Brevet FR2786014A1 — publié le 20000519

SYSTEME DE GESTION DES INCIDENTS POUR PORTAILS INDUSTRIELS. La présente invention a pour objet un système de gestion en temps réel des incidents prenant en charge la détection et la transmission de ceux-ci, destiné en particulier, mais non exclusivement, aux portails industriels automatisés. De tels portails ont pour but de fermer les voies d'accès et de ne les ouvrir que lorsque certaines conditions sont remplies. En général, de tels portails doivent s'ouvrir et se fermer à heures fixes, ces heures étant déterminées par un horodateur programmable. Mais ils peuvent tre ouverts à un instant donné par un signal électrique ou radioélectrique ou par une action manuelle en vue de permettre le passage d'un véhicule. Un portail est constitué par un ou des panneaux, coulissant ou pivotant sous l'action d'un vérin ou d'un moteur électrique. Dans le modèle le plus répandu, le panneau est métallique et constitué d'un ensemble de barreaux verticaux réunis par des traverses. Outre les caractéristiques de fonctionnement, des normes ont été édictées qui prévoient un ensemble de moyens destinés à prévenir les accidents. On peut citer notamment la présence d'un gyrophare, de barres palpeuses, de cellules photoélectriques de détection de l'encombrement de la voie, de l'éclairage de la zone d'évolution du portail et d'un interrupteur d'arrt d'urgence (ou coup de poing) ainsi que les contacts habituels de fin de course qui coupent l'alimentation du moteur d'entrainement du portail en translation. Dans un portail à barreaux, on distingue deux zones de danger qui sont la zone d'écrasement entre le bord libre du panneau et la zone de cisaillement qui entoure un poteau de guidage du panneau. Ces zones doivent tre protégées par des barres palpeuses ou sensibles. Le fonctionnement du portail est modifié chaque fois que se produit un événement anormal qui peut se traduire par un incident de fonctionnement qui n'est pas toujours immédiatement apparent. La multiplication de ces organes de sécurité conduit à un certain nombre d'incidents qui s'opposent au fonctionnement normal de l'automatisme du portail, indépendamment des pannes matérielles. Par exemple, les cellules peuvent obturées par des toiles d'araignées de mme que l'arret d'urgence peut tre enclenché par inadvertance ou malveillance, ces incidents auxquels il est aisé de remédier, ne permettant pas le fonctionnement du portail. On connait des systèmes de télésurveillance dans lesquels un ensemble de paramètres est géré par un ordinateur, les différents capteurs étant reliés en permanence à l'unité centrale et contrôlés visuellement sur un ensemble de moniteurs. Mais, la plupart du temps, il ne se passe rien d'anormal ce qui conduit à une certaine lassitude du personnel de surveillance. Un premier objet de l'invention est de pallier ces inconvénients et de permettre la détection d'événements invisibles pouvant altérer le fonctionnement normal du portail. Les incidents détectés en temps réel sont transmis à une station centrale éloignée et/ou à une station locale en vue de leur traitement. Selon la présente invention, seuls les incidents sont signalés et mémorisés. Chaque automate gère le fonctionnement de son portail. Selon l'invention, le système de gestion des incidents notamment pour portail industriel comprenant un ensemble de détecteurs de fonctionnement est caractérisé en ce que chaque portail est muni d'un automate programmable incluant un microprocesseur et un programme de gestion du fonctionnement du portail auquel il est associé et des moyens de communication avec u moins une station locale ou éloignée. Cet automate va autogérer le portail et ne transmettre les informations déterminées qu'en cas d'incident. Il est relié via un modem ou par tout autre réseau de communication à au moins une station de surveillance locale ou éloignée, l'automate émettant des messages correspondants aux différents incidents susceptibles de se produire. De préférence, la station réceptrice comprend un ordinateur avec un logiciel de supervision qui traduit graphiquement, sur un moniteur la nature de l'incident. L'automate comprend un nombre adapté d'entrées analogiques ou numériques correspondant à des portes reliées à un microprocesseur qui traduit les informations appliquées sur les entrées en codes ou messages qui sont ensuite transmis à une station de réception. Mais, l'automate inclût également des mémoires qui mémorisent tous les incidents qui se sont produit sur le portail auquel ils sont annexés. Les mémoires de chaque automate peuvent tre vidées périodiquement par interrogation de la station centrale et leur contenu peut tre transféré dans celle-ci en vue notamment d'un traitement général des incidents. Ces automates peuvent tre paramétrés, chargés à distance, et intégrer les plages horaires d'ouverture/fermeture. Et ils transmettent en temps réel les incidents détectés. Ainsi, la station réceptrice locale ou éloignée est immédiatement avertie qu'un incident déterminé s'est produit sur tel portail, à telle heure. Elle peut alors alerter, en