FR3012582A1

FR3012582A1 - Organe de pilotage et ensemble de tels organes de pilotage

Info

Publication number: FR3012582A1
Application number: FR1360396A
Authority: FR
Inventors: Bernard Delhomme; Patrick Tabouret
Original assignee: ARKANE; DB INNOVATION
Current assignee: Arcom Fr
Priority date: 2013-10-24
Filing date: 2013-10-24
Publication date: 2015-05-01
Anticipated expiration: 2033-10-24
Also published as: FR3012582B1

Abstract

Cet organe (16) de pilotage d'au moins un premier équipement (24) appartenant au groupe consistant en un terminal de chauffage, un terminal de ventilation et un terminal de climatisation, comprend au moins une première borne (22) de connexion adaptée pour être connectée au ou à chaque premier équipement (24), via des moyens de connexion électriques (26). L'organe de pilotage (16) comprend également une unité de traitement (20) apte à piloter le ou les premiers équipements via la première borne (22) de connexion et les moyens de connexion électriques. L'organe de pilotage (16) comprend au moins une deuxième borne de connexion (28) adaptée pour être connectée à au moins un deuxième équipement (30), via un premier bus de communication (32) adapté à un premier protocole de communication. Le premier bus de communication (32) et le premier protocole de communication sont conformes à la norme IEC 62386. Les moyens de connexion électriques (26) diffèrent de la norme IEC 62386 et l'unité de traitement (20) est propre à piloter le ou les deuxièmes équipements, via la deuxième borne de connexion (24) et le premier bus de communication (32).

Description

ORGANE DE PILOTAGE ET ENSEMBLE DE TELS ORGANES DE PILOTAGE La présente invention concerne un organe de pilotage d'au moins un équipement appartenant au groupe consistant en un terminal de chauffage, un terminal de ventilation et un terminal de climatisation. L'invention concerne également un ensemble de tels organes de pilotage. Dans le cadre de systèmes de gestion technique du bâtiment, il est connu d'utiliser une unité centrale connectée via des bus de terrain à des organes de pilotage, propres à piloter, via des moyens de connexion et/ou des bus de communication, des équipements tels que des luminaires ou des terminaux de chauffage ou encore des stores. Les organes de pilotage connus sont généralement dédiés à un type d'équipement de même que les bus de communication. Plus précisément, dans le domaine du contrôle de stores ou de luminaires, il est connu d'utiliser des bus et des organes de pilotage dédiés, permettant de faire l'interface entre l'unité centrale et respectivement les stores ou les luminaires. Les organes de pilotage jouent alors un rôle de passerelle entre les bus de terrain de type, par exemple, LONWORK, BACNET, KNX et les équipements tels que les stores ou les luminaires. Plus précisément, les organes de pilotage et les bus de commande pour les équipements tels que les luminaires ou les stores sont respectivement conformes au protocole DALI ou au protocole SMI, car les signaux transmis par les organes de pilotage doivent obéir à des caractéristiques physiques qui dépendent précisément desdits protocoles, telles que la tension, la vitesse de transfert des informations... Ainsi, les systèmes de gestion technique du bâtiment connus comprennent généralement un organe de pilotage par type d'équipement à piloter, c'est-à-dire par exemple un organe de pilotage d'un ou plusieurs premiers équipements tels que des terminaux de chauffage, des terminaux de ventilation ou des terminaux de climatisation, un organe de pilotage de luminaires et un organe de pilotage de stores. Dans les systèmes de gestion technique du bâtiment actuel, il est ainsi nécessaire pour la commande des premiers équipements, de luminaires, et de stores, d'utiliser trois organes de pilotage spécifique, ce qui complique l'installation de tels systèmes, augmente le volume occupé par de tels systèmes et engendre un coût de fabrication important. Le but de l'invention est donc de proposer un organe de pilotage du ou des premiers équipements propre à piloter également des équipements tels que des stores ou des luminaires.

