FR2589259A1 - DEVICE FOR MODULAR CONNECTION OF THE ORGANS OF AN INDUSTRIAL INSTALLATION TO A PROGRAMMABLE CONTROL UNIT - Google Patents
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Abstract
Description
La présente invention concerne Les moyens de liaisons électriques; électroniques et informationneLles établies entre une unité de commande programmable et les organes d'une machine ou d'une installation industrielle gerés par cette unité de commande. The present invention relates to electrical connection means; electronic and informational information established between a programmable control unit and the components of a machine or an industrial installation managed by this control unit.
Plus précisément, dans ces liaisons, l'in- vention est relative à un dispositif permettant un raccordement simple et rationnel de chacun de ces organes à l'unité de commande. More specifically, in these connections, the invention relates to a device allowing a simple and rational connection of each of these members to the control unit.
Une installation industrielle, telle que, par exemple une machine de production gérée par une unité de commande programmable, est une installation dans laquelle les fonctions assurées par des dispositifs de puissance (vérins, moteurs...) sont commandées dans des séquences et selon des cycles qui résultent de la programmation de l'unité de commande qui "dialogue" avec essentiellement deux types d'organes associés aux dispositifs de puissance.Il s'agit des préactionneurs (électrovannes contacteurs..) qui reçoivent des ordres de l'unité de commande et pilotent en conséquence les dispositifs de puissance (ou actionneurs) et des capteurs ou détecteurs qui émettent des informations en direction de l'unité de commande pour la renseigner sur l'état dans lequel se trouvent les dispositifs de puissance à un instant donné ou d'une manière plus générale sur l'existence ou la non-existence d'une cause (grandeur physique, évènement, présence diun objet..) dont la connaissance par l'unité de commande est requise dans le programme, et constitue une étape de son déroulement. Il faut entendre par grandeur physique non seulement la grandeur en elle-mème (courant, tension, pression, débit, température, longueur, temps..) mais également sa variation. An industrial installation, such as, for example a production machine managed by a programmable control unit, is an installation in which the functions performed by power devices (jacks, motors ...) are controlled in sequences and according to cycles which result from the programming of the control unit which "dialogues" with essentially two types of organs associated with the power devices. These are the preactuators (solenoid contactors, etc.) which receive orders from the control unit. consequently controls and controls the power devices (or actuators) and sensors or detectors which transmit information towards the control unit to inform it of the state in which the power devices are at a given instant or more generally on the existence or non-existence of a cause (physical quantity, event, presence of an object, etc.) whose knowledge by the control unit is required in the program, and constitutes a stage in its development. By physical quantity is meant not only the quantity in itself (current, voltage, pressure, flow, temperature, length, time, etc.) but also its variation.
Ce dialogue entre l'unité de commande et les organes ainsi définis s'effectue par le moyen de liaisons dont chacune celles comporte d'une manière générale, wne première partie le long de laquelle circulent des informations (signaux électroniques à bas niveau de puissance) exploitables par L'unité de commande, une seconde partie Le Long de laqueLLe circulent des signaux à un niveau d'énergie dit "puissance de commande industrielle" notablement supérieur au bas niveau susdit, mais généralement inférieur au niveau d'énergie requis par les dispositifs de puissance, ces signaux étant exploitables (en émission ou en réception) par lesdits organes, et des moyens d'interfaçage et d'adaptation pour faire correspondre des signaux de type informationneLs et des signaux au niveau de puissance de commande industrielle. This dialogue between the control unit and the organs thus defined is carried out by means of links, each of which generally comprises, a first part along which information circulates (electronic signals at low power level) usable by the control unit, a second part along which signals circulate at an energy level called "industrial control power" significantly higher than the low level mentioned above, but generally lower than the energy level required by the devices of power, these signals being usable (in transmission or in reception) by said organs, and means of interfacing and adaptation to match signals of the informational type and signals at the level of industrial control power.
Par ailleurs, La partie de liaison susdite dans laquelle circule les informations est généralement une Ligne collective de circulation successive de ces informations (appelée bus dans Les dispositifs connus) sur laquelLe Les moyens d'interfaçage et d'adaptation sont branchés. On comprend donc que chaque information circuLant sur cette Ligne coLLective doive être identifiée par L'unité de commande ou par l'organe comme étant en provenance de tel ou teL organe ou destinée à tel organe particulier. Pour ce faire, Les informations sont codées, c'est-à-dire qu'eLles comportent une donnée et une adresse et les moyens d'interfaçage comportent des circuits électroniques aptes à reconnaître Les adresses, soit pour dériver une donnée de sortie propre à une adresse, soit pour introduire une donnée d'entrée à l'adresse interrogée par l'unité de commande. Furthermore, the aforementioned connection part in which the information circulates is generally a collective line for the successive circulation of this information (called a bus in known devices) on which the interfacing and adaptation means are connected. It is therefore understood that each item of information circulating on this collective line must be identified by the control unit or by the member as coming from such or such member or intended for such particular member. To do this, the information is coded, that is to say that it comprises a datum and an address and the interfacing means comprise electronic circuits able to recognize the addresses, either to derive an output datum specific to an address, or to introduce input data to the address interrogated by the control unit.
Dans Les réalisations technoLogiques actueLLes lesdits moyens d'interfaçage et/ou d'adaptation sont portés par des cartes d'Entrées/Sorties dans lesquelles l'adresse est un code fonction de la position géographique de chaque carte et de la position géographique sur La carte des bornes de connexion des organes auxquels eLle est reliée. En d'autres termes, L'unité centrale ne peut reconnaître l'organe que par la position géographique codée de ses bornes de raccordement à la carte. Un grand nombre d'inconvénients découlent de cette disposition généraLe. In the current technological realizations, said interfacing and / or adaptation means are carried by Input / Output cards in which the address is a code depending on the geographic position of each card and the geographic position on the card. connection terminals of the bodies to which it is connected. In other words, the central unit can recognize the organ only by the coded geographical position of its connection terminals to the card. A large number of disadvantages arise from this general provision.
Le premier tient dans la nécessité d'établir un dossier machine par lequel une correspondance est établie entre les différentes bornes de la pluralité de borniers de connexion des cartes d'entrées sorties et les organes qui sont à raccorder à ces bornes. En effet, le programme de l'unité de commande étant écrit en utilisant l'adressage géo- graphique susdit, il faut établir un document permettant, d'une part au câbleur devant relier les organes individuel le- ment aux bornes et d'autre part, à l'utilisateur de la machine pour l'autoriser à effectuer l'entretien et les modifications souhaitées, de remplacer L'adresse géographique codée susdite par le nom de L'organe. The first relates to the need to establish a machine file by which a correspondence is established between the different terminals of the plurality of connection terminal blocks of the input-output cards and the members which are to be connected to these terminals. Indeed, the program of the control unit being written using the aforementioned geographic addressing, it is necessary to draw up a document making it possible, on the one hand to the cable operator who has to connect the individual components to the terminals and on the other hand hand, to the user of the machine to authorize him to carry out the maintenance and the desired modifications, to replace The above-mentioned coded geographical address with the name of the body.
Le second réside dans la source d'erreurs nombreuses, au niveau du cablage et de difficultés au niveau de l'entretien, que constitue ce type de liaisons. On comprendra aisément que le cablage doit être réalisé de manière extrêmement soignée, par une main-d'oeuvre qualifiée pour réuni r souvent deux à trois cents organes à l'unité de commande, avec un minimum d'erreurs. Il en résulte un coût du cablage seul qui est loin d'être négligeable par rapport au prix total de l'installation. The second lies in the source of numerous errors in the wiring and difficulties in terms of maintenance, which is this type of connection. It will easily be understood that the wiring must be carried out in an extremely careful manner, by a skilled workforce to r often reunite two to three hundred organs to the control unit, with a minimum of errors. This results in a cost of the wiring alone which is far from negligible compared to the total price of the installation.
La filerie qui s'échappe de l'unité programmable est souvent difficile à contenir dans des guides-cSbles ett bien que la plupart du temps rassemblée en faisceaux, nuit à l'esthétique de l'installation tout en restant exposée à l'air libre à toutes sortes de chocs ou de coups pouvant l'endommager. The wiring that escapes from the programmable unit is often difficult to contain in cable guides and although most of the time assembled in bundles, detracts from the aesthetics of the installation while remaining exposed to the open air to all kinds of shocks or blows that can damage it.
En outre, il est extrêmement compliqué d'introduire des modifications dans une installation ainsi câblée, car elles exigent de détruire les faisceaux de câbles pour y retrouver les fils concernés par le ou les organes à modifier.In addition, it is extremely complicated to introduce modifications to an installation thus wired, since they require destroying the cable bundles in order to find the wires concerned by the member or members to be modified.
On a tenté, récemment de pallier au moins en partie, ces inconvénients par une technologie dite de cartes
Entrées/Sorties décentralisées. Il s'agit en substance d'extraire de l'unité de commande, une ou plusieurs cartes pour les placer plus au voisinage des organes à desservir évitant une grande longueur de fils entre les borniers et les organes, un seul fil (ou conducteur multiple) reliant cette ou ces cartes, portées par un boitier séparé, à l'uni té centrale. Ces dispositions conservent cependant l'inconvénient majeur de l'adressage géographique et en conséquence de l'absence de souplesse de raccordement qu'un tel adressage possède du fait du programme qui assigne à chaque borne ou groupe de bornes un organe unique.Recently, at least in part, attempts have been made to overcome these drawbacks by so-called card technology.
Decentralized inputs / outputs. It is essentially a question of extracting from the control unit, one or more cards to place them more in the vicinity of the members to be served, avoiding a large length of wires between the terminal blocks and the members, a single wire (or multiple conductor ) connecting this or these cards, carried by a separate box, to the central unit. These provisions, however, retain the major drawback of geographic addressing and consequently of the lack of flexibility of connection that such addressing has due to the program which assigns to each terminal or group of terminals a single organ.
D'autres inconvénients se rencontrent dans les technologies de liaison actuellement connues. On mentionnera que dans de nombreux cas, l'organe a besoin d'une alimentation, séparée de sa liaison à L'unité de commande, en niveau de puissance adéquat .Il n'est en effet guère possible ou du moins désavantageux de mettre à proximité les uns des autres des conducteurs électriques à des niveaux de tension différents. En outre, le cablage de ces alimentations séparées exige des raccordements encombrants et coûteux. Enfin, Les cartes d'Entrées/Sorties sont des éléments dont le niveau de modularité élevé (8,12 ou 20 entrées et/ou sorties) et dont la gamme offerte ne sont pas satisfaisants pour s'adapter correctement aux besoins et à la variété des situations rencontrées sur les machines. Other drawbacks are encountered in currently known link technologies. It will be mentioned that in many cases, the member needs a power supply, separate from its connection to the control unit, in adequate power level. It is indeed hardly possible or at least disadvantageous to put at proximity of electrical conductors to each other at different voltage levels. In addition, the wiring of these separate power supplies requires bulky and expensive connections. Finally, Input / Output cards are elements with a high level of modularity (8.12 or 20 inputs and / or outputs) and whose range offered is not satisfactory to adapt properly to needs and variety situations encountered on machines.
Tous ces inconvénients montrent que les réalisations technologiques actuelles de machines automatiques gérées par des systèmes programmables, dont les avantages résident dans une grande souplesse d'emploi, de modification et d'évolution, comportent de sérieuses limites à ce que l'on pourrait attendre de machines aussi sophistiquées. All these drawbacks show that the current technological achievements of automatic machines managed by programmable systems, the advantages of which lie in great flexibility of use, modification and evolution, have serious limits to what one could expect from such sophisticated machines.
La présente invention entend remédier à ces inconvénients en proposant une technologie de liaison permettant une grande liberté dans la conception, la construction, l'entretien et les modifications d'une installation industrielle pilotée par une unité de commande programmable. The present invention intends to remedy these drawbacks by proposing a connection technology allowing great freedom in the design, construction, maintenance and modifications of an industrial installation controlled by a programmable control unit.
Elle permet en outre d'obtenir une installation esthétique, de maintenance aisée et surtout ne nécessitant pas de main d'oeuvre extrêmement qualifiée tant au stade de sa construction qu'au stade de son utiLisatin Etie constitue enfin un système simple, pour un constructeur de archines, pour intégrer dans celLes ci une technique d'automatisation par unité de commande programmabLe, apte à vaincre te sentiment d'incompétence qu'ont certains de ces constructeurs et/ou leurs clients utilisateurs de machines face à ees techniques évoluées. It also makes it possible to obtain an aesthetic installation, easy to maintain and above all not requiring extremely qualified labor both at the stage of its construction and at the stage of its use. Etie finally constitutes a simple system for a builder of Archins, to integrate into this an automation technique using a programmable control unit, able to overcome the feeling of incompetence that some of these manufacturers and / or their customers using machines face these advanced techniques.
A cet effet, dans une liaison des organes d'une installation industrielle avec une unité programmable de commande de llinstalLation, qui comprend :
- une ligne de circulation collective d'informations codées échangées entre l'installation et L'unité programmable, chacune de ces informations étant constituée par une donnée associée à une adresse, et pour chaque organe,
- des moyens électroniques aptes à dériver de la ligne de circulation susdite, la donnée destinée à l'organe ou a introduire dans cette ligne de circulation une donnée en provenance de l'organe,
- des moyens d'adaptation associés auxdits moyens éLec- troniques pour contrôler en conséquence une Ligne de transmission d'une grandeur physique reliée à L'organe.For this purpose, in a connection of the organs of an industrial installation with a programmable control unit of llinstalLation, which includes:
a line for the collective circulation of coded information exchanged between the installation and the programmable unit, each of this information consisting of data associated with an address, and for each member,
- electronic means able to derive from the aforementioned circulation line, the data intended for the organ or to introduce into this circulation line data coming from the organ,
- adaptation means associated with said electronic means for consequently controlling a transmission line of a physical quantity connected to the organ.
