Brevet FR2095246A1 — publié le 19720211

La présente invention concerne une commande de procédé à deux modes et, plus particulièrement, la compensation en temps réel du fonctionnement an mode approximatif. La commande de procédé à deux modes classique, comprend un mode fin 5 utilisant la réaction pour maintenir le procédé dans une condition déterminée et un mode approximatif séparé utilisant l'alimentation directe afin de passer le procédé à la vitesse la plus rapide possible ou au voisinage de celle-cd, à une nouvelle condition. Ces deux modes sont considérés comme des types de fonctionnement séparés et le système de commande du procédé 10 passe d'un mode à l'autre comme cela est nécessaire. L'objet de la commande de procédé en mode fin. est de maintenir le procédé dans une condition déterminée malgré des modifications extérieures et certaines modifications de l'entrée du procédé. Il a été constaté que la commande par réaction seule n'était pas, toujours complètement adéquate en raison du 15 retard du procédé lui-mime. Une modification affectant le procédé ne devient souvent apparente à la sortie commandée qu'après une certaine période de temps. Donc, de nombreuses techniques ont été développées afin de contrôler les diverses entrées et les diverses conditions pendant le procédé afin de fournir diverses boucles de réaction ou de fournir des estimations de 20 l'effet de ces modifications sur le procédé. En combinant certains de ces signaux pour commander une variable manipulée, une commande plus précisé peut être maintenue sur le procédé afin de mieux assurer la stabilité de la variable de sortie du procédé. Cependant, le mode approximatif modifie une variable manipulée afin 25 de changer l'état du procédé et par là, la variable de sortie du procédé commandé. Etant donné que la réaction est utilisée d'une manière classique pour détecter des modifications à partir de l'état déterminé désiré, on reconnaîtra que la réaction pourrait ne pas être le moyen le plus efficace pour modifier l'état du procédé. De plus, le temps intermédiaire passé entre 30 l'ancien état et le nouveau, est normalement une perte. Donc, la transition entre des états doit être accomplie à la vitesse la plus rapide possible, appelée la vitesse "temps optimum". Des.efforts importants ont été faits concernant le développement de techniques permettant de déterminer d'une manière précise les modèles mathématiques des procédés. C'est ainsi que 35 les modèles mathématiques développés pourraient être utilisés dans des techniques d'alimentation directe afin d'estimer les changements dans la variable manipulée nécessaire pour modifier la variable commandée du procédé au nouvel état à la vitesse "temps optimam". Lorsque l'alimentation directe utilisant les modèles mathématiques indique que le nouvel état a été approximativement atteint, 40 le mode approximatif est terminé et le mode fin est institué à nouveau. 71 15070 2 2095246 Le fonctionnement en mode approximatif dépend donc de la précision des modèlé9 mathématiques du procédé. De plus, aucune reconnaissance n'applique des perturbations extérieures au procédé qui se déroule pendant 18 mode approximatif. Les modifications de la variable manipulée sont celles dictées 5 par les modèles et' toutes les perturbations sont supposées produire un effet négligeable. Donc, l'effort de développement complet a concerné le développement de techniques permettant de déterminer avec précision les modèles mathématiques. Ainsi, le fonctionnement d'un procédé pendant le mode approximatif est 10 sensible aux approximations dans le modèle et ne réfléchit pas toutes les perturbations frappant le précédé, non prévues et non prises en compte par le modèle. Un objet de la présente invention est donc de réaliser une méthode et un système de commande de procédé à deux modes permettant de réduire 15 la sensibilité et de compenser les perturbations apparaissant pendant le mode approximatif. En bref, la présente invention comprend une méthode et un système de commande de procédé permettant d'utiliser un procédé en mode approximatif afin d'appliquer à une variable commandée du procédé une nouvelle condition 20 à la vitesse optimum en réponse à un ordre désignant la nouvelle condition utilisant à la fois l'alimentation directe et la réaction. Un signal de commande est prévu pour commander une variable manipulée du procédé en alimentation directe afin de provoquer le changement de la variable commandée à la vitesse optimum. Basée sur un modèle prédéterminé du procédé, une réponse 25 continue prévue de la variable commandée à la commande de la variable manipulée est déterminée. La réponse réelle de la variable commandée est continuellement mesurée. La réponse prévue est comparée à la réponse réelle mesurée de la variable commandée afin de fournir un signal d'erreur indiquant à la fois la direction et la grandeur de la différence entre les deux réponses. Le 30 signal d'erreur résultant est ajouté algébriquement au signal de commande afin de fournir un signal de sortie commandant la variable manipulée en accord avec celui-ci. D'autres objets, caractéristiques et avantages de la présente invention ressortiront mieux de l'exposé qui suit, fait en référence aux dessins annexés 35 à ce texte, qui représentent un mode de réalisation préféré de ceile-ci. La figure 1 est une représentation schématique d'un procédé et d'un système de commande à deux modes, réalisé suivant la présente invention. La figtiFQ 2 est un diagramme représentant un procédé et une méthode de commanda à deux modes, réalisé suivant la présente invention; 30 Les figures 3-7 sont des diagrammes représentant plus en détails les. BAD OEtlQiNAL ?1 15070 3 2095246 10 15 20 êt pas de calcul d'entrée dérivée et de calcul de réponse possible de ïa figure 2j La figure 6 est une représentation schématique d'un procédé et d'un ordinateur universel digital disposéde façon à commander le procédé; La figure 9 est une représentation schématique d'un ensemble de circuits analogiques compi'enant un exemple du générateur de réponse de la figure 1 j et La figure 10 est une représentation graphique de la variable manipulée et de la variable commandée en fonction du temps. Comme on l'a vu précédemment, la commande de procédé classique à deux modes comprend un mode de réglage fin utilisant la réaction pour maintenir 18 procédé dans une condition d'état permanent et un mode de réglage approximatif séparé utilisant l'alimentation directe pour passer le procédé à la vitesse la plus rapide possible ou au voisinage de celle-ci, à une nouvelle condition. Ces deux modes de commandes sont considérés comme des types de fonctionnement complètement séparés et le système classique passe d'un mode à l'autre comme cela est nécessaire. La présente invention comprend une méthode et un système utilisant à la fais l'alimentation directe et la réaction lors de l'utilisation d'un procédé en mode de réglage approximatif afin de soumettre une variable commandée à une nouvelle condition à la vitesse optimum en réponse à un ordre désignant la nouvelle condition. En se reportant à la figure 1, on y voit représenté un procédé industriel 10 ou un étage d'un procédé. La variable manipulée du procédé industriel 10 est commandée par un dispositif d'actionnement 11. La variable commandée du procédé 10 est mesurée au moyen d'un instrument 12. Le type de procédé 10 approprié pour la mise en oeuvre de la présente invention devra être à fonctionnement continu et devra avoir plus d'une condition de fonctionnement en état permanent. Par exemple, une unité dB distillation fonctionnant sur une base continue, mais pouvant produire des produits de composition différente ou fonctionner suivant des rendements différents, est un procédé auquel la présente invention pourrait être appliqué. Le dispositif d'actionnement 11 peut être n'importe quel type de moyen 35 d'actionnement proportionné à la variable à manipuler. Des exemples de tels dispositifs d'actionnement peuvent être des valves, des moteurs et des réchauffeurs. L'instrument 12 peut être n'importe quel type d'instrument proportionné au type de lavariable commandée à mesurer. Des exemples de tels instruments peuvent être des 'débitmètres, des thermocouples, des détecteurs de vitesse et des potentiomètres à positions. 