Brevet FR2787647A1 — publié le 20000623

L'invention se rapporte à un procédé d'identification automatique de paramètres de fonctionnement d'une unité d'alimentation électrique basse tension adaptable, susceptible d'être connectée à une unité d'élévation de tension. On entend par "unité d'alimentation électrique basse tension adaptable" le fait que les valeurs d'un certain nombre de ses paramètres de fonctionnement peuvent être modifiés en fonction du type d'unité d'élévation de tension qui lui est raccordée. L'invention concerne également un dispositif générateur de haute tension, composée de l'association d'une telle unité d'alimentation basse tension et d'une unité d'élévation de tension propre à délivrer la haute tension souhaitée. L'invention concerne enfin une unité d'élévation de tension conçue pour être "reconnue" par une telle unité d'alimentation électrique basse tension, afin de permettre la mise en oeuvre du procédé. L'invention trouve son domaine d'application privilégié dans la projection électrostatique de produit de revêtement liquide ou pulvérulent. Dans une installation de ce genre, qui peut être manuelle ou automatique, le dispositif de projection est équipé d'une ou plusieurs électrodes portées à une haute tension, pour créer un champ électrostatique entre le pulvérisateur et l'objet à revêtir. Une telle électrode est portée à une tension de l'ordre de quelques dizaines de kilovolts. Cette tension est fournie par un dispositif générateur de haute tension qui se décompose généralement en deux parties: une unité d'alimentation électrique basse (ou moyenne) tension, généralement installée à poste fixe et une unité d'élévation de tension comportant notamment un montage bien connu dit multiplicateur de tension à diodes et condensateurs, communément appelé "cascade". Cette unité d'élévation de tension est intégrée au pulvérisateur. Par conséquent, les deux unités sont reliées entre elles par un toron de fils électriques. Dans la pratique, il est de temps à autre nécessaire de désapairer ces unités, parfois pour modifier les conditions de fonctionnement, parfois pour remplacer une unité défaillante. Dans les deux cas, se pose alors le problème de la compatibilité entre les deux unités que l'on connecte l'une à l'autre. En effet, les paramètres de fonctionnement tels que la fréquence de fonctionnement (l'énergie entre l'unité d'alimentation basse tension et l'unité d'élévation de tension est souvent transmise par courant alternatif moyenne fréquence) le courant maximum admissible ou encore la tension nominale ou la tension maximum admissible peuvent être différents d'une unité d'élévation de tension à l'autre et, par conséquent, I'unité d'alimentation électrique basse tension doit pouvoir être adaptée en conséquence. Il est classique, par exemple, que des opérations de réglage délicates, fastidieuses et sujettes à erreurs doivent être effectuées sur l'unité d'alimentation basse tension chaque fois qu'on change l'unité d'élévation de tension qui lui est connectée. L'opérateur procède alors en identifiant le type d'unité d'élévation de tension par ses références de fabrication. Il en déduit les paramètres de fonctionnement correspondants et procède alors à un réglage complet de l'unité d'alimentation électrique basse tension. On a aussi proposé de compléter l'unité d'alimentation électrique basse tension par un système de reconnaissance automatique du type d'unité d'élévation de tension qui lui est connectée. Plus précisément, I'unité d'alimentation basse tension contient un processeur et une mémoire dans laquelle on a inscrit plusieurs groupes de paramètres de fonctionnement, chaque groupe correspondant à une unité d'élévation de tension connue dûment répertoriée et susceptible d'être raccordée à l'unité basse tension en question. Pour ce faire, chaque unité d'élévation de tension d'un type donné et identifié contient une résistance de valeur prédéterminée correspondante. Lorsque l'unité d'élévation de tension est raccordée à une unité d'alimentation électrique basse tension adaptable, cette résistance est "mesurée" par un processeur ou circuit de mesure adapté. Le résultat de la mesure permet de "savoir" quelle unité d'élévation de tension vient d'être raccordée. Le processeur est programmé pour lire dans la mémoire de l'unité basse tension les paramètres de réglage correspondants et commander une mise en conformité des réglages. Un tel système est par exemple décrit dans le document de brevet publié sous le N 2 724 786 appartenant à la Demanderesse. Ce système présente quelques limites. En premier lieu si on désire une bonne différentiation des types d'unité d'élévation de tension susceptibles d'être identifiés, il faut choisir des résistances suffisamment différentes pour que la chute de tension aux bornes de la résistance soit