Brevet FR2818402A1 — publié le 20020621

BLOC DE DECLÉNCHEMENT ELECTRON : (QÚE A POSSIBILITES DE TELECHARGEMENT DE LOGICIEL La présente invention porte globalement sur des blocs de déclenchement électronique ayant des possibilités de téléchargement de logiciel. Les blocs de déclenchement électronique (blocs de déclenchement) destinés à actionner les contacts séparables d'un disjoncteur sont bien connus. Un bloc de déclenchement électronique comprend typiquement des détecteurs de tension et de courant qui délivrent des signaux analogiques représentatifs des signaux présents sur les lignes de transport d'énergie. Les signaux analogiques sont convertis par un convertisseur AIN (analogique-numérique) en signaux numériques qui sont traités par un microcontrôleur. Le bloc de déclenchement comprend en outre une mémoire RAM (mémoire à accès direct), une mémoire ROM (mémoire morte) et une mémoire EPROM (mémoire morte programmable à effacement optique) qui sont toutes raccordées au microprocesseur. La mémoire ROM comprend un programme d'application du bloc de déclenchement, par exemple un micrologiciel de fonctionnalité principale, incluant des paramètres d'initialisation, un programme d'amorçage, et des paramètres opérationnels. Les paramètres opérationnels du programme d'application sont aussi mémorisés dans la mémoire EPROM. Une sortie du bloc de déclenchement électronique actionne des contacts séparables du disjoncteur. Quand les contacts sont séparés, aucun courant ne peut circuler d'un contact à l'autre, et aucun courant ne peut donc circuler vers une charge qui est reliée au disjoncteur. Le bloc de déclenchement électronique lance un déclenchement en réponse à des conditions instantanées, à court terme, à long terme, de défaut à la terre et manuelles. Les inventeurs ont découvert un besoin industriel de blocs de déclenchement susceptibles d'être mis à niveau ou ajustés, et ont découvert que l'utilisation de la technologie EPROM empêchait les blocs de déclenchement d'être mis à niveau, ce qui est une caractéristique souhaitable pour entraîner une croissance des services dans l'industrie des automatismes de déclenchement. Pour surmonter les limitations de l'art antérieur, une mémoire non volatile telle qu'une EEPROM (mémoire morte programmable effaçable électriquement) ou mémoire flash est prévue dans le bloc de déclenchement pour mémoriser le micrologiciel, ce qui permet de modifier le micrologiciel du bloc de déclenchement après fabrication. La présente invention fournit une plus grande fonctionnalité aux blocs de déclenchement en permettant des mises à niveau et un entretien du bloc de déclenchement par téléchargement de micrologiciel vers lui. Cela inclut un téléchargement de micrologiciel à distance quand le bloc de déclenchement électronique est connecté à un appareil de commande central, tel qu'un ordinateur polyvalent, soit directement, soit par les lignes téléphoniques, par un réseau local ou n'importe quelle autre connexion appropriée telle que l'Internet. L'invention sera mieux comprise à l'étude de la description détaillée de quelques exemples de réalisation, illustrée par les dessins annexés sur lesquels : la figure 1 est un schéma synoptique d'un bloc de déclenchement électronique selon la présente invention ; et la figure 2 est un schéma synoptique représentant l'interconnectivité des blocs de déclenchement à un appareil de commande central et serveur par l'Internet. La demande conjointe de brevet des Etats-Unis nO 09/221243 enregistrée le 28 décembre 1998 est entièrement incorporée par référence dans la présente. A propos du schéma synoptique de la figure 1, un bloc de déclenchement électronique de la présente invention est globalement repéré 30. De l'énergie est transportée par des lignes de transport d'énergie 10 vers une charge 20. Des contacts de disjoncteur 57, représentés en position ouverte, sont normalement en position fermée de sorte que de l'énergie peut être transférée vers la charge 20. Un détecteur de tension 32 et un détecteur de courant 36 délivrent par des lignes de signal 38 et 34 des signaux analogiques représentatifs de mesures de tension et de courant, respectivement. L'invention n'est pas limitée à une présence nécessaire des deux détecteurs de tension et de courant, mais envisage au contraire l'emploi de l'un ou