15070 4 (2095246 : •- 4 10 L'instrument 12 délivre des signaux è la sortie 13 représentant la valeur de la variable commandée qui est mesurée par ledit instrument. Dans la réalisation représentée à la figure 1, la sortie de l'instrument 12 comprend des signaux électriques analogiques. Dans d'autres réalisations, la sortie peut comprendre des signaux électriques codés digitalement, ou des signaux analogiques pneumatiques, hydrauliques ou fluides. Les signaux à la sortie 13 sont délivrés sur la ligne 14 à un amplificateur de sommation 15, et sur la ligne 16 à un générateur de réponse 17. Une autre entrée au générateur de réponse 17 comprend la ligne d'entrée 18. Le signal sur la ligne d'entrée 18 peut être dérivé d'un réglage de potentiomètre manuel, d'un réglage de commutateur manuel ou d'une sortie analogique ou digitale d'un autre dispositif de traitement de données. Dans la réalisation de la figure 1, le signal sur la ligne 18 doit être un signal électrique analogique. Une autre entrée au générateur de réponse 17 comprend la ligne 19 portant des signaux repré-''S sentant la valeur des signaux de commande de la variable manipulée délivrée afin de commander le réglage du dispositif d'actionnement 11. Le générateur de réponse 17 fonctionne sur les trois entrées délivrées, comme on le décrira plus en détails par la suite, et fournit deux sorties, respectivement, sur les lignes 21 et 22. Comme représenté dans la figure,l'am-20 plificateur de sommation 15 soustrait le signal de la variable commandée sur la ligne 14, du signal sur la ligne 22 et délivre un signal d'erreur net sur la ligne 23. Un signal d'erreur net représente une erreur de position et alimente l'ensemble des circuits de compensation de réaction 24. Cet ensemble de circuits, par exemple, peut diviser le signal sur la ligne 23 25 par le gain du procédé, comme on le décrira par la suite, et fournir la dérivée du diviseur, appelée l'erreur compensée, et appliquer ce signal d'erreur sur la ligne 25 à l'intégrateur de sommation 26. Le type particulier de compensation utilisé peut être n'importe quel type parmi divers types appropriés pour convertir le signal d'erreur sur la ligne 23 en une suite de termes 30 et sur une échelle appropriée au fonctionnement précis de la variable manipulée après intégration. A l'intégrateur de sommation, le signal d'erreur sur la ligne 25 et le signal d'entrée sur la ligne 21 sont sorrmés et intégrés et le résultat est délivré à la sortie 27. Cette sortie représente la valeur de la variable manipulée à laquelle le dispositif d'actionnement 11 est 35 réglé. Ce signal est appliqué sur la ligne 19 au générateur de réponse 17 et sur la ligne 28 afin d'actionner ainsi le dispositif d'actionnement 11. Le fonctionnement de l'ensemble des circuits de la figure 1 à la fois en modes fin et approximatif sera maintenant décrit. En mode fin," l'entrée 18 demeure stable à une valeur représentant la valeur désirée de la variable commandée du procédé,,10. Etant donné que l'entrée 18 est une valeur à état 40 15070 5 2095246 permanent, le générateur de réponse 17 fonctionne, comme on l'expliquera par la suite, pour délivrer un signal de sortie sans valeur ou de valeur nulle sur la ligne 21. Le générateur de réponse 17 fonctionne également pour délivrer un signal de sortie sur la ligne 22 exactement égal à l'entrée 5 issue de la ligne 18 et représente ainsi la valeur d'état permanent désiré de la variable commandée du procédé. La valeur instantanée réelle de la variable commandée du procédé est délivrée sur la ligne 14 par l'instrument 12. Ces deux valeurs sont appliquées aux entrées opposées de l'amplificateur de sommation 15. 10 L'amplificateur de sommation compare la valeur désirée de la variable commandée à la valeur réelle de la variriable cotimandée et délivre la différence ou signal d'erreur sur la ligne 23 à l'ensemble des circuits de compensation de réaction 24. Le signal d'erreur ainsi appliqué par l'ensemble des sircuits 15 représente la direction et la grandeur de la correction à apporter à 15 la variable commandée pour ramener la variable commandée à sa valeur désirée. L'ensemble de circuits de compensation de réaction 24 divise le signal d'erreur par la valeur du gain de procédé, qui est une constante prédéterminée, et différentie le résultat. Ces deux fonctions peuvent être accomplies à l'aide d'ensemble de circuits électroniques disponibles dans le commerce. La valeur 20 du gain de procédé est normalement déterminée par expérimentation par le réglage pas à pas du dispositif d'actionnement 11, suivant une faible valeur prédéterminée, et en notant le changement correspondant en valeur mesurée de la variable commandée. La sortie de l'ensemble de circuit de compensation 24 est appliquée 25 comme une entrée à l'intégrateur de sommation 26. Comme indiqué précédemment, en mode fin, il n'y a pas de signal dérivé apparaissant sur la ligne 21 à partir du générateur de réponse 17. Donc, l'intégrateur dé sommation 26 intégre simplement le signal d'erreur compensé sur la ligne 25 et délivre le signal intégré sur la sortie 27, par la ligne 28, afin d'actionner ainsi 30 le dispositif d'actionnement 11. Le fonctionnement du dispositif d'actionnement • 11 en accord avec le signal sur la ligne 28 est d'une direction et d'une grandeur permettant la modification du procédé de façon que la variable commandée s'approche ou égale la valeur désirée apparaissant sur la ligne 22, réduisant ainsi l'erreur à zéro. 35 En raison du manque d'entrée dérivée sur la ligne 21, et de l'apparence d'un état permanent de l'entrée' 18 directement sur la ligne 22, le fonctionnement de l'ensemble des circuits de la figure 1 en mode fin est basiquement le même que celui des systèmes à réaction clâssiquess. En mode approximatif, cependant, le fonctionnement de l'ensemble des 40 circuits de la figure 1 est différent de celui des systèmes directe classiques. 15070 8 2095246 Dans les systèmes classiques, utilisait l'alimentation directe, un changement de l'entrée 18 produit un signal similaire à celui de l'entrée dérivée sur la ligne 21 qui représente la meilleure évaluation, basée sur des modèles mathématiques du procédé, du. signal nécessaire pour faire passer 5 le procédé de l'état initial au nouvel état de l'entrée 18. Dans le système de la figure 1, le signal représentant la nouvelle entrée est appliqué sur la ligne 18, un signal représentant l'état présent de la variable manipulée est délivré sur la ligne 19, et le signal représentant l'état présent de la variable commandée est délivré sur la ligne 16. Comme 10 on l'expliquera par la suite en se référant à la figure 9, le générateur de réponse 17 utilise ces signaux pour délivrer deux signaux de sortie différents. Le premier signal de sortie est sur la ligne 21 et comprend l'entrée estimée à la variable manipulée nécessaire pour faire passer le procédé de la valeur présente de la variable commandée à la valeur désirée de la 15 variable commandée comme délivré sur la.ligne d'entrée 18. Comme dans les systèmes directs classiques, l'entrée dérivée est basée sur le modèle du procédé. En supplément au signal sur la ligne 21» le générateur de réponse 17 délivre un signal sur la ligne 22. Ce signal est la réponse possible calculée 20 de ia variable commandée à l'opération du dispositif d'actionnement 11 en accord avec l'entrée dérivée délivrée sur la ligne 21. Le signal de réponse possible calculé sur la ligne 22 est également basé sur le modèle mathématiques du procédé, en tenant compte du temps mort du procédé. Les systèmes directs classiques ne délivrent pas ce signal. 25 Le signal dérivé sur la ligne 21 est délivré à l'intégrateur de sommation 26. On peut supposer que le signal d'erreur sur la ligne 25 est initialement égal à zéro, et donc, que l'intégrateur de sormiation 26 intégre simplement le signal dérivé sur la ligne 21. Le signal de commande résultant à la sortie 27 est appliqué sur la ligne 28 au dispositif d'actionnement 11. Le signal 3° ainsi appliqué commande normalement le dispositif d'actionnement sur une base "temps optimum'*. Ceci signifie que le dispositif d'actionnement est entraîné à sa limite prédéterminée de façon à faire passer le procédé 10 à la vitesse la plus rapide possible, au nouvel état. Le générateur de réponse 17 détermine la valeur et le temps permettant de délivrer le signal d'entrée 35 dérivé afin d'entraîner le dispositif d'actionnement à sa valeur limite. Puis, le générateur de réponse 17 termine le signal d'entrée dérivé pour une période de temps calculée de ce fait., comme on l'expliquera ultérieurement. Après le temps calculé, le générateur de réponse délivre une entrée dérivée sur la ligne 21 de direction opposée à l'original. Cette entrée dirivée, 40 lorsqu'elle est intégrée, provoque l'entraînement du dispositif de commande 71 15070 7 2095246 11 à la valsur calculée pour celui-ci afin de maintenir finalement, en mode fin, la variable commandée à la valeur d'état permanent désiré. La réponse réelle de la variable commandée au fonctionnement du dispositif d'actionnement 11 est mesurée par l'instrument 12. Ce signal est délivré 5 sur la ligne 14 au circuit de sommation 15, où il est comparé à la réponse possible calculée apparaissant sur la ligne 22. Cette comparaison indique la manière suivant laquelle la variable cormiandée du procédé suit la réponse calculée. Toute différence entre les deux réflète le résultat de perturbations • extérieures quelconques au procédé se produisant pendant le mode approximatif 10 ou reflète toutes imprécisions dans l'équation modèle du procédé. Ce signal d'erreur est délivré sur la ligne 23 à l'ensemble des circuits de compensation de réaction 24 où il est, par exemple, divisé par le gain et différentié, comme pour le mode fin. Le signal d'erreur compensé ainsi produit est délivré sur la ligne 25 à l'intégrateur de sommation 26. L'inté-15 grateur de sommation intègre ainsi le signal d'erreur différentié et délivre un signal sur la sortie 27 afin d'ajuster le dispositif d'actionnement 11 afin de compenser les perturbations extérieures ou les imprécisions dans l'équation modèle du procédé. Basée sur le modèle, la réponse possible calculée sur la ligne 22 atteint 2® finalement la valeur d'état permanent. A ce moment, le système est automatiquement en mode fin, étant donné qu'il n'y a aucune commutation à ce moment du mode approximatif au mode fin comme dans un système classique. La méthode de la présente invention est représentée par le diagramme de la figure 2. Certaines des étapes de la méthode générale représentée dans 25 la figure 2 sont illustrées en détails dans les diagrammes des figures 3-7 qui concernent plus particulièrement une réalisation digitale. La méthode de la figure 2 peut être exécutée par divers types d'appareils. Le premier exemple déjà indiqué est le système à circuits analogiques de la figure 1. D'autres exemples comprennent les équivalents pneumatiques, 30 hydrauliques, ou fluides de l'ensemble des circuits analogiques de la figure 1, ou des circuits électriques digitaux équivalents à ceux-ci. Un autre exemple d'appareil utilisé cornue une réalisation pour la péthode de la figure 2, comprend un système d'ordinateur universel digital programmé tel que celui représenté dans la figure 8. 