vraiment caractéristique du type d'unité d'élévation de tension. Dans la pratique, on estime que deux valeurs de tension doivent différer d'au moins 0,5 V; il n'est guère possible de distinguer plus de vingt valeurs distinctes représentatives d'une vingtaine d'unités d'élévation de tension différentes. D'un autre côté, la mémoire doit contenir un assez grand nombre d'informations, à savoir toutes les caractéristiques de fonctionnement et de réglage pour toutes les unités d'élévation de tension répertoriées. Malgré cela, en raison de l'évolution technique normale du matériel considéré, il peut arriver, au bout d'un certain temps, qu'une nouvelle unité d'élévation de tension, d'un type récent, ne soit pas identifiée dans la mémoire de l'unité d'alimentation électrique basse tension. Il en résulte alors une non reconnaissance de l'unité d'élévation de tension, I'arrêt de l'installation et l'émission d'un message ou d'une alarme. Ce disfonctionnement est d'autant plus regrettable qu'il ne signifie pas en soi que l'unité d'alimentation électrique basse tension est inapte à alimenter l'unité d'élévation de tension dans les conditions requises, la défaillance ou l'incident provenant d'un échec de l'identification de l'unité d'élévation de tension. La mise à jour des unités d'alimentation électrique basse tension constitue un problème majeur si on considère que ces unités sont disséminées dans des centaines d'unités de production situées dans le monde entier. D'autre part, même pour un type donné d'unité d'élévation de tension, on constate des dispersions de caractéristiques importantes dont il résulte, en fabrication, un taux de rebut important. Les unités refusées ne sont pas à proprement parler défectueuses mais elles nécessiteraient des adaptations particulières (notamment le choix de la fréquence de fonctionnement) auxquelles l'unité d'alimentation basse tension ne peut se conformer. L'invention permet de résoudre tous ces problèmes. L'idée de base de l'invention consiste à mémoriser un ensemble d'informations représentant des caractéristiques intrinsèques de ladite unité d'élévation de tension dans celles-ci, par exemple en y intégrant une mémoire morte et à faire lire ces informations par un processeur extérieur (par exemple contenu dans l'unité d'alimentation électrique basse tension) au moment de l'interconnexion entre les deux unités. Plus précisément, I'invention concerne un procédé d'identification automatique des paramètres de fonctionnement d'une unité d'alimentation électrique basse tension adaptable, paramètres requis pour l'alimentation d'une unité d'élévation de tension raccordée à ladite unité d'alimentation, caractérisé en ce qu'on établit une liaison entre une mémoire associée à ladite unité d'élévation de tension et des moyens de lecture situés à l'extérieur de celle-ci, ladite mémoire renfermant un ensemble d'informations représentant des caractéristiques intrinsèques de ladite unité d'élévation de tension, en ce qu'on lit ces informations et en ce qu'on en déduit lesdits paramètres de fonctionnement de ladite unité d'alimentation électrique basse tension. De préférence, le moyen de lecture précité est combiné à un processeur de commande de l'unité d'alimentation électrique basse tension et on le met en oeuvre pour commander les réglages des paramètres de fonctionnement de celle-ci en fonction des informations lues dans la mémoire de l'unité d'élévation de tension. Ce processeur de commande peut être associé à une autre mémoire, par exemple une mémoire morte reprogrammable, située dans l'unité d'alimentation électrique basse tension de sorte que, lors d'un raccordement entre les deux unités ou à chaque mise sous tension, on lit les informations situées dans la mémoire associée à l'unité d'élévation de tension et on les reporte dans la mémoire située dans l'unité d'alimentation électrique basse tension. A partir de ce moment, la liaison électrique qui servait à relier le processeur à la mémoire de l'unité d'élévation de tension peut être affectée à un autre usage. En particulier, il est avantageux de placer une sonde de température dans l'unité d'élévation de tension pour contrôler sa température tout au long de son fonctionnement. Une température excessive peut être l'indice d'un fonctionnement défectueux et d'une situation dangereuse. Le processeur peut donc être programmé pour surveiller l'évolution de la température et déclencher une alarme et/ou interrompre le fonctionnement si cette température atteint un seuil jugé dangereux. L'invention concerne également un dispositif générateur de haute tension notamment pour alimenter un projecteur électrostatique d'un produit de revêtement, du type comprenant une unité d'alimentation électrique basse tension, adaptable et une unité d'élévation de tension, les deux unités étant raccordées