Brevet FR2000712A1 — publié le 19690912

-1- 2000712 La présente invention se rapporte à un procédé de commande d'une variable de processus A, dans lequel cette variable est commandée automatiquement au moyen d'une calculatrice, dans lequel un dispositif de commande est également utilisé en remplacement 5 de la calculatrice, et dans lequel (lorsque la commande est assurée par la calculatrice), un signal de sortie est transmis par intermittence par ladite calculatrice à un amplificateur de mémoire, dont le signal de sortie est à son tour transmis, en tant que signal de commande, à un ensemble correcteur au moyen duquel 10 la variable A peut être influencée, cependant que (lorsque la commande est assurée par le dispositif de commande), le signal de commande de l'ensemble correcteur est engendré par ledit dispositif de commande. L'invention vise également un montage qui peut être utilisé pour la mise en oeuvre du procédé. 15 I lorsque la calculatrice tombe en panne ou est partiellement ou 20 entièrement mise hors service pour une raison quelconque. Normalement, la calculatrice commande un très grand nombre de variables de processus simultanément et, pour une partie appréciable de ces variables, il est généralement nécessaire de prévoir une possibilité de commande au moyen d'un dispositif de commande. 25 Ceci peut impliquer l'utilisation de plusieurs douzaines ou même plusieurs centaines de dispositifs de commande. Ces dispositifs de commande exigent un investissement considérable, même si l'on choisit des dispositifs de commande du commerce les plus simples et ;juste suffisants. L'invention a pour objet de réduire dans une 30 mesure importante cet investissement. Suivant l'invention, aussi bien dans le cas de la commande par la calculatrice que dans celui de la commande par le dispositif de commande, le signal de commande est fourni par un seul et même amplificateur opérationnel qui est utilisé, dans le pre-35 mier cas, comme élément constitutif de l'amplificateur de mémoire; à cet effet, la tension de sortie de l'amplificateur opérationnel est réinjectée en tout ou partie, par l'intermédiaire d'une capacité, à son entrée, tandis que, dans le second cas (où l'amplificateur opérationnel est utilisé comme élément cons-40 titutif du dispositif .de commande) ladite tension de sortie est 69 01191 -2- 2000712 réinjectée par l'intermédiaire d'une première impédance, tandis que deux signaux qui représentent la valeur mesurée et une valeur affichée de A, respectivement, sont transmis avec des signes opposés, par l'intermédiaire d'une ou plusieurs impédances supplé-5 mentaires, à l'entrée de l'amplificateur opérationnel. Le montage suivant l'invention comprend une borne à laquelle un signal engendré par intermittence par une calculatrice peut être appliqué; un premier amplificateur opérationnel à la sortie duquel un signal de commande destiné à un ensemble eorrec-10 teur peut être obtenu; une capacité; deux ou plus de deux impédances; et des éléments de commutation qui peuvent prendre des positions indiquées par les lettres P et Q et établir ainsi des connexions telles que, dans la position P, l'amplificateur opérationnel soit couplé rétroactivement au moyen de la capacité, 15 tandis que son entrée est connectée à la borne précitée et que, dans la position Q, l'amplificateur opérationnel soit couplé rétroactivement au moyen de la première impédance, tandis que son entrée ainsi que la seconde impédance et la ou les autres impédances supplémentaires éventuelles sont incorporées à un 20 circuit d'entrée au moyen duquel des signaux B et F, qui représentent la valeur mesurée et une valeur affichée, respectivement, d'une variable de processus A commandée, peuvent être transmis» par l'intermédiaire de cette ou de ces impédances, à l'entrée de l'amplificateur opérationnel. 25 Ce montage remplace l'équipement nécessaire pour l'appli cation du procédé connu, à savoir un amplificateur de mémoire, un dispositif de commande et un certain équipement de commutation. Si l'on admet que les prix de revient de 1*amplificateur opérationnel et de la capacité sont égaux au prix de revient 30 de l'amplificateur de mémoire, le montage permet, d'une part, l'économie d'un dispositif de commande mais il exige, d'autre part, ce qui implique des frais supplémentaires, des impédances et un certain équipement de commutation supplémentaire. Le circuit d'entrée mentionné précédemment ne comprend, dans la plu-35 part des cas, qu'une ou deux impédances qui - comme la première impédance - sont presque toujours constitués par un ou deux composants peu coûteux (résistances ou condensateurs). On voit donc aisément que pour chaque montage utilisé, on peut économiser environ 75 % du prix d'un simple dispositif de commande. En raison 40 du grand nombre de tels circuits qui peut être nécessaire dans 69 01191 -5- 2000712 une calculatrice numérique, l'économie totale réalisable par l'utilisation de l'invention peut être très élevée. Le procédé est de préférence mis en oeuvre de la manière suivante : le mode de commande (par exemple au moyen da la cal-5 culatrice ou au moyen du dispositif de commande) est choisi à l'aide d'éléments de commutation qui peuvent être actionnés automatiquement (par exemple au moyen d'un système de sécurité qui contrôle la calculatrice) et éventuellement à la main. De cette manière, il devient possible, entre autres, de transférer 10 la commande automatiquement au dispositif de commande si la calculatrice tombe en panne ou n'exécute pas son programme de façon satisfaisante, ou si d'autres circonstances