A cet effet, l'invention concerne un organe de pilotage d'au moins un premier équipement appartenant au groupe consistant en un terminal de chauffage, un terminal de ventilation et un terminal de climatisation, l'organe de pilotage comprenant, au moins une première borne de connexion adaptée pour être connectée au ou à chaque premier équipement, via des moyens de connexion électriques et une unité de traitement apte à piloter le ou les premiers équipements via la première borne de connexion et les moyens de connexion électriques. Conformément à l'invention, l'organe de pilotage comprend au moins une deuxième borne de connexion adaptée pour être connectée à au moins un deuxième équipement, via un premier bus de communication adapté à un premier protocole de communication, le premier bus de communication et le premier protocole de communication étant conformes à la norme IEC 62386, dite norme DALI (de l'anglais Digital Adressable Lighting Interface), alors que les moyens de connexion électrique diffèrent de la norme IEC 62386, et alors que l'unité de traitement est propre à piloter le ou les deuxièmes équipements, via la deuxième borne de connexion et le premier bus de communication. Grâce à l'invention, l'organe de pilotage est propre à piloter le ou les premiers équipements via des moyens de connexion et le ou les deuxièmes équipements via un premier bus de communication différent des moyens de connexion et un protocole de communication. Plus précisément, l'organe de pilotage est propre à piloter les deuxièmes équipements suivant le premier protocole conforme à la norme IEC62386. Ainsi, L'organe de pilotage permet à partir d'une seule unité de traitement de piloter les premiers équipements et les deuxièmes équipements en utilisant des protocoles de communications différents pour respectivement le ou les premiers et le ou les deuxièmes équipements. Grâce à l'invention, la complexité des systèmes de gestion technique du bâtiment, leur coût et leur encombrement sont optimisés. Avantageusement, l'organe de pilotage est connecté, d'une part, à une unité centrale de commande via un bus de terrain, l'unité centrale et le bus de terrain étant adaptés à un troisième protocole de communication appartenant au groupe consistant en le protocole BACNET, le protocole KNX, le protocole LONTALK et, d'autre part, à des luminaires ou à des stores via le premier bus de communication, correspondant par exemple à un bus de communication DALI, et à le ou les premiers équipements via les moyens de connexion. Selon d'autres aspects de l'invention, l'organe de pilotage comprend une ou plusieurs des caractéristiques suivantes, prises isolément ou suivant toutes les combinaisons techniquement admissibles : - le ou les deuxièmes équipements forment une installation d'éclairage, alors que le premier bus de communication et le premier protocole de communication sont adaptés pour piloter ladite installation d'éclairage ; - le ou les deuxièmes équipements appartiennent au groupe consistant en une interface de conversion d'un signal transmis sur le premier bus de communication en un signal radioélectrique, un compteur d'énergie, une sonde de mesure de la qualité de l'air, un capteur de température, un détecteur de présence, un ballast conforme à la norme IEC 62386, un dispositif de commande externe du ou des premiers équipements et/ou d'un autre ou d'autres deuxièmes équipements ; - l'organe comprend un boîtier incluant l'unité de traitement, la première borne de connexion et la deuxième borne de connexion ; - l'organe comprend au moins une troisième borne de connexion à un ou des troisièmes équipements, via un deuxième bus de communication adapté à un deuxième protocole de communication, les deuxièmes bus et protocole de communication étant conformes au protocole SMI (de l'anglais, Standard Motor Interface), alors