par un toron de fils électriques, caractérisé en ce que ladite unité d'élévation de tension comporte une mémoire renfermant un ensemble d'informations représentant des caractéristiques intrinsèques de celles-ci et en ce qu'il comporte en outre des moyens de lecture de ladite mémoire, situés à I'extérieur de ladite unité d'élévation de tension et des moyens de programmation de paramètres de fonctionnement de ladite unité d'alimentation basse tension, lesdites informations étant utilisées en tant que données par lesdits moyens de programmation. S'agissant par exemple d'un paramètre comme la fréquence de fonctionnement et/ou l'amplitude du signal basse ou moyenne tension délivré par ladite unité d'alimentation électrique basse tension, il est possible de programmer le processeur pour que celui-ci commande les moyens générateurs à développer la tension requise par l'unité d'élévation de tension sous la fréquence exacte souhaitable, dès lors que les informations correspondantes sont spécifiquement disponibles dans la mémoire de l'unité d'élévation de tension. Bien entendu, à partir des valeurs initiales qui lui sont communiquées à la lecture de la mémoire, le processus peut être programmé pour adapter en permanence la fréquence de fonctionnement et/ou la tension d'alimentation basse tension afin de maintenir les conditions de fonctionnement optimales, comme décrit dans le document FR2 724 785 déposé au nom de la Demanderesse. L'invention concerne également une unité d'élévation de tension en tant que telle, caractérisée en ce qu'elle comporte une mémoire dans laquelle sont inscrites des informations représentant des caractéristiques intrinsèques de celle-ci, ladite mémoire étant susceptible d'être lue lorsque ladite unité d'élévation de tension se trouve raccordée à une unité d'alimentation électrique basse tension du type décrit ci-dessus. Bien entendu, I'invention couvre également tout dispositif de projection de produit de revêtement par voie électrostatique, équipée d'une unité d'élévation de tension conforme à la définition qui précède. L'invention sera mieux comprise et d'autres avantages de celle-ci apparaîtront plus clairement à la lumière de la description qui va suivre d'un dispositif générateur de haute tension conforme à son principe et mettant en oeuvre le procédé défini, donnée uniquement à titre d'exemple et faite en référence au dessin annexé dans lequel: - la figure unique est un schéma-bloc d'un tel dispositif générateur de haute tension. Sur le dessin, on a représenté les éléments essentiels d'un dispositif générateur de haute tension 11 qui se divise en deux sous-ensembles à savoir une unité d'alimentation électrique basse tension 12 et une unité d'élévation de tension 13 normalement intégrée à un dispositif de projection électrostatique de produit de revêtement non représenté. Les deux unités sont reliées entre elles par un toron 14 de fils électriquement conducteurs. L'unité 12 est généralement située à poste fixe et comporte, reliés en cascade, un redresseur 16, un convertisseur continu-continu 17 et un convertisseur continu-alternatif 18. Le redresseur est destiné à être relié à un circuit de distribution de courant alternatif A.C.. Le convertisseur continu-continu 17 est piloté par un processeur ou autre circuit de contrôle de tension 19. Le convertisseur 17 fournit une tension continue réglable au convertisseur continu-alternatif 18. Le processeur 19 contrôle aussi la fréquence des oscillations délivrées par ce convertisseur continu-alternatif. Ce dernier délivre donc à sa sortie des oscillations électriques moyenne fréquence, de l'ordre de quelques dizaines de kHz, sous une tension basse ou moyenne. Ce signal alternatif est appliqué à l'unité d'élévation de tension par deux fils du toron 14. L'unité d'élévation de tension 13 comporte notamment un transformateur élévateur 20 et un circuit multiplicateur de tension 27 du type à condensateurs et diodes, communément appelé "cascade". La sortie de ce multiplicateur de tension est reliée à la sortie haute tension SHT du générateur, par l'intermédiaire d'une résistance de protection R. La sortie du convertisseur continu-alternatif 18 situé dans l'unité d'alimentation électrique basse tension 12 est reliée à l'enroulement primaire 21p du transformateur-élévateur 20. L'enroulement secondaire 21s de ce même transformateur 22 est connecté au circuit multiplicateur de tension 27. Une résistance de mesure R1 est connectée entre une extrémité de l'enroulement secondaire 21s et la masse du dispositif. La résistance R1 est ici située dans l'unité basse tension via un conducteur 30 s'étendant entre les deux unités et faisant partie du toron 14. Si on considère que l'ensemble constitué par l'enroulement secondaire 21s et le circuit multiplicateur de tension 27 constitue un dipôle générateur