FR3034883A1 - DEVICE FOR ENHANCED CONTROL OF ELECTRICAL EQUIPMENT - Google Patents
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Abstract
L'invention concerne un dispositif de commande d'un équipement électrique comprenant : un encodeur recevant en entrée un signal électrique discret de commande à deux états possibles, un état parmi lesdits deux états possibles conditionnant la commande de l'équipement électrique, l'encodeur recevant en outre un signal d'horloge oscillant en fonctionnement nominal, ledit encodeur étant configuré pour générer un signal intermédiaire caractéristique du fonctionnement du signal d'horloge dès lors que le signal électrique discret de commande est à l'état commandant l'équipement électrique ; un codeur recevant en entrée ledit signal intermédiaire et configuré pour générer un signal de sortie commandant l'équipement électrique dès lors que le signal intermédiaire est oscillant.The invention relates to a device for controlling an electrical equipment comprising: an encoder receiving as input a discrete electrical control signal with two possible states, a state of said two possible states conditioning the control of the electrical equipment, the encoder further receiving a clock signal oscillating in nominal operation, said encoder being configured to generate an intermediate signal characteristic of the operation of the clock signal as soon as the discrete electrical control signal is in the state controlling the electrical equipment; an encoder receiving as input said intermediate signal and configured to generate an output signal controlling the electrical equipment as soon as the intermediate signal is oscillating.
Description
1 DOMAINE TECHNIQUE GENERAL L'invention concerne le domaine de l'électronique et plus particulièrement un système électronique sécuritaire et sûr pour garantir le bon fonctionnement de la commande.TECHNICAL FIELD The invention relates to the field of electronics and more particularly to a safe and secure electronic system to guarantee the proper operation of the control.
ETAT DE LA TECHNIQUE Un système électrique peut être commandé après qu'une condition est vérifiée. Une solution connue est de connecter l'équipement électrique à un dispositif de commande configuré pour tester un signal électrique discret qu'une condition est vérifiée. Un tel dispositif de commande, comme tout dispositif électronique, fonctionne avec une horloge. Un problème est qu'en cas de panne de l'horloge, le dispositif de commande peut commander l'équipement électrique alors qu'il ne devrait pas l'être. Les solutions usuelles sont intégrée de facto dans le dispositif de commande et donc, ne peuvent intégrer une panne du dispositif de commande elle-même (par exemple d'une panne d'horloge pour un dispositif de commande numérique). PRESENTATION DE L'INVENTION L'invention propose de pallier la panne d'horloge d'un dispositif de commande d'un équipement électrique.STATE OF THE ART An electrical system can be controlled after a condition is verified. A known solution is to connect the electrical equipment to a controller configured to test a discrete electrical signal that a condition is verified. Such a control device, like any electronic device, operates with a clock. A problem is that in the event of a clock failure, the controller may control the electrical equipment when it should not be. The usual solutions are de facto integrated in the control device and therefore can not integrate a failure of the control device itself (for example a clock failure for a digital control device). PRESENTATION OF THE INVENTION The invention proposes to overcome the clock failure of a control device of an electrical equipment.
A cet effet, l'invention propose un dispositif de commande d'un équipement électrique comprenant : un encodeur recevant en entrée un signal électrique discret de commande à deux états possibles, un état parmi lesdits deux états possibles conditionnant la commande de l'équipement électrique, l'encodeur recevant en outre un signal d'horloge oscillant en fonctionnement nominal, ledit encodeur étant configuré pour générer un signal intermédiaire caractéristique du fonctionnement du signal d'horloge dès lors que le signal électrique discret de commande est à l'état commandant l'équipement électrique ; un codeur recevant en entrée ledit signal intermédiaire et configuré pour générer un signal de sortie commandant l'équipement électrique dès lors que le signal intermédiaire est oscillant. Ainsi, l'invention assure une adaptation entre le circuit de commande et le circuit à commander en tant que tel. L'invention est avantageusement complétée par les caractéristiques suivantes, prises seules ou en une quelconque de leur combinaison techniquement possible. Le signal intermédiaire est statique dès lors que le signal électrique de commande est à l'état ne commandant pas l'équipement électrique indépendamment du signal d'horloge.For this purpose, the invention proposes a device for controlling an electrical equipment comprising: an encoder receiving as input a discrete electrical control signal with two possible states, a state among said two possible states conditioning the control of the electrical equipment , the encoder further receiving a clock signal oscillating in nominal operation, said encoder being configured to generate an intermediate signal characteristic of the operation of the clock signal when the discrete electrical control signal is in the control state l 'electrical equipment ; an encoder receiving as input said intermediate signal and configured to generate an output signal controlling the electrical equipment as soon as the intermediate signal is oscillating. Thus, the invention provides an adaptation between the control circuit and the circuit to be controlled as such. The invention is advantageously completed by the following characteristics, taken alone or in any of their technically possible combination. The intermediate signal is static when the electrical control signal is in the state not controlling the electrical equipment independently of the clock signal.
