Brevet FR2928478A1 — publié le 20090911

La présente invention concerne un module de communication destiné à être connecté à un équipement d'une installation industrielle ainsi qu'un dispositif d'interface d'un tel équipement. De nombreuses installations industrielles comportent des équipements et notamment des automates industriels dont le fonctionnement implique le raccordement à au moins un autre équipement, notamment à un équipement de gestion, par des liaisons électriques, notamment filaires, de transmission de signaux et d'énergie. Par ailleurs, il est fréquent que le raccordement d'un équipement à un autre nécessite une adaptation afin que ce que transmet un équipement puisse être exploité par l'autre équipement. II est donc habituel de réaliser des dispositifs d'interface permettant de telles adaptations entre équipement. Un tel dispositif d'interface peut être directement incorporé à un équipement à interconnecter avec un autre, être réparti dans les deux équipement à interconnecter ou encore être constitué comme une unité indépendante à laquelle les équipements sont connectés par des liaisons filaires. Comme il est connu, la réalisation d'un dispositif d'interface sous la forme d'une unité indépendante présente notamment l'avantage de permettre une exploitation de deux équipements après raccordement sans avoir à modifier matériellement ces équipements, lorsque ceux-ci ne sont pas prévus dès l'origine pour fonctionner directement l'un avec l'autre sans aucune adaptation. Les équipements à interconnecter par l'intermédiaire d'une telle unité se relient à elle par l'intermédiaire de liaisons et il est classique de doter les liaisons de connecteurs mâles ou femelles leur permettant de s'accoupler à des éléments connecteurs complémentaires portés par l'unité etlou par les équipement pour permettre des connexions, déconnexions rapides ainsi que des substitutions faciles d'équipement ou d'unité d'interface, en cas de besoin. Il est connu en particulier du document EP 0918 385, pour réaliser un tel dispositif d'interface d'un automate, de composer un bornier à partir d'un pluralité de blocs fonctionnels, notamment des blocs de jonction, ce bornier étant apte à accueillir au moins un connecteur multipoint d'un cordon de raccordement de l'équipement. Le cordon de raccordement comprend un second connecteur 35 multipoint destiné à être connecté sur une carte d'interface de l'automate. Le cordon est composé d'une pluralité de conducteurs C reliant les fiches du premier connecteur aux fiches du second connecteur. Si la correspondance entre les bornes du bornier et les entrées de l'automate n'est pas exacte, il est nécessaire de modifier le câblage en 5 réalisant un brassage. Ceci peut notamment être effectué en modifiant le raccordement des conducteurs du cordon entre une fiche du premier connecteur avec une fiche du second connecteur. Il est également possible de réaliser un brassage directement au 10 niveau de l'automate, en raccordant chaque fil à l'entrée appropriée de la carte d'interface de l'automate. Ce système donne satisfaction en ce qu'il permet le raccordement de la commande de l'automate. Il apparaît toutefois que le brassage pour raccorder les entrées de 15 l'automate en bornier est une opération complexe, pouvant comporter des erreurs de brassage. De plus, toute opération de modification du brassage est complexe, car elle implique de modifier les raccordements. Il est à signaler également que plusieurs opérateurs peuvent avoir à réaliser le raccordement de l'automate, au niveau de la carte de commande 20 et au niveau du bornier. Il est donc souhaitable de fournir une solution permettant de simplifier la réalisation des opérations de mise en correspondance des variables internes de l'automate avec les signaux extérieurs. A cet effet, la présente invention a pour objet un module de 25 communication destiné à être connecté à un équipement d'une installation industrielle, comportant : - des moyens de connexion à une pluralité de blocs fonctionnels, - des moyens de communication vers des moyens d'interface de l'équipement, 30 caractérisé en ce que le module de communication comprend des moyens de traitement agencés pour établir une correspondance programmable entre les signaux des blocs fonctionnels et les variables internes de l'équipement. Ces dispositions permettent d'établir et de modifier facilement les 35 correspondances entre les signaux des blocs fonctionnels et les variables internes de l'équipement, en supprimant le brassage de conducteur, et en effectuant la correspondance de façon logique. Avantageusement, les moyens de connexion sont agencés de façon à pouvoir être connectés au bloc fonctionnel par une ouverture existante 5 d'une borne ou prévue pour un shunt. Ces dispositions permettent de constituer un dispositif d'interface avec des blocs fonctionnel, et notamment des blocs de jonction de type courant, contrairement aux dispositifs connus, notamment du document EP 0938 385, dans lequel les blocs comporte une ouverture O spécifique pour 10 accueillir un connecteur. Selon un mode de réalisation, les moyens de communication comprennent une interface de réseau. Avantageusement, les moyens de communication sont de type sans fil. 15 Selon un mode de réalisation, les moyens de traitement programmable sont agencés pour transférer des trames de données d'un protocole de communication en réseau. Avantageusement, le protocole de communication est un protocole de communication en série. 