EP3695126A1 - Vanne configurable pour la distribution d'un fluide et procédé de paramétrage de cette vanne - Google Patents

Vanne configurable pour la distribution d'un fluide et procédé de paramétrage de cette vanne

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Publication number
EP3695126A1
EP3695126A1 EP18785599.4A EP18785599A EP3695126A1 EP 3695126 A1 EP3695126 A1 EP 3695126A1 EP 18785599 A EP18785599 A EP 18785599A EP 3695126 A1 EP3695126 A1 EP 3695126A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
valve
fluid
distributors
electronic card
user terminal
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.)
Withdrawn
Application number
EP18785599.4A
Other languages
German (de)
English (en)
Inventor
Jean-François Viste
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.)
Parker Hannifin EMEA SARL
Original Assignee
Parker Hannifin EMEA SARL
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 Parker Hannifin EMEA SARL filed Critical Parker Hannifin EMEA SARL
Publication of EP3695126A1 publication Critical patent/EP3695126A1/fr
Withdrawn legal-status Critical Current

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    • F15B—SYSTEMS ACTING BY MEANS OF FLUIDS IN GENERAL; FLUID-PRESSURE ACTUATORS, e.g. SERVOMOTORS; DETAILS OF FLUID-PRESSURE SYSTEMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F15B21/00—Common features of fluid actuator systems; Fluid-pressure actuator systems or details thereof, not covered by any other group of this subclass
    • F15B21/08—Servomotor systems incorporating electrically operated control means
    • F15B21/082—Servomotor systems incorporating electrically operated control means with different modes
    • G—PHYSICS
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    • G05D7/0623—Control of flow characterised by the use of electric means specially adapted for fluid materials characterised by the set value given to the control element
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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    • G05D7/0641—Control of flow characterised by the use of electric means specially adapted for fluid materials characterised by the type of regulator means by action on throttling means using a plurality of throttling means
    • G05D7/0652—Control of flow characterised by the use of electric means specially adapted for fluid materials characterised by the type of regulator means by action on throttling means using a plurality of throttling means the plurality of throttling means being arranged in parallel
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    • F15B2211/30—Directional control
    • F15B2211/305—Directional control characterised by the type of valves
    • F15B2211/3056—Assemblies of multiple valves
    • F15B2211/30565—Assemblies of multiple valves having multiple valves for a single output member, e.g. for creating higher valve function by use of multiple valves like two 2/2-valves replacing a 5/3-valve

Definitions

  • the present invention relates to a valve for dispensing a fluid, a fluid dispensing device comprising this valve, and a method of parameterizing this valve.
  • a fluid valve such as for example a pneumatic solenoid valve, comprises several orifices for the admission or the outlet of the fluid, and means for switching and controlling the circulation of the fluid under pressure.
  • a fluid dispenser is traditionally configured to perform a single predetermined fluid delivery function, i.e., in response to a same control signal, the fluid valve distributes this fluid at the outlet always in the same manner through the base on which this valve is mounted.
  • a disadvantage of these conventional fluid dispensing devices is that it is necessary to change the valve each time the user wishes to change the function executed at the output. This therefore requires the user to have a valve by function, which generates constraints in terms of inventory, maintenance or change of production rate.
  • the present invention aims to overcome this disadvantage by providing a fluid distribution valve capable of performing a plurality of distinct functions.
  • the subject of the present invention is a valve intended to be mounted on a base in order to control the distribution of a fluid, this valve comprising a housing and a plurality of orifices, these orifices being intended for entry or exit.
  • fluid within the housing characterized in that the valve comprises a plurality of distributors arranged in the housing to control the flow of fluid within the valve, and in that the valve comprises an electronic card arranged in the housing, the electronic card being configured to store a truth table associating with each control signal received by the valve a predetermined positioning of the distributors.
  • the positioning of the distributors in response to an input signal depends on the truth table stored by the electronic card, so that the valve according to the invention is capable of performing alone several distinct functions, a function being defined by a truth table. There is no need to change the valve to change function as is the case in the state of the art. It is enough to modify the function recorded by the electronic card. It should also be noted that the valve according to the invention operates autonomously and transparently for the user, the external control signals remaining standard.
  • the device comprises connection means configured to enable the electronic card to be connected to a user terminal in order to transfer a truth table from the user terminal to the electronic card.
  • the device comprises fluid recycling means configured to recover at least a portion of the fluid purged by one of the distributors for reuse.
  • the electronic card is configured to manage a mode of transition of the distributors from one position to another.
  • the transitions from one state to another are defined by technological choices and the mechanical arrangement of the valve in question, and are thus immutable.
  • the switchover from the state in which a first output port is put to the pressure and a second output port to the exhaust, to the state in which the first port is put in the exhaust and the second pressure port, or vice versa is performed synchronously because the mechanical construction generally employed combines and binds together the fluid passage institutions.
  • the use of the electronic card for controlling the plurality of distributors in relation with the truth table implemented via the user terminal, makes it possible to adapt the changes of states according to the user's need, and thus to provide temporal or conditional offsets, adjustable and modifiable.
  • the valve comprises means for measuring pressure or flow connected to the electronic card. This makes it possible to optimize the transfer of fluid from one dispenser to another so as not to have a detrimental impact on the response time of the valve to an input signal, particularly in the case of fluid recycling.
  • the differential pressure measurement between the outlets or that of the fluid flow makes it possible to adjust and optimize the time required to recycle fluid, while respecting the desired cycle time.
  • This arrangement also makes it possible to implement conditional offsets based on pressure or flux values during transitions from one state to another. These parameters are internal to the valve and managed by the PCB and therefore do not require additional hardware in the user's installation or additional external control logic.
  • the valve comprises an electrical energy storage element embedded in the housing and configured to supply the electronic card with energy.
  • valve offers more opportunities for use, and is also compatible with systems already installed, as part of maintenance or improvement.
  • the electronic card is arranged at least partly above the distributors.
  • This positioning of the electronic card allows not to impact the width or length of the valve, so to benefit from a housing retaining a standard size for connection to a base despite the presence of the electronic card.
  • the device comprises five orifices.
  • This feature allows two ports to be used as pressurized fluid inlet ports and a single port as a bleed port. Thus, this allows the input use of a differentiated pressure.
  • the device comprises four distributors two orifices two positions.
  • This configuration with four 2/2 distributors allows the realization of a multitude of functions with standard distributors and inexpensive.
  • the distributors comprise a bistable actuator.
  • An advantage of using bistable actuators is to reduce power consumption because switching from one position to another is controlled by a biased pulse signal, i.e., positive voltage pulses. or negative respectively responding to the rising or falling edge of a positioning command.
  • the distributors comprise a proportional actuator.
  • the invention also relates to a fluid distribution assembly comprising a valve according to one of the preceding claims and a user terminal comprising a plurality of truth tables.
  • the user terminal comprises a program configured to allow a user to create a truth table and / or a transition mode.
  • the user can create functions, or truth tables, not existing in the library of truth tables, and adapted to his own needs.
  • the invention also relates to a method of using a valve having the aforementioned characteristics, comprising the steps of:
  • This method allows a user to modify at his discretion and according to his needs the function performed by the valve according to the invention.
