Brevet FR2705153A1 — publié le 19941118

Dispositif de branchement et de synthèse logique d'une pluralité de paires d'éléments de commutation. La présente invention concerne le domaine du contrôle de fonctionnement de procédés ou de dispositifs, notamment à commande automatique et a pour objet un dispositif de branchement et de synthèse logique d'une pluralité de paires d'éléments de commutation. Actuellement le contrôle d'un procédé ou d'un dispositif automatisé est réalisé généralement au moyen de capteurs ou de détecteurs reliés directement aux automates de commandes. Toutefois, pour la vérification de certaines étapes importantes d'un procédé ou de certains états critiques d'un dispositif, on met en oeuvre, pour s'assurer avec une fiabilité élevée de la réalisation dudit état ou de ladite fonction, plusieurs éléments de commutation, du type détecteur, contact ou barrière de passage, complémentaires, redondants et groupés par paire, dans laquelle l'un des éléments indique positivement la réalisation d'un premier état et l'autre positivement la réalisation d'un second état. En outre, dans le cas des ensembles ou des fonctions complexes, pouvant se trouver dans deux états généraux distincts et faisant intervenir plusieurs parties, facteurs ou éléments, il est nécessaire, pour déterminer l'état général d'un tel ensemble, de prendre en considération les états de chacune des parties, facteurs ou éléments contribuant audit état général de l'ensemble considéré, et, notamment au moyen d'éléments de commutation complémentaire deux à deux de vérifier respectivement la réalisation dudit premier état ou dudit second état pour chacun desdits facteurs, éléments ou parties. Actuellement, chacun desdits éléments de commutation est relié directement à une entrée d'un automate et nécessite donc une connexion et un traitement particulier, d'o résulte une très grande complexité au niveau de l'interface, de la connectique et de la programmation et un prix de revient très élevé. La présente invention a notamment pour but de pallier cet inconvénient. A cet effet elle a pour objet un dispositif de branchement et de synthèse logique d'une pluralité de paires d'éléments de commutation à deux états, les éléments de commutation de chaque paire indiquant de manière complémentaire et opposée, l'un, la réalisation d'un premier état, et, l'autre, la réalisation d'un second état, distinct du premier état, notamment d'une partie ou d'un élément d'un ensemble complexe pouvant se trouver dans deux états généraux déterminés distincts, caractérisé en ce qu'il présente deux sorties de signaux indiquant, chacune, positivement un état général de l'ensemble considéré, lorsque les éléments de commutation indiquent positivement la réalisation d'un premier état, d'une part, et négativement la non réalisation d'un second état, d'autre part, ou réciproquement, pour chacune des parties ou chacun des éléments contribuant concomitamment audit état général de l'ensemble, les signaux desdites sorties n'étant validés qu'après vérification des états complémentaires des éléments de commutation de chaque paire et des signaux identiques au niveau desdites sorties indiquant un état général indéterminé de l'ensemble complexe. L'invention sera mieux comprise grâce à la description ci-après, qui se rapporte à des modes de réalisation préférés, donnés à titre d'exemples non limitatifs, et expliqués avec référence aux dessins schématiques annexés, dans lesquels: la figure 1 est une schéma fonctionnel du dispositif conforme à l'invention; la figure 2 est une vue de dessus d'un boîtier contenant le dispositif représenté àlafigure 1; la figure 3 est un schéma fonctionnel d'un mode de réalisation d'un circuit de remplacement et de simulation faisant partie du dispositif conforme à l'invention; la figure 4 est une vue en élévation latérale du circuit représenté à la figure 3 selon un second mode de réalisation, et, la figure 5 est un schéma synoptique d'un montage de voyant de signalisation selon l'invention. Conformément à l'invention, et comme le montrent les figures 1 et 2 des dessins annexés, le dispositif de branchement et de synthèse logique présente une pluralité de paires d'éléments de commutation à deux états, les éléments de commutation de chaque paire indiquant de manière complémentaire et opposée, l'un, la réalisation d'un premier état, et, l'autre, la réalisation d'un second état, distinct du premier état, notamment d'une partie ou d'un élément d'un ensemble complexe pouvant se trouver dans deux états généraux