Brevet FR2812483A1 — publié le 20020201

La présente invention concerne les dispositifs de collecte et d'affichage d'informations relatives à un processus industriel et se rapporte plus particulièrement aux dispositifs portables de ce type appelés couramment "Pagers ". Les équipements cryogéniques actuels font de plus en plus appel à des fonctions d'automatisme pour assurer la bonne marche de procédés industriels, optimiser la consommation en fluide et gérer la sécurité des utilisateurs. A cet effet, il est nécessaire d'implanter une chaîne de contrôle/commande constituée d'un automate et d'une interface homme- machine IHM. Une telle chaîne peut être constituée d'organes séparés ou fortement intégrés. L'interface homme-machine IHM est en général composée d'un moniteur de visualisation portant soit des indications alphanumériques de valeurs de paramètres de fonctionnement adéquats tels que températures en divers points de l'équipement, débits de produits, débits de fluides, positions de vannes, verrouillages d'organes de commande ou autres, soit un schéma de supervision graphique reproduisant tout le processus de l'appareil de production. Cette visualisation peut être quelquefois reportée simultanément dans un ou plusieurs bureaux de responsables de fabrication. Cependant, il est toujours absolument nécessaire de se placer devant l'écran d'un moniteur recevant les informations précitées pour prendre connaissance des variables de fonctionnement de l'équipement. L'invention vise à remédier à cet inconvénient en créant un dispositif de transmission d'informations qui permette à un responsable se trouvant dans les locaux d'une usine de contrôler à distance le déroulement du processus industriel dont il a la charge sans retourner à son bureau. Elle a donc pour objet un dispositif de transmission d'informations relatives à un processus industriel, caractérisé en ce qu'il comporte un module d'émission de données de processus automatisé installé à poste fixe sur au moins un équipement industriel participant au déroulement du processus et couplé à un émetteur, un module de réception des données provenant du module d'émission, ledit module de réception étant contenu dans un dispositif de collecte et d'affichage d'informations portable et autonome. Suivant d'autres caractéristiques: - le module d'émission de données de processus automatisé est connecté à un automate de contrôle du processus industriel associé audit équipement; - le module d'émission de données de processus comprend un émetteur infrarouge; - le module d'émission de données de processus comprend un émetteur d'ondes radio à antenne; - le module de réception comprend un module d'affichage de type panneau de diodes à cristaux liquides de faible consommation pour un affichage continu; - le module de réception comprend un module d'affichage de type à plasma pour un affichage à la demande; - le module de réception comporte un récepteur infrarouge utilisable dans un périmètre restreint; le module de réception comporte un récepteur d'ondes radio de portée compatible avec la surface d'un grand site de production. L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description qui va suivre, donnée uniquement à titre d'exemple et faite en se référant aux dessins annexés, surlesquels: - la Fig.1 est une vue schématique d'un dispositif de transmission d'informations suivant l'invention; - la Fig.2 est un schéma représentant l'application du dispositif portable de collecte et d'affichage d'informations suivant l'invention; et - les Figs. 3a et 3b sont des schémas montrant une autre application du dispositif portable de collecte et d'affichage d'informations suivant l'invention. Sur la figure 1, on a représenté à titre d'exemple non limitatif, une installation de contrôle et de surveillance d'un processus industriel comprenant le dispositif de transmission d'informations de processus industriel suivant l'invention. L'installation comporte un automate 1 de contrôle d'un processus industriel par exemple un automate PEP Smart IO associé à un équipement industriel 2 à commander et auquel est associée une interface homme- machine 3 comprenant un moniteur fixe, un dispositif 4 de transmission de données, par exemple du type Téléflo de la demanderesse étant interposé entre l'automate 1 et l'interface homme-machine 3. Suivant l'invention, I'installation comporte en outre un dispositif de transmission d'informations comprenant un émetteur 5 pourvu d'une antenne a relié à l'automate par une liaison RS232C faisant appel au protocole Modbus par exemple. A l'émetteur 5 du type infrarouge ou du type à ondes radio à antenne est associé un module 6 portable et autonome de collecte et I'affichage de données du processus industriel. Le module 6 comporte un récepteur 7 de signaux infrarouges ou d'ondes radio selon la portée que doit présenter le dispositif de transmission d'informations. Le