FR2915536A1

FR2915536A1 - Dispositif de commande a deux positions "deux sur quatre", 2004.

Info

Publication number: FR2915536A1
Application number: FR0702990A
Authority: FR
Inventors: Michel Cluzeau
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2007-04-25
Filing date: 2007-04-25
Publication date: 2008-10-31
Anticipated expiration: 2027-04-25
Also published as: FR2915536B1

Abstract

L'invention est constituée par un dispositif de commande tout ou rien composé de quatre électrovannes ou de quatre distributeurs à commande pneumatique ou hydraulique tout fluide nommés composants , pilotant tout type d'organe récepteur à deux positions, par la mise sous pression par le fluide de pilotage de cet organe pour obtenir une des deux positions commandées et par la mise à l'échappement du fluide de ce même organe pour obtenir la deuxième position commandée à l'opposé de la première. Les quatre composants sont interconnectés entre eux d'une façon telle, qu'étant dans leur position initiale correspondant à un même signal de commande, si sur changement de ce signal de commande deux au moins de ces composants prennent la position opposée à celle de leur état initial, l'organe récepteur qu'ils pilotent, prendra la position correspondant au nouveau signal de commande. De même à partir de la position initiale des composants tel que décrit ci-dessus, si un des composants perd la position qui permet de piloter l'organe récepteur dans la position correspondant à cet état initial, la position de l'organe récepteur n'est pas modifiée. Cette invention permet d'améliorer la fiabilité et la disponibilité des dispositifs de commande des actionneurs à deux positions utilisés dans tout type d'industries tels que des robinets automatisés. L'invention comprend également un principe d'utilisation de pressostats et de transmetteurs de pression dont la fonction est de détecter le premier composant en défaut, dès l'apparition de celui-ci, et permettre ainsi son remplacement pour conserver les caractéristiques de base du dispositif.

Description

-1- Le dispositif objet de cette présente invention relève du domaine de

l'automatisme et est applicable à toutes industries mettant en oeuvre des organes de commande à deux positions dans leur processus de fabriquation pour lesquels il est essentiel d'atteindre ou de maintenir, dans des circonstances liées à ce processus, l'une des deux positions pour des raisons de sécurité, d'environnement et de coût économique. Parmi ces organes on peut citer les actionneurs de robinets ou vannes à deux positions : Ouvert ou Fermé.

Le principe de base s'applique à tout dispositif de commande tout ou rien constitué indifféremment d'électrovannes ou de distributeurs à commande pneumatique ou hydraulique pilotant tout type de récepteur, d'actionneur ou de servo-moteur à deux positions par leur mise sous pression pour obtenir une des deux positions commandées et par leur mise à l'échappement pour obtenir la deuxième position commandée à l'opposé de la première. Le fluide moteur, commandé par les électrovannes ou distributeurs et alimentant les récepteurs, actionneurs ou servo-moteur à deux positions, peut-être de toute nature hydraulique ou pneumatique. La présente invention concerne la mise en oeuvre particulière de quatre électrovannes ou distributeurs tout fluide (composants) pilotant un même actionneur et qui sont interconnectés entre eux d'une façon telle que lorsque ces composants recoivent le même signal de commande, la défaillance de deux quelconques de ces électrovannes ou distributeurs (composants) ne prenant pas la position correspondant au signal de commande, permet à l'actionneur qu'elles pilotent de prendre malgré tout la position correspondant à ce signal de commande. La mise en oeuvre particulière repose sur un principe de logique combinatoire appelée logique majoritaire deux sur quatre, notée 2oo4.35 -2- Les dessins annexés expliquent l'intérêt et les caractéristiques de cette invention ainsi que quatre modes de réalisation : ^ figure N 1: Tableau comparatif de différentes logiques combinatoires ^ figure N 2 : Tableau de Logique combinatoire caractéristique que permet l'invention dans un premier mode de réalisation ^ figure N 3 : Tableau de Logique combinatoire caractéristique que permet l'invention dans un deuxième mode de réalisation ^ figure N 4 : Tableau des connexions des quatre composants caractérisant l'invention dans le cas du premier mode de réalisation avec l'option 3/2 pour le dernier composant 20 ^ figure N 5 : Tableau des connexions des quatre composants caractérisant l'invention dans le cas du premier mode de réalisation avec l'option 3/2 pour le dernier composant ^ figure N 6 : Schémas de réalisation de l'invention dans la cas du premier mode de réalisation et les options 3/2 et 5/2 pour le dernier composant ^ figure N 7 : Schémas de réalisation de l'invention dans la cas du deuxième mode de réalisation et les options 3/2 et 5/2 pour le dernier composant 25 30 35 -3- Les propriétés conférés par la logique majoritaire 2oo4 sont: • d'une part une fiabilité accrue par rapport à l'utilisation d'un seul composant puisque cette mise en œuvre particulière de quatre composants permet de diviser par deux les probalités de défaillance sur sollicitation (commande), en passant d'une logique 1 sur 1 (notée 1ool) à une logique 2 sur 4 (notée 2oo4) équivalente statistiquement à 1 sur 2 (1002). • d'autre part une meilleure disponibilité par rapport à la logique bol puisque la défaillance avant commande d'un composant, caractérisé par le fait qu'il prenne dans ce cas la position inverse de l'ensemble des trois autres composants, ne commute pas l'actionneur dans la position correspondant au composant en défaut.