35 En se reportant à la figure 8, on y voit représenté le procédé industriel 10 ou l'étage de procédé 10 dans lequel la variable manipulée est commandée par un dispositif d'actionnement 31. Ce dispositif d'actionnement donnera le même résultat que le dispositif d'actionnement 11 de la figure 1, mais sera actionné par des signaux digitaux plutSt que par des signaux analogiques. 40 D'une manière similaire, la variable- commandée du procédé est mesurée au 15070 a 2095246 moyen d'un instrument 32 qui mesure la même variable que l'instrument 12 de la figure 1, mais qui délivre des signaux électriques digitaux. Le dispositif d'actionnement 31 et l'instrument 32 sont raccordés à un ordinateur digital universel 33 par un canal entrée/sortie 34. Certains ordinateurs 5 digitaux universels sont particulièrement adaptés pour la commande de procédé, tels que l'ordinateur d'acquisition de données et de corrmande IBM 1800. Dans ces ordinateurs de commande de procédé, un canal I/O (entrée/sortie] 34 est prévu pour convertir l'information digitale de l'ordinateur en signaux analogiques pour 1'actionnement d'un dispositif d'actionnement analogique 10 et pour la conversion des signaux analogiques d'un instrument analogique en signaux digitaux pour l'ordinateur. Des entrées manuelles au système comparables à la ligne d'entrée 1B de la figure 1 sont réalisées dans un système d'ordinateur digital universel par un terminal d'actionnement 35. Le terminal est raccordé à un canal entrée/ 15 sortie 36 et transmet des informations digitales de l'opérateur à l'ordinateur. La méthode de la figure 2, et conme on le voit plus en détail dans les figures 3-7, est appliquée dans un ordinateur digital universel au moyen d'un programme d'ordinateur. Le programme est incorporé dans un jBU de cartes délivré à un lecteur de cartes 37. Le lecteur de cartes lit le jeu de cartes 20 et communique le programme à l'ordinateur digital universel 33 au moyen d'un canal entrée/sortie 38. L'ordinateur digital n'a pas la possibilité d'emmagasiner tous les programmes délivrés, et, il emmagasine donc les parties du programme n'étant pas immédiatement utilisées dans un dispositif d'emmagasinage de données 39. Un exemple d'un tel dispositif d'emnagasinage de données 25 peut être le dispositif d'emmagasinage à accès sélectif IBM 2310 (Mémoire à disques). Le dispositif d'emnagasinage de données 39 est raccordé à l'ordinateur au moyen d'un canal entrée/sortie 40. La méthode représentée dans les figures 2-7 est représentée sous le format du diagramme utilisé par les programmeurs d'ordinateurs pour écrire 30 des programmes qui peuvent être perforés sur des cartes et délivrés à un" lecteur de cartes 37. Donc, l'application directe de diagrammes d'écoulement à un programme d'ordinateur est relativement simple, comme le comprend l'homme de l'art. En se reportant à la figure 2, on voit que le procédé 10 est le même 35 que celui représenté dans les figures 1 et 8. Aux fins d'explications, la partie en mode approximatif de la méthode représentée sera décrite en premier. Le bloc 50 représente le signal d'entrée délivré à l'ordinateur digital universel 33 de la figure 8, par le terminal d'actionnement 35, ou peut comprendre le signal d'entrée délivré sur la ligne 18 de la figure 1 au 40 générateur de réponse 17. L'entrée indique la nouvelle valeur désirée de la 71 15070 9 209S246 variable commandée du procédé. Basée sur cette entrée, la méthode procède à l'étape 51, soit le calcul de l'entrée dérivée. Celle-ci est 1s signal délivré sur la ligne 21 de la figure 1 par le générateur de réponse 17. Définie basiquement, l'entrée dérivée est la dérivée par rapport au temps de 5 la variable manipulée qui provoque le passage au nouvel état désiré de la variable commandée à une vitesse temps-optimum. Ceci peut être mieux visualisé en se reportant à la figure 10. Dans la figure 10, C1 indique la valeur à état permanent initial de la variable commandée. C2 représente la nouvelle valeur désirée de la variable commandée 10 délivrée par l'entrée 50. M1 représente la valeur à état permanent initial à laquelle la variable manipulée est réglée afin de maintenir la variable commandée à la valeur C1. Le rapport entre Ml et C1 est représenté par le modèle suivante représentant le rapport à état permanent du procédé: M1=C1/G, dans laquelle G représente le gain de procédé, défini précédemment. D'une 15 manière similaire, M2 représente la valeur à état permanent de la variable manipulée pour maintenir la variable commandée à la nouvelle valeur désirée C2. M2 se rapporte à C2 de la même manière, à savoir: M2=C2/G. Dans la figure 10, les lignes 55 et 56 représentent les limites de manipulation du dispositif d'actionnement 11 ou 31. Par exemple, une valve 20 ne peut être ouverte que jusqu'à sa limite d'ouverture et ne peut être fermée que jusqu'à un certain point limite sans arrêt total du procédé. Ainsi,, l'action de commande à exécuter par le fonctionnement en mode approximatif afin de faire passer le procédé de l'état C1 à l'état C2 dans le moindre temps est celle représentée par l'actionnement du dispositif d'actionnement 25 à proximité de sa limite. Ceci est représenté en changant la variable manipulée de M1 à M1+AM. _ A un moment quelconque ultérieur, la variable manipulée devra être passée à l'état M2. En mode approximatif, le modèle mathématique pour le procédé 10 est dynamique et, d'une manière classique, représentée par l'équa-30 tion différentielle de premier ordre suivant: CCt) = G M(t-D) - T d^[t] ; dans laquelle D représente le temps mort du procédé et T représente la constante de temps du procédé. A la fois le temps mort et la constante de temps sont des constantes du procédé 10 qui sont déterminées par expérimentation. 35 Basé sur cette équation, le temps de commutation (ts), comprenant le temps depuis l'actionnement du dispositif d'actionnement à sa limite jusqu'au temps où le dispositif d'actionnement- retourne à une valeur.M2,- est déterminé par l'équation suivante: (C2-C1) 1 ts = D.log |^1 AM.G j 15070 10 2095246 Ainsi, l'étape 51 comprend le calcul AM et la délivrance de n dérivée par rapport au temps au temps initial, en calculant le temps de commutation ts, en calculant la modification de la variable manipuléé nécessaire pour passer de M1+AM à M2, et la délivrance de la dérivée du résultat par rapport au 5 temps au temps (t+ts). Le dispositif réalisant ce calcul sera décrit plus en détails en se reportant aux figures 3-7 et 9. Etant donné que la sortie de l'étape 51 est associée au temps, une méthode d'indication du temps 60 forme une partie de la méthode, comme on l'expliquera ultérieurement. La sortie dérivée de l'étape 51 est envoyée au connecteur 61, afin 10 de procéder à l'étape 62 et également à l'étape 63. L'étape 62 comprend le calcul de la réponse possible pour la variable comnandée du procédé en réponse à l'entrée dérivée de l'étape 51. Cette étape est basée sur l'équation représentant CCt3, la réponse de la variable commandée par rapport au temps, laquelle réponse est représentée dans la figure 10. 15 A l'étape 63, l'entrée dérivée de l'étape 51 et toute erreur compensée sont sommées algébriquement. L'erreur compensée sera discutée ultérieurement. A l'étape 64, les sommes des étapes 63 sont intégrées et utilisées pour actionner le dispositif d'actionnement 11 ou 31. Dans la réalisation de la figure 1, les étapes 63 et 64 sont combinées dans l'intégrateur de sommation 20 26, et dans le dispositif de la figure 0, les étapes d'addition algébrique (étape 63] et d'intégration (étape 64) sont des opérations programmables bien connues de l'ordinateur digital 33. Lors de l'intégration, la sortie résultante est utilisée à l'étape 65 pour actionner le dispositif d'actionnement 11 ou 31. Dans la réalisation 25 de la figure 1, la sortie de l'intégrateur de sommation 26 est appliquée directement au dispositif d'actionnement analogique 11, et dans la réalisation de la figure 8, le résultat de l'intégration est délivré par l'ordinateur, par le canal entrée/sortie 34 afin d'actionner le dispositif d'actionnement 31. 