Brevet FR2318518A1 — publié le 19770211

Les armoires d'automatisme comportent de façon générale un grand nombre d'entrées et de sorties. Aux entrées sont branchés des organes capteurs, et aux sorties des organes actionneurs. L'automatisme consiste en un certain nombre de relations logiques entre les sorties qui définissent les opérations des actionneurs et les informations captées apparaissant sur les entrées. Entre les entrées et les sorties, un ensemble de circuits logiques réalise l'automatisme, ces circuits logiques étant statiques ou à relais par exemple. Comme de tels circuits logiques fonctionnent essentiellement avec deux niveaux différents de signal, que l'on appelle haut et bas ou encore 1 et O, leurs signaux d'entrée aussi bien que de sortie doivent entre du mime type, dit logique. Si les organes capteurs fournissent naturellement des signaux d'un autre genre, ceux-ci sont transformés en signaux de type logique en amont de l'automatisme. Ainsi, les armoires d'automatisme comportent une série d'entrées du type logique et une série de sorties de type logique. Pour assurer la commodité d'utilisation, les connexions d'entrée et de sortie ne sont pas directement reliées au circuit logique d'automatisme. L'armoire est équipée de bornes d'entrée et de sortie à vis. Cela facilite déJà l'installation de l'armoire, et surtout la coupure ultérieure d'une ou plusieurs lignes d'entrée ou de sortie pour des opérations d'entretien ou pour des modifications. En cas de panne, en effet il faut isoler de l'armoire d'automatisme l'organe dont le fonctionnement est défectueux de plus, en général, pour conserver le bon fonctionnement dudit automatisme, il y a lieu de simuler, sur l'entrée ou la sortie qui est normalement reliée à l'organe défectueux, un signal logique correspondant à l'état normal dé cet organe. Cette simulation est généralement réalisée à l'aide d'un câblage provisoire ou permanent. Bien qu'elle soit relativement simple, dans les automatismes à sécurité positive, car il suffit alors d'appliquer un niveau haut à l'entrée ou à la sortie déconnectée de son organe, ces opérations nécessitent tout de même un certain temps : pour séparer l'organe, il faut défaire une connexion à vis, et pour la simulation il faut en établir une autre momentanément ; la chose devient compliquée lorsque 11 opérateur ne sait pas initialement qui est l'organe d'entrée ou de sortie en défaut. Par ailleurs, les armoires d'automatisme sont souvent incorporées à un systeme automatique de grande taille, faisant l'objet d'une surveillance globale. Dans ces conditions, il est interdit d'intervenir sur les armoires d'automatisme sans en in former- les agents chargés de la surveillance globale. Mais, cette procédure d'information préalable ne peut indiquer dans le détail les éléments qui vont provisoirement échapper à la surveillance, surtout lorsque la panne n'est pas encore exactement déterminée. Delà aussi résultent une augmentation de la complexité des procédures d'entretien, et de leur longueur, ainsi que des difficultés dans l'exercice de la surveillance générale des processus automatiques. La présente invention a pour obJet une borne serrefils destinée notamment à servir de borne d'entrée ou de sortie dans les armoires d'automatisme, en simplifiant--beaucoup les opérations d'entretien, d'essai, et de mise au point, notamment. L'un des buts de la présente invention est de fournir une borne serre-fils permettant, pour des opérations d'entretie la déconnéxion et le passage à la simulation de l'organe défectueux sans défaire les connexions de la borne. Un autre but de la présente invention est de fournir une borne serre-fils permettant de façon simple une signalisation directe, au niveau des organes de surveillance centralisés, de ce passage en simulation, et ceci de façon individuelle pour chaque organe d'entrée ou de sortie. Un troisième but de l'invention est de fournir une borne serre-fils indiquant en l'absence d'une simulation l'état de l'organe