Brevet FR2492127A1 — publié le 19820416

- 1 - 2492127 La présente invention est relative à un système électronique d'auto-contrôle notamment pour des disposi- tifs de sécurité tels que par exemple les barrières imma- térielles et les dispositifs anti-collision de mobiles. Ces barrières comprennent un émetteur de fais- ceau - soit d'ondes électromagnétiques soit d'ondes méca- niques -, un récepteur qui délivre une information E, ima- ge électrique de ce faisceau, à un comparateur auquel est appliquée une référence, et une commande de relais qui re- çoit à l'entrée un signal du comparateur et dont la sortie actionne un relais lui-même relié le plus souvent à un dispositif d'alarme. Par dispositif d'alarme, il doit être compris non seulement les alarmes sonores et/ou visuelles, mais également les dispositifs de sécurité qui commandent l'arrêt des machines. En fonctionnement, dès qu'un objet intercepte le faisceau - c'est-a-dire soit l'interrompt, soit le réflé- chit - le récepteur délivre alors une information E au comparateur qui émet un signal entraînant la mise en oeu- vre de la commande de relais; ceci provoque le déclenche- ment du relais et par suite du dispositif d'alarme: ain- si, par exemple, une machine-outil protégée par une bar- rière immatérielle s'arrête immédiatement ou revient auto- matiquement à une position dite de repos. Dans un tel système, la référence est fixe et l'information E, image de l'état du faisceau, est un état logique. Afin de rendre ce système fiable, c'est-i-dire pour que tout incident de fonctionnement de la barrière immatérielle soit interprété comme une alarme et déclenche donc le relais, il faut utiliser des systèmes complexes d'auto-contrôle et parfois même doubler les circuits. Aussi l'un des buts de la présente invention est-il de fournir un système électronique d'auto-contrôle qui délivre dans tous les cas une information d'alarme et ce quel que soit le type de.panne qui puisse affecter l'appareil auto-controlé. Un autre but de l'invention est de fournir un système de ce type qui soit fiable. - 2 - Un objet de l'invention est un système électro- nique d'auto-contrôle simple et bon marché. Ces buts et cet objet, ainsi que d'autres qui apparaîtront par la suite, sont atteints par le système selon la présente invention, notamment adapté aux disposi- tifs de sécurité comprenant un comparateur relié à un élé- ment de sortie tel qu'un relais lui-même connecté à un dispositif d'alarme, système qui consiste à effectuer al- ternativement une mesure et un contrôle au cours duquel on simule un défaut de façon à entraîner la délivrance par le comparateur d'une information n'excitant cet élément de sortie, et par suite le dispositif d'alarme, que si l'al- ternance des signaux de mesure et de contrôle disparaît. Avantageusement, ce système comprend entre le comparateur et l'élément de sortie un dispositif électro- nique qui passe alternativement d'un potentiel nul à un potentiel positif tant que le fonctionnement du dispositif auto-contrôlé est correct. De préférence, on effectue alternativement une fois sur deux une mesure et un contrôle. Avantageusement, lors du temps de contrôle, on délivre au comparateur une référence différente de celle délivrée pendant le temps de mesure. Selon un premier mode de réalisation de l'inven- tion particulièrement adapté aux dispositifs de sécurité par "interrruption de faisceau", le niveau de la référence délivrée lors du contrôle est supérieur à celui de l'in- formation reçue par le comparateur. Selon un second mode de réalisation de l'inven- tion notamment adapté aux dispositifs de sécurité par "établissement de faisceau", le niveau de la référence dé- livrée lors du contrôle est inférieur à celui de l'infor- mation reçue par le comparateur. Dans ce cas, le couplage pouvant exister entre l'émetteur et le récepteur qui est relié à l'entrée du comparateur, fait partie de ce système. La description qui va suivre et qui ne présente aucun caractère limitatif, permettra de bien comprendre - 3 -2 92 27 comment la présente invention peut être réalisée. Elle doit être lue en regard des figures annexées, parmi les- quelles: - la figure 1 représente schématiquement un dispositif de sécurité par "interruption de faisceau"; - la figure 2 représente schématiquement un dispositif de sécurité par "établissement du faisceau". Le dispositif de sécurité par "interruption de faisceau" représenté sur la figure 1 comprend un émetteur 1, un récepteur 2 couplé à un comparateur 3 lui-même re- lié, côté entrée, à une source de référence 4 et, côté sortie, à une commande de relais 5 connecté à un relais 6 qui est relié à un dispositif d'alarme 8. Lorsque l'émet- teur 1 émet un faisceau par exemple lumineux, celui-ci est capté par le récepteur 2 qui délivre au comparateur 3 une information E, image électrique de ce faisceau. Ce dernier compare le niveau de cette information E à celui de la ré- férence R1 issue de la source 4. Dans le cas présent, tant que le niveau de l'information E est supérieur à celui de la référence R1, c'est-à-dire tant que le récepteur 2 cap- te le faisceau émis, le comparateur 3 délivre toujours une Information à la commande de relais 5. Par contre, si le récepteur 2 ne capte pas le faisceau, cela signifiant qu'un objet est dans la zone de balayage du faisceau, au- cune information E n'est alors reçue par le comparateur 3; par suite, celui-ci ne délivre aucune information à la commande de relais 5 entraînant ainsi la retombée du re- lais 6. Afin de vérifier qu'un tel dispositif de sécuri- té est apte à déclencher le relais 6 dès qu'un défaut de réception est perçu, il est proposé, selon la présente in- vention, d'effectuer, au niveau du comparateur 3, alterna- tivement une