30 A l'étape 66, l'instrument 12 ou 32 délivre une sortie. Dans la réalisa tion de de la figure 1, la sortie 13 de l'instrument 12 est délivrée sur la ligne 14 et dans la réalisation de la figure 8, la sortie de l'instrument 32 est délivrée, par le canal entrée/sortie 34, à l'ordinateur digital 33. A l'étape 67, la sortie de l'instrument 12 ou 32 est comparée à la 35 réponse possible calculée à l'étape 62. La comparaison est obtenue dans la réalisation de la figure 1 par l'amplificateur de sommation 15 et dans la réalisation de la figure 8 par l'ordinateur digital universel 33. Le signal d'erreur résultant de cette comparaison représente la différence entre la réponse possible calculée à partir de l'étape 62 et l'état réel 40 de la variable commandée telle que mesurée à l'étape 66. Toute différence 71 15070 n 2095246 8st le résultat de, soit une imprécision du modèle du procédé comme employé à l'étape 51, soit le résultat d'une modification extérieure quelconque affectant le procédé 10 en mode approximatif. Comme la sortie de l'étape 67 représente l'erreur instantanée dans 5 la variable conmandée, cette sortie est convertie en échelle et en forme dérivée pour comr.iander la variable manipulée à l'étape 68. Ceci est réalisé en divisant le résultat de l'étape 67 par la constante G représentant le gain de procédé déterminé expérimentalement, puis en différentiant ce résultat. Cette étape est facilement réalisée par l'ordinateur digital universel programmé 10 de la figure 8 et par l'ensemble des circuits de compensation de réaction 24 de la figure 1. Le résultat de l'étape 68 est alors délivré à l'étape 63 où il est sonné avec l'entrée dérivée de l'étape 51. La sorrme résultante est intégrée à l'étape 64 comme décrit précédemment et utilisée pour actionner le dispositif 15 d'actionnement 11 ou 31 aomme représenté à l'étape 65. En résumé, l'entrée 50 faisant passer la valeur désirée de la variable commandée de C1 à C2 provoque l'application par l'étape 51 de l'entrée dérivée AM initiale à l'étape 63 où elle est sommée avec toute réaction d'erreur et intégrée à l'étape 64 et, à l'étape 65, actionne le dispositif d'actionnement 20 de la quantité AM. En mime temps, la réponse possible de la variable corrmandée C est déterminée à l'étape 62 et comparée à l'étage 67 à la valeur mesurée réelle de la variable conmandée délivrée par la sortie de l'instrument à l'étape 66. Cette comparaison indique toute erreur par la variable conmandée ne suivant pas avec précision sa réponse calculée. Toute erreur est compensée 25 par le passage des termes de la variable commandée absolue aux termes de la variable manipulée dérivée à l'étape 68 et par l'application de ladite erreur à sommer à l'étape 63. A l'étape 63, l'erreur est sommée, intégrée à l'étape 64 et appliquée de façon à régler le dispositif d'actionnement à l'étage 65 afin de compenser toute imprécision dans le modèle direct du 30 procédé ou toute modification extérieure pouvant être appliquée au procédé en mode approximatif. Ultérieurement, l'étape 51 délivre le signal dérivé à l'étape 63 qui, lorsqu'intégré à l'étape 64, actionne le dispositif d'actionnement 65 afin de ramener le dispositif d'actionnement à la valeur M2, telle que modifiée par un signal d'erreur de réaction quelconque. 35 Le mode approximatif est terminé lorsque la variable commandée C atteint la nouvelle valeur désirée C2 comme déterminé par l'étape d'entrée 50. Toutes les erreurs étant réglées au moyen de la présente invention, le résultat de la réponse possible calculée de l'étape 62 et la sortie mesurée réelle de l'étape 66 de la variable commandée atteindront la nouvelle valeur C2 40 en même temps. Lorsque celles-ci atteindront la valeur C2,. le mode approximatif 2095246 15070 sera terminé par définition. A cet instant, la sortie de l'étape 62 sera égale à la valeur C2 déterminée par l'étape d'entrée 50. En cas d'erreur, les étapes de réaction 67, 68, 63, 64 et 65 fonctionnent de façon à régler la variable manipulée de façon à compenser l'erreur. A cet instant, le système 5 fonctionne en mode fin de manière normale. Ainsi, il n'y a pas de commutation formelle du mode approximatif au mode fin mais plutôt un changement automatique qui peut être défini comme le moment où la variable conmandée C ou la réponse possible calculée de l'étage 62 atteint la valeur C2. L'application détaillée dans l'ordinateur digital universel 33 de la 10 figure 8 des étages 51 et 62 sera maintenant décrite en se référant aux figures 3-7. , Afin de rendre l'utilisation des systèmes à ordinateur digital universel plus économique, l'usage en ce qui concerne les commandes de procédé a été de faire fonctionner l'ordinateur dans un mode de multi-traitement. Ceci 15 signifie que l'ordinateur ne peut pas consacrer tout son temps à un programme unique, mais doit plutôt diviser sa capacité parmi plusieurs programmes. Donc, l'ordinateur ne peut pas être en vérification continue pour déterminsr le cas où une entrée du terminal d'actionnement 35 signale une demande de changement de la variable commandée. L'approche normale pour tous les actionnements 20 du terminal 35 par rapport à l'ordinateur 33 doit être conduite avec un programme de terminal spécial enmagasiné dans la mémoire de l'ordinateur. Les communications entre le terminal et l'ordinateur sont ainsi conduites sous la commande du programme du terminal et dans le cas où l'opérateur du terminal indique un changement dans la variable comnandée, cette information 25 est emmagasinée par le programme du terminal dans une position sélectionnée de la mémoire de l'ordinateur. L'ordinateur contient un moyen de chronologie et, à des intervalles périodiques, tel qu'une fois toutes les dix secondes, amorce l'étape 100. L'étape 100 fait intervenir l'étape 101 qui provoque la lecture de l'infor-30 mation emmagasinée dans la position sélectionnée dans la mémoire de l'ordinateur et l'étape 102 provoque la comparaison de cette information à l'information dans une autre position de la mémoire de l'ordinateur définie corrma "DERNIER S1", qui est le réglage désiré précédent pour la variable de sortie C. Si ces deux valeurs sont égales, l'étape de comparaison 102 se rapporte 35 à l'étape 103. Càteétage est simplement une sortie du petit sous programme comprenant les étapes 100-103. Si, cependant, la comparaison indique que les deux valeurs ne sont pas égales, l'étape de comparaison 102 sort sur l'étape 104. La référence à l'étape 104 peut comprendre l'appel du programme commençant avec l'étape 104 du dispositif d'emmagasinage de données 39 dans la mémoire de l'ordinateur. 40 COPY f 71 1507 Ô 13 2Ô95246 Dans ce programme, l'étape 1D4 provoque le réglage d'une position dans la mémoire appelée C2 à la nouvelle valeur S1 délivrée comme l'entrée de l'étape 101 qui est la nouvelle valeur désirée de la variable conmandée. A l'étape 105, la nouvelle valeur à état permanent de la variable manipulée 5 CH2) correspondant à la nouvelle valeur désirée de la variable commandée C2 (C2) est calculée suivant M2 = -=r- . Dans cette équation, G est une constante b emmagasinée dans la mémoire de l'ordinateur représentant le gain de procédé, décrit précédemment. A l'étape 106, la valeur de la variable commandée est déterminée, par 10 la lecture de la sortie de l'instrument 32. La sortie de l'instrument est appelée signal S5. L'ordinateur 33 réalise l'étape 106 par la lecture, par l'intermédiaire du canal 34, de la sortie de l'instrument -32. A l'étape 107, la position dans la mémoire représentant la valeur initiale de la variable commandée (C1) est réglée à la valeur (S5) lue à l'étape 15 106. La valeur initiale de la variable manipulée (M1) est alors calculée à partir de la valeur initiale de la variable commandée suivant l'équation représentée et en utilisant le même gain de procédé (G) utilisé à l'étape 105. La valeur (MU représente la valeur à état permanent de la variable manipulée nécessaire pour maintenir la variable commandée (C1) à sa valeur 20 présente. Le connecteur 109 sert simplement à illustrer la progression de l'étape 108 de la figure 3 à l'étape 110 de la figure 4. A l'étape 110, la sortie réelle par l'ordinateur au dispositif d'actionnement 31, est lue. Le signal tel qu'il est lu, est appelé signal S4. L'application du signal au dispositif 25 d'actionnement 31 est continue et est délivrée à partir d'un registre dans le canal entrée-sortie 34. L'ordinateur échantillonne simplement le contenu de ce registre afin d'accomplir l'étape 110. A l'étape 111, la valeur réelle de la variable manipulée (S4) est comparée à la valeur à état permanent de la variable manipulée (MD comme déterminé à l'étape 108 augmentée d'une 30 tolérance prédéterminée positive ou négative. Si la valeur réelle de la variable manipulée (S4) est à l'intérieur de cette gamme de tolérance, le système fonctionne d'une manière satisfaisante à l'intérieur de la gamme de commande à état permanent, ou mode fin. Dans ce cas, la comparaison indique que la méthode de contrôle en mode approximatif peut être utilisée et que 35 l'on peut passer à l'étape 112. Si, cependant, la valeur réelle de la variable manipulée (S4) ne se trouve pas à l'intérieur de la gamme de tolérance, le système peut répondre en mode fin à une perturbation extérieure extrêmement importants appliquée au procédé ou peut subir une modification du mode approximatif. Dans l'un 40 ou l'autre cas, la méthode de la figure 2 ne peut pas être utilisée et la COPY 15070 14 2095246 comparaison va au connecteur 113. Le connecteur 113 se réfère à une méthode de commande à alimentation directs non optimum classique, et sera traitée ci-après en se référant à la figure 6. En continuant avec la méthode temps-optimum de commande en mode appro-5 ximatif, on voit que la nouvelle entrée (S1) représentant la nouvelle valeur de la variable commandée (C2) est comparée à nouveau à la valeur précédente (DERNIER S1) à l'étape 112. A la différence de la comparaion de l'étape 102, cette comparaison indique si la nouvelle valeur est plus importante ou plus petite que la valeur précédente. En se référant de plus à la figure 10 10, cette comparaison indique si AK sera limité par la limite 55,' M(max.), ou par la limite 56, M(min.)