d'entrée ou de sortie à elle relié. La borne serre-fils est du type comportant des passages d'entrée pour l'introduction de fils conducteurs électriques, ces passages étant associés chacun à une fixation de fil conducteur, ainsi que des conducteurs électriques internes destinés à établir des liaisons électriques entre les fils conducteurs lorsque ceux-ci sont fixés dans les passages d'entrée. La borne serre-fils selon l'invention comporte deux paires de passages d'entrée de fil conducteur auxquels sont associés deux paires de conducteurs électriques internes sur lesquels viennent respectivement en contact les fils conducteurs lorsque les fixations sont établies, ainsi qu'un organe de contact permettant le contact électrique soit entre les deux conducteurs internes de la première paire, soit entre les deux conducteurs internes de la seconde paire. Selon un mode de réalisation, dans chaque paire, les deux conducteurs internes viennent normalement au contact l'un de l'autre et l'organe de contact comporte une pièce mobile à deux positions, dans lesquelles elle sépare entre eux les deux conducteurs internes de l'une et de l'autre paire, respectivement. Cela est de préférence réalisé par le fait que la pièce mobile comporte une zone isolante susceptible de prendre deux positions ou elle s'interpose entre les deux conducteurs internes de l'une et de l'autre paire, respectivement. Avantageusement, la pièce mobile comporte une zone conductrice venant au contact de l'une des paires de conducteurs internes, dans l'une des positions de la pièce mobile, où celleci sépare les conducteurs internes de ltautre paire. Dans un mode de-réalisation particulier, la pièce mobile est une tige dépassant à travers un passage vers l'extérieur de la borne, avantageusement situé sur la face supérieure de celle-ci, pour y offrir un bouton de déplacement manuel. Celuici est disposé du c8té de la zone conductrice qui est opposé à la zone isolante, et la zone conductrice qui s'interpose entre les deux conducteurs internes de l'une des paires va en même temps les relier électriquement, dans la position enfoncée de la tige où celle-ci sépare les deux conducteurs internes de l'autre paire. Enfin, dans la réalisation la plus avantageuse, la pièce mobile comporte une seconde zone conductrice séparée de la première zone conductrice, et venant en contact avec un cinquième conducteur interne lorsque la première zone conductrice vient au contact de l'une des paires de conducteur interne. La pièce mobile comporte aussi un avertisseur tel qu'une diode électro-luminescente dont les connexions sot reliées aux première et seconde zones conductrices, respectivement. Avec un automatisme à sécurité positive, et si l'organe est mis en circuit lorsque la tige est en position enfoncée, l'avertisseur électrique pourra fonctionner tant que l'organe est dans son état normal (état 1 ou contact fermé). De plus, la borne comporte, pour la simulation, une diode entre un conducteur interne de l'une des paires et un conducteur interne de l'autre paire. D'autres caractéristiques et avantages de 1 invention apparaîtront à la lecture de la description détaillée qui va suivre, faite en référence rux dessins annexés, illustrant à titre non limitatif le mode de réalisation préférentiel de l'invention, et sur lesquels - la figure 1 est un schéma électrique faisant apparaitre les constituants ordinaires d'une armoire d'automatisme - la figure 2 illustre une borne serre-fils de l'invention, vue en coupe axiale, dans son état de connexion normale - la figure 3 illustre de façon plus détaillée, également en coupe axiale, la tige de contact faisant partie de la borne de la figure 2, et - la figure 4 illustre la borne de l'invention, dans son état de simulation pour des opérations d'entretien par exemple. Sur la figure 1, l'armoire d'automatisme 1 comporte essentiellement un circuit logique d'automatisme 2, qui peut être du type statique ou bien à relais par exemple. L'armoire comporte également un bornier