L'invention a pour objet un dispositif de raccordement modulaire de l'un quelconque des organes susdits à
Ladite Ligne collective constitué par
- un support comportant des moyens pour son implantation sur Ladite ligne collective,
- un module unitaire relié audit organe, contenant au moins les moyens d'adaptation susdits, et rapporté sur ledit support,
- un dispositif d'encodage permettant d'affecter aux moyens électroniques susdits contenus dans ledit support ou dans ledit module, parmi une pluralité d'adresses possibLes, l'adresse codée par laquelle l'organe en question est identifié dans le programme de l'unité de commande programmable.The subject of the invention is a modular connection device for any of the above-mentioned members
Said collective line constituted by
- a support comprising means for its establishment on said collective line,
a unitary module connected to said member, containing at least the aforementioned adaptation means, and attached to said support,
- an encoding device making it possible to assign to the aforementioned electronic means contained in said support or in said module, among a plurality of possible addresses, the coded address by which the organ in question is identified in the program of the programmable control unit.
Dans un mode de réalisation avantageux, au moins la liai son entre Le module d'adaptation et ledit support est réalisée par enfichage déconnectable. In an advantageous embodiment, at least the connection between the adaptation module and said support is produced by disconnectable plugging.
Afin de faciliter La conception, La programmmation, la construction, l'entretien et la réalisation de modifica- tions ultérieures de la machine, Ledit dispositif dXengodage comporte des moyens coopérant avec Les circuits internes des moyens électroniques susdits et des moyens de visualisation d'une transcription alphanumérique du code réalisé, une correspondance automatique et permanente étant réaLisee entre ces moyens, dans le dispositif d'encodage lui-même, de manière que, des Le stade de La conception de l'installation, puis au stade de La programmation de L'unité de commande prograusable, et jusqu'au stade de son fonctionnement donc de sa maitenance,
La transcription alphanumérique susdite constitue l'unique repère de L'organe choisi arbitrairement au moment de La conception de l'installation. In order to facilitate the design, programming, construction, maintenance and making of subsequent modifications to the machine, the said encoding device comprises means cooperating with the internal circuits of the above-mentioned electronic means and means for displaying a alphanumeric transcription of the code produced, an automatic and permanent correspondence being established between these means, in the encoding device itself, so that, from the design stage of the installation, then at the programming stage of L '' prograusable control unit, and up to the stage of its operation therefore of its maintenance,
The aforementioned alphanumeric transcription constitutes the only reference of the organ arbitrarily chosen at the time of the design of the installation.
L'invention, consistant en La combinasson de ces moyens électroniques, d'adaptation et d'encodage-reperage peut être réaLisée de plusieurs manières différentes selon La place dans Le support ou dans Le module, à LaqueLLe sont implantés ces moyens. The invention, consisting of the combination of these electronic means, adaptation and coding-tracking can be carried out in several different ways depending on the place in the support or in the module, where these means are installed.
Dans l'un de ces modes de réalisation, Le support susdit contient Lesdits moyens électroniques, Le dispositif d'encodage étant porté par ledit support de manière que Les moyens de visualisation susdits restent visibles de L'dite rieur du support. In one of these embodiments, the aforesaid support contains said electronic means, the encoding device being carried by said support so that the above display means remain visible from said laughter of the support.
Dans un autre mode de réalisation, Le nodule susdit contient Lesdits moyens électroniques, le dispositif d'encodage étant porté par Ledit module de maniere que Les moyens de visualisation susdits restent visibles de l-exte- rieur du module Lorsqu'il est connecté au support
Par ailleurs, Les informations codees circulant sur la Ligne collective susdite peuvent être de deui grands types distincts : soit elles sont constituées par L'état instantané de n conducteurs parallèles qui constituent la Ligne
de circulation collective susdite, auquel cas elles sont
exploitables directement par lesdits moyens électroniques
encodé "en parallèle", soit elles sont constituées par des
signaux circulant sur une seule ligne (électrique ou optique)
qulil convient de convertir en un état instantané de tension
de n conducteurs. Dans ce dernier cas, les moyens électri
ques contiennent un circuit électronique de transformation
des informations codées du type série sur la ligne collective
en informations codées de type parallèle pour les rendre
exploitables par Lesdits moyens électroniques encodés en paraL lèle. In another embodiment, the aforesaid nodule contains said electronic means, the encoding device being carried by said module so that the aforementioned display means remain visible from outside the module when it is connected to the support.
In addition, the coded information circulating on the aforementioned collective Line can be of two large distinct types: either they consist of the instantaneous state of n parallel conductors which constitute the Line
of the above collective circulation, in which case they are
directly usable by said electronic means
encoded "in parallel", or they consist of
signals flowing on a single line (electrical or optical)
which should be converted into an instantaneous state of tension
of n conductors. In the latter case, the electrical means
that contain an electronic transformation circuit
coded information of the serial type on the collective line
in parallel coded information to make them
exploitable by the said electronic means encoded in parallel.
Ce circuit électronique péut être, quelque soit
le mode de réalisation précédemment évoqué, soit contenu dans
ledit support, soit contenu dans ledit module, la différence
étant que le nombre des connexions débrochables entre module
et support est nettement pLus important Lorsque le circuit
éLectronique est placé dans le support.This electronic circuit can be, whatever
the previously mentioned embodiment, either contained in
said support, be contained in said module, the difference
being that the number of withdrawable connections between modules
and support is clearly more important When the circuit
electronics is placed in the holder.
On a rappelé ci-dessus qu'il existait deux grands
types d'organe, l'un regroupant les organes receveurs d'une
donnée traduite en grandeur physique (préactionneurs), L'autre
regroupant les organes émetteurs d'une grandeur physique
convertie en donnée pour L'unité de commande programmable (détecteurs, capteurs,..).We recalled above that there were two major
types of organ, one grouping the recipient organs of a
data translated into physical quantity (preactuators), The other
grouping the bodies emitting a physical quantity
converted into data for the programmable control unit (detectors, sensors, etc.).
Ainsi dans le cas où l'organe susdit est receveur d'une grandeur physique le module est un moduLe de sortie dans Lequel les moyens d'adaptation sont constitués par un interrupteur d'une ligne d'alimentation d'un générateur de signal dans la ligne de transmission susdite, ladite ligne d'alimentation étant connectée à une source d'énergie électrique à un niveau de commande industrielle au moyen de la connexion dudit module audit support. Thus, in the case where the aforesaid member receives a physical quantity, the module is an output module in which the adaptation means consist of a switch of a supply line of a signal generator in the said transmission line, said supply line being connected to an electrical power source at an industrial control level by means of the connection of said module to said support.
Il existe plusieurs cas particuliers d'application en fonction des diverses grandeurs physiques aptes à être reçues par l'organe. There are several specific cases of application depending on the various physical quantities capable of being received by the organ.
Ainsi, dans le cas où cette grandeur physique est électrique (par exemple une tension) le générateur de signal est constitué par L'interrupteur lui-même, ladite ligne d'alimentation et la ligne de transmission susdite étant confondues. Thus, in the case where this physical quantity is electrical (for example a voltage) the signal generator is constituted by the switch itself, said supply line and the above transmission line being combined.
L'invention s'applique également au cas où Le générateur de signal est constitué par une électrovanne pneumatique, la ligne d'alimentation étant constituée par le circuit électrique d'excitation de l'électrovanne, la ligne de transmission susdite étant constituée par un conduit pneumatique reliant L'organe à une source de pression par L'inter- médiaire de ladite électrovanne. Il sera alors avantageux que
Ladite électrovanne soit portée par ledit module.The invention also applies to the case where the signal generator is constituted by a pneumatic solenoid valve, the supply line being constituted by the electric circuit for excitation of the solenoid valve, the aforementioned transmission line being constituted by a conduit pneumatic connecting the organ to a pressure source via said solenoid valve. It will then be advantageous if
Said solenoid valve is carried by said module.
Dans un autre cas, le générateur de signal est constitué par un coupteur opto-électrique, ladite ligne d'ali- mentation étant constituée par un circuit électrique d'excitation dudit coupteur, ladite ligne de transmission étant constituée par une fibre optique reliant L'organe audit coupleur, le coupleur pouvant être avantageusement porté par ledit module. In another case, the signal generator is constituted by an opto-electric sensor, said supply line being constituted by an electric circuit for excitation of said sensor, said transmission line being constituted by an optical fiber connecting L ′ member to said coupler, the coupler can advantageously be carried by said module.
Dans le cas maintenant où L'organe est un organe émetteur d'une grandeur physique sous la forme d'un signal, le module est un module d'entrée dans Lequel les moyens d'adaptation sont constitués par un lecteur dudit signal. In the case now where the organ is an organ emitting a physical quantity in the form of a signal, the module is an input module in which the adaptation means are constituted by a reader of said signal.
Plusieurs variantes sont alors à considérer. Several variants are then to be considered.
Tout d'abord, l'organe est un capteur à contact et le signal qu'il émet, un courant électrique dans une Ligne fermée par ledit capteur et connectée à une source d'énergie électrique à un niveau de commande industrielle, au moyen de la connexion dudit module audit support. Ensuite, l'organe peut être un détecteur trois fils alimenté en énergie électrique à un niveau de commande industrielle par une ligne d'alimentation connectée à une source d'énergie au moyen de la connexion du module ou support. First, the organ is a contact sensor and the signal it emits, an electric current in a Line closed by said sensor and connected to a source of electrical energy at an industrial control level, by means of the connection of said module to said support. Then, the member can be a three-wire detector supplied with electrical energy at an industrial control level by a supply line connected to an energy source by means of the connection of the module or support.
Dans une autre variante, l'organe susdit est une dérivation de contrôle d'un conduit de pression, le signal étant un signal de pression positif ou négatif, les moyens d'adaptation comprenant un circuit électrique, dont un élément est piloté par la pression régnant dans le conduit susdit, fermé sur une source d'énergie par la connexion du module au support. In another variant, the above-mentioned member is a control bypass of a pressure conduit, the signal being a positive or negative pressure signal, the adaptation means comprising an electrical circuit, one element of which is controlled by pressure prevailing in the above-mentioned conduit, closed on an energy source by the connection of the module to the support.
Dans une autre variante, l'organe susdit est un capteur optique, qui est relié par une première fibre optique à un coup leur opto-électrique formant lecteur de signal, et qui est alimenté en énergie optique par une seconde fibre optique issue d'un coupleur électro-optique dont l'excitation est assurée par une ligne électrique fermée sur une source d'énergie à un niveau adapté, par la connexion du module au support. In another variant, the aforementioned member is an optical sensor, which is connected by a first optical fiber to a shot their optoelectric forming a signal reader, and which is supplied with optical energy by a second optical fiber from a electro-optical coupler, the excitation of which is ensured by an electric line closed on an energy source at an appropriate level, by the connection of the module to the support.
Selon un autre aspect de l'invention, alors que le module est toujours unitaire pour chaque organe à relier, le support susdit peut être constitué par un boitier à l'in- térieur duquel des moyens sont prévus pour dériver la ligne collective susdite et qui comporte des moyens de connexion multiple pour recevoir une pluralité de modules parallèles entre eux. According to another aspect of the invention, while the module is always unitary for each member to be connected, the aforementioned support can be constituted by a box inside which means are provided for deriving the aforementioned collective line and which comprises multiple connection means for receiving a plurality of modules parallel to each other.
Il sera avantageux, dans le cas d'une pluralité de modules implantées sur un bottier, que l'ensemble des boitier et modules associés forme un volume parallélépipédisque dont une face frontale comporte, de préférence vers l'un de ses bords, les moyens de visualisation du dispositif d'encodage, la surface restante de cette face frontale étant équipée de moyens de signalisation relatifs à la nature (entrée ou sortie) de chaque module et à son fonctionnement. It will be advantageous, in the case of a plurality of modules installed on a shoemaker, that all of the boxes and associated modules form a parallelepiped volume whose front face preferably includes, towards one of its edges, the means of display of the encoding device, the remaining surface of this front face being equipped with signaling means relating to the nature (input or output) of each module and to its operation.
On peut également disposer sur cette face des moyens de visualisation d'un réglage du moyen d'adaptation, réglage pouvant être manuel ou par programmation et relatif dans le cas de modules d'entrée à l'établissement d'un seuil de déclenchement et dans le cas de modules de sortie, à l'ajustement fin des fonctions d'adaptation telle qu'une loi de passage de la grandeur physique, un niveau de coupure pour un fusible... It is also possible to have on this face means for displaying an adjustment of the adaptation means, adjustment which can be manual or by programming and relative in the case of input modules to the establishment of a triggering threshold and in the case of output modules, with the fine adjustment of the adaptation functions such as a law of passage of the physical quantity, a cut-off level for a fuse ...
Un avantage supplémentaire peut être tiré du fait qu 'une face dudit volume perpendicuLaire-à ladite face frontale, notamment celle adjacente au bord susdit, est équipée de moyens de commande ou de forçage actionnabLes manuellement et agissant sur Les circuits des moyens électroniques pour simuler une donnée émise par L'organe dans Le cas d'un module d'entrée et pour simuler une donnée émise par l'uni té de commande dans Le cas d'un module de sortie, lesdits moyens étant disposés de préférence au voisinage du bord
commun aux deux faces.An additional advantage can be drawn from the fact that one face of said volume perpendicular to said front face, in particular that adjacent to the abovementioned edge, is equipped with control or forcing means which can be actuated manually and acting on the circuits of electronic means to simulate a data sent by the unit in the case of an input module and to simulate data sent by the control unit in the case of an output module, said means being preferably arranged near the edge
common to both sides.
