Brevet FR2220898A1 — publié le 19741004

La présente invention est du domaine des techniques de l'électricité et/ou de l'électronique et vise plus particulièrement l'agencement et l'utilisation d'une armoire dite de contrôle dans laquelle sont logés des organes divers de contrôle et/ou de commande et à laquelle aboutissent des conducteurs en provenance de capteurs (on entend par capteurs, des capteurs proprementadtt;nais aussi de transmetteursZdébiteurs, ou tous autres appareils sus ceptibles de délivrer un signal ; c'est le sens large de cette définition qui devra autre pris dans la suite de l'exposé) et de laquelle partent d'autres conducteurs en direction d'opérateurs. On connaît depuis un passé assez récent de tels meubles, généralement situés à proximité d'installations industrielles, dans lesquels sont regroupés un certain nombre d'organes de contrôle ou de commande t un avantage appréciable de ce regroupement réside dans l'isolement des dits organes, en général assez fragiles, des lieux où se déroulent les opérations industrielles proprement ditee, lesquelles sont souvent génératrices de conditions (bruit, trépidations, chaleur atmosphère corrosive) défavorables au bon fonctionnement de ces organes ; un autre avantage est le caractère synoptique découlant du regroupement ; ainsi, un conducteur d'opérations a sous les yeux l'ensemble des données ou résultats lui permettant de suivre le déroulement des opérations dont il a la conduite. Plus récemment, on a sergé à rendre dissociable les organes fragiles tels que circuits électroniques, enregistreurs, etc.. du câblage proprement dit, lui-meme assez robuste. Ce câblage est constitué soit par des conducteurs reliant les organes de contrôle ou de commande aux capteur ou aux opérateurs, soit par des conducteurs reliant des organes entre eux. Pour ce faire, on a monté les organes sur des chassis pourvus de glissières ou de galets pour les introduire ou les extraire de l'armoire, et de connecteurs tels que connecteurs à broches ou fiches, qui, lorsque l'organe est normalement en place dans l'armoire, assurent la connection entre un câ- blage interne de l'organe et le c blage proprement dit mentionné ci-dessus. Ainsi, en cas de panne d'un organe, il suffit de retirer l'organe de l'armoire, de le réparer et de le remettre en place. I1 en va cependant tout différemment lorsqu'il s'agit non plus de retirer un organe, puis de le replacer après réparation, mais soit de le remplacer par un organe différent, soit d'adjoindre à l'armoire de nouveaux organes, soit de lui soustraire des organes exis tante, ou d'une façon générale de modifier l'organisation de 1' ar- moire. I1 est alors nécessaire de se référer au schéma général de câblage de l'armoire et de modifier, bien souvent à l'aide du fer à souder, le câblage général en fonction des modifications apportées. L'vidée de la demanderesse, s' inspirant de techniques et de matériel utilisés dans le domaine des calculateurs, est de fournir une armoire dans laquelle le câblage général préexiste à l'installation des organes, et/ou soit en partie modifiable avec une extrême facilité. Ce résultat est obtenu par une armoire de l'invention qui comporte essentiellement une matrice de câblage. Par matrice de câblage, on comprend une pluralité de bornes enfichables, certaines de ces bornes étant reliées de façon permanente aux bornes d'un bornier de raccordement, et certaines autres pouvent être reliées par l'intermédiaire de connecteurs à divers organes de controle ou de commande ; les bornes de la matrice reliées aux bornes du bornier sont regroupées en un seul élément de la matrice dit élément répartiteur. Chaque conducteur en provenance d?un capteur ou de tout autre appareil délivrant un signal, ou d'un opérateur étant relié à une borne du bornier. Ainsi, pour mettre en relation un organe de contrôle avec son capteur, il suffit de mettre en relation, à l'aide d'un ca- valier à fiches, par exemples, la ou les bornes de la matrice reliées par l'intermédiaire d'un connecteur à l'organe de contrôle avec la ou les bornes de la matrice appartenant à l'élément répartiteur reliées par l'intermédiaire du bornier au capteur. De