l'autre type de détecteur ou de n'importe quel autre détecteur capable de détecter une condition de défaut de la charge 20. Les signaux analogiques sur les lignes 34 et 38 sont appliqués à un convertisseur A/N (analogique-numérique) 40, qui convertit ces signaux analogiques en signaux numériques. Les signaux numériques sont transférés par un chemin de données 42 vers un microcontrôleur (microprocesseur ou processeur de signaux) 44, tel que ceux commercialisés par le Groupe Composants Electroniques de Hitachi (famille de microcontrôleurs H8/300 Hitachi). Le bloc de déclenchement 30 comprend en outre une mémoire RAM (mémoire à accès direct) 46, une mémoire ROM (mémoire morte) 48 et une mémoire EEPROM (mémoire morte programmable effaçable électriquement) ou mémoire flash (incluant une mémoire flash effaçable par secteurs) 50, qui communiquent toutes avec le microcontrôleur 44 par un bus de commande 52. On comprendra que le convertisseur A/N 40, la mémoire ROM 48, la mémoire RAM 46 ou n'importe quelle combinaison de ces éléments peuvent être internes au microcontrôleur 44, de manière bien connue. La mémoire EEPROM 50 est non volatile, de sorte que les données et programmes du système ne sont pas perdus durant une interruption ou coupure d'alimentation. Des données, typiquement un état du disjoncteur, sont visualisées par un afficheur 54 en réponse à des signaux d'affichage provenant du microcontrôleur 44 par le bus de commande 52. Un dispositif de commande de sortie 56, en réponse à des signaux de commande provenant du microcontrôleur 44 par le bus de commande 52, commande un module de déclenchement 58 par l'intermédiaire d'une ligne 60. La mémoire EEPROM ou flash inclut un programme d'application du bloc de déclenchement et des réglages logiciels, incluant des paramètres d'initialisation, des paramètres opérationnels tels que la courbe de déclenchement, et un programme d'amorçage. Le micrologiciel est initialement mémorisé dans le bloc de déclenchement électronique en usine, et peut être téléchargé ou flashé pour des mises à niveau et un entretien du micrologiciel. Cela inclut un téléchargement à distance du micrologiciel quand le bloc de déclenchement électronique est connecté à un ordinateur système (non représenté), soit directement, soit par les lignes téléphoniques ou par n'importe quelle autre connexion appropriée. Il peut aussi être préférable que la mémoire EEPROM 50 comprenne une mémoire flash grâce à quoi ces données sont flashées, de manière bien connue. Durant un amorçage du bloc de déclenchement électronique, le micrologiciel mémorisé dans la mémoire EEPROM, en particulier le programme exécutable, est chargé dans la mémoire de travail, c'est-à-dire la mémoire RAM. Cela permet au processeur de continuer à fonctionner durant une mise à jour de la mémoire EEPROM ou flash. Le micrologiciel définit le fonctionnement du bloc de déclenchement, incluant des courbes de déclenchement telles que de déclenchement instantané, à court terme, à long terme, et par défaut à la terre. La figure 2 représente une forme de réalisation exemplaire pour un téléchargement de micrologiciel vers le bloc de déclenchement 30. Dans cette forme de réalisation, de multiples blocs de déclenchement 30 sont connectés par un réseau local 72 à un appareil de commande central 77 qui peut être configuré pour surveiller l'état des blocs de déclenchement 30. Des blocs de déclenchement supplémentaires (non représentés) peuvent être connectés à l'aide de connexions 73. L'appareil de commande central 77 est capable de télécharger un micrologiciel vers des blocs de déclenchement 30 directement par demande des utilisateurs finaux, ou sous la direction d'un ordinateur distant 70 par l'Internet 75. Dans cette configuration, l'ordinateur distant 70 peut aussi être configuré pour surveiller l'état des blocs de déclenchement, ce qui peut permettre une surveillance centralisée ou externalisée des systèmes industriels et permet aussi un entretien de blocs de déclenchement 30 par des personnes situées en un emplacement distant, ce qui peut réduire le temps de panne et les dépenses nécessaires pour amener du personnel expert sur site quand un entretien est nécessaire. Bien que des formes de réalisation préférées aient été représentées et décrites, diverses modifications et remplacements