Un principe d'auto-détection du ou des composants en défaut en temps réel c'est à dire dès l'apparition de ce premier défaut renforce la fiabilité du dispositif et est également l'objet de ce brevet.

Cette auto-détection permet de maintenir la disponibilité des quatre électrovannes ou distributeurs et de conserver les caractéristiques de fiabilité sur la base assignée de la logique 2oo4 dès l'apparition d'un premier défaut et après intervention humaine après réparation de 2.5 l'élément défaillant. Le développement d'exigences nouvelles en matière de sureté de fonctionnement formalisées par la mise en vigueur de standards internationaux (IEC 61508: Sécurité fonctionnelle des systèmes électriques/électroniques/électroniques programmables 30 relatifs à la sécurité) a publié différentes techniques de redondance pour fiabiliser la logique 1 sur 1 (notée 1001) et parmi lesquelles on distingue les logiques suivantes: • logique 1 sur 2 (notée 1oo2) • logique 2 sur 3 (notée 2oo3) 3.5 • logique 2 sur 4 (notée 2oo4) -4- Ces logiques indiquent pour chacune d'entre elles le nombre de composants ayant une fonction identique qui font partie du dispositif, et le nombre nécessaire minimum de composants qui doivent prendre la position en réponse à une commande commune appliquée à chacun des composants du dispositif pour que le récepteur qu'il pilote prenne la position en correspondance avec cette commande: ce sont des logiques combinatoires dites "majoritaires". Parmi les logiques ci-dessus les logiques bol et 2oo3 sont symétriques c'est à dire que les taux de fiabilité et de disponibilité qu'elles permettent l'est aussi bien dans un sens de fonctionnement que dans l'autre. Elle génèrent ainsi des probalités de défaillance égales que ce soit de 1 à 0 ou de 0 à 1 (sans tenir compte du taux de défaillance intrinsèque du composant qui peut être différent en fonction de son sens de fontionnement). Les logiques loo2 et 2oo4 sont elles asymétriques puisque l'augmentation de la fiabilité s'applique sur commande du dispositif à partir d'un seul de leurs deux états initiaux, le taux de défaillance dans l'autre sens de fontionnement étant par principe diminué. Pour cette raison les logiques combinatoires loo2 et 2oo4 ont relativement une meilleure fiabilité de commande comparées à leur disponibilité et s'appliquent principalement pour obtenir de hauts niveaux de sécurité puisqu'elles tolèrent des taux de défaillance de 50% parmi les composants constituant le dispositif. L'intérêt principal de la logique 2oo4 par rapport à la logique loo2 réside en ce que sa disponibilité n'est pas affecté par un premier défaut : l'organe récepteur ne change pas de position. Les caractérisitiques différentes de ces logiques majoritaires sont rassemblées dans le tableau de la figure N 1. -5- Si la mise en application de ces techniques s'est avérée aisée en entrée de chaîne d'automatisme (capteurs, transmetteurs, détecteurs) et pour le traitement de la logique d'automatisme elle-même, elle s'est avérée plus difficile en sortie (de chaine d'automatisme) c'est à dire pour piloter des actionneurs agissant sur les organes de manoeuvre du processus industriel de fabriquation. Il en est ainsi du pilotage de vannes ou robinets tout ou rien et dont l'une des positions Ouverte ou Fermée doit être obtenue avec une très haute probalité dès lors que la mise en sécurité du processus de fabriquation en dépend. C'est ainsi que seul existe à ce jour une dizaine brevets internationaux mettant en oeuvre une logique combinatoire 2oo3 basée sur l'utilisation d'électrovannes 5 orifices / 2 positions (électrovannes 5/2). L'objet de cette présente invention est donc de proposer une solution technique de mise en oeuvre d'une logique combinatoire 2oo4, représentant une solution alternative à une logique combinatoire 2oo3 mais avec des propriétés distinctes qui lui confèrent selon les applications des avantages sur cette dernière comme il est expliqué plus haut. Parallèlement il est associé à ce dispositif de pilotage d'actionneurs à deux positions (Tout ou Rien) du type 2oo4 un second dispositif permettant une surveillance temps réel des quatre composants et d'alerter dès la première défaillance d'un parmi les quatre. Cette logique satisfait à des critères de fiabilité puisqu'il suffit que deux parmi les quatre composants (électrovannes ou distributeurs tout fluide) répondent correctement à la commande pour que que l'actionneur commandé prenne la position désirée et répond également à des critères de disponibilité puisque en cas de défaut de l'un quelconque des composants avant sollicitation (commande) l'ensemble n'est pas affecté : maintien de la position antérieure au premier défaut. -6- La mise en évidence de ces critères peut s'ennoncer par les deux propriétés suivantes : 1. à partir d'une des deux positions de l'actionneur piloté par l'ensemble des électrovannes ou distributeurs tout fluide qui recoivent la même commande Tout ou Rien et qui sont dans la même position, si sur changement de cette commande au moins deux quelconques des électrovannes ou distributeurs tout fluide prennent la position opposée à la position initiale de l'ensemble, l'actionneur prend la position opposée à sa position initiale. 2. à partir de la position de l'actionneur opposée à la position initiale de la propriété 1. et quand cet actionneur est piloté par l'ensemble des électrovannes ou distributeurs tout fluide qui sont dans la même position et qui recoivent la même commande , si un et un seul quelconque des des électrovannes ou distributeurs tout fluide prend la position opposée de celles des trois autres, celle de l'actionneur ne change pas.