des entrées 3 et un bornier des sorties 4. Les bornes individuelles du bornier d'entrée 3 sont essentiellement connectées à des capteurs. Avec un automatisme à sécurité positive, les capteurs fournissent normalement une tension de niveau haut + Vcc. En cas de panne ou de changement d'état du capteur cette tension disparaît, La même chose se produit lorsque la connexion du capteur à l'armoire se trouve coupée. Pour la réparation ou l'entretien, il y a lieu évidemment de débrancher l'organe au niveau de la borne d'entrée.Pour simuler un état 1 de cet organe on connecte alors à la borne correspondante une tension + Vcc, qui est systématiquement disponible dans l'armoire d'automatisme. Le bornier de sortie 4 comporte également des bornes individuelles qui vont vers des actionneurs commandés par les circuits logiques en fonction des états des capteurs. Ces actionneurs sont montés avec sécurité positive, de la mseme façon que pour les bornes d'entrée, et l'entretien se fait comme indiqué pour celles-ci. Pour une surveillance centralisée, certaines des bornes de sortie transmettent des informations de signalisation vers le poste central de contrle, afin d'indiquer tout ou partie des capteurs ou actionneurs qui se trouvent déconnectés de l'auto- matisme La borne serre-fils que l'on va maintenant décrire en référence aux figures 2 à 4 est destinée à servir de borne d'entrée ou de borne de sortie dans une armoire d'automatisme du type illustré A-la figure 1. Sur la figure 2, la borne vue en coupe comporte un boîtier 10 dont le fond est muni d'un profilé 9 destiné par exemple pour un montage sur rail aux hormes DIN. Le boîtier comporte une première paire de passages Il et 12 dans sa partie supérieure. Les passages Il et 12 se font face et sont ménagés de part et d'autre du boîtier. Des moyens de fixation 13 et 14 sont associs-respectivement aux passages 11 et 12. A l'intérieur du bottier se trouvent une paire de conducteurs électriques internes 15 et 16. Les conducteurs 15 et 16 sont des lames souples alignées ; elles tendent à se rapprocher l'une de l'autre par leur extrémité coudée 17 et 18. Par ailleurs, lorsque des fils conducteurs sont insérés dans les passages 11 et 12 et que les moyens de fixation 13 et 14 sont actionnés, ces fils conducteurs sont mis en contact électrique avec les lames conductrices souples 15 et 16, respectivement. Les passages 11 et 12 recevront par exemple la ligne conductrice venant du capteur et la ligne conductrice allant vers le circuit d'automatisme, respectivement. Inversement, ils peuvent recevoir respectivement la ligne conductrice venant de l'automatisme et la ligne conductrice allant vers l'actionneur. Dans sa partie inférieure, le boîtier 10 comporte une deuxième paire de passages d'entrée 21 et 22, associés à des moyens de fixation 23 et 24. A l'intérieur du boStier est disposée, comme la première, une deuxième paire de conducteurs internes 25 et 26. Les conducteurs internes 25 et 26 sont des lames souples présentant des extrémités coudées 27 et 28. Comme précédemment les lames souples 25 et 26 sont alignées, et elles sont susceptibles de venir au contact l'une de l'autre par leurs extrémités coudées 27 et 28. On va maintenant décrire l'organe de contact permettant le contact électrique soit entre les deux conducteurs internes de la première paire, soit entre les deux conducteurs internes de la seconde paire. Il s'agit ici d'une pièce mobile, et plus précisément d'une tige 30, ayant une position enfoncée et une position relevée. Sur la figure 2, la tige 30 est dans sa position enfoncée. Cette tige 30 comporte une-zone isolante 31. De façon adJacente à cette zone isolante, elle comporte une première zone conductrice 32. La zone conductrice 32 traverse un passage 34 ménagé sur la face supérieure du boîtier, après quoi la tige offre un bouton de déplacement manuel 33. Ce bouton 33 loge notamment dans sa partie supérieure une diode électroluminescente 35 qui sera plus loin décrite en détail. Entre le conducteur