préférence, la matrice est divisée en éléments dits éléments de matrice. Chaque élément est affecté d'un indice permettant de le reconnaître, et chaque borne de l'élément est elle aussi affectée d'indices permettant de la reconnaître parmi les autres bornes de l'élément. De préférence encore, Si l'armoire comprend plusieurs étages d'organes de commande ou de contrôle, chaque élément de matrice correspond à un étage ou châssis de l'armoire. Enfin, et pour des raisons de commodités d'accès, la matrice est logée dans une forme préférée de réalisation d-e l'invention, dans un tiroir d'un étage inférieur de l'armoire, et de façon telle que sa face sur laquelle peuvent être enfichés les cavaliers, soit facilement accessible à un manipulateur. L'invention sera mieux comprise et d'autres détails relevant aussi de l'invention, apparaîtront à la description de formes particulières de réalisation qui va ventre faite, en relation avec les figures des planches annexées, dans lesquelles La fig I est un dessin schématique d'une partie du câblage d'une armoire de l'invention. La fig 2 est une perspective d'une armoire de l'invention dans laquelle un tiroir contenant une matrice, est en position "inspection". La fig. 3 est une matrice vue en perspective de dessous. Sur la figure I, un câble ou une nappe I composé de plusieurs conducteurs relie une installation industrielle non représentée sur la figure, au câblae.d'une armoire selon l'invention. Les conducteurs de ce câble aboutissent aux bornes d'un bornier ou terminal, tel que 2 ; chacune des bornes du terminal est reliée par un faisceau de conducteurs 9, à une borne d'un élément répartiteur 5 dtune matrice 4 composée dans le cas de la figure, de six éléments. Un cavalier tel que 6 permet de relier entre elles deux bornes de la matrice pouvant appartenir à un même élé- ment ou à deux éléments distincts. Un câble tel que 7 est 2 lui aussi composé de plusieurs conducteurs, chaque conducteur reliant une borne de la matrice à une borne d'un tableau tel que 8 ; ce tableau 8 comporte des circuits imprimés dits de fond, non visibles sur la figure, servant d'intermédiaires entre des modules tels que Il et des parties femelles de connecteurs.Ces connecteurs sont du type 9 fi- ches et douilles ; dans le cas de la figure, la partie femelle 9 comportant les douilles, est solidaire du tableau 8, tandis que la partie mâle IO, partiellement visible sur la figure est solidaire d'un organe ou module II qui peut titre un organe de contrôle ou de commande. De préférence, les modules équipant l'armoire sont du'type entrée et sortiez banalisés,etest à dire qu'ils peuvent étre insérés au lieu et place de n'importe quel autre module banalisé. Une armoere de contrôle selon l'invention peut comporter plusieurs étages, chaque étage comportant un tableau à circuit imprimé tel que 8 et. il est important de noter que tous ces tableaux sont identiques. De ce fait, chaque étage comporte un nombre identique de connecteurs-tel que 9,IO et on notera que certains connecteurs peuvent ne pas être occupés par un module; dans ce cas, le module manquant est remplacé par une simple plaque de recouvrement. Dans une forme préférée de réalisa. tion, le nombre d'étages est de cinq et le nombre de connecteurs par étage est de huit. On rappelle que le souci de la demanderesse est de fournir une armoire dans laquelle le cEblage préexiste à la détermination même d'une destination particulière de l'armoire. Ainsi, dès sa construction et quelles que soient la ou les fonctions qui lui seront assignées ultérieurement, une armoire de l'invention comporte au moins un plateau à circuits imprimés avec ses bornes et sa ou ses douilles de connection au moine un élément de matrice avec ses bornes et au moins un bornier; une borne au moins du connecteur étant reliée par un faisceau de conducteurs tel que 7 à au moins une borne de l'élément de matrice et au moins une -borne de l'élément de matrice étant relié par un faisceau de conducteurs tel que 3 à au moins une borne du terminal ou bornier. Sur la Fig. 2, une armoire particulière de l'invention comporte cinq étages ou châssis d'organes de commandes ou de contrôle, tels que