Brevet FR2816450A1 — publié le 20020510

La présente invention concerne un dispositif de raccordement entre un équipement d'automatisme et plusieurs appareils électriques commandés par l'équipement d'automatisme. Cette invention peut s'appliquer à tout ensemble d'automatisme, particulièrement dans le domaine des automatismes industriels, des automatismes du bâtiment ou dans le contrôle/commande de réseaux électriques de distribution. L'invention concerne également un ensemble d'automatisme contenant un tel dispositif. Sous le terme"appareil électrique", on désignera ci-après tout actionneur susceptible d'être piloté par un signal de commande électrique, comme par exemple un contacteur ou un contacteur-disjoncteur, ou par deux signaux de commande électrique comme par exemple un bloc contacteur inverseur, un bloc de démarrage étoile-triangle, etc... Sous le terme"équipement d'automatisme", on désignera ci-après tout équipement capable de commander des appareils électriques, comme par exemple un automate programmable, une commande numérique, une station de contrôle/commande, un coupleur d'entrées/sorties ou un coupleur métier d'un automate programmable. D'ordinaire, un appareil électrique est relié directement en fil à fil à une sortie ou à deux sorties de l'équipement d'automatisme qui le pilote. Un appareil électrique peut aussi renvoyer en fil à fil un ou plusieurs signaux d'informations (défaut, retour commande,...) vers des entrées de l'équipement d'automatisme. Cela entraîne donc l'utilisation de nombreux câbles électriques sur des longueurs parfois importantes entre un appareil électrique et un équipement d'automatisme. Ce type de câblage est susceptible en outre de générer des erreurs de câblage lors de l'installation. C'est pourquoi il existe déjà des dispositifs de précâblage qui permettent d'éviter ces inconvénients et de simplifier les opérations de câblage en prévoyant notamment un module de précâblage intermédiaire raccordé à l'équipement d'automatisme par un seul câble de liaison préconfiguré. Cependant, ces dispositifs sont généralement conçus pour proposer toujours le même nombre de signaux de commande pour chaque appareil électrique, ce qui leur enlève de la souplesse. Or, il existe désormais des appareils électriques modulaires qui peuvent intégrer dans un même encombrement latéral soit des fonctions classiques de contacteur ou de contacteur/disjoncteur nécessitant un signal de commande, soit des fonctions évoluées comme un bloc inverseur, un bloc de démarrage étoile-triangle, un bloc de démarrage à deux vitesses (PV-GV), qui nécessitent deux signaux de commande. Pour raccorder indifféremment des appareils électriques nécessitant un signal de commande ainsi que des appareils nécessitant deux signaux de commande, il serait donc souhaitable de pouvoir utiliser un dispositif de précâblage simplifiant les opérations de câblage, tout en optimisant le nombre de sorties réellement utilisées dans l'équipement d'automatisme. Notamment, il serait très avantageux de pouvoir utiliser le même module de précâblage intermédiaire et le même câble de liaison quel que soit le type d'appareil électrique modulaire raccordé en aval. Pour cela, l'invention décrit un dispositif de raccordement entre un équipement d'automatisme et plusieurs appareils électriques commandés par l'équipement d'automatisme, le dispositif comprenant un module de précâblage doté d'un nombre N d'emplacements pour le raccordement unitaire de un à N appareils électriques, un câble de liaison entre l'équipement d'automatisme et le module de précâblage, ce câble de liaison pouvant véhiculer N signaux de commande provenant de l'équipement d'automatisme. Le dispositif comprend également un nombre M de câbles de raccordement, destinés au raccordement unitaire de M emplacements du module de précâblage avec M appareils électriques, le nombre M étant inférieur ou égal à N. Ce dispositif de raccordement se caractérise par le fait que le module de précâblage comporte des moyens de multiplexage permettant à l'équipement d'automatisme de pouvoir commander indifféremment, avec le même dispositif de raccordement, des appareils électriques possédant un signal de commande ou possédant deux signaux de commande, chaque emplacement du module de précâblage comportant une première et une seconde voie de sortie. Les moyens de multiplexage comportent une mise en parallèle entre la deuxième voie de sortie d'un emplacement du module de précâblage et la première voie de sortie de l'emplacement suivant. L'invention porte également sur un ensemble d'automatisme comportant au moins un équipement d'automatisme raccordé à plusieurs appareils électriques et comprenant au moins un tel dispositif de raccordement. D'autres caractéristiques et avantages vont apparaître dans la description détaillée qui suit en se référant à un mode de réalisation donné à titre d'exemple et représenté par les dessins annexés sur lesquels : - la figure 1 représente un