20 Avantageusement, l'alimentation électrique des moyens de traitement est assurée par les moyens de communication. Selon un mode de réalisation, les moyens de traitement comportent un microcontrôleur. Avantageusement, les moyens de traitement sont logés dans un 25 boîtier destiné à être fixé sur les blocs fonctionnels. La présente invention concerne également un dispositif d'interface d'un équipement d'une installation industrielle, comportant : - un module de communication tel que décrit ci-dessus, et - un pluralité de blocs fonctionnels connectés au module de 30 communication. Avantageusement, les blocs fonctionnels sont constitués par des blocs de jonction, destinés au raccordement d'au moins un fil conducteur. Selon un mode de réalisation, les blocs fonctionnels comportent des moyens électriques ou électroniques permettant de remplir des fonctions 35 additionnelles, notamment d'adaptation, de commutation, de relayage de commande, de protection, et/ou de signalisation. La présente invention concerne en outre une installation industrielle comportant : au moins un équipement industriel comportant des moyens d'interface, - un dispositif d'interface tel que décrit ci-dessus. Avantageusement, l'équipement est un automate ou un système de contrôle/commande. Selon un mode de réalisation, les moyens d'interface sont constitués par une carte électronique. De toute façon, l'invention sera bien comprise à l'aide de la description qui suit, en référence au dessin schématique annexé, représentant à titre d'exemple non limitatif, un mode de réalisation d'un dispositif selon l'invention. La figure 1 est une vue en perspective d'un dispositif selon l'état de 15 la technique. La figure 2 est une vue en perspective d'un module de communication et d'un dispositif selon l'invention. La figure 3 est une vue schématique illustrant l'agencement des moyens de traitement. 20 Selon un mode de réalisation représenté sur les figures 2 et 3, un dispositif d'interface 2 d'un équipement 3 d'une installation industrielle, notamment d'un automate, comporte une pluralité de blocs fonctionnels, constitués par des blocs de jonction 4, fixés sur un rail de support 5 par un pied de fixation 6, destinés au raccordement d'au moins un fil conducteur. 25 Les blocs fonctionnels 4 peuvent servir simplement au raccordement ou comporter des moyens électrique ou électroniques destinés à remplir des fonctions d'adaptation, de commutation, de relayage de commande, de protection, et/ou de signalisation. Ces blocs fonctionnels 4 sont connectés à un module de 30 communication 7, destiné à être lui-même connecté à l'équipement 3. Le module de communication 7 comporte des moyens de connexion 8 aux blocs fonctionnels 4 sous forme de fiches agencées de façon à être connectés au bloc fonctionnel 4 par une ouverture 9 prévue pour un shunt, l'ensemble des fiches formant un connecteur sur le bornier formé par la 35 pluralité de blocs fonctionnels 4. Selon une variante non représentée, la fiche est agencée de façon à être connectée au bloc fonctionnel par une ouverture d'une borne. Le module de communication 7 comprend également des moyens de communication 10 comprenant une interface de réseau. Le module de communication 7 comprend des moyens de traitement 15, constitués par un microcontrôleur, logé dans un boîtier 16 destiné à être fixé sur les blocs fonctionnels 4, et faisant corps avec le connecteur constitué par les moyens de connexion 8. Ces moyens de traitement 15 sont agencés pour établir une 10 correspondance programmable entre les signaux des blocs fonctionnels 4 et les variables internes de l'équipement 3. Les moyens de traitement 15 sont agencés pour transférer les données correspondantes aux signaux, ordonnées selon la correspondance programmée, sous forme de trames d'un protocole de communication en 15 réseau. Comme représenté sur la figure 3, les moyens de traitement 15 utilisent une table de correspondance T entre les signaux provenant de chaque bloc fonctionnel et une variable interne de l'automate. Par exemple, en supposant de façon simplifiée que quatre entrées El, E2, E3, E4 soient 20 disponibles sur l'automate, correspondant à quatre signaux des blocs fonctionnels, les moyens de traitement 15 permettent de produire des trames de données comportant des données relatives aux signaux Sa, Sb, Sc, Sd, dans l'ordre établi par la table de correspondance T. Si la table de correspondance T à pour contenu : 25 1 2 3 4 b a d L'ordre de la trame sera donc : Sb, Sc, Sa, Sd. Les données sont routées selon l'ordre de la trame jusqu'à la carte d'interface 14 de l'équipement 3 sur un réseau 13. Alternativement, la carte 30 d'interface