Les moyens de connexion multiple peuvent être répartis sur un plan de pose, ou peuvent être constitués par une pluralité d'embases associables par juxtaposition de part et d'autre d'un bottier de dérivation. The multiple connection means can be distributed on a laying plane, or can be constituted by a plurality of bases which can be combined by juxtaposition on either side of a bypass shoemaker.
On notera enfin que si, dans la majorité des applications de L'invention, la ligne collective susdite est constituée par un cible formant bus souple courant Le Long de l'installation pour que les boîtiers soient implantés à proximité des organes susdits, il existe des applications, pour petites installations notamment, où le module associé à chaque organe peut être directement implanté sur une carte de communication de l'uni té centrale elle-même, et ce, de manière facilement débrochable. Dans d'autres applications, le module peut être directement associé à l'organe et réuni à un bottier de dérivation du câble collectif au moyen d'un capable déconnectable. Finally, it should be noted that if, in the majority of the applications of the invention, the aforementioned collective line is constituted by a target forming a flexible bus running along the installation so that the boxes are located near the aforementioned organs, there are applications, in particular for small installations, where the module associated with each member can be directly installed on a communication card of the central unit itself, and this, in an easily withdrawable manner. In other applications, the module can be directly associated with the member and joined to a shunt for branching the collective cable by means of a disconnectable capacitor.
L'invention sera mieux comprise au cours de La description donnée ci-après à titre d'exemple purement indicatif et non limitatif qui permettra d'en dégager les avantages et les caractéristiques secondaires. The invention will be better understood during the description given below by way of purely indicative and non-limiting example which will make it possible to identify the advantages and the secondary characteristics thereof.
Il sera fait référence aux dessins annexés dans lesquels
- la figure 1 est une illustration schématique de l'art antérieur ;
- la figure 2 illustre de manière schématique les dispositions générales de l'invention ;
- la figure 3 veut illustrer, par un schéma sim- plifié et partiel d'une installation industrielle faisant application de l'invention, l'intérêt des dispositions de repérage-encodage illustré par un premier mode de réalisation;
- les figures 4 et 5 illustrent par des schémas le principe d'encodage d'un dispositif logique;
- les figures 6 et 7 sont l'iiLustration extérieure et en coupe d'un second moyen de repérage-encodage selon l'invention ;
- les figures 8A, 8B et 9 illustrent schématiquement la répartition possible des différents circuits logiques et d'adaptation entre le module et le support de l'invention ;;
- les figures 10A à 10C sont des schémas semblables à ceux 8A,8B et 9 précédents intégrant un circuit électronique de transformation de signaux informationnels série en signaux parallèles ;
- les figures 11A,11B, 12 et 13 montrent des schémas possibles de modules d'adaptation destinés à des organes receveurs de signaux ;
- les figures 14, 15, 16, 17A et 17B montrent des schémas de modules d'adaptation d'entrée destinée à âtre reliés à des organes émetteurs de signaux ;
- les figures 18 et 19 illustrent deux variantes d'un mode de réalisation d'un bottier de support d'une pluralité de modules ;
- la figure 20 illustre un autre mode de réalisation de l'ensemble support et pluralité de modules ;
- la figure 21 est une vue en coupe d'un ensemble conforme à l'invention pourvu d'un capot de protection ; ;
- la figure 22 est un autre mode de réalisation d'un ensemble boîtier-modules de raccordement selon l'invention;
- les figures 23 et 24 sont deux vues schématiques de deux autres types de liaison d'un module avec le bus de circulation des informations ;
- la figure 25 est une illustration schématique d'un module particulier par lequel deux organes sont reliés à L'unité de commande et sont reliés entre eux.Reference will be made to the accompanying drawings in which
- Figure 1 is a schematic illustration of the prior art;
- Figure 2 schematically illustrates the general provisions of the invention;
FIG. 3 wants to illustrate, by a simplified and partial diagram of an industrial installation applying the invention, the advantage of the location-encoding arrangements illustrated by a first embodiment;
- Figures 4 and 5 illustrate by diagrams the principle of encoding a logic device;
- Figures 6 and 7 are the external iii and sectional illustration of a second locating-encoding means according to the invention;
- Figures 8A, 8B and 9 schematically illustrate the possible distribution of the different logic and adaptation circuits between the module and the support of the invention;
- Figures 10A to 10C are diagrams similar to those 8A, 8B and 9 above incorporating an electronic circuit for transforming serial information signals into parallel signals;
- Figures 11A, 11B, 12 and 13 show possible diagrams of adaptation modules intended for signal receiving members;
- Figures 14, 15, 16, 17A and 17B show diagrams of input adaptation modules intended to be connected to signal emitting members;
- Figures 18 and 19 illustrate two variants of an embodiment of a housing for supporting a plurality of modules;
- Figure 20 illustrates another embodiment of the support assembly and plurality of modules;
- Figure 21 is a sectional view of an assembly according to the invention provided with a protective cover; ;
- Figure 22 is another embodiment of a housing-connection module assembly according to the invention;
- Figures 23 and 24 are two schematic views of two other types of connection of a module with the information flow bus;
- Figure 25 is a schematic illustration of a particular module by which two members are connected to the control unit and are interconnected.
On rappellera qu'une unité de commande programmable appelée généralement automate programmable fait intervenir un processeur permettant d'assurer, dans un certain ordre défini par le programme, la commande de préactionneurs associés à des dispositifs de puissance, en fonction des informations fournies par des capteurs ou des détecteurs. It will be recalled that a programmable control unit generally called a programmable controller involves a processor making it possible to ensure, in a certain order defined by the program, the control of preactuators associated with power devices, as a function of the information supplied by sensors. or detectors.
La communication de l'unité centrale avec l'extérieur s'effectue au moyen de circuits d'Entrée/Sortie reliés au Bus lui-même relié à L'unité de commande.The communication of the central unit with the outside takes place by means of Input / Output circuits connected to the Bus itself connected to the control unit.
On voit sur la figure 1 l'illustration schématique d'une disposition connue dans laquelle les circuits d'Entrée/Sortie sont constitués sur une pluralité de cartes de circuits imprimés logées dans un bottier 1, connectées au bus 2 susdit et possédant des borniers 3 destinés à assurer une liaison déconnectable entre des plages de connexion que possède chaque carte et les conducteurs 4 reliant l'automate auxdits préactionneurs et détecteurs, tels qu'ils sont schématisés par les références Sa, 5b, 5c... A chacun de ces organes 5a... 5c , sont assignées, par construction une ou plusieurs bornes de connexion portées par le bornier 3 luimême identifié par la carte qui le porte.Les consignes de raccordement sont contenues dans un document (dossier machine) qui établit la correspondance des bornes et des organes à y raccorder par l'intermédiaire de borniers secondaires 3a, 3b. We see in Figure 1 the schematic illustration of a known arrangement in which the input / output circuits are formed on a plurality of printed circuit boards housed in a case 1, connected to the bus 2 above and having terminals 3 intended to ensure a disconnectable connection between connection pads which each card has and the conductors 4 connecting the automaton to said preactuators and detectors, as shown diagrammatically by the references Sa, 5b, 5c ... to each of these members 5a ... 5c, are assigned, by construction, one or more connection terminals carried by terminal block 3 itself identified by the card carrying it. The connection instructions are contained in a document (machine file) which establishes the correspondence of the terminals and members to be connected thereto via secondary terminal blocks 3a, 3b.
On conçoit la complexité d'une telle opération lorsqu'il s'agit d'une ou plusieurs centaines d'organes à raccorder, souvent éloignés les uns des autres. Le cablage exige donc une attention très soutenue et beaucoup de précautions en même temps qu'une certaine habileté pour qu'en final, les raccordements réalisés soient réunis en faisceaux pour éviter des échevaux de fils entremêlés nuisant à l'esthétique et à la sécurité de l'installation.We can understand the complexity of such an operation when it is a question of one or more hundreds of members to be connected, often distant from each other. The cabling therefore requires very close attention and a lot of precautions along with a certain skill so that, in the end, the connections made are bundled together to avoid tangles of intertwined wires detrimental to the aesthetics and safety of the installation.
Cette figure 1 illustre également une solution partielle au problème du cablage d'une installation à l'automate programmable, qui est actuellement développée par le moyen des cartes Entrée/Sortie décentralisées, c'est-å-dire extraites du boitier 1 pour être rapprochées, comme le montre le boîtier 6, des organes 7a, 7b auxquels elles doivent être raccordées. La liaison à l'unité centrale de telles cartes est réalisée par une extension appropriée 8 du bus de commu- nication issue directement du processeur par l'intermédiaire de moyens de connexions et d'adaptation réalisés dans le boîtier 1. This FIG. 1 also illustrates a partial solution to the problem of wiring an installation to the programmable controller, which is currently being developed by means of decentralized input / output cards, that is to say extracted from the box 1 to be compared. , as shown in the housing 6, members 7a, 7b to which they must be connected. The connection to the central unit of such cards is carried out by an appropriate extension 8 of the communication bus coming directly from the processor by means of connection and adaptation means produced in the housing 1.
Cette solution diminue effectivement les longeurs de fils ou de cables de liaison des organes aux borniers associés aux cartes d'Entrée/Sortie, tout en conservant la contrainte d'avoir recours à un document pour affecter aux organes leurs bornes de connexion. En d'autres termes, l'unité de commande ne connait les organes que par la position géographique de la carte et/ou,dans cette carte, par la position géographique des bornes de connexion. This solution effectively reduces the lengths of wires or cables connecting the organs to the terminal blocks associated with the Input / Output cards, while retaining the constraint of having to use a document to assign the organs their connection terminals. In other words, the control unit only knows the organs by the geographical position of the card and / or, in this card, by the geographical position of the connection terminals.
Outre les contraintes qu'impose au cablage ce type de moyens de raccordement des organes à l'unité de commande, leur conception elle-même est une restriction technologique aux possibilités d'adaptation et d'évolution d'une installation commandée par un automate programmable. Ainsi on rappellera que le caractère groupé des entrées, des sorties ou une combinaison des deux, fige une certaine configuration de l'installation prévue au moment de sa conception et dont la modification ou l'évolution n'est guère possible de manière simple.S'ajoutant à l'inconvénient dû à ce groupement, la gamme de cartes d'entrées/sorties offerte aux constructeurs de machines est relativement étroite pour prendre en compte la variété des situations rencontrées, et chaque carte de cette gamme présente des Entrées et/ou Sorties multiples ne permettant pas d'ajuster correctement le nombre des points de rac cordement offerts au nombre de ceux dont on a besoin ni de répondre de manière strictement adaptée, à La spécificité de chaque raccordement. In addition to the constraints imposed by wiring this type of means for connecting the organs to the control unit, their design itself is a technological restriction on the possibilities of adaptation and evolution of an installation controlled by a programmable controller. . Thus, it will be recalled that the grouped nature of the inputs, outputs or a combination of the two, freezes a certain configuration of the installation planned at the time of its design and the modification or evolution of which is hardly possible in a simple manner. '' Adding to the drawback due to this grouping, the range of input / output cards offered to machine builders is relatively narrow to take into account the variety of situations encountered, and each card in this range has inputs and / or Multiple outputs do not allow to correctly adjust the number of connection points offered to the number of those that are needed nor to respond in a strictly adapted manner, to the specificity of each connection.
La figure 2 est une vue très schématique du dispositif de raccordement selon !'invention montrant la combinaison générale de moyens par lesquels le raccordement de chaque organe à l'unité de commande est rendu rationnel et la fabrication des composants standardisée et divisée en une gamme évolutive pouvant répondre de manière précise à un accroissement des besoins né soit de L'évolution de la technologie, soit d'une amélioration des installations. FIG. 2 is a very schematic view of the connection device according to the invention showing the general combination of means by which the connection of each member to the control unit is made rational and the manufacture of the components standardized and divided into an evolving range able to respond precisely to an increase in needs arising either from the evolution of technology, or from an improvement in facilities.
Ainsi en 10 on-a représenté une ligne collective de circulations d'informations codées échangées entre les organes tels que ceux 11 et 12 de l'installation et L'unité de commande programmable qui n'est pas représentée. Cette ligne peut être constituée de plusieurs manières différentes selon la nature des signaux électroniques optiques ou autres et la manière dont le code est réalisé. On mentionnera à titre d'exemple un conducteur multiple comportant une pluralité de fils dont l'état de tension de certains d'entre eux à un instant donné constitue, en combinaison, une adresse, tandis que L'état de tension de l'un au moins des fils restant au meme instant ou à un instant déterminé par rapport à l'ins- tant susdit, constitue la donnée de l'information associée à ladite adresse.Un autre exemple de ligne collective de circulation des informations peut être constitué par une paire de conducteurs torsadée dans laquelle la circulation des informations est en série constituée d'impulsions successives dont l'espacement et la durée constituent un certain langage
codé traité selon une procédure connue. Ce peut être également une fibre optique (ou une paire de fibres optiques) le long de laquelle, à l'instar de la paire torsadée susdite, des impulsions optiques se propagent.Thus in 10 there is shown a collective line of coded information flows exchanged between bodies such as those 11 and 12 of the installation and the programmable control unit which is not shown. This line can be constituted in several different ways depending on the nature of the optical or other electronic signals and the way in which the code is produced. An example is a multiple conductor comprising a plurality of wires whose voltage state of some of them at a given instant constitutes, in combination, an address, while the voltage state of one at least of the wires remaining at the same instant or at a specific instant relative to the aforementioned instant, constitutes the data item of information associated with said address. Another example of a collective line for circulating information can be constituted by a pair of twisted conductors in which the flow of information is in series made up of successive pulses whose spacing and duration constitute a certain language
coded processed according to a known procedure. It can also be an optical fiber (or a pair of optical fibers) along which, like the above twisted pair, optical pulses propagate.