déterminés distincts, caractérisé en ce qu'il présente deux sorties 3, 3' de signaux indiquant, chacune, positivement un état général de l'ensemble considéré, lorsque les éléments de commutation 2, 2' indiquent positivement la réalisation d'un premier état, d'une part, et négativement la non réalisation d'un second état, d'autre part, ou réciproquement, pour chacune des parties ou chacun des éléments contribuant concomitamment audit état général de l'ensemble, les signaux desdites sorties 3, 3' n'étant validés qu'après vérification des états complémentaires des éléments de commutation 2, 2' de chaque paire et des signaux identiques au niveau desdites sorties 3, 3' indiquant un état général indéterminé de l'ensemble complexe. Ainsi, selon une réalisation pratique de l'invention, tous les signaux de sortie des éléments de commutation 2 indiquant positivement l'état des parties ou éléments contribuant à un premier état général de l'ensemble et négativement l'état des parties ou éléments contribuant au second état général dudit ensemble, peuvent être amenés ensemble à l'entrée d'une porte Iogique ET 4. De même, tous Ies signaux de sortie des éléments de commutation 2', complémentaires des éléments de commutation 2, peuvent être menés ensemble à l'entrée d'une porte logique ET 5. En outre, les signaux de sortie des éléments de commutation 2 et 2' de chaque paire pourront être amenés, pour chaque paire, à l'entrée d'une porte ET (non ET)6 respective, les sorties de l'ensemble desdites portes ET 6 étant amenées à l'entrée d'une autre porteET7. Le signal de sortie de cette dernière porte ET 7 servira alors de critère de validation des signaux de sortie des portes ET 4 et 5 au moyen de deux portes ET 7' et 7" supplémentaires reliées, au niveau de leurs entrées, l'une 7' aux sorties des portes ET 5 et l'autre 7", les sorties desdites portes ET 7' et 7" constituant les sorties de signaux 3 et 3' (Voir figure 1). Une telle disposition permettra de prendre en compte au niveau des sorties 3 et 3' de signaux non pas seulement l'état des éléments de commutation 2 et 2', mais également leur passage d'un premier état à un second état et permettra ainsi de vérifier le bon fonctionnement des éléments de commutation 2, 2' par l'intermédiaire de la prise en compte de leurs changements d'état. Selon une première caractéristique de l'invention, les éléments de commutation 2, 2' consistent en des détecteurs de proximité, préférentiellement du type inductif, de contact ou de passage. Comme le montre la figure 2 des dessins annexés, le dispositif 1 de branchement peut être disposé dans un boîtier 8, de forme parallélépipédique ou cylindrique, portant, sur l'une de ses faces ou sur son enveloppe, une pluralité de connecteurs 9 par exemple à quatre ou cinq broches 10, 10' avantageusement disposés deux par deux, en étant alignés sur deux rangées, et destinés au branchement des fils de raccordements des différentes paires d'éléments de commutation 2, 2' complémentaires, au moyen de fiches de connexion à brochage complémentaire, un connecteur 11 de sortie, similaire aux connecteurs 9 et monté sur I'une des autres faces ou sur la base dudit boîtier 8, portant les sorties 3, 3' de signaux dudit dispositif 1. Les connecteurs des éléments de commutation 2, 2' présentent préférentiellement quatre ou cinq broches 10, 10' permettant le branchement d'éléments de commutation 2, 2' réalisés en technologie deux fils ou trois fils, une broche 10, dite de sortie, étant affectée à la sortie signal de l'élément de commutation 2, 2' considérée, dont l'entrée est reliée au potentiel d'alimentation, et au moins une broche 10' desdits connecteurs 9 n'étant pas utilisée pour la liaison avec l'élément de commutation 2, 2' correspondant. Les autres broches des connecteurs 9 pourront être reliées, d'une part, au potentiel d'alimentation et, d'autre part, à la masse, voire à la terre (Figure 1). Conformément à une caractéristique de l'invention et afin de permettre une mise en oeuvre du dispositif 1 de branchement en cas d'utilisation d'un nombre impair d'éléments de commutation 2, 2', ledit dispositif i comprend un ou plusieurs circuits 12 de remplacement et de simulation de la présence d'un élément de commutation 2 ou 2' indiquant systématiquement un état opposé à ou inverse de celui de l'élément de commutation 2 ou 2' complémentaire associé audit élément de commutation 2' ou 2 remplacé par ledit circuit 12 et avec lequel il forme une paire quel que soit le nombre de ces derniers. Cette disposition permet de