  • a step of selecting a truth table from a library of predetermined truth tables or creation of a truth table via a program executed by the user terminal prior to the transfer step, a step of selecting a truth table from a library of predetermined truth tables or creation of a truth table via a program executed by the user terminal.
  • the method comprises the use of two openings of the housing for the admission of pressurized fluid and a single orifice of the housing for purging the fluid.
  • FIG. 1 is a perspective view of a valve according to one embodiment of the invention
  • FIG. 2 is a sectional view of a valve according to one embodiment of the invention.
  • FIG. 3 is a perspective view of a valve according to one embodiment of the invention, without the housing,
  • FIGS. 4 and 5 are perspective views of a fluid distribution device comprising a valve according to one embodiment of the invention.
  • FIG. 6 is a schematic view of a fluid dispensing device comprising a fluid valve according to one embodiment of the invention.
  • FIG. 7A is a schematic view of a distributor arrangement of a valve according to one embodiment of the invention.
  • FIG. 7B is a schematic view of the valve arrangement of a valve according to FIG. 7A, including in addition a fluid recycling distributor,
  • FIG. 7C is a schematic view of a 5/3 valve according to one embodiment of the invention.
  • FIG. 7D illustrates a truth table allowing a valve according to one embodiment of the invention to execute a predetermined function
  • FIG. 8 is a schematic view of a function performed by a standard 5/3 distributor in comparison with the 5/3 valve according to FIG. 7C,
  • FIG. 8A is a schematic view of a distributor arrangement of a valve according to one embodiment of the invention.
  • FIG. 8B is a schematic view of the distributor arrangement of the valve according to FIG. 8A, including in addition a fluid recycling distributor,
  • FIGS. 9A and 9B are perspective views of a fluid dispensing device comprising a fluid valve according to one embodiment of the invention.
  • FIG. 1 shows a valve 1, more precisely a solenoid valve, according to one embodiment of the invention, intended for dispensing a fluid.
  • the valve 1 can be a pneumatic or hydraulic valve.
  • the valve 1 is configured to be mounted on a base 150.
  • the base is intended to bring the valve 1 of the fluid under pressure and to establish a fluid connection between the valve 1 and one or more actuators, such as for example a pneumatic cylinder or hydraulic.
  • Valve 1 is a "all-in-one" valve, or universal valve, in that this valve 1 is capable of performing several functions without need to be replaced, as will be described in detail hereinafter.
  • the valve 1 can replace both a conventional valve type 3 or 5 orifices and 2 positions a conventional valve type 5 ports and 3 positions.
  • the valve 1 comprises an outer casing or casing 2, configured to be connected to the base, several ports or orifices O for the inlet or outlet of the fluid inside or outside the valve 1, at least two distributors 4 configured to control the flow of fluid within the valve 1, and an electronic card 6 configured to store a truth table 60 ( Figure 7D) associating with each control signal received by the valve a predetermined positioning of the distributors 4
  • the control signals are conventionally transmitted to the valve 1 by a PLC 110.
  • the housing 2 may be of substantially parallelepiped shape.
  • the housing 2 is for example sized to meet the ISO 15407-2 or 5599-2 standard. This makes it possible to have an all-in-one valve 1 that can be installed on standard equipment in order to optimize costs, or that can replace 200 valves of standard dimensions or be associated with standard 200 valves as shown in the figures. 9A, 9B.
  • the housing 2 comprises a connecting face 20 intended to be connected to the base.
  • the orifices O open preferentially on the connection face 20.
  • the electronic card 6 is arranged inside the casing 4.
  • the electronic card 6 is arranged at one side of the casing 2 opposite that where are provided the ports O intended to be connected to the base.
  • the electronic card 6 can be positioned above the distributors 4 with respect to an axis A substantially orthogonal to the connection face 20 of the housing 2.
  • the valve 1 may comprise at least four orifices O, preferably five, including at least one orifice 01 for supplying pressurized fluid allowing the valve 1 to be fed with pressure fluid, two fluid outlet ports 02, 04 to one or more actuators (not shown) such as a cylinder, and at least one exhaust port, preferably two orifices 03, 05 exhaust for purging the valve 1 of the fluid flowing there.
  • the electronic card 6 comprises a microprocessor configured to translate each control signal received by the valve 1 into a control signal controlling a predetermined positioning of the distributors 4, according to the truth table 60 stored.
  • the microprocessor therefore controls a positioning of the distributors 4 according to the truth table 60 stored.
  • the valve 1 comprises connection means configured to connect the electronic card 6 to a user terminal 8 which stores a library of predetermined truth tables 60, such as a computer, a tablet, a mobile phone, or an PLC programmable logic controller (PLC), in order to transfer to the electronic card another table of truth.
  • the valve 1 is configurable according to the needs of the user.
  • the connection means may be wired, such as a connection port 22, for example of the M12 or USB connector type, and / or wireless, such as a Bluetooth or Wifi communication unit 24.
  • the connection port 22, in particular the connector M12 is advantageously located on an upper face of the valve 1, that is to say opposite to a lower face intended to be connected to the base and where the ports 0 are arranged. , preferably the closest to the electronic card 6.
  • the connection means may include a gateway 21 of the IO-link type, making it possible to connect the valve 1 to the user terminal 8, in particular to the controller 110, for the parameterization of the valve 1 and / or the power supply of the electronic card 6.
  • the gateway 21 of the IO-link type enables bidirectional communication: from the user terminal 8 to the valve 1 for sending and receiving truth tables 60, from the valve 1 to the terminal 8 user for status data such as the state of activation of the outputs through the pressures at the outlets, the number of cycles performed or even the leakage levels or the response times by measurement of the pressure variations.
  • the distributors 4 correspond to elementary functional blocks.
  • the distributors 4 are arranged inside the housing 2.
  • Each distributor 4 can connect at least two orifices 0 of the valve 1 in order to control the circulation of the fluid inside the valve 1.
  • the distributors 4 may be pneumatic or hydraulic distributors, for example solenoid valves.
  • Each distributor 4 may comprise a body, a member (drawer or valve) movable within the body between at least two positions and an actuator 14, 45, 12, 23, for example a solenoid, configured to move the movable member .
  • the actuators are connected to the electronic card 6, as shown symbolically in FIG.
  • the distributors 4 are standard distributors.
  • the distributors 4 may be 3-position or 3-position type distributors (FIG. 8A) or two 2-position orifices (FIG. 7A).
  • the valve 1 may comprise, for example, a configuration with at least four 2/2-type distributors 4 (2 orifices, 2 positions), as represented in FIG. 7A.
  • the distributor 4a communicates the orifices 01 and 04, the distributor 4b the orifices 01 and 02, the distributor 4c the orifices 04 and 05, and the distributor 4d the orifices 02 and 03.
  • By combining the actions of the distributors 4a, 4b, 4c and 4d it is possible to reproduce any type of standard dispenser, and in addition to add functions.
  • FIG. 8 illustrates a standard dispenser 100 of the 5/3 type (5 orifices, 3 positions) whose central position is with plugged orifices.
  • This standard dispenser is also called a 5/3 closed center dispenser.