fonction du degré de l'incident, soit le service entretien de l'usine, soit un service après vente. Le système ne prend en considération que les incidents de fonctionnement du système électromécanique, dont les composants sont supposés fonctionner normalement. Toutefois, le système selon l'invention fournit des informations qui, traitées statistiquement, permettent d'éviter de telles pannes en indiquant les mesures d'entretien et de remplacement des pièces d'usure en temps opportun. Les différents incidents pouvant se produire sont notamment : 01 le défaut des cellules et des barres de sécurité en fin de fermeture ; 02 le défaut de la barre palpeuse de sécurité en protection de cisaillement à l'ouverture ou à la fermeture ; 03 la coupure de l'alimentation du portail ou de la liaison informatique ; 04 la pression exercée sur l'interrupteur"coup de poing" ayant pour but de bloquer instantanément le portail ; 05 des anomalie dans les temps de fonctionnement du portail. A l'apparition de chacun des incidents ci-dessus, un message déterminé est envoyé par radio, par GSM, par liaison directe ou par tout autre moyen en direction de la station réceptrice locale et/ou éloignée. De préférence, l'incident est visualisé dans la station locale par un affichage sur un moniteur programmé à cet effet. La source de l'incident est ainsi immédiatement détectée et il peut y tre parfois aisément remédié par le client. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaitront au cours de la description qui va suivre d'un mode particulier de réalisation, donné uniquement à titre d'exemple non limitatif, en regard des dessins qui représentent : -La figure 1, une vue schématique du système de traitement des incidents par un système selon l'invention ; -la figure 2, un schéma par blocs d'un automate de commande d'un portail ; -la figure 3, un diagramme du déroulement d'un cycle de fonctionnement ; -la figure 4, une vue d'un écran de contrôle en cas d'incident. Sur l'ensemble des figures, les mmes références désignent les mmes éléments. Sur la figure 1, on voit qu'un ensemble de portails Pl, P2,... Pn, dont chacun est muni d'un automate Al, A2,.... An est relié d'une part à une station locale SL, de manière permanente et, par exemple par une liaison RS 232, et/ou par l'intermédiaire d'un modem, à une station centrale ou générale 1. En fonction des configurations du système, il est possible de n'avoir qu'une de ces liaisons, soit locale, soit éloignée. De préférence toutefois, la liaison locale est continue et la liaison éloignée n'est établie que lorsqu'un incident est détecté lors du fonctionnement de l'un des portails. Dans un autre mode de fonctionnement du système, les codes des incidents ne sont transmis qu'à la station locale SL concernée et l'ensemble des automates est interrogé périodiquement et séquentiellement par la station générale 1. La figure 2 représente schématiquement un automate A. Il comprend, essentiellement un processeur 2 connecté à une base de temps 3 et à un ensemble de mémoires 4 incluant une mémoire de programmation et une mémoire de mémorisation des événements, du nombre de cycles d'ouverture-fermeture, y compris les incidents. Le processeur est relié à travers des portes, à un certain nombre d'entrées analogiques ou numériques 7. Si un contact est établi sur une porte, la porte passe à 1 et la sortie correspondante est activée. Le nombre de sorties est plus limité, dans la mesure où les commandes d'actionnement ne s'exercent que sur le moteur 6 et concernent la marche et l'arrt de celui-ci (sous la dépendance des contacts de fin de course) et son sens de rotation. Une sortie 8 commande le gyrophare et, éventuellement l'éclairage de la zone de déplacement du portail. Les autres sorties sont reliées à la station locale SL directement et/ou à la station générale SG par l'intermédiaire d'un étage de communication 5 incluant un modem ou tout autre moyen de connexion à un réseau de communication. En cas de détection d'un incident, l'automate compose le ou les numéros mémorisés et transmet le message concerné en un ou plusieurs lieux selon une hiérarchie préétablie. Bien entendu, l'automate peut tre programmé et ses paramètres réglés à partir de la station centrale ou locale par l'étage de communication 5. La programmation de l'automate est, par exemple, basée sur la technique de programmation par langage"LADDER ou"schéma contact"selon la norme américaine NEMA. L'automate intègre des fonctions mathématiques permettant notamment de gérer les incidents et de réaliser un archivage intelligent. L'automate doit assurer un certain nombre de : -fonction gyrophare (allumage et extinction) -fonction éclairage de la zone de balayage du portail ; -sécurité à l'ouverture, l'occultation des cellules ou un contact sur la barre sensible n'ont aucun effet ; -sécurité en zone de cisaillement à l'ouverture. -sécurité anti-écrasement en refermeture. -fonction anti-rebond de fin de course du moteur. -fonction temporisation des cellules. -fonction"TOP". -fonction"COUP DE POING"ou d'arrt d'urgence. Cette fonction arrte