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Cahier des charges

Cahier des charges – Multiprise intelligente 12 prises (carte 16 relais)

1. Objet & périmètre

Concevoir un coffret DIN « multiprise intelligente » pour alimenter 12 concentrateurs 230 V AC depuis un tableau existant (salle serveur, derrière UPS). Pilotage Raspberry Pi + carte 16 relais (4 voies en réserve). Commande locale par 16 poussoirs via MCP23017. Voyants 230 V en façade (état réel des sorties). Intégration et protections conformes aux usages tertiaires/industriels.

2. Exigences fonctionnelles

  • F-01: Commande ON/OFF individuelle de 12 sorties (CH1..CH12).

  • F-02: 4 sorties réserve (CH13..CH16) désactivées par défaut.

  • F-03: Poussoir par voie (NO). Logique :

    • Clic court: redémarrage de la voie (OFF → délai X s → ON).

    • Clic long (≥3 s): toggle de la voie.

  • F-04: Interface web locale (LAN) pour pilotage, état, logs.

  • F-05: Voyant 230 V par voie (ON quand sortie réellement alimentée).

  • F-06: Coupure générale locale par sectionneur 2P.

  • F-07: Démarrage automatique du service au boot; reprise état selon config (fail-safe OFF au boot par défaut).

3. Exigences non fonctionnelles

  • NF-01: Coffret fixe en local technique, IP≥54, câblage goulotté, séparation BT/PUISSANCE.

  • NF-02: MTBF élevée, composants industriels (Mean Well, Schneider/Eaton/Legrand, Schaffner ou équivalent).

  • NF-03: Extensibilité à 16 voies sans recâblage majeur.

  • NF-04: Documentation: plan DIN, schéma fonctionnel, repérage, procédures de tests.

4. Architecture générale

Bloc prise protégé (C16 + 30 mA) → Sectionneur 2P → Disj 2P C6A → Filtre EMI → MOV+TF → HDR‑60‑5 (5 V)
→ Raspberry Pi + MCP23017 (poussoirs) → Carte 16 relais (NO) → Borniers L1..L12 (L13..L16 réserve)
N_bus commun, PE_bus commun, Voyants 230 V entre Lx et N_bus.

5. Protections & sécurité

  • P-01: En amont: ligne déjà sous différentiel 30 mA et C16A (tableau existant).

  • P-02: Coffret: interrupteur-sectionneur 2P 16 A + disjoncteur interne 2P C6A.

  • P-03: Filtre EMI monophasé 6–10 A + MOV 275 VAC Ø20 mm + thermofusible 125 °C en // L–N.

  • P-04: Relais en NO (OFF au boot). Snubber RC (100 Ω + 100 nF X2) recommandé sur charges inductives.

  • P-05: Séparation BT/230 V; goulottes distinctes; repérage/ferrules; terre en étoile.

6. Alimentation & consommations

  • A-01: Alim DIN Mean Well HDR‑60‑5 (5 V / 6,5 A).

  • A-02: Consommations: Pi ≤3 A (pics), relais 16×70 mA = 1,12 A (max), marge ≥30% → OK.

  • A-03: Deux départs 5 V distincts: (1) Pi, (2) relais/MCP. 0 V commun.

7. Commande & I/O

  • I-01: Raspberry Pi 4 (ou 3B+) en boîtier DIN.

  • I-02: Carte 16 relais 5 V opto (compatible commande 3,3 V ou via ULN2803A si requis).

  • I-03: MCP23017 (I²C) pour 16 entrées poussoirs; pull-ups internes ON; INTA câblé vers GPIO Pi; anti-rebond logiciel 10–20 ms.

  • I-04: Voyants 230 V Ø8 mm câblés entre Lx et N_bus.

8. Distribution & borniers

  • B-01: PE_bus (vert/jaune) commun; N_bus (bleu) commun.

  • B-02: L1..L12 (gris/noir) sortent des NO1..NO12. L13..L16 réserves, masquées ou non câblées.

  • B-03: Entrée L_IN bus → COM relais; N_IN → N_bus; PE_IN → PE_bus.

  • B-04: Presse-étoupes M16/M20; goulottes; rayon de courbure respecté.

9. Câbles & sections

  • Sorties vers appareils: 3G2,5 mm².

  • Interne puissance: 1,5 mm² (L/N/PE) min.

  • Voyants 230 V: 0,75–1,0 mm².

  • BT logique: 22–24 AWG (Dupont/nappe), toronné; blindé si >1–2 m.

10. Repérage & étiquetage

  • Canaux: CH1..CH12 (réserves CH13..CH16).

  • Borniers: L1..L12, N_bus, PE_bus; voyants V1..V12; poussoirs P1..P12 (P13..P16 réserves).

  • Étiquettes façade + repères fils (ferrules imprimées).

11. Interface & logiciel

  • Service système (systemd) lançant le daemon.

  • API locale + UI web (auth basique) : état, commande, reboot canal (X s), logs.

  • Journalisation: actions (web/poussoir), erreurs, watchdog.

  • Paramètres: délai reboot par voie, mode démarrage (tous OFF / restaurer dernier état), seuil T° interne.

12. Implantation DIN (suggestion)

  • Rail 1: Sectionneur 2P → Disj 2P C6A → Filtre EMI → MOV+TF (platine) → HDR‑60‑5.

  • Rail 2: Raspberry DIN → MCP23017 → Carte 16 relais.

  • Rail 3: PE_bus | N_bus | L1..L12 (L13..L16 réserves). Voyants en façade au-dessus des Lx.

13. Tests & recette

  1. Contrôle serrages; continuité PE; isolement BT/230 V.

  2. Mise sous tension sans charge; mesure 5 V; température alim.

  3. Initialisation: tous relais OFF; affichage UI OK.

  4. Test poussoirs P1..P12 (IRQ OK, anti-rebond OK).

  5. Test voyants V1..V12; vérif cohérence ON/OFF.

  6. Essais avec charges nominales (une par une), mesure échauffement; test reboot (délai X s).

  7. Coupure sectionneur; reprise après retour; gestion état.

14. Maintenance & exploitation

  • Accès goulottes; visserie captive; plan câblage à jour dans le coffret.

  • Stock pièces: 1 relais board spare, 1 alime HDR‑60‑5 spare, voyants/borniers.

  • Nettoyage filtre; contrôle serrage annuel; vérif MOV (traces d’échauffement).

15. Conformité & sécurité

  • Bonnes pratiques CEI/EN (60947‑7‑1 borniers, 62368 alim), différentiel 30 mA présent en amont.

  • Distances BT/PUISSANCE; IP≥54; terre continue; choix composants certifiés.

16. Extensions prévues

  • Activation des CH13..CH16 (mêmes règles) sans re‑câblage bus N/PE.

  • Mesure énergie globale (PZEM‑004T) ou par voie (ACS7xx) – option.

  • Ajout RC snubber ou SSR pour charges inductives spécifiques.

17. Dossier à livrer

  • Plans DIN (PDF) + schéma fonctionnel + repérage borniers.

  • Liste câbles/sections + nomenclature (références exactes).

  • Fiche de tests (check‑list) signée.

  • Archive code (daemon + UI) + README (service systemd, configs).

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