  • This standard distributor offers three distinct states. According to a first state, the two control signals for the drivers 14, 12 are inactive, the distributor 100 is in the central position (FIG. 8). In a second state, the control signal of the driver 14 alone is active, the distributor 100 has switched to the left block (has therefore moved to the right from the position of Figure 8). According to a third state, the control signal of the driver 12 alone is active, the distributor 100 has switched to the right block (has therefore moved to the left from the position of Figure 8).
  • valve 1 with the configuration of Figure 7A can affect a different result depending on whether the two control signals are active or inactive simultaneously.
  • FIGS. 7C and 7D when the two control signals are inactive, the valve 1 takes the equivalent of a central position where all the orifices 0 are plugged; but when both control signals are active simultaneously, the valve 1 takes a central position said open center exhaust, in which the orifices 02 and 04 are respectively in communication with the orifices 03 and 05.
  • the truth table 60 associates with each combination of control signals a control signal activating or not the actuator 14, 45, 12, 23 of each of the distributors 4a, 4b, 4c, 4d.
  • the electronic card 6 may be configured to handle a mode of transition of the dispensers 4 from one position to another, among a plurality of transition modes or combinations of possible transition modes.
  • the microprocessor of the electronic card 6 can be configured to decide on the order of opening or closing of the fluid circulation channels of the valve 1.
  • the valve 1 may include means for measuring pressure or flow, such as pressure sensors 16, connected to the electronic card 6.
  • the pressure or flow measurement means may be arranged to measure a pressure or a flow rate at the outlet orifice (s) 02, 04, as shown in FIG. 7E.
  • the valve 1 may advantageously comprise fluid recycling means configured to recover at least a portion of the fluid purged by at least one of the distributors 4 when the distributor moves to another position. The recovered fluid is redirected to a second distributor 4 during the transition controlled by the control signal triggering the change of state.
  • the fluid recycling means may comprise a fluid recovery distributor 18, which connects, for example, the outlet orifices 02, 04.
  • the fluid recovery distributor 18 is moreover connected to the distributors 4.
  • the switchover from the state in which the first output port is put to the pressure and the second output port to the exhaust, to the state in which the first port is put in the exhaust and the second pressure port, or conversely, is done in three stages: the switching of the distributor 18 is first opened to allow the exchange of fluid between the output ports to the reaching a conditional pressure or flow threshold; the switching of the distributor 18 is then returned to the closed position, before the appropriate distributor 4 is activated to complete and complete the establishment of the fluid passage.
  • the fluid recovery distributor 18 can be a distributor similar to the distributors 4, in order to reduce the cost of the valve 1. According to the example of FIG. 7B, the air recovery distributor 18 is thus of type 2. 2, two holes two positions.
  • the actuators of the distributors 4, and if appropriate of the fluid recovery distributor 18, may comprise an electromagnet, for example a solenoid.
  • the actuators of the distributors 4, 18 may be of the monostable type, also called "all or nothing". These actuators have a stable state which corresponds to the non-excitation of the electromagnet and thus to the state of rest, and an unstable state depending on the excitation of the electromagnet and corresponding to the establishment of the control signal.
  • Activation of the actuator managed by the electronic card 6 requires the maintenance of the piloting signal; this can however be optimized by the application of an advanced electrical signal, either at two levels, namely a call voltage then a holding voltage, or switching, namely pulsed at an appropriate frequency (modulation of Pulse Width or Pulse Width Modulation).
  • the actuators of the distributors 4, 18 may be of the bistable type. These actuators have two stable states, one corresponding to the state of rest and the other to the state of establishment of the control signal. The switching from one state to another is done by the application of a polarized pulse signal. The transition from one state to another is done by detecting a rising or falling edge of the control signal. This type of actuator reduces the energy consumed.
  • the actuators of the distributors 4, 18 may be proportional type. These actuators make it possible to adopt a relative state between the state of rest and the state of establishment of the complete control signal, in proportion to a recorded electrical control signal (0-10V or 5-20 mA). These actuators therefore allow pressure regulation.
  • the electronic card 6 is configured to deliver to each actuator the appropriate pilot signal.
  • Valve 1 may further include feed means configured to provide the electronic board with a constant power source for operation thereof.
  • the power supply means may include a power supply port 24 for connecting a power supply cable.
  • the power supply means may comprise an electrical energy storage element 26 embedded in the casing 2 and configured to supply the energy necessary for the operation of the electronic card, such as for example a battery or a capacitor. . This could be particularly advantageous with bistable actuators of the distributors 4, 18.
  • a valve conforming to ISO 15407-2 or 5599-2 includes a four-point electrical connector, three of which are used for the transmission of control signals. The fourth contact of this connector can thus be exploited to bring the continuous energy source necessary for the operation of the electronic card 6, thus serving as a power supply port 24.
  • the valve 1 can be compatible with the ISO 15407 standard. 2 or 5599-2 and can be mounted on standard bases, since the three connection points defined in the standard remain unchanged. As illustrated in FIGS.
  • the invention also relates to a device 50 for distributing a fluid comprising a valve 1 as described above, as well as a user terminal 8, such as a computer, a tablet, a mobile phone or PLC programmable logic controller (PLC), which stores a library of predetermined truth tables 60.
  • the user terminal 8 includes an interface allowing the user to select a truth table 60 in the truth table library 60.
  • the user terminal 8 includes a program advantageously configured to further enable a user to create a truth table 60 and add it to the truth table library 60 via the user interface.
  • the program can be configured to allow the user to define a transition mode.
  • the user can create functions, or truth tables, not existing in the library of truth tables, and adapted to his own needs.
  • the valve 1 is thus programmable.
  • the invention also relates to a method of parameterizing the valve 1 described above. This process comprises the steps of:
  • the method may include a step of selecting by the user of a truth table 60 from a library of predetermined truth tables 60 stored on the user terminal 8. .
  • the user has access to a prerecorded library of functions, hydraulic or pneumatic, commonly used.
  • the preceded may include a step of creating a truth table 60 via a program installed on the user terminal 8.
  • This truth table 60 can be added to the truth table library 8 of the user terminal 8. The user can thus parameterize valve 1 with very specific and non-existent functions.
  • the method may also include a step of creating a transition mode by the user via the program installed on the user terminal 8.
  • the user can specify and modify transition modes when the valve 1 moves from one position to another, which is not possible with the standard valves.
  • the user can define the order of opening or closing of the fluid circulation channels in the valve 1, during the transition from one state to another.
  • valve 1 is for example not limited to an arrangement of four or five distributors 4, 18 type 2/2, but could include a arrangement of two or three valves 4, 18 of type 3/3, three orifices, three positions, as shown in FIGS. 8A and 8B.

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Abstract

Cette vanne (1) est destinée à être montée sur une embase en vue de contrôler la distribution d'un fluide et comprend un boîtier (2) et plusieurs orifices (0), ces orifices (0) étant destinés à l'entrée ou la sortie du fluide à l'intérieur du boîtier (2). De plus, la vanne (1) comprend une pluralité de distributeurs (4) agencés dans le boîtier (2) pour contrôler la circulation du fluide à l'intérieur de la vanne (1), et la vanne (1) comprend une carte (6) électronique agencée dans le boîtier (2), la carte (6) électronique étant configurée pour mémoriser une table (60) de vérité associant à chaque signal de commande reçu par la vanne (1) un positionnement prédéterminé des distributeurs (4). La carte (6) électronique est en outre configurée pour gérer un mode de transition des distributeurs (4) d'une position à une autre.