de haute tension s'étendant entre la masse et la sortie SHT il apparaît que le courant qui s'écoule vers la charge connectée à la sortie SHT est aussi le courant qui traverse la résistance R1. Par conséquent, la tension qui se développe aux bornes de cette résistance est représentative du courant haute tension I. Cette tension représentative du courant I est "mesurée" en permanence par le circuit 19 formant processeur de commande. La sortie du multiplicateur de tension 27 est également reliée à un conducteur 32 par l'intermédiaire d'une résistance de mesure et de décharge R2. La tension disponible entre ce conducteur 32 et la masse est donc représentative de la valeur de la haute tension U. Le conducteur 32 fait partie du toron 14 et est relié au circuit 19. Ce circuit est, comme on l'a vu, essentiellement un processeur qui commande notamment la tension délivrée par le convertisseur 17 et la fréquence de fonctionnement du convertisseur 18. Ce processeur est relié à une mémoire M0 qui peut par exemple être du type mémoire morte reprogrammable. Cette mémoire est organisée de façon à pouvoir contenir des informations représentatives, notamment, des caractéristiques techniques de l'unité d'élévation de tension qui est effectivement connectée à l'unité d'alimentation électrique basse tension. Le processeur 19 est programmé pour calculer et régler les paramètres de fonctionnement de l'unité d'alimentation électrique basse tension à partir des valeurs qu'il trouve dans la mémoire M0. Il est également programmé pour réactualiser les informations contenues dans cette mémoire. Par exemple, une réactualisation peut être organisée, chaque fois que le dispositif générateur de haute tension est mis en service. Selon une caractéristique remarquable de l'invention, l'unité d'élévation de tension renferme en outre une mémoire M, qui peut être une mémoire morte renfermant un ensemble d'informations représentant des caractéristiques intrinsèques de l'unité d'élévation de tension dans laquelle elle est située. Cette mémoire est reliée par des conducteurs 36 du toron 14 au processeur 19. Une sonde de température 38 également située dans l'unité d'élévation de tension est reliée à ces mêmes conducteurs du toron 14. Au moment de la fabrication de l'unité d'élévation de tension 13 on inscrit, une fois pour toutes, dans la mémoire M1, une série d'informations représentant des caractéristiques intrinsèques de ladite unité d'élévation de tension. Certaines de ces caractéristiques, comme par exemple la tension nominale maximum, le courant maximum sont déterminés par le type d'unité d'élévation de tension (sa référence). Ce sont des valeurs définies par le constructeur, généralement des valeurs limites qui ne doivent pas être dépassées. D'autres caractéristiques dépendent non seulement du type d'unité d'élévation de tension considéré mais aussi de la combinaison des composants qui la constituent. L'un de ces paramètres est par exemple une fréquence de résonance du circuit constitué par le transformateur 20 et ladite "cascade" 27 qu'il est utile de connaître avec précision dès lors que le processeur 19 est capable d'adapter la fréquence du convertisseur 18 à cette fréquence de résonance spécifique. Ainsi, on résout le problème des dispersions de caractéristiques d'une unité d'élévation de tension à l'autre appartenant à une même catégorie, ce qui permet de mettre effectivement en service des unités d'élévation de tension qui auraient été considérées comme non conformes dans le passé. Lors d'une période d'initialisation, c'est-à-dire par exemple chaque fois que l'on met en service un dispositif générateur de haute tension constitué des deux unités 12, 13 connectées par un toron 14 (c'est- à-dire plus souvent que l'on ne change l'unité d'élévation de tension) le processeur 19 lit les informations contenues dans la mémoire M1 et les transfère, si celles-ci sont différentes, dans la mémoire M0. En fonction des informations contenues dans la mémoire M0, le processeur peut régler en permanence les paramètres de fonctionnement de l'unité d'alimentation électrique qui sont requis pour l'alimentation optimale de l'unité d'élévation de tension raccordée à celle-ci. En dehors de cette période d'initialisation o s'opère le transfert d'informations entre les mémoires M1 et M0, le processeur 19 est relié en permanence à la sonde de température 38 située dans l'unité d'élévation de tension. Pendant tout le fonctionnement du dispositif, le processeur 19 "surveille" le signal délivré par la sonde. Il est donc en mesure d'inhiber l'unité d'alimentation électrique basse tension ou au moins de commander l'élaboration d'un signal d'alarme au cas o la température dépasse une valeur prédéterminée considérée comme anormale. La sonde 38 et la mémoire Ml sont reliées au processeur 19 par les