l'exigent. Il est également désirable de pouvoir mettre hors d'action à la fois la calculatrice et le dispositif de commande, le signal 15 de commande pouvant ensuite être modifié manuellement mais restant néanmoins constant. A cet effet, on utilise un montage dans lequel les éléments de commutation peuvent prendre une troisième position (R) pour laquelle l'amplificateur opérationnel est couplé rétroactivement au moyen d'une capacité, tandis que l'entrée 20 de cet amplificateur est connectée à une borne sur laquelle une source de courant peut être temporairement branchée de manière à modifier le signal de commande. Les impédances qui doivent être utilisées suivant l'invention déterminent l'action du dispositif de commande formé à 25 l'aide de ces impédances. Ces impédances sont choisies telles qu'on obtienne un effet de commande pouvant être utilisé pour commander la variable A. On utilise de préférence, pour la première impédance, une capacité, ou une résistance et une capacité montées en série ou en parallèle. 30 Dans de nombreux cas, il est préférable, pour assurer la continuité de la commande, de mettre en oeuvre le procédé de telle manière que, lors de la commande par le dispositif de commande, le signal qui représente la valeur affichée de A soit tiré d'un élément de mémoire dans lequel est emmagasinée une va-35 leur de A mesurée lors d'une commutation sur ce mode de commande ou peu avant cette commutation. A cet effet, on utilise de préférence un circuit, dans lequel un second amplificateur opérationnel (destiné à fournir le signal F) est également incorporé au circuit d'entrée mentionné ci-dessus du premier amplificateur 40 opérationnel, ce second amplificateur opérationnel étant monté 69 01191 -4- 2000712 an amplificateur de mémoire lorsque les éléments de commutation sont dans la position Q, fonction pour laquelle il est couplé rétroactivement au moyen d'une capacité. Par "amplificateur opérationnel" on entend ici un amplifi-5 cateur présentant une impédance d'entrée relativement élevée, un gain relativement grand et, de préférence, une impédance de sortie relativement faible, le gain étant négatif si l'entrée et la sortie de l'amplificateur ont un p8le commun. L'expression "ensemble correcteur" est utilisée ici pour 10 désigner des éléments au moyen desquels la variable de processus à commander, A, peut être influencée directement ou indirectement. Ces éléments peuvent être simples (il peut s'agir, par exemple, d'une soupape de commande), mais ils peuvent également comprendre un système d'asservissement (par exemple une soupape de com-15 mande munie dêun dispositif de mise en position; un rhéostat ou un transformateur régulateur à servo-commaE.de) et même un circuit de commaMe d'une variable de processus qui influence A, circuit de commande qui est en conséquence utilisé en cascade avec la calculatrice ou le dispositif de commande. 20 L'invention sera mieux comprise à la lecture de la des cription détaillée qui suit et à l'examen des dessins joints, qui en représentent, à titre d'exemple non limitatif, plusieurs modes de réalisation. Sur ces dessins : 25 les fig. 1 et 2 dorment chacune une représentation complè te d'un mode de réalisation de l'invention; les fig. 3 à 6 représentent des schémas pouvant remplacer chacun une partie des fig. 1 et 2 et correspondant, par conséquent, à d'autres modes de réalisation de l'invention, et 30 les fig. 5 et 6 sont relatives à des cas dans lesquels la valeur mesurée de A est emmagasinée dans un élément de mémoire. La fig. 1 représente schématiquement un processus 1 et un système au moyen duquel l'une des variables de processus (A) est commandée suivant l'invention. En vue de la commande, la va-35 riable A est mesurée par un appareil de mesure 2, dont le signal de sortie B représente la valeur mesurée de A. La valeur de A peut être influencée en modifiant le réglage G d'un ensemble correcteur 3* A cet effet, on applique audit ensemble, comme signal de commande, la tension de sortie D d'un amplificateur opé-40 rationnel 4. La manière dont l'amplificateur 4 engendre le si 69 01191 -5- 2000712 gnal de commande D dépend des positions de trois commutateurs ou inverseurs 5» 6 et 7* Comme décrit plus loin de façon plus détaillée, la variable de processus A est commandée par une calculatrice numérique 8, lorsque ces inverseurs sont dans la posi-5 tion P, tandis que la position Q signifie que la commande de A est effectuée par un dispositif de commande. On va tout d'abord examiner le cas dans lequel les commutateurs 5, 6 et 7 sont dans la position P. Le signal B, qui représente la valeur mesurée de A, est transmis à l'une des en-10 trées de la calculatrice numérique 8. Celle-ci calcule par intermittence la modification désirée du signal de commande D. Ce calcul est basé sur la valeur mesurée de A et sur une valeur désirée de cette variable qui, par exemple, a été appliquée à la calculatrice 8 à un stade antérieur et, depuis, est restée ' 15 emmagasinée dans la mémoire de cette calculatrice. La nature du calcul est déterminée par l'effet de commande désiré. La calculatrice est conçue de telle manière qu'on puisse obtenir, à sa sortie 9 » une série de charges (impulsions de souraat avec teneurs de charge définies) qui représentent chacune, par sa va-20 leur, le résultat d'un calcul, dans le cas considéré une modification calculée du signal de commande D. Dans l'exemple représenté sur la fig. 1, cette opération s'effectue grâce au fait que la calculatrice 8 engendre par intermittence une tension de courant continu E, dont la valeur