Les propriétés telles qu'indiquées ci-dessus sont obtenues grâce la mise en association et l'interconnexion de quatre électrovannes ou distributeurs tout fluide composés soit de : - quatre électrovannes ou distributeur tout fluide 5 voies / 2 positions (5/2) et dont la mise en oeuvre permet le pilotage par sa pressurisation ou depressurisation de tout type de récepteur, d'actionneur ou de servo-moteur à deux positions dans le but ou avec pour conséquence, que suite à une même commande, et si deux quelconques parmi les quatre électrovannes ou distributeurs formant l'ensemble, sont en défaut en ne prenant pas la position commandée, la position du récepteur de l'actionneur ou du servo- moteur à deux positions permise par le fonctionnement 5 -7- correcte de l'ensemble des quatre électrovannes ou distributeurs, est malgré tout atteinte. ou bien , - une électrovanne ou distributeur tout fluide 3 voies / 2 positions (3/2) et trois électrovannes ou distributeur tout fluide 5 voies / 2 positions (5/2) et dont la mise en œuvre permet le pilotage par sa pressurisation ou 10 depressurisation d'actionneur ou le but ou avec de tout type de récepteur, de servo-moteur à deux positions dans pour conséquence, que suite à une même commande, et électrovannes en défaut en position du si deux quelconques parmi les quatre ou distributeurs formant l'ensemble, sont ne prenant pas la position commandée, la récepteur de l'actionneur ou du servo- 15 moteur à deux positions permise par le fonctionnement correcte de l'ensemble des quatre électrovannes ou distributeurs, est malgré tout atteinte.

A partir d'ici, pour des raisons de commodité rédactionnelle et de clareté des explications, le vocable COMPOSANT (S) sera utilisé en lieu et deplace de l'expression "électrovanne(s) ou distributeur(s) tout fluide " et le vocable RECEPTEUR sera utilisé pour désigner tout type d'actionneur, servomoteur, organe de commande ayant deux positions de fonctionnement dont l'une est obtenue par l'admission du fluide moteur dans une chambre du RECEPTEUR et piloté par les) COMPOSANTS et l'autre par la libération de ce fluide moteur hors du RECEPTEUR via les mêmes COMPOSANTS. 20 25 30 -8-Ces quatre COMPOSANTS (A,B,C,D) sont raccordés entre eux de façon à ce qu'ils répondent à une logique combinatoire dite majoritaire deux sur quatre (2004) selon les tableaux : • de la figure N 2, décrivant la logique pour obtenir la position du récepteur par dépressurisation ou mis à l'échappement de celui-ci : Logique 2oo4 REPOS. de la figure N 3, décrivant la logique pour obtenir la position du récepteur par pressurisation de celui-ci : Logique 2oo4 TRAVAIL.