Chaque organe 11,12 est raccordé à cette ligne 10 par un support 13 ou 14 comportant des moyens pour son implan tation en un endroit quelconque de la Ligne, ces moyens ayantpour fonction de réaliser une connexion apte à dériver les informations circulant dans la ligne vers des moyens électroniques aptes à reconnaître parmi celles-ci celle qui est destinée à l'organe, que ce soit pour transmettre une donnée à celui-ci ou pour L'interroger et recevoir une donnée de celui-ci, et par un module 15, 16 qui coopère avec ledit support 13 ou 14 sur lequel il peut être rapporté, soit une fois pour toutes, soit de manière déconnectable.Ce module, comme cela sera expliqué plus en détail en regard des figures suivantes, comporte au moins les moyens d'adaptation, connus en eux-mêmes qui permettent de faire correspondre une donnée appartenant à l'information à une grandeur physique exploitable par L'organe (courant électrique à un niveau de tension supérieur à celui de la donnée, flux optique, pression par des moyens d'établissement d'un raccordement à une source de pression..) ou de transformer une grandeur physique en une donnée exploitable par L'unité de commande (transformation d'un signaL électrique en un signal de niveau inférieur compatible avec l'électronique d'interface, transformation d'un signal optique ou pneumatique, ou hydraulique en un signal électronique, transformation d'une température, d'une variation de flux.... égale- ment en un signal électronique). Each member 11, 12 is connected to this line 10 by a support 13 or 14 comprising means for its installation in any location on the Line, these means having the function of producing a connection capable of deriving the information circulating in the line to electronic means capable of recognizing among these that which is intended for the organ, whether it is for transmitting data to it or for interrogating it and receiving data from it, and by a module 15, 16 which cooperates with said support 13 or 14 to which it can be attached, either once and for all, or in a disconnectable manner. This module, as will be explained in more detail with reference to the following figures, comprises at least the means of adaptation, known in themselves which make it possible to correspond a data item belonging to the information to a physical quantity exploitable by the organ (electric current at a voltage level higher than that of the data item, optical flow, press ion by means of establishing a connection to a pressure source, etc.) or of transforming a physical quantity into data usable by the control unit (transformation of an electrical signal into a lower level signal compatible with interface electronics, transformation of an optical or pneumatic, or hydraulic signal into an electronic signal, transformation of a temperature, a flow variation, etc. also into an electronic signal).
Ce module peut également contenir tout ou partie des moyens électroniques susdits. Ainsi dans le cas du module 15, on a voulu représenter un module qui ne comporte que la partie des moyens électroniques propre à ne traiter que la donnée destinée à L'organe ou émise par l'organe au travers desdits moyens d'adaptation, la dérivation de cette donnée parmi toutes celles qui circulent sous forme d'informations codées dans la Ligne 10 ayant été réalisée par l'autre partie des moyens électroniques intégrée dans le support 13 et "au contact"de toutes ces informations. En revanche, dans Le cas du module 16, ce dernier contient également les moyens électroniques permettant de sélectionner, par l'adresse codée, la donnée échangée.Le support 14 n'incorpore quant à lui que des moyens de connexion capables de dériver toutes les informations circulant dans la ligne 10 ou, associés à ces moyens, des moyens électroniques de traitement des informations en elles-mêmes pour essentiellement changer Leur procédure de
codage (transformer par exemple une transmission en série Le
long d'une paire torsadée ou de fibres optiques en une transmission dite "en parallèle" sur une pLuralité de conducteurs).This module can also contain all or part of the above electronic means. Thus in the case of module 15, we wanted to represent a module which only includes the part of the electronic means capable of processing only the data intended for the organ or emitted by the organ through said adaptation means, the derivation of this data among all those which circulate in the form of information coded in Line 10 having been produced by the other part of the electronic means integrated in the support 13 and "in contact" with all this information. On the other hand, in the case of the module 16, the latter also contains the electronic means making it possible to select, by coded address, the data exchanged. The support 14 only incorporates connection means capable of deriving all the information circulating in line 10 or, associated with these means, electronic means of processing the information in itself to essentially change Their procedure
coding (transforming for example a serial transmission Le
along a twisted pair or optical fibers in a so-called "parallel" transmission on a plurality of conductors).
Enfin, en plus du support et du module susdits,
le troisième moyen général de L'invention est un dispositif d'encodage 17,18 qui permet de donner aux moyens électroniques susdits une adresse qui est conforme à L'adresse par Laquelle
l'unité centrale connaît l'organe en cause teL qu'il a été
identifié et nommé dans le programme de cette unité de commande. Ce dispositif d'encodage 17,18 consiste en des moyens pour créer dans un circuit électronique, connu en lui-même, de reconnaissance d'adresse, une va leur de consigne consistant à porter, dans une combinaison prédéterminée représentant l'adresse, un certain nombre de conducteurs électriques, parmi une pluralité pré-existante de ceux-ci, à un potentieL en réalisant Les contacts appropriés entre ces conducteurs et une source de tension.Les figures 4 à 7B illustrent schéma tiquement un tel dispositif et sa coopération avec le circuit électronique de reconnaissance. Le dispositif d'encodage, tel que 17, coopèrera avec le boîtier 13 lorsque Le circuit électronique correspondant y sera intégré ou tel que 18, avec le module 16, lorsque ce dernier comporte ledit circuit électronique.Finally, in addition to the above support and module,
the third general means of the invention is an encoding device 17,18 which makes it possible to give the abovementioned electronic means an address which conforms to the address by which
the central unit knows the organ in question, as it was
identified and named in the program of this control unit. This encoding device 17, 18 consists of means for creating, in an electronic circuit, known per se, of address recognition, a set value consisting in carrying, in a predetermined combination representing the address, a a number of electrical conductors, among a pre-existing plurality of these, to a potential by making the appropriate contacts between these conductors and a voltage source. FIGS. 4 to 7B illustrate diagrammatically such a device and its cooperation with the electronic recognition circuit. The encoding device, such as 17, will cooperate with the housing 13 when the corresponding electronic circuit is integrated therein or such as 18, with the module 16, when the latter includes said electronic circuit.
On voit, en regard de cette figure 2, que les moyens essentiels de l'invention, support, module contenant au moins les moyens d'adaptation spécifiquesà L'organe, et dispositif d'encodafle, présentent l'avantage d'offrir un raccordement rationnel de chaque organe à l'unité de commande. It can be seen, with regard to this FIG. 2, that the essential means of the invention, support, module containing at least the means of adaptation specific to the organ, and encoder device, have the advantage of offering a connection rational of each organ to the control unit.
La ligne collective 10 pouvant s'étendre tout au long de l'installation, passe à proximité de chaque organe ou groupe d'organes. De ce fait, les seuls fils de raccordement de chaque organe à cette ligne sont de longueur réduite et peuvent être rassemblés en petits faisceaux. En outre, la conception des moyens de raccordement selon l'invention, se prète à un groupement rationnel des raccordements sur plusieurs supports collectifs dans lesquels peuvent avantageusement être regroupés tout ou partie de moyens électroniques assurant des fonctions communes pour tous les organes, la spéci- ficité de chaque organe se retrouvant au niveau du module contenant les moyens d'adaptation qui pourra être facilement échangeable comme le montrent les figures suivantes.Cette disposition permet, pour un constructeur de composants, d'envisager une gamme de modules adaptés à chacun des types de capteurs, détecteurs ou préactionneurs existant sur le marché ou à venir. Par ailleurs, on pourra également rationnaliser les alimentations que nécessitent les actionneurs ou certains détecteurs au niveau de puissance de commande industrielle, en apportant ces alimentations sur chacun des supports collectifs susdits, soit de manière séparée soit, dans certains cas, le long de la ligne collective dans un passe-fil commun protégé de manière adéquate contre toute perturbation venant dé l'extérieur et comportant de manière interne une isolation de la ligne collective par rapport à la ligne d'alimentation.Outre ces avantages qui apparaitront dans ce qui suit, l'invention, par un mode particulier et préféré de réalisation du dispositif d'encodage susdit, a une influence particulièrement intéressante sur toute la vie de l'installation, depuis sa conception, en passant par sa construction, la programmation de l'unité centrale, sa maintenance et ses modifications ultérieures.The collective line 10 which can extend throughout the installation, passes close to each member or group of members. Therefore, the only wires connecting each member to this line are of reduced length and can be gathered in small bundles. In addition, the design of the connection means according to the invention lends itself to a rational grouping of connections on several collective supports in which can advantageously be grouped all or part of electronic means ensuring common functions for all the organs, the specific each unit is found at the level of the module containing the adaptation means which can be easily exchanged as shown in the following figures. This arrangement allows, for a manufacturer of components, to envisage a range of modules adapted to each of the types of sensors, detectors or preactuators existing on the market or to come. Furthermore, it is also possible to rationalize the power supplies required by the actuators or certain detectors at the level of industrial control power, by bringing these power supplies to each of the above collective supports, either separately or, in certain cases, along the line. collective in a common grommet adequately protected against any disturbance coming from outside and internally comprising an insulation of the collective line with respect to the supply line. In addition to these advantages which will appear in what follows, the the invention, by a particular and preferred embodiment of the above-mentioned encoding device, has a particularly interesting influence on the entire life of the installation, from its conception, through its construction, the programming of the central unit, its maintenance and subsequent modifications.
La figure 3 illustre par un dessin schématique non seulement un mode particulier de réalisation du dispositif d'encodage, mais également les conséquences de son utilisation pour toute L'installation. FIG. 3 illustrates by a schematic drawing not only a particular embodiment of the encoding device, but also the consequences of its use for the entire installation.
On a représenté sur cette figure en 20 une portion de machine quelconque dont le bâti 21 porte un dispositif de puissance 22 tel qu'un moteur dont le préactionneur 23 peut etre un contacteur. Ce dernier est relié par un câble 24 à un module d'adaptation 25 lui-même enfiché dans un support 26. Le support 26 coopère comme décrit précédemment avec une ligne-bus 27 reliée à une unité centrale de commande 28. En 29 on a voulu représenter une console de programmation de l'unité centrale, sur L'écran de laquelle apparaît La phase de programme relative au contacteur 23. This figure shows in 20 a portion of any machine whose frame 21 carries a power device 22 such as a motor whose preactuator 23 can be a contactor. The latter is connected by a cable 24 to an adaptation module 25 which is itself plugged into a support 26. The support 26 cooperates as described above with a bus line 27 connected to a central control unit 28. At 29 we have wanted to represent a programming console of the central unit, on the screen of which appears the program phase relating to contactor 23.
Le module 25 est, sur cette figure, représenté à plus grande échelle, pour faire apparaitre un dispositif d'encodage 30 enfichable dans le module 25 par des broches 31 coopérant avec des bornes femelles 32 portées par le moduLe. The module 25 is, in this figure, shown on a larger scale, to reveal an encoding device 30 pluggable into the module 25 by pins 31 cooperating with female terminals 32 carried by the module.
Les bornes constituent des éléments de connexion de la pLuralité de fils conducteurs susdite du circuit électronique de reconnaissance, et les broches 31 assurent une connexion de certaines de celles-ci avec une source de potentiel. A l'in- térieur du dispositif 30 existe une électronique adaptée permettant la distribution sur chacune des broches concernées du potentiel qui pourrait provenir également d'une broche 31 particulière lorsqu'elle est enfichée dans une borne correspondante du module. Cette électronique peut être programmable pour établir telle ou telle distribution particulière parmi la pluralité des distributions possibles.The terminals constitute connection elements of the aforementioned plurality of conducting wires of the electronic recognition circuit, and the pins 31 ensure connection of some of these with a source of potential. Inside the device 30 there is suitable electronics allowing the distribution on each of the pins concerned of the potential which could also come from a particular pin 31 when it is plugged into a corresponding terminal of the module. This electronics can be programmable to establish a particular distribution among the plurality of possible distributions.
En outre, le dispositif 30 possède sur sa face visible depuis L'extérieur du module 25 lorsqu'il y est enfiché, un repère 5A constituant la traduction en langage clair, par exemple alphanumérique, du code réalisé par programmation. Ce repère peut apparaître sur un panneau de visualisation comportant des cristaux liquides reliés à un circuit électronique assurant la correspondance automatique, et le maintien de cette correspondance et de cet affichage, entre le code programmé et le repère. On peut également envisager un marquage mécanique de cette face extérieure qui constitue rait une validation du code programmé et un verrouillage de ce dernier lorsque le repère marqué correspond au code programmé. In addition, the device 30 has on its face visible from the outside of the module 25 when it is inserted therein, a mark 5A constituting the translation in plain language, for example alphanumeric, of the code produced by programming. This mark may appear on a display panel comprising liquid crystals connected to an electronic circuit ensuring automatic correspondence, and the maintenance of this correspondence and of this display, between the programmed code and the mark. One can also envisage a mechanical marking of this external face which would constitute a validation of the programmed code and a locking of the latter when the marked mark corresponds to the programmed code.
Par cet arrangement simultané et automatique de l'encodage et du repérage, l'invention permet une simpLifica- tion importante de la construction et de l'entretien de la machine. En effet, dès sa conception, le créateur décide de nommer chacun des préactionneurs et détecteurs dont il a besoin par un code alphanumérique, par exemple hexadécimal, ce qui lui permet de disposer de 256 repères différents soit pour les préactionneurs, soit pour les détecteurs, la distinction entre organes émetteurs d'informations et organes receveurs de données étant réaLisée par ailleurs dans le mode général d'échange des informations. IL nomme ainsi SA le contacteur 23. By this simultaneous and automatic arrangement of encoding and marking, the invention allows a significant simplification of the construction and maintenance of the machine. Indeed, from its conception, the creator decides to name each of the preactuators and detectors he needs by an alphanumeric code, for example hexadecimal, which allows him to have 256 different references either for the preactuators, or for the detectors, the distinction between bodies sending information and bodies receiving data is also made in the general mode of exchanging information. He thus names SA the contactor 23.