correspond à une modifica-25 tion calculée du signal de commande D et qui est appliquée à une capacité 11, par l'intermédiaire d'un inverseur 10. L'inverseur 10 est réglé par la calculatrice 8, alternativement, à la position représentée et à la position opposée. La charge de la capacité 11 qui prend une valeur proportionnelle à celle 30 de la tension E lorsque l'inverseur 10 est dans la position représentée, devient disponible en tant que signal de sortie de la calculatrice, chaque fois que cet inverseur a été réglé à la po«= sition non représentée. Dans la position P des inverseurs, l'amplificateur opéra-35 tionnel 4 est couplé rétroactivement, par l'intermédiaire de l'inverseur 6, au moyen d'une capacité 12. Cette combinaison des organes 4 et 12 constitue un amplificateur de mémoire. La tension D aux bornes de l'amplificateur 4 conserve sensiblement sa valeur pendant un temps considérable si aucune charge n'est appli-40 quée à la combinaison 4, 12 par l'intermédiaire de l'inverseur % 69 01191 —6— 2000712 ni déchargée à travers celui-ci. En effet, dans ce cas, en raison du gain négatif important de l'amplificateur opérationnel 4, la tension D prend une valeur pratiquement identique à celle de la tension aux armatures de la capacité 12. La capacité 12, 5 toutefois, perd sa charge et, par conséquent, sa tension, pour deux causes, à savoir (1) le courant de fuite du ou des condensateurs utilisés pour former la capacité 12 et (2) le courant d'entrée de l'amplificateur 4. La variation de D qui se produit ainsi s'effectue très graduellement, toutefois, étant donné que les 10 deux courants mentionnés sont très faibles : le courant de fuite, en raison du fait qu'un ou plusieurs condensateurs comportant un bon isolement sont utilisés pour réaliser la capacité 12, et le courant dfentrée, du fait que la tension présente à l'entrée de l'amplificateur opérationnel 4 est très faible et que l'impé-15 dance d'entrée propre d'un amplificateur opérationnel est très grande. Chaque fois que la capacité 11 est connectée à l'entrée de l'amplificateur de mémoire 4, 12, par l'inverseur 10, par l'intermédiaire de l'inverseur 5 ea position P, la tension D est modifiée dans une mesure telle que la capacité 11 transfère 20 sa charge (positive ou négative) pratiquement entièrement à la capacité 12. La modification de la tension D nécessaire à cet effet est sensiblement égale au quotient de la charge initialement présente en 11 par la grandeur de la capacité 12. Il résulte de ce qui précède que, lorsque les inverseurs 5* 25 6 et 7 sont en position P, le signal de commande D subit une variation chaque fois que le signal de sortie intermittent de la calculatrice 8 est appliqué à l'amplificateur de mémoire 4, 12, variation qui correspond à la variation de D calculée par la calculatrice. Pendant la période intermédiaire entre ces varia-30 tions, le signal de commande D conserve la valeur qu'il a prise en dernier lieu. Lorsque les inverseurs 5» S et 7 sont dans la position Q, la sortie 9 de la calculatrice 8 est découplée du reste du montage, de sorte qu'aucune commande n'est plus effectuée par la 35 calculatrice. Au lieu de cela, l'amplificateur opérationnel 4 et trois impédances 14, 15 et 16 fonctionnent maintenant ensemble en tant que dispositif de commande. A ce dispositif de commande sont appliqués deux signaux électriques, B et F, qui représentent, respectivement, la valeur 40 mesurée et une valeur affichée de la variable A. Le signai B est 69 01191 -7- 2000712 fourni par l'appareil de mesure 2, et le signal P par un générateur de signaux 13» sur lequel la valeur de P peut être affichée. Lorsque les inverseurs sont en position Q, ces signaux sont transmis, par l'intermédiaire des impédances 14 et 15» res-5 pectivement, et par l'intermédiaire de l'inverseur 7» à'l'entrée de l'amplificateur opérationnel 4* L'appareil de mesure 2 et le générateur de signaux 13 sont montés de telle manière que les signaux B et P soient transmis à l'entrée de l'amplificateur 4 avec des signes opposés. La tension de sortie D est réinjectée 10 par l'intermédiaire d'une impédance 16 à l'entrée de l'amplificateur 4, La relation entre les impédances 16 et 15 détermine la manière dont le signal de sortie D du dispositif de commande réagit aux variations de 3a variable A. Suivant l'effet de com-15 mande qu'on désire obtenir pour la commande de A, on procède donc à un choix déterminé en ce qui concerne ces impédances. Des types d'effet de commande largement utilisés peuvent être obtenus en restreignant le choix en ce qui concerne chacune des impédances 15 et 16, à une résistance, une capacité, ou un 20 montage en série ou en parallèle d'une résistance et d8une capacité. Il est normalement désirable que le signal de sortie D réagisse aux signaux B et P de la même manière (mais bien entendu avec des signes opposés). Dans ce cas, on choisit une impédance 14 qui correspond à l'impédance 15* 25 Lorsque la commande est assurée par le dispositif de com mande, la tension de sortie de l'amplificateur 4 est transmise à la capacité 12. Lorsque les inverseurs sont dans la position Q» cette capacité est connectée, par l'intermédiaire de l'inverseur 6, à la sortie de l'amplificateur 4. Après la commuta-30 tion des inverseurs à la position P, le signal de sortie D prend en conséquence (pratiquement) la même valeur qu'avant l'inversion, fait qui est important car il permet d'éviter un "saut" indésirable du signal D. Pendant l'inversion, toutefois, la tension aux armatures de la capacité 12 ne doit pas disparaître. 