Typiquement (mais pas uniquement) les actionneurs TOR pilotables par ce dispositif sont du type simple effet avec rappel par ressort. Ceci signifie qu'une des deux positions du RECEPTEUR est obtenue par l'admission dans une chambre faisant partie de ce RECEPTEUR d'un fluide moteur pneumatique ou hydraulique dont la pression combat la force résistante exercée par la force de frottement de l'organe de sécurité mu par le RECEPTEUR et par la force du ressort de rappel du RECEPTEUR . La deuxième position du RECEPTEUR est donc obtenue par la dépressurisation de la chambre contenant le fluide moteur sous l'action du ressort de rappel qui libère son énergie et chasse le fluide moteur de sa chambre. Le dispositif de pilotage de ce type de RECEPTEUR consiste donc sur commande à mettre en communication un fluide moteur sous pression avec la chambre réceptacle du RECEPTEUR et sur absence de commande à dépressuriser cette même chambre en la mettant en communication avec la pression atmosphérique. Le dispositif de pilotage peut également être inversé , c'est à dire pressuriser la chambre sur l'absence du signal de commande et libérer l'action du ressort sur présence du signal de commande. La première version est dite à sécurité positive puisque la position obtenue sur l'action du ressort de rappel l'est aussi par absence du signal de commande. L'état Repos des composants est caractérisé par la 35 position obtenue hors commande (absence d'énergie). -9- Le présent brevet décrit la réalisation les deux schémas de logique combinatoire en sécurité positive utilisant 3 composants 5/2 (A,B,C) et un composant 3/2 (D) selon les tableaux de connexion suivants: - 2oo4 REPOS : voir figure N 4 - 2oo4 TRAVAIL : voir figure N 5 mais il est également applicable aux deux schémas de logique combinatoire en sécurité non-positive c'est à dire quand la position à 1 du RECEPTEUR est due à au moins deux COMPOSANTS à l'état 0 (2oo4 TRAVAIL) et quand la position 0 du RECEPTEUR est due à au moins deux composants à l'état 1 (2oo4 REPOS)

Les caractéristiques de connexion entre eux des COMPOSANTS 115 sont les suivantes : Les quatre COMPOSANTS ont leurs connexions fluides raccordées en série. L'un seul d'entre eux étant raccordé au RECEPTEUR Si la position Repos du RECEPTEUR est la position obtenue 20 quand 2oo4 (deux sur quatre) des COMPOSANTS sont en position repos, Les COMPOSANTS sont interconnectés entre eux de telle sorte que : > Deux COMPOSANTS sont alimentés directement par le 25 fluide moteur. - Deux au moins parmis les quatre COMPOSANTS ont au moins un orifice libre de toute connexion permettant l'échappement ou la dépressurisation du RECEPTEUR. > L'ensemble des COMPOSANTS possède trois orifices libres 30 de toute connexion pour permettre l'échappement ou la dépressurisation du RECEPTEUR qu'il pilote. - Les deux COMPOSANTS alimentés par le fluide moteur ne laissent pas passer le fluide quand ils sont au repos. 35 -10- > Le COMPOSANT raccordé directement à l'organe récepteur ne permet pas une mise à l'échappement directe du RECEPTEUR.

