Brevet FR2128671A1 — publié le 19721020

L'invention concerne un montage et un procédé de réglage de valeurs extres destinés en particu- lier à des commandes de processus dans lesquels la valeur de la grandeur d' optimatisation s'approche pas à pas de la valeur exrTlle par des pas de réglage d'essai et des pas de réglage déduits de ceux-ci, la valeur caractéristique extrtme étant convertie, par un convertisseur analogique digital, en un nombre proportionnel d'impulsions, captée et exploitée digitalement par un montage de comptage, et utilisée pour la commande de l'organe de réglage. On connatt déjà un montage des tiné au réglage des valeurs extrtmes d'une commande d'un procédé dans lequel la valeur caractéristique du procédé (valeur carac- téristique extrême) est transformée en impulsions par un convertisseur analogique digital. Ces impulsions sont comptées et sui vant le résultat du comptage, un potentiomètre fournissant une tension continue servant de grandeur d'entrée de la-commande du procédé, est déplacé par l'intermédiaire d'un moteur. Un émetteur de cadence produit u.ne série de cycles composés chacun de cinq pas, dans le premier pas la valeur caractéristique du procédé est reprise dans le compteur et dans le deuxième pas le potentiomètre est décalé d'une entité fixe par le moteur. Dans le troisième pas la r.ou- e.9le valeur caractéristique du procédé est ébranchée sur le compteur en sens inverse du comptage. Dans le quatrième pas le moteur est à son tour mis en rotation et des le cinquième pas le compteur est remis à zéro. t'inconvénient présenté par ce déroulement des cycles est que chaque fois, après un cycle de travail composé de cinq pas, la valeur caractéristique extrême est perdue du fait de la remise à zéro du compteur et doit dtre de nouveau recherchée au début d'un nouveau cycle de travail. La valeur caractéristique extrtme finalement trouvée dans un cycle de travail est identique à la valeur caractéristique extrême trouvée au départ dans le cycle de travail suivant, de sorte qu'on procédé à une double détermination d'une seule et même veleur. Pc ce fait, il Se produit un temps de retardement défavorable, ce qui conduit à une période de transition prolongée et par conséquent à wne n approche assez lente de la valeur extrême On rencontre également aussi l'inconvénient que la formation du signal de réglage destiné un pas de réglage dressai doit se faire par un groupe de couplage supplémentaire et n'est pas effectué par le système de réglage de valeur extrême proprement dit; L'inconvénient est en outre que le réglage des valeurs extrêmes présente une allure différente suivant la valeur de la grandeur de réglage. Cela donne en particulier un effet important quand la adne dans laquelle la position de la valeur extrême peut se déplacer est très grande. Dans ce cas une grandeur absolue donnée de pas de réglage à laquelle on procéde à partir d'une petite valeur de la grandeur de réglage, produit un pas relativement grand, tandis que par contre la meme grandeur absolue de pas de réglage, à laquelle on procéde à partir d'une grande valeur de la grandeur de réglage, ne produit qu'un pas de réglage relativement petit. Ce fait conduit à une allure de fonctionnement différente du régulateur de valeur extreme et il faut s'accommoder d'une allure de fonctionnement qui n'est pas optimale. Si lton améliore l'allure de fonctionnement par une mplification, le système réglé devient instable dans une partie de la zOne de réglage. L'invention a pour but d'obtenir une mise en oscillation rapide du régulateur sur une valeur extrême, de façon qu'on trouve touJours rapidement l'optimum du processus de réglage, ces propriétés devant etre assurées avec la meme intensité sur toute la gamme de réglage. Â cet effet, l'invention concerne un montage et un procédé de réglage de valeurs extrêmes tel qu'un réglage de processus, dans lequel la valeur de la grandeur d' opti- matisation, ctest-à-aire la valeur caractéristique extreme, s'ap- proche pas à pas de la valeur extrême par des pas de réglage d'es- sai et des pas de réglage dérivés de ceux-ci, la valeur caractéristique extrême étant convertie par un oonvertisseur analogique digital en un nombre proportionnel d'impulsions, enregistrée digitalement et exploitée par un montage de comptage, et utilisée pour la commande de l'organe de réglage, montage caractérisé en ce qu'on prévoit deux compteurs et en ce que, dans chaque période de travail, les deux compteurs dont l'un compte avant et 1'autr en ar rière, sont reliées alternativement par un dispositif d'inversion à la sortie du convertisseur