FR2499262A3 - Actionneur pour regulateur de chauffage - Google Patents

Abstract

ACTIONNEUR COMPORTANT DES ORGANES DE REGLAGE ET UN INDICATEUR DE LA CARACTERISTIQUE DE FONCTIONNEMENT, DONT LE TRACE EST MODIFIE PAR L'AJUSTEMENT INDEPENDANT DES VALEURS ELECTRIQUES DE DEUX POTENTIOMETRES A CURSEUR. LES POTENTIOMETRES COMMANDENT DEUX CIRCUITS LOGIQUES 1, 2 D'UN MICROPROCESSEUR, DONT LES SORTIES 5, 8 COMMANDENT UN TROISIEME CIRCUIT LOGIQUE 3 COMPORTANT UNE SORTIE 11 POUR UN REGULATEUR DE VALEUR DE CONSIGNE ALLER, LE PREMIER CIRCUIT 1 INFLUENCANT LE SECOND 2. D'AUTRES ENTREES DES CIRCUITS LOGIQUES 1, 2, 3 SONT DESTINEES AUX VALEURS REGLANTES ET MESUREES DE LA TEMPERATURE AMBIANTE ET DE L'INFLUENCE DU VENT. LES CIRCUITS LOGIQUES 1, 2, 3 SONT NUMERIQUES ET COMPRENNENT DES ADDITIONNEURS ET MULTIPLICATEURS; LE TROISIEME CIRCUIT 3 COMPREND EN OUTRE UN COMPLEMENTEUR. ILS UTILISENT UNE MEMOIRE D'ECRITURE-LECTURE COMMUNE.

Description

La présente invention concerne un actionneur comportant des organes de réglage et d'indication pour l'ajustement et l'indication simultanés du tracé, sensiblement linéaire entre deux points donnés, de la caracteristique de fonctionnement d'un régulateur de chauffage fonction des intemnéries, dans lequel le trac de la caractéristique de fonctionnement est modifiable mécaniquement et ae façon réversible par variation, à l'aide d'un au moins de deux organes de réglage, des valeurs électriques de deux composants du montage régulateur, constitués par des résistances et des curseurs déplacés par les organes de réglage.

La température du fluide caloporteur sortant de la chaudière d'une installation de chauffage central, appelée température aller1 est spécifiée par une table ou courbe de chauffage, déterminée pour chaque installation de chauffage et indiquant pour toute température extérieure Ta la température aller Tv assurant une température agréable à l'intérieur du bâtiment.

Afin de permettre l'adaptation de la caractéristique de fonctionnement - souvent appelne aussi "courbe d'étalonnage et simplement désignée par caractéristique ci-après - de régulateurs de chauffage fonction des intempéries de fabrication similaire à la courbe de chauffage d'une installation donnée, les régulateurs de chauffage comportent généralement des organes de réglage, dont un fait varier la pente et dont l'autre sert à la translation de la caractéristique.

En vue d'un contrôle de l'ajustement effectué, les régulateurs de chauffage connus comportent pour l'indication de la pente un système de coordonnées avec un indicateur accouplé à l'axe d'ajustement.

La caractéristique précitée présente, sur la plage des températures extérieures correspondant à un chauffage, des segments à tracé sensiblement linéaire. Dans les régulateurs de chauffage connus, elle est par suite traitée comme une droite pour résoudre le problème de régulation et définie par indication de deux points dans le système de coordonnées TV(Ta).

v a
Un actionneur selon le préambule de la revendication 1 du brevet suisse n0 527 465 utilise cette possibilité. Les deux organes de réglage sont accouplés mécaniquement dans ce cas, car les indications des deux opérations d'ajustement, à savoir la pente et la translation de la caractéristique s'influencent mutuellement
L'invention vise à simplifier la. conception d'un actionneur du t)rpe précité, en évitant des pièces d'accouplement mécaniques et en tirant parti des progrès de l'électronique, qui permettent en outre une extrapolation très précise des valeurs d'ajustement.

D'autres caractéristiques et avantages de l'invention seront mieux compris à l'aide de la description détaillée ci-dessous d'un exemple de réalisation et du dessin annexé sur lequel la figure 1 représente un schéma de principe et la figure 2 représente un schéma plus détaille de la commande de 1 'actionneur.

L'actionneur selon la figure 1 utilise d façon connue deux poten tiomètres Inon représentés)comme organes de réglage, ainsi que trois circuits logiques électroniques 1, 2 et 3, qui combinent les signaux de sortie des deux potentiomètres et délivrent un signal de commande à un régulateur de valeur de consigne aller. Les organes de réglage sont de préférence des potentiomètres à curseur, dont les broches d'ajustement sont reliées à un indicateur de caractéristique, selon la description du brevet suisse nO 527 465. Les potentiomètres ne sont pas accouplés mécaniquement dans le cas considéré. Des butées sont par contre prévues pour éviter une caractéristique décroissante.