Si la position Travail du RECEPTEUR est la position obtenue quand 2oo4 (deux sur quatre) des COMPOSANTS sont en position Travail, Les COMPOSANTS sont interconnectés entre eux de telle sorte que : > Il ya deux orifices libres de toute connexion repartis sur un ou deux COMPOSANTS pour permettre l'échappement ou la dépressurisation du RECEPTEUR. - Il ya au moins deux COMPOSANTS qui possèdent une source d'alimentation directe. > L'ensemble des COMPOSANTS possède trois orifices directement raccordés à la source d'alimentation du fluide moteur pour permettre la pressurisation du RECEPTEUR. > Les trois COMPOSANTS alimentés par le fluide moteur ne laissent pas passer le fluide quand ils sont au repos. > Le COMPOSANT raccordé directement à l'organe récepteur ne permet pas une mise à l'échappement directe du RECEPTEUR. 30 35 -11- Description d'un mode de réalisation de la logique combinatoire 2oo4 en fonction REPOS : voir figure N 6 COMPOSANT A : Orifice 3 : alimenté par le fluide moteur Orifice 1 : libre de toute connexion Orifice 5 : libre de toute connexion Orifice 2 : connecté à l'orifice 1 de B Orifice 4 : connecté à l'orifice 5 de B COMPOSANT B: Orifice 3 : alimenté par le fluide moteur Orifice 1 : connecté à l'orifice 2 de A Orifice 5 : connecté à l'orifice 4 de A Orifice 2 : connecté à l'orifice 3 de C Orifice 4 : connecté à l'orifice 5 de C COMPOSANT C: Orifice 3 : alimenté par le fluide moteur Orifice 1 : connecté à l'orifice 4 de B Orifice 5 : libre de toute connexion Orifice 2 : connecté à l'orifice 1 de D Orifice 4 : connecté à l'orifice 3 de D COMPOSANT D: Si ce COMPOSANT est du type 3 orifices / 2 positions Orifice 3 : connecté à l'orifice 4 de C Orifice 1 : connecté à l'orifice 2 de C Orifice 2 : connecté au RECEPTEUR Si ce COMPOSANT est du type 5 orifices / 2 positions Orifice 3 : connecté à l'orifice 2 de C Orifice 1 : connecté à l'orifice 4 de C Orifice 5 : libre de toute connexion ou utilisé pour la surveillance du COMPOSANT D(voir fonction auto-surveillance) Orifice 2 : connecté au RECEPTEUR Orifice 4 : obstrué ou utilisé pour la surveillance du COMPOSANT D (voir fonction auto-surveillance)35 -12- Description d'un mode de réalisation de la logique combinatoire 2oo4 en fonction TRAVAIL : voir figure N 7 COMPOSANT A : Orifice 3 : alimenté par le fluide moteur Orifice 1 : libre de toute connexion Orifice 5 : libre de toute connexion Orifice 2 : connecté à l'orifice 1 de B Orifice 4 : connecté à l'orifice 5 de B COMPOSANT B: Orifice 3 : alimenté par le fluide moteur Orifice 1 : connecté à l'orifice 2 de A Orifice 5 : connecté à l'orifice 4 de A Orifice 2 : connecté à l'orifice 1 de C Orifice 4 : connecté à l'orifice 5 de C COMPOSANT C: Orifice 3 : alimenté par le fluide moteur Orifice 1 : connecté à l'orifice 2 de B Orifice 5 : connecté à l'orifice 4 de B Orifice 2 : connecté à l'orifice 1 de D Orifice 4 : connecté à l'orifice 3 de D COMPOSANT D: Si ce COMPOSANT est du type 3 orifices / 2 positions Orifice 3 : connecté à l'orifice 4 de C Orifice 1 : connecté à l'orifice 2 de c Orifice 2 : connecté au RECEPTEUR Si ce COMPOSANT est du type 5 orifices / 2 positions Orifice 3 : connecté à l'orifice 2 de C Orifice 1 : connecté à l'orifice 4 de C Orifice 5 : libre de toute connexion ou utilisé pour la surveillance du COMPOSANT D(voir fonction auto-surveillance) Orifice 2 : connecté au RECEPTEUR Orifice 4 : obstrué ou utilisé pour la surveillance du COMPOSANT D (voir fonction auto-surveillance)35 -13- Explication pratique du fonctionnement appliqué de l'invention : La mise en oeuvre des quatre COMPOSANTS telle qu'indiquée ci-dessus permet de respecter les tableaux de KARNAUGH décrits 5 plus hauts :