interne 16 et le conducteur interne 26 est montée à demeure une diode de conduction unidirectionnelle 37, l'anode de la diode étant ici reliée à la lame souple 26, tandis que sa cathode est reliée à la lame souple 16. Sur la figure 2, la zone isolante 31 de la tige 30 s'interpose entre les lames souples 25 et 26. De ce fait, elle les sépare entre elles et empêche leur contact électrique. La zone conductrice 32 de la tige 30 s'interpose également entre les lames conductrices 15 et 16. Cependant, comme elle est conductrice, elle vient à la fois au contact de ces deux lames souples 15 et 16, et assure leur liaison électrique. On vérifie bien que la zone conductrice 32 assure le contact électrique entre elle-même et les deux conducteurs internes 15 et 16, dans la position enfoncée de la pièce ou tige mobile 30, tandis que, par sa zone isolante, celle-ci sépare les deux conducteurs internes 25 et 26 de l'autre paire, en s'interposant entre eux. Le passage 21 reçoit, par un fil conducteur interne à l'armoire d'automatisme, la polarité + Vcc de tension. (En variante, il peut la recevoir d'un rail conducteur par exemple). De l'autre côté de la borne, l'autre passage 22 de la deuxième paire peut recevoir un conducteur destiné à une signalisation installée au niveau du pupitre central de surveillance, par exemple. Comme on l'a déjà indiqué, la figure 2 représente la tige de contact 30 dans sa position normale, où-l'organe, capteur ou actionneur, est relié à l'automatisme. La paire de contacts supérieurs 15 et 16 assure en effet, à travers la zone conductrice 32 de la tige, une liaison électrique entre le capteur ou l'actionneur et l'automatisme. A l'inverse, la zone isolante 31 sépare la seconde paire de conducteurs internes 25 et 26, et la polarité + Vcc n'est donc pas utilisée. On va maintenant décrire, en référence à la figure 2, la signalisation, incorporée à la borne, du fonctionnement normal du capteur ou actionneur qui lui est relié. De l'autre côté de la zone isolante 31 par rapport à la zone conductrice 32 est ménagée une seconde zone conductrice 37, à l'extrémité de la tige 30. Dans la position enfoncée de celiFci, la zone conductrice 37 coopère avec un cinquième conducteur interne 38 de la borne serre-fils. De préférence par l'intermédiaire d'un cinquième passage 39 associé à un moyen de fixation non représenté, et recevant un fil conducteur interne à l'armoire, le cinquième conducteur 38 reçoit la polarité - Vcc, qu'il applique donc à la seconde zone conductrice 37 de la tige 30, lorsque celle-ci est dans sa position enfoncée comme sur la figure 2. Bien entendu, la tige est maintenue dans sa position enfoncée à l'encontre de la cinquième lame souple 38, par des moyens non représentés, qui peuvent être un encliquetage ou une friction. En se référant maintenant à la figure 3, on voit mieux la seconde zone conductrice 37, la zone isolante 31 et la première zone conductrice 32, formant ensemble la tige 30. Comme on l'a déjà indiqué, un bouton de commande manuel 33 est disposé de l'autre côté de la zone conductrice 32 par rapport à la zone isolante 31. Le bouton 33 loge la diode électro-luminescente 35 déjà citée. L'un des fils de celle-ci est relié à demeure par l'intermédiaire d'une résistance 40 à l'une des deux zones conductrices, qui est ici la première 32. Par ailleurs, un perçage axial est prévu à travers la zone conductrice 32 et la zone isolante 31,et ce perçage est traversé par une connexion entre le second fil de sortie de la diode émettrice de lumière 35 et la seconde zone conductrice 37.Bien entendu, des moyens non représentés isolent ce fil électriquement de la première zone conductrice 32. Ainsi, la diode 75 est branchée entre les première et seconde zones conductrices. Dans son état normal, le capteur fournit une tension + Vcc, ou bien l'actionneur reçoit une tension + Vcc, à cause de la sécurité positive déjà mentionnée. A cet état normal correspondra donc systématiquement l'illumination de la diode électro-luminescente. En