FR2540648A1 - Systeme de programmation electronique, notamment pour installation de chauffage - Google Patents

Abstract

SYSTEME DE PROGRAMMATION ELECTRONIQUE, NOTAMMENT POUR UNE INSTALLATION DE CHAUFFAGE ELECTRIQUE COMPRENANT PLUSIEURS CONVECTEURS EQUIPES CHACUN D'UN THERMOSTAT INDIVIDUEL, CARACTERISE EN CE QU'IL SE COMPOSE D'UNE SERIE DE PREMIERS MODULES A MONTES RESPECTIVEMENT SUR CHACUN DES CONVECTEURS ET D'UN SECOND MODULE UNIQUE B SUSCEPTIBLE D'ETRE CONNECTE TEMPORAIREMENT A L'UN QUELCONQUE DES PREMIERS MODULES A, CHAQUE PREMIER MODULE A COMPORTANT AU MOINS UNE MEMOIRE, DES CIRCUITS D'ADRESSAGE DE LA MEMOIRE ET UN CIRCUIT DE SORTIE RELIE AU THERMOSTAT AFIN DE LE COMMANDER EN FONCTION DES INFORMATIONS LUES DANS LA MEMOIRE, TANDIS QUE LE SECOND MODULE B COMPORTE DES CIRCUITS DE PROGRAMMATION ET DE COMMANDE DE LA MEMOIRE DU PREMIER MODULE, AINSI QUE DES CIRCUITS DE VISUALISATION DES INFORMATIONS PROGRAMMEES.

Description

La présente invention concerne un système de programmation électronique, notamment pour une installation de chauffage électrique comprenant plusieurs convecteurs équipés chacun d'un thermostat individuel.

A l'heure actuelle, dans le domaine du chauffage électrique, les programmateurs sont soit centralisés, soit individuels.

Les programmateurs centralisés sont capables de commander le régime de chauffage dans la totalité d'une maison ou d'un appartement suivant plusieurs modalités, par exemple CONFORT-ECONOMIE ou CONFORT-ECONOMIE-HORS GEL, et ce dans plusieurs zones distinctes, la commande étant bien entendu identique pour tous les convecteurs d'une même zone. Dans la pratique, le nombre de zones controlées de façon indépendante par un même programmateur est généralement limité à deux ou trois.

De tels programmateurs nécessitent une capacité de mémoire relativement importante. De plus, il est nécessaire de prévoir -de longues connexions de puissance entre le programmateur et les différentes zones contrôlées, ce qui limite considéralblement leur emploi, notamment dans les bâtiments publics, comme les écoles, les hôpitaux, etc...

On connalt également des installations de chauffage à programmateur individuel, c'est-à-dire des installations dans lesquelles chaque convecteur est équipé de son propre programmateur. On supprime ainsi automatiquement le problème de la longueur des connexions et du nombre limité de zones contrôlées de façon indépendante, mais le coût de l'équipement devient alors prohibitif.

La présente invention a pour but principal de remédier à ces inconve- nients et, pour ce faire, elle a pour objet un système de programmation électronique qui se caractérise essentiellement en ce qu'il se compose d'une série de premiers modules montés respectivement sur chacun des convecteurs et d'un second module unique susceptible d'être connecté temporairement à l'un quelconque des premiers modules, chaque premier module comportant au moins une memoire, des circuits d'adressage de la mémoire et un circuit de sortie relié au thermostat afin de le commander en fonction des informations lues dans la mémoire, tandis que le second module comporte des circuits de programmation et de commande de la mémoire du premier module, ainsi que des circuits de visualisation des informations programmées.

On obtient ainsi les avantages des programmateurs individuels, tout en réduisant considérablement le coût, puisqutil n'y a qu'un seul module de programmation pour tous les convecteurs d'une meme installation. De plus, en cas de surtension accidentelle, seule une petite partie du système de programmation sera détruite. En effet, en dehors des périodes de programmation, le second module n'a pas besoin d'être sous tension et il sera normalement placé en lieu sûr.

On notera enfin qu'avec un tel système de programmation, il est possible, dans les établissements publics comme les écoles ou les hôpitaux, de contrôler efficacement la programmation des différents convecteurs, et donc les économies d'énergie qui en résultent, puisque pour modifier la programmation d'un convecteur quelconque de l'installation, il est nécessaire d'avoir à sa disposition le second module qui ne sera normalement pas accessible à tous.

De préférencè, le second module comprend des moyens pour faire varier sur le premier module la fréquence dite d'échantillonnage avec laquelle la mémoire change d'adresse.