Description

Vanne configurable pour la distribution d'un fluide et procédé de paramétrage de cette vanne
La présente invention concerne une vanne pour la distribution d'un fluide, un dispositif de distribution de fluide comprenant cette vanne, ainsi qu'un procédé de paramétrage de cette vanne.
Classiquement, une vanne de fluide, comme par exemple une électrovanne pneumatique, comprend plusieurs orifices servant à l'admission ou la sortie du fluide, et des moyens pour commuter et contrôler la circulation du fluide sous pression. Un distributeur de fluide est traditionnellement configuré pour accomplir une unique fonction de distribution de fluide prédéterminée, c'est-à-dire qu'en réponse à un même signal de commande, la vanne de fluide distribue ce fluide en sortie toujours de la même manière à travers l'embase sur laquelle cette vanne est montée.
Un inconvénient de ces dispositifs de distribution de fluide classiques est qu'il est nécessaire de changer de vanne à chaque fois que l'utilisateur souhaite modifier la fonction exécutée en sortie. Cela impose donc à l'utilisateur de disposer d'une vanne par fonction, ce qui génère des contraintes en termes de stock, de maintenance ou de changement de cadence de production.
Aussi la présente invention vise à pallier cet inconvénient en proposant une vanne de distribution de fluide capable d'exécuter une pluralité de fonctions distinctes.
A cet effet, la présente invention a pour objet une vanne destinée à être montée sur une embase en vue de contrôler la distribution d'un fluide, cette vanne comprenant un boîtier et plusieurs orifices, ces orifices étant destinés à l'entrée ou la sortie du fluide à l'intérieur du boîtier, caractérisée en ce que la vanne comprend une pluralité de distributeurs agencés dans le boîtier pour contrôler la circulation du fluide à l'intérieur de la vanne, et en ce que la vanne comprend une carte électronique agencée dans le boîtier, la carte électronique étant configurée pour mémoriser une table de vérité associant à chaque signal de commande reçu par la vanne un positionnement prédéterminé des distributeurs.
Ainsi, le positionnement des distributeurs en réponse à un signal d'entrée dépend de la table de vérité mémorisée par la carte électronique, si bien que la vanne selon l'invention est capable d'accomplir à elle seule plusieurs fonctions distinctes, une fonction étant définie par une table de vérité. Il n'y a pas de besoin de changer de vanne pour changer de fonction comme c'est le cas dans l'état de la technique. Il suffit de modifier la fonction enregistrée par la carte électronique. Il est également à noter que la vanne selon l'invention fonctionne de manière autonome et transparente pour l'utilisateur, les signaux de commande externes demeurant standards.
Selon un mode de réalisation, le dispositif comprend des moyens de connexion configurés pour permettre de connecter la carte électronique à un terminal utilisateur en vue de transférer une table de vérité depuis le terminal utilisateur à la carte électronique.
Cela permet de transférer, depuis ce terminal utilisateur, une autre table de vérité à la carte électronique. Ainsi, l'utilisateur peut modifier la table de vérité mémorisée par la carte électronique à son gré, en connectant la carte électronique au terminal utilisateur, de sorte que les signaux de pilotage délivrés aux distributeurs par la carte électronique seront modifiés en réponse aux signaux de commande externe.
Selon un mode de réalisation, le dispositif comprend des moyens de recyclage de fluide configurés pour récupérer au moins une partie du fluide purgé par un des distributeurs en vue de sa réutilisation.
Cela permet des économies substantielles d'énergie.
Selon un mode de réalisation, la carte électronique est configurée pour gérer un mode de transition des distributeurs d'une position à une autre.
Cela permet de définir un séquençage, c'est-à-dire un ordre d'ouverture ou de fermeture des canaux d'entrée ou sortie des distributeurs, ou une vitesse de transition des distributeurs d'une position à une autre.
Classiquement, dans une vanne de distribution de fluide de l'art antérieur, les transitions d'un état à un autre sont définies par des choix technologiques et par l'agencement mécanique de la vanne en question, et sont ainsi immuables. Dans le cas d'une vanne pneumatique par exemple, le basculement de l'état dans lequel un premier port de sortie est mis à la pression et un second port de sortie à l'échappement, vers l'état dans lequel le premier port est mis à l'échappement et le second port à la pression, ou inversement, est réalisé de manière synchronisée car la construction mécanique généralement employée combine et lie entre eux les établissements de passage de fluide. L'utilisation de la carte électronique pour commander la pluralité de distributeurs, en relation avec la table de vérité implémentée via le terminal utilisateur, permet d'adapter les changements d'états en fonction du besoin de l'utilisateur, et ainsi d'apporter des décalages temporels ou conditionnels, ajustables et modifiables.
Selon un mode de réalisation, la vanne comprend des moyens de mesure de pression ou de débit connectés à la carte électronique. Cela permet d'optimiser le transfert de fluide d'un distributeur à un autre afin de ne pas impacter de façon préjudiciable les temps de réponse de la vanne à un signal d'entrée, notamment dans le cas d'un recyclage de fluide. Dans ce cas, la mesure différentielle des pressions entre les orifices de sorties ou celle du débit de fluide, permet d'ajuster et d'optimiser le temps nécessaire au recyclage de fluide, dans le respect du temps de cycle recherché. Cette disposition permet également d'implémenter des décalages conditionnels basés sur les valeurs de pressions ou de flux lors de transitions d'un état à un autre. Ces paramètres sont internes à la vanne et gérés par la carte électronique et ne nécessitent donc pas de matériels additionnels dans l'installation de l'utilisateur ni d'une logique de commande externe supplémentaire.
Selon un mode de réalisation, la vanne comprend un élément de stockage d'énergie électrique embarqué dans le boîtier et configuré pour alimenter la carte électronique en énergie.
Ainsi, la vanne offre davantage d'opportunités d'utilisation, et elle est de plus compatible avec des systèmes déjà installés, dans le cadre d'opérations de maintenance ou d'amélioration.
Selon un mode de réalisation, la carte électronique est agencée au moins en partie au-dessus des distributeurs.
Ce positionnement de la carte électronique permet de ne pas impacter la largeur ou la longueur de la vanne, donc de bénéficier d'un boîtier conservant une taille standard pour sa connexion à une embase malgré la présence de la carte électronique. Cela permet ainsi l'utilisation de la vanne en remplacement de vannes standards montées sur des embases ayant une interface de connexion standard, par exemple conformément à la norme ISO15407-2 ou 5599-2.
Selon un mode de réalisation, le dispositif comprend cinq orifices.
Cette caractéristique permet d'utiliser deux orifices comme orifices d'admission de fluide sous pression et un seul orifice comme orifice de purge. Ainsi, cela autorise l'utilisation en entrée d'une pression différenciée.
Selon un mode de réalisation, le dispositif comprend quatre distributeurs deux orifices deux positions.
Cette configuration à quatre distributeurs 2/2 permet la réalisation d'une multitude de fonctions avec des distributeurs standards et peu onéreux.