peut établir de façon logique la distinction entre les variables internes de l'équipement 3. La programmation des moyens de traitement consiste, dans l'exemple illustré, à définir la table de correspondance T. Les signaux que transmet le module de communication 7 peuvent être de type analogique ou numérique, les moyens de traitement pouvant comporter un convertisseur analogique/numérique. Le module de communication 7 permet de communiquer des signaux provenant des blocs fonctionnels ou en direction des blocs fonctionnels. De plus un ou plusieurs signaux peuvent être associés à un même bloc fonctionnel. En particulier, un signal peuvent être constitué par une présence ou une absence de tension repérée sur une barrette conductrice d'un bloc 10 fonctionnel 4 constitué par un bloc de jonction. Les moyens de traitement 15 sont reliés pour leur programmation, à des moyens de paramétrage 16, constitués par exemple par un ordinateur, permettant à un opérateur de modifier les correspondances entre les signaux des blocs fonctionnels 4 et les variables internes de l'équipement 3. 15 Le protocole de communication est un protocole de communication en série, et notamment un protocole de type TCP, CAN, MODBUS, ou PROFIBUS. Selon une variante non représentée, les moyens de communication comportent des moyens de communication sans fil. 20 Avantageusement, l'alimentation électrique des moyens de traitement est assurée par les moyens de communication, à partir de l'équipement. Comme il va de soi, l'invention ne se limite pas à la forme de réalisation préférentielle décrite ci-dessus, à titre d'exemple non limitatif ; elle 25 en embrasse au contraire toutes les variantes. REVENDICATIONS 1. Module de communication (7) destiné à être connecté à un équipement (3) d'une installation industrielle, comportant : - des moyens de connexion (8) à une pluralité de blocs fonctionnels (4), - des moyens de communication (10) vers des moyens d'interface (14) de l'équipement (3), caractérisé en ce que le module de communication (7) comprend des moyens de traitement (15) agencés pour établir une correspondance programmable entre les signaux (Sa, Sb, Sc, Sd) des blocs fonctionnels (4) et les variables internes (E1, E2, E3, E4) de l'équipement (3). 2. Module de communication (7) selon la revendication 1, caractérisé en ce que les moyens de connexion (8) sont agencés de façon à pouvoir être connectés au bloc fonctionnel (4) par une ouverture existante (9) d'une borne ou prévue pour un shunt. 3. Module de communication (7) selon l'une des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que les moyens de communication (10) comprennent une interface de réseau. 4. Module de communication (7) selon l'une des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que les moyens de communication sont de type sans fil. 5. Module de communication (7) selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce les moyens de traitement programmable (15) sont agencés pour transférer des trames de données d'un protocole de communication en réseau. 6. Module de communication (7) selon la revendication 5, caractérisé en ce que le protocole de communication est un protocole de communication en série. 7. Module de communication (7) selon l'une des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que l'alimentation électrique des moyens de traitement (15) est assurée par les moyens de communication (10). 8. Module de communication (7) selon l'une des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que les moyens de traitement comportent un microcontrôleur (15). 9. Module de communication (7) selon l'une des revendications 1 à 8, caractérisé en ce que les moyens de traitement (15) sont logés dans un boîtier (16) destiné à être fixé sur les blocs fonctionnels (4). 10. Dispositif d'interface (2) d'un équipement (3) d'une installation industrielle, comportant : -un module de communication (7) selon l'une des revendications 1 à 9, et - un pluralité de blocs fonctionnels (4) connectés au module de communication (7). 11. Dispositif d'interface (2) selon la revendication 10, caractérisé en ce que les blocs fonctionnels sont constitués par des blocs de jonction (4), destinés au raccordement d'au moins un fil conducteur. 12. Dispositif d'interface (2) selon l'une des revendications 10 ou 11, caractérisé en ce que les blocs fonctionnels (4) comportent des moyens électriques ou électroniques permettant de remplir des fonctions additionnelles, notamment d'adaptation, de commutation, de relayage de commande, de protection, et/ou de signalisation. 13. Installation industrielle comportant : - au moins un équipement industriel (3) comportant des moyens 20 d'interface (14), - un dispositif d'interface (2) selon l'une des revendications 11 ou 12. 14. Installation industrielle selon la revendication 13, caractérisé en ce que l'équipement est un automate (3) ou un système de 25 contrôle/commande. 15. Installation industrielle selon l'une des revendications 13 ou 14, caractérisé en ce que les moyens d'interface sont constitués par une carte électronique (14).