Au stade de La programmation de L'unité programmable, les mêmes organes sont identifiés par les mêmes repères (ou leurs équivalents en langage machine) dans le programme (voir 5A sur l'écran du pupitre 29 affichant la phase de programme correspondant au contacteur 23). La construction de la machine étant achevée du point de vue structure, on procède à la liaison de l'unité de commande avec les divers organes. Le cableur, ayant mis en place la Ligne collective 27 ainsi que les supports 26 au voisinage des organes à raccorder, relie par le câble 24 le contacteur 23 à un module 25 du type correspondant à la nature du contacteur et, soit programme au moyen d'un pupitre portable, un dispositif d'encodage-repérage 30 en affichant le repère 5A, soit choisit un dispositif déjà préparé et portant ce repère, pour ensuite l'enficher dans le module 25.Il connaîtra le repère 5A du contacteur 23, soit par une marque directe préalablement faite sur te contacteur, soit en se reportant au plan de la machine sur lequel le contacteur sera repéré 5A. L'enfichage du module 25 sur le support 26 terminera l'opération de raccordement. Au besoin, au moyen d'une étiquette auto-collante, le repère 5A pourra être raspele aux deux extrémités du câble 24 si cçlles-ci scnt déconnectabies. At the Programming stage of the programmable unit, the same components are identified by the same references (or their equivalent in machine language) in the program (see 5A on the screen of the console 29 displaying the program phase corresponding to the contactor 23 ). The construction of the machine having been completed from the structural point of view, the control unit is linked to the various members. The cabler, having set up the collective line 27 as well as the supports 26 in the vicinity of the members to be connected, connects by the cable 24 the contactor 23 to a module 25 of the type corresponding to the nature of the contactor and either program by means of '' a portable console, an encoding-marking device 30 by displaying the reference 5A, or choose a device already prepared and bearing this reference, then plug it into the module 25. It will know the reference 5A of the contactor 23, either by a direct mark previously made on the contactor, either by referring to the plan of the machine on which the contactor will be located 5A. Plugging the module 25 onto the support 26 will complete the connection operation. If necessary, by means of a self-adhesive label, the mark 5A may be raspele at the two ends of the cable 24 if these are disconnected.
Le repérage, associé de cette manière automatique à l'encodage, évite toute erreur de câblage dn déjà notablement simplifié du fait du caractère medu!aire des éléments de raccordement. The identification, associated in this automatic way with the encoding, avoids any wiring error dn already considerably simplified due to the medu! Ary nature of the connection elements.
Pour ce qui concerne ta -aintenance de l1instal- lation, voire sa modification, les opérations de décâblage et recâblage dans une configuration différente sont également très simplifiées. L'implantation du module 25 tel qu'encodé et repéré 5A peut en effet, être réalisée en n'importe quei point de la ligne 27. With regard to the maintenance of the installation, or even its modification, the operations of rewiring and rewiring in a different configuration are also very simplified. The implantation of the module 25 as encoded and marked 5A can indeed be carried out at any point on the line 27.
La description ci-après relative à la figure 4 des dessins, est une description de principe d'un "cireuit" électronique de reconnaissance d'adresses, bien connu des spécialistes, par exemple sous la forme d'une cascade de fonction logique ET appartenant aux moyens électroniques du dispositif de raccordement. Ce circuit électronique 40 reçoit les informations codées sur une pluralité de conducteurs 41 pour ce qui concerne les adresses et est raccordé à une pluralité identique de conducteurs 43 encodée par un dispositif d'encodage-repérage 44.Lorsque l'adresse portée par la pluralité de conducteurs 41 est identique à celle encodée, le dispositif 40 émet un signal d'autorisation d'écriture en direction d'un circuit électronique 45 également connu, au moyen duquel ta donnée qui accompagne l'adresse, présente sur le conducteur 42, est -transformée en un signal transmis aux moyens d'adaptation décrits en regard des figures 11A, 11B, 12 et 13 et maintenu tant que La donnée, accompagnant l'adresse à chacun de ses passages, n'a pas changé. The description below relating to FIG. 4 of the drawings is a description of the principle of an electronic "circuit" for address recognition, well known to specialists, for example in the form of a cascade of logical AND function belonging to the electronic means of the connection device. This electronic circuit 40 receives the information coded on a plurality of conductors 41 as regards the addresses and is connected to an identical plurality of conductors 43 encoded by an encoding-marking device 44. When the address carried by the plurality of conductors 41 is identical to that encoded, the device 40 emits a write authorization signal in the direction of an electronic circuit 45 also known, by means of which the data which accompanies the address, present on the conductor 42, is - transformed into a signal transmitted to the adaptation means described with reference to FIGS. 11A, 11B, 12 and 13 and maintained as long as the datum, accompanying the address at each of its passages, has not changed.
Sur la figure 5 on a représenté de la même manière schématique un dispositif de comparaison d'adresses 47 qui agit en sortie, lorsque l'identité d'adresse est constatée, sur un dispositif d'autorisation de lecture 48 qui, activé, permet la transmission du signal présent sur la ligne 46 tel qu'il est émis par les moyens d'adaptation décrits en regard des figures 14 à 17B, en direction de la ligne de circulation collective des informations codées et par là vers l'unité de commande où il est exploité et mémorisé. On rappellera encore une fois que les schémas des figures 4 et 5 sont différents de la réalité, les dispositifs électroniques mis en oeuvre comportant notamment des lignes non représentées nécessaires pour la mise en oeuvre d'un protocole d'échange de données série. In FIG. 5 is shown in the same schematic manner an address comparison device 47 which acts as an output, when the address identity is established, on a read authorization device 48 which, activated, allows the transmission of the signal present on line 46 as it is emitted by the adaptation means described with reference to FIGS. 14 to 17B, in the direction of the line for the collective circulation of coded information and thereby towards the control unit where it is used and stored. It will be recalled once again that the diagrams in FIGS. 4 and 5 are different from reality, the electronic devices used comprising in particular lines not shown necessary for the implementation of a serial data exchange protocol.
Il faut voir sur les figures 6 et 7 un dispositif de repérage et d'encodage pouvant être appliqué dans les schémas des figures 4 et 5. Ce dispositif est ici constitué par deux roues 51,52 codeuses montées à rotation à l'intérieur soit du support susdit, soit du module, selon l'implantation du circuit électronique de reconnaissance, et coopérant avec un panneau de support 53 de circuit imprimé (voir sur la figure 7) sur lequel est gravée la pluralité de conducteurs 43 et qui supporte également l'électronique 40 ou 47. La figure 7 qui est une vue schématique en coupe de l'agencement préféré des roues codeuses 51,52, montre que ces dernières sont équipées d'une barrette radiale 54 pour la roue 51 et 55 pour La roue 52 qui frotte élastiquement contre une face du circuit imprimé 53.Si le nombre de conducteurs de la pluralité susdite est 8, le circuit imprimé comporte deux séries de quatre zones concentriques, conductrices par secteur seulement, séparées par un commun de tension 56 circulaire, ménagé entre les deux séries susdites. Les zones conductrices sont reliées au travers de la carte 53 de support du circuit imprimé, à des conducteurs de sorties 57, pouvant constituer l'origine de la pluralité de conducteurs 43. It should be seen in Figures 6 and 7 a locating and encoding device which can be applied in the diagrams of Figures 4 and 5. This device is here constituted by two coding wheels 51,52 rotatably mounted inside either aforementioned support, either of the module, depending on the location of the electronic recognition circuit, and cooperating with a support panel 53 of the printed circuit (see in FIG. 7) on which the plurality of conductors 43 is engraved and which also supports the electronic 40 or 47. FIG. 7 which is a schematic sectional view of the preferred arrangement of the coding wheels 51, 52, shows that the latter are equipped with a radial bar 54 for the wheel 51 and 55 for the wheel 52 which rubs elastically against one face of the printed circuit 53. If the number of conductors of the above-mentioned plurality is 8, the printed circuit comprises two series of four concentric zones, conductive by sector only, separated by a common voltage 56 circular e, arranged between the two above-mentioned series. The conductive zones are connected through the support card 53 of the printed circuit, to output conductors 57, which may constitute the origin of the plurality of conductors 43.
Sans entrer dans les détails de construction, on voit que chaque barrette radiale communique à chaque zone conductrice qu'elle "barre", le potentiel du conducteur 56 et par suite ce potentiel à chacun des conducteurs 57 connecté à une zone conductrice chevauchée par la barrette. En tournant chaque roue, on déplace la barrette d'un secteur angulaire tel que la disposition des zones conductrices et leur nombre a changé. On communique alors le potentiel susdit à d'autres fils et dans un autre arrangement : on a changé le code du dispositif de raccordement. A titre d'exemple on indiquera que l'on peut utiliser des roues possédant chacune 16 caractères sur sa périphérie, ce qui permet d'obtenir 256 combinaisons différentes lesquelles étant "sorties" sur 8 fils.La disposition des zones conductrices pourra, pour chaque zone, se présenter selon un schéma connu appelé code GRAY. Without going into construction details, we see that each radial bar communicates to each conductive area that it "bars", the potential of the conductor 56 and consequently this potential to each of the conductors 57 connected to a conductive area overlapped by the bar . By turning each wheel, the bar is moved by an angular sector such that the arrangement of the conductive zones and their number has changed. The above potential is then communicated to other wires and in another arrangement: the code of the connection device has been changed. By way of example, it will be indicated that one can use wheels each having 16 characters on its periphery, which makes it possible to obtain 256 different combinations which being "exited" on 8 wires. The arrangement of the conductive zones may, for each area, present themselves according to a known scheme called GRAY code.
On voit que, dans ce cas également, il existe une correspondance automatique entre le code réalisé et le repère affiché, qui apparaîtra à l'extérieur du support ou du module, au travers d'une fenêtre 58 de sa paroi. Cette fenêtre permet, au moyen d'un outil, du genre tournevis, de procéder à l'encodage du circuit en faisant tourner chaque roue. A cet effet, la tranche de chaque roue comporte des reliefs ou des creux permettant d'y loger ledit tournevis. It can be seen that, in this case too, there is an automatic correspondence between the code produced and the mark displayed, which will appear outside the support or the module, through a window 58 of its wall. This window allows, using a tool, such as a screwdriver, to encode the circuit by rotating each wheel. To this end, the edge of each wheel has reliefs or hollows for accommodating said screwdriver.
On peut également prévoir un dispositif de verrouillage du code réalisé de manière à assurer le maintien du code contre toute manipulation intempestive et/ou non autorisée.It is also possible to provide a code locking device produced so as to ensure that the code is maintained against any untimely and / or unauthorized manipulation.
Dans ce qui précède, on a volontairement laissé sans précision la ligne de connexion entre Le support et le module. Les figures 8A à 10C illustrent plusieurs variantes à ce sujet. In the foregoing, the connection line between the support and the module has been left deliberately unspecified. FIGS. 8A to 10C illustrate several variants on this subject.
Sur la figure 8A, on a représenté un support 60 comportant une électronique 61 raccordée à la ligne collective 10. Le support 60 porte le dispositif d'encodage 62 et des moyens d'actionnement manuel 63 qui agissent sur les circuits électroniques. Enfin le support porte deux types de broches de connexion, l'un symbolisé en 64 pour l'échange avec le module 65 de signaux électroniques, et l'autre symbolisé en 66 pour une alimentation de ces moyens d'adaptation, voir des organes qui y sont raccordés, par une source d'éner gie électrique de puissance suffisante pour commander les dits organes ou les alimenter.convenabtement. In FIG. 8A, a support 60 is shown comprising an electronics 61 connected to the collective line 10. The support 60 carries the encoding device 62 and manual actuation means 63 which act on the electronic circuits. Finally, the support carries two types of connection pins, one symbolized at 64 for the exchange with the module 65 of electronic signals, and the other symbolized at 66 for supplying these adaptation means, see members which are connected to it, by a source of electrical energy of sufficient power to control the said organs or supply them.
En conséquence, le module 65 ne comporte plus alors que des moyens d'adaptation qui se branchent sur Le type de broches 64 pour échange des données et L8alimen- tation en bas niveau de puissance de l'électronique daedap- tation quand elle existe, et sur le type de broche 66 pour les alimentations au niveau de puissance de commande industrielle. Le module 65 qui est relié par un sable unique 67 a' l'organe, présente enfin un voyant 68 et éventuellement un fusible 69 qui, associés à L'organe de commande manuelle 63, le repérage-encodage 62, constituent les organes de dialogue homme-machine réalisés de manière décentralisée à proximité de l'organe. Consequently, the module 65 no longer comprises any more than adaptation means which are connected to the type of pins 64 for exchanging data and supplying low power power to the adaptation electronics when it exists, and on pin type 66 for power supplies at industrial control power level. The module 65 which is connected by a single sand 67 to the member, finally has an indicator light 68 and possibly a fuse 69 which, associated with the manual control member 63, the marking-encoding 62, constitute the dialogue members man-machine carried out in a decentralized manner near the organ.
La figure 8B est une variante de réaLisation de la figure 8A dans laquelle les mêmes éléments portent Les mêmes références, seules leurs formes relatives ayant changé. FIG. 8B is an alternative embodiment of FIG. 8A in which the same elements bear the same references, only their relative forms having changed.
Ainsi, on remarquera que l'électronique 61 est toujours dans le support, mais dans une aile de celui-ci venant en surplomb au-delå du plan de connexion portant les broches et bornes 64, 66 et possédant une surface frontale 60a qui porte le dispositif 62 de repérage-encodage. Cette surface frontale 60a est sensiblement dans le plan le plus extérieur du module 65.Thus, it will be noted that the electronics 61 is still in the support, but in a wing thereof coming overhanging the connection plane carrying the pins and terminals 64, 66 and having a front surface 60a which carries the tracking and encoding device 62. This front surface 60a is substantially in the outermost plane of the module 65.