mesure M et un contrôle C consistant en la simulation d'un défaut. Dans le cas présent, un défaut équivaut à une absence de faisceau: au niveau du compara- teur 3, cela se traduit par un niveau de l'information E - inférieur à celui de la référence Rj. Pour simuler un dé- faut, il faut par conséquent délivrer au comparateur 3, 4 - 2492127 lors du contrôle C, une référence R2 de niveau supérieur à celui de l'information E. Dans un tel montage, tant que le faisceau sera reçu, le comparateur 3 délivrera des informations succes- sives alternées correspondant l'une à la mesure M-et l'au- tre au contrôle C. La retombée du relais 6 qui sera provoquée soit par la disparition de l'information mesure ce qui signifie que le faisceau lumineux est absent, soit par la dispari- tion de l'information contrôle ce qui est la manifestation d'une panne dans le système de sécurité, entraîne dans chacun de ces cas le déclenchement d'une alarme. Selon un mode de réalisation préféré de l'inven- tion, le signal issu du comparateur 3 sert de commande de relais au travers d'une liaison capacitive qui a l'avanta- ge de ne répondre qu'à une modulation de ce signal et non pas à un niveau de tension constant dans le temps, ce qui correspondrait à une panne de l'électronique. La figure 2 représente un dispositif de sécurité qui fonctionne par "détection du faisceau". Un tel dispo- sitif comprend un émetteur 1 et un récepteur 2 situés gé- néralement dans une même enceinte. Le récepteur 2, tout comme dans le schéma précédent, est relié à un comparateur 3 qui est connecté, côté entrée, à une source de référence 4 et, côté sortie, à une commande de relais 5. Dés qu'un objet 7 intercepte le faisceau émis par l'émetteur 1, il le réfléchira vers le récepteur 2 à l'aide du réflecteur 9. En conséquence, une alarme ne sera déclenchée que si le récepteur 2 capte le faisceau incident renvoyé par un objet 7.. Tout comme dans le cas précédent,.on effectuera alternativement une mesure et un contrôle. Au cours du contrôle, on détectera un signal qui donnera une informa- tion quant au bon état électronique du système, émission comprise. Pour s'assurer que le faisceau a bien été émis, il suffit d'en diriger une infime partie vers le récepteur - 5 - 2492127 2. Cette infime partie représente ce que l'on appelle le couplage que l'on peut créer entre l'émetteur 1 et le ré- cepteur 2. Pendant la mesure M le comparateur 3 recevra une référence R1 telle qu'il ne puisse détecter qu'un éventuel retour du faisceau et non le couplage. Par contre, lors du temps de contrôle C, on délivre au comparateur 3 une réfé- rence R2 de niveau inférieur à celui du couplage. Selon un tel montage, en absence du faisceau ré- fléchi, le comparateur 3 délivre des informations succes- sives alternées correspondant l'une à la mesure M et l'au- tre au contrôle C. L'alarme est déclenchée par la retombée du re- lais 6 dés que l'information mesure est supérieure à la référence R1, ceci traduisant la détection du faisceau ré- fléchi, et/ou dès que l'information contrôle n'est-pas prise en compte: ceci étant du par exemple soit à l'ab- sence d'émission, soit à un défaut du récepteur 2. Il est à noter que, comme dans le montage précé- dent, le signal issu du comparateur 3 sert de commande re- lais au travers d'une liaison capacitive. Dans ces conditions toute panne électronique ne peut donner en sortie du comparateur 3 qu'une information constante dans le temps qui ne pourra exciter le relais 6: par suite cela déclenchera une alarme. Bien que l'invention ait été décrite pour con- trôler des dispositifs de détection et de sécurité ayant pour support d'information un faisceau lumineux, elle peut être également mise en oeuvre lorsque l'information a pour support non seulement des ondes électro-magnétiques, mais aussi des vibrations mécaniques. - 6 - REVENDICATIONS 1. Système électronique d'auto-contrôle notamment pour dispositifs de sécurité comprenant un comparateur re- lié à un élément de sortie tel qu'un relais lui-même con- necté à un dispositif d'alarme, caractérisé par le fait qu'il consiste à effectuer alternativement une mesure et un contrôle au cours duquel on simule un défaut de façon à entraîner la délivrance par le comparateur d'une informa- tion n'excitant ledit élément de sortie, et par suite le dispositif d'alarme, que si l'alternance des signaux de contrôle et de mesure disparaît. 2. Système selon la revendication 1, caractérisé par le fait qu'entre le comparateur et l'élément de sortie il comprend un dispositif électronique qui passe alterna- tivement d'un potentiel nul à un potentiel positif tant que le fonctionnement est correct. 3. Système selon les revendications 1 et 2 prises séparément, caractérisé par le fait qu'une mesure et un contrôle sont effectués alternativement, une fois sur deux. 4. Système selon les revendications 1 à 3 prises séparément, caractérisé par le fait que lors du temps de contrôle on délivre au comparateur une référence différen- te de celle délivrée pendant le temps de mesure. 5. Système selon les revendications 1 à 4 prises séparément, caractérisé par le fait que dans le cas des dispositifs de sécurité par "interruption de faisceau", le niveau de la référence délivrée lors du contrôle est supé- rieur à celui de l'information reçue par le comparateur. 6. Système selon les revendications 1 à 4 prises séparément, caractérisé par le fait que dans le cas des dispositifs de sécurité par "établissement de faisceau", le niveau de la référence délivrée lors du contrôle est inférieur à celui de l'information reçue par le compara- teur. 7. Système selon la revendication 6, caractérisé par le fait que le couplage pouvant exister entre l'émet- teur et le récepteur fait partie dudit système.