35 Cette perte de tension peut se produire si les instants de commutation des inverseurs 5» 6 et 7 ne sont pas correctement synchronisés de sorte que, pendant de courtes périodes, il existe des connexions erronées auxquelles l'amplificateur 4 réagit. Si l'on utilise des commutateurs électroniques pour réaliser les 40 inverseurs 5, 6 et 7, le temps d'inversion est normalement suffi- 69 01 191 -a- 2000712 samment court pour qu'en raison de sa réponse lente due aux capacités parasites, l'amplificateur nqéoit pas perturbé par des connexions erronées temporaires. Par contre, si le temps d'inversion est relativement long, (commutateurs électromagné-5 tiques) et si la réponse de l'amplificateur 4 est rapide, des mesures doivent être prises pour empêcher la perte de tension de la capacité 12, par exemple en synchronisant correctement les instants de commutation des inverseurs 5» 6 et 7» ou en introduisant une capacité "parasite" artificielle dans l'amplifica-10 teur 4. Le couplage par l'intermédiaire des impédances 14, 15 et 16, entre l'appareil de mesure 2, le générateur de signaux 13 et la sortie de l'amplificateur 4 subsiste lorsque les inverseurs sont en position P, mais il n'est pas utilisé dans ce cas. 15 Si ce couplage donne lieu à une interaction indésirable entre les signaux B, 1 et D - en pratique, cela ne se produit normalement pas - cette interaction peut toujours être éliminée en connectant le contact inutilisé de l'inverseur 7 au point neutre commun du montage. 20 A titre de variante de ce qui précède, la calculatrice peut également être conçue de telle manière que la tension E soit constante, tandis que la grandeur de la capacité 11 est ajustée par la calculatrice en fonction du résultat d'un calcul. La calculatrice est munie d'un système de sécurité qui 25 contrôle son fonctionnement correct. Pour cette raison, on utilise pour réaliser les inverseurs 5» 6 et 7 des commutateurs pouvant fonctionner aussi bien manuellement que sous l'action dudit système de sécurité.Celui-ei peut, par exemple, être un circuit qui doit être continuellement réexcité et qui déclenche 30 un signal d'alarme si aucune excitation n'a eu lieu au cours d'une période donnée. Le programme de la calculatrice est conçu de telle manière que, s'il est correctement exécuté, ledit circuit soit toujours excité entre les limites de ladite période de temps donnée. Si le programme n'est pas exécuté correctement, 35 l'alarme est déclenchée, de sorte que les inverseurs sont commutés de la position P à la position Q et que le dispositif de commande prend en charge la commande en remplacement de la calculatrice. Aucune de ces caractéristiques n'est représentée sur les dessins. 40 La fig. 2 représente schématiqasnent un second dispositif 69 01191 -9- 2000712 pour la commande de la variable A, dispositif qui correspond, à de nombreux égards, à celui qui est représenté sur la fig. 1. Dans la mesure où ces figures sont identiques, les mêmes numéros de référence ont été utilisés dans les deux cas. Toutefois, la 5 fig. 2 diffère de la fig. 1 sur deux points qui sont sans relation entre eux. En premier lieu, la calculatrice 8, dans la variante de la fig. 2 calcule, non pas la modification du signal de commande D, mais le signal de commande D lui-même. En d'autres termes (lors-10 que les inverseurs 5» 6 et 7 sont en position P) le signal cLe sortie de la calculatrice 8 doit être appliqué à l'amplificateur de mémoire 4, 12 d'une manière différente. A cet effet, la calculatrice est conçue, dans cette variante, de telle manière qu'on puisse obtenir par intermittence un courant continu élec-15 trique à sa sortie 9, courant dont l'amplitude correspond, à chaque instant, au résultat d'un calcul, en l'occurence à la valeur calculée de D. La calculatrice 8 engendre chaque fois une tension continue G, dont la valeur correspond à une valeur calculée de D et qui est appliquée à l'entrée de l'amplificateur 20 opérationnel 4, par l'intermédiaire d'une résistance 20 9 d'interrupteurs 21 et 22 et de l'inverseur 5» Au moyen de l'interrupteur 22, une résistance 23 est temporairement branchée en parallèle avec la capacité 12, par l'intermédiaire de laquelle l'amplificateur opérationnel 4 est couplé rétroactivement. Les 25 inverseurs 21 et 22 sont temporairement fermés par la calculatrice 8, lorsque la tension & est présente. La combinaison 20, 4, 12, 23 fonctionne alors comme un amplificateur inverseur de phase retardé. Par un choix correct des valeurs de la capacité 12 et de la résistance 23, le retard résultant peut être mainte-30 nu faible, de sorte que la tension de sortie D atteint une nouvelle valeur correspondant à la tension G (et, par conséquent, également à la valeur calculée de D), avant que les interrupteurs 21 et 22 ne soient rouverts par la calculatrice. Cette nouvelle valeur du signal de commande D est conservée jusqu'à ce 35 que les interrupteurs 21 et 22 soient à nouveau fermés, etc. A titre de variante de ce qui précède, il est également possible de donner à la tension G une valeur constante, cependant que la résistance 20 est variable et est réglée par la calculatrice en fonction du résultat du calcul. 