisseur de courant (OCn) associé au relais sont montés sur une même carte de circuit imprimé (ClA, ClB, ClC).
  3. Le dispositif de sécurité selon la revendication 1 ou 2, dans lequel chaque convertisseur de courant (OCn) 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.
EP02738266A 2001-06-20 2002-05-17 Dispositif de securite pour chaudiere industrielle comprenant des relais montes sur une carte de circuit imprime. Expired - Lifetime EP1402216B1 (fr)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
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
FR0108095 2001-06-20
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
EP1402216A1 EP1402216A1 (fr) 2004-03-31
EP1402216B1 true EP1402216B1 (fr) 2007-02-21

Family

ID=8864545

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
EP02738266A Expired - Lifetime EP1402216B1 (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)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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

Also Published As

Publication number Publication date
CA2451033C (fr) 2010-05-04
US7385316B2 (en) 2008-06-10
FR2826433B1 (fr) 2003-12-19
US20040214119A1 (en) 2004-10-28
EP1402216A1 (fr) 2004-03-31
WO2003001116A1 (fr) 2003-01-03
CN1278072C (zh) 2006-10-04
CN1518655A (zh) 2004-08-04
DE60218310D1 (de) 2007-04-05
DE60218310T2 (de) 2008-01-03
CA2451033A1 (fr) 2003-01-03
ATE354767T1 (de) 2007-03-15
FR2826433A1 (fr) 2002-12-27

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP0531230B1 (fr) Dispositif de distribution d'énergie électrique avec contrÔle d'isolement
EP2195240B1 (fr) Architecture repartie entre un fadec et des composants avioniques
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
EP0913020B1 (fr) Appareillage electrique debrochable comportant une partie fixe et une partie amovible debrochable installee dans la partie fixe
EP3061110B1 (fr) Disjoncteur à détection de section de câble électrique et procédé de contrôle d'un tel disjoncteur
EP0278802A1 (fr) Ensemble de commande et de protection connectant un réseau de communication local à un processus industriel
HU223544B1 (hu) Eljárás fokozatkapcsoló felügyeletére
WO2017129917A1 (fr) Système de régulation électronique partiellement redondant
FR2772203A1 (fr) Dispositif d'interruption electrique comportant un module de communication
EP1402216B1 (fr) Dispositif de securite pour chaudiere industrielle comprenant des relais montes sur une carte de circuit imprime.
FR2754956A1 (fr) Dispositif de regulation d'un alternateur synchrone sans balais
EP0996228B1 (fr) Contacteur à touche sensitive
KR20020009521A (ko) 광통신망 시스템에서의 구성요소별로 고장발생을 확인할수 있는 고장 감시장치
FR2892034A1 (fr) Poste de soudage a l'arc a memoire de stockage de masse de donnees
EP0987612A1 (fr) Agencement pour la commande individuelle d'un actionneur d'une installation industrielle à haute sécurité
EP4346090A1 (fr) Dispositif de gestion de moteur et système de démarrage et de protection de moteur comprenant un tel dispositif de gestion de moteur
FR3085155A1 (fr) Procede d'auto-configuration d'une carte electronique autonome de disjoncteurs statiques
KR100459208B1 (ko) 디지털 출력보드의 릴레이 동작상태 귀환회로
EP0384788A1 (fr) Appareil composable de protection et de commande pour moteur
FR2993427A1 (fr) Module de surveillance de defauts a l'armoire d'eclairage public.
EP3952040A1 (fr) Système de pilotage d'un tableau électrique basse tension et procédé de pilotage correspondant
FR3113341A1 (fr) Systeme de pilotage d’un tableau electrique basse tension et procede de pilotage correspondant
FR2640107A2 (fr) Perfectionnement a un ensemble de detection et de signalisation de defauts de fonctionnement d'unites eclairantes dans un reseau d'eclairage
FR2902597A1 (fr) Dispositif de communication a emission de rapport de panne pour chaudiere individuelle ou collective
FR2628863A1 (fr) Dispositif d'activation a distance d'un micro-ordinateur

Legal Events

Date Code Title Description
PUAI Public reference made under article 153(3) epc to a published international application that has entered the european phase

Free format text: ORIGINAL CODE: 0009012

17P Request for examination filed

Effective date: 20040120

AK Designated contracting states

Kind code of ref document: A1

Designated state(s): AT BE CH CY DE DK ES FI FR GB GR IE IT LI LU MC NL PT SE TR

AX Request for extension of the european patent

Extension state: AL LT LV MK RO SI

RAP1 Party data changed (applicant data changed or rights of an application transferred)