conserver la fonction de validation par vérification des états complémentaires des éléments de commutation 2, 2' de chaque paire. Comme le montre la figure 3 des dessins annexés, et selon une première variante de réalisation de l'invention, les circuits 12 de remplacement et de simulation peuvent être installés à demeure dans le boîtier 8 contenant ledit dispositif 1, au niveau de chacun des connecteurs 9 de branchement des fils de raccordement des éléments de commutation 2, 2', leur connexion, n'étant effective qu'en l'absence de branchement d'éléments de commutation 2, 2' au niveau des connecteurs 9 considérés. Cette connexion et mise en service desdits circuits 12 pourra être effectuée au moyen d'interrupteurs 13, interposés entre lesdits circuits 12 et les broches 10, 10' concernées des connecteurs 9 et commandés par un dispositif de détection de l'absence de branchement d'élément de commutation 2 ou 2', par exemple par mesurage du courant de fuite résiduel desdits éléments de commutation 2, 2'. Conformément à une seconde variante de réalisation de l'invention, représentée à la figure 4 des dessins annexés, chaque circuit 12 de remplacement et de simulation est disposé dans un boîtier 14 à connecteurs, de faible taille et en forme de bouchon, pouvant être enfiché de manière amovible sur les connecteurs 9 du boîtier 8 contenant le dispositif 1 en lieu et place des fiches de connexion des fils de raccordement de l'élément de commutation 2 ou 2' à remplacer. L'utilisateur pourra ainsi vérifier rapidement, de visu, le nombre de circuits 12 de remplacement et de simulation mis en place et les éléments de commutation 2 ou 2' remplacés. Comme le montre également la figure 1 des dessins annexés, les différents commutateurs peuvent être reliés entre eux de manière à former une chaîne continue et bouclée, la broche de sortie 10 de chaque connecteur 9 étant reliée à la broche non affectée 10' d'un connecteur 9 d'un élément de commutation 2 ou 2' dont l'état est opposé à celui de l'élément de commutation 2 ou 2' fixé sur le connecteur 9 précédent dans la chaîne. Dans ce dernier cas, le circuit 12 de remplacement et de simulation peut avantageusement consister en un circuit inverseur dont l'entrée est reliée à la broche non affectée 10' du connecteur 9 de l'élément de commutation 2 ou 2' à remplacer et dont la sortie est reliée à la broche 10 de sortie dudit connecteur 9. Selon une caractéristique supplémentaire de l'invention, représentée aux figures 2 et 5 des dessins annexés, il est associé, à chaque connecteur 9, un voyant 16 de signalisation d'état, monté en série avec l'élément de commutation 2 ou 2' branché sutr e connecteur 9 considéré, un composant 17 d'absorption du courant résiduel de l'élément de commutation 2 ou 2' étant monté en parallèle sur ledit voyant 16. Cette dernière disposition permet d'éliminer une éventuelle semiluminosité du voyant 16 en cas de présence d'un courant de fuite résiduel lorsque l'élément de commutation 2 ou 2' est à l'état ouvert. Ainsi, il existe toujours une distinction nette entre l'état ouvert et l'état fermé de l'élément de commutation considéré, signalés par ledit voyant 16. De manière avantageuse, le composant 17 peut se présenter sous la forme d'une diode de courant comportant une impédance inférieure à celle de la branche parallèle comprenant la diode électroluminescente constituant le voyant 16. Bien entendu, l'invention n'est pas limitée au mode de réalisation décrits ci-dessus. Des modifications restent possibles, notamment du point de vue de la constitution des divers éléments, ou par substitution d'équivalents techniques, sans sortir pour autant du domaine de protection de l'invention. REVENDICATIONS 1. Dispositif de branchement et de synthèse logique d'une pluralité de paires d'éléments de commutation à deux états, les éléments de commutation de chaque paire indiquant de manière complémentaire et opposée, l'un, la réalisation d'un premier état, et, l'autre, la réalisation d'un second état, distinct du premier état, notamment d'une partie ou d'un élément d'un ensemble complexe pouvant se trouver dans deux états généraux déterminés distincts, caractérisé en ce qu'il présente deux sorties (3, 3') de signaux indiquant, chacune, positivement un état général de l'ensemble considéré, lorsque les éléments de commutation (2, 2') indiquent positivement la réalisation d'un premier état, d'une part, et négativement la non réalisation d'un second état, d'autre part, ou réciproquement, pour chacune des parties ou chacun des éléments contribuant concomitamment audit état général de l'ensemble, les signaux desdites sorties (3, 3') n'étant validés qu'après vérification des états complémentaires des éléments de commutation (2, 2') de chaque paire et des signaux identiques au niveau desdites sorties (3, 3') indiquant un état général indéterminé de l'ensemble complexe. 