40 La seconde différence entre les fig. 1 et 2 vise la manière 69 01 191 -10- 2000712 dont les signaux B (valeur mesurée de A) et 3? (valeur affichée de A) sont appliqués à l'entrée de 1'amplificateur 4 lorsque les inverseurs 5» 6 et 7 sont en position Q. Sur la fig. 2S l'appareil de mesure 2 et le générateur de signaux 13 sont montés en 5 série de telle manière que la différence entre les signaux B et ]? soit créée. Cette différence est transmise, par l'intermédiaire d'une impédance 24 et de l'inverseur 7» à. l'entrée de l'amplificateur 4. Le dispositif de commande est maintenant formé par la combinaison 24, 4, 16. La relation entre les impédances 16 et 24 10 détermine l'effet de commande. Aussi bien sur la fig. 1 que sur la fig. 2, la partie du dispositif qui comprend les composants de l'élément de mémoire et de l'amplificateur est entourée par un cadre en trait interrompu. Ces parties, 17 et 25, sont interchangeables. D'autres 15 circuits qui peuvent être utilisés au lieu de 17 et 25 sont représentés sur les fig. 3 à 6. Dans chacun de ces circuits, le signal de sortie de la calculatrice est appliqué à une connexion 30 et la valeur mesurée de A (c'est-à-dire le signal B) est appliquée à une connexion 31 » le signal de commande D est fourni 20 par une connexion 32. La fig. 3 représente un cas particulier du circuit 25» Dans cette variante, l'impédance 24 est matérialisée par une résistance 33 tandis que, pour obtenir l'impédance 16, on utilise la connexion en série d'une résistance 34 et d'une capacité 35* 25 Lorsque les inverseurs sont en position Q, cette combinaison d'impédances constitue un dispositif de commande à effet de commande proportionnel et intégral. Le signal F est ajusté au moyen d'un potentiomètre 36 qui est alimenté par une source de tension continue à brancher entre les bornes 37* Lorsque l'inversion de 30 la position P à la position Q est effectuée, un "saut" peut se produire dans la tension de sortie D. Pour réduire ce saut, la connexion en série 34, 35 est branchée à la sortie de 1'amplificateur 4 au moyen de l'inverseur 7» lorsque la commande est assurée par la calculatrice, de sorte que la tension aux armatures d© 35 la capacité 35 suit la tension D, mais avec tm certain retard. Ce qui subsiste du saut précité dans la tension D est dû en partie à ce retard et en partie à l'action proportionnelle du dispositif de commande. En ce qui concerne le retard, on peut éliminer 1© saut en utilisant un quatrième inverseur (non représenté) qui 40 prend la position P ou la position Q en même temps que les inver- 69 01191 -11- 2000712 seurs 5» 6 et 7 et court-circuite la résistance 34 en position P. La fig. 3 représente également tuae borne 38, à laquelle un courant continu peut être temporairement appliqué chaque fois qu'on désire modifier le signal de commande D au cours d'une période de 5 commande par le dispositif de commande. Comme la fig. 3» la fig. 4 représente un circuit qui permet de réaliser un dispositif de commande avec effet proportionnel et intégral lorsque les inverseurs sont en position Q. Ce dispositif de commande comprend les composants 40, 41, 42, 43, 4 et 10 44. Le circuit de la fig. 4 est un cas particulier du circuit 17 obtenu en utilisant xme capacité 44 comme impédance 16, la connexion en parallèle d'une résistance 40 et d'une capacité 41 comme impédance 14, et la connexion en parallèle d'une résistance 42 et d'une capacité 43 comme impédance 15» Pour faire réagir 15 d'une manière analogue le signal de sortie D aux signaux B et F, on donne aux connexions en parallèle 40, 41, 42 et 43, la même constante de temps. Pour éviter des sauts dans le signal de commande D aa cours de l'inversion de la position P à la position Q et vice-versa, on adopte la mesure décrite plus haut en ce qui 20 concerne les deux capacités 12 et 44 s lorsque ces capacités ne sont pas utilisées pour assurer la réaction de l'amplificateur opérationnel 4, elles sont branchées à la sortie de cet amplificateur. En incorporant au circuit représenté sur la fig. 4 une ré-25 sistance montée en parallèle avec la capacité 44 et en s'arrangeant pour que la constante de temps de cette connexion en parallèle corresponde à celle des deux autres connexions en parallèle 40, 41 et 42, 43, on obtient un dispositif de commande à effet proportionnel dans la position Q. On donne alors de préfé-30 renea à ladite constante de temps une valeur relativement grande de manière à assurer une variation graduelle du signal D pendant l'inversion à la position Q. S'il est possible de donner à la capacité 44 dans les dispositifs de commande décrits et en se référant à la fig. 4 la 35 même valeur que celle de la capacité 12, on peut supprimer la capacité 44 et coupler rétroactivement l'amplificateur 44 dans les deux positions P et Q au moyen de la capacité 12. L'inverseur 6 peut alors être également supprimé. Les fig. 5 et 6 représentent des circuits dans lesquels 40 l'impédance 16 (de la fig. 11) est identique à la capacité 12. 69 01191 -12- . 2000712 Une autre caractéristique représentée à titre d'exemple sur ces figures, est l'utilisation d'un élément de mémoire dans lequel est emmagasinée une valeur de la variable A mesurée lors de la commutation à la position Q des inverseurs, ou un court instant 5 avant cette commutation, valeur dont on tire le signal 3T, représentant la valeur affichée de A, pendant la période au cours de laquelle le dispositif de commande assure la commande de cette variable (c'est-à-dire dans la position Q). Dans le circuit représenté sur la fig. 5» la capacité 50 10 constitue ledit élément de mémoire, lorsque la calculatrice commande la variable A (c'est-à-dire dans la position P), la valeur mesurée de A est transmise, par l'intermédiaire de l'impédance 15 et de l'inverseur 7j à l'entrée d'un second amplificateur opérationnel 51• Dans ces conditions, l'impédance 14 con-15 necte la sortie de cet amplificateur avec son entrée, réaction qui peut être interrompue par l'inverseur 7• Les impédances 14 et 15 sont choisies