Selon un mode de réalisation, les distributeurs comprennent un actionneur bistable. Un avantage d'utiliser des actionneurs bistables est de réduire la consommation d'énergie, car le basculement d'une position à l'autre est commandée par un signal d'impulsion polarisé, c'est-à-dire des impulsions de tension positive ou négative répondant respectivement au front montant ou descendant d'un ordre de positionnement.
Selon un mode de réalisation, les distributeurs comprennent un actionneur proportionnel.
Cela permet d'ouvrir plus ou moins les orifices d'entrée ou sortie des distributeurs, de sorte à obtenir une proportionnalité en débit ou en pression par rapport au signal de pilotage envoyé par la carte électronique.
Selon un autre aspect, l'invention a aussi pour objet un ensemble de distribution d'un fluide comprenant une vanne selon l'une des revendications précédentes et un terminal utilisateur comprenant une pluralité de tables de vérité.
Selon un mode de réalisation, le terminal utilisateur comprend un programme configuré pour permettre à un utilisateur de créer une table de vérité et/ou un mode de transition.
Ainsi, l'utilisateur peut créer des fonctions, ou tables de vérité, non existantes dans la bibliothèque de tables de vérité, et adaptées à ses besoins propres.
Selon un troisième aspect, l'invention a aussi pour objet un procédé d'utilisation d'une vanne ayant les caractéristiques précitées, comprenant les étapes de :
- connexion de la vanne à un terminal utilisateur,
- transfert d'une table de vérité depuis ce terminal utilisateur jusqu'à la carte électronique de cette vanne.
Ce procédé permet à un utilisateur de modifier à son gré et selon ses besoins la fonction exécutée par la vanne selon l'invention.
Selon un mode de réalisation, préalablement à l'étape de transfert, une étape de sélection d'une table de vérité parmi une bibliothèque de tables de vérité prédéterminées ou de création d'une table de vérité via un programme exécuté par le terminal utilisateur.
Selon une possibilité, le procédé comprend l'utilisation de deux orifices du boîtier pour l'admission de fluide sous pression et d'un seul orifice du boîtier pour la purge du fluide.
Cette utilisation permet d'utiliser en entrée des pressions différenciées et permet donc d'offrir à l'utilisateur davantage de possibilités. D'autres caractéristiques et avantages de la présente invention ressortiront clairement de la description détaillée ci-après d'un mode de réalisation, donné à titre d'exemple non limitatif, en référence aux dessins annexés dans lesquels :
- la figure 1 est une vue en perspective d'une vanne selon un mode de réalisation de l'invention,
- la figure 2 est une vue en coupe d'une vanne selon un mode de réalisation de l'invention,
- la figure 3 est une vue en perspective d'une vanne selon un mode de réalisation de l'invention, sans le boîtier,
- les figures 4 et 5 sont des vues en perspective d'un dispositif de distribution d'un fluide comprenant une vanne selon un mode de réalisation de l'invention,
- la figure 6 est une vue schématique d'un dispositif de distribution d'un fluide comprenant une vanne de fluide selon un mode de réalisation de l'invention,
- la figure 7A est une vue schématique d'un agencement de distributeurs d'une vanne selon un mode de réalisation de l'invention,
- la figure 7B est une vue schématique de l'agencement de distributeurs d'une vanne selon la figure 7 A, incluant en sus un distributeur de recyclage de fluide,
- la figure 7C est une vue schématique d'une vanne 5/3 selon un mode de réalisation de l'invention,
- la figure 7D illustre une table de vérité permettant à une vanne selon un mode de réalisation de l'invention d'exécuter une fonction prédéterminée,
- la figure 8 est une vue schématique d'une fonction exécutée par un distributeur 5/3 standard en comparaison de la vanne 5/3 selon la figure 7C,
- la figure 8A est une vue schématique d'un agencement de distributeurs d'une vanne selon un mode de réalisation de l'invention,
- la figure 8B est une vue schématique de l'agencement de distributeurs de la vanne selon la figure 8A, incluant en sus un distributeur de recyclage de fluide,
- les figures 9A et 9B sont des vues en perspective d'un dispositif de distribution d'un fluide comprenant une vanne de fluide selon un mode de réalisation de l'invention.
La figure 1 montre une vanne 1, plus précisément une électrovanne, selon un mode de réalisation de l'invention, destinée à la distribution d'un fluide. La vanne 1 peut être une vanne pneumatique ou hydraulique. La vanne 1 est configurée pour être montée sur une embase 150. L'embase est destinée à amener à la vanne 1 du fluide sous pression et à établir une connexion fluidique entre la vanne 1 et un ou plusieurs actionneurs, comme par exemple un vérin pneumatique ou hydraulique.
La vanne 1 est une vanne « tout en un », ou vanne universelle, en ce sens que cette vanne 1 est capable d'exécuter plusieurs fonctions sans besoin d'être remplacée, comme cela sera décrit en détails ci-après. En particulier, la vanne 1 peut remplacer à elle seule aussi bien une vanne classique de type 3 ou 5 orifices et 2 positions qu'une vanne classique de type 5 orifices et 3 positions.
La vanne 1 comprend une enveloppe extérieure ou boîtier 2, configuré pour être connecté à l'embase, plusieurs ports ou orifices O destinés à l'entrée ou la sortie du fluide à l'intérieur ou hors de la vanne 1, au moins deux distributeurs 4 configurés pour contrôler la circulation du fluide à l'intérieur de la vanne 1, et une carte électronique 6 configurée pour mémoriser une table de vérité 60 (figure 7D) associant à chaque signal de commande reçu par la vanne un positionnement prédéterminé des distributeurs 4. Les signaux de commande sont classiquement transmis à la vanne 1 par un automate 110.
Le boîtier 2 peut être de forme sensiblement parallélépipédique. Le boîtier 2 est par exemple dimensionné pour répondre à la norme ISO 15407-2 ou 5599-2. Cela permet de disposer d'une vanne 1 tout-en-un pouvant être installée sur un équipement standard afin d'optimiser les coûts, ou pouvant remplacer des vannes 200 de dimensions standards ou être associée à des vannes 200 standards comme représenté sur les figures 9A, 9B. Le boîtier 2 comprend une face 20 de connexion destinée à être connectée à l'embase. Les orifices O débouchent préférentiellement sur la face 20 de connexion.
La carte 6 électronique est agencée à l'intérieur du boîtier 4. Préférentiellement, la carte 6 électronique est agencée à un côté du boîtier 2 opposé à celui où sont ménagés les ports O destinés à être connectés à l'embase. En particulier, la carte 6 électronique peut être positionnée au-dessus des distributeurs 4 par rapport à un axe A sensiblement orthogonal à la face 20 de connexion du boîtier 2.
Selon l'exemple des figures, par exemple la figure 7A, la vanne 1 peut comprendre au moins quatre orifices O, de préférence cinq, dont au moins un orifice 01 d'arrivée de fluide sous pression permettant l'alimentation de la vanne 1 en fluide sous pression, deux orifices 02, 04 de sortie de fluide vers un ou plusieurs actionneurs (non représentés) comme un vérin, et au moins un orifice d'échappement, de préférence deux orifices 03, 05 d'échappement permettant de purger la vanne 1 du fluide qui y circule.