La sortie du premier organe de réglage est reliée à une entrée 4 du premier circuit logique 1 et à une première entrée 4' du second circuit logique 2. La sortie 5 de ce premier circuit logioue 1 est reliée à une seconde entrée 6 du second circuit logique 2, dont une troisième entrée 7 est connectée à la sortie du second organe de réglage. La sortie 5 du premier circuit logique 1 et une sortie 8 du second circuit logique 2 sont reliées aux entrées 9 et 10 du troi sième circuit logique 3, sur la sortie 11 duquel est prélevé le signal de commande du régulateur de valeur de consigne aller.

Le schéma plus détaillé de l'actionneur selon la figure 2 représente les circuits logiques 1, 2 et 3 avec leurs entrées 4, 4', 6, 7, 9, 10 et la sortie il du circuit logique 3, ainsi que d'autres entrées pour d'autres valeurs réglantes et valeurs mesurées, dont les symboles sont indiqués sur la borne corres?ondante. Le signal αO de réglage de la pente de la caractéristique est aplioué sur les entrées 4 et 4' des circuits logiques 1 et 2. D'autres entrées 12 et 13 du premier circuit logique 1 et entrées 14 et 15 du circuit locique 2 sont destinées chacune à une valeur réglante et à une valeur mesurée.

L'entrée 12 du circuit logique 1 et l'entrée 14 du circuit logique 2 sont attaquées par une valeur mesurée Xwi de la vitesse du vent. Une valeur de réglage Ewi' ajustée une fois pour toutes et proportionnelle à l'influence du vent sur le bâtiment considéré à chauffer, est appliguée à l'entrée 13 du premier circuit logique 1 et à l'entrée 15 du second circuit logique 2. Le signal de sortie ssO du second organe de réglage, qui détermine la translation de la caractéristique, est appliqué à la troisième entrée 7 du second circuit logique. Une valeur fixe TR de la température ambiante, ajustée à 20 OC par exemple et invariable, est appliquée à une sixième entrée 16 du second circuit logique 2.L'écart W#TR souhaité entre la température ambiante et la valeur fixe TR, qui constitue également une valeur réglante, est appliqué à une septième entrée 17 du second circuit logique 2.

Le signal de sortie a du premier circuit logique 1 et le signal de sortie B du second circuit logique 2 sont appliqués aux entrées 9 et 10 du troisième circuit logique 3. a et B sont les valeurs corrigées de la pente et de la translation de la caractéristique, corrigées en fonction de l'influence du vent par le circuit 1 et de la température extérieure par le circuit 2, pour l'ajustement et le maintien de l'écart souhaité WtT . Pour obtenir cet écart avec precision, un autre signal de correction X T est nécessaire sur une troisième entrée 18 du troisième circuit logique 3, il tient compte du fait que la courbe de chauffage, contrairement aux opinions antérieures, n'est pas rigoureusement proportionnelle à la température extérieure, mais présente au-dessous d'une température extérieure de
-5 "C, une pente et une courbure inférieures à celles correspondant aux températures supérieures à -5 OC, où elle croit linéairement. La sortie 11 du troisième circuit logique .3 délivre alors le signal corrigé WTv au régulateur de valeur de consigne aller du chauffage considéré.

Les circuits logiques 1 à 3 sont avantageusement équipés pour le traitement de signaux numériques. Les signaux d'entrée sont par suite convertis, quand ils se présentent sous forme analogique, c'est-à-diYe des potentiels différents, par des convertisseurs analogique-numérique. Les circuits logiques 1, 2, 3 peuvent être implantés dan l'unité arithmétique et logique (ALU) d'un microprocesseur du t.pe MC 6801, comprenant une mémoire morte (ROM) et une mémoire d'écriture-lecture vive (RAM), et produit par divers constructeurs.

Le fonctionnement de l'actionneur selon les figures 1 et 2 est le suivant.

Le premier circuit logique 1 comprend divers multiplicateurs et additionneurs nunériques, qui corrigent la valeur ajustée a de
o la pente de la caractéristique à l'aide de la valeur mesurée Xwi de la vitesse du vent et de la valeur réglante E i tenant compte de l'influence du vent, pour délivrer la pente vraie a. Cette opération s'effectue selon l'équation suivante équation 1) : a = a (1 + X . . E )
o wi wi
On voit que le vent exerce une influence importante sur la pente de la caractéristique.

Le second circuit logique 2 comprend également des multiplicateurs et additionneurs numériques dont la constitution est toutefois beaucoup plus complexe que dans le cas du circuit logique 1, car, outre la valeur réglante αO et la valeur corrigée a de la pente de la caractéristique, ce circuit 2 doit également traiter les valeurs Xwi et Ewi tenant compte de l'influence du vent, la valeur réglante de de translation de la caractéristique et les valeurs de température.

Cela s'effectue essentiellement en trois pas pas 1, équation 2 ) : #ss wi = TR . αo . Xwi . Ewi
La valeur T peut être mémorisée à demeure dans la ROM.

R (Prise en considération de l'influence du vent sur la température fixe et la translation ajuste).