de telle manière que la combinaison 14, 15, 51 constitue un amplificateur inverseur de phase. En pratique, ceci signifie que la relation entre ces deux impédances est 20 constante pour les fréquences apparaissant dans le signal B (ou tout au moins pour les plus basses de ces fréquences). La capacité 50 est connectée à la sortie de l'amplificateur 51 au moyen d'un inverseur 52 qui prend sélectivement les positions P et Q en même temps que les inverseurs 5 et 7» De cette manière, la ca~ 25 pacité 12 se charge à une tension qui correspond à la valeur mesurée de A* Lorsque l'inversion à la position Q se produit, l'application du signal B à l'amplificateur 51 est interrompue et l'impédance 14 est remplacée par la capacité (chargée) 50. Si l'on 30 prend des précautions analogues à-celles qui ont été décrites plus haut en se référant à la fig. 1, en ce qui concerne la capacité 12, la capacité 15 ne perd pas sa tension au cours de l'inversion et, après celle-ci, la tension de sortie de l'amplificateur 51 est (pratiquement) la même que précédemment. La combinai-35 son 50, 51 se comporte maintenant comme un amplificateur de mémoire et produit un signal qui représente, pendant un temps considérable, la dernière valeur mesurée de A communiquée à la capacité 50. Ce signal (F) est transmis, en tant que valeur affichée de A, par l'intermédiaire de l'impédance 14, à l'entrée de l'am-40 plificateur 4, avec un signe opposé à celui qui affecte la valeur 69 01191 -13- 2000712 mesurée de À alors appliquée à cette même entrée par l'intermédiaire de l'impédance 15« Si on le désire, on peut modifier le signal F pendant une période de commande par le dispositif de commande, en appliquant 5 un courant continu (positif ou négatif), par l'intermédiaire d'une connexion 53» à l'entrée de l'amplificateur de mémoire 50, 51» jusqu'à ce que F ait pris la nouvelle valeur désirée. Cette caractéristique peut également être utilisée pour corriger le signal F, chaque fois que la charge initialement emmagasinée 10 dans la capacité 50, a diminué dans une mesure inadmissible en raison du fait que la calculatrice n'a pas été en service pendant une longue période. Dans le circuit représenté sur la fig. 5» les impédances 14- et 15 ont une double fonction : lorsque les inverseurs sont à 15 la position P, ils ont pour effet de connecter l'amplificateur 51 à la manière d'un amplificateur inverseur de phase tandis que, lorsqu'ils sont en position Q, ils se comportent comme des impédances d'entrée de l'amplificateur 4. Dans eh«©«s.@ des positions P et Q, une paire séparée d'impédances peut également 20 être utilisée mais ceèi a l'inconvénient d'exiger une adaptation mutuelle précise de ces paires d'impédances. Avec le circuit représenté sur la fig. 5» cela n'est pas nécessaire t l'uti' lisation des mêmes impédances revient à assurer la meilleure adaptation mutuelle concevable. 25 II peut être désirable, parfois, lors du transfert de la commande de la calculatrice au dispositif de commande, que la valeur de. la variable A emmagasinée dans l'élément de mémoire ne soit pas la plus récente. Il en est ainsi, par exemple, s'il existe une possibilité pour qu'un fonctionnement incorrect de 30 la calculatrice ne soit découvert qu'une fois que le processus commandé 1 a dégà souffert des conséquences de cette erreur. Il est alors préférable d'emmagasiner dans l'élément de mémoire une valeur qui n'a été influencée que légèrement, ou n'a pas été influencée du tout, par cetté erreur. A cet effet, on choisit 35 les impédances 14 et 15 de telle manière que l'amplificateur inverseur de phase fonctionne avec un certain retard. Il est également possible de supprimer l'inverseur 52 de la fig. 5 et de connecter la capacité 50 en permanence à l'entrée et à la sortie de l'amplificateur 51» lorsque les inver-40 seurs 5 et 7 sont en position P, l'impédance 14 est branchée en 69 01191 -14- 2000712 parallèle aveçla capacité 50. Pour donner à cette capacité la tension correcte, l'amplificateur 51 doit, ici encore, être monté en amplificateur inverseur de phase (éventuellement retardé) mais, cette fois, en combinaison avec 14, 15 et 50. Ceci conduit 5 à un choix différent des impédances 14 et 15* la fig. 6 représente un exemple de la variante de la fig. 5« En se référant à la fig. 6 on voit que, lorsque les inverseurs sont en position P, l'amplificateur 51 est couplé rétroactivement au moyen de la connexion en parallèle d'une résistance 10 60 et de la capacité 50, tandis que le signal B est appliqué à l'entrée de cet amplificateur par l'intermédiaire de la connexion en parallèle d'une résistance 61 et d'une capacité 62. Pour faire fonctionner la combinaison 50, 51 » 60, 61, 62 en amplificateur inverseur de phase, on donne aux deux circuits en parallèle 15 sensiblement la même constante de temps. Lorsque les inverseurs sont dans la position Q, la valeur mesurée de A. est appliquée, par l'intermédiaire de la connexion en parallèle 61, 62 à l'entrée de l'amplificateur 4, tandis que la valeur affichée de À est appLiquée à cette entrée par l'intermédiaire de la résis-20 tance 60. Le dispositif de commande 50, 51» 60, 61, 62, 4, 12 a tin effet de commande proportionnel et intégral en ce qui concerne le signal B. Toutefois, il réagit à des variations éventuelles du signal F (qui peuvent être effectuées au moyen d'une source de courant temporairement branchée en 53) par une modifi-25 cation graduelle du signal de commande D, caractéristique qui est souvent désirable en pratique. Dans certains cas, il est désirable de disposer de la possibilité de mettre