mêmes conducteurs 36 du toron 14. Il est en effet important de minimiser le nombre de conducteurs disposés dans ce toron de liaison. Bien entendu, la sonde 38 peut faire partie du microcircuit qui intègre la mémoire M1. Comme mentionné précédemment, toute unité d'élévation de tension pourvue d'une mémoire morte dans laquelle sont inscrites au moins certaines de ses caractéristiques intrinsèques doit être considérée comme du domaine de l'invention revendiquée, a fortiori si ladite unité est aussi pourvue d'une sonde de température reliée aux mêmes conducteurs du toron de liaison. REVENDICATIONS 1- Procédé d'identification automatique de paramètres de fonctionnement d'une unité d'alimentation électrique basse tension (12) adaptable, paramètres requis pour l'alimentation d'une unité d'élévation de tension (13) raccordée à ladite unité d'alimentation, caractérisé en ce qu'on établit une liaison entre une mémoire (M1) associée à ladite unité d'élévation de tension et des moyens de lecture (19) situés à l'extérieur de celle-ci, ladite mémoire renfermant un ensemble d'informations représentant des caractéristiques intrinsèques de ladite unité d'élévation de tension, en ce qu'on lit ces informations et en ce qu'on en déduit lesdits paramètres de fonctionnement de ladite unité d'alimentation électrique basse tension. 2- Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que ledit moyen de lecture (19) comprenant un processeur de commande, on met en oeuvre ce dernier pour commander les réglages de paramètres de fonctionnement de ladite unité d'alimentation électrique basse tension en fonction desdites informations lues dans ladite mémoire. 3- Procédé selon la revendication 2, caractérisé en ce qu'on met en oeuvre un tel processeur de commande (19) situé dans ladite unité d'alimentation électrique basse tension. 4- Procédé selon la revendication 3, caractérisé en ce que, ledit processeur de commande (19) étant associé à une autre mémoire (Mo) située dans ladite unité d'alimentation électrique basse tension, on lit les informations situées dans la mémoire (Ml) associée à ladite unité d'élévation de tension et on les inscrit dans la mémoire (M0) située dans ladite unité d'alimentation électrique basse tension. 5- Procédé selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que des informations précitées mises en mémoire sont représentatives d'une tension nominale et/ou maximum et/ou d'un courant maximum et/ou d'une fréquence de fonctionnement optimal. 6- Dispositif générateur de haute tension, notamment pour alimenter un projecteur électrostatique d'un produit de revêtement, du type comprenant une unité d'alimentation électrique basse tension (12), adaptable et une unité d'élévation de tension (13), les deux unités étant raccordées par un toron de fils électriques, caractérisé en ce que ladite unité d'élévation de tension comporte une mémoire (M1) renfermant un ensemble d'informations représentant des caractéristiques intrinsèques de celle-ci et en ce qu'il comporte en outre des moyens de lecture (19) de ladite mémoire, situés à l'extérieur de ladite unité d'élévation de tension et des moyens de programmation de paramètres de fonctionnement de ladite unité d'alimentation basse tension, lesdites informations étant utilisées en tant que données par lesdits moyens de programmation. 7- Dispositif selon la revendication 6, caractérisé en ce que lesdits moyens de lecture de ladite mémoire et lesdits moyens de programmation sont logés dans ladite unité d'alimentation électrique basse tension (12). 8- Dispositif selon la revendication 7, caractérisé en ce que lesdits moyens de lecture et lesdits moyens de programmation comprennent un processeur (19) relié à ladite mémoire de l'unité d'élévation de tension et associé à une mémoire propre (M0) o lesdites informations peuvent être transférées. 9- Dispositif selon la revendication 8, caractérisé en ce que ladite unité d'élévation de tension (13) comporte en outre une sonde de température (32) reliée au processeur et en ce que celui-ci est programmé pour surveiller le signal délivré par ladite sonde et inhiber ladite unité d'alimentation électrique en cas de détection de température anormale. - Dispositif selon la revendication 9, caractérisé en ce que ledit processeur (19) et ladite sonde (38) sont fonctionnellement reliés par les mêmes conducteurs qui établissent la liaison entre ledit processeur et la mémoire (Ml) contenue dans ladite unité d'élévation de tension. 11- Unité d'élévation de tension caractérisée en ce qu'elle comporte une mémoire (M1) dans laquelle sont inscrites des informations représentant des caractéristiques intrinsèques de ladite unité, ladite mémoire étant susceptible d'être lue lorsque ladite unité d'élévation de tension se trouve raccordée à une unité d'alimentation électrique basse tension.