2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que les éléments de commutation (2, 2') consistent en des détecteurs de proximité, préférentiellement du type inductif, de contact ou de passage. 3. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 et 2, caractérisé en ce qu'il est disposé dans un boîtier (8), de forme parallélépipédique ou cylindrique, portant, sur l'une de ses faces ou sur son enveloppe, une pluralité de connecteurs (9) par exemple à quatre ou cinq broches (10, 10') avantageusement disposés deux par deux, en étant alignés sur deux rangées, et destinés au branchement des fils de raccordements des différentes paires d'éléments de commutation (2, 2') complémentaires, au moyen de fiches de connexion à brochage complémentaire, un connecteur (11) de sortie, similaire aux connecteurs (9) et monté sur l'une des autres faces ou sur la base dudit boîtier (8), portant les sorties (3, 3') de signaux dudit dispositif (1). 4. Dispositif selon la revendication 3, caractérisé en ce que les connecteurs des éléments de commutation présentent quatre ou cinq broches (10, 10') permettant le branchement d'éléments de commutation (2, 2') réalisés en technologie deux fils ou trois fils, une broche (10), dite de sortie, étant affectée à la sortie signal de l'élément de commutation (2, 2') considérée, dont l'entrée est reliée au potentiel d'alimentation, et au moins une broche (10') desdits connecteurs (9) n'étant pas utilisée pour la liaison avec l'élément de commutation (2, 2') correspondant. 5. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce qu'il comprend un ou plusieurs circuits (12) de remplacement et de simulation de la présence d'un élément de commutation (2 ou 2') indiquant systématiquement un état opposé à ou inverse de celui de l'élément de commutation (2 ou 2') complémentaire associé audit élément de commutation (2' ou 2) remplacé par ledit circuit (12) et avec lequel il forme une paire. 6. Dispositif selon la revendication 5, caractérisé en ce que les circuits (12) de remplacement et de simulation sont installés à demeure dans le boîtier (8) contenant ledit dispositif (1), au niveau de chacun des connecteurs (9) de branchement des fils de raccordement des éléments de commutation (2, 2'), leur connexion, n'étant effective qu'en l'absence de branchement d'éléments de commutation (2, 2') au niveau des connecteurs (9) considérés. 7. Dispositif selon la revendication 5, caractérisé en ce que chaque circuit (12) de remplacement et de simulation est disposé dans un boîtier (14) à connecteurs, de faible taille et en forme de bouchon, pouvant être enfiché de manière amovible sur les connecteurs (9) du boîtier (8) contenant le dispositif (1) en lieu et place des fiches de connexion des fils de raccordement de l'élément de commutation (2 ou 2') à remplacer. 8. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 4 à 7, caractérisé en ce que les différents connecteurs (9) sont reliés entre eux de manière à former une chaîne continue et bouclée, la broche de sortie (10) de chaque connecteur (9) étant reliée à la broche non affectée (10') d'un connecteur (9) d'un élément de commutation (2 ou 2') dont l'état est opposé à celui de l'élément de commutation (2 ou 2') fixé sur le connecteur (9) précédent dans la chaîne. 9. Dispositif selon la revendication 8 et l'une quelconque des revendications 5 à 7, caractérisé en ce que le circuit (12) de remplacement et de simulation consiste en un circuit inverseur dont l'entrée est reliée à la broche non affectée (10') du connecteur (9) de l'élément de commutation (2 ou 2') à remplacer et dont la sortie est reliée à la broche (10) de sortie dudit connecteur (9). 10. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 3 à 9, caractérisé en ce que, à chaque connecteur (9) est associé un voyant (16) de signalisation d'état, monté en série avec l'élément de commutation (2 ou 2') branché sur le connecteur (9) considéré, un composant (17) d'absorption du courant résiduel de l'élément de commutation (2 ou 2') étant monté en parallèle sur ledit voyant (16). 11. Dispositif selon la revendication 10, caractérisé en ce que le composant(17)se présente sous la forme d'une diode de courant.