hors d'action à la fois la calculatrice et le dispositif de commande, tandis que le signal de commande I) 30 doit être alors modifiable manuellement tout en restant, pour le reste, inchangé. Bans les circuits représentés sur les fig. 1 à 6, on peut y parvenir en interposant un commutateur-sélecteur supplémentaire, par exemple, entre la connexion 30 et l'inverseur 5» commutât eux-sélecteur au moyen duquel on peut coim.ec— 35 ter la sortie de la calculatrice ou la sortie d'une source de courant (pouvant être commutée par tout ou rien) sur le contact de l'inverseur 5 correspondant à la position P. Si cette source de courant est choisie avec ce commutateur supplémentaire, la calculatrice et le dispositif- de commande sont tous deux hors 40 d'action lorsque les autres commutateurs ou inverseurs sont en 69 01191 -15- 2000712 position P, tandis que le signal de commande D est fourni par la combinaison 4, 12 qui se comporte comme un élément de mémoire tant que la source de courant est coupée. En mettant en service temporairement la source de courant, on peut modifier le signal 5 de commande Do Les positions de commutateurs auxquels la combinaison 4, 12 est reliée à la connexion de la source de courant, représentent la "position R des éléments de commutation" à laquelle il a été fait allusion précédemment. Il est bien entendu également possible d'utiliser des com-10 binaisons de commutateurs ou inverseurs séparés au lieu des commutateurs-sélecteurs 5» 6, 7) 10 et 52 représentés sur les figures et du commutateur-sélecteur supplémentaire ci-dessus mentionné. Bien que la terminologie et les symboles utilisés suggèrent des commutateurs électromécaniques ou électromagnéti-15 ques d'autres types de commutateurs (par exemple électroniques) peuvent également être utilisés. 69 01191 -16- 2000712 - kevmiicahohs - 1 -Procédé de commande d'une variable de processus Âs dans lequel cette variable est commandée automatiquement au moyen d'une calculatrices dans lequel un dispositif de commande est 5 également utilisé en remplacement d© cette calculatrices et dans lequel (lorsque la commande est assurée par la calculatrice) un signal de sortie est transmis par intermittence, par ladite calculatrice , à un amplificateur de mémoire 5 dont le signal de sortie est à son tour appliqué en tant que signal de commande à 10 un ensemble correcteur au moyen duquel A peut être influencée tandis que (lorsque la commande est assurée par le dispositif de commande) le signal de commande d© l'ensemble correcteur est produit par ledit dispositif d© commaMs- ledit procédé étant caractérisé par le fait que , dans les deux cas3 le signal d© 15 commande est fourni par un seul et même amplifie ateur opérationnel qui est utilisé, dans le premier eas, comme élément constitutif de l'amplificateur de méaoirss la tension de sortie de l'amplificateur opérationnel étant à cet effet réinjectée en tout ou partie, par l'intermédiaire d'une capacité, à son en-20 trée, tandis que, dans le second cas, (où l'amplificateur opérationnel est utilisé en tant qu'organe du dispositif de commande) ladite tension de sortie est réinjectée, par l'intermédiaire d'une première impédance, cependant que deux signaux qui représentent la valeur mesurée et use valeur affichée de As r@s-25 pectivements sont transmis avec des signes opposés, par l'intermédiaire d'une ou plusieurs impédances supplémentaires, à l'entrée de l'amplificateur opérationnel., 2 - Procédé suivant la revendis ation 1, dans lequel le mode de commande (au moyen de la calculatrice ou au moyen du 30 dispositif de commande) est choisi à l'aide d'éléments de commutation qui peuvent être actionnés automatiquement (par exemple au moyen d'un système de sécurité qui contrôle la calculatrice) et éventuellement à la main. 3 - Procédé suivant les revendications 1 ou 2, dans lequel 35 la tension de sortie de l'amplificateur opérationnel est appliquée à la capacité lorsque le dispositif de commande commande la condition A$ des précautions étant prises pour assurer que la capacité ne perd pas la tension qu'elle a obtenue lors du transfert ultérieur de la commande à la calculatrice. b9 Q"i 191 -17- 2000712 4- - Procédé suivant les revendications 1, 2 ou 3, dans lequel une capacité est utilisée comme première impédance. 5 - Procédé suivant les revendications 1, 2 ou 3, dans lequel la connexion en série d'une résistance et d'une capacité 5 est utilisée comme première impédance. 6 - Procédé suivant les revendications 1, 2 ou 3» dans lequel la connexion en parallèle d'une résistance et d'une capacité est utilisée comme première impédance. 7 - Procédé suivant les revendications 4, 5 ou 6, dans le~ 10 quel la tension de sortie de l'amplificateur opérationnel est appliquée à la capacité précitée lorsque la calculatrice commande la variable A; des précautions étant prises pour assurer que cette capacité ne perd pas la tension qu'elle a obtenue, lors du transfert ultérieur de la commande au dispositif de commande® 15 8 - Procédé suivant les revendications 1 ou 2, dans lequel la capacité mentionnée dans la revendication 1 est utilisée comme première impédance. 