■« Si la nouvelle valeur (S1J est plus petite, AM est calculé à l'étape 114 en soustrayant la valeur initiale de la variable manipulée (M1) de la limite inférieure, (M(min.). Si, cependant, la nouvelle valeur désirée de la variable commandée est plus importante, corrme représenté 15 dans l'exemple de la figure 10, AM est déterminé à l'étape 115 en soustrayant la valeur initiale de la variable manipulée (M1) de la limite supérieure 55, M (max.). Lors du calcul de AM suivant l'une de ces deux manières, le connecteur 116 indique que la méthode se déroule alors comme indiqué par le connecteur 20 117 de la figure 4 à l'étape 118 de la figure 5. L'étape 118 comprend une série de calculs programmables directement vers l'avant utilisant la valeur déterminée aux étapes précédentes. Dans ces calculs, C1 de l'étape 107 est soustrait de C2 de l'étape 104. Puis, AM de l'étape 115 ou 114 est multiple par la constante G, traitée précédemment. La différence de la soustraction 25 C2-C1 est alors divisée par le produit AM x G. Le quotient résultant est alors soustrait de 1 afin de former le résultat des calculs de l'étape 118, appelé "l'argument". L'étape 119 comprend des calculs supplémentaires à effectuer sur "l'argument" obtenu à partir de l'étape 118. Le premier calcul comprend réellement 30 une consultation d'un tableau, à partir d'un tableau errmagasiné dans la-mémoire de l'ordinateur, du logarithme du nombre comprenant l'argument. Le logarithme résultant est alors multiplié par une constante prédéterminée D. Cette constante prédéterminée représente le temps mort du procédé et a été déterminée précédemment comme discuté ci-dessus. Le résultat de cette 35 multiplication est le temps (ts) entre l'application du signal pour commander le dispositif d'actionnement à sa limite et le temps de retour du dispositif d'actionnement à la nouvelle valeur de la variable manipulée comme représenté à la figure 10. A l'étape 120, le temps courant signifiant le temps du jour, tel qu'obtenu 40 à partir du total d'accumulation gardé par le dispositif de synchronisation 71 15070 15 2095246 utilisé à l'étape 100, sst emmagasinée à la position de la mémoire de l'ordinateur référencée "ti". A l'étape 121, la quantité AM obtenue à l'étape 114 ou l'étape 115 est divisée par la constante prédéterminée AT. La constante prédéterminée 5 AT représente la période entre les signaux issus du dispositif de synchronisation 60 dans la figure 2. Ceci est le temps entre échantillons, ou temps d'échantillonnage du système. Le quotient résultant est alors emmagasiné dans une position de la mémoire de l'ordinateur et référencé comme la dérivée "au temps (ti) de M par rapport. 10 A l'étape 122, un autre calcul est effectué, dont le résultat est appelé la dérivée de M en fonction du temps, au temps (ti+ts). Ce calcul comprend l'addition de la quantité AM de l'étape 115 ou de l'étape 114 à la quantité référencée M1 de l'étape 108, cette somme soustraite de la quantité M2 de l'étape 105. Le reste de cette soustraction est alors divisé par la constante 15 prédéterminée AT, discuté ci-dessus. Le quotient résultant est alors emmagasiné dans une position de la mémoire de l'ordinateur référencée comme la dérivée de M en fonction du temps (ti+ts). L'étape 123 nécessite l'emmagasinage d'.un 0 à la position de la mémoire référencée comme la dérivée de M en fonction du temps au temps (ti), ou 20 (ti+ts). Tous les nombres à utiliser pour alimenter l'entrée dérivée (S3) de l'étape 51 ont maintenant été emmagasinés. Le connecteur 124 de la figure 5 indique maintenant que la méthode continue au connecteur 125 de la figure 7. Ce connecteur indique la jonction 25 de, soit les étapes de calcul temps-optimum discutées à l'instant, soit des calculs non optimum que l'on traitera maintenant en se reportant à la figure 6. Le connecteur 113 de la figure 6 a été atteint à partir de l'étape de connexion 111 de la figure 4 dans laquelle la valeur mesurée réelle (S4) 30 de la variable manipulée différerait de la valeur à état permanent (M1) de celle-ci d'une quantité supérieure à une tolérance prédéterminée. Ainsi, plutôt que d'utiliser la base temps-optimum pour modifier le procédé comme basé sur les calculs de la figure 5, les calculs non optimum classiques seront utilisés. La première étape de ces calculs 130 est de déterminer 35 un nombre représentant le temps présent du jour (t) dans une position de la mémoire de l'ordinateur référencée comme (ti). A l'étape 131, la quantité M1 de l'étape 108 est soustraite de la quantité M2 de l'étape 105. Le reste est alors divisé par la quantité prédéterminée AT, traitée précédemment. Le quotient résultant est emmagasiné dans la position 40 de la mémoire de l'ordinateur référencée comme la dérivée de M en fonction du 15070 16 2095246 temps au temps (ti). A l'étape 132, la position dans la mémoire référencée cormne la dérivée de M en fonction du temps, au temps (ti), est déterminée avec le nombre 0. ® Ceci termine les calculs pour le traitement "non optimum" du procédé. Le connecteur 133 de la figure 6 se réfère donc à l'étape 125 de la figure 7 où la méthode rejoint les calculs de la branche "temps optimem" de l'étape de connexion discutée précéderrment. Le connecteur 135 indique que les étapes restantes sont conduites sous la comnande continue d'un dispositif de syn-chronisation 60. Ce dispositif de synchronisation BQ délivre une impulsion de fonctionnement à chaque période d'échantillonnage (AT) afin de réaliser ainsi les étapes restantes de la figure 7. La première étape de la séquence est l'étape 136. L'étape 136 comprend la récupération des signaux emmagasinés à la position de la mémoire de l'or-dinateur référencée comme la dérivée de M en fonction du temps, au temps (t), au moment où le signal est reçu du dispositif de synchronisation 60. Les signaux ainsi récupérés sont référencés S3 (t) et sont délivrés, par le connecteur 61, aux étapes 139 et 140. Le connecteur 61 est le même connecteur 61 tel que représenté à la figure 2. L'étape 139 comprend la fin de 2f? l'étape 51 en ce qui concerne l'alimentation de l'entrée dérivée (S3) à l'étape 63 de la figure 2 et l'étape 140 comprend la première étape dans l'étape 62 de la figure 2. Aux fins d'explications, plusieurs des opérations de l'étape 166 à divers moments, seront traitées. 25 Le temps de l'opération initiale du dispositif de synchronisation 60 sera égal au temps (ti). Ainsi, à l'étape 136, la récupération comprend la récupération du signal à la position dans la mémoire de l'ordinateur référencée comme la dérivée de M en fonction du temps, au temps (ti). Suivant que la branche"temps-optimum" ou "non optimum" a été utilisée, cet ensemble 30 de signaux emmagasiné est soit celui obtenu à partir de l'étape 121, soit celui obtenu à partir de l'étape 131. Au fonctionnement suivant du dispositif de synchronisation 60, le temps est (ti+AT). L'étape de récupération récupère donc les signaux représentant la dérivée de M en fonction du temps à ce temps. Ce nombre est soit celui 35 obtenu à partir de l'étape 123, soit celui obtenu à partir de l'étape 132, et, dans tous les cas, est □. Lorsque le dispositif de synchronisation 60 fonctionne au temps (ti+ts), l'étape de récupération 136 récupéré soit le nombre obtenu, cornue le résultat de l'étape 122, soit celui obtenu de l'étape 132, suivant la branche utilisée. ^ En revenant.