que l'unité de traitement est propre à piloter le ou les troisièmes équipements via la troisième borne de connexion et le deuxième bus de communication ; - le ou les troisièmes équipements sont des stores ; - l'organe comprend un boîtier incluant l'unité de traitement, la première borne de connexion, la deuxième borne de connexion et la troisième borne de connexion ; - l'organe est adapté à être connecté à une unité centrale de commande via un bus de terrain, l'unité centrale et le bus de terrain étant adaptés à un troisième protocole de communication appartenant au groupe consistant en le protocole BACNET, le protocole KNX, le protocole LONTALK, conformes respectivement aux normes NSI/ASHRAE Standard 135, ENV 13321-1 et ANSI/EIA 709.1-A-1999. L'invention a également pour objet un ensemble d'organes de pilotage d'au moins un premier équipement appartenant au groupe consistant en un terminal de chauffage, un terminal de ventilation et un terminal de climatisation. Conformément à l'invention, les organes de pilotage sont tels que défini ci-dessus et sont connectés les uns aux autres via les premiers bus de communication et leur deuxième borne de connexion. Avantageusement, un des organes de pilotage de l'ensemble est configuré en mode maître et le ou les autres sont configurés en mode esclave, et l'organe de pilotage configuré en mode maître est adapté pour alimenter en tension les premiers bus de communication, qui forment une fois connecté les uns aux autres un bus de communication global conforme à la norme IEC 62386. L'invention sera mieux comprise et d'autres avantages de celle-ci apparaitront plus clairement à la lumière de la description qui va suivre, donnée uniquement à titre d'exemple non limitatif, et faite en se référant aux dessins sur lesquels : - la figure 1 est une représentation schématique d'un système de gestion technique du bâtiment comprenant une unité centrale de commande et un organe de pilotage conforme à l'invention ; - la figure 2 est une représentation schématique d'un ensemble de plusieurs organes de pilotage conformes à un deuxième mode de réalisation de l'invention. A la figure 1, un système 10 de gestion technique du bâtiment comprend une unité centrale 12 de commande connectée via un bus de terrain 14 à un organe de pilotage 16. L'unité centrale de commande 12 correspond à un poste de gestion propre à commander une pluralité d'organes de pilotage 16 et est adaptée à communiquer avec l'organe de pilotage 16 via le bus de terrain 14. Le bus de terrain 14 et l'unité centrale de commande 12 sont adaptés à un protocole de communication de haut-niveau tel que le protocole LONTALK, BACNET ou KNX. Le protocole LONTALK correspond à la technologie LONWORKS et est conforme à la norme ANSI/EIA 709.1-A-1999, tandis que le protocole BACNET est conforme à la norme NSI/ASHRAE Standard 135, et que le protocole KNX est conforme à la norme ENV 13321-1. Le bus de terrain 14 est donc, par exemple, soit de type LONWORK, soit de type BACNET, soit de type KNX. L'organe de pilotage 16 comprend une unité de traitement 18 de haut-niveau adaptée pour recevoir ou transmettre des messages via le bus de terrain 14 et une unité de traitement 20 de bas-niveau. L'organe de pilotage 16 comprend un connecteur 21 propre à faire liaison entre le bus de terrain 14 et l'unité de traitement 18 de haut-niveau. L'organe de pilotage 16 comprend une première borne 22 de connexion à un premier équipement, 24 appartenant au groupe consistant en un terminal de chauffage, un terminal de ventilation et un terminal de climatisation, via un câble de connexion électrique 26. L'organe de pilotage 16 comprend également une deuxième borne 28 de connexion à des deuxièmes équipements 30 via un premier bus de communication 32, adapté à un premier protocole de communication et différent du câble de connexion 26.