instantanément le mouvement du portail en agissant sur le moteur d'entraînement. Le cycle de fonctionnement représenté sur la figure 3 est le suivant : Le portail étant fermé, la manoeuvre d'ouverture est la suivante : -un top de départ provoque l'allumage du gyrophare 8 qui reste allumé pendant toute la période de manoeuvre. Au départ de chaque manoeuvre d'ouverture du portail, aucune information venant des contacteurs de fin de course ne doit tre prise en compte par l'automate pendant 1, 5 seconde. Un circuit de temporisation réglable de l'automate A permet le réglage du signal"occultation des cellules". Les cellules sont neutralisées et un contact avec le bord sensible ou barre palpeuse n'a aucun effet. Dans la zone de cisaillement à l'ouverture, en cas de contact avec la barre sensible disposée sur le poteau fixe, le portail stoppe puis repart en sens inverse après un temps de 2 secondes puis s'immobilise après environ 30 cm. Un "TOP"est obligatoire pour relancer le mouvement d'ouverture. Cette routine se reproduit chaque fois qu'un obstacle est détecté, soit par les cellules, soit par les barres palpeuses. Après son ouverture, le portail se referme, soit automatiquement au bout d'un certain temps, soit par émission d'un"TOP". Une temporisation du contact de fin de course évite le rebond lorsque la barre palpeuse avant arrive au contact du poteau. En cas de refermeture automatique du portail, le portail est retenu ouvert pendant un temps déterminé par la base de temps de l'automate. Ce temps est réglable sur l'automate pendant une durée de 10 minutes au maximum. Si la refermeture n'est pas automatique, un"TOP"déclenche soit l'ouverture, soit la fermeture. Cette fonction donne l'ordre d'ouverture du portail quand celui-ci est fermé. Dans le cas d'un portail à refermeture automatique, la fonction"TOP"doit aussi le stopper et le renvoyer en ouverture puis reprendre son cycle de temporisation. Si le faisceau des cellules est coupé, ce qui indique une présence sur la voie, ou si il se produit un contact sur un bord sensible, le portail stoppe puis repart en sens inverse après un temps de 2 secondes puis s'immobilise après environ 30 cm Un"TOP"est obligatoire pour relancer le mouvement de fermeture. Par construction, le temps de déplacement du portail (en ouverture et en fermeture) ne doit pas excéder deux minutes, un incident étant signalé dans le cas contraire. La figure 4 représente un exemple d'écran de contrôle, soit dans la station locale, soit dans la station générale Un logiciel graphique dit superviseur permet d'afficher sur l'écran les différents capteurs du système de surveillance du portail ainsi que le portail lui-mme, son moteur et son automate sur lequel est disposé l'arrt d'urgence. Il s'agit, dans 1'exemple représenté de la détection d'un défaut de la tranche ou barre de sécurité en protection de cisaillement lors de l'ouverture ou de la fermeture du portail (incident 02 ci-dessus). Le portail et ses organes de sécurité sont représenté sur l'écran. On trouve, bien entendu, sur l'écran, l'affichage de la date 11 et de l'heure 12 ainsi que celui du nombre de cycles 15 accomplis par le portail considéré. Le moteur 6 et le gyrophare 8 sont également représentés sur l'écran. Les incidents sont ainsi visualisés en temps réel. L'élément en défaut, dans ce cas la barre palpeuse 13, clignote sur l'écran et une alarme sonore est déclenchée. Une zone de message 14 indique la conduite à suivre et, dans le cas présent : -vérifier l'absence d'obstacle en face du portail ; -vérifier l'état des tranches ; -faire une relance de la mise en route ; -en cas d'échec, prévenir le service après vente. Il va de soi que de nombreuses variantes peuvent tre apportées, notamment par substitution de moyens techniques équivalents, sans sortir pour cela du cadre de l'invention. REVENDICATIONS 1 Système de gestion en temps réel des incidents notamment pour portail industriel comprenant un ensemble de détecteurs de fonctionnement caractérisé en ce que chaque portail est muni d'un automate programmable (A) relié par un étage de communication (5) à au moins une station de surveillance locale (SL) ou éloignée (SG), l'automate émettant, en direction de la station réceptrice, sur la détection d'un incident, un message correspondant à l'incident détecté. 2 Système de gestion selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'un moniteur disposé dans la station locale (SL) et/ou dans la station générale (SG) affiche les incidents détectés en temps réel et indique la conduite à tenir. 3 Système de gestion selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'automate (A) est connecté à un gyrophare, à au moins une barre palpeuse, à des cellules photoélectriques de détection de l'encombrement de la voie, à un interrupteur d'arrt d'urgence ainsi qu'aux contacteurs de fin de course interrompant l'alimentation du moteur d'entraînement du portail. 4 Système de gestion selon la revendication 2, caractérisé en ce qu'un logiciel de supervision reproduit sur le moniteur les différents composants du système et les informations utiles.