Brevet FR2718543A1 — publié le 19951013

SYSTEME ET DISPOSITIF DE PRE-AUTOMATISATION DES INSTALLATIONS D'UN BATIMENT L'invention concerne, d'une manière générale, l'automatisation des bâtiments et, plus particulièrement, un système qui permet de pré-automatiser les bâtiments industriels, tertiaires ou autres en vue d'installer par la suite divers équipements et installations. Il est connu d'équiper les bâtiments industriels, tertiaires ou autres de systèmes de pré-câblage qui permettent d'installer ultérieurement des équipements informatiques et téléphoniques. Ces systèmes de pré-câblage sont composés d'éléments passifs tels que câbles, prises, répartiteurs, borniers, fermes de pré-câblage, supports... De plus en plus, les bâtiments industriels, tertiaires ou autres comportent des équipements et installations pour assurer leur gestion technique et administrative dans les domaines de la climatisation, de la sécurité, du contrôle d'accès, de la gestion des horaires et des visiteurs. Ces équipements et installations comprennent des capteurs qui fournissent, dans chaque domaine cité, des informations à un automate dédié qui élabore des signaux de commande d'actionneurs du même domaine situés à différents emplacements du bâtiment. En outre, il est prévu pour chaque équipement ou installation une unité de supervision qui centralise les informations pour leur surveillance, cette unité pouvant être commune à plusieurs installations. Bien entendu, chacun des équipements et installations peut être pré-câblé d'une manière analogue à celle des équipements informatiques et téléphoniques mais il s'agit, pour chaque équipement, d'un réseau pré-câblé différent qui ne comporte que des éléments passifs tels que des câbles et des borniers. L'un des buts de la présente invention est donc de réaliser un dispositif de pré-automatisation d'un bâtiment industriel, tertiaire ou autre qui permet de superviser en tout ou partie tous les capteurs et actionneurs d'au moins un domaine de gestion situé dans une certaine zone du bâtiment. Un autre but de la présente invention est de réaliser un système de pré-automatisation d'un bâtiment industriel, tertiaire ou autre comprenant plusieurs dispositifs de pré-automatisation répartis dans le bâtiment qui sont connectés entre eux et à au moins une unité de supervision par un réseau de pré-câblage. L'invention a pour objet un dispositif de pré-automatisation pour des installations d'un bâtiment industriel, tertiaire ou autre prévu pour être connecté à un certain nombre de capteurs et d'actionneurs, caractérisé en ce qu'il comprend au moins un bornier prévu pour être connecté par des câbles auxdits capteurs et actionneurs de différents types, un microprocesseur et un circuit d'entrées/sorties en vue de connecter le bornier au microprocesseur. L'invention a également pour objet un système de pré-automatisation des différentes installations d'un bâtiment industriel, tertiaire ou autre, qui comprend une unité de supervision desdites installations, caractérisé en ce qu'il comprend une pluralité de dispositif de pré-automatisation qui sont répartis dans ledit bâtiment et un réseau de pré-câblage pour connecter lesdits dispositifs de pré-automatisation à ladite unité de supervision. D'autres objets, caractéristiques et avantages de la présente invention apparaîtront à la lecture de la description suivante d'un exemple particulier de réalisation, ladite description étant faite en relation avec les dessins joints dans lesquels - la figure 1 est un schéma fonctionnel d'un système de pré-automatisation des installations d'un bâtiment industriel, tertiaire ou autre, selon l'invention; - les figures 2 et 3 sont des schémas fonctionnels d'un dispositif de pré-automatisation selon la présente invention; - la figure 4 est une vue schématique de câblages en étoile et en bus d'un dispositif de pré-automatisation, et - la figure 5 est une vue d'un dispositif de pré-automatisation selon l'invention tel qu'il est monté sur un support de pré-câblage. Sur la figure 1, un système de pré-automatisation selon l'invention pour les installations d'un bâtiment industriel, tertiaire ou autre comprend un réseau de câbles 10 qui est prévu pour connecter une unité de supervision 11 à des dispositifs de pré-automatisation 121, 122...12n au nombre de n qui sont réalisés selon la présente invention. Chaque dispositif de préautomatisation 121 à 12n est connecté respectivement à des capteurs et des actionneurs référencés 131 à 13n Chaque dispositif de pré-automatisation 12 comprend au moins (figures 2 et 3) un bornier 14, 14' dont les bornes sont connectées d'une part comme indiqué ci-dessus, par des conducteurs 15, 15' à des capteurs 13 et des actionneurs 13' et, d'autre part, par des conducteurs 16, 16' à un automate 17. L'automate 17 comprend un circuit d'entrées/sorties 18 qui est connecté, d'une part, aux bornes 14, 14' et, d'autre part, à une unité microprogrammée 19 tel qu'un microprocesseur. Le circuit d'entrées/sorties 18 est également connecté à l'unité de supervision 11 (figure 1) par le réseau de câbles 10. Par ailleurs, le microprocesseur 19 peut être connecté à un ordinateur portable 20 par un câble 21. Le circuit d'entrées/sorties 18 est prévu pour être connecté, par l'intermédiaire du bornier 14, à des capteurs 13a/ 13b (figure 4) par des conducteurs 22a, 27a et 22b, 27b en étoile et à des capteurs 13x, 13y et 13z en série par un bus 23, 30. Le microprocesseur 19 est microprogrammé pour réaliser un certain nombre de fonctions telles que - l'acquisition d'informations en provenance des capteurs 13, - la mémorisation des informations en provenance des capteurs 13 avec leur date et leur heure d'acquisition, - la gestion des