Brevet FR2587512A1 — publié le 19870320

SYSTEME DE CONTROLE ET DE REGULATION POUR DES DISPOSITIFS UTILISANT DE L'ENERGIE L'invention a pour objet un système de contrôle et de régulation pour au moins une salle ou un espace dans lequel se trouvent des dispositifs utilisant de l'énergie, munis de moyens de commutation pour limiter le gaspillage d'énergie, dont la commande est effectuée par une unité de décision qui recoit d'au moins un capteur des informations relatives au processus d'utilisation de l'énergie. Un tel système de contrôle et de régulation pour l'éclairage est dejà connu de la demande de brevet PCT dont le numéro de publication est EP-O 069 745. Le système selon cette demande repose sur un détecteur de présence et un capteur de lumière et ne comporte qu'un groupe de commutation ou d'interruption de sorte que l'on peut allumer ou éteindre la lumière. De plus, peuvent être couplés à l'installation un detecteur de fumée et/ou de chaleur comme avertisseur d'incendie, de sorte qu'un signal d'alarme peut être envoyé directement à la caserne de pompiers, ou un détecteur de chaleur pour régler la température dans ledit espace de sorte que le chauffage ou le conditionnement d'air puissent être mis en service ou coupés, une alarme d'effraction pouvant également être réalisée. Par la caractéristique de mise en/hors service de l'éclairage, du chauffage ou du conditionnement d'air, on peut maintenir un niveau minimal constant: un niveau d'éclairage minimal, une température de pièce minimale, ou un degré d'humidité minimal. Quand on allume ensemble toutes les installations consommatrices d'energie (lumière, chauffage ou conditionnement d'air), le minimum peut être dépassé ce qui peut entrainer de petites écarts par rapport au niveau minimal enregistré en mémoire morte ROM. Si ces depassements se reproduisent, on tend vers un processus accéléré tel qu'un état instable d'allumage de la lumière qui s'allume, s'éteint, s'allume, etc. Pour un processus un peu plus lent, comme le chauffage, cela dépend de la grandeur des écarts et de la lenteur du processus. Le système conforme à l'invention concerne un processus utilisant de l'énergie que l'on règle entre des limites variables pour réduire les dépassements et prévenir l'instabilité. Le système conforme à l'invention atteint ce but visé du fait qu'il est programmable et est, pour ce faire, muni de moyens pour le réglage des paramètres d'utilisation d'énergie, le système étant de plus pourvu d'un certain nombre de lignes de sortie équipées pour commander des dispositifs utilisant de l'énergie et travaillant en parallèle, tout ceci de sorte qu'une régulation précise maintienne le processus d'utilisation d'énergie entre 1mites, p-a-r rè-g-lwge--des paramètres d'utilisation de l'énergie. L'avantage du système conforme à l'invention réside dans le fait que chaque niveau d'énergie souhaité peut être réglé à volonté ou remplacé par un autre, et que ce niveau d'energie est assuré constant et effectif, sans dépassement important à la suite de la commutation simultanée de tous les dispositifs utilisateurs d'énergie ou sans instabilité éventuelle en résultant. En commutant par groupes les dispositifs utilisateurs d'énergie, on évite les depassements importants. - la figure 1 représente un diagramme à blocs des composants fonction nels d'un exemple de réalisation conforme à l'invention; et - la figure 2 représente un diagramme à blocs du réglage de processus de l'exemple de réalisation de la figure 1. La figure 1 représente le système qui est composé des éléments suivants: - un convertisseur 1 pour la conversion en signal électrique analogique d'une grandeur physique significative du dispositif 2 utilisant de l'énergie; - un convertisseur analogique/numérique 3 pour la conversion du signal électrique analogique en signal numérique; - un filtre 4 pour la réduction des signaux parasites; - une unité de décision programmable 5 pour la comparaison du signal de mesure avec les paramètres prereglés d'utilisation d'énergie et la prise de décision sur la base du résultat de cette comparaison; et - un certain nombre de lignes de sortie 6 pour la commande de disposi tifs 2 d'utilisation d'énergie travaillant en parallèle. L'unité de décision est constituée par un microprocesseur 7, une mémoire vive RAM 9 et un clavier 8 pour la programmation des paramètres d'utilisation d'énergie dans la mémoire RAM 9. Pour