analogique digital, l'entrée de comptage en arrière du compteur comptant en arrière étant branchée, après conversion analogique digitale, sur un oscillateur couplé à l'entrée d'un montage en en porte recevant un signal de commande de l'organe de réglage, la sortie de coincidence de zéro du compteur étant branchée de façon à fournir l'entrée de blocage du montage en porte. De préférence, il est prévu un accumulateur pour une grandeur fixe de pas de réglage d'essai qui, à chaque deuxième pas de réglage avant le branchement de ltémet- teur d'impulsions de réglage sur les compteurs, est relié à l'entrée d'inscription de l'un des compteurs avec effacement simultané de la valeur différentielle se trouvant dans ce compteur. Suivant l'invention le problème est résolu aussi par un procédé avec lequel la fréquence des impulsions de comptage de réglage est modifiée inversement proportionnellement à la valeur absolue de la grandeur de réglage. La figure ci-jointe représente un exemple non limitatif de réalisation de l'invention. Un processus à commander P possède des valeurs caractéristiques servant de grandeurs d'entrée et branchées à l'entrée d'un bloc M de prise en charge des grandeurs de mesure. La sortie du bloc M de prise en charge des grandeurs de mesure est la valeur caractéristique extrtme E allant à un convertisseur analogique digital W. La sortie du convertisseur analogique digital W est branchée à un dispositif dXinversion U, qui est relié de son ctté à deux compteurs ZI , Z2.En outre, dans le dispositif d'inversion U, il est prévu un montage en porte dont la sortie commande l'organe de réglage G , l'entrée couplée au générateur de cadence de travail, qui amorce le pas de réglage, recevant un signal, et ltentrée de blocage étant branchée à la sortie de concidence de zéro du compteur. Le signal de sortie de l'organe de réglage G arrive au processus P comme grandeur de réglage S. En outre la grandeur de réglage S est commutée sur un oscillateur 0 appliqué avec sa sortie au dispositif d'inversion U. De plus un accumulateur Sp de grandeur de pas fixe est relié au compteur Z1 par l'intermédiaire du dispositif d1inversion Uv Le mode de fonctionnement du mon- tage est le suivant : Les valeurs caractéristiques du processus 2 sont rassemblées dans le bloc de prise en charge des grandeurs de mesure M en une valeur caractéristique extrême K. Cette valeur caractéristique extrême K servant de grandeur analogique est convertie en une suite d'impulsions dans le convertisseur analogique digital W. Ces impulsions sont comptées dans les compteurs Z1 ; Z2. Le compteur Z1 doit avoir une position de départ correspondant à la valeur "zéron, tandis que dans le compteur Z2 se trouve le nombre d'impulsions trouvé dans la cadence de travail précédente (nr La suite convenable d'impulsions est de plus comptée par le compteur ZI, tandis que la meme suite d'impulsions est comptée en arrière dans le compteur Z2 à partir de ltétat précédent du compteur, de sorte qu'après l'achèvement du comptage, la nouvelle valeur caractéristique e trtme Ka est accumulée digitalement dans le compteur ZI tandis que dans le compteur Z2 se trouve de nouveau la valeur différentielle de la valeur caractéristique extrême précédente -I. ensuite le dispositif d'inversion U colmate le compteur Z2 sur la fonction évalua~ tion, c'est-à-dire que le compteur Z2 compte en arrière de l'os- cillateur O jusqu' zéro et, dans le temps correspondant au processus de comptage, un signal est émis à la sortie de réglage afin de servir à la commande de l'organe de réglage G i. Ainsi la grandeur de réglage S se trouve modifiée proportionnellement à la différence trouvée entre valeurs caractéristiques extrêmes (Kn-En-I) et le processus P est commandé dans le sens d'une op timisation. L'oscillateur 0 contenu dans le générateur d'impulsions de comptage en arrière du compteur Z2 qui contient la valeur différentielle, est de plus préselectionne en fréquence par la grandeur de réglage S. La présélection, ou la modification de la fréquence des impulsions, se fait, suivant le procédé conforme à I'invention, inversement proportionnellement à la valeur absolue de la grandeur de réglage S. De ce fait, aux points de fonctionnement situés dans la zOne inférieure de la grandeur de réglage S, une petite modification de la grandeur de réglage S est déclenchée par une grande fréquence de comptage, tandis qu'aux points de fonctionnement situés dans la zOne supérieure de la grandeur de réglage S, une grande modification de la grandeur de réglage s est provoquée par une petite fréquence de comptage. Mais, étant