L'organe de pilotage 16 comprend un boîtier unique 33 qui inclut les unités de traitement de bas-niveau 20 et de haut niveau 18, et les bornes de connexion 22, 28, et le connecteur 21. L'unité de traitement de haut-niveau 18 est propre, en fonction des données qu'elle reçoit via le bus de terrain 14, à piloter l'unité de traitement de bas-niveau 20. L'unité de traitement de bas-niveau 20 est propre à piloter respectivement l'équipement 24 et les équipements 30, via respectivement la borne de connexion 22 et le câble 26 et la borne de connexion 28 et le bus 32. L'unité de traitement de bas-niveau 20 est propre à piloter les deuxièmes équipements 30 en mode de diffusion, c'est-à-dire qu'elle pilote tous les deuxièmes équipements 30 de la même manière. Ainsi, dans le cas où les deuxièmes équipements 30 sont des luminaires, l'unité de traitement 20 alimente les luminaires ou coupe l'alimentation de tous les luminaires simultanément. En complément, l'unité de traitement 20 comprend un logiciel 34 d'identification des deuxièmes équipements 30, adapté pour associer à chaque deuxième équipement 30 un identifiant différent. Ainsi, à chaque connexion d'un équipement 30 sur le bus 32 et la deuxième borne 28, le logiciel d'identification 34 est propre à associer un identifiant audit équipement 30. L'unité de traitement de bas-niveau 20 comprend également un logiciel 36 de mémorisation propre à sauvegarder l'identifiant de chaque deuxième équipement 30, et à piloter les deuxièmes équipements 30 via des messages de commande comprenant leur identifiant respectif. L'unité de traitement 20 est ainsi propre à commander individuellement chaque deuxième équipement 30. La borne de connexion 22 comprend généralement un étage de puissance, non représenté, propre à adapter au câble 26 un signal de pilotage transmis par l'unité de traitement de bas-niveau 20 à l'équipement 24. Le premier équipement 24 comprend un capteur-actionneur 42 propre à commander le fonctionnement du premier équipement en fonction de données transmises par l'unité de traitement de bas niveau 20. Le câble de connexion 26 est adapté à être connecté au premier équipement 24 et plus précisément au capteur-actionneur 42. Le câble de connexion 26 est différent du premier bus 32. Le câble de connexion 26 est, par exemple, une connexion électrique vers des moteurs, des vannes ou des sondes. La borne de connexion 28 est adaptée pour être connectée au deuxième équipement 30 via le bus de communication 32. La borne 28 comprend un étage de puissance, non représenté, propre à adapter au bus 32 un signal de pilotage transmis par l'unité de traitement de bas-niveau 20 aux équipements 30. Les deuxièmes équipements 30 forment une installation d'éclairage 40. Le bus 32 et le premier protocole de communication sont adaptés pour piloter l'installation d'éclairage 40. Plus précisément, le premier protocole de communication et le bus 32 sont conformes à la norme IEC 62386, dite norme DALI (de l'anglais Digital Adressable Lighting Interface). Ainsi, le premier bus 32 et le premier protocole de communication sont de type DALI et sont propres à contrôler individuellement jusqu'à soixante-quatre luminaires adressables. Le câble 26 est différent du bus 32 et diffère donc de la norme IEC 62386. Le bus 32 est donc avantageusement un bus DALI et fonctionne sous une tension continue de l'ordre de 16 volts. Plus spécifiquement, lorsqu'aucun signal n'est transmis sur le bus 32, la tension sur le bus 32 est de l'ordre de 16 volts. Le bus 32 et le premier protocole permettent par exemple de faire de la gradation de lumière. Le premier bus 32 comprend uniquement deux fils. En variante, les deuxièmes équipements 30 appartiennent au groupe consistant en : une interface de conversion d'un signal transmis sur le bus 32 en un signal radioélectrique, un compteur d'énergie, une sonde de mesure de la qualité de l'air, un capteur de température, un détecteur de présence, un ballast conforme à la norme IEC 62386 et un dispositif de commande externe du premier équipement 24 et/ou d'autres deuxièmes équipements 30. Selon une autre variante, l'unité de traitement 20 est propre via la deuxième borne de connexion 28 et le premier bus 32 à piloter des stores.