à l'étape 140, celle-ci comprend l'intégration de S3 (t) 71 15070 17 2095246 temps tel qu'obtenue à partir de l'Étape 136. Le fonctionnement de l'ordinateur pour accomplir cette intégration comprend simplement l'accumulation algébrique de chaque entrée dérivée CS3) telle que reçue à partir de l'étape 136. Ceci est le calcul qui serait égal au calcul obtenu à l'étape 64 de la figure 5 2 è condition qu'il n'y ait aucune erreur compensée comprise dans l'intégration. La note pour l'étape 140 indique la reconnaissance que le dispositif d'actionnement 31 ne fonctionnera seulement qu'approximativement à l'intérieur des limites MCmax.) à MCmin.), lesquelles limites auront été utilisées dans le calcul de AM. Un essai peut être réalisé pour vérifier le résultat du 10 calcul de l'étape 140 (S4*) comparé à ses limites comme un type de procédure de recherche d'erreur. Ceci n'est pas une exigence pour l'étape 140. L'étape 141 comprend un calcul relativement complexe de la réponse possible (S2). A cette étape, la sortie de l'étape 140 (S4*), non pas pour le temps actuel [t], mais plutât pour un temps précédent tt-D), est multiplié 15 par la constante G traitée précédemment. □ représente le temps mort du procédé et est prédéterminé comme discuté précédemment. S4 (t-D).se réfère donc à la sortie de l'étape 140 à un temps précédent particulier. A partir de ce produit, est soustrait le reste de l'équation dans laquelle T représente la constante de temps du procédé, qui est une autre constante prédéterminée 20 discutée précéderrment, et S2 (t) représente le résultat présent du calcul à partir duquel est soustrait le résultat immédiatement précédent appelé S2 Ct-AT) cormie représenté, le reste étant divisé par AT, représentant la constante de temps prédéterminée du dispositif de synchronisation 60. Cette équation est la plus facile pour la visualisation de l'étape 141. En pratique, 25 le calcul sera fait suivant l'équation suivante: IG.S4*(t-D] + (T/AT].S2(t-AT)I b^LtJ " I1-T/ATI Les calculs conduits suivant l'équation ci-dessus comprennent l'emmagasinage Ide S4 (t-D) et S2(t-AT) jusqu'à ti, la multiplication, la division, l'addition et la soustraction, toutes ces opérations étant accomplies facilement: par 30 l'ordinateur digital universel 33, dont la programmation pour réaliser les calculs est toute à fait directe. Le résultat de l'étape 141 comprend la réponse possible calculée CS2) du procédé 10 comme résultat de l'entrée dérivée appliquée (S3) délivrée comme étape 139. La réponse possible calculée est délivrée par le connecteur 35 142 à l'étape 67 de la figure 2 par l'étape 143. La ligne en pointillés 144 du connecteur 142 au dispositif de synchronisation 60 représente simplement que le cycle complet de fonctionnement comprenant les étapes 136, 139-143 a été accompli en réponse à la sortie d'impulsion du dispositif de synchronisation, et se produira au temps d'échantillonnage suivant en réponse à 71 15070 18 2095246 la sortie de l'impulsion suivante du dispositif de synchronisation. En se référant de plus à la figure 2, l'entrée dérivée (S3) 139 de la figure 7 comprend la sortie de l'étape 51 de la figure 2 coirtrie délivrée à l'étape 63. La réponse possible calculée (S2) 143 de la figure 7 comprend 5 la sortie de l'étape 62 comme appliquée à l'étape 87 de la figure 2. En conséquence, la réponse possible (S2) est comparée à l'état réel (S5) du procédé 10 à l'étape 67. Toute erreur détectée est compensée à l'étape 6B et sommée à l'étape 63 avec l'entrée dérivée présente (S3) à partir de l'étape 139 de la figure 7. La somme est intégrée à l'étape 64 (S4) et utilisée 10 pour actionner le dispositif d'actionnement à l'étape 65.. Ainsi, que la branche "temps optimum" de la figure 5 ou la branche "non optimum" de la figure 6 soit sélectionnée par l'étape de raccordement 111 de la figure 4, l'entrée dérivée (S3) sera calculée en conséquence, et similairemsnt, la réponse possible (S2) sera de la même manière calculée en conséquence. A Ç Ainsi, la méthode de la présente invention fournit une manière de compensation pour toute imprécision dans le traitement direct du procédé, ou de compensation pour toute modification extérieure appliquée au procédé en mode approximatif. Le fonctionnement de la méthode des figures 3-7 en mode fin sera mainte- 20 nant traité brièvement. En se reportant à l'étape 123 de la figure 5 et à l'étape 132 de la figure 6, on rappelera que la partie mise dans la mémoire de l'ordinateur et référencée conme la dérivée de M par rapport au temps à tous les temps autres que le temps (ti), et à l'étape 123, autre que (ti+ts), est réglée à zéro. 25 Ainsi, a l'étape 136 de la figure 7, lorsque la dérivée est récupérée, l'entrée dérivée (S3) ainsi récupérée sera égale à zéro à n'importe quel moment autre que (ti) ou (ti+ts). Etant donné que l'entrée dérivée ainsi délivrée est égale à zéro, l'intégration ultérieure à l'étape 64 de la figure 2 comprend l'addition du 0 à la valeur existante. Le résultat de l'étape 64 comprend 30 le signal S4 qui est utilisé pour actionner le dispositif d'actionnement à l'étape 65. Cette sortie est la valeur de l'intégration et est égale à la valeur M2 comme représentée à ia figure 10 suivant tout ajustement d'erreur. D'une manière similaire, en ce qui concerne l'étape 140, l'intégration de S3 s'arrête lorsque le signal d'entrée dérivé S3 est nul et, après que 35 les signaux dérivés en mode approximatif aient été délivrés au temps (ti) pour^ réponse "non optimum", et au temps (ti) et (ti+ta) pour la réponse temps optimum,le résultat de l'intégration demeure stationnaire à la valeur M2. A l'étape 141, la valeur S4* de l'étape 140 sera d'une manière similaire la valeur M2 après le temps mort D. Cette valeur égale à M2 est alors mul- 40 tipliéa par le gain de procédé G et donc égale à la valeur désirée de la 71 15070 19 2095246 10 variable de sortis du procédé C2. Comme la valeur résultante demeure alors constante étant donné qu'aucune augmentation dans la valeur S4 ne se produit, S2(t) est égal à la valeur immédiatement précédente S2(t-AT). Le numérateur pour la dernière partie de l'équation est donc égal à zéro, si bien que la réponse possible calculée (S2) est égale à la valeur désirée de la variable de sortie du procédé CC2) délivrée depuis l'étape d'entrée 50 de la figure 2. Cette sortie constante est délivrée à l'étape 143 comme la sortie de l'étape 62 dans la figure 2. Toute déviation de l'étape de la variable 'de commande de procédé mesuré 66 comprend donc une erreur lors de la comparaison à l'étape 67, à la valeur constante de l'étape 62. Cette différence est compensée à l'étape 68 et appliquée par une boucle de réaction à l'étape 63, intégrée à l'étape 64 et utilisée pour actionner le dispositif d'actionnement à l'étape 65 afin de corriger ainsi toute erreur de mode fin du procédé. De cette manière, la méthode représentée dans les figures 2-7 commute automatiquement le mode apprd imatif en mode fin. En se reportant à la figure 9, on décrira maintenant l'ensemble des circuits électroniques comprenant le générateur de réponse 17 de la figure 1. Comme on l'a vu précédemment, l'entrée analogique au système peut comprendre un potentiomètre réglable manuellement 150. Le signal analogique résultant est délivré sur la ligne 18 au générateur de réponse 17. Ce signal d'entrée est délivré à un circuit d'emmagasinage 151 et à une entrée d'un circuit de comparaison 152. Dans le circuit de comparaison, cette entrée CS1) est comparée à la valeur immédiatement précédente de l'entrée (S1) du circuit de retard 151. Si la comparaison indique que l'entrée présente (SU est plus grande que la précédente, un signal de sortie est délivré sur la ligne 153 afin d'actionner le circuit de porte 154. Si, cependant, l'entrée présente (S1) est la plus petite, un signal de sortie est délivré par le comparateur sur la ligne de sortie 155 afin d'actionner le circuit de porte 156. on L'instrument 12 de la figure 2 délivre la mesure de la valeur réelle IS5) de la variable commandée du procédé 10 sur la ligne 16 au générateur de réponse. Dans le générateur de réponse, le signal est appliqué au diviseur 160. Les diviseurs sont des circuits électroniques compliqués mais disponibles dans le commerce. L'entrée de la ligne 16 comprend le dividende, et 35 une source de tension 161 ayant une amplitude constante représentant le gain de procédé (G) et délivrée au diviseur sur la ligne 162, comprenant le diviseur. Le diviseur 160 divise donc l'entrée sur la ligne 16 par l'entrée sur la ligne 162 afin de produire un signal représentant le quotient, lequel signal est délivré sur la ligne 163. Cette sortie du diviseur est appelée M1 et - représente la valeur initiale de la variable manipulée équivalente 40 15070 20 2095246 à la valeur initiale de la variable conmandée telle qu'obtenue à partir de l'instrument 12. Cette sortie tM1) du diviseur 160 est délivrée à l'entrée 164 de la porte 156 et à l'entrée 165 de la porte 154. Une autre entrée à la porte 156 comprend la ligne 166, qui est raccordée à la source de tension 167. Cette source de tension est une amplitude représentant la limite minimum 56 de la variable manipulée représentée à la figure 10. L'autre entrée au circuit de porte 154 comprend la ligne 168 raccordée à la source de tension 169. La tension 169 comprend une amplitude représentant la limite maximale 55 de la variable manipulée de la figure 10. Donc, si le comparateur 152 délivre une sortie sur la ligne 153 afin d'indiquer que la nouvelle entrée [SU est plus grande, la porte 154 est actionnée afin de délivrer les signaux sur les lignes 168 et 165 aux entrées 170 et 171 du soustracteur 172 respectivement. Dans ce cas, le soustracteur 172 fonctionne pour soustraire le signal représentant M1 sur la ligne 171 du signal représentant la limite maximum de la variable manipulée sur la ligne 170. La différence comprend la modification maximale de la variable manipulée CAFl). Ce signal de différence est délivrée sur la ligne 173. Cependant, dans le cas ou le comparateur 152 indique que l'entrée présente (S1) est plus grande, il délivre un