exemple d'utilisation du dispositif de raccordement suivant l'invention, - la figure 2 montre un autre exemple d'utilisation du dispositif de raccordement, ta figure 3 détaille l'intérieur d'un module de précâblage. Un équipement d'automatisme 10 est relié à plusieurs appareils électriques modulaires 30a, 30b, 30c,... au moyen du dispositif de raccordement objet de l'invention. Le dispositif comprend un module de précâblage 20 situé entre l'équipement d'automatisme 10 et les appareils électriques 30. Le module de précâblage 20 comporte un connecteur amont 22, qui est relié à un connecteur d'E/S 11 de l'équipement d'automatisme 10 au moyen d'un câble de liaison 12, et comporte un nombre N d'emplacements 21 permettant de raccorder de façon unitaire un nombre M d'appareils électriques 30, le nombre M étant inférieur ou égal au nombre N. Dans l'exemple représenté en figure 1, le nombre N et le nombre M sont égaux à huit, ce qui signifie qu'il y a un appareil électrique 30 raccordé sur chaque emplacement 21 du module de précâblage 20. Les M appareils électriques 30 sont reliés individuellement au module de précâblage 20 grâce à M câbles de raccordement 32 qui sont connectés entre un emplacement 21 et un bornier 31 d'un appareil électrique. Le câble de liaison 12 est capable de véhiculer N signaux de commande provenant de l'équipement d'automatisme 10 vers les appareils électriques 30. De même, le câble de liaison 12 peut véhiculer une pluralité, par exemple N ou 2*N, signaux d'informations (état, défaut, position,...) provenant des appareils électriques 30 vers l'équipement d'automatisme 10. Dans l'exemple d'utilisation de la figure 1, les appareils électriques 30 sont des appareils simples, tels que des contacteurs, contacteurs/disjoncteurs ou autres, qui sont commandés par un seul signal de commande. En référence à l'exemple d'utilisation de la figure 2, certains appareils électriques connectés sont des appareils simples et d'autres sont des appareils évolués qui proposent, avec le même encombrement latéral, des fonctionnalités plus étendues telles que contacteur inverseur, démarrage étoile-triangle, démarrage à 2 vitesses ou autre. Ces appareils évolués nécessitent alors deux signaux de commande. Dans la figure 2, l'appareil électrique 30b est un appareil évolué qui comporte une extension 35b intégrant une de ces fonctionnalités. Le but de l'invention est de pouvoir raccorder, avec le même dispositif de raccordement, l'équipement d'automatisme 10 à des appareils électriques simples et/ou à des appareils électriques évolués, en gardant le même câble de liaison 12, le même module de précâblage 20 mais en n'utilisant néanmoins que le nombre nécessaire de sorties de l'équipement d'automatisme 10. Une solution serait en effet de réserver systématiquement deux signaux de commande pour tous les appareils électriques quel que soit le type d'appareil réellement raccordé. Cette solution serait cependant moins avantageuse car elle réserverait jusqu'au double de sorties nécessaires en cas d'utilisation d'appareils simples. Pour cela, comme indiqué en figure 3, chaque emplacement 21 a, 21 b dispose d'une première voie de sortie respectivement 23a, 23b et d'une deuxième voie de sortie respectivement 24a, 24b. Le module de précâblage 20 comporte donc N premières voies de sortie 23a, 23b et N deuxièmes voies de sortie 24a, 24b. Les N premières voies de sortie 23a, 23b sont directement reliées au connecteur amont 22 du module de précâblage 20 et correspondent chacune à un des N signaux de commande véhiculés par le câble de liaison 12. Si un appareil simple 30a est connecté à un emplacement 21a, seule la première voie de sortie 23a de cet emplacement 21a est utilisée pour véhiculer le signal de commande de l'appareil simple 30a. Pour des raisons de clarté dans le dessin, les éventuels signaux d'informations provenant des appareils électriques 30 vers l'équipement d'automatisme 10 ne sont pas représentés en figure 3. Le dispositif de raccordement comporte aussi des moyens de multiplexage qui effectuent une mise en parallèle entre la deuxième voie de sortie d'un emplacement et la première voie de sortie de l'emplacement suivant. Ainsi la deuxième voie de sortie 24a de l'emplacement 21a est électriquement reliée avec la première voie de sortie 23b de l'emplacement suivant 21b ; de même, la deuxième voie de sortie 24b de l'emplacement 21b est électriquement reliée avec la première voie de sortie 23c de l'emplacement suivant 21 c, etc... Supposons qu'un appareil électrique évolué 30b muni d'une extension 35b et nécessitant deux signaux de commande soit raccordé à l'emplacement 21 b, comme indiqué en figure 2. Le premier signal de commande de cet appareil est acheminé par la première voie de sortie 23b. Le second signal de commande est acheminé par la deuxième voie de sortie 24b de l'emplacement 21 b, cette deuxième voie de sortie 24b étant câblée en parallèle avec la première voie de sortie 23c de