peuvent leur être apportés sans s'écarter de l'esprit et de la portée de l'invention. En conséquence, on comprendra que la présente invention a été décrite à titre d'illustration et non de limitation. REVENDICATIONS 1. Bloc de déclenchement (30) comprenant : au moins un détecteur (32,36) pour détecter au moins une condition d'une ligne de transport d'énergie (10) qui fournit de l'électricité à une charge (20) ; un convertisseur de signaux (40) pour convertir des signaux générés par lesdits détecteurs (32,36) en au moins une valeur numérique représentative de ladite au moins une condition ; un microcontrôleur (44) adapté pour accéder à ladite au moins une valeur numérique ; et un module de déclenchement (58) pour séparer des contacts séparables (57) reliés en série à ladite ligne de transport d'énergie (10), ledit module de déclenchement (58) répondant à un signal de déclenchement généré par une sortie (56) dudit microcontrôleur (44) ; caractérisé en ce que ledit microcontrôleur (44) inclut une mémoire non volatile (50) pour mémoriser un micrologiciel de microcontrôleur, et un port de télécommunications (62) ; ledit microcontrôleur (44) étant capable de recevoir un nouveau micrologiciel en provenance d'un emplacement distant par ledit port de télécommunications (62) et de remplacer ledit micrologiciel mémorisé dans ladite mémoire non volatile (50). 2. Bloc de déclenchement (30) selon la revendication 1, caractérisé en ce que ledit port de télécommunications (62) est connecté à un appareil de commande central (77) par un réseau local (72). 3. Bloc de déclenchement (30) selon la revendication 2, caractérisé en ce que ledit appareil de commande central est programmé pour surveiller ledit bloc de déclenchement. 4. Bloc de déclenchement selon la revendication 2, caractérisé en ce que ledit appareil de commande central (77) est connecté par une connexion Internet (75) à un ordinateur distant (70) de sorte que ledit ordinateur distant (70) est capable de surveiller ledit bloc de déclenchement (30). 5. Bloc de déclenchement (30) selon la revendication 2, caractérisé en ce que ledit appareil de commande central (77) est programmé pour télécharger un micrologiciel vers ledit bloc de déclenchement (30). 6. Bloc de déclenchement (30) selon la revendication 2, caractérisé en ce que ledit appareil de commande central (77) est connecté par une connexion Internet (75) à un ordinateur distant (70) de sorte que ledit ordinateur distant (70) est capable de télécharger un micrologiciel vers ledit bloc de déclenchement (30). 7. Disjoncteur comprenant : un jeu de contacts (57) pour établir et rompre une liaison électrique entre une charge électrique (20) et une alimentation en énergie électrique, et un bloc de déclenchement (30) comprenant : au moins un détecteur (32, 36) pour générer un signal représentatif d'au moins une condition d'une charge ; un convertisseur de signaux (40) pour convertir chacun desdits au moins un signal en une valeur numérique correspondante représentant l'une correspondante desdites au moins une condition ; un microcontrôleur (44) en communication avec ledit convertisseur de signaux (40) pour accéder à ladite au moins une valeur numérique ; et un module de déclenchement (58) relié activement auxdits contacts (57), ledit module de déclenchement (58) séparant lesdits contacts (57) en réponse à un signal de déclenchement généré par une sortie (56) dudit microcontrôleur (44) ; caractérisé en ce que : ledit microcontrôleur (44) inclut une mémoire non volatile (50) pour mémoriser un micrologiciel de microcontrôleur, et un port de télécommunications (62) ; ledit microcontrôleur (44) étant programmé et configuré pour recevoir un nouveau micrologiciel depuis un emplacement distant par ledit port de télécommunications (62) et remplacer ledit micrologiciel mémorisé dans ladite mémoire non volatile (50). 8. Disjoncteur selon la revendication 7, caractérisé en ce que ledit emplacement distant comprend un appareil de commande central (77), et ledit appareil de commande central est connecté audit port de télécommunications (62) par un réseau local (72). 9. Disjoncteur selon la revendication 8, caractérisé en ce que ledit appareil de commande central (77) est programmé pour surveiller ledit bloc de déclenchement (30). 