Il est ainsi possible, avec une même capacité de mémoire, d'augmenter par exemple la période de programmation en diminuant la fréquence d'échantilonnage, ce qui correspond en fait à une diminution de précision de la commande du thermostat. Au contraire, il est possible dans certaines applications particulières d'augmenter cette précision, mais la période de programmation devra alors être moins grande.

De préférence également, le second module comprend en outre des moyens pour faire varier la fréquence de comptage du premier module, afin d'obtenir un balayage plus ou moins rapide de la mémoire en cours de programmations
Une telle disposition est nécessaire pour pouvoir rapidement programmer, vérifier ou modifier le contenu de la mémoire.

Dans une forme de réalisation particulière de l'invention, le premier module est monté de manière amovible sur le convecteur, tandis que le second module est pourvu d'un logement dans lequel le premier module vient s'emboîter en réalisant les connexions nécessaires entre les deux modules.

Avantageusement, le second module est pourvu de deux logements aptes à recevoir chacun un premier module.

Il est ainsi possible de recopier rapidement les informations contenues dans un premier module, préalablement programmé, dans un autre premier module, dans le cas où plusieurs convecteurs d'une installation doivent être programmés de la même façon.

Une forme d'exécution de l'invention est décrite ci-après à titre d'exemple, en référence aux dessins annexés, dans lesquels
- la figure 1 est une vue schématique en perspective d'un convecteur de chauffage électrique équipé d'un premier module conforme à l'invention
- la figure 2 est une vue schématique en perspective du second module de programmation conforme à l'invention
- la figure 3 est un schéma synoptique des circuits du premier module; et
- la figura t est un schéma synoptique des circuits du second module.

La système de progrmamation électronique selon l'invention est'plus apecialement destiné n ùna installation de chauffage électrique comprenant plusieurs convecteurs tels que celui représanté en G sur la figure 1, chacun de ces convecteurs étant équipé d'un thermostat individuel9 avantageusement de type électronique. Il se compose essentiellement d'uns série de premiers modules tels que celui représenté schématiquement en A sur la figure 1, qui sont montés respectivement sur chacun des convecteurs C, et d'un second module unique B représenté schématiquement sur la figure 2.

Le module A est monté de manière amovible sur le convecteur C, tandis que le module B se présente sous la forme d'un boîtier parallélépipédique pourvu de deux logements L1 et L2 aptes à recevoir chacun un module A. Bien entendu, lorsque le module A est en place sur le module B, toutes les connexions nécessaires entre les deux modules se trouvent automatiquement réalisées grâce à des moyens non représentés constitués par exemple par des connecteurs du type de ceux utilisés pour les circuits imprimes.

Conformément à l'invention, le module A est simplifié au maximum et se compose essentiellement d'une mémoire programmable avec ses circuits d'adressage, alors que le module B, qui constitue le module de programmation proprement dit, contient tout ce qui est nécessaire pour programmer, vérifier ou modifier le contenu de ladite mémoire. A cet effet; le module B comporte sur sa face supérieure un certain nombre de touches de commande et d'éléments de visualisation dont le rôle apparaîtra plus clairement par la suite.

En se référant à la figure 3, on peut voir que le module A comprend un oscillateur 1 suivi d'un diviseur d'impulsions 2 et d'un compteur dgadresse 3 associé à une mémoire vive programmable 4, ainsi qu'une mémoire de commande 5. Les différentes connexions nécessaires avec le module B sont eons- tituées respectivement par une entrée de commande et une sortie de commande associées à la mémoire de commande 5, une entre des données et une sortie des données associées à la mémoire programmable 4, et une sortie des adresses associée au compteur d'adresse 3. La sortie des données est par ailleurs pré- vue pour être raccordée automatiquement au thermostat électronique équipant le convecteur C, lorsque le module A est en place sur celui-ci.

En se référant à la figure 4, on peut voir que le module B comprend tout d'abord un bloc de commande 6 destiné à être raccordé à l'entrée de commande dumodule A. Ce bloc de commande 6 est associé à un certain nombre d'éléments de commande qui se retrouvent tous sur la face supérieure du boîtier tel que représenté sur la figure 2.Il y a ainsi respectivement un commutateur marche-arrêt M'A, un commutateur R de remisa à zéro des compteurs, un commuta teur V de validation des informations, un commutateur S ou STOP permettant d 1arre%er les compteurs dans une position instantanée quelconque, un commuta tueur E à six positions permettant de faire varier la fréquence d'échantillon- nage, de manière à obtenir par exemple des pers es d'échantillonnage de 2, 10, 30, 60, 120 ou 360 minutes, un commutateur VC à cinq positions permettant de faire varier la fréquence de comptage en la multipliant par exemple par 1, 10, 102, 104 ou 106, et deux commutateurs delaeture-e'criture !E1 et L/E2 affectés respectivement aux deux modules A 9usceptibles d'être montes sur le module B.