Selon une autre variante, l'organe de pilotage 16 comprend une troisième borne de connexion propre à être connectée à un ou des troisièmes équipements via un deuxième bus de communication, tel qu'un bus SMI, adapté à un deuxième protocole de communication tel que le protocole SMI (de l'anglais, Standard Motor Interface). Dans cette variante, l'unité de traitement de bas-niveau 20 est propre à piloter le ou les troisièmes équipements via la troisième borne, le deuxième bus de communication et le deuxième protocole de communication. Le ou les troisièmes équipements sont des stores. Le boîtier 33 inclut alors la troisième borne de connexion. Selon une autre variante, les unités de traitement de bas niveau 20 et de haut niveau 18 sont remplacées par une unique unité de traitement.

L'organe de pilotage 16 permet à partir d'une seule unité de traitement 20 de bas-niveau de commander à la fois les premiers équipements 24 via la borne de connexion 22 et le câble 26, les deuxièmes équipements 30 via la borne de connexion 28 et le bus 32 et, en variante, les troisièmes équipements via la troisième borne de connexion et le deuxième bus. L'invention permet donc de limiter les coûts et de s'affranchir de l'utilisation d'un organe de pilotage spécifique, comprenant au moins une unité de traitement, pour chaque type d'équipement, c'est-à-dire d'un organe de pilotage spécifique pour le protocole de communication DALI et pour les deuxièmes équipements, d'un organe de pilotage spécifique pour la commande de premiers équipements et d'un organe de pilotage spécifique pour le protocole de communication SMI et les troisièmes équipements. L'organe de pilotage 16 permet de limiter l'encombrement de système de gestion technique du bâtiment de diminuer les coûts de tels systèmes et de simplifier le câblage de tels systèmes.

A la figure 2, un ensemble 100 d'organes de pilotage 106a, 106b, est représenté. L'ensemble 100 comprend un premier 106a et un deuxième 106b organes de pilotage. A la figure 2, les éléments similaires à ceux du premier mode de réalisation portent les mêmes références et ne sont pas décrits à nouveau. Les organes de pilotages 106a, 106b comprennent respectivement une seule première 120a et deuxième 120b unités de traitement et sont reliés l'un à l'autre via leur deuxième borne de connexion 28 et les bus 32 associés à chaque deuxième borne 28. Les bus 32 forment un bus de communication global 160, conforme à la norme IEC 62386. Le premier organe de pilotage 106a est configuré en mode maître et le deuxième organe de pilotage 106b en mode esclave. Ainsi, le premier organe de pilotage 106a est propre à commander le deuxième organe de pilotage 106b. De plus, le premier organe de pilotage 106a est propre à alimenter le bus global 160, c'est-à-dire à fournir une tension de 16 volts au bus 160, lorsqu'aucune communication n'a lieu sur le bus 160.

A la figure 2, le premier organe de pilotage 106a et le deuxième organe de pilotage 106b ont leur première borne de connexion 22 connectées chacune à un premier équipement 24. L'organe de pilotage106a est apte, via l'unité de traitement 120a, à commander le deuxième organe de pilotage 106b et sa deuxième unité de traitement 120b. Ainsi, l'unité de traitement 120a est propre à commander le premier équipement 24 qui lui est connecté mais également le premier équipement 24 connecté au deuxième organe de pilotage 106b. L'ensemble 100 permet une régulation optimale de la température dans une même pièce comprenant les premiers équipements 24. En effet, soit les premiers équipements 24 sont pilotés afin d'augmenter la température, soit les premiers équipements 24 sont pilotés afin de baisser la température dans la pièce. Ceci permet d'éviter tout fonctionnement antagoniste des premiers équipements 24 lorsqu'ils sont disposés dans une même pièce d'un bâtiment. L'ensemble 100 permet, par exemple, d'éviter l'utilisation d'une unité centrale 12 et d'éviter l'utilisation de bus de terrain adaptée à des protocoles de type BACNET, KNX ou LONTALK, tout en ayant des organes de pilotage 106a, 106b connectés entre eux et ayant une communication en mode maître/esclave. En effet, le fait que les organes de pilotage 106a, 106b comprennent une deuxième borne de connexion 28 permet d'établir une communication entre plusieurs organes de pilotage 106a, 106b, sans utiliser l'unité centrale et des protocoles de type BACNET, KNX, LONTALK, mais simplement en utilisant le bus global 160. Il est alors possible de commander à partir d'un organe de pilotage défini comme maître d'autres organes de pilotage définis comme esclave. Enfin, le fait d'utiliser le bus global 160, de type DALI, pour la communication entre les organes de pilotage 160a, 160b de l'ensemble 100 permet de limiter le nombre de fils utilisé pour le câblage, puisque le bus 160 est composé que de deux fils. Selon une variante du deuxième mode de réalisation, l'organe de pilotage configuré en mode maître comprend une unité de traitement de haut-niveau connecté à un bus de terrain et à une unité centrale, et l'organe de pilotage configuré en mode esclave est piloté via l'organe de pilotage configuré en mode maître. Dans cette variante, une connexion d'un seul organe de pilotage avec le bus de terrain permet à l'unité centrale de piloter les deux organes de pilotage 106a, 106b.

