Brevet FR2470336A1 — publié le 19810529

La présente invention concerne le contrôle de fonc- tionnement d'un dispositif de commande de brûleur ou d'un circuit équivalent. Pour des brûleurs ou dispositifs semblables, il est important d'obtenir une sécurité de fonctionnement, en particulier dans le cas d'une défaillance d'un élément du dispositif. Un dispositif de commande de brûleur comprend ordinairement un certain nombre de relais et de contacts qui excitent et désexcitent différentes unités du brûleurs à des temps différents, en particulier pendant la séquence de mise en route. Une défaillance d'un de ces relais ou contacts peut se produire. Il est possible de concevoir le dispositif avec des relais et/ou des contacts supplémentaires, de telle sorte qu'on puisse empêcher que par exemple le collage dans l'état de fermeture d'un contact donné provoque un dommage sérieux en ouvrant une autre paire de contacts en série. Cependant, le risque de défaillance des relais et/ou des contacts sup- plémentaires doit également être prise en considération, et cela tend à provoquer une complication importante du dispo- sitif. L'objet de la présente invention est un dispositif dans lequel un haut degré de sécurité est obtenu sans com- plication excessive des relais et/ou des contacts. Selon la présente invention, un dispositif de com- mande de brûleur ou l'équivalent, comprenant un ensemble de relais, un circuit de contacts de relais commandant les uni- tés du brûleur, et un circuit de commande qui fait fonction- ner les relais dans une séquencqvoulue pour exciter les uni- tés du brûleur pour leur mise en route et leur fonctionnement, est caractérisé en ce que les relais comprennent un relais de sécurité commandé à partir du circuit de commande par l'intermédiaire d'un commutateur semiconducteur et dont la désexcitation permet de désexciter les unités de brûleur in- dépendamment des autres relais, le circuit de commande désex- citant périodiquement le relais de sécurité pendant un temps insuffisant pour que les contacts de relais associés soient ouverts et analysant le signal de sortie du commutateur semi- conducteur pendant cette désexcitation pour contrôler si ce commutateur semiconducteur fonctionne bien correctement. Un dispositif de commande de brûleur selon la présente invention va maintenant être décrit, à titre d'exem- ple non limitatif, en référence au dessin unique annexé qui représente un schéma de circuit du dispositif. Sur le dessin, on a représenté un ensemble de -brû- leurs très simplifiés comprenant un brûleur principal alimen- té par une valve principale 24, un brûleur pilote ou veilleuse alimenté par une valve 26, une unité d'allumage 25, et un détecteur de flamme 20. Les valves 24 et 26 et l'unité d'al- lumage 25 sont commandés par des contacts correspondants K4, K3, et K2, tous alimentés électriquement par une source d'a- limentation secteur par l'intermédiaire d'un interrupteur classique normalement fermé SW1 qui est ouvert si la pres- sion de combustible baisse à une valeur trop basse, un inter- rupteur à thermostat SW2, et un contact Kl. Les contacts Kl à K4 sont commandés par quatre relais correspondants RL1 à RL4, et sont tous ouverts quand les relais correspondants sont désexcités. Les relais RL1 à RL4 sont commandés par un micro- processeur 65, qui agit comme un circuit de commande. Le fonctionnement des unités de brûleur 20 et 24 à 26 est classique. Quand l'interrupteur SW2 se ferme, cela est détecté par le circuit de commande 65, qui excite le re- lais RL1 (ce qui ferme les contacts Kl, et excite ensuite les relais RL2 à RL4 aux instants appropriés pour alimenter la veilleuse en combustible, pour allumer cette veilleuse, et pour alimenter le brûleur principal en combustible quand le détecteur de flamme 20 détecte qu'une flamme est produite). La valve de veilleuse 26 peut être ferméeet l'unité d'al- lumage 