Le module B comprend ensuite un bloc des données 7 destiné à être raccordé à l'entrée des données du module A Ce bloc des donne-as 7 est associe à un commutateur M à quatre positions permettant d'obtenir les différents modes de chauffage possibles, par exemple' CONFORT C, ARRET A, ECONOMIE E et HOR$-GEL HG. Bien entendu, ce commutateur est également accessible sur la face supérieure du boîtier constituant le module B.

Le module B comprend en outre un bloc décodeur des données 8 destiné à être raccordé à la sortie des données du module A. Ce blqc 8 est associé à un afficheur à sept segments 9 apparaissant sur la face supérieure du boîtier constituant le module B et permettant d'afficher les différents modes de chauffage prévus.

Le module B comprend également un bloc décodeur des commandes 10 destiné à être raccordé à la sortie de commande du module A. Ce bloc 10 est associé tout d'abord à un ensemble il de deux afficheurs -à sept segments permettant d'afficheur la période d'échantillonnage. Le bloc 10 est par ailleurs associé à un ensemble 12 constitué de deux afficheurs à sept segments et de trois diodes électroluminiscentes. Cet ensemble 12 permet d'afficher la période de programmation, les trois diodes étant affectées respectivement aux jours, aux semaines et aux mois. Tous ces afficheurs et diodes apparaissent naturellement sur la face supérieure du bottier constituant le module B.

Le module B comprend enfin un bloc décodeur d'adresses 13 destiné à être raccordé à la sortie des adresses du module A. Ce bloc 13 est associé à un ensemble 14 de sept afficheurs à sept segments, visibles sur la face supérieure du boîtier constituant le module B et permettant d'afficher respectivement ltheure, la minute, le jour et la semaine.

On va maintenant décrire de façon succincte le fonctionnement et le mode d'emploi du système de programmation selon l'invention.-
Il convient tout d'abord de noter que la capacité de la mémoire vive 4 équipant le module A détermine la durée maximum de programmation possible, compte tenu du nombre de modes de chauffage - di?férents souhaité (maximum quatre) et de la période d'échantillonnage choisie, c'est-à-dire de la période avec laquelle la mémoire change d'adrèsse pour modifier éventuellement le mode de chauffage.

Les modules A auront donc tous une structure identique, mais pourront avoir une capacité de mémoire différente selon l'emplacement des convecteurs auxquels ils sont destinés. Il peut en effet arriver que dans des installations de chauffage particulières, certains des convecteurs aient besoin d'une plus grande durée de programmation et/ou d'une plus grande précision d'échantillonnage et donc d'une plus grande capacité de mémoire que d'autres.

On pourra donc adapter au mieux la capacité de mémoire de chacun des modules A en fonction des besoins et réduire ainsi le coût du système de programmation.

Par contre, le module B est toujours le même et devra être capable de programmer n'importe quel module A pour les valeurs maximum prévues à l'origine, soit 365 jours pour la durée de programmation, 2 minutes pour la période d'échantillonnage et quatre modes de chauffage.

Si l'on souhaite deux modes de chauffage seulement, il faut prévoir une mémoire de un bit par adresse. Pour-trois ou quatre modes de chauffage différents, il faut deux bits par adresse, ce qui impose de doubler la capacité de la mémoire.

On peut ensuite organiser la mémoire en fonction de la durée de programmation voulue ou de la précision d'échantillonnage souhaitée. Par exemple, avec une mémoire de 2048 bits et deux modes de chauffage, on peut programmer sur 14 jours avec une période d'échantillonnage de 10 minutes, sur 28 jours avec une période d'échantillonnage de 20 minutes, ou sur 35 jours avec une période d'échantillonnage de 30 minutes.

On peut également fixer la période d'échantillonnage, par exemple 30 minutes, et adapter ensuite la capacité de la mémoire en fonction des besoins de l'utilisateur de couvrir une durée de programmation plus ou moins grandie. On pourra ainsi, toujours pour deux modes de chauffage seulement, programmer sur 24 heures avec une mémoire de 64 bits, sur 7 jours avec une mémoire de 512 bits, sur 21 jours avec une mémoire de 1024 bits, ou sur 35 jours avec une mémoire de 2048 bits.

