Brevet FR2537741A1 — publié le 19840615

L'invention a pour objet un dispositif pour la réalisation d'asservissements à base de fonctions électroniques analogiques. L'objet de l'invention se rattache notamment au secteur technique de l'électriciteflet plus particulièrement aux circuits électroniques fondamentaux. Pour résoudre un problème d'automatisme et réaliser divers asservissements, plusieurs moyens peuvent être appliqués, tels que relais, logique câblée, ordinateur, automate programmable. Le choix de ces différents moyens est essentiellement fonction de la complexité des asservissements à réaliser et du prix de revient résultant. Ces automatismes ou asservissements à base de relais électro- mécaniques peuvent s'avérer intéressants et suffisants dans le cas de problèmes simples à résoudre, mais le coût croît très rapidement dès que l'on augmente en complexité et la fiabilité diminue d'autant. De plus, ils sont encombrants. L'emploi d'ordinateurs, ou d'automates programmables, -peut s'avérer intéressant pour des problèmes complexes de haut de gamme, mais ils sont relativement coûteux t par conséquent inadaptés pour réaliser des asservissements où une très grande précision n'est pas exigée. Il en résulte donc que les solutions numériques sont beaucoup trop coûteuses et complexes pour certaines applications. Selon l'invention, on a voulu réaliser, d'une manière particulièrement simple et avantageuse, un dispositif dont les éléments constitutifs permettent la réalisation d'asservissements divers à ba- se de fonctions analogiques et cela par toute. personne-ne possédant pas de qualification particulière ni les moyens matériels de la technique considérée. Dans ce but, le dispositif comprend en combinaison des boltiers standards et modulaire, du type boîtiers de relais industriel, embrochables sur des embases complémentaires fixées sur un support isolant et reliés électriquement à des borniers de raccordement montés sur ledit support ; chaque boîtier étant conformé pour remplir une fonction analogique prédéterminée de sorte que, après avoir choisi et embroché les boitiers correspondant chacun aux fonctions analogiques nécessaires à réaliser l'asservissement voulu, il suffit de câbler en conséquence les borniers. D'autres caractéristiques ressortiront de la suite de la description. Pour fixer l'objet de l'invention, sans toutefois le limiter, dans le dessin annexe La figure 1 est une vue en perspective montrant les principaux éléments du dispositif qui sont représentés avant montage et alignement. La figure 2 est une vue en perspective d'une partie du dispositif après montage des éléments. La figure 3 est une vue en plan d'une platine d'alimentation recevant le boîtier Alimentation stabilisée + 12 - 12 V. La figure 4 est un schéma électrique de principe d'un exemple de réalisation d'une fonction analogique en l'occurence, un amplificateur additionneur soustracteur. La figure 5 montre la relation existante entre le dispositif et un schéma de principe d'une fonction analogique prédéterminée. Afin de rendre pîsu concret l'objet de l'invention, on le décrit maintenant d'une manière non limitative en se référant aux exemples de réalisation des figures du dessin. Le dispositif comprend essentieliement en combinaison, des boîtiers standards et modulaires (1), tels que des relais électromécaniques du type "Européen" ou "Américain", embrochables sur des embases complémentaires (2) fixées sur un support isolant (3) et reliées électriquement par un circuit imprimé.(4) à des borniers de raccordement (5). Selon l'invention, les différents boîtiers qui sont tous identiques en forme et dimensions, sont conformés pour remplir une fonction électronique analogique prédéterminée. Parmi les différentes fonctions analogiques qui peuvent être intégrées séparément dans les boîtiers modulaires (1), on peut citer, à titre indicatif nullement limitatif - les multiplieurs, les relais à seuil, les redresseurs sans seuil, les mémoires électroniques, les alimentations stabilisées, les amplificateurs additionneurs-soustracteurs, les convertisseurs tensionfréquence et fréquenee-ension, les convertisseurs analogiques numériques et numériques-analogiques, les isolations galvaniques, les relais temporisés, les télérupteurs, les multivibrateurs, les relais statiques,.. et