10. Disjoncteur selon la revendication 8, caractérisé en ce que ledit appareil de commande central (77) est connecté par une connexion Internet (75) à un ordinateur distant (70) de sorte que ledit ordinateur distant (70) est capable de surveiller ledit bloc de déclenchement (30). 11. Disjoncteur selon la revendication 8, caractérisé en ce que ledit appareil de commande central (77) est programmé pour télécharger un micrologiciel vers ledit bloc de déclenchement (30). 12. Disjoncteur selon la revendication 8, caractérisé en ce que ledit appareil de commande central (77) est connecté par une connexion Internet (75) à un ordinateur distant (70) de sorte que ledit ordinateur distant (70) est capable de télécharger un micrologiciel vers ledit bloc de déclenchement (30). 13. Procédé de modification d'un micrologiciel dans un bloc de déclenchement (30) qui comprend : au moins un détecteur (32,36) pour détecter au moins une condition d'une ligne de transport d'énergie (10) fournissant de l'électricité à une charge (20) ; un convertisseur de signaux (40) pour convertir des signaux générés par lesdits détecteurs (32,36) en au moins une valeur numérique représentative de ladite au moins une condition ; un microcontrôleur (44) adapté pour accéder à ladite au moins une valeur numérique ; et un module de déclenchement (58) pour séparer des contacts séparables (57) reliés en série à ladite ligne de transport d'énergie (10), ledit module de déclenchement (58) répondant à un signal de déclenchement généré par une sortie (56) dudit microcontrôleur (44) ; caractérisé en ce que ledit microcontrôleur (44) inclut une mémoire non volatile (50) pour mémoriser un micrologiciel de microcontrôleur, et un port de télécommunications (62) ; ledit procédé comprenant l'étape de téléchargement d'un nouveau micrologiciel dans ladite mémoire non volatile (50) dudit microcontrôleur (44) par l'intermédiaire dudit port de télécommunications (62) depuis un emplacement distant. 14. Procédé selon la revendication 13, caractérisé en ce que ladite étape de téléchargement d'un nouveau micrologiciel comprend une transmission dudit nouveau micrologiciel par un réseau local (72) vers ledit bloc de déclenchement (30). 15. Procédé selon la revendication 13, caractérisé en ce que ladite étape de téléchargement d'un nouveau micrologiciel comprend une transmission dudit nouveau micrologiciel par une connexion Internet (75) depuis ledit emplacement distant vers ledit bloc de déclenchement (30). 16. Procédé de modification d'un micrologiciel dans un disjoncteur qui comprend : un jeu de contacts (57) pour établir et rompre une liaison électrique entre une charge électrique (20) et une alimentation en énergie électrique, et un bloc de déclenchement (30) comprenant : au moins un détecteur (32,36) pour générer un signal représentatif d'au moins une condition d'une charge (20) ; un convertisseur de signaux (40) pour convertir chacun desdits au moins un signal en une valeur numérique correspondante représentative de l'une correspondante desdites au moins une condition ; un microcontrôleur (44) en communication avec ledit convertisseur de signaux (40) pour accéder à ladite au moins une valeur numérique ; et un module de déclenchement (58) connecté activement auxdits contacts (57), ledit module de déclenchement (58) séparant lesdits contacts (57) en réponse à un signal de déclenchement généré par une sortie (56) dudit microcontrôleur (44) ; caractérisé en ce que ledit microcontrôleur (44) inclut une mémoire non volatile (50) pour mémoriser un micrologiciel de microcontrôleur, et un port de télécommunications (62) ; ledit procédé comprenant l'étape de téléchargement d'un nouveau micrologiciel dans ladite mémoire non volatile (50) dudit microcontrôleur (44) par l'intermédiaire dudit port de télécommunications (62) depuis un emplacement distant. 17. Procédé selon la revendication 16, caractérisé en ce que ladite étape de téléchargement d'un nouveau micrologiciel comprend une transmission dudit nouveau micrologiciel par un réseau local (72) vers ledit bloc de déclenchement (30). 18. Procédé selon la revendication 16, caractérisé en ce que ladite étape de téléchargement d'un nouveau micrologiciel comprend une transmission dudit nouveau micrologiciel par une connexion Internet (75) depuis ledit emplacement distant vers ledit bloc de déclenchement (30).