signal sur la ligne 155 afin d'actionner la porte 156 de façon que les signaux sur les lignes 164 et 166 soient délivrés respectivement sur les lignes 170 et 171. Dans ce cas, le soustracteur 172 fonctionne pour soustraire le signal représentant la limite minimum de la variable manipulée sur la ligne 171 de la valeur M1 sur la ligne 170. Ce signal de différence représente la modification négative maximum de la variable manipulée (A I, lequel signal est délivré sur la ligne 173. La sortie sur la ligne 173 est délivrée à la porte 175. L'entrée (SU sur la ligne 18 est également délivrée au diviseur 100, comprenant le dividende. La sortie de la source de tension 161 est délivrée sur la ligne 181 au diviseur 180, comprenant le diviseur. Le diviseur 180 est de même structure que le diviseur 160 et divise ainsi le signal d'en.trée sur la ligne 18 par la tension représentant le gain de procédé sur la ligne 81 afin de produire un signal de quotient sur la ligne 182. L'amplitude du signal de quotient représente la valeur à état permanent de la variable manipulée (M2) correspondant à la valeur désirée de la variable commandée (C2). Le signal sur la ligne 182 est délivré à l'entrée 183 de la porte 175 et à l'entrée 184 de la porte 185. De plus, la sortie 163 du diviseur 160 est délivrée à l'entrée 186 du comparateur 187, à l'entrée 188 du comparateur 189, à l'entrée 190 de la porte 175 et à l'entrée 191 de la porte 185. Enfin, la sortie 27 de l'amplificateur de sommation 26 de la figure 1 71 15070 21 209S246 comprend le signal de la variable manipulée réelle CS4) délivré au dispositif d'actionnement 11 et délivré sur la ligne 19 au générateur de réponse 17. Ce signal sur la ligne 19 est appliqué, dans le générateur de réponse, à l'enteée 195 du comparateur 187 et à l'entrée 196 du comparateur 189. 5 Dans la comparateur 187, le signal apparaissant sur la ligne 186 est sommé intérieurement avec une tension de polarisation représentant la tolérance traitée en se référant à l'étape 111 de la figure 4. La valeur de la variable manipulée (S4) à l'entrée 195 est alors comparée à cette valeur sommée afin d'indiquer si la valeur réelle de la variable manipulée (S4) 10 excède la tolérance, indiquant que l'approche ap "temps optimum" ne peut pas être utilisée. Si la valeur excède la tolérance, le comparateur 187 délivre un signal sur la ligne de sortie 200 actionnant ainsi le circuit de porte 185. Si, d'autre part, la valeur demeure à l'intérieur des tolérances,le comparateur 187 délivre un signal de sortie sur la ligne 201 à une entrée du circuit 15 ET 202. D'une manière similaire, le comparateur 189 soustrait intérieurement une tension de polarisation représentant la tolérance du signal apparaissant à l'entrée 188, puis compare le reste au signal apparaissant à l'entrée 196. Ceci indique le cas où la valeur réelle de la variable manipulée (S43 20 est inférieure au niveau de tolérance. Si la comparaison indique qu'elle est inférieure au niveau de tolérance, le comparateur délivre un signal de sortie sur la ligne 203 qui actionne alors la porte 185. Si d'autre part, la valeur réelle de la variable manipulée (S4) n'est pas inférieure au niveau de tolérance, le comparateur 189 délivre un signal sur la ligne 204 à l'autre 25 entrée du circuit ET 202. Ainsi, si la valeur réelle de la variable manipulée CS4) demeure en dehors de la plage de tolérance, l'un des comparateurs délivre un signal sur la ligne 200 ou 203 afin d'actionner la porte 185 et le système sur une base "non-optimum". Si, cependant, la valeur réelle de la variable mani-30 pulée demeure à l'intérieur de la plage de tolérance, les comparateurs 187 et 189 à la fois délivrent les signaux de sortie sur, respectivement, les lignes 201 et 204 au circuit ET 202, actionnant le circuit ET afin de délivrer un signal sur la ligne 205 de façon à actionner le circuit de porte 175 et d'actionner le système sur une phase "temps-optimum". 35 En supposant que le circuit de porte 175 soit actionné, les signaux sur les lignes 190, 183 et 173 sont délivrés respective ent aux lignes 210, 211 et 212. Les signaux aux lignes 210 et 211 sont délivrés au soustracteur 213. Le soustracteur est classique et fonctionne afin de soustraire le signal sur la ligne 210, représentant M1, du signal sur la ligne 211 représentant M2. Le reste résultant est délivré à l'entrée 215 du diviseur 216, comprenant 40 71 15070 22 2095246 le dividende et à l'entrée 217 du soustracteur 218. L'autre sortie du circuit de porte 175 est délivrée sur la ligne 212 à l'entrée 220 du diviseur 216, comprenant le diviseur, à l'entrée 221 du soustracteur 218 et à l'entrée 222 du circuit OU 223. ' Le diviseur 216 est d'une structure similaire aux diviseurs 160 et 180 et divise la quantité (M2-M1), délivrée sur la ligne 215 par le signal (AM) délivré à l'entrée 220. Le quotien résultant CP) est délivré sur la ligne 225 au soustracteur 226. Le soustracteur soustrait le signal délivré sur la ligne 225 d'un niveau de tension de polarisation intérieure de valeur égale à "1". Le restant de cette soustraction est appelé l'argument (ARG) et est délivré sur la ligne 227 au circuit logarithmique 228. Le circuit logarithmique 228 est un circuit non linéaire classique dont la courbe de réponse est disposée afin d'approcher celle des logarithmiques exponentiels. Le circuit 228 fonctionne ainsi pour convertir la ^ valeur délivrée sur la ligne 227 à l'amplitude correspondante équivalente au logarithme de celle-ci et délivre ce signal sur la ligne 230 au multiplicateur 231. L'autre entrée au multiplicateur 231 comprend un signal sur la ligne 232 à partir de la source de tension constante 233. L'ammplitude de la tension à la source 233 est établie à une amplitude égale à la repré-20 sentation du temps mort CD) déterminé expérimentalement pour le procédé, comme discuté précédemment. Le multiplicateur 231 fonctionne afin de multiplier le signal sur la ligne 230 par le signal sur la ligne 232. Ce produit représente 18 temps (ts) et est délivré sur la ligne 235 à l'entrée enclenchée du compteur à rebours réglable 236. Le compteur comprend un conver-2® tisseur analogique-digital sensible au signal apparaissant sur la ligne 235. Le convertisseur délivre, en réponse à ce signal, un signal sur une ligne sélectionnée parmi plusieurs lignes à un étage correspondant d'un compteur digital , mettant ainsi en fonctionnement cet étage. Les étages du compteur sont raccordés à la ligne d'entrée 237 à partir de l'horloge 30 238. L'horloge 238 est équivalente au dispositif de synchronisation 60 de la figure 2 et délivre une impulsion à des intervalles périodiques déterminés par la période d'échantillonnage AT. Les étages du compteur sont connectés à la ligne d'entrée 237 de façon que chaque impulsion apparaissant à ce compteur diminue celui-ci d'un rang. Lorsque le compteur est diminué à 0, 35 celui-ci délivre une impulsion de sortie sur la ligne 239 à l'entrée de commande du soustracteur 218. De cette manière, l'impulsion est délivrée sur la ligne 239 au temps (ts) après le fonctionnement initial de la porte 175. Au moment de l'actionnement du circuit de porte 175, le signal sur la ligne An 212 est délivré à l'entrée dividende 222 du diviseur 223. L'entrée diviseur 71 15070 23 2095246 240 au diviseur comprend la sortie de la source de tension 241. La source de tension 241 est réglée à la valeur prédéterminée représentant la valeur de la période de temps d'échantillonnage AT. Le diviseur 223 est similaire en ce qui concerne sa structure aux diviseurs 180 et 180 et délivre comme 5 quotient, le résultat de la division du signal représentant AM et la ligne 222 par le signal représentant AT sur la ligne 240. Le diviseur comprend de plus une commande de constante de temps afin de terminer la sortie après la période de temps AT. Ce quotient est délivré sur la ligne 242 au circuit □D 243. Le circuit OU transmet ce signal (S3) sur les lignes 21 et 246. Le signal sur la ligne 21 comprend l'entrée dérivée à l'intégrateur de sommation 26 de la figure 1. Le signal sur la ligne 246 est délivré, par le connecteur 247, à l'entrée 248 de l'intégrateur 249. La sortie sur les lignes 21 et 246 se produit donc au temps (ti), le moment initial de fonctionnement pour le dispositif d'actionnement 11. Au temps suivant (ti+ts), le compteur 236 délivre un signal sur la ligne 239 à l'entrée de commande du soustracteur 218. A ce moment, le soustracteur 218 est actionné afin de soustraire le signal sur la ligne 217 (AM) du signal apparaissant sur la ligne 221 (M2-M1). Le reste (Q) est délivré sur la ligne 250 à l'entrée dividende du diviseur 251. L'entrée du diviseur 252 comprend 20 la tension de la source de tension 241. Le diviseur 251 est identique au diviseur 223 et fonctionne ainsi pour diviser le reste (Q) par la tension représentant AT. Le quotient résultant est alors délivré pour la période de temps AT sur la ligne 253, par le circuit OU 243, et la ligne 21, à l'intégrateur de sommation 26, et sur la ligne 246, par le connecteur 247, à l'in-25 tégrateur 249. Le deuxième signal comprenant l'entrée dérivée (S3) sur les lignes 21 et 246 comprend le signal ramenant la variable manipulée de la valeur M1+AM, représentée à la figure 10, à la valeur M2. Ces premier et deuxième esignaux d'entrée dérivés sont le résultat de l'ensemble des circuits "temps 30 optimum". Cependant, si le comparateur 187 ou le comparateur 189 indiquaient que la valeur réelle de la variable manipulée (S4) était en dehors de la plage de tolérance, la porte 185 serait actionnée afin d'actionner ainsi l'ensemble des circuits "non-optimum". 