emmagasiner la programmation permanente, on peut utiliser de façon connue des mémoires 10 ROM, PROM (ROM programmable) ou EPROM (ROM programmable effaçable). Un signal TTL (logique à transistor), tel que donné par un microprocesseur 7 courant, est faible par rapport a la tension d'alimentation du dispositif 2 utilisateur d'energie que l'on veut commander, aussi le signal TTL d'une ligne de sortie 6 est-il amplifié grâce à un amplificateur 11 par ligne ou encore les lignes de sortie 6 doivent-elles commander des commutateurs electroniques de puissance 12 pour la mise en ou hors service de groupes de dispositifs 2 utilisant de l'énergie et travaillant en parallèle. La figure 2 illustre le processus de fonctionnement du système de contrôle et de régulation. La grandeur physique qui appartient au processus 13 présente a chaque moment une valeur instantanée qui est convertie par le convertisseur 1 en un signal électrique analogique. Ce signal électrique analogique est transformé par le convertisseur A/N 3 en un signal numérique pouvant être traité dans le microprocesseur. Ce signal est ensuite filtré (filtre 4) pour réduire les signaux de bruits ou parasites. Apres filtrage, la grandeur de signal mesurée est comparée avec un paramètre 14 préreglé d'utilisation d'énergie,-tandis qu'a ce point de comparaison, on fait jouer l'hystérésis 15 dans le réglage de la comparaison. Sur la base des resultats de cette comparaison, on donne un ordre de mise en ou hors service pour le premier groupe qui suit les dispositifs 2 d'utilisation d'énergie. Avant que cet ordre ne puisse parvenir vraiment sur la ligne de sortie 6, on laisse d'abord s'ecouler un peu de temps. A cette fin, une temporisation 16 est intégrée dans le microprocesseur 7 entre la prise de décision et la delivrance du signal d'ordre à la ligne de sortie 6, de sorte que le signal d'ordre retardé par cette temporisation 16 est soumis à tout instant à comparaison avec la nouvelle décision prise à cet instant. Si le siqnal d'ordre est retire pendant le temps de temporisation, aucune action ne se produit. Le signal d'ordre retardé est comparé avec le signal instantané et une action ne peut être entreprise que si les deux signaux sont identiques l'un a l'autre. Ceci se produit dans un deuxieme bloc comparateur 17. Après avoir quitté ce bloc comparateur 17, le signal d'ordre doit être amené dans un totalisateur 19 avec un réglage manuel 18 préalable, le signal d'ordre arrivant alors à la ligne de sortie 6. Le réglage manuel 18 compte ici comme une possibilité prioritaire, par exemple dans les cas où, tres provisoirement, on souhaite d'autres conditions que celles program mées. On tient également compte de l'hystérésis 15 aux lignes de sortie 6 pour une correction combinée. Le signal d'ordre peut être amplifié sur la ligne de sortie 16 grâce à l'amplificateur 11, ou commander un commutateur electronique de puissance 12, par exemple un relais, de façon à commander le dispositif 2 utilisant de l'énergie, ce qui modifie la grandeur physique liée au processus 13. Afin d'éviter que l'instabilité résulte de la régulation et du processus 13, puisque la régulation intervient dans le processus 13, le microprocesseur 7 est programme de sorte que la temporisation en 16 se compose d'une temporisation 20 préprogrammée et d'une temporisation 21 dépendant du processus, afin que la plus courte des deux temporisations détermine à quel moment un.signal d'ordre doit parvenir sur la ligne de sortie 6. La temporisation 21 dépendant du processus est modifiée proportionnellement à la différence entre la valeur mesurée et les paramètres préréglés d'utilisation d'énergie. Si, par exemple, dans le cas de la commande de l'éclairage, un petit changement intervient dans les valeurs du processus (un nuage voilant le soleil), il ne faut pas que, de ce fait, on allume l'éclairage pour l'éteindre ensuite. Si, par contre, un grand changement se produit (la fermeture d'un volet), l'éclairage doit être rapidement allumé. Il appariait que trois groupes parallèles, comme par exemple trois unités d'éclairage d'un même support, appartenant chacune à un groupe, sont satisfaisants pour maintenir le niveau de puissance lumineuse souhaitée dans un espace ou une salle. En principe, on peut naturellement pousser encore plus loin la finesse du réglage en augmentant le nombre de groupes. Grâce au microprocesseur 7 à programmer à l'avance au moyen de mémoires 10 ROM, PROM ou EPROM, on Deut prendre des dispositions de nuit reproductibles, de sorte qu'au moyen d'un capteur de presence 22, on peut commander les dispositifs utilisateurs d'énergie et donner une alarme d'effraction. De même, une telle possibilité est valable pour l'alarme à l'incendie en plaçant des détecteurs de fumée et/ou de chaleur 23. Bien entendu, la présente invention n'est pas limitée aux modes de réalisation décrits et représentés et elle est susceptible de nombreuses variantes accessibles à l'homme de l'art, sans que l'on ne s'écarte de l'esprit de l'invention. REVENDICATIONS 1.