l'emplacement suivant 21 c. Donc, pour piloter cet appareil évolué 30b, l'équipement d'automatisme 10 utilisera, sans faire aucune modification dans le câblage, le signal de commande correspondant à l'emplacement 21 b ainsi que le signal de commande correspondant à l'emplacement 21 c. Ces deux signaux de commande seront acheminés par le câble de raccordement 32b vers le bornier 31b de l'appareil 30b. La seule restriction est alors qu'il n'est plus possible de commander un appareil électrique 30c sur l'emplacement 21c, contrairement à l'exemple de la figure 1. Par contre, il est de nouveau possible de raccorder sur l'emplacement suivant 21d un appareil électrique 30d quelconque, au moyen d'un câble de raccordement 32d. Ainsi, grâce à ces moyens de multiplexage, on peut connecter avec un même dispositif de raccordement disposant de N emplacements, un nombre M d'appareils électriques 30 constitués d'appareils simples 30a à un signal de commande et/ou d'appareils évolués 30b+35b à deux signaux de commande, sans avoir à modifier le câblage. S'il n'y a que des appareils simples, le nombre M peut être au maximum égal à N. S'il n'y a que des appareils évolués, le nombre M peut être au maximum égal à N/2. Par ailleurs, de façon à autoriser aussi la mise en place d'un appareil évolué dans le dernier emplacement du module de précâblage, la deuxième voie de sortie du dernier emplacement du module de précâblage 20 peut aussi être électriquement reliée avec la première voie de sortie 23a du premier emplacement 21 a. Pour le câble de liaison 12, il est avantageux d'utiliser un câble muni de connecteurs du type HE10 comportant 20 points ou 30 points. Par exemple, un câble avec un connecteur HE10 à 20 points permettra de raccorder un module de précâblage à huit emplacements avec un signal de commande et un signal d'information par emplacement, alors qu'un câble avec un connecteur HE10 à 30 points permettra de raccorder un module de précâblage à huit emplacements avec un signal de commande et deux signaux d'informations par emplacement. Pour les câbles de raccordement 32, on peut utiliser de façon préférée des câbles munis de connecteurs standards du type RJ45 à 8 points, qui sont simples et très répandus. Il est bien entendu que l'on peut, sans sortir du cadre de l'invention, imaginer d'autres variantes et perfectionnements de détail et de même envisager l'emploi de moyens équivalents. REVENDICATIONS 1. Dispositif de raccordement entre un équipement d'automatisme (10) et plusieurs appareils électriques (30) commandés par l'équipement d'automatisme (10), le dispositif comprenant : . un module de précâblage (20) doté d'un nombre N d'emplacements (21) pour le raccordement unitaire de un à N appareils électriques (30), . un câble de liaison (12) entre l'équipement d'automatisme (10) et le module de précâblage (20), ce câble de liaison (12) pouvant véhiculer N signaux de commande provenant de l'équipement d'automatisme (10), * un nombre M de câbles de raccordement (32), destinés au raccordement unitaire de M emplacements (21) du module de précâblage (20) avec M appareils électriques (30), le nombre M étant inférieur ou égal à N, caractérisé par le fait que le module de précâblage (20) comporte des moyens de multiplexage permettant à l'équipement d'automatisme (10) de pouvoir commander indifféremment, avec le même dispositif de raccordement, des appareils électriques (30) possédant un signal de commande ou possédant deux signaux de commande, chaque emplacement (21 a) du module de précâblage (20) comportant une première (23a) et une seconde voie de sortie (24a). 2. Dispositif de raccordement selon la revendication 1, caractérisé par le fait que les moyens de multiplexage comportent une mise en parallèle entre la deuxième voie de sortie (24a) d'un emplacement (21a) du module de précâblage (20) et la première voie de sortie (23b) de l'emplacement suivant (21 b). 3. Dispositif de raccordement selon la revendication 2, caractérisé par le fait que les moyens de multiplexage comportent une mise en parallèle entre la deuxième voie de sortie du dernier emplacement du module de précâblage et la première voie de sortie du premier emplacement. 4. Dispositif de raccordement selon la revendication 2, caractérisé par le fait que le câble de liaison (12) est un câble muni de connecteurs du type HE10 comportant 20 points. 5. Dispositif de raccordement selon la revendication 2, caractérisé par le fait que le câble de liaison (12) est un câble muni de connecteurs du type HE10 comportant 30 points. 6. Dispositif de raccordement selon la revendication 2, caractérisé par le fait que les câbles de raccordement (32) sont des câbles munis de connecteurs du type RJ45. 7. Ensemble d'automatisme comportant au moins un équipement d'automatisme (10) raccordé à plusieurs appareils électriques (30), caractérisé par le fait que l'ensemble d'automatisme comprend au moins un dispositif de raccordement selon l'une des revendications précédentes.