d'autres encore. Ces différentes fonctions sont parfaitement connues pour l'homme du métier et couramment employées pour exécuter des .asser- vissements spécifiques. Les schémas électriques de principe de ces fonctions ne sont pas décrits et illustrés, car ils peuvent faire l'objet de nombreuses variantes et ne sont pas à la base de l'invention. Chaque fonction est réalisée au moyen de composantsélectroniques (C) montés sur une carte de circuit imprimé (i) logé à l'in térieur du boîtier (1) et reliée électriquement. à certaines broches débordantes (6) de la base (la) du boîtier (1). Ces broches (6) sont susceptibles de coopérer avec des parties complémentaires de contact (2a) que présentent les embases (2). Les embases ou socles (2) sont tous identiques polir permettre l'embrochement des différents boîtiers (1) quelles que soient les fonctions analogiques intégrées dans ces derniers. La totalité des bornes de contact (2a) des embases (2) fixées sur la platine-support (3), est reliée par un circuit imprimé (4) aux borniers (5) (figure 5). On doit souligner que les socles (la? des boîtiers (1) sont numérotés aux endroits où sont susceptibles de déboucher les broches (6) de raccordement, ces chiffres étant retranscrits par l'intermédiaire des embases (2), en regard des borniers (5) pour permettre le câblage des différentes fonctions analogiques entre elles en vue de réaliser l'asservissement souhaité. En effet, ces différents chiffres apparaissent d'autre part sur le schéma de principe de la fonction analogique considérée. On peut, à cet égard, se référer à la figure 4 du dessin qui montre un schéma possible de principe d'une fonction analogique, en l'occurence un amplificateur additionneur-soustracteur. Les entrées et sorties de ce schéma sont numérotées (1, 2, 3, 4, 5, 9, 10, 11, 16), de sorte que le boîtier qui intègrera cette fonction analogique, sera numérotée d'une manière correspondante, de meme que les borniers (5). On a représenté par des points noirs le schéma de branchement correspondant à la fonction précitée (figure 5). Le nombre des bornes de contacts (2a) des embases (2) est au moins égal au.nombre de broches (6) susceptibles de déborder de la base des boîtiers en correspondance à la fonction analogique intégrée dans ledit boîtier. Par exemple, le nombre des bornes de contact (2a) de chacune des embases (2) est égale à 16. La mise en oeuvre du dispositif selon l'invention est particulièrement simple et rapide - On prend les différents boîtiers (1) correspondant aux fonctions analogiques nécessaires à réaliser l'asservissement. désire. - On embroche ces différents boîtiers (1) sur les embases supports (2). - on réalise-le câblage des borniers en se référant aux-schémas électriques de principe des fonctions analogiques choisies eu égard aux numérotations correspondantes desdites fonctions et desdits borniers, pour réaliser l'asservissement recherché. I1 ressort donc qu'après l'embrochement des fonctions analogiques nécessaires à l'asservissement, il suffit de réaliser une simple opération de câblage entre ces différentes fonctions et le ou les organes, machines, processus ou autres à asservir. A titre indicatif nullement limitatif, les dimensions de la base des boîtiers (1) sont de 20 x 30-mm, tandis que leur-hauteur est de 40 mm. D'une manière préférée, les boîtiers (1) sont en ma- tière transparente pour laisser apparent un ou des moyens de visualisation incorporés de certains états. De me me certains boîtiers peuvent présenter extérieurement des moyens de règlages et/ou de visualisation. Par exemple, dans le cas d'un amplificateur additionneursoustracteur (figure 4), le boîtier intégrant-cette fonction, présente extérieurement des moyens (7 et 8) pour le règlage du gain par potentiomètre (P1) et pour le règlage du zéro par potentiomètre (PO) (figure 1). Le dispositif selon l'invention trouve des applicatiom par- ticulièrement avantàgeuses dans le cas d'asservissements pour machines, machines-outils, processus divers... Comme montré figure 3, le dispositif selon l'invention met généralement en oeuvré, quel que soit l'asservissement à réaliser et par conséquent quels que soient le nombre et la nature des fonctions analogiques, une platine support d'alimentation régulée. Cette platine-support (9) présente, outre