3034883 2 Le signal intermédiaire est oscillant dès lors que le signal électrique discret de commande est à l'état commandant l'équipement électrique et que le signal d'horloge est oscillant. Le signal intermédiaire est statique dès lors que signal électrique discret de 5 commande est à l'état commandant l'équipement électrique et le signal d'horloge (CLK) est défectueux. Le signal d'horloge est statique lorsqu'il est défectueux. L'encodeur est une bascule D. Le codeur forme un circuit doubleur de tension.The intermediate signal oscillates as soon as the discrete electrical control signal is in the state controlling the electrical equipment and the clock signal is oscillating. The intermediate signal is static as soon as the discrete electrical control signal is in the state controlling the electrical equipment and the clock signal (CLK) is defective. The clock signal is static when it is faulty. The encoder is a D flip-flop. The encoder forms a voltage doubling circuit.
10 Selon un autre aspect, l'invention concerne un équipement électrique commandé par un dispositif de commande selon l'invention. L'invention permet de ne transmettre le signal électrique discret de commande de l'équipement électrique lorsque ce dernier doit être effectivement commandé que lorsque le signal d'horloge fonctionne normalement.According to another aspect, the invention relates to electrical equipment controlled by a control device according to the invention. The invention makes it possible to transmit the discrete electric control signal of the electrical equipment when the latter must be effectively controlled only when the clock signal is operating normally.
15 En d'autres termes, l'invention permet d'assurer que le circuit de commande est pleinement fonctionnel (présence d'horloge, d'alimentation et de sa logique) pour transmettre correctement sa commande. L'absence de l'une de ses condition ne permet pas de transmettre la commande et permet ainsi d'être dans un état sûr (en anglais, « safe »).In other words, the invention makes it possible to ensure that the control circuit is fully functional (presence of clock, power supply and its logic) to correctly transmit its command. The absence of one of its conditions does not allow to transmit the command and thus allows to be in a safe state (in English, "safe").
20 PRESENTATION DES FIGURES D'autres caractéristiques, buts et avantages de l'invention ressortiront de la description qui suit, qui est purement illustrative et non limitative, et qui doit être lue en regard des dessins annexés sur lesquels : - la figure 1 illustre un dispositif de commande d'un équipement électrique selon 25 l'invention ; - la figure 2 illustre des chronogrammes des signaux impliqués dans un dispositif de commande d'un équipement électrique selon l'invention ; - la figure 3 illustre un schéma électrique d'une implémentation possible d'une partie du dispositif de commande d'un équipement électrique selon l'invention.PRESENTATION OF THE FIGURES Other features, objects and advantages of the invention will emerge from the description which follows, which is purely illustrative and nonlimiting, and which should be read with reference to the appended drawings, in which: FIG. control device of an electrical equipment according to the invention; FIG. 2 illustrates timing diagrams of the signals involved in a control device of an electrical equipment according to the invention; FIG. 3 illustrates an electrical diagram of a possible implementation of a part of the control device of an electrical equipment according to the invention.
30 Sur l'ensemble des figures, les éléments similaires portent des références identiques. DESCRIPTION DETAILLEE DE L'INVENTION On a illustré sur la figure 1 un dispositif 10 de commande d'un équipement électrique ELEC selon un mode de réalisation préféré de l'invention.In all the figures, the similar elements bear identical references. DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION FIG. 1 shows a device 10 for controlling an electrical equipment ELEC according to a preferred embodiment of the invention.