Pas 2, équation 3):
#ssR = W#TR (1 + α)
(Prise en considération de l'influence de la pente corrigée et de la température ambiante souhaitée, ajustée manuellement sur la translation).

Pas 3, équation 4)
B t ss + AS . + AS
o wi R (Correction de la translation ajustée par l'influence du vent et de la température ambiante sur la translation).

Le troisième circuit logique, constitué par un complémenteur, des additionneurs et des multiplicateurs, calcule le signal de sortie
WT pour le regulateur de valeur de consigne aller à partir des valeurs vraies a et B, à l'aide d'un signal de correction XT de la relation non-linéaire entre la température ambiante et la temperature exterieure aux basses valeurs de cette dernière, selon l'équation suivante equation 5) : WTv = -α . XTaK . ss il va de soi que les trois circuits logiques utilisent des cellules de la RAM pour la mémorisation temporaire des résultats jusqu'au pas de traitement logique suivant.

I1 ressort de la description précédente que le dispositif selon l'invention permet un ajustement précis et sûr d'une courbe de chauffage à l'aide de deux potentiomètres, en assurant la facilité d'ajustement et d'indication sans accouplement mécanique des poten tiomètres, uniquement par une liaison mathématique et une extrapolation à l'aide d'un microprocesseur ou d'un autre calculateur. Le dispositif présente en outre l'avantage d'un entretien rapide et peu coûteux.

Bien entendu, diverses modifications peuvent etre apportées par'l'homme de l'art au principe et aux dispositifs qui viennent d'etre décrits uniquement à titre d'exemples non limitatifs, sans sortir du cadre de l'invention.

Claims (10)

Revendications

1. Actionneur comportant des organes de réglage et d'indication pour l'ajustement et l'indication simultanés du tracé, sensiblement linaire entre deux points donnés, de la caractéristique de fonctionnement d'un régulateur de chauffage fonction des intempéries, dans lequel le tracé de la caractéristique de fonctionnement est modifiable mécaniquement et de façon réversible par variation, à l'aide d'un au moins de deux organes de réglage, des valeurs électriques de deux composants du montage régulateur, constitués par des résistances et des curseurs déplacés par les organes de réglage, ledit actionneur étant caractérisé en ce que :: - les deux organes de réglage sont ajustables indépendamment

l'un de l'autre; - un premier (1) et un second circuit logique electronique (2)

sont reliés à la sortie du premier organe de réglage; - une sortie (5) du premier circuit logique électronique (1) est

reliée à une seconde entrée (6) du second circuit () et une

sortie du second organe de réglage est reliée à une troisième

entrée (7) du second circuit logique (2); et - les sorties (5, 8) du premier (1) et du second circuit logique

(2) constituent les entrées (9, 10) d'un troisième circuit

logique électronique (3), dont la sortie (11) est destinée à

un signal délivré à un régulateur de valeur de consigne aller.

2. Actionneur selon revendication 1, caractérisé en ce que les organes de réglage sont des potentiomètres à curseur, dont les broches d'ajustement sont reliées à un indicateur de caractéristique et qui comportent des butées évitant une caractéristique décroissante.

3. Actionneur selon revendication 1, caractérisé en ce que le premier (1) et le second circuit logique (2) comportent des entrées communes (12, 14; 13, 15) pour l'entree d'une valeur mesurée (Xwi) fonction de la vitesse du vent et d'une valeur réglante (E i) tenant compte de l'influence du vent.

4. Actionneur selon revendication 1, caractérisé en ce que le second circuit logique (2) comporte d'autres entrées (16, 17) pour une température ambiante (TR) ajustée à une valeur fixe et pour une valeur réglante de l'écart souhaité (W#TR) par rapport à la température ambiante et ajusté manuellement.

5. Actionneur selon revendication 1, caractérisé en ce que le troisième circuit logique (3) comporte une autre entrée (18) pour une valeur de correction (XT ) tenant compte de la variation nonlinéaire de la température ambiante en fonction de la température extérieure, aux basses valeurs de cette dernière.

6. Actionneur selon revendication 1, caractérisé en ce que les circuits logiques (1, 2) comprennent des additionneurs et des multiplicateurs.

7. Actionneur selon revendication 1, caractérisé en ce que le troisième circuit logique (3) comprend un complémenteur, des additionneurs et des multiplicateurs.

8. Actionneur selon revendications 6 et 7, caractérisé en ce que des cellules d'une mémoire d'écriture-lecture commune sont destinées aux circuits logiques (1, 2, 3).

9. Actionneur selon revendication 1, caractérisé en ce que les entrées des circuits logiques (1, 2, 3) comportent des conertisseurs analogique-numérioue pour les valeurs analogiques introduire ; et les circuits logiques (1, 2, 3) sont réalisés pour le traitement numérique des données introduites.

10. Actionneur selon revendication 9, caractérisé en ce que les circuits logiques (1, 2, 3) sont implantés par l'unité arithmétique et logique (ALU) d'un microprocesseur.