Claims

REVENDICATIONS1.- Organe (16 ; 106a, 106b) de pilotage d'au moins un premier équipement (24) appartenant au groupe consistant en un terminal de chauffage, un terminal de ventilation et un terminal de climatisation, l'organe de pilotage (16 ; 106a, 106b) comprenant : - au moins une première borne (22) de connexion adaptée pour être connectée au ou à chaque premier équipement (24), via des moyens de connexion électriques (26) et - une unité de traitement (20 ; 120a, 120b) apte à piloter le ou les premiers équipements via la première borne (22) de connexion et les moyens de connexion électriques, caractérisé en ce que l'organe de pilotage comprend au moins une deuxième borne de connexion (28) adaptée pour être connectée à au moins un deuxième équipement (30), via un premier bus de communication (32) adapté à un premier protocole de communication, le premier bus de communication (32) et le premier protocole de communication étant conformes à la norme IEC 62386, dite norme DALI, et en ce que l'unité de traitement (20 ; 120a, 120b) est propre à piloter le ou les deuxièmes équipements, via la deuxième borne de connexion (24) et le premier bus de communication (32).
2.- Organe de pilotage selon la revendication 1, caractérisé en ce que le ou les deuxièmes équipements (30) forment une installation d'éclairage (40), et en ce que le premier bus de communication (32) et le premier protocole de communication sont adaptés pour piloter ladite installation d'éclairage.
3.- Organe selon la revendication 1, caractérisé en ce que le ou les deuxièmes équipements (30) appartiennent au groupe consistant en : une interface de conversion d'un signal transmis sur le premier bus de communication en un signal radioélectrique, un compteur d'énergie, une sonde de mesure de la qualité de l'air, un capteur de température, un détecteur de présence, un ballast conforme à la norme IEC 62386, un dispositif de commande externe du ou des premiers équipements (24) et/ou d'un autre ou d'autres deuxièmes équipements (30).
4.- Organe selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comprend un boîtier (33) incluant l'unité de traitement (20), la première borne de connexion (22) et la deuxième borne de connexion (28).
5.- Organe selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comprend au moins une troisième borne de connexion à un ou des troisièmes équipements, via un deuxième bus de communication adapté à un deuxième protocole de communication, les deuxièmes bus et protocole de communication étant conformes au protocole SMI, et en ce que l'unité de traitement (20) est propre à piloter le ou les troisièmes équipements via la troisième borne de connexion et le deuxième bus de communication.
6.- Organe selon la revendication 5, caractérisé en ce que le ou les troisièmes équipements sont des stores.
7.- Organe selon l'une des revendications 5 à 6, caractérisé en ce qu'il comprend un boîtier incluant l'unité de traitement (20), la première borne de connexion (22), la deuxième borne de connexion (28) et la troisième borne de connexion.
8.- Organe selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il est adapté à être connecté à une unité centrale (12) de commande via un bus de terrain (14), l'unité centrale (12) et le bus de terrain (14) étant adaptés à un troisième protocole de communication appartenant au groupe consistant en le protocole BACNET, le protocole KNX, le protocole LONTALK, conformes respectivement aux normes NSI/ASHRAE Standard 135, ENV 13321-1 et ANSI/EIA 709.1-A-1999.
9.- Ensemble (100) de plusieurs organes de pilotage (160a ; 160b) d'au moins un premier équipement (24) appartenant au groupe consistant en un terminal de chauffage, un terminal de ventilation et un terminal de climatisation, caractérisé en ce que les organes de pilotage sont selon l'une des revendications précédentes, et en ce que les organes de pilotage (160a ; 160b) sont connectés les uns aux autres via les premiers bus de communication (32) et leur deuxième borne de connexion (28).
10.- Ensemble selon la revendication 9, caractérisé en ce que l'un des organes de pilotage (160a ; 160b) est configuré en mode maître et en ce que le ou les autres sont configurés en mode esclave, et en ce que l'organe de pilotage (160a) configuré en mode maître est adapté pour alimenter en tension les premiers bus de communication (32), quiforment une fois connecté les uns aux autres un bus de communication global (160) conforme à la norme IEC 62386.