les borniers (5) et la ou les embases (2) pour l'embrochement du boîtier (1) intégrant la fonction "alimentation stabilisée", des moyens de protection, tels que fusibles (10), un transformateur (11) et des condensateurs (12). Les différentes platines (3) et/ou (9) présentent des agencements (13) pour être fixées sur un organe support approprié tel que barreau DIN symétrique. Les avantages ressortent bien de la description en particulier on souligne - La simplicité de réalisation - La facilité de mise en oeuvre - Le coût de revient réduit, puisque l'investissement à réaliser pour effectuer le même type d'asservissement avec le dispositif selon l'invention et avec une solution numérique, peut etre diminué de quatre fois au moins. - L'encombrement réduit - La rapidité d'intervention en cas de panne, il suffit de changer le "boîtier fonction" et de le remplacer par son homologue. - La possibilité de réaliser un automatisme complet et homogène combinant séquentiel et asservissement, sans moyen particulier si ce n'est l'emploi d'un tournevis. - L'emploi de boitiers du type à relais électromécanique, normalisés et utilisésdans le monde entier. L'invention ne se limite aucunement à celui de ses modes d' application non plus qu'à ceux des modes de réalisation de ses diverses parties ayant plus spécialement été indiquées ; elle en embrasse au contraire toutes les variantes. REVENDICATIONS -1- Dispositif pour la réalisation d'asservissements divers à base de fonctions électroniques analogiques, caractérisé en ce,qu'il tvne relais eleetromecaniaues comprend en combinaison des boîtiers standards et modulairesyl) embrochables sur des embases complémentaires (2) fixées sur un support isolant (3) et reliées électriquement à des borniers de raccordement (5) montés sur lendit support (3) ; chaque boîtier étant conformé pour remplir une fonction analogique prédéterminée, de sorte que, après avoir choisi et embroché les boîtiers correspondant chacun aux fonctions analogiques nécessaires à réaliser l'asservissement voulu, il suffit de câbler en conséquence les borniers (5). -2- Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que chaque fonction analogique est réalisée au moyen de composants électroniques montés sur une carte circuit imprimé logée dans le boîtier (1) et reliée électriquement à certaines broches débordantes (6) de a base (la) du boitier (1) et susceptibles de coopérer avec des parties complémentaires de contact (2a) que présentent les embases ou socles (2). -3- Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce que les embases (2) sont pratiquement toutes identiques pour permettre l'embrochement des différents boîtiers (1) quelles que soient les fonctions analogiques intégrées dans ces derniers. -4- Dispositif selon la revendication 3, caractérisé en ce que la totalité des bornes de contact (2a) des embases (2) fixées sur la platine support (3), est reliée par circuit imprimé aux borniers (5). -5- Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que les socles (la) des boîtiers (1) sont numérotés aux endroits où sont susceptibles de déboucher les broches (6) de raccordement, ces chiffres étant retranscrits, par l'intermédiaire des embases (2), en regard des borniers (5) pour permettre, en vue de réaliser l'asservissement souhaité, le câblage des différentes fonctions analogiques en combinaison avec les schémas électriques de principe desdites fonctions qui sont numérotées. de façon correspondante. -6- Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, ca ractérisé en ce que certains boîtiers présentent extérieurement des moyens de règlage de certains composants relatifs à la fonction analogique intégrée. -7- Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, ca ractérisé en ce que les boîtiers sont en matière transparente pour laisser apprent un ou des moyens de visualisation incorporés de certains états. -8- Dispositif selon la revendication 1, Caraetérisé en ce que pour la plupart des asservissements à réaliser, il met en oeuvre une platine support (9) d'alimentation régulée, cette platine (9) présentant, outre les borniers (5) et la ou-les embases (2) pour 1' embrochement du boîtier (1) intégrant la fonction "alimentation stabilisée", des moyens de protection (10), un transformateur (11), des condensateurs (12).