Owner name: STEIN ENERGIE CHAUDIERES INDUSTRIELLES

GRAP Despatch of communication of intention to grant a patent

Free format text: ORIGINAL CODE: EPIDOSNIGR1

GRAS Grant fee paid

Free format text: ORIGINAL CODE: EPIDOSNIGR3

GRAA (expected) grant

Free format text: ORIGINAL CODE: 0009210

AK Designated contracting states

Kind code of ref document: B1

Designated state(s): AT BE CH CY DE DK ES FI FR GB GR IE IT LI LU MC NL PT SE TR

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: AT

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20070221

Ref country code: DK

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20070221

Ref country code: NL

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20070221

Ref country code: IE

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20070221

Ref country code: FI

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20070221

REG Reference to a national code

Ref country code: GB

Ref legal event code: FG4D

Free format text: NOT ENGLISH

REG Reference to a national code

Ref country code: CH

Ref legal event code: EP

REF Corresponds to:

Ref document number: 60218310

Country of ref document: DE

Date of ref document: 20070405

Kind code of ref document: P

REG Reference to a national code

Ref country code: IE

Ref legal event code: FG4D

Free format text: LANGUAGE OF EP DOCUMENT: FRENCH

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: SE

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20070521

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: ES

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20070601

GBT Gb: translation of ep patent filed (gb section 77(6)(a)/1977)

Effective date: 20070523

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: PT

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20070723

NLV1 Nl: lapsed or annulled due to failure to fulfill the requirements of art. 29p and 29m of the patents act
REG Reference to a national code

Ref country code: CH

Ref legal event code: NV

Representative=s name: SCHNEIDER FELDMANN AG PATENT- UND MARKENANWAELTE

REG Reference to a national code

Ref country code: IE

Ref legal event code: FD4D

PLBE No opposition filed within time limit

Free format text: ORIGINAL CODE: 0009261

STAA Information on the status of an ep patent application or granted ep patent

Free format text: STATUS: NO OPPOSITION FILED WITHIN TIME LIMIT

26N No opposition filed

Effective date: 20071122

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: GR

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20070522

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: CY

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20070221

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: TR

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20070221

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: MC

Free format text: LAPSE BECAUSE OF NON-PAYMENT OF DUE FEES

Effective date: 20100531

PGFP Annual fee paid to national office [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: FR

Payment date: 20101130

Year of fee payment: 9

Ref country code: MC

Payment date: 20101124

Year of fee payment: 9

PGFP Annual fee paid to national office [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: CH

Payment date: 20101116

Year of fee payment: 9

Ref country code: DE

Payment date: 20101117

Year of fee payment: 9

Ref country code: LU

Payment date: 20101126

Year of fee payment: 9

PGFP Annual fee paid to national office [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: BE

Payment date: 20101117

Year of fee payment: 9

Ref country code: GB

Payment date: 20101117

Year of fee payment: 9

Ref country code: IT

Payment date: 20101125

Year of fee payment: 9

BERE Be: lapsed

Owner name: STEIN ENERGIE CHAUDIERES INDUSTRIELLES

Effective date: 20110531

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: MC

Free format text: LAPSE BECAUSE OF NON-PAYMENT OF DUE FEES

Effective date: 20110531

REG Reference to a national code

Ref country code: CH

Ref legal event code: PL

GBPC Gb: european patent ceased through non-payment of renewal fee

Effective date: 20110517

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: LI

Free format text: LAPSE BECAUSE OF NON-PAYMENT OF DUE FEES

Effective date: 20110531

Ref country code: CH

Free format text: LAPSE BECAUSE OF NON-PAYMENT OF DUE FEES

Effective date: 20110531

REG Reference to a national code

Ref country code: FR

Ref legal event code: ST

Effective date: 20120131

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: IT

Free format text: LAPSE BECAUSE OF NON-PAYMENT OF DUE FEES

Effective date: 20110517

REG Reference to a national code

Ref country code: DE

Ref legal event code: R119

Ref document number: 60218310

Country of ref document: DE

Effective date: 20111201

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: BE

Free format text: LAPSE BECAUSE OF NON-PAYMENT OF DUE FEES

Effective date: 20110531

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: FR

Free format text: LAPSE BECAUSE OF NON-PAYMENT OF DUE FEES

Effective date: 20110531

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: GB

Free format text: LAPSE BECAUSE OF NON-PAYMENT OF DUE FEES

Effective date: 20110517

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: LU

Free format text: LAPSE BECAUSE OF NON-PAYMENT OF DUE FEES

Effective date: 20110517

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: DE

Free format text: LAPSE BECAUSE OF NON-PAYMENT OF DUE FEES

Effective date: 20111201