35 Lors de l'actionnement de la porte 185, les signaux apparaissant sur les lignes 191 et 184 sont transférés, respectivement, aux entrées 260 et 261 du soustracteur 262. Le soustracteur 262 est classique et fonctionne pour soustraire le signal (M1) sur la ligne 260 du signal (M2) sur la ligne 261. Le reste est délivré sur la ligne 263 à l'entrée dividende du diviseur 40 264 qui est le même que le diviseur 223. L'entrée diviseur 265 du diviseur 71 5 10 15 20 25 30 35 40 15070 24 2095246 comprend la tension de la source de tension 241, représentant la valeur de AT. Le diviseur divise alors le signal sur la ligne 263 par le signal sur la ligne 265, et le quotient résultant délivré pour la période de temps AT sur la ligne 266, par le circuit OU 243, aux lignes 21 et 246. Ce signal comprend le fonctionnement "non-optimum" de l'ensemble des circuits et provoque simplement le passage du signal de la variable manipulée résultant du fonctionnement de l'intégrateur de sommation 26 de la valeur Ii1 à la valeur M2. Comme indiqué précédemment, chacune de ces sorties est transmise sur la ligne 246 par le connecteur 247 et la ligne 246 à l'intégrateur 249. L'intégrateur 249 comprend un circuit d'emmagasinage et d'intégration à constante de temps longue classique, qui intégre algébriquement les signaux appliqués. La sortie de l'intégrateur est appliquée au circuit à retard 270 qui retarde le signal analogique appliqué d'une période de temps égale au temps mort CD) du procédé 10. Le signal retardé est alors appliqué à l'entrée 271 du multiplicateur 272. L'autre entrée 273 du multiplicateur est raccordée à la source de tension 274 dont l'emplitude est à une valeur représentant le gain de procédé (G). Le multiplicateur multiplie ainsi le signal intégré retardé de l'intégrateur 249 par le gain de procédé. Le produit résultant est délivré sur la ligne 275 au soustracteur 276. L'autre entrée du soustracteur comprend le signal apparaissant sur la ligne 277. Le soustracteur soustrait le signal sur la ligne 277 du produit apparaissant sur la ligne 275. La différence est délivrée sur la ligne 278 et revient en arrière, par la ligne 279, à un différentiateur 280. Le différentiateur 280 est classique, ayant une constante de temps égale à AT, délivrant ainsi la dérivée de tout changement dans S2 par rapport au temps AT sur le temps AT. La sortie du différentiateur est alors délivrée à l'entrée 281 du multiplicateur 282. L'autre entrée 283 du multiplicateur comprend le signal issu de la source de tension 284. La source de tension est établie à une amplitude représentant la constante de temps (T) du procédé. Le produit résultant est alors délivré sur la ligne 277 comme l'autre entrée au soustracteur 276. Donc, la sortie nette apparaissant du soustracteur 276 comprend la réponse possible calculée (S2) apparaissant sur la ligne 22 et transmise au circuit de sommation 15 de la figure 1. La description ci-dessus du générateur de réponse 17 de la figure 1 comprend l'ensemble des circuits détaillés pour accomplir la méthode décrite aux figures 2 à 7 dans l'ensemble des circuits analogiques électriques. 15070 25 2095246 Il est évident pour l'homme de l'art que des ensembles de circuits pneumati-gu ques'hydrauliques analogiques équivalents peuvent être imaginés ainsi que des ensembles de circuits spécialisés digitaux équivalents. Bien que l'on ait décrit dans ce qui précède et représenté sur les dessins, les caractéristiques essentielles de l'invention appliquées à un mode de réalisation préféré de celle-ci, il est évident que l'homme de l'art peut y apporter toutes modifications de forme ou de détail qu'il juge utiles, sans pour autant sortir du cadre de ladite invention. 15070 26 209524 è REVENDICATIONS 1.- Procédé de commande d'un procédé industriel comportant une variable manipulée et une variable commandée, dans lequel la commande en mode approximatif modifie la variable commandée en réponse à une nouvelle condition introduite sous forme d'un signal d'ordrej ledit procédé étant caractérisé par les étapes suivantes: un signal de commande fourni en réponse audit signal d'ordre modifie ladite variable manipulée d'une manière voulue de façon à entraîner la «odi-fication de ladite variable commandée, un signal de réponse possible représentant la réponse prévisible de ladite variable commandée à l'action dudit signal de commande sur ladite variable manipulée, est fourni conformément à un modèle mathématique dudit procédé, la réponse réelle dB ladite variable commandée est mesurée de façon à obtenir un signal de mesure représentant ladite réponse réelle, ledit signal de réponse possible est comparé audit signal de aesure de façon à obtenir un signal d'erreur indiquant le sens et l'amplitude de la différence entre lesdits signaux de réponse possible et de mesure, ledit Signal de commande est ajouté algébriquement audit signal d'erreur pour commander ensuite la modification à apporter à ladite variable manipulée. 2.- Procédé selon la revenéication 1 dans lequel ledit signal de commande est obtenu de la façon suivante en réponse audit signal d'ordre, on compare un signal de variable manipulée représentant la condition imposée à ladite variable manipulée avec les signaux représentant les limites prédéterminées entre lesquelles se trouve la valeur de ladite variable manipulée, de façon à fournir un signal de comparaison indiquant si ladite variable manipulée est à l'intérieur ou à l'extérieur desdites limites, et ledit signal de commande engendré est tel que: la modification de ladite variable manipulée s'effectue à la vitesse optimale si ledit signal de comparaison indique que ladite variable manipulée se trouve à l'intérieur desdites limites, et la modification de ladite variable manipulée s'effectue à une vitesse non optimale si ledit signal de comparaison indique que ladite variable manipulée ss trouve à l'extérieur desdites limites. 3.- Procédé selon la revendication 1 ou 2 comportant en outre la commande en mode fin pour modifier ladite variable commandée en réponse à une nouvelle condition, ladite commande en mode fin consistant à suivre les étapes du 71 15070 27 2095246 procédé de commanda en mode approximatif sauf à maintenir ledit signal de réponse possible à la valeur fournie en réponse audit signal d'ordre. 4.- Procédé selon la revendication 3 dans lequel: ladite variable manipulée ne peut être modifiée qu'en restant entre lesdites limites prédéterminées, 5 et ledit signal de commande est arrangé de façon à amener ladite variable manipulée près d'une desdites limites pendant le temps nécessaire pour modifier ladite variable commandée à la vitesse optimale. 5.- Système de commande de procédé industriel ayant une entrée pour recevoir les signaux d'ordres, des moyens d'actionnement pour commander une variable 10 manipulée, des moyens de mesure pour fournir un signal de mesure d'une variable commandée, ledit système étant caractérisé par les moyens suivants permettant de modifier, en mode approximatif ladite variable commandée en réponse à un signal d'ordre indicatif d'une nouvelle condition imposée au procédé: des moyens de commande pour fournir en réponse audit signal d'ordre, 15 un signal de commande auxdits moyens d'actionnement de façon à modifier ladite variable manipulée d'une manière prédéterminée, cette modification de ladite variable manipulée entraînant une modification de ladite variable commandée, des moyens de réponse possible pour fournir un signal de réponse possible conformément à un modèle mathématique du procédé industriel, cedit signal 20 représentant la réponse prévisible de ladite variable commandée à l'action dudit signal de commande sur ladite variable manipulée, des moyens de comparaison pour comparer ledit signal de réponse possible audit signal de mesure pour fournir un signal d'erreur indiquant le sens et l'amplitude de la différence entre lesdits signaux, 35 des moyens de sommation pour additionner algébriquement ledit signal de commande audit signal d'erreur et commande*-ensuite la modification à apporter à ladite variable manipulée. 6.- Système selon la revendication 5 dans lequel on maintient en outre une commande en mode fin de ladite variable commandée en réponse à ladite nouvelle 30 condition, ladite commande en mode fin consistant, en plus de la commande en mode approximatif, à maintenir ledit signal de réponse posàible à la valeur fournie en réponse audit signal d'ordre. 7.- Système selon la revendication 6 dans lequel lesdits moyens d'actionnement sont mis en oeuvre seulement à l'intérieur de limites prédéterminéee, 35 et lesdits moyens de commande fournissent ledit signal de commande tel que lesdits moyens d'actionnement soient mis en oeuvre près d'une desdits limites 209S246 15070 prédéterminées pendant le temps nécessaire pour modifier ladite variable commandée à la vitesse optimale.