Sur la figure 9, le support 70 ne contient qu'un dispositif 71 permettant de dériver chacun des conducteurs de la ligne collective de circulation des informations codées sur une série de bornes 72 IL porte également les bornes 73 de dérivation d'une ligne dlalimentation en puissance de commande industrielle qui est amenée audit support, soit le long de ladite ligne collective, soit de manière séparée. In FIG. 9, the support 70 contains only one device 71 making it possible to derive each of the conductors of the collective line for the circulation of coded information on a series of terminals 72 IL also carries the terminals 73 for deriving a supply line in industrial control power which is brought to said support, either along said collective line, or separately.
Le module 74 comporte quant à lui la totalité des moyens électroniques 75 coopérant avec les moyens d'actionnement manuel 76, et le dispositif d'encodage 77, et les moyens d'adaptation 78, respectivement connectés aux bornes 72 et 73 susdites par enfichage du module sur le support, tandis que les moyens d'adaptation sont reliés à L'organe par un cable 79.The module 74 comprises all of the electronic means 75 cooperating with the manual actuation means 76, and the encoding device 77, and the adaptation means 78, respectively connected to the terminals 72 and 73 above by plugging in the module on the support, while the adaptation means are connected to the organ by a cable 79.
La figure 10A illustre une variante de réaLisation de la figure 8B dans laquelle les moyens électroniques comportent un circuit 81 de transformation du signal informationnel se propageant en série dans La ligne collective en un signal sous forme parallèle dans une pluralité de conducteurs Les autres éléments portent sur cette figure Les mêmes références que celles de la figure 8B. FIG. 10A illustrates a variant embodiment of FIG. 8B in which the electronic means comprise a circuit 81 for transforming the information signal propagating in series in the collective line into a signal in parallel form in a plurality of conductors The other elements relate to This figure The same references as those of Figure 8B.
La figure 10B est une représentation schématique d'une première variante de réalisation de la figure 9 dans laquelle Le circuit électronique 91 de transformation "série-parallèle", semblable au circuit 81 de la figure précédente, est incorporé au support 70, le module 74, contenant le reste de l'étage électronique 75 et Les moyens d'adaptation 78, étant connecté en sortie de ce circuit 91 et aux bornes de type 73. FIG. 10B is a schematic representation of a first alternative embodiment of FIG. 9 in which the electronic circuit 91 of "series-parallel" transformation, similar to circuit 81 of the previous figure, is incorporated into the support 70, the module 74 , containing the rest of the electronic stage 75 and the adaptation means 78, being connected at the output of this circuit 91 and to the type 73 terminals.
La figure 10C illustre une seconde variante de la figure 9. Le circuit 92 de transformation "série-paralLèLe" est dans ce cas intégré dans le module 74, la connexion entre support et module se réduisant alors, au niveau signaux électroniquesà quelques bornes 93 pour Le passage des signaux et de L'alimentation de l'électronique du moduLe en bas niveau de puissance. FIG. 10C illustrates a second variant of FIG. 9. The “series-parallel-parallel” transformation circuit 92 is in this case integrated in the module 74, the connection between support and module then being reduced, at the level of electronic signals to a few terminals 93 for The passage of signals and of the electronics supply of the module at low power level.
Il faut noter que le choix qui sera réalisé parmi l'un quelconque des arrangements décrits dans ces six schémas, sera essentiellement fonction du coût de réalisation d'une électronique fiable et miniaturisée qui, s'il est faible, permettra de placer toute L'électronique nécessaire dans chaque module, ou s'il reste important, de prévoir Le plus de circuits électroniques possibles en commun dans le support, ce dernier pouvant recevoir, comme décrit dans la suite, une pluralité de modules différents par les moyens d'adaptation qu'ils comportent. Un autre critère de choix résidera dans la fiabilité des connexions embrochables, sachant qu'il peut être préférable de réduire au maximum le nombre de bornes à connecter par enfichage ce qui est le cas des solutions des figures 8B et 10C. It should be noted that the choice which will be made from any of the arrangements described in these six diagrams, will essentially depend on the cost of producing reliable and miniaturized electronics which, if it is low, will make it possible to place all of the electronics necessary in each module, or if it remains important, to provide as many electronic circuits as possible in common in the support, the latter being able to receive, as described below, a plurality of different modules by the adaptation means that 'they behave. Another selection criterion will reside in the reliability of plug-in connections, knowing that it may be preferable to reduce the number of terminals to be connected by plugging as much as possible, which is the case with the solutions in FIGS. 8B and 10C.
Sur les figures 11A, 11B, 12 et 13, on a représenté différents moyens d'adaptation, pour illustrer une gamme possible de modules spécifiques à certains préactionneurs. In FIGS. 11A, 11B, 12 and 13, various adaptation means are shown, to illustrate a possible range of modules specific to certain preactuators.
Ces modules concernent tous des organes receveurs d'ordres émis par l'unité de commande. Ce sont donc par analogie avec les cartes d'EntréeSorties, des modules de sortie.These modules all relate to orders receiving bodies emitted by the control unit. These are therefore by analogy with the InputsOutput cards, output modules.
La figure 11A montre que les moyens d'adaptation sont ici constitués par un interrupteur 100 qui peut être statique (électronique) ou dynamique (électromécanique) d'une ligne d'alimentation 101 d'un enroulement 102 du préactionneur qui peut être une électrovalve, ou un contacteur dont l'enroulement 102 est celui de son élément de manoeuvre magnétique. Sur cette Ligne on distingue la présence d'un fusible à témoin 103 et un voyant 104. L'interrupteur 100 est quant à lui commandé à la fermeture et/ou à l'ouverture par un relais 105 excité par la sortie des moyens électroniques (tels que ceux représentés en figure 4). On précisera que tous les moyens de commutation représentés schématiquement peuvent être statiques ou dynamiques. La référence 106 symbolise les bornes de connexion par lesquelles la ligne 101 est raccordée à une source de tension, lorsque le module est enfiché sur le support. FIG. 11A shows that the adaptation means here consist of a switch 100 which can be static (electronic) or dynamic (electromechanical) of a supply line 101 of a winding 102 of the preactuator which can be a solenoid valve, or a contactor whose winding 102 is that of its magnetic operating element. On this Line, the presence of a witness fuse 103 and an indicator 104 can be distinguished. The switch 100 is in turn controlled to close and / or open by a relay 105 excited by the output of the electronic means ( such as those shown in Figure 4). It will be noted that all of the switching means shown diagrammatically can be static or dynamic. The reference 106 symbolizes the connection terminals by which the line 101 is connected to a voltage source, when the module is plugged into the support.
Sur la figure 11B on retrouve la plupart des organes de la figure 11A avec les mêmes reférences. Le module de sortie qui est ainsi représenté comporte une électronique plus complexe qui permet de transmettre à l'unité programmable un signal ou une information en retour relative à l'exécution de l'ordre envoyé et/ou à l'état des circuits commandés. Ainsi sur cette figure, on voit un transistor opto-couplé 107, avec une dérivation de la ligne 101 aux bornes de l'interrupteur 100 qui permet qu'un signal soit
émis lorsque l'interrupteur est ouvert témoignant ainsi que
le circuit commandé ne présente pas de défectuosités ou de coupures anormales.In FIG. 11B we find most of the organs in FIG. 11A with the same references. The output module which is thus represented comprises more complex electronics which makes it possible to transmit to the programmable unit a signal or information in return relating to the execution of the order sent and / or to the state of the circuits controlled. Thus in this figure, we see an opto-coupled transistor 107, with a bypass of the line 101 at the terminals of the switch 100 which allows a signal to be
emitted when the switch is open testifying that
the controlled circuit does not have any abnormalities or breaks.
La figure 12 illustre schématiquement un autre module de sortie dans lequel un interrupteur 110 commandé par la sortie des circuits éLectroniques peut ouvrir ou fermer le circuit d'excitation 111 d'une micro-électrovalve 112 permettant de mettre en communication un conduit pneumatique 113 avec une source de pression non représentée mais aboutissant à l'électrovanne 112 par un conduit 114. On peut ainsi engendrer un signal de commande pneumatique
------ pouvant piloter un organe receveur du genre distributeur ou microvérin.FIG. 12 schematically illustrates another output module in which a switch 110 controlled by the output of the electronic circuits can open or close the excitation circuit 111 of a micro-solenoid valve 112 allowing a pneumatic conduit 113 to be placed in communication with a pressure source not shown but leading to the solenoid valve 112 by a pipe 114. It is thus possible to generate a pneumatic control signal
------ able to control a recipient organ of the distributor or microverin type.
La figure 13 illustre enfin un moduLe de sortie dans Lequel les moyens d'adaptation sont constitués par un interrupteur 120 d'une ligne 121 d'alimentation d'une diode électroluminescente 122 dont la lumière peut être recueiLlie par une fibre optique 123 et conduite à un organe du genre coupLeur opto-électronique ou simplement à L'autre extrémité de La fibre 123 faisant office de voyant. FIG. 13 finally illustrates an output module in which the adaptation means consist of a switch 120 of a line 121 supplying a light-emitting diode 122 the light of which can be collected by an optical fiber 123 and led to an organ of the optoelectronic cutter type or simply at the other end of the fiber 123 serving as an indicator.
On rappellera que La connection de chacune des lignes d'alimentation susdite à une source est réalisée, de manière préférée, par la connexion du module au support. It will be recalled that the connection of each of the above supply lines to a source is preferably carried out by connecting the module to the support.
Les figures 14, 15,16, 17A et 178 concernent des modules d'entrée c'est-à-dire des modules dans lesquels Les moyens d'adaptation sont aptes à recueillir une grandeur physique émise par un capteur ou un détecteur et transformer cette grandeur physique en un signal électronique que les moyens électroniques susdits peuvent introduire sur La ligne coLlective de circulation des informations codées, en direction de l'unité de commande. On notera que ces organes ont souvent besoin d'une alimentation permanente en énergie à un niveau de puissance suffisant (c'est le cas des capteurs optiques (figure 16) ou des détecteurs 3 fils (figure 15)) ou que les moyens d'adaptation eux-mêmes ont besoin de ce niveau de puissance pour opérer la transformation susdite.Aussi sur ces figures, a-t-on représenté des bornes de connexion 136 permettant le branchement desdits organes ou des moyens d'adaptation à une source d'énergie électrique en même temps que La connexion du module au support. FIGS. 14, 15, 16, 17A and 178 relate to input modules, that is to say modules in which the adaptation means are able to collect a physical quantity emitted by a sensor or a detector and transform this physical quantity in an electronic signal which the aforementioned electronic means can introduce on the collective line for circulation of coded information, in the direction of the control unit. It will be noted that these bodies often need a permanent supply of energy at a sufficient power level (this is the case of optical sensors (FIG. 16) or 3-wire detectors (FIG. 15)) or that the means of adaptation themselves need this level of power to operate the above transformation. Also in these figures, have there been shown connection terminals 136 allowing the connection of said members or means of adaptation to a power source electric at the same time as the connection of the module to the support.
Sur La figure 14 L'organe, représenté, est un capteur à contact 130a ou un détecteur de proximité 130b deux fils, connus en eux-mêmes, qui constituent les interrupteurs extérieurs au module d'une ligne 131 d' excitation d'une diode électroluminescente 132 opto- couplée à un transistor 133 émettant un signal vers l'étage électronique du module ou du support lorsque la ligne 131 est fermée par l'organe 130a ou 130b . Un voyant 134 indique L'état du capteur. In FIG. 14 The member, represented, is a contact sensor 130a or a proximity detector 130b two wires, known in themselves, which constitute the switches external to the module of a line 131 of excitation of a diode electroluminescent 132 opto-coupled to a transistor 133 emitting a signal to the electronic stage of the module or of the support when the line 131 is closed by the member 130a or 130b. An LED 134 indicates the status of the sensor.
Sur la figure 15 L'organe 140 est un détecteur 3 fils connu en lui-même dont la ligne 141 d'alimentation est intégrée dans un montage permettant, par une diode 142 et un transistor 143, de détecter une variation dans le flux d' alimentation engendrée par une variation du champ électromagnétique au niveau du détecteur et d'émettre un signal électronique correspondant à cette détection. In FIG. 15 The member 140 is a 3-wire detector known in itself, the supply line 141 of which is integrated in a circuit allowing, by a diode 142 and a transistor 143, to detect a variation in the flux of power generated by a variation of the electromagnetic field at the level of the detector and to emit an electronic signal corresponding to this detection.
Sur la figure 16, le capteur est optique et constitué par un arrangement, non représenté, assurant la transmission d'un flux lumineux entre deux fibres optiques 150, 151 dans lequel un corps opaque peut s'intercaler, coupant ainsi La communication optique précédemment établie entre ces deux extrémités. Le module d'adaptation comprend une diode électroluminescente 152, constamment excitée par une Ligne d'alimentation 153, refermée sur une source de puissance par les bornes 136, émettant un flux Lumineux dans la fibre 150 qui est située à sa proximité, et par un transistor 154 opto-couplé à L'extrémité 151b de l'autre fibre pour recevoir la Lumière en retour et détecter l'interruption de son passage. In FIG. 16, the sensor is optical and constituted by an arrangement, not shown, ensuring the transmission of a light flux between two optical fibers 150, 151 in which an opaque body can be inserted, thus cutting off the optical communication previously established between these two ends. The adaptation module comprises a light-emitting diode 152, constantly excited by a supply line 153, closed on a power source by the terminals 136, emitting a luminous flux in the fiber 150 which is located in its proximity, and by a transistor 154 opto-coupled to the end 151b of the other fiber to receive the light in return and detect the interruption of its passage.