En logique combinatoire 2oo4 REPOS, Si au moins deux composants sont à l'état 0 , alors le récepteur sera à l'état 0 10 Cette logique permet de répondre à un fonctionnement ou le RECEPTEUR est normalement à 1 piloté en celà par les COMPOSANTS qui sont tous à 1. En cas de défaut d'un des COMPOSANTS passant par défaut de celui-ci à 0, le RECEPTEUR reste à l'état 1. 15 En terme de disponibilité la logique combinatoire 2oo4 est tolérante au premier défaut Sur sollicitation de l'ensemble des COMPOSANTS demandant à ce que le RECEPTEUR passe à l'état 0, il suffit que deux au moins parmi les quatre COMPOSANTS passent réellement à 0 pour 20 que le RECEPTEUR passe à O. En terme de fiabilité la logique combinatoire 2oo4 est tolérante à deux défauts (équivalent à une redondance loo2) L'exemple de réalisation pratique à la page suivante est basé sur l'utilisation de : 25 ^ trois COMPOSANTS 5 orifices / 2 positions (5 / 2) ^ et d'un COMPOSANT 3 orifices / 2 positions (3 / 2).

En logique combinatoire 2oo4 TRAVAIL, Si au moins deux composants sont à l'état 1 , alors le 30 récepteur sera à l'état 1 Cette logique permet de répondre à un fonctionnement où le RECEPTEUR est normalement à 0, piloté en celà par les COMPOSANTS qui sont tous à O. 35 -14- En cas de défaut d'un des COMPOSANTS passant par défaut de celui-ci à 1, le RECEPTEUR reste à l'état 0 : En terme de disponibilité la logique combinatoire 2oo4 est tolérante au premier défaut Sur sollicitation de l'ensemble des COMPOSANTS demandant à ce que le RECEPTEUR passe à l'état 1, il suffit que deux au moins parmi les quatre COMPOSANTS passent réellement à 1 pour que le RECEPTEUR passe à 1 : En terme de fiabilité la logique combinatoire 2oo4 est tolérante à deux défauts (équivalent à une redondance loo2) L'exemple de réalisation pratique à la page suivante est basé sur l'utilisation de : ^ trois COMPOSANTS 5 orifices / 2 positions (5 / 2) ^ et d'un COMPOSANT 3 orifices / 2 positions (3 / 2). 15 A la présente invention telle qu'indiqué ci-dessus et faisant partie de celle-ci est intégrée une fonction d'autosurveillance qui permet de détecter la défaillance d'un COMPOSANT c'est à dire de détecter le COMPOSANT dont la 20 position ne correspond pas au signal de commande de l'ensemble des quatre COMPOSANTS. Cette autosurveillance est destinée principalement à la détection d'un COMPOSANT défectueux alors que les quatre COMPOSANTS sont commandés en position TRAVAIL pour le schéma 25 2004 REPOS ou en position REPOS pour le schéma 2oo4 TRAVAIL. Cette fonction est donc utilisée pour maintenir la disponibillité du dispositif constitué des COMPOSANTS en permettant le remplacement d'un élément défectueux dès l'apparition du défaut et éviter ainsi un changement de 30 position intempestif du RECEPTEUR à l'apparition d'un second défaut. -15- L'autosurveillance est réalisée à l'aide de pressostats et de transmetteurs de pression, mis en oeuvre et fonctionnant de la façon suivante : Dans le cas du schéma utilisant 4 COMPOSANTS 5 voies , 2 orifices, les pressostats ou transmetteurs de pression sont placées entre chaque COMPOSANT et sont chargés de vérifier la présence d'un niveau de pression suffisant en sortie de chaque COMPOSANT (électrovanne ou distributeur tout fluide 5/2) sur la connexion qui n'est pas en communication avec le RECEPTEUR (récepteur, actionneur ou servo-moteur à deux positions) au moment de l'apparition du défaut, voir figure N 6 pour la description ci-dessous (cas 2oo4 Repos) . > Pressostat a entre A et B sur la jonction 2-1 de ces 15 deux COMPOSANTS > Pressostat b entre B et C sur la jonction 4-1 de ces deux COMPOSANTS > Pressostat c entre C et D sur la jonction 4-3 de ces deux COMPOSANTS 20 - Pressostat d sur la sortie N 4 COMPOSANT D

Les pressostats ou les relais de seuil (quand on utilise des transmetteurs de pression) utilisés ont leur contact règlé en ouverture au dessus du seuil de pression règlé et 25 leur contact règlé en fermeture en dessous de ce même seuil (sécurité positive). Le seuil de réglage des pressostats ou des relais de seuil est choisi de manière à vérifier la présence de la pression d'alimentation du fluide moteur utillisé en sortie 30 du COMPOSANT.