3034883 3 Un tel dispositif comprend un encodeur ENC recevant en entrée un signal électrique discret de commande E à deux états possibles, c'est-à-dire E-'0', E-'1'. Cet encodeur est le circuit de commande usuel de l'équipement électrique ELEC. Un état parmi ces deux états possibles conditionne la commande de l'équipement 5 électrique ELEC. Par exemple, si E-'1' et que l'équipement électrique est un interrupteur, ce dernier va se fermer alors qu'il était ouvert. L'encodeur ENC reçoit un signal d'horloge CLK oscillant en fonctionnement nominal et est configuré pour générer un signal intermédiaire I caractéristique du fonctionnement du signal d'horloge CLK dès lors que le signal électrique discret de commande est à l'état 10 conditionnant la commande de l'équipement électrique ELEC et donc image du signal électrique discret de commande E. Un signal d'horloge CLK est, de manière connue, un signal constitué d'une succession de créneaux. Ainsi, le dispositif de commande comprend un encodeur ENC qui est sensible au signal d'horloge CLK et au signal électrique discret de commande E à transmettre, c'est-à- 15 dire qu'il permet de générer le signal intermédiaire I caractéristique du bon fonctionnement du signal d'horloge CLK. Un tel encodeur ENC peut être une bascule D (ou un compteur) qui va fournir un signal intermédiaire oscillant dès lors que le signal d'horloge est opérationnel et que le signal électrique discret de commande est actif (c'est-à-dire qu'il renvoie une valeur). En 20 particulier, le signal intermédiaire I va osciller entre deux valeurs à chaque front montant (ou multiple d'un front montant dans le cadre de l'utilisation d'un compteur) du signal d'horloge CLK. Inversement, dès lors que le signal électrique discret de commande E est dans l'état ne commandant pas l'équipement électrique ELEC, l'encodeur ENC est configuré pour 25 générer un signal intermédiaire I statique (c'est-à-dire qui n'oscille pas) indépendamment du signal d'horloge CLK. Ainsi, l'encodeur ENC étant dépendant du signal électrique discret de commande E et du signal d'horloge CLK, il permet de transmettre la commande seulement si le signal d'horloge CLK et le signal électrique discret de commande E sont corrects et fonctionnels.Such a device comprises an encoder ENC receiving as input a discrete electric control signal E with two possible states, that is E-'0 ', E-'1'. This encoder is the usual control circuit of the ELEC electrical equipment. One of these two possible states conditions the control of the ELEC electrical equipment. For example, if E-'1 'and the electrical equipment is a switch, it will close when it was open. The encoder ENC receives a clock signal CLK oscillating in nominal operation and is configured to generate an intermediate signal I characteristic of the operation of the clock signal CLK when the discrete electrical control signal is in the state conditioning the control of the electrical equipment ELEC and thus image of the discrete control electric signal E. A clock signal CLK is, in known manner, a signal consisting of a succession of slots. Thus, the control device comprises an encoder ENC which is responsive to the clock signal CLK and the discrete control electric signal E to be transmitted, that is to say that it makes it possible to generate the intermediate signal I characteristic of the correct operation of the clock signal CLK. Such an ENC encoder may be a D flip-flop (or a counter) which will provide an oscillating intermediate signal as soon as the clock signal is operational and the discrete electrical control signal is active (i.e. it returns a value). In particular, the intermediate signal I will oscillate between two values at each rising edge (or multiple of a rising edge in the context of the use of a counter) of the clock signal CLK. Conversely, since the discrete control electric signal E is in the state not controlling the ELEC electrical equipment, the ENC encoder is configured to generate a static intermediate I signal (i.e. does not oscillate) independently of the clock signal CLK. Thus, the encoder ENC being dependent on the discrete control electric signal E and the clock signal CLK, it allows the command to be transmitted only if the clock signal CLK and the discrete control electric signal E are correct and functional.
30 Le dispositif 10 de commande comprend en outre un codeur COD recevant en entrée le signal intermédiaire I. Le codeur COD est configuré pour générer un signal de sortie S commandant l'équipement électrique ELEC dès lors que le signal intermédiaire I est oscillant (ce qui implique que le signal électrique de commande E est à l'état commandant l'équipement 35 électrique ELEC et que le signal d'horloge CLK est dans son fonctionnement nominal).The control device 10 further comprises a coder COD receiving as input the intermediate signal I. The coder COD is configured to generate an output signal S controlling the electrical equipment ELEC when the intermediate signal I is oscillating (which implies that the electric control signal E is in the state controlling the electrical equipment ELEC and that the clock signal CLK is in its nominal operation).
3034883 4 Inversement si le signal intermédiaire I est statique, c'est-à-dire que le signal d'horloge CLK n'est pas dans son fonctionnement nominal ou que la commande E est activée, le codeur COD est dimensionné pour générer un signal de sortie S qui ne commande pas l'équipement électrique ELEC.Conversely, if the intermediate signal I is static, that is to say that the clock signal CLK is not in its nominal operation or the command E is activated, the coder COD is sized to generate a signal S output which does not control the ELEC electrical equipment.