Cette programmation s'effectue très simplement au moyen des différents éléments de commande ou de visualisation prévus sur la face supérieure du boîtier constituant le module B.

Le commutateur VC permet de faire varier la vitesse de comptage et d'obtenir ainsi un balayage plus ou moins rapide de la mémoire afin de vérifier ou de modifier certaines données mémorisées.

Le commutateur R permet d'effacer le contenu de tous les compteurs.

Dans ce cas, la mémoire revient à la première adresse et on peut alors vérifier ou modifier son contenu.

Le commutateur S permet d'arrêter lé déroulement des adresses de la mémoire pour pouvoir donner une nouvelle commande, par exemple un changement de mode de chauffage ou une modirication de la vitesse de comptage.

Le commutateur-M/A permet de démarrer le processus de comptage et a en fait l'effet contraire du commutateur S.

Le commutateur V de validation-permet de transmettre les données du module B vers le module A, c'est-à-dire les différents modes de chauffage obtenus au moyen du commutateur de mode M.

Les commutateurs L/E1 ou L/E 2 permettent de travailler indifféremment en régime d'écriture ou en régime de lecture. Dans la position lecture, on peut visualiser sur le module B, à des fins de vérification par exemple, toutes les données stockées dans la mémoire du module A correspondant. Au contraire, dans la position écriture ,/ on visualise sur le module B les Infor- mations qui sont envoyées vers la mémoire du module A correspondant au cours du processus de programmation.

Dans certaines applications particulières, il est nécessaire de programmer plusieurs modules A avec les mêmes informations. Cela petit se faire très facilement, grâce au fait que le module B est apte à recevoir deux modules
A. Il suffit en effet de placer le module A préalablement programmé en régime de lecture et un autre module A en régime d'écriture, et on peut alors recopier très rapidement le programme de l'un dans l'autre en utilisant une plus grande vitesse de comptage.

Bien entendu, la présente invention nsest pas limitée au mode de réalisation représenté et décrit, et on peut lui apporter de nombreuses modifications sans, pour autant, sortir de son cadre En particulier, la mémoire vive 4 équipant le module A pourrait dans certains cas etre remplacée par une mémoire morte Le programme serait alors inscrit au départ, soit par l'utilisateur, soit même directement en usine, et ne pourrait plus ensuite être modifié. Une telle disposition permettrait d'assurer un contrôle plus strict des économies d'énergie, notamment dans les établissements publics, en protégeant efficacement le programme enregistré contre les indélicatesse, toujours possibles.

Il va de soi par ailleurs que le système de programmation électronique selon l'invention n'est pas seulement applicable aux installations de chauffage, mais pourrait également être utilisé pour d'autres appareils, notamment des appareils électroménagers, par exemple des machines à laver le linge ou la vaisselle.

Claims (5)

1. REvtNDIcATIONS

   Système de programation électronique, notamment pour une installation de chauffage électrique comprenant plusieurs convecteurs (C) équipés chacun d'un thermostat individuel, caractérisé encre qu'il se compose d'une série de premiers modules (A) montés respectivement sur chacun des convecteurs (C) et d'un second module unique (B) susceptible d'être connecté temporairement à l'un quelconque des premiers modules (A), chaque premier module (A) comportant au moins une mémoire, des circuits d'adressage de la mémoire et un circuit de sortie relié au thermostat afin de le commander en fonction des informations lues dans la mémoire, tandis que le second module (B) comporte des circuits de programmation et de commande de la mémoire du premier module, ainsi que des circuits de visualisation des information programmées.
2. 2. Système de programmation selon la revendication 1, caractérisé en ce que le second module (B) comprend des moyens (6) pour faire varier sur la premier module (A) la fréquence dite d'échantillonnage avec laquelle la mémoire (4) change d'adresse.
3. 3. Système de programmation selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que le second module (B) comprend en outre des moyens (6) pour faire varier la fréquence de comptage du premier module (A), afin d'obtenir un balayage plus ou moins rapide de la mémoire (4) en cours de programmation.
4. 4. Système de programmation selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que le premier module -(A) est monté de manière amovible sur le convecteur (C), tandis que le second module (B) est pourvu d'un logement (L) dans lequel le premier module (A) vient s'emboîter en réalisant les connexions nécessaires entre les. deux modules.
5. 5. Système de programmation selon la revendication 4, caractérisé en ce que le second module (B) est pourvu de deux logements (L1, L2) aptes à recevoir chacun un premier module (A).