En prenant l'exemple d'un schéma logique 2oo4 REPOS et de pressostats, la logique électrique qui permet de détecter le COMPOSANT en défaut est la suivante, les quatre composants 35 étant commandés à l'état 1 . -16- Si le COMPOSANT D est en défaut le contact du pressostat a sera ouvert. Si le COMPOSANT C est en défaut les contacts des pressostats a et b seront ouverts. Si le COMPOSANT B est en défaut les contacts des pressostats a ,b et c seront ouverts. Si le COMPOSANT A est en défaut les contacts des pressostats a ,b, c et d seront ouverts. 10 Les équations logiques peuvent être résolues par un automate programmable à l'aide de portes logiques ET ou par un automatisme câblé en reliant les contacts des pressostats (ou des relais de seuil) en série. L'autosurveillance est opérationnelle en permanence de façon 15 à détecter le COMPOSANT en défaut dès l'apparition du défaut.

Dans le cas du schéma utilisant 3 COMPOSANTS 5 voies , 2 orifices ET un composant 3 voies, 2 orifices, la caractérisation du COMPOSANT D en défaut ne peut être 20 réalisée par un pressostat, puisque le mauvais positionnement de ce COMPOSANT se traduit uniquement par un changement de la source de sa pression d'alimentation. Cette caractérisation est donc mise en place en règlant les deux sources d'alimentation du fluide moteur à des pressions 25 voisines mais différentes. Un transmetteur de pression à la sortie du COMPOSANT D est ensuite utilisé pour identifier, par son signal de sortie qui est proportionnelle à la valeur mesurée, la source d'alimentation qui est : - en absence de défaut du COMPOSANT D: la source 30 d'alimentation du fluide moteur connecté au COMPOSANT B - en présence d'un défaut du COMPOSANT D : la source d'alimentation du fluide moteur connecté au COMPOSANT A 35 -17- L'identification des trois autres COMPOSANTS en défaut est réalisée en suivant la même méthode que pour les schéma 2oo4 REPOS utilisant quatre COMPOSANTS du type 5 voies, 2 orifices (5/2).

Le dispositif complet d'auto-surveillance des COMPOSANTS en défaut repose donc sur > l'utilisation de trois pressostats ou transmetteurs de pression chargés de vérifier la présence d'un niveau de pression suffisant en sortie des trois COMPOSANTS (électrovannes ou distributeurs tout fluide du type 5 orifices, 2 positions (5/2)) non raccordés au RECEPTEUR (récepteur, actionneur ou servo-moteur à deux positions), sur la connexion qui n'est pas en communication avec celui-ci au moment de l'apparition du défaut.

> le règlage légèrement différent de la pression d'alimentation des deux sources alimentant indirectement le COMPOSANT (électrovanne ou distributeur tout fluide du type 3 orifices, 2 positions (3/2)) qui est raccordé directement au RECEPTEUR (récepteur, actionneur ou servo-moteur à deux positions).

25 - l'utilisation d'un transmetteur de pression connecté sur la sortie du COMPOSANT (électrovanne ou du distributeur tout fluide du type 3 orifices, 2 positions (3/2)) qui est raccordé directement au RECEPTEUR (récepteur, actionneur ou servo-moteur à 30 deux positions), afin de mesurer la pression de celui-ci permettant ainsi l'identification de la source d'alimentation et par conséquence la position de COMPOSANT 3/2 (électrovanne ou distributeur tout fluide du type 3 orifices, 2 35 positions (3/2). 20

Claims

REVENDICATIONS

1 La mise en oeuvre d'un ensemble d'électrovannes ou distributeurs tout fluide caractérisée par l'utilisation de quatre électrovannes ou distributeurs tout fluide du type 5 orifices, 2 positions (5/2) pilotant tout type de récepteur, d'actionneur ou de servo-moteur à deux positions dans le but ou ayant pour conséquence que, suite à une même commande de pilotage, si deux quelconques parmi les quatre électrovannes ou distributeurs recevant la commande sont en défaut en ne prenant pas la position commandée, la position du récepteur de l'actionneur ou du servo-moteur à deux positions permise par le fonctionnement correcte de l'ensemble des quatre électrovannes ou distributeurs, est atteinte.