donné qu'une modification déterminée de la grandeur de réglage S dans la zOne de réglage inférieure produirait une modification relativement grande de la grandeur de réglage et qu'une modification identique de la grandeur de réglage S dans la zone de réglage supérieure ne produirait qu'une modification relativement faible de la grandeur de réglage, cet effet se trouve compensé par cette mesure de la modification de fréquence, de sorte qu'indépendamment de la position instantanée du point de fonctionnement dans la gamme de réglage, on obtient toujours un pas de modification de méme grandeur en ce qui concerne l'optimisation. Dans la période de fonctionnement suivante amorcée après un temps de retard déterminé, la nouvelle valeur caractéristique extrême Kn+1 est enregistrée digitalement dans les compteurs Z1 et Z2 pour pouvoir trouver les effets du décalage sur le processus et ses valeurs caractéristiques. Dans le compteur Z2 qui se trouve remis à zéro par l'opération de réglage, la valeur caractéristique extrême En+1 est accumulée par comptage en avant, tandis que le compteur Z1 trouve, par comptage en arrière, la nouvelle valeur différentielle (k - En) entre la valeur caractéristique extrime précédente et la valeur caractéristique extrtme instanta tée. Après cela a lieu une période intermédiaire d'ouverture de l'accumulateur Sp de grandeur de pas fixe, et d'introduction dans le compteur Z1, du nombre d'impulsions correspondant à la grandeur fixe de pas de réglage d'essai au lieu de la valeur différentielle se trouvant dans le compteur Z1. De ce fait, le pas de réglage d'essai est effectué de la meme façon que le pas de réglage.Les périodes de travail suivantes amorcent alors à leur tour le déroulement déjà décrit d'un nouveau cycle de travails Tous les pas de réglage d'essai exécutés pendant deux périodes de travail sont également effectuée par le procédé conforme à l'invention d'une façon qui correspond à la valeur absolue de la grandeur de réglage Ss c'est-à- dire à la position du point de fonctionnement, par modification dans sa grandeur de la fréquence de l'oscillateur O, de sorte qu'on cbtient là encore une compensation de L'allure de réglage en fonction de la grandeur de réglage. Bien entendu, l'invention ntest pas limitée aux exemples de réalisation ci-dessus décrits et repré sentés, à partir desquels on pourra prévoir d'autres modes et formes de réalisation, sans pour cela sortir du cadre de :tinvention. REVENI)I CÂTIONS 1 ) Montage pour réglage de valeurs extrtmes tel qutun réglage de processus, dans lequel la valeur de la grandeur d'optimatisation, c'est-à-dire la valeur caractéristique extrtme, s'approche pas à pas de la valeur extrtme par des pas de réglage d'essai et des pas de réglage dérivés de ceux-ci, la valeur caractéristique extrtme étant convertie par un convertisseur analogique digital en un nombre proportionnel d'impulsions, enregistrée digitalement et exploitée par un montage de comptage, et utilisée pour la commande de l'organe de réglage, montage caractérisé en ce qu'on prévoit deux compteurs et en ce que, dans chaque période de travail, les deux compteurs dont l'un compte en avant et l'autre en arrière, sont reliés alternativement par un dispositif d'inversion, à la sortie du convertisseur analogique digital, l'entrée de comptage en arrière du compteur comptant en arrière étant branchée, après conversion analogique digitale , sur un oscillateur couplé à l'entrée d'un montage en porte recevant un signal de commande de l'organe de réglage, la sortie de corncidence de zéro du compteur étant branchée de façon à fournir l'entrée de blocage du montage en porte. 20) Montage selon la revendication i, caractérisé en oe qu'on prévoit un accumulateur de grandeur fixe qui, à chaque deuxième pas de réglage, est relié, avant branchement de l'oscillateur sur le compteur, à l'entrée d'inscription de l'un des compteurs, avec effacement simultané de la valeur différentielle se trouvant dans ce compteur. 30) Procédé de réglage de valeurs extrêmes tel qu'une commande de processus dans laquelle la valeur de la grandeur d'optimatisation s'approche pas à pas de la valeur extrême par des pas de réglage d'essai et des pas de réglage dérivés de ceux-ci, la valeur caractéristique extreme étant convertie par un convertisseur analogique digital, en un nombre proportionnel d' lmpulsions, et se trouvant enregistrée digitalement par un montage de comptage, procédé caractérisé en ce que la fréquence des impulsions de comptage de réglage est modifiée inversement proportionnellement à la valeur absolue de la grandeur de réglage.