25 désexcitée à la fin de la séquence. Il est évident que toutes les unités de brûleur seront désexcitées (les valves 24 et 26 étant fermées)si une période de temps pré- déterminée s'écoule sans qu'une flamme soit établie, ou si la flamme disparaît. Le microprocesseur 65 reçoit des informations-sur l'état des unités du brûleur et des circuits directement as- sociés à ceux-ci au moyen d'un groupe d'amplificateurs tam- pons 23, -5 à -5", Si et 68. Les amplificateurs 25 et, peuvent ëtre classiques. Les amplificateurs 45 à 45" et 61 sont de préférence des amplificateurs d' isolement, qui transmettent des informations sans couplage électrique. Ces amplificateurs peuvent utiliser un complage électro-optique, ou peuvent être des relais à lames, ou peuvent être (dans des cas appropriés) des contacts supplémentaires commandés par les relais RL1 à RL4. Plusieurs de ces -amplificateurs servent au micro- processeur à contr8ler étroitement la progression de mise en route du système à brûleur, et d'exécuter certains con- tr8les pour vérifier que les circuits fonctionnent correc- tement. Plus précisément, l'interrupteur SW2 est initialement ouvert et tous les relais sont désexcités. La fermeture de l'interrupteur SW2 est détectée par le microprocesseur par l'intermédiaire de l'amplificateur 58, et le microprocesseur vérifie alors, au moyen de l'amplificateur 45, si les con- tacts K1 sont bien ouverts (comme ils doivent l'être). En- suite, le microprocesseur 65 excite le relais RL1 (d'une manière qui sera décrite plus en détail dans la suite), et il contrôle ensuite par l'intermédiaire de l'amplificateur si les contacts Kl sont fermés et, par l'intermédiaire des amplificateurs 45', 61 et 45", si les contacts K2 à K4 sont ouverts. Le microprocesseur passe ensuite à la séquence ap- propriée d'excitation des relais RL2 à RL4 pour la mise en route, en contr8ôlant si les contacts K2 à K4 sont bien ou- verts et fermés aux instants convenables et si la flamme est bien établies par l'intermédiaire de l'amplificateur 23. Le microprocesseur 65 commande un circuit de sé- curité classique 73 dont l'état est indiqué au microproces- seur; le circuit 73 commande également un commutateur se- miconducteur 76 qui commande le relais RLl. Le signal de sortie du commutateur semiconducteur 76 est renvoyé au microprocesseur par l'intermédiaire d'un amplificateur 86. Une diode astable 87 est connectée au relais RLl pour pro- téger le commutateur semiconducteur 76. Le microprocesseur est représenté comme commandant directement les trois autres relais RL2 à RL4; en pratique, les amplificateurs tampons et les diodes astables (non représentés) peuvent être dispo- sés entre le microprocesseur et ces trois relais; Le relais RL1 est un relais de sécurité, et ses contacts Ki sont des contacts de sécurité. Des relais ris- quent de tomber en panne, et en particulier, il est possible que leurs contacts restent par collage dans l'état fermé, par exemple sous l'effet d'arcs qui les bloquent par sou- dage. Si les contacts K2 à K4 étaient parfaitement fiables, ils seraient suffisants pour commander les unités du brûleur et les contacts Kl seraient inutiles. Cependant, une panne des trois relais principaux RL2 à RL4 peut provoquer une condition de mauvais fonctionnement dangereuse, par exemple un défaut de fermeture de la valve principale 24 en cas dabsence de flamme; c'est pourquoion a prévu le relais de sécurité RL1 et les contacts de relais Kl. Ces contacts de sécurité sont placés de telle façon qu'en les ouvrant, on pro- voque la désexcitation de toutes les unités du breUleur, et ainsi la fermeture des valves de combustible 24 et 26. Com- me on l'a mentionné plus haut, les contacts K2 à K4 peuvent tous être contrôlés au début d'une séquence de mise en route du brûleur. Le relais de sécurité RL1 et ses contacts Kl pré- sentent cependant eux-mêmes un risque de panne. Les