référence à la figure 4, on va maintenant décrire la borne de l'invention dans son état de simulation. On voit que la tige 30 est en position relevée. Des saillies 42 de sa zone isolante coopèrent avec des butées radiales 43 solidaires du bottier 10 de la borne, afin de limiter le mouvement normal de la tige vers l'extérieur du boîtier. Bien entendu, on peut cependant enlever la tige, par exemple en la tournant de 900. Cela permet de la changer si la diode tombe en panne. On remarquera sur la figure 2 que si la diode 37 se met en court-circuit, le conducteur de signalisation inséré dans le passage 22 est mis sous tension. Sur la figure 4, la zone isolante 31 s'interpose maintenant entre les deux conducteurs 15 et 16 de la première paire qui sont alors séparés électriquement. Au contraire, les deux conducteurs internes 25 et 26 de la seconde paire sont maintenant libres et viennent-au contact l'un de l'autre dans leur position naturelle, par leurs extrémités 27 et 28. Bien entendu, le mouvement de la tige est d'amplitude suffisante pour que sa zone isolante 31 aussi bien que sa zone conductrice 37 quittent franchement les deux coadu- teurs internes 25 et 26 de la seconde paire, et que la m8me zone isolante 31 vienne franchement remplacer la première zone conductrice 32 entre les deux conducteurs internes 15 et 16 de la première paire. Dans ces conditions, il est clair que la seconde zone conductrice 37 n'est plus en contact avec le cinquième conducteur interne 38. On voit maintenant que la polarité + Vcc s'applique par l'intermédiaire des conducteurs 25 et 26 et de la diode 37 au conducteur 16, et par là à l'automatisme ce qui réalise la simulation. En même temps, elle peut s'appliquer aux organes de si ganlîsation par le conducteur spécialement destiné à cela et inséré dans le passage 22. il est clair que l'invention permet de signaler la simulation pour tous les organes, mais que cette possibilité n'est pas nécessairement utilisée dans tous les cas. De même, on voit que c'est la diode 37 qui permet selon l'invention la simulation. Elle est avantageusement incorporée par construction à la borne, au moins pour les bornes d'entrée. Cela étant, il est clair qu'elle peut également être azotée à l'extérieur, par exemple en étant insérée comme les azures conducteurs par les passages 12 et 22. Dès que la tige est relevée comme sur la figure 4, l'organe en cause est immédiatement mis hoirs circuit, et la simulation (le cas échéant) en même temps mise en service. De même, si un conducteur de signalisation a été inséré, dans le passage 22 la signalisation de la mise en service de l'organe est effectuée dans le même temps. il importe de remarquer la simplicité des opérations d'entretien avec le dispositif de l'invention. La diode électroluminescente indique immédiatement les bornes qui sont reliées à des organes dont l'état est anormal. Par simple relevage de la tige, on réalise immédiatement les trois fonctions nécessaires pour la réparation de la panne, à savoir l'isolation de l'organe, la simulation de son fonctionnement normal vers l'automatisme, et l'information du pupitre central de surveillance sur cette simulation. Bien entendu, la présente invention n'est pas limitée au mode de réalisation décrit, et s'étend à toute variante conforme à son esprit. Par exemple, la fixation associée à chaque passage d'entrée de fil conducteur pourra être du type à vis, à prise Faston, ou même réalisée par soudage. De plus, en inversant le branchement des tensions + Vcc et - cc ainsi que celui de la diode 37, la borne convient à un système où les sorties vers les actionneurs seraient au niveau pour un état normal. VENDI CATI ONS 1. - Borne serre-fils, du type comportant des passages d'entrée pour l'introduction de fils conducteurs électriques, associés chacun à une fixation de fil conducteur, ainsi que des conducteurs électriques internes destinés à établir des liaisons électriques entre les fils conducteurs fixés dans lee passages d'entrée, caractérisée par le fait qu'elle comporte deux paires de passages d'entrée de fil conducteur auxquelles sont associées deux paires de conducteurs électriques internes sur lesquels viennent respectivement en contact les fils conducteurs lorsque les fixations sont éta E es, ainsi qu'un organe de contact permettant le contact électrique soit entre les deux conducteurs internes de la première paire soit entre les deux conducteurs de la seconde paire. 