2. La mise en oeuvre d'un ensemble d'électrovannes ou distributeurs tout fluide caractérisée par l'utilisation de trois électrovannes ou distributeurs tout fluide du type 5 orifices, 2 positions (5/2) et d'une électrovanne cu distributeur tout fluide du type 3 orifices, 2 positions (3/2) pilotant tout type de récepteur, d'actionneur ou de servo-moteur à deux positions dans le but ou ayant pour conséquence que, suite à une même commande de pilotage, si deux quelconques parmi les quatre électrovannes ou distributeurs recevant la commande sont en défaut en ne prenant pas la position commandée, la position du récepteur de l'actionneur ou du servo-moteur à deux positions permise par le fonctionnement correcte de l'ensemble des quatre électrovannes ou distributeurs, est atteinte.

3. Les ensembles d'électrovannes ou de distributeurs tels que définis par les revendications N 1 et N 2, et caractérisés en ce qu'ils permettent d'assurer la-19- position du récepteur, de l'actionneur ou du servomoteur à deux positions par la dépressurisation de celui-ci.

4. Les ensembles d'électrovannes ou de distributeurs tels que définis par les revendications N 1 et N 2, et caractérisés en ce qu'ils permettent d'assurer la position du récepteur, de l'actionneur ou du servo- moteur à deux positions par la mise sous pression de celui-ci.

5. Les ensembles d'électrovannes ou de distributeurs tels que définis par la revendication N 3 et caractérisés en ce qu'ils possèdent trois orifices libres de toute connexion pour permettre l'échappement ou la dépressurisation du récepteur, de l'actionneur ou du servo-moteur à deux positions qu'ils pilotent.

6. Les ensembles d'électrovannes ou de distributeurs tels que définis par la revendication N 3 et caratérisés en ce que les deux électrovannes ou distributeurs qui sont alimentés directement par le fluide moteur ne laissent pas passer le fluide quand ils sont au repos.

7. Les ensembles d'électrovannes ou de distributeurs tels que définis par la revendication N 4 et caractérisés en ce qu'ils possédent trois orifices directement raccordés à la source d'alimentation du fluide moteur pour pressuriser le récepteur, l'actionneur ou le servo- moteur à deux positions qu'ils pilotent.

8. Les ensembles d'électrovannes ou de distributeurs tels que définis par la revendication N 4 et caractérisés en ce qu'ils possèdent deux orifices libres de toute-20- connexion pour permettre l'échappement ou la dépressurisation du récepteur, de l'actionneur ou du servo-moteur à deux positions qu'ils pilotent.

9. L'auto-détection en temps réel (dés apparition) du premier défaut de positionnement d'une des quatre électrovannes ou d'un des quatre distributeurs tout fluide de l'ensemble tel que décrit à la revendication N 1 et caractérisée par l'utilisation de quatre pressostats ou transmetteurs de pression chargé de vérifier la présence d'un niveau de pression suffisant en sortie de chaque électrovanne ou distributeur tout fluide sur la connexion qui n'est pas en communication avec le récepteur, l'actionneur ou le servo-moteur à deux positions au moment de l'apparition du défaut.

10. L'auto-détection en temps réel (dés apparition) du premier défaut de positionnement d'une des quatre électrovannes ou d'un des quatre distributeurs tout fluide de l'ensemble tel que décrit à la revendication N 2 complétée par la description de la revendication N 3 et caractérisée par : - l'utilisation de trois pressostats ou transmetteurs de pression chargés de vérifier la présence d'un niveau de pression suffisant en sortie des trois électrovannes ou distributeur tout fluide du type 5 voies, 2 orifices (5/2) non raccordés au récepteur, à l'actionneur ou au servo-moteur à deux positions, sur la connexion qui n'est pas en communication avec celui-ci au moment de l'apparition du défaut. > le réglage légèrement différent de la pression d'alimentation des deux sources alimentant indirectement l'électrovanne ou le distributeur 30 35-21- tout fluide du type 3 orifices, 2 positions (3/2) qui est raccordé directement au récepteur, à l'actionneur ou au servo-moteur à deux positions. > l'utilisation d'un transmetteur de pression connecté sur la sortie de l'électrovanne ou du distributeur tout fluide du type 3 orifices, 2 positions (3/2) qui est raccordé directement au récepteur, à l'actionneur ou au servo-moteur à deux positions, afin de mesurer la pression de celui-ci permettant ainsi l'identification de la source d'alimentation et par conséquence la position de cette électrovanne ou distributeur. 20 25 30 35