- Système de contrôle et de régulation pour au moins une salle ou un espace, dans lequel se trouvent des dispositifs utilisant de l'énergie, munis de moyens de commutation pour limiter le gaspillage d'énergie, dont la commande est assurée par une unité de decision qui reçoit d'au moins un capteur des informations concernant le processus utilisant l'énergie, caractérisé par le fait que le système est programmable et est pourvu, à cette fin, de moyens de réglage (81) de paramètres d'utilisation d'énergie et que le système est de plus pourvu d'un certain nombre de lignes de sortie (6) qui sont équipées pour la commande de dispositifs (2) d'utili sation d'énergie travaillant en parallele, le tout de façon qu'un réglage précis du processus d'utilisation d'énergie soit possible entre des limites définies par réglage des paramètres d'utilisation d'énergie. 2.- Système de contrôle et de régulation selon la revendication 1, caractérisé par le fait que le système comprend un convertisseur (1) pour la conversion d'une grandeur physique significative du dispositif d'utilisation d'énergie, en un signal électrique analogique, un convertisseur analogique/numérique (3) pour la conversion du signal électrique analogique en signal numérique, un filtre (4) pour la réduction ou l'élimination des signaux de bruits ou parasites, une unité de décision programmable (5) pour la comparaison du signal mesuré avec les paramètres d'utilisation d'énergie préréglés et pour la prise de décision sur la base du résultat de ces comparaisons, et un certain nombre de lignes de sortie (6) pour la commande de dispositifs (2) d'utilisation d'énergie travaillant en parallèle. 3.- Système de contrôle et de régulation selon la revendication 2, caractérisé par le fait que l'unité de décision (5) comprend un microprocesseur (7), une mémoire RAM (9) et un clavier (8) pour la programmation des parametres d'utilisation d'énergie dans la mémoire RAM. 4.- Système de contrôle et de régulation selon l'une quelconque des revendications precédentes, caractérisé par le fait que les lignes de sortie (6) commandent des commutateurs électroniques de puissance (12) pour la mise en et hors service de groupes de dispositifs (2) d'utilisation d'énergie travaillant en parallele. 5.- Système de contrôle et de régulation selon l'une des revendications précédentes, caractérisé par le fait que dans le programme de commande du microprocesseur (7) est intégré une temporisation (16) entre la prise d'une décision et la transmission du signal d'ordre par les lignes de sortie (6), le signal d'ordre ainsi retardé étant soumis à tout moment pendant cette temporisation à une comparaison avec la nouvelle décision instantanée prise. 6.- Système de contrôle et de régulation selon la revendication 5, caractérisé par le fait que la temporisation se compose d'une temporisation préprogrammée (20) et d'une temporisation (21) dépendant du processus utilisateur d'énergie, la plus courte de ces deux temporisations définissant à quel moment un signal d'ordre doit parvenir à la ligne de sortie (6) 7.- Système de contrôle et de régulation selon la revendication 6, caractérisé par le fait que la temporisation (21) dépendant du processus est modifiée proportionnellement a la différence entre la valeur mesurée de la grandeur physique significative et les paramètres préréglés d'utilisation d'énergie. 8.- Systeme de contrôle et de régulation selon l'une quelconque des revendications precédentes, caractérisé par le fait que le nombre de lignes de sortie (6) est d'au moins trois. 9.- Système de contrôle et de régulation selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé par le fait que des dispositions de nuit reproductibles sont susceptibles d'être programmées à l'aide de mémoires ROM, PROM ou EPROM (10).