Brevet FR2761173A1 — publié le 19980925

La présente invention concerne un module de surveillance d'arrêt d'urgence dialoguant par liaison série ou parallèle avec l'unité centrale d'un automate programmable. Les ateliers de production et les installations techniques des bâtiments font I'objet d'exigences croissantes en matière de sûreté. Pour commander, à partir d'un dispositif de protection (arrêt d'urgence), un contacteur contrôlant l'alimentation puissance d'une machine, on utilise un module de sécurité permettant d'assurer un relayage intermédiaire fiable en éliminant les risques d'un défaut du circuit de commande (entrées), d'un défaut du circuit de puissance (sorties) ou d'un défaut d'un composant interne du module de sécurité. Lorsqu'on veut utiliser un tel module de sécurité avec un automate programmable, le module de sécurité reste indépendant de l'automate programmable. La présente invention a pour objet de fournir un module de surveillance pour automate programmable doté d'une fonction de sécurité en logique câblée. Les états des capteurs extemrnes participant à la fonction de sécurité et des commandes des sorties de la fonction de sécurité câblée sont lus par l'unité de traitement de l'automate. Les défaillances du système de lecture des entrées et des sorties de la fonction de sécurité ou le mauvais fonctionnement de l'automate, y compris sa mise hors tension, n'empêchent pas l'exécution des fonctions de sécurité du module. Le module selon l'invention est caractérisé par le fait qu'il comprend un bloc de sécurité réalisé en composants câblés recevant le plus d'une alimentation continue via une série de contacts et le zéro volt via une série de contacts et commandant des relais de sécurité reliés à des sorties sur lesquelles se branchent des appareils électriques disposés sur les lignes de puissance et des moyens pour lire l'état des différents contacts et l'état des sorties associées aux relais. Selon une caractéristique, le module comporte des blocs de lecture réalisés en composants discrets, câblés en parallèle sur les contacts d'entrée et destinés au diagnostic automate. Selon une caractéristique, le module comporte un bloc de lecture réalisant la lecture de l'état de la commande des relais de sécurité. L'invention va être maintenant décrite avec plus de détail en se référant à un mode de réalisation donné à titre d'exemple et représenté par les dessins annexés sur lesquels: - la figure 1 est un schéma du module selon l'invention; - la figure 2 est un diagramme fonctionnel illustrant le fonctionnement du module. Le module repéré 1 dans son ensemble se monte dans un compartiment d'automate programmable. Il comprend une alimentation extemrne, un bloc de sécurité 2 réalisé en composants câblés, des blocs de lecture LO à L9 réalisés en composants discrets et destinés au diagnostic automate, un bloc 4 d'interface et d'isolement galvanique avec le bus automate. Une ligne d'alimentation extérieure L1-L2 est raccordée via des bornes A1 et A2 à des blocs de lecture L0 à L9 et via des entrées "contacts" et des bornes 17 et 13 au bloc de sécurité 2. Le "plus" de la tension continue est appliqué à une borne 17 à travers la série de boutons d'arrêt d'urgence S4 à S7. Le "zéro v" de la tension est appliqué à une borne 13 via une série de contacts à ouverture "0" ou d'interrupteurs de position SO à S3. Les blocs de lecture L0 à L7 sont reliés à des bornes 10 à 17 de manière à être câblés en parallèle sur les contacts d'entrée SO à S7. Ils réalisent la lecture indépendante de chaque contact. Le câblage des blocs de lecture dépend du nombre et du type d'entrée (contact simple ou double) à diagnostiquer. Les bornes 13 et 17 sont connectées au bloc de sécurité 2 qui comporte des relais de sécurité K1 et K2. Les contacts de ces relais contrôlent la fermeture et l'ouverture des circuits entre les bornes de sécurité A3 et 01 d'une part et A3 et 02 d'autre part. Les bornes de sécurité A3, 01 et 02 sont dénuées de potentiel. Un bloc de lecture L9 réalise la lecture de l'état de la commande des relais K1 et K2. Un bloc de lecture L8 réalise la lecture de l'état de l'entrée de validation. Le bloc de sécurité 2 reçoit le signal d'une entrée de validation S8 qui est en série avec des contacts des contacteurs K3 et K4 de manière que lorsque cette entrée est validée les relais de sécurité K1 et K2 soient commandés. Le bloc d'interface 4 interface les blocs de lecture L0 à L9 avec le bus automate en assurant un isolement galvanique. Pour garantir la fonction de sécurité quelle que soit la première défaillance, il est obligatoire d'utiliser en entrées des boutonspoussoirs d'arrêt d'urgence ou des interrupteurs de position à double contacts. Le fonctionnement du module va maintenant être décrit. Après réarmement des boutons d'arrêt d'urgence S4 à S7 ou fermeture des interrupteurs de position SO à S3, une impulsion sur l'entrée validation S8 permet d'alimenter les relais de sécurité K1 et K2 et provoque la fermeture des deux circuits de sorties de sécurité A3-01 et A3-02. Les contacts K1 et K2 des sorties de sécurité (bomrnes A3-01 et A3-02) sont alors fermés. Le module permet la lecture l'état des boutons poussoirs ou des interrupteurs de position de la série d'arrêts d'urgence, de la boucle de retour et de la commande des circuits de sortie. Ces informations sont transmises à l'unité centrale de l'automate programmable sous forme de bits d'entrée. L'appui sur l'un des boutons d'arrêt d'urgence S4 à S7 ou une coupure de l'alimentation externe entraîne directement l'ouverture de K1 et K2 et par conséquent l'ouverture des circuits de sortie de sécurité. L'ouverture des contacts SO à S3 provoque également l'ouverture des deux circuits de sécurité. Il est bien entendu que l'on peut sans sortir du cadre de l'invention imaginer des variantes et des perfectionnements de détail et de même envisager l'emploi de moyens équivalents. REVENDICATIONS 1. Module d'automate programmable dialoguant par liaison série ou parallèle avec l'unité centrale, caractérisé par le fait qu'il comprend un bloc de sécurité (2) réalisé en composants câblés recevant le plus d'une alimentation continue via une série de contacts (S4 à S7) et le zéro volt via une série de contacts (SO à S3) et commandant des relais de sécurité (K1 et K2) reliés à des sorties (A3, 01, 02) sur lesquelles se branchent des appareils électriques (K3, K4) disposés sur les lignes de puissance et des moyens (L0-7) pour lire l'état des différents contacts et l'état des sorties associées aux relais. 2. Module selon la revendication 1, caractérisé par le fait qu'il comporte des blocs de lecture (L0 à L7) réalisés en composants discrets, câblés en parallèle sur les contacts (SO à S7) d'entrée et destinés au diagnostic automate. 3. Module selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé par le fait qu'il comporte un bloc de lecture (L9) réalisant la lecture de l'état de la commande des relais de sécurité (K1 et K2). 4. Module selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé par le fait qu'il comporte un bloc (4) d'interface et d'isolement galvanique avec le bus automate (5). 5. Module selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé par le fait qu'il comporte des bornes d'alimentation externe (A1, A2) pour des blocs de lecture des entrées de contacts (S1 à S7). 6. Module selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé par le fait que le bloc de sécurité (2) est relié à une entrée de validation (S8). 7. Module selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé par le fait qu'il comporte un bloc de lecture (L8) réalisant la lecture de l'état de la commande des relais de sécurité (K1 et K2).