5 En conséquence, on a le fonctionnement schématique suivant en considérant que l'équipement électrique ELEC doit être commandé lorsque le signal électrique discret de commande E est à l'état haut, E-'1' et n'est pas commandé lorsque le signal électrique discret de commande est à l'état bas, E-'0' : - E-'0' alors I est statique (indépendamment du signal d'horloge CLK) et S-'0' -) 10 l'équipement électrique n'est pas commandé - E-'1' alors o Si le signal d'horloge CLK est en fonctionnement nominal et oscille alors I est oscillant et S='1' -) l'équipement électrique est commandé ; o Si le signal d'horloge CLK est défectueux et n'oscille pas alors I est 15 statique et S-'0' -) l'équipement électrique n'est pas commandé. On a illustré sur la figure 2 quatre chronogrammes illustrant ce fonctionnement, avec un signal intermédiaire I qui change d'état à chaque front montant du signal d'horloge CLK. Le signal de sortie S recopie le signal électrique de commande E (après un retard 20 dépendant de l'encodeur ENC tant que le signal d'horloge CLK est présent. Si le signal d'horloge CLK n'est plus présent alors le signal de sortie, S passe à '0' (indépendamment du signal électrique de commande E). De manière avantageuse, comme illustré sur la figure 3, le codeur COD forme un circuit électrique doubleur de tension.Accordingly, the following schematic operation is used, considering that the electrical equipment ELEC must be controlled when the discrete control electric signal E is high, E-1 'and is not controlled when the signal Discrete electrical control is in the low state, E-'0 ': - E-'0' then I is static (independently of clock signal CLK) and S-'0 '-) 10 electrical equipment is not controlled - E-'1 'then o If the clock signal CLK is in nominal operation and oscillates then I is oscillating and S =' 1 '-) the electrical equipment is controlled; o If the clock signal CLK is defective and does not oscillate then I is static and S-'0 '-) the electrical equipment is not controlled. FIG. 2 shows four chronograms illustrating this operation, with an intermediate signal I which changes state at each rising edge of the clock signal CLK. The output signal S copies the electrical control signal E (after a delay dependent on the encoder ENC as long as the clock signal CLK is present.) If the clock signal CLK is no longer present then the signal of The output S goes to '0' (independently of the electric control signal E) Advantageously, as illustrated in FIG. 3, the coder COD forms a voltage-doubling electrical circuit.
25 S'agissant de l'encodeur ENC, il s'agit d'une fonction « ET» logique entre le signal d'horloge CLK et le signal électrique discret de commande E. S'agissant du codeur COD, son fonctionnement est le suivant en relation avec la figure 3. Lorsque le signal intermédiaire I est oscillant (en mode créneaux) les premier et 30 second condensateurs Cl, C2 se chargent, en gardant un rythme oscillant, lequel est filtré par le couple formé par la première résistance R1 et un troisième condensateur C3 afin de retrouver une valeur constante. Le signal de sortie S est donc à '1'. Lorsque le signal intermédiaire I est statique (c'est-à-dire à '0'), le premier condensateur Cl de décharge au travers de la première diode D1 dans la masse et le second 3034883 5 condensateur C2 se décharge au travers de la seconde résistance R2. Il ne reste alors plus de tension sur le filtre qui renvoie donc un signal de sortir S à '0'. Lorsque le signal intermédiaire I est statique (c'est-à-dire à '1'), le premier condensateur bloque le courant continu et le reliquat de charge du second condensateur C2 5 part dans la seconde résistance R2, il n'y a alors plus de tension à l'entrée du filtre et le signal de sortie S est donc à '0'. 10With regard to the ENC encoder, this is a logic "AND" function between the clock signal CLK and the discrete control electric signal E. With regard to the coder COD, its operation is as follows in relation to FIG. 3. When the intermediate signal I is oscillating (in slot mode) the first and second capacitors C1, C2 are charged, keeping an oscillating rhythm, which is filtered by the pair formed by the first resistor R1 and a third capacitor C3 in order to find a constant value. The output signal S is therefore '1'. When the intermediate signal I is static (i.e. '0'), the first capacitor C1 discharges through the first diode D1 into the ground and the second capacitor C2 discharges through the second resistance R2. Then there is no more voltage on the filter which therefore sends a signal out S to '0'. When the intermediate signal I is static (i.e. '1'), the first capacitor blocks the direct current and the charge remainder of the second capacitor C2 goes into the second resistor R2, there is then more voltage at the input of the filter and the output signal S is therefore at '0'. 10
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