l'étage I2, chaque étage comportant dans le cas présent huit modules. Elle comporte en outre à l'étage le plus élevé, un tiroir de ventilateurs I3, et à l'étage le plus bas, un tiroir de matrice I4 à six éléments de matrice. Cette position du tiroir de matrice à l'é- tage le plus bas, rend le travail sur la matrice, consistant principalement en la pose de cavaliers, le plus facile possible. Mais il doit être bien compris que cette disposition n'est qu'une caractéristique secondaire de l'invention, une caractéristique principale étant la présence de la matrice. Ainsi, la matrice pourrait encore être disposée dans un tiroir des étages supérieurs, ou-encore, au lieu que ses élé -ments aient leur face enfichable dans un plan horisontal, ils pourraient aussi les avoir dans des plane verticaux et être par exemple disposés dans des portes de l'armoire au lieu de tiroirs, sans pour autant sortir du cadre de l'invention. Sur la figure 3, une matrice de l'invention comprend six éléments dont un élément répartiteur I6. Chaque borne de cet élément répartiteur reçoit à sa partie inférieure, un conducteur en provenance du bornier I8 ; une pluralité de conducteurs tels que celui-ci, sont groupés en un faisceau 20. Des conducteurs groupés en un faisceau 23 conduisent au bornier ou terminal des informations de contrôle en provenance d'une installation pilotée par l'armoire, tandis que des nnformations de commande partent de l'armoire vers l'installation par des conducteurs groupés cn faisceau 24. Chaque borne d'un élément de matrice autre que l'élément répartiteur est reliée à une borne d'un tableau de fond non visible sur la figure, par un conducteur ; plusieurs de ces conducteurs et notamment ceux reliant un mEme connecteur à un même élément de matrice, sont assemblés en un faisceau tel que 21 ou 22. Dans une forme préférée de réalisation de l'élément répartiteur, chacune de Ses bornes comprend à sa partie supérieure, ouatre douilles ou sorties. Ainsi en associant des modules banalisés avec une matrice de cablage, on obtient une armoire ou une baie (groupement d'armoires) qui peut être livrée sur un chantier, y être raccordée aux installations à piloter sans savoir de façon précise quels seront les modules, donc les fonctions qui y seront ultérieurement mis en place. De ce fait, l'utilisation d'une telle armoire permet de réduire les délais d'approvisionnement ; elle facilite également le calage au moment de la mise en service et consécutivement, en diminue le coût elle augmente enfin la souplesse d'aptation de l'armoire à des modifications ultérieures, et favorise la rapidité d'intervention. REVEND 1AT IONS I - Armoire de contrôle, de commande et/ou de régulation d'instal lation industrielle, pourvue d'un bornier ou terminal et d'au moins un organe de contrôle et/ou de commande embrochable sur un connecteur, caractérisée - par une première pluralité de bornes enfichables reliées chacu ne par un conducteur à une borne du terminal, et - par une seconde pluralité de bornes enfichables reliées chacu nes par un conducteur à une borne d'un connecteur.- 2 - Armoire selon la revendication I, caractérisée - en ce que les dites bornes enfichables de la première et de la seconde pluralité sont dieposées côte à côte sous forme d'une matrice. 3 - Armoire selon la revendication 2, caractérisée - en ce que les bornes de la première pluralité constituent un premier élément de matrice, dit élément répartiteur, et - en ce que les bornes de la seconde pluralité constituent au moins un second élément de matrice, les bornes de ce second élément au moins étant reliées aux connecteurs d'un m & e étage de l'armoire. 4 - Armoire selon la revendication 3, caractérisée - en ce que la dite matrice est disposée dans un tiroir de l'ar moire. -5 - Armoire selon la revendication 4, caractérisée - en ce que le dZt tiroir est un tiroir d'étages inférieure. 6 - Armoire selon la revendication 5, caractérisée - en ce que, la partie enfichable des bornes de la première et de la seconde pluralité étant disposée sur une même face de la matrice, cette face est la face supérieure de la matrice, la matrice étant disposée dans un plan sensiblement horizontal.