con- tacts Kl sont, comme on l'a expliqué plus haut, contr8lés pendant la séquence de mise en route au moyen de l'ampli- ficateur 45 après la fermeture de l'interrupteur SW2. En fait, le relais RL1 et ses contacts Kl sont actionnés de façon cyclique; pendant chaque séquence de mise en route de brûleur, les contacts Kl sont fermés, ouverts (pendant une période de purge préalable intervenant dans le cycle),con- trôlés, et fermés à nouveau. Puisque cela se produit en l'absence de courant de charge. Il ya peu ou pas de risque pour que ces contacts soient bloqués par soudage dans l'é- tat fermé. Ces contacts servent ainsi de contacts de sécu- rité au cas o les contacts K2 à K4 ou les relais RL2 à RL4 tomberaient en panne. Le relais de sécurité RL1 présente lui-même un risque de panne, puisque le commutateur semiconducteur 76 peut être défaillant et laisser le relais RL1 excité en permanence. Pour contrôler ce risque le microprocesseur est agencé de manière que, en marche normale et avec le relais RL1 excité, le commutateur semiconducteur 75 soit pé- riodiquement désexcité de façon momentannée. Cette désexci- tation momentanée ne dure pas suffisamment longtemps pour que les contacts K1 soient ouverts,en raison de l'inertie méca- nique du relais (et du courant qui passe pendant un court instant dans le relais RL1 et la diode 87). Le fonctionnement du braleur ne s'en trouve donc pas affecté. Cependant, le microprocesseur 65 analyse la sortie du commutateur semi- conducteur 76 par l'intermédiaire de l'amplificateur 86, et contr8le donc si le relais RL1 est bien désexcité momenta- nément. Si.le commutateur semiconducteur 76 est défaillant et si le relais RL1 n'est pas désexcité momentanément, le microprocesseur le détecte et désexcite alors les trois autres relais RL2 à RL4, ce qui arrête le brûleur. Bien entendu l'invention n'est nullement limitée aux modes de réalisation décrits et on pourra envisager toute modifications sans pour cela sortir du cadre de l'invention. REVENDICATIONS 1. Dispositif de commande de brûleur, comprenant un ensemble de relais (RL1 à RL4), un circuit de contacts de relais (K1 à K4) commandant les unités (24 à 26) du brû- leur, et un circuit de commande (65) qui fait fonctionner les relais dans une séquence voulue pour exciter les unités du brûleur pour leur mise en route et leur fonctionnement, caractérisé en ce que lesrelais comprennent un relais de sécurité (RL1) commandé par le circuit de commande par l'in- termédiaire d'un commutateur semiconducteur (76) et dont la désexcitation permet de désexciter les unités du brûleur in- dépendamment des autres relais, le circuit de commande dé- sexcitant périodiquement le relais de sécurité pendant un temps insuffisant pour que les contacts (K1) de relais as- sociés soient ouverts et analysant le signal de sortie du commutateur semiconducteur pendant cette désexcitation pour contr8ler si le commutateur semiconducteur fonctionne bien correctement. 2. Dispositif de commande de brûleur selon la re- vendication 1, caractérisé en ce qu'il comprend un dispositif de contr8le (23, 45 à 45", 61, 68) reliant le circuit de contacts de relais au circuit de commande de sorte que le cir- cuit de commande puisse contrôler le fonctionnement du circuit de contacts de relais. 3. Dispositif de commande de brûleur selon la re- vendication 2, caractérisé en ce que le dispositif de con- tr8le comprend un circuit de contr8le (45) qui permet au cir- cuit de commande de contr8ler le fonctionnement des contacts du relais de sécurité. 4. Dispositif de commande de brûleur selon l'une quelconque des revendications 2 et 3, caractérisé en ce que le dispositif de contr8le (23, 45 à 45", 61, 68) comprend un ou plusieurs circuits d'isolement électrique. 5. Dispositif de commande de brûleur selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que le circuit de commande (65) est un microprocesseur.