La figure 17A est un module d'entrée dans lequel les moyens d'adaptation comprennent un "Ûpteur"de pression (hydraulique ou pneumatique, positive ou négative) 160, relié par un conduit 161 à une canalisation à contrôler et susceptible de constituer l'éLément mobile d'un interrupteur 162 d'une ligne d'excitation 163 d'une diode 164 opto-couplée à un transistor 165 émettant un signal éLectronique lorsque la ligne 163 est fermée. L'élément 162 mobile peut être associé à un dispositif 166 (ressort taré par exemple) de réglage de son seuil de déclenchement permettant d'afficher au module une va leur de consigne réglable et visualisée en 167 sur une paroi externe du module. FIG. 17A is an input module in which the adaptation means comprise a pressure "pressure" (hydraulic or pneumatic, positive or negative) 160, connected by a conduit 161 to a pipe to be checked and capable of constituting the movable element of a switch 162 of an excitation line 163 of a diode 164 opto-coupled to a transistor 165 emitting an electronic signal when the line 163 is closed. The movable element 162 can be associated with a device 166 (calibrated spring for example) for adjusting its triggering threshold making it possible to display to the module an adjustable set point value and displayed at 167 on an external wall of the module.
La figure 17B enfin, illustre schématiquement une variante de réalisation des moyens d'adaptation de la figure 17A dans lesquels le "capteur de pression" 160' peut etre du type piézo-électrique ou à jauge de déformation. Ce capteur est alimenté (ligne 161') par une énergie électrique à bas niveau de puissance et son signaL en retour (ou la variation de ce dernier) est exploité par un circuit électronique à dépassement de seuil 162' qui émettra par la Ligne 163' un signal électronique indiquant que le seuil consigné est dépassé. La détermination du seuil pourra être réalisée, réglée et affichée de différentes façons au moyen d'un dispositif 166', soit à actionnement manuel, soit par programmation séparée ou téléprogrammation par L'unité de commande elle-même. Finally, FIG. 17B schematically illustrates an alternative embodiment of the adaptation means of FIG. 17A in which the "pressure sensor" 160 'can be of the piezoelectric type or with a strain gauge. This sensor is supplied (line 161 ') by electrical energy at a low power level and its signal in return (or the variation of the latter) is operated by an electronic circuit with exceeding of threshold 162' which will emit by Line 163 ' an electronic signal indicating that the set threshold has been exceeded. The determination of the threshold can be carried out, adjusted and displayed in various ways by means of a device 166 ′, either with manual actuation, or by separate programming or teleprogramming by the control unit itself.
On peut, sans sortir du cadre de L'invention, prévoir d'autres moyens d'adaptation dans le module susdit. We can, without departing from the scope of the invention, provide other means of adaptation in the above module.
A titre indicatif, on citera la détection de température, le capteur étant constitué par la soudure d'un thermocouple placée soit à l'extérieur du module et reliée électriquement à ce dernier, soit dans le module lui-même, cette soudure étant alors reliée à L'endroit de détection par un caloduc, connu en lui-même, réalisé en un matériau bon conducteur de la chaleur qui peut, avec une précision convenable et un temps de réponse acceptable, transporter des calories sur une certaine distance. As an indication, we will mention the temperature detection, the sensor being constituted by the welding of a thermocouple placed either outside the module and electrically connected to the latter, or in the module itself, this welding then being connected at the place of detection by a heat pipe, known in itself, made of a material which is a good conductor of heat which can, with suitable precision and an acceptable response time, transport calories over a certain distance.
Les figures 18 à 22 illustrent des dispositions dans lesquelles le support du dispositif de raccordement selon l'invention constitue un boîtier d'implantation pour une pluralité de modules. FIGS. 18 to 22 illustrate arrangements in which the support of the connection device according to the invention constitutes an installation box for a plurality of modules.
Tout d'abord, sur la figure 18, on voit que la ligne collective susdite de circulation des informations codées est constituée par un conducteur multiple en nappe 170 amené dans la base 171 d'un boîtier équipée de moyens permettant le maintien étalé de ces conducteurs dans une zone centrale 171a de cette base. En outre, dans un compartiment 172 de cette base, isolé du compartiment dans lequel circule la ligne collective, on a disposé une ligne d'alimentation 173 en énergie électrique de puissance de commande industrielle. Un couvercle 174 est adapté pour couvrir la base 171 et s'y fixer. Ce couvercle comporte sur sa face non visible sur la figure des moyens de connexion électrique auto-dénudante, par exemple, qui permettent de créer une dérivation de la ligne collective et de la ligne d'alimentation.De plus, le couvercle 174 est équipé d'un circuit imprimé permettant de répartir et de multiplier les connexions sur une surface frontale 175 qui présente, dans le cas de la figure, huit zones identiques 175a formant un plan de pose pour huit modules, chacun d'eux se présentant dans la configuration 74 représentée à la figure 9. La base 171 du boîtier ainsi constitué présentera des moyens pour sa fixation à une structure fixe non représentée, qui pourra être un élément du bâti de l'installation, le couvercle 174 étant vissé sur cette base. On aura prévu des vis telles que 176 et des orifices taraudés correspondants 177 au voisinage de la zone centrale des base et couvercle pour constituer des éléments multiplicateurs de force, afin d'aider à l'établissement des connexions auto-dénudantes susdites. Le couvercle 174 et la base 171 posséderont des moyens pour assurer l'étanchéité du volume intérieur qu'ils délimitent par rapport à l'extérieur afin de protéger les connexions. First of all, in FIG. 18, it can be seen that the aforesaid collective line for the circulation of coded information is constituted by a multiple conductor in sheet 170 brought into the base 171 of a housing equipped with means allowing the spreading of these conductors in a central area 171a of this base. In addition, in a compartment 172 of this base, isolated from the compartment in which the collective line circulates, a supply line 173 of electrical energy of industrial control power has been arranged. A cover 174 is adapted to cover the base 171 and to be fixed there. This cover has, on its non-visible side in the figure, self-stripping electrical connection means, for example, which make it possible to create a bypass of the collective line and the supply line. In addition, the cover 174 is equipped with '' a printed circuit making it possible to distribute and multiply the connections on a front surface 175 which has, in the case of the figure, eight identical zones 175a forming a laying plane for eight modules, each of them having the configuration 74 shown in Figure 9. The base 171 of the housing thus formed will have means for its attachment to a fixed structure not shown, which may be an element of the frame of the installation, the cover 174 being screwed on this base. Provision will be made for screws such as 176 and corresponding tapped holes 177 in the vicinity of the central zone of the base and cover to constitute force multiplying elements, in order to assist in the establishment of the aforesaid self-stripping connections. The cover 174 and the base 171 will have means for sealing the interior volume which they delimit with respect to the exterior in order to protect the connections.
La figure 19 illustre une variante de La figure 18 dans Laquelle la ligne collective de circulation des informations codées est constituée par une paire de fibres optiques 180 aboutissant à un coupleur 181 de conversion des signaux optiques série aboutissant aux circuits électroni- ques, en signaux électroniques de même type, et des signaux électroniques série issus desdits circuits en signaux optiques série. Un coupleur 182 identique assure cette même double conversion pour la paire de fibres optiques 180 qui sort du boîtier. Entre les deuxldisposés dans La base 171 du boîtier, on a placé des circuits électroniques 183 de transformation série/parallèle des signaux électroniques dont l'aLimenta- tion en énergie de bas niveau est assurée par des conducteurs 184.Le boîtier, comme dans le cas de la figure précédente, est fermé par un couvercle 174 qui assure la muLtiplication et la répartition des zones de connexion des moduLes 74. La répartition entre support et module des différents circuits électroniques correspond à la configuration de La figure 10B. FIG. 19 illustrates a variant of FIG. 18 in which the collective line for the flow of coded information consists of a pair of optical fibers 180 ending in a coupler 181 for converting serial optical signals ending in electronic circuits, into electronic signals of the same type, and serial electronic signals from said circuits into serial optical signals. An identical coupler 182 ensures this same double conversion for the pair of optical fibers 180 which leaves the housing. Between the two devices in the base 171 of the housing, electronic circuits 183 of series / parallel transformation of electronic signals have been placed, the low-level power supply of which is provided by conductors 184. The housing, as in the case of the previous figure, is closed by a cover 174 which ensures multiplication and distribution of the connection zones of the modules 74. The distribution between support and module of the various electronic circuits corresponds to the configuration of FIG. 10B.
La figure 20 illustre par une vue extérieure
L'implantation de huit modules sur un support qui possède la configuration de l'un des deux schémas des figures 8B ou 10A. Dans ce cas, les circuits électroniques sont contenus en totalité dans le support 190 affectant la forme, en section, d'un L, et équipé des moyens d'actionnement manuel ou de forçage 191 et de tous les dispositifs de repérage-encodage 192. Les modules sont alors du type 65 des figures 8B ou 10A.Figure 20 illustrates by an external view
The installation of eight modules on a support which has the configuration of one of the two diagrams in FIGS. 8B or 10A. In this case, the electronic circuits are contained entirely in the support 190 affecting the shape, in section, of an L, and equipped with manual actuation or forcing means 191 and all the location-encoding devices 192. The modules are then of the type 65 of FIGS. 8B or 10A.
La figure 21 montre par un schéma en coupe d'un arrangement identique à celui des figures 18 ou 19, que L'on peut mettre en place sur la pluralité de modules 74 enfichés sur Le boîtier, un capot de protection 193 qui possède une face frontale 194 transparente au travers duquel on peut observer l'état du voyant 68 et du fusible (si le moduLe est un module de sortie) et une face 195 perpendiculaire à cette face frontale possédant une section déformable 196 permettant l'actionnement des moyens de forçage ou de commande manuelle 63. Le capot 193 possède des moyens 197 pour assurer une étanchéité des modules 74 par rapport à L'atmosphère extérieure. FIG. 21 shows by a diagram in section of an arrangement identical to that of FIGS. 18 or 19, which can be fitted on the plurality of modules 74 plugged into the housing, a protective cover 193 which has a face frontal 194 transparent through which one can observe the state of the LED 68 and the fuse (if the module is an output module) and a face 195 perpendicular to this front face having a deformable section 196 allowing the actuation of the forcing means or manual control 63. The cover 193 has means 197 for sealing the modules 74 relative to the outside atmosphere.
Sur la figure 22, on voit une variante de réaLi- sation dans l'implantation groupée de modules sur un support
Dans ce cas, le support comporte un boîtier 200 à L'inté- rieur duquel sont opérées Les dérivations ci-dessus décrites de la ligne collective et de la ligne d'alimentation. Ces dérivations, dans le cas illustré, s'effectuent sans traitement électronique des signaux qui peuvent etre amenés, par exemple, au moyen d'un conducteur connu appelé paire torsadée.In FIG. 22, we see a variant embodiment in the grouped implantation of modules on a support
In this case, the support comprises a box 200 inside of which the above described branches of the collective line and the supply line are operated. These derivations, in the illustrated case, are carried out without electronic processing of the signals which can be brought, for example, by means of a known conductor called twisted pair.
Le boîtier 200 possède alors sur chacune de ses deux faces latérales 201, 202, des bornes de connexion pour des embases 203 qui elles-mêmes sont connectables entre elles et au boîtier le long d'un plan de connexion parallèle aux faces susdites et qui possèdent une dérivation aboutissant à une face 204 perpendiculaire aux précédentes sur laquelle peut être implanté chaque module 205. Chaque embase 203 est verrouillée mécaniquement sur la précédente ou sur le boîtier par des éléments de fixation (vis, clips...) non représentés et chaque module, comme d'ailleurs dans le cas des figures 18, 19 et 20, est vissé sur le support, au travers de son plan de connexion, par une vis de fixation 206.Dans le cas de la figure 22, le raccordement du module 205 à l'organe qui lui correspond est débrochable et est assuré par l'intermédiaire de L'embase 203 possédant à cet effet deux faces opposées 207 utilisables au choix, perpendiculaires aux trois autres faces de connexion susdites. L'extrémité du câbte 208, issu de l'organe et connectée à ladite embase par sa face 257, peut comporter également une vis de fixation 209.The housing 200 then has on each of its two lateral faces 201, 202, connection terminals for bases 203 which themselves are connectable to each other and to the housing along a connection plane parallel to the aforementioned faces and which have a branch leading to a face 204 perpendicular to the previous ones on which each module 205 can be installed. Each base 203 is mechanically locked on the previous one or on the case by fixing elements (screws, clips ...) not shown and each module , as moreover in the case of FIGS. 18, 19 and 20, is screwed onto the support, through its connection plane, by a fixing screw 206. In the case of FIG. 22, the connection of the module 205 the member which corresponds to it is withdrawable and is provided by means of the base 203 having for this purpose two opposite faces 207 which can be used as desired, perpendicular to the three other aforementioned connection faces. The end of the box 208, coming from the member and connected to said base by its face 257, may also include a fixing screw 209.
Dans-le cas de la figure, la face de connexion 204 du module à l'embase révèle deux types de bornes de connexion, à savoir des bornes 204a pour l'alimentation en puissance de commande et des bornes 204b pour l'échange des informations codées de type série et L'alimentation en bas niveau de puissance. Le bottier 200 ne contient principalement que des moyens de dérivation des lignes de circulation (paire torsadée)et d'alimentation, l'éLectronique d'interface étant entièrement contenue dans chaque module 205. On peut toutefois incorporer dans ce bottier des moyens éLectroniques de régénération des signaux, connus en eux-mêmes. Ce boîtier peut également contenir le circuit électronique de transformation série parallèle du protocole de transfert des informations codées.Dans ce cas, les bornes de type 204b seraient en nombre plus important, l'échange des informations avec le module se faisant sur le mode parallèle. Le moduLe serait alors conforme au schéma de la figure 10B. IL faut noter également que les embases 203 ne contiennent que des organes assurant la continuité électrique entre Les différentes faces de connexion sans aucune électronique de traitement incorporée. In the case of the figure, the connection face 204 of the module to the base reveals two types of connection terminals, namely terminals 204a for the supply of control power and terminals 204b for the exchange of information coded series type and Power supply at low power level. The case 200 mainly contains only means for bypassing the circulation lines (twisted pair) and supply, the interface electronics being entirely contained in each module 205. However, it is possible to incorporate electronic regeneration means into this case. signals, known in themselves. This box can also contain the electronic parallel series transformation circuit of the coded information transfer protocol. In this case, the 204b type terminals would be more numerous, the exchange of information with the module being done in parallel mode. The module would then conform to the diagram in Figure 10B. It should also be noted that the bases 203 only contain members ensuring electrical continuity between the different connection faces without any processing electronics incorporated.