Comme il y a ici deux orifices 02, 04 de sortie destinés à être connectés à un actionneur, il existe deux signaux de commande externe possible : un premier signal de commande pour commander le débit de l'orifice 02 et un deuxième signal de commande pour commander le débit de l'orifice 03. A ces deux signaux de commande correspondent quatre combinaisons possibles, visibles sur la figure 7D : absence d'activation des deux signaux, activation du premier signal de commande seulement, activation des deux signaux de commande simultanément, activation du deuxième signal de commande seulement.
La carte 6 électronique comprend un microprocesseur configuré pour traduire chaque signal de commande reçu par la vanne 1 en un signal de pilotage commandant un positionnement prédéterminé des distributeurs 4, en fonction de la table de vérité 60 mémorisée. Le microprocesseur commande donc un positionnement des distributeurs 4 en fonction de la table de vérité 60 mémorisée.
Pour modifier la table de vérité 60 mémorisée par le microprocesseur, et ainsi modifier la fonction de la vanne 1 sans la remplacer par une autre vanne, la vanne 1 comprend des moyens de connexion configurés pour connecter la carte 6 électronique à un terminal 8 utilisateur qui stocke une bibliothèque de tables 60 de vérité prédéterminées, comme un ordinateur, une tablette, un téléphone mobile, ou un automate 110 programmable industriel API (en anglais PLC, Programmable Logic Controller), afin de transférer à la carte 6 électronique une autre table de vérité. Ainsi, la vanne 1 est configurable en fonction des besoins de l'utilisateur. Comme représenté symboliquement sur la figure 6, les moyens de connexion peuvent être filaires, comme un port de connexion 22, par exemple de type connecteur M12 ou USB, et/ou sans fil, comme une unité 24 de communication de type Bluetooth ou Wifi. Le port 22 de connexion, notamment le connecteur M12, est avantageusement situé sur une face supérieure de la vanne 1, c'est-à-dire opposée à une face inférieure destinée à être connectée à l'embase et où sont ménagés les ports 0, préférentiellement la plus proche de la carte 6 électronique.
Comme illustré sur les figures 9A, 9B, les moyens de connexion peuvent inclure une passerelle 21 de type IO-link, permettant de connecter la vanne 1 au terminal 8 utilisateur, notamment à l'automate 110, pour le paramétrage de la vanne 1 et/ou l'alimentation de la carte 6 électronique. La passerelle 21 de type IO-link permet une communication bidirectionnelle : du terminal 8 utilisateur à la vanne 1 pour l'envoi et la réception de tables 60 de vérité, de la vanne 1 au terminal 8 utilisateur pour des données de statut telles que l'état d'activation des sorties par le biais des pressions aux orifices de sortie, le nombre de cycles réalisés voire les niveaux de fuite ou les temps de réponse par mesure des variations de pression.
Les distributeurs 4 correspondent à des blocs fonctionnels élémentaires. Les distributeurs 4 sont agencés à l'intérieur du boîtier 2. Chaque distributeur 4 peut relier au moins deux orifices 0 de la vanne 1 en vue de contrôler la circulation du fluide à l'intérieur de la vanne 1. Les distributeurs 4 peuvent être des distributeurs pneumatiques ou hydrauliques, par exemple des électrovannes. Chaque distributeur 4 peut comprendre un corps, un élément (tiroir ou clapet) mobile à l'intérieur du corps entre au moins deux positions et un actionneur 14, 45, 12, 23, par exemple un solénoïde, configuré pour déplacer l'élément mobile. Les actionneurs sont connectés à la carte 6 électronique, comme illustré symboliquement sur la figure 6.
De préférence, les distributeurs 4 sont des distributeurs standards. Par exemple, les distributeurs 4 peuvent être des distributeurs de type 3 orifices 3 positions (figure 8A) ou 2 orifices 2 positions (figure 7A).
Afin de réaliser l'ensemble des fonctions pneumatiques ou hydrauliques classiques, la vanne 1 peut comprendre par exemple une configuration à au moins quatre distributeurs 4 de type 2/2 (2 orifices, 2 positions), comme représenté sur la figure 7A. Le distributeur 4a met en communication les orifices 01 et 04, le distributeur 4b les orifices 01 et 02, le distributeur 4c les orifices 04 et 05, et le distributeur 4d les orifices 02 et 03. En combinant les actions des distributeurs 4a, 4b, 4c et 4d, il est possible de reproduire tout type de distributeur standard, et de surcroît d'y ajouter des fonctions.
A titre d'exemple comparatif, la figure 8 illustre un distributeur 100 standard de type 5/3 (5 orifices, 3 positions), dont la position centrale est à orifices bouchés. Ce distributeur standard est aussi appelé distributeur 5/3 à centre fermé. Ce distributeur standard offre trois états distincts. Selon un premier état, les deux signaux de commande pour les pilotes 14, 12 sont inactifs, le distributeur 100 est en position centrale (figure 8). Selon un deuxième état, le signal de commande du pilote 14 seul est actif, le distributeur 100 a basculé sur le bloc de gauche (s'est donc déplacé vers la droite à partir de la position de la figure 8). Selon un troisième état, le signal de commande du pilote 12 seul est actif, le distributeur 100 a basculé sur le bloc de droite (s'est donc déplacé vers la gauche à partir de la position de la figure 8). Il n'y a pas de quatrième état possible puisque la situation où les deux signaux de commande des pilotes 12, 14 sont actifs simultanément aboutit à un résultat similaire au premier état. En revanche, la vanne 1 avec la configuration de la figure 7A permet d'affecter un résultat différent selon que les deux signaux de commande sont actifs ou inactifs simultanément. Ainsi, comme illustré sur les figures 7C et 7D, lorsque les deux signaux de commande sont inactifs, la vanne 1 prend l'équivalent d'une position centrale où tous les orifices 0 sont bouchés ; mais lorsque les deux signaux de commande sont actifs simultanément, la vanne 1 prend une position centrale dite à centre ouvert à l'échappement, dans laquelle les orifices 02 et 04 sont respectivement en communication avec les orifices 03 et 05. La table de vérité 60 associe à chaque combinaison de signaux de commande un signal de pilotage activant ou non l'actionneur 14, 45, 12, 23 de chacun des distributeurs 4a, 4b, 4c, 4d.
De manière avantageuse, la carte 6 électronique peut être configurée pour gérer un mode de transition des distributeurs 4 d'une position à une autre, parmi une pluralité de modes de transition ou de combinaisons de modes de transition possibles. Autrement dit, le microprocesseur de la carte 6 électronique peut être configuré pour décider de l'ordre d'ouverture ou de fermeture des canaux de circulation de fluide de la vanne 1. Pour permettre une gestion efficace des modes de transition, notamment afin d'optimiser les transferts de fluide pour réduire le temps de réponse de la vanne 1, la vanne 1 peut inclure des moyens de mesure de pression ou de débit, comme des capteurs de pression 16, connectés à la carte 6 électronique. Par exemple, les moyens de mesure de pression ou débit peuvent être agencés de manière à mesure une pression ou un débit au niveau du ou des orifices de sortie 02, 04, comme représenté sur la figure 7E.