9 - Procédé suivant l'une quelconque des revendications 1-8. dans lequel lorsque la commande est assurée par le disposi= 20 tif de commande, le signal qui représente la valeur affichée de A est fourni par un élément de mémoire dans lequel est emmagasinée une valeur de A mesurée au moment de la commutation sur ce mode de commande ou un court instant avant cette commutation,, 10 - Procédé suivant la revendication 9s caractérisé par 25 le fait qu'une capacité est utilisée comme élément de mémoire? par le fait que le signal de sortie d'un appareil de mesure de A est communiqué à cette capacité au moyen dsun second amplificateur opérationnel monté en amplificateur inverseur de phase et par le fait que, lorsque la commande est assurée par le dis-30 positif de commande, le signal qui représente la valeur affiché© de A est tiré de cette capacité au moyen du même amplificateur opérationnel qui est couplé rétroactivement à cet effet, par l'intermédiaire de ladite capacité seulement* 11 - Procédé suivant l'une quelconque des revendications 35 1-10, dans lequel le signal de sortie de la calculatrice est transmis, chaque fois, à l'amplificateur opérationnel à réaction mentionné dans la revendication 1, sous la forme d'une charge électrique dont la valeur représente la valeur de ce signal. 69 01191 -18- 2000712 12 - Procédé suivant l'une quelconque des revendications 1-10, dans lequel le signal de sortie de la calculatrice est appliqué, chaque fois, sous la forme d'une impulsion de courant continu, dont l'amplitude représente la valeur dudit signalj à 5 l'entrée de l'amplificateur opérationnel mentionné dans la revendication 1 et couplé rétroactivement par l'intermédiaire d'une capacité, ledit amplificateur étant également couplé rétroactivement, pendant cette application, par l'intermédiaire d'une résistance montée en parallèle avec ladite capacité. 10 13 - Montage pouvant fonctionner, au choix, comme amplifi cateur de mémoire ou comme dispositif de commande, comprenant une borne à laquelle un signal engendré par intermittence par une calculatrice peut être appliqué; un premier amplificateur opérationnel, à la sortie duquel on peut obtenir un signal de 15 commande destiné à un ensemble correcteur; une capacité; deux ou plus de deux impédances et des éléments de commutation qui peuvent prendre des positions désignées par les lettres P et Q et assurer ainsi des connexions telles que, dans la position P, l'amplificateur opérationnel soit couplé rétroactivement au moyea. 20 de la capacité, tandis que son entrée est connectée à la borne précitée et que, dans la position Q, 1•amplificateur opérationnel soit couplé rétroactivement au moyen de la première impédance, tandis que son entrée ainsi que la seconde impédance et la ou les autres impédances supplémentaires sont incorporées à un circuit 25 d'entrée au moyen duquel des signaux B et ï qui représentent, respectivement, la valeur mesurée et une valeur affichée d'une variable de processus commandée A, peuvent être appliqués, par l'intermédiaire de la ou desdites impédances, à l'entrée de 11 am-= plificateur opérationnel. 30 14- - Montage suivant la revendication 13, dans lequel les éléments de commutation peuvent prendre une troisième position. (S) pour laquelle l'amplificateur opérationnel est couplé rétroactivement au moyen d'une capacité, tandis que l'entrée de cet amplificateur est connectée à une borne à laquelle une source de 35 courant peut être temporairement reliée.en vue de modifier le signal de commande. 15 - Montage suivant les revendications 13 ou 14, dans lequel la première impédance est une capacité» 16 - Montage suivant les revendications 13 ou 14, dans le-40 quel la première impédance est une connexion en série d'une ré 69 01191 -19- 2000712 sistance et d'une capacité» 17 - Montage suivant les revendications 13 ou 14, dans lequel la première impédance est une connexion en parallèle d'une résistance et d'une capacité. 5 18 - Montage suivant l'une quelconque des revendications 13-17, dans lequel l'amplificateur opérationnel est couplé rétroactivement au moyen de la mime capacité dans plusieurs positions des éléments de commutation. 19 - Montage suivant l'une quelconque des revendications 10 13-18, dans lequel au moins l'une des capacités mentionnées dans lesdites revendications, est branchée à la sortie de l'amplificateur opérationnel, lorsque les éléments de commutation sont dans une position pour laquelle ladite capacité n'est pas utilisée pour la réaction dudit amplificateur. 15 20 - Montage suivant 1'une quelconque des revendications 13-19» dans lequel les éléments de commutation peuvent être actionnés automatiquement et, si on le désire, manuellement. 21 - Montage suivant l'une quelconque des revendications 13-20, dans lequel un second amplificateur opérationnel (destiné 20 à fournir le signal ]?) est également incorporé au circuit d'entrée mentionné dans la revendication 13, amplificateur qui est monté en amplificateur de mémoire lorsque les éléments de commutation sont dans la position Q, ledit amplificateur étant, à cet effet, couplé rétroactivement au moyen d'une capacité® 25 22 - Montage suivant la revendication 21, caractérisé par le fait que-lorsque les éléments de commutation sont dans la position Q - la seconde impédance connecte la sortie du second amplificateur opérationnel à l'entrée du premier amplificateur opérationnel tandis que, lorsque les éléments de commutation sont dans 30 la position P (et éventuellement dans la position E) elle connecte ladite sortie à l'entrée du second amplificateur opérationnel\ par le fait que, dans la position Q, une troisième impédance connecte une borne à laquelle le signal B peut ttre appliqué, à l'entrée du premier amplificateur opérationnel et, dans la posi-35 tion P (et éventuellement E) à l'entrée du second; et par le fait que les seconde et troisième impédances sont choisies telles que dans la position P (et éventuellement E) le second amplificateur opérationnel soit monté en amplificateur inverseur de phase.