On peut cependant imaginer, dans le cadre de L'invention, qu'un boîtier secondaire puisse être connecté à une embase et comporter une électronique de transformation série/paral- lèle ou inversement, permettant le départ d'une nouvelle branche de câble-bus pour desservir un sous-ensembLe de l'installation. On voit que la conception, selon La figure 22, permet d'obtenir facilement un grand nombre de configurations possibles de l'ensemble Ligne de circulation des informations codées (câble bus) et ligne d'alimentation au niveau de puissance pour la commande des préactionneurs et L'ali- mentation des détecteurs, pouvant se combiner avec des boîtiers d'implantation selon les figures 18, 19 et 20.One can however imagine, within the framework of the invention, that a secondary box could be connected to a base and include a serial / parallel transformation electronics or vice versa, allowing the departure of a new branch of cable-bus to serve a subset of the installation. It can be seen that the design, according to FIG. 22, makes it possible to easily obtain a large number of possible configurations of the assembly Line for circulation of coded information (bus cable) and supply line at the power level for controlling the preactuators and the supply of detectors, which can be combined with installation boxes according to FIGS. 18, 19 and 20.
On notera cependant que chacune de ces implanta- tions de modules sur un boîtier commun se présente sous La forme d'un volume sensiblement parallélépipédique dont une face frontale (celle dans le plan de chaque figure) comporte la visualisation du repère porté par Le dispositif de repérage-encodage et les moyens de visualisation de L'état du module (par le voyant tel que celui 68 des figures 8A à 10C)
et de l'état du fusible 69 dans le cas d'un module de sortie.However, it will be noted that each of these implantations of modules on a common housing is in the form of a substantially parallelepipedal volume of which a front face (that in the plane of each figure) comprises the display of the reference carried by the device of marking-encoding and the means for displaying the state of the module (by the indicator light such as that 68 in FIGS. 8A to 10C)
and the state of fuse 69 in the case of an output module.
Cette face comporte également un signe - par exemple une
flèche 178, 198, 210 - qui indique le sens dans lequel les
informations circulent dans chaque module, permettant ainsi
d'un simple coup d'oeil de distinguer un module d'entrée d'un
module de sortie. Une lettre I ou O au voisinage du repère
peut également être utilisée dans ce but (INPUT et OUTPUT).This face also has a sign - for example a
arrow 178, 198, 210 - which indicates the direction in which the
information flows through each module, allowing
at a glance to distinguish an input module from a
output module. A letter I or O near the marker
can also be used for this purpose (INPUT and OUTPUT).
Certains modules spéciaux, ayant une fonction d'adaptation
à seuil comme ceux des figures 17A, 17B, comportent également
sur cette face une visualisation de la valeur du seuil qui
aura été prédéterminée (voir 179, 199 sur les figures 18 et
20).Some special modules, with an adaptation function
with threshold like those of FIGS. 17A, 17B, also comprise
on this face a visualization of the threshold value which
will have been predetermined (see 179, 199 in Figures 18 and
20).
Ladite face frontale groupe donc tous les éléments
d'affichage ou de visualisation qui permettent à un techni
cien, d'un simple coup d'oeil, de vérifier le bon fonctionnement
ou de localiser les défaillances de tel ou tel module ou organe de l'installatiori Le volume susdit comporte également une seconde
face fonctionnelle, perpendiculaire à cette face frontale,
qui porte elle, de manière alignée, tous les organes de
commande de forçage, donc d'intervention manuelle qui peuvent
être accessibles par un opérateur. Ces organes schématisés
en 63 sur les figures 8A à 10C, sont constitués par des
boutons basculants 211 sur les figures 18, 19, 20 et 22 à
position neutre centrale et rappel automatique dans cette
position. Leur enfoncement d'un côté engendre la simulation
d'un état de capteur pour l'unité centrale ou la commande
forcée d'un pré-actionneur, pour l'amener dans un premier
état, s'il s'agit respectivement de module d'entrée ou de sor
tie, leur enfoncement de l'autre coté engendrant la simula
tion d'un autre état du capteur ou la commande forcée du
pré-actionneur pour l'amener à prendre l'autre état qu'il
est susceptible d'atteindre en fonctionnement normal.Said front face therefore groups all the elements
display or visualization that allow a techni
cien, at a glance, to check the proper functioning
or to locate the failures of such or such module or organ of the installation The aforesaid volume also includes a second
functional face, perpendicular to this front face,
which carries it, in an aligned manner, all the organs of
forcing command, therefore manual intervention which can
be accessible by an operator. These schematic organs
at 63 in FIGS. 8A to 10C, are constituted by
rocker buttons 211 in FIGS. 18, 19, 20 and 22 to
central neutral position and automatic recall in this
position. Their depression on one side generates the simulation
a sensor status for the central unit or the control
forced from a pre-actuator, to bring it into a first
state, if they are input module or output respectively
tie, their depression on the other side generating the simula
another state of the sensor or the forced control of the
pre-actuator to bring it to take the other state that it
is likely to reach during normal operation.
On aura prévu dans le programme lui-même, ou par
un dispositif central quelconque, les moyens ne permettant
d'accéder à cette commande manuelle qu'aux personnes autorisées et dans des circonstances précises afin d'éviter un actionnement intempestif de ceux-ci.We will have provided in the program itself, or by
any central device, the means not allowing
to access this manual control only to authorized persons and in specific circumstances in order to avoid inadvertent actuation of these.
La figure 21 résume par un schéma en coupe tous les moyens de dialogue visuel et manueL que permet l'invention avec un opérateur et montre L'accès facile que ce dernier peut avoir à ces moyens grâce à la rationalisation de leur emplacement. FIG. 21 summarizes by a diagram in section all the means of visual and manual dialogue that the invention allows with an operator and shows The easy access that the latter can have to these means thanks to the rationalization of their location.
La figure 23 montre schématiquement que l'invention permet une implantation directe et rationnelle des modules 220 à la sortie d'un automate programmable 221. Ce dernier est1 pour ce faire, équipé de cartes d'échange de données 222 assurant la liaison des modules avec le bus de
L'automate, comportant des circuits électroniques en plus ou moins grand nombre, selon l'électronique incorporée dans chaque module, et constituant L'armature de maintien pour un support de connexion 223 recevant de manière échangeable chaque module 220. Cette disposition est intéressante pour de petites installations.Bien entendu, chaque module répond à la définition générale de l'invention, à savoir qu'il comporte les moyens d'adaptation spécifiques à l'organe qu' il entend raccorder et qu'il coopère soit directement, soit par les circuits électroniques intégrés dans le support avec un dispositif de repérage-encodage tel que décrit ci-dessus.FIG. 23 schematically shows that the invention allows direct and rational implantation of the modules 220 at the output of a programmable controller 221. The latter is1 for this purpose, equipped with data exchange cards 222 ensuring the connection of the modules with the bus
The automaton, comprising electronic circuits in greater or lesser number, depending on the electronics incorporated in each module, and constituting the retaining armature for a connection support 223 receiving each module 220 exchangeably. This arrangement is advantageous for Small installations. Of course, each module meets the general definition of the invention, namely that it includes the means of adaptation specific to the member that it intends to connect and that it cooperates either directly or by the electronic circuits integrated in the support with a locating-encoding device as described above.
La figure 24 a simplement pour but de montrer qu'un module selon l'invention, tel que celui 230 représenté, peut être implanté sur un organe 231 qui lui est associé et relié par un câble 232 à un boîtier 233 de connexion assurant simplement la dérivation et la multiplication des dérivations de la ligne 10 collective de circulation et de la
Ligne d'alimentation en énergie de commande, enfermées toutes deux dans un guide câble 234. La connexion du câble au niveau du boitier peut être réalisée de manière indifférente dans l'une quelconque des zones 233a du boîtier, la reconnaissance d'adresse s'effectuant au niveau du moduLe 235. FIG. 24 is simply intended to show that a module according to the invention, such as that shown 230, can be installed on a member 231 which is associated with it and connected by a cable 232 to a connection box 233 simply ensuring the diversion and multiplication of diversions of the collective circulation line 10 and the
Control power supply line, both enclosed in a cable guide 234. The connection of the cable at the box can be carried out indifferently in any of the zones 233a of the box, the address recognition is performing at module 235 level.
Enfin, la figure 25 illustre la réalisation d'un module particulier 240, implanté sur un boTtier 241 formant son support, par lequel une- cQmmunication est possible entre l'unité centrale de commande et une électrovanne 242, entre
L'unité centrale et un capteur 243 mais également un cou- plage est assuré localement entre l'in.ormation d'entrée délivrée par le capteur 243 et l'information de sortie destinée à l'électrovanne 242.De manière plus précise, le programme de l'unité centrale est tel que la commande de la sortie de tige du vérin 250 ne doit intervenir que si la tige du vérin 251 est rentrée pour éviter un télescopage On peut très bien assurer le dialogue de l'unité centrale avec le capteur 243 au moyen d'un dispositif de raccordement ayant une fonction d'adaptation telle que celle illustrée en figure 14 et avec l'éLectrovanne 242 au moyen d'un module ayant une fonction d'adaptation conforme à celle schématisée à la figure 11A. Le module 240 possèdera d'ailleurs ces deux fonctions à laquelle viendra s'ajouter un couplage interne de la Ligne d'alimentation de l'électrovanne avec celle du capteur, de manière que le capteur, en série sur l'alimentation de l'électrovanne, ferme-cette Ligne en étant actionné par la tige du vérin 251 en position rentrée.Ainsi, si pour une raison quelconque, L'unité centrale commande l'excitation de l'électrovanne avant que la tige du vérin 251 ne soit rentrée, cette commande ne sera effective que lorsque cette tige aura actionné le capteur 243. On a ainsi, par Le couplage, symbolisé par le graphisme 244 sur le module 240, assuré une sécurité de fonctionnement au niveau local qui s'affranchit de la qualité des communications entre les capteur et électrovanne et l'unité centrale.Finally, FIG. 25 illustrates the production of a particular module 240, installed on a housing 241 forming its support, by which communication is possible between the central control unit and a solenoid valve 242, between
The central unit and a sensor 243 but also a coupling is provided locally between the input information supplied by the sensor 243 and the output information intended for the solenoid valve 242. More precisely, the central unit program is such that the control of the cylinder rod output 250 must only intervene if the cylinder rod 251 is retracted to avoid telescoping We can very well ensure the dialogue of the central unit with the sensor 243 by means of a connection device having an adaptation function such as that illustrated in FIG. 14 and with the solenoid valve 242 by means of a module having an adaptation function in accordance with that shown diagrammatically in FIG. 11A. The module 240 will also have these two functions to which will be added an internal coupling of the supply line of the solenoid valve with that of the sensor, so that the sensor, in series on the supply of the solenoid valve , close this Line by being actuated by the cylinder rod 251 in the retracted position. Thus, if for any reason, the central unit controls the excitation of the solenoid valve before the cylinder rod 251 is retracted, this control will be effective only when this rod has actuated the sensor 243. We thus, by coupling, symbolized by the graphics 244 on the module 240, ensured operational safety at the local level which overcomes the quality of communications between the sensors and solenoid valve and the central unit.
On conçoit bien qu'une telle disposition de sécurité peut être réalisée dans de nombreux autres cas d'application en couplant la ligne d'alimentation d'un préactionneur, au niveau d'un module, qui peut être d'encombrement double, à celled'un capteur ou d'un détecteur et ce, soit au niveau des grandeurs physiques, soit au niveau des signaux électroniques (par exemple une fonction logique ET). It is well understood that such a safety arrangement can be made in many other application cases by coupling the supply line of a preactuator, at the level of a module, which can be of double bulk, to celled 'A sensor or a detector, either at the level of physical quantities, or at the level of electronic signals (for example an AND logic function).
Le cas particulier de regroupement ou coupLage d'une fonction détection avec une fonction d'actionnement dans un seul module, n'est qu'un exemple pour illustrer de nombreuses possibilités différentes. Il peut en effet s'avérer utile de procéder à des couplages Locaux d'une ou plusieurs fonctions de détection avec une ou plusieurs fonctions de commande ou d'actionnement permettant de déclencher des actions en réponse à des détections, en dehors de l'unité de commande, ce grâce à des modules multiples par lesquels ce couplage est réalisé. Une telle disposition présente de nombreux avantages tels que désencombrer les circuits de liaison avec l'unité centrale, raccourcir les temps de réponse, améliorer la sécurité du fonctionnement de l'installation... The particular case of grouping or combining a detection function with an actuation function in a single module is only an example to illustrate many different possibilities. It may indeed prove useful to carry out Local couplings of one or more detection functions with one or more command or actuation functions making it possible to trigger actions in response to detections, outside the unit. control, thanks to multiple modules by which this coupling is achieved. Such an arrangement has many advantages such as decluttering the connection circuits with the central unit, shortening response times, improving the operational safety of the installation, etc.
tout en conservant une liaison avec L'unité de commande qui se trouve alors informée des évènements survenus Localement et qui peut ainsi en tenir compte dans la conduite générale de l'installation.while maintaining a link with the control unit which is then informed of the events which have occurred locally and which can thus take them into account in the general management of the installation.
L'invention trouve une application intéressante dans le domaine des automatismes. The invention finds an interesting application in the field of automation.
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