La vanne 1 peut comprendre avantageusement des moyens de recyclage de fluide configurés pour récupérer au moins une partie du fluide purgé par au moins un des distributeurs 4 lorsque ce distributeur passe à une autre position. Le fluide récupéré est redirigé vers un second distributeur 4 lors de la transition commandée par le signal de pilotage déclenchant le changement d'état.
Comme visible sur la figure 7B, les moyens de recyclage de fluide peuvent comprendre un distributeur 18 de récupération de fluide, qui relie par exemple les orifices de sortie 02, 04. Le distributeur 18 de récupération de fluide est par ailleurs connecté aux distributeurs 4.
En effet, quand l'un des orifices de sortie 02 ou 04 est mis sous pression pour délivrer la pression à l'actionneur, en l'absence de moyens de recyclage, le fluide envoyé vers l'autre orifice de sortie 04, 02 est classiquement purgé, c'est-à-dire dirigé vers l'orifice d'échappement respectivement 05 ou 03. Le fluide, notamment l'air comprimé, utilisé auparavant pour la mise en pression de cet orifice de sortie 04, 02 est donc perdu. En revanche, en intégrant une commutation entre les ports 02 et 04, par l'intermédiaire du distributeur 18 de récupération de fluide, il devient possible de réutiliser partiellement le volume de fluide utilisé pour une mise en pression d'un des deux orifices de sortie 02, 04 pour une seconde action vers l'autre port de sortie 02, 04, et donc de réaliser des économies d'énergie. Cette fonction de recyclage pourrait être activée dans les phases de transition entre des états stables.
Dans le cas d'une activation de la fonction de recyclage, le basculement de l'état dans lequel le premier port de sortie est mis à la pression et le second port de sortie à l'échappement, vers l'état dans lequel le premier port est mis à l'échappement et le second port à la pression, ou inversement, se fait en trois temps : la commutation du distributeur 18 est d'abord ouverte pour permettre l'échange de fluide entre les ports de sortie jusqu'à l'atteinte d'un seuil conditionnel de pression ou de débit ; la commutation du distributeur 18 est alors ramenée en position fermée, avant que le distributeur 4 adéquat ne soit activé pour compléter et terminer l'établissement du passage de fluide.
Le distributeur 18 de récupération de fluide peut être un distributeur similaire aux distributeurs 4, en vue de réduire le coût de la vanne 1. Selon l'exemple de la figure 7B, le distributeur 18 de récupération d'air est ainsi de type 2/2, deux orifices deux positions.
Les actionneurs des distributeurs 4, et le cas échéant du distributeur 18 de récupération de fluide, peuvent comprendre un électroaimant, par exemple un solénoïde.
Les actionneurs des distributeurs 4, 18 peuvent être de type monostable, aussi appelé « tout ou rien ». Ces actionneurs possèdent un état stable qui correspond à la non excitation de l'électroaimant et donc à l'état de repos, et un état instable dépendant de l'excitation de l'électroaimant et correspondant à l'établissement du signal de pilotage. L'activation de l'actionneur gérée par la carte 6 électronique nécessite le maintien du signal de pilotage ; celui-ci peut cependant être optimisé par l'application d'un signal électrique évolué, soit à deux paliers, à savoir une tension d'appel puis une tension de maintien, soit à découpage, à savoir puisé à une fréquence adéquate (modulation de largeur d'impulsion ou Puise Width Modulation).
Les actionneurs des distributeurs 4, 18 peuvent être de type bistable. Ces actionneurs possèdent deux états stables, l'un correspondant à l'état de repos et l'autre à l'état d'établissement du signal de pilotage. Le basculement d'un état à l'autre se fait par l'application d'un signal impulsionnel polarisé. Le passage d'un état à un autre se fait par détection d'un front montant ou descendant du signal de commande. Ce type d'actionneur permet de réduire l'énergie consommée. Les actionneurs des distributeurs 4, 18 peuvent être de type proportionnel. Ces actionneurs permettent d'adopter un état relatif entre l'état de repos et l'état d'établissement du signal de pilotage complet, proportionnellement à un signal de commande électrique consignée (0-10V ou 5-20 mA). Ces actionneurs permettent donc une régulation de pression.
En fonction du type d'actionneur, la carte 6 électronique est configurée pour délivrer à chaque actionneur le signal de pilotage adéquat.
La vanne 1 peut en outre comprendre des moyens d'alimentation configurés pour fournir à la carte 6 électronique une source d'énergie constante permettant son fonctionnement. Par exemple, les moyens d'alimentation peuvent comprendre un port d'alimentation 24 permettant de d'y brancher un câble d'alimentation électrique. Selon une autre possibilité, les moyens d'alimentation peuvent comprendre un élément 26 de stockage d'énergie électrique embarqué dans le boîtier 2 et configuré pour fournir l'énergie nécessaire au fonctionnement de la carte 6 électronique, comme par exemple une batterie ou une capacité. Cela pourrait être particulièrement avantageux avec des actionneurs bistables des distributeurs 4, 18.
Une vanne conforme à la norme ISO 15407-2 ou 5599-2 comprend un connecteur électrique quatre points, dont trois sont utilisés pour la transmission des signaux de commande. Le quatrième contact de ce connecteur peut donc être exploité pour amener la source d'énergie continue nécessaire au fonctionnement de la carte 6 électronique, donc servir de port d'alimentation 24. Ainsi, la vanne 1 peut être compatible avec la norme ISO 15407-2 ou 5599-2 et peut être montée sur des embases standards, puisque les trois points de connexion définis dans la norme restent inchangés. Comme illustré sur les figures 4 à 6, l'invention concerne aussi un dispositif 50 de distribution d'un fluide comprenant une vanne 1 telle que décrite ci- dessus, ainsi qu'un terminal 8 utilisateur, comme un ordinateur, une tablette, un téléphone mobile ou un automate 110 programmable industriel API (en anglais PLC, Programmable Logic Controller), qui stocke une bibliothèque de tables 60 de vérité prédéterminées. Le terminal 8 utilisateur comprend une interface permettant à l'utilisateur de sélectionner une table 60 de vérité dans la bibliothèque de tables 60 de vérité. Ainsi, en connectant ce terminal 8 utilisateur à la vanne 1 il est possible de modifier la table 60 de vérité précédemment mémorisée par la carte 6 électronique par une autre table 60 de vérité parmi les tables 60 de vérité stockées sur le terminal 8 utilisateur. Le terminal 8 utilisateur comprend un programme avantageusement configuré pour permettre en outre à un utilisateur de créer une table 60 de vérité et l'ajouter à la bibliothèque de tables 60 de vérité via l'interface utilisateur. De plus, le programme peut être configuré pour permettre à l'utilisateur de définir un mode de transition. Ainsi, l'utilisateur peut créer des fonctions, ou tables de vérité, non existantes dans la bibliothèque de tables de vérité, et adaptées à ses besoins propres. La vanne 1 est ainsi programmable.
L'invention concerne aussi un procédé de paramétrage de la vanne 1 ci- dessus décrite. Ce procédé comprend les étapes de :
- connexion de la vanne 1 au terminal 8 utilisateur, notamment par l'intermédiaire des moyens de connexion,
- transfert d'une table 60 de vérité depuis le terminal 8 utilisateur jusqu'au microprocesseur de la carte 6 électronique de la vanne 1.