récepteur 7 est muni d'une antenne 7a. Au récepteur 7 est connecté un circuit 8 de sélection de I'information à afficher connecté à un module 9 d'affichage à cristaux liquides à faible consommation. Selon une variante, le module à cristaux liquides destiné à l'affichage permanent peut être remplacé par un dispositif d'affichage à plasma en cas d'affichage à la demande. Selon un mode de réalisation particulier représenté à la figure 2, le dispositif de transmission d'informations suivant l'invention est appliqué à une installation comprenant plusieurs équipements, à savoir: - un appareil 10 de pressurisation d'emballages, - un module 11 de croutage P, - un module 12 de croutage par vibration, - un tunnel cryogénique 13. Tous ces équipements 10 à 13 comportent chacun un automate associé, semblable à l'automate 1 de l'installation de la figure 1 ainsi qu'émetteur semblable à l'émetteur 5 (non représenté). Les modules 10 à 13 sont ainsi en liaison avec des dispositifs portables de collecte et d'affichage d'informations tels que le dispositif 6 décrit en référence à la figure I qui reçoivent tour à tour ou à la demande, des informations concernant le fonctionnement de ces modules. Sur l'écran 9 du module 6 sont affichées les informations suivantes. - débit de produit = 752 Kg/h - temps de séjour = 15 mn - consommation de LN2 = 1,23 IUkg Il s'agit d'informations concernant le fonctionnement du tunnel cryogénique 13. On va maintenant décrire un exemple de réalisation du dispositif de l'invention appliqué à un tunnel cryogénique automatisé tel qu'il est proposé à l'heure actuelle sur le marché par la demanderesse. La chaîne de contrôle-commande comprend un automate 1 de type Smart-lO EuroPEP accouplé à un moniteur 3 à dalle tactile IHM intégrant un PC industriel compact par l'intermédiaire d'un organe 4 de communication de type TELEFLO CLASSIC qui permet la télémaintenance et la télégestion du processus industriel à partir d'une région AL du moniteur 3. Le système présente deux possibilités de fonctionnement: a) Pilotage de l'émetteur 5 par le moniteur 3. On ajoute au sein du logiciel de supervision écrit par exemple en langage Visual Basic, l'envoi supplémentaire de données vers le dispositif de collecte et d'affichage ou pager 6 au travers du port série du moniteur ou interface homme-machine 3 vers le dispositif d'émission radio 5 sur une fréquence autorisée, dans la gamme des 2.4 Mhz par exemple. Le pager 6 capte ces données dans un périmètre de plusieurs kilomètres autour d'une antenne centrale telle que l'antenne 5a qui peut être localisé sur l'équipement cryogénique lui-même. b) Pilotage de l'émetteur par l'automate EURO PEP tel que lI'automate 1 de l'installation de la figure 1 ou bien les automates associés aux différents modules de l'installation de la figure 2. Dans ce cas, on ajoute une fonction supplémentaire à la tâche ISAGRAF qui gère l'automate 1 afin de générer l'envoi de données sur son port série RS232C par lequel il est relié à l'émetteur 5. Dans le cas d'une implantation d'une installation suivant l'invention sur un tunnel cryogénique, les messages pouvant transiter entre le processus industriel à surveiller et le dispositif 6 de collecte et d'affichage d'informations ou pager sont par exemple du type: " Temps de séjour demandé: 460 secondes >> " >* " > " > " Quantité totale de produits surgelés sur 5 heures: 2561 kg > > " Consommation en fluide instantanée 1,12 L/kg >> La capacité maximale limitée d'affichage sur un pager qui est de 4 à 6 lignes de 40 caractères par exemple, peut facilement être accrue par le fait que l'on peut faire appel à plusieurs pages successives de signaux sur le même écran de visualisation par action sur un bouton local de défilement. Il est également envisageable de songer à un phénomène complémentaire de réaction interactive, par émission de signaux de commande par le pager 6 vers le processus industriel à condition que l'aire de l'usine équipée de l'installation suivant l'invention soit dotée d'un réseau suffisant de balises servant à relayer le signal relativement faible du pager afin de compenser ou de modifier, dans une certaine mesure, les paramètres de fonctionnement de la chaîne de surgélation. Ce système d'envoi en temps réel de données de processus peut être appliqué à tout type d'équipement disposant de valeurs numériques circulant dans la chaîne de contrôle-commande et pouvant accueillir un module d'émission radio ou infrarouges. L'illustration d'une telle application multiple est donnée par l'installation décrite en référence à la figure 2. Sur la figure 3, on a représenté un dispositif simplifié qui peut être appliqué à des équipements ne possédant pas de chaîne de contrôle- commande numérique. En effet, il est quelquefois nécessaire d'être prévenu, en temps réel, de l'apparition d'une fin de séquence bien précise alors que le personnel chargé du