07) Schéma du DISJONCTEUR de l’énergie de puissance.

Manifestement ce chapitre semble débarquer « comme un cheveu dans la soupe ». En toute logique, on s’attendrait à terminer la fonction écriture en manuel, puis on passerait à l’élaboration de l’HORLOGE, on poursuivrait par la fonction des TRANSITIONS. Ce n’est que lorsque la machine serait pleinement opérationnelle que l’on pourrait envisager les broutilles du genre ALIMENTATION et tableau de contrôle. Et bien le planning va se trouver une fois de plus chamboulé par la découverte du problème de l’écriture en mode automatique décrit dans le chapitre précédent. Il se trouve que la parade pour éviter le coincement des deux cames sur erreur de programmation de l’opérateur consiste à supprimer immédiatement l’énergie de puissance dès que deux au moins des sorties ÉCRITURE de la MATRICE sont détectés simultanément au +12V. L’étude de cette mesure de sécurité passe donc par celle d’un disjoncteur sur l’arrivée d’énergie de puissance.

Fonctionnement du disjoncteur de sécurité.

Avec ce projet un peu ringard, nous faisons un saut temporel qui nous précipite dans les années quarante. À cette époque, pour mettre en fonctionnement une machine il n’était pas fait usage d’un simple interrupteur du type Alimentation / Coupure. Toutes les machines, de la simple perceuse sensitive à la grosse fraiseuse de production étaient équipées d’une armoire électromécanique pour gérer leur fonctionnement. L’opérateur disposait à son poste de travail de deux boutons distincts. L’un pour activer la machine, l’autre pour la stopper. Respectant cette approche poussiéreuse, notre ordinateur mécanique sera géré électriquement par deux boutons poussoir. Quand le bloc secteur sera branché sur le réseau, rien ne se produira sur la machine de Turing mis à part le voyant rouge qui signale que l’énergie secteur est présente, mais que le sectionneur est en configuration disjonctée. Le silence absolu règne dans le « local informatique ». Ce n’est que lorsque l’on cliquera sur le beau bouton vert que l’ensemble prendra vie. Le bouton rouge sera celui qui coupe immédiatement l’énergie de puissance sur l’ensemble. Sa couleur est choisie car il joue aussi le rôle fondamental du STOP d’URGENCE. Le schéma initial de notre armoire électromécanique ressemblera à celui de la Fig.43 utilisant un relais de puissance R17DE capable de commuter des intensités de 10A. Sa bobine inductrice consomme 30mA sous 12v. Lors du branchement du bloc d’alimentation 12Vcc sur le réseau 220V» les deux relais sont au repos, il ne se passe rien. Quand on clique sur le bouton vert, R16PE passe au travail, son contact d’a.m. activant simultanément R17DE. Immédiatement la LED rouge s’éteint, et la verte s’illumine précisant à l’opérateur que l’énergie est disponible sur la machine. Quand on relâche le bouton poussoir vert, les deux relais sont maintenus dans leur état par la section d’a.m. de R16PE. Avec la technologie de l’époque, pour stopper la machine il suffisait de couper GND du point froid des relais par un bouton poussoir à ouverture. On se refuse ce type de composant peu courant. Aussi, le plus simple consiste avec le bouton rouge, à forcer à GND le point chaud de R16PE qui n’étant plus alimenté repasse au repos. Cette technique peut sembler un peu brutale. Toutefois, le courant de « court-circuit » reste limité à 44mA par la résistance de 270Ω chargée initialement à ne soumettre le petit relais qu’au 5Vcc pour lequel il est conçu. On notera au passage que la LED rouge est alimentée en π sur l’entrée d’énergie non coupée et s’allumera dès que le bloc basse tension sera branché sur le secteur alternatif. En revanche quand la verte s’illumine, c’est que le dispositif a été conjoncté par l’opérateur et que le +12Vcc est forcément présent sur les circuits de la machine. On peut s’étonner que pour la LED verte la résistance de 1kΩ est dix fois plus faible que pour le témoin rouge qui est limité en coudant par une 10kΩ. Ce n’est pas une erreur. Il se trouve qu’une LED rouge présente un rendement lumineux très bon, contrairement à la verte qui impose un courant bien plus élevé pour obtenir un flux lumineux équivalent en impression visuelle.

Multimètre du tableau de maîtrise.

Franchement, cette fonction constitue un luxe absolument pas indispensable. Avec le témoin logique, mis à part des cas très particuliers, on peut parfaitement se passer de ce complément. Comme nous sommes sur une machine expérimentale, et surtout que je disposais du galvanomètre de 100µA dans mes tiroirs, je me suis fais un petit plaisir. Un délire de bricoleur. Placé sur le tableau de maîtrise cet instrument permet de mesurer la tension de la source d’alimentation, et l’intensité consommée par l’ensemble. Avouons que c’est pour avoir le plaisir de compléter des items dans les protocoles d’utilisation que j’ai ajouté cette cerise sur le gâteau. Il est évident que pour des raisons économiques vous pouvez oublier ce chapitre. Toutefois, je dois forcément ouvrir une parenthèse le concernant, vu que le circuit imprimé est « surchargé » par les quelques « bricoles » relatives à cette opulence technologique. Il vous suffira de ne pas placer le connecteur HE14 à huit picot ni son voisin blanc. Oubliez également la grosse résistance de 1Ω ainsi que les shunts et le HE14 blanc prévu pour le rétro-éclairage du galvanomètre. On peut déjà noter que l’utilisation d’une résistance pouvant dissiper 10W pour mesurer le courant est totalement exagérée. Il se trouve que dans les composants disponibles je n’avais pas plus petit. Un modèle de 2W serait parfaitement adapté. Comme on peut le constater sur la Fig.45 un sélecteur autorise le choix entre quatre types de mesurages. Commuté sur I comme représenté sur le schéma on mesure l’intensité totale consommée par la machine. Le principe est le suivant : Une résistance de puissance R de 1Ω est insérée entre GND et le moins du bloc alimentation 12V. Tout le courant consommé par la machine traverse cette dernière et engendre entre ses bornes une chute de tension déterminée par Δ U = I x R. La résistance de 10,3kΩ soit 5,7kΩ + 4,7kΩ en série est sélectionnée pour qu’aux pics d’intensité les plus « virulent » l’aiguille se déplace sur une grande amplitude sans toutefois s’approcher trop de la butée. Cette valeur convient bien pour observer également les courants relativement modérés présents à la mise en route de la machine. Si on appui sur le bouton poussoir BP la pleine déviation est obtenue pour environ 270mA. À n’utiliser que pour mesurer l’intensité lorsque sur la machine au repos la, consommation restant faible. Placé sur V la fonction voltmètre est prévue pour une déviation maximale avec 12V, sachant que le galvanomètre est gradué entre 1 et 6. La sélection de l’option U consiste à mesurer la tension en sortie du régulateur 5V de la carte Arduino NANO qui gère les TRANSITIONS. (Voir le petit livret traitant de la carte Arduino NANO) La pleine déviation est également obtenue pour 12V. Enfin, commuté sur E on obtient un voltmètre isolé des circuits de la machine qui permet des mesures Externes en mode flottant. Il constitue alors un instrument de mesure totalement indépendant de la machine. On peut ainsi faire des mesures sur cette dernière, ou sur n’importe quoi, comme une pile, une alimentation USB …

La suite est ici : 08) Disjoncteur de puissance sur incident de surintensité..