Préalablement à l'étape de transfert, voire à l'étape de connexion, le procédé peut comprendre une étape de sélection par l'utilisateur d'une table 60 de vérité parmi une bibliothèque de tables 60 de vérité prédéterminées stockées sur le terminal 8 utilisateur. Ainsi, l'utilisateur a accès à une bibliothèque préenregistrée de fonctions, hydrauliques ou pneumatiques, couramment utilisées.
Préalablement à l'étape de transfert, voire à l'étape de connexion, le précédé peut comprendre une étape de création d'une table 60 de vérité via un programme installé sur le terminal 8 utilisateur. Cette table 60 de vérité peut être ajoutée à la bibliothèque de tables 60 de vérité du terminal 8 utilisateur. L'utilisateur peut ainsi paramétrer la vanne 1 avec des fonctions très spécifiques et non existantes.
Le procédé peut aussi comprendre une étape de création d'un mode de transition par l'utilisateur via le programme installé sur le terminal 8 utilisateur. Ainsi, l'utilisateur peut spécifier et modifier des modes de transition lorsque la vanne 1 passe d'une position à une autre, ce qui n'est pas possible avec les vannes standards. En d'autres termes, l'utilisateur peut définir l'ordre d'ouverture ou de fermeture des canaux de circulation de fluide dans la vanne 1, lors du passage d'un état à un autre.
Bien entendu, l'invention n'est nullement limitée au mode de réalisation décrit ci-dessus, ce mode de réalisation n'ayant été donné qu'à titre d'exemple. Des modifications sont possibles, notamment du point de vue de la constitution des divers dispositifs ou par la substitution d'équivalents techniques, sans sortir pour autant du domaine de protection de l'invention.
Ainsi, la vanne 1 n'est par exemple pas limitée à un arrangement de quatre ou cinq distributeurs 4, 18 de type 2/2, mais pourrait comprendre un arrangement de deux ou trois distributeurs 4, 18 de type 3/3, trois orifices, trois positions, comme représenté sur les figures 8A et 8B.

Claims

REVENDICATIONS
1. Vanne (1) destinée à être montée sur une embase en vue de contrôler la distribution d'un fluide, cette vanne (1) comprenant un boîtier (2) et plusieurs orifices (0), ces orifices (0) étant destinés à l'entrée ou la sortie du fluide à l'intérieur du boîtier (2), caractérisée en ce que la vanne (1) comprend une pluralité de distributeurs (4) agencés dans le boîtier (2) pour contrôler la circulation du fluide à l'intérieur de la vanne (1), et en ce que la vanne (1) comprend une carte (6) électronique agencée dans le boîtier (2), la carte (6) électronique étant configurée pour mémoriser une table (60) de vérité associant à chaque signal de commande reçu par la vanne (1) un positionnement prédéterminé des distributeurs (4), dans laquelle la carte (6) électronique est configurée pour gérer un mode de transition des distributeurs (4) d'une position à une autre.
2. Vanne (1) selon la revendication précédente, dans laquelle la vanne (1) comprend des moyens de connexion configurés pour permettre de connecter la carte (6) électronique à un terminal (8) utilisateur en vue de transférer une table (60) de vérité depuis le terminal utilisateur à la carte (6) électronique.
3. Vanne (1) selon l'une des revendications précédentes, dans laquelle la vanne (1) comprend des moyens de recyclage de fluide configurés pour récupérer au moins une partie du fluide purgé par un des distributeurs (4) en vue de sa réutilisation.
4. Vanne (1) selon l'une des revendications précédentes, dans laquelle la vanne (1) comprend des moyens de mesure de pression ou débit connectés à la carte (6) électronique.
5. Vanne (1) selon l'une des revendications précédentes, dans laquelle la vanne (1) comprend un élément (26) de stockage d'énergie électrique embarqué dans le boîtier (2) et configuré pour alimenter la carte (6) électronique en énergie.
6. Vanne (1) selon l'une des revendications précédentes, dans laquelle la carte (6) électronique est agencée au moins en partie au-dessus des distributeurs (4).
7. Vanne (1) selon l'une des revendications précédentes, dans laquelle la vanne (1) comprend cinq orifices (01, 02, 03, 04, 05).
8. Vanne (1) selon l'une des revendications précédentes, dans laquelle la vanne (1) comprend quatre distributeurs (4) deux orifices deux positions.
9. Vanne (1) selon l'une des revendications précédentes, dans laquelle les distributeurs (4) comprennent un actionneur bistable.
10. Vanne (1) selon l'une des revendications précédentes, dans laquelle les distributeurs (4) comprennent un actionneur proportionnel.
11. Dispositif (50) de distribution d'un fluide comprenant une vanne (1) selon l'une des revendications précédentes et un terminal (8) utilisateur comprenant une pluralité de tables (60) de vérité.
12. Dispositif (50) selon la revendication précédente, dans laquelle le terminal (8) utilisateur comprend un programme configuré pour permettre à un utilisateur de créer une table (8) de vérité et/ou un mode de transition.
13. Procédé de paramétrage d'une vanne (1) selon l'une des revendications 1 à 10, comprenant les étapes de :
- connexion de la vanne (1) à un terminal (8) utilisateur,
- transfert d'une table (60) de vérité depuis ce terminal (8) utilisateur jusqu'à la carte (6) électronique de cette vanne (1).
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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US20220030757A1 (en) * 2018-09-14 2022-02-03 Precision Planting Llc Fluid control assembly and system
US20230116100A1 (en) * 2021-10-12 2023-04-13 Parker-Hannifin Corporation Valve bank and smart control valve

Family Cites Families (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4303097A (en) * 1979-11-19 1981-12-01 Powell Industries, Inc. Digital fluid flow control apparatus
EP0608245B1 (fr) * 1992-08-19 1996-10-09 Festo KG Dispositif de commande electropneumatique
US6354185B1 (en) * 1999-06-17 2002-03-12 Sturman Industries, Inc. Flow manager module
GB0026650D0 (en) * 2000-10-31 2000-12-13 Imi Norgren Ltd Improvements relating to fluid flow control valves
JP2003042105A (ja) * 2001-08-02 2003-02-13 Hitachi Constr Mach Co Ltd 高所作業車の油圧回路
DE10208390A1 (de) * 2001-10-25 2003-05-15 Rexroth Mecman Gmbh Mehrwegeventil mit freikonfigurierbarer Ventilfunktion
US7021191B2 (en) * 2003-01-24 2006-04-04 Viking Technologies, L.C. Accurate fluid operated cylinder positioning system
GB2416604B (en) * 2003-05-01 2006-10-04 Imi Vision Ltd Valve
DE102009017879A1 (de) * 2009-04-17 2010-10-21 Festo Ag & Co. Kg Fluidtechnisches System
CN103697008B (zh) * 2013-12-20 2016-03-16 中国北方车辆研究所 一种人体助力行走机器人用液压集成控制单元
CN108351627B (zh) * 2015-11-03 2022-08-09 费斯托股份两合公司 气动阀总成的基于应用的控制

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