2. - Borne serre-fils selon la revendication 1, caractérisée par le fait que, dans chaque paire, les deux conducteurs internes viennent normalement au contact l'un de l'autre, et que l'organe de contact comporte une pièce mobile à deux positions, dans lesquelles elle sépare entre eux les deux conducteurs internes de l'une et de l'autre paire, respectivement. 3. - Borne serre-fils selon la revendication 2, caractérisée par le fait que la pièce mobile comporte une zone isolante susceptible de prendre deux positions où elle s'interpose entre les deux conducteurs internes de l'une et de l'autre paire, respecti vement. 4. - Borne serre-fils selon la revendication 3, caractérisée par le fait que la pièce mobile comporte une zone conductrice venant au contact de l'une des paires de conducteurs internes, dans l'une des positions de la pièce mobile, où celle-ci sépare les deux conducteurs internes de l'autre paire. 5. Borne serre-fils selon la revendication 4, caractérisée par le fait que la pièce mobile est une tige dépassant à travers un passagevers l'extérieur de la borne, pour y offrir un bouton de déplacement manuel, lequel est disposé du côté de la zone conductrice qui est opposé à la zone isolante, la zone conductrice stinterposant entre les deux conducteurs internes de l'une des paires en les reliant électriquement, dans la position enfoncée de la tige où celle-ci sépare les deux conducteurs de l'autre paire. 6. - Borne serre-fils selon l'une des revendications 4et 5, caractérisée par le fait que la pièce mobile comporte une seconde zone conductrice séparée de sa première zone conductrice et venant au contact d'un cinquième conducteur interne lorsque la première zone conductrice vient au contact de l'une des paires de conducteurs internes, ainsi qu'un avertisseur électrique dont les connexions sont reliées aux première et seconde zones conductrices, respectivement. 7. - Borne serre-fils selon la revendication 6, caractérisée par le fait qu'elle comporte un cinquième passage d'entrée de fil conducteur associé à une fixation, le cinquième conducteur interne étant monté pour coopérer avec un fil fixé dans ce cinquième passage. 8. - Borne serre-fils selon l'une des revendications 6 et 7, caractérisée par le fait que l'avertisseur électrique comprend une diode électro-luminescente. 9. - Borne serre-fils selon l'une des revendications 1 à 8, caractérisée par le fait que la première paire de passages d'entrée de fil conducteur est prévue pour une ligne conductrice entre un automatisme et un organe externe capteur ou actionneur, et que la deuxième paire de passages d'entrée de fils conducteurs est prévue pour une ligne conductrice entre un signal de simulation et un dispositif de signalisation de cette simulation. 10. - Borne serre-fils selon l'une des revendications 1 à 9, caractérisée par le fait qu'elle comporte une diode entre un conducteur interne de l'une des paires et un conducteur interne de l'autre paire. 11. - Borne serre-fils selon l'une des revendications 1 à 10, caractérisée par le fait que les conducteurs internes d'une meme paire sont des lames souples alignéEs venant en contact l'une de l'autre par leur extrémité coudées, que les passages d'entrée de fil conducteur d'une même paire sont alignés et dispozs -de part et d'autre de la borne, que les points de contact dès tiie8 SOU- ples forment une ligne droite sensiblement perpendiculaire aux lames souples, et que les passages d'entrée de filocondrteurs sont superposés parallèlement à cette ligne droite de part et d'autre de la borne.