communications avec l'unité de supervision 11, - le contrôle d'accès, la gestion des horaires et la régulation, en local, sans l'intervention de l'unité de supervision 11, et - toutes autres fonctions qui peuvent être nécessaires pour une Gestion Technique du Bâtiment ou une Gestion Administrative Centralisée. La microprogrammation du microprocesseur 19 peut être réalisée soit à partir de l'unité de supervision 11, soit à partir de l'ordinateur portable 20. Le microprocesseur 19 comprend de manière connue une unité centrale, une mémoire vive et une mémoire morte qui contient le programme de traitement des fonctions définies ci-dessus. Les différents éléments d'un dispositif de pré-automatisation selon l'invention sont montés sur une ferme de pré-câblage 25 dans laquelle sont disposés les câbles du réseau de pré-câblage comme le montre la figure 5. Les capteurs 13a et 13b sont connectés respectivement par des câbles 22a, 22b à des bornes 24a, 24b du bornier 13 par sa face arrière. Ces bornes 24at 24b sont connectées, par la face avant du bornier, respectivement par des câbles 27al 27b à deux entrées 28a, 28b du circuit d'entrées/sorties 18. Les capteurs 13x, 13y et 132 sont connectés par un bus 23 à une borne 28, par sa face arrière du bornier; cette dernière est connectée par la face avant du bornier à une borne d'entrée 31 du circuit d'entrées/sorties 18 par un câble 30. De manière similaire, un actionneur 13' reçoit un signal électrique par l'intermédiaire d'une borne de sortie 32 du circuit d'entrées/sorties 18, d'un premier câble 33 qui le connecte à une borne 35 du bornier 13' par sa face avant, et d'un deuxième câble 36 entre la face arrière de la borne 35 et l'actionneur 14'. Les câbles 22a, 22b, 23 et 36 font partie du réseau de pré-câblage et sont connectés au bornier 14, 14' par la face arrière tandis que les câbles 27a/ 27b, 30 et 33 sont mis en place à la demande et sont connectés au bornier par la face avant. Les bornes d'entrées/sorties du circuit d'entrées/ sorties 18 peuvent être de tout type connu et présenter chacune un repérage codé 37 et un voyant de signalisation 38. L'ordinateur portable 20 est connecté au microprocesseur 19 par l'intermédiaire du câble 21, d'une borne d'entrée 39 du bornier 14, d'une borne de sortie 40 et d'un câble 41 connecté à une prise spéciale 42 du microprocesseur 19. Dans une variante le câble 21 peut être connecté directement à la prise spéciale 42. A titre indicatif, chaque dispositif de pré-automatisation est prévu pour être connecté à vingt-cinq capteurs et/ou actionneurs et il est donc nécessaire d'installer une quarantaine de dispositifs pour un système à mille points de mesure. REVENDICATIONS 1. Dispositif de pré-automatisation pour des installations d'un bâtiment industriel, tertiaire ou autres prévu pour être connecté à un certain nombre de capteurs (13) et d'actionneurs (13'), caractérisé en ce qu'il comprend au moins un bornier (14, 14') prévu pour être connecté par des câbles (15, 15') auxdits capteurs et actionneurs de différents types, un microprocesseur (19) et un circuit d'entrées/sorties (18) en vue de connecter le bornier (14, 14') au microprocesseur (19). 2. Dispositif de pré-automatisation selon la revendication 1, caractérisé en ce que le circuit d'entrées/sorties (18) comprend des premières entrées (18a) qui sont adaptées à interpréter des signaux de capteurs (13a, 13b) connectés en étoile et des deuxièmes entrées (18b) qui sont adaptées à interpréter des signaux de capteurs (13x, 13y, 13z) connectés sur un bus unique (23). 3. Dispositif de pré-automatisation selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que le microprocesseur (19) est apte à fonctionner à l'aide de programmes pré-enregistrés de manière à interpréter les signaux des capteurs (13, 13') et à élaborer des signaux de commande d'actionneurs (14, 14') connectés audit dispositif. 4. Dispositif de pré-automatisation selon la revendication 1, 2 ou 3, caractérisé en ce que le microprocesseur est apte à transmettre les signaux reçus des capteurs (13) à une unité de supervision (11) qui lui est connectée par un réseau de pré-câblage (10) et à recevoir de ladite unité de supervision (11) par ledit réseau de pré-câblage (10) des signaux de commande desdits actionneurs (13'). 5. Dispositif de pré-automatisation selon l'une des revendications précédentes 1 à 4, caractérisé en ce que le bornier (14, 14') et le circuit d'entrées/sorties (18) sont connectés entre eux par des câbles (28, 30) qui sont mis en place en fonction des capteurs (13) et actionneurs (13') qui sont connectés audit bornier. 6. Dispositif de pré-automatisation selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que le microprocesseur (19) comprend une prise spéciale (42) pour être connectée à un ordinateur portable (20) en vue de la programmation dudit microprocesseur. 7. Dispositif de pré-automatisation selon l'une des revendications précédentes 1 à 6, caractérisé en ce que le bornier (14, 14'), le microprocesseur (19) et le circuit d'entrées/sorties (18) sont portés par un même support. 8. Dispositif de pré-automatisation selon la revendication 7, caractérisé en ce que le support est constitué par la ferme contenant les câbles (10) du pré-câblage. 9. Système de pré-automatisation selon l'une quelconque des revendications 1 à 8 des différentes installations d'un bâtiment industriel, tertiaire ou autre qui comprend une unité de supervision (11) desdites installations, caractérisé en ce qu'il comprend une pluralité de dispositifs de pré-automatisation (131, 132... 13n) qui sont répartis dans ledit bâtiment et un réseau (10) de pré-câblage pour connecter lesdits dispositifs de pré-automatisation à ladite unité de supervision (11).