fonctionnement ne peut rester près de la machine o se déroule le cycle de production. Dans ce cas, on connecte un module d'émission d'ondes radio ou infrarouge simplifié à un ou deux signaux distincts tout ou rien d'un processus géré par un organe de contrôle qui peuvent être captés par des pagers portatifs autonomes qui comportent des moyens d'émission de signaux d'avertissement, sous forme, soit d'une série de bips modulés en fonction du signal reçu, soit d'une série de vibrations discrètes, soit d'une série d'éclairs lumineux délivrés par des diodes électroluminescentes. L'installation de la figure 3a comporte un module 20 de traitement cryogénique équipé d'un émetteur 21 relié à l'organe de contrôle (non représenté) du module de traitement 20 de manière à recevoir de ce module, une information de déroulement du cycle de traitement et une information de durée du cycle. A l'émetteur 21 sont associés des dispositifs 22 de collecte et d'affichage d'informations relatives au déroulement du cycle de traitement dans le module 20. L'émetteur comporte un bouton 24 d'initialisation qui permet au porteur du dispositif de collecte et d'affichage ou pager 22, une remise à zéro de l'émetteur 21 en même temps qu'une remise à zéro des données affichées sur l'écran 25 du pager 22. L'affichage sur l'écran 25 évolue en même temps qu'évolue le cycle de fonctionnement du module 20 dont l'émetteur 21 transmet les informations de durée du cycle au pager 22. Lorsque le cycle du module 20 se termine, I'indication de fin de cycle apparaît sur l'écran 25 du pager 22 comme représenté à la figure 3b et le porteur de l'appareil est averti de la fin du cycle par l'émission par le pager 22 d'une série de vibrations ou de bips sonores modulés ou encore d'éclairs lumineux. Les signaux en provenance de l'émetteur parviennent au dispositif de collecte et d'affichage ou pager 22 même lorsque le porteur de l'appareil se trouve dans un autre local que celui occupé par le module 20 et qu'il est séparé du module par une ou plusieurs parois telles que la paroi 26. REVENDICATIONS 1. Dispositif de transmission d'informations relatives à un processus industriel, caractérisé en ce qu'il comporte un module d'émission de données de processus automatisé installé à poste fixe sur au moins un équipement industriel (2;10,11,12,13;20) participant au déroulement du processus et au moins un module de réception des données provenant du module d'émission (5;21), ledit module de réception étant contenu dans un dispositif (6;22) portable et autonome de collecte et d'affichage d'informations. 2. Dispositif de transmission suivant la revendication 1, caractérisé en ce que le module (5;21) d'émission de données de processus automatisé est connecté à un organe (1) de contrôle du processus industriel associé audit équipement (2). 3. Dispositif de transmission suivant l'une des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que le module (5;21) d'émission de données de processus comprend un émetteur infrarouge. 4. Dispositif de transmission suivant l'une des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que le module (5;21) d'émission de données de processus comprend un émetteur d'ondes radio. 5. Dispositif de transmission suivant l'une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que le module de réception (6;22) comprend un module d'affichage (9;25) de type panneau de diodes à cristaux liquides de faible consommation pour un affichage continu. 6. Dispositif de transmission suivant l'une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que le module de réception (6;22) comprend un module d'affichage (9;25) de type à plasma pour un affichage à la demande. 7. Dispositif de transmission suivant l'une des revendications là 6, caractérisé en ce que le module de réception (22) comporte des moyens d'émission de signaux d'avertissement soit sous la forme d'une série de bips modulés en fonction du signal reçu, soit d'une série de vibrations discrètes, soit d'une série d'éclairs lumineux délivrés par des diodes électroluminescentes. 8. Dispositif de transmission suivant la revendication 7, caractérisé en ce que le module d'émission comporte des moyens (24) d'initialisation du contrôle d'un cycle de fonctionnement d'un équipement (20) et en ce que les moyens d'émission des signaux d'avertissement du module de réception (22) sont déclenchés par la fin du cycle de fonctionnement dont le contrôle est initialisé par lesdits moyens d'initialisation. 9. Dispositif de transmission suivant l'une des revendications 3 et 5 à 8, caractérisé en ce que le module de réception (6;22) comprend un récepteur infrarouge utilisable dans un périmètre restreint. 10. Dispositif de transmission suivant les revendications 4 à 8, caractérisé en ce que le module de réception (6;22) comprend un récepteur d'ondes radio de portée compatible avec la surface d'un grand site de production.