Brevet FR2231047A1 — publié le 19741220

La présente invention concerne le domaine de la commande automatique des processus industriels et, plus particulièrement, un dispositif de commande programmée du débitage d'un lot de matière et peut être utilisée pour résoudre les problèmes de gestion optimale du débitage de la matière à scier (on entend, en ce qui suit, par matière à scier un lot de grumes) en bois de sciage dans une ligne de scies à ruban jumelées avec réglage de la vitesse d'avance des grumes. Dans les scieries modernes, le débitage des grumes est réalisé d'après un plan de débitage qui, d'ordinaire, est calculé avec des calculatrices électroniques en tenant compte des paramètres du lot de grumes et de la spécification dimensionnelle du bois de sciage. L'utilisation des équipements modernes, tels que les scies à ruban > permet de supprimer le triage obligatoire pour le débitage sur scies alternatives, d'améliorer le rendement en volume et en qualité du produit fini. Le caractère rapidement variable de la production, la diversité de la matière et la nécessité de procéder à des ajustages fréquents des machines, en absence de triage, prédéterminent l'opportunité de la création d'un système automatique de commande du débitage des grumes. On connait des systèmes automatiques pour débitage de la matière à scier réalisant les principes de commande programmée du débitage de la matière et comportant un bloc de mémoire pour la mise en mémoire des variantes de débitage de la matière. Le problème du choix des schémas de débitage, appropriés à sortir du bloc de mémoire selon les paramètres dimensionnels d'une unité de matière à scier venant dans ltordrespeut entre résolu à l'aide de dispositifs de commande programmée. On entend dans ce qui suit,par parunité de matière, une grume concrète. Ainsi, par exemple, on connait un dispositif de commande programmée prévu pour le choix des schémas de débitage préétablis d'une d'unité de matière sur la base des paramètres géométriques de la grume. On considère ici ce dispositif comme caractérisant l'état de la technique dans le domaine en question. Le dispositif connu comporte une mémoire longue, une mémoire de travail, possédant un registre d'adresse et un registre de commande et qui est raccordée à la mémoire longue, un registre d'entree, un bloc comparateur, raccordé au registre d'entrée et au registre d'adresse de la mémoire de travail, un bloc de commande raccordé au bloc comparateur et à la mémoire longue, un registre de sortie raccordé au registre de commande de la mémoire de travail et à la sortie du bloc de commande Il fonctionne de la manière suivant. Avant le début du travail, on introduit l'information dans la mémoire longue sous forme de variantes de débitage de chaque unité de matière.A chaque unité de matière correspond une variante dé- terminée de débitage. En qualité d'adresse pour la recherche de la variante nécessaire de débitage, on utilise l'information concernant les dimensions géométriques d'une unité de matière qui suit (diamètre et longueur d'une grume ou d'un rondin, respectivement), provenant des capteurs primaires et allant au registre d'entrée. Dans le bloc comparateur, il est comparé le code d'adresse provenant des capteurs primaires avec l'information préalablement introduite à partir de la mémoire longue dans le registre d'adresse de la mémoire de travail. En cas de cotncidence des codes, le signal de commande provenant du bloc comparateur ouvre en passant à travers le bloc de commande le registre de sortie, dans lequel est introduite l'information concernant la variante de débitage de l'unité de matière qui suit provenant du registre de commande de la mémoire de travail. Ultérieurement, cette information est traitée par le système de commande. En cas d'utilisation des dispositifs connus de commande programmée par débitage de la matière, ce débitage de la matière est réalisé selon des schémas quai optimaux, assurant un rendement accru en bois de sciage; cependant, on ne tient pas compte alors des paramètres du lot de matière à débiter. En outre, on réalise dans le dispositif un principe rigide de fonctionnement. A chaque unité de matière selon ses paramètres géométriques correspond une variante unique de débit de cette unité de matière. Dans ce cas, meme de faibles écarts des paramètres du lot de la matière entratnent une perturbation de la spécification des dimensions du bois de sciage à obtenir.Alors, l'écart par rapport au débit optimal de la matière peut s'avérer important et les pertes trèsgrandes. Ainsi, les deux inconvénients des dispositifs de commande programmée connus sont - l'absence de prise en considération des paramètres du lot de matière débité, et - l'impossibilité de corriger les variantes de débitage au cours du sciage en tenant compte des exigences de la spécification dimensionnelle du bois de sciage à obtenir. Ces inconvénients ne permettent pas de les utiliser pour un système de commande automatique du débitage de la matière. Les inconvénients indiques réduisent le rendement en bois de sciage, entratnent des pertes dues à la production en excès de bois de sciage de certaines épaisseurs et un débit insuffisant d'autres épaisseurs. Le but de l'invention est de remédier aux inconvénients cités ci-dessus. L'invention a pour problème la mise au point d'un dispositif de commande programmée tenant compte lors du débitage de la matière à scier des paramètres du lot de matière et permettant de réaliser directement, ai cours du sciage d'un lot de matière, la correction des variantes de débitage en tenant compte des exigences de la spécification des dimensions du bois de sciage à obtenir. Le problème posé est résolu par le fait que, dans le dispositif de commande programmée du débitage d'un lot de matière comportant une mémoire longue destinée à stocker toute l'information concernant le débitage d'un lot de matière, une mémoire de travail prévue pour stocker l'information de travail concernant le débitage d'une unité de matière comportant un registre d'adresse et un registre de commande, l'entrée de la mémoire de travail étant raccordée à la sortie de la mémoire longue, tandis que la sortie de la mémoire de travail est raccordée à l'entrée de la mémoire longue, un registre d'entrée destiné à recevoir l'information provenant des capteurs primaires concernant les paramètres de l'unité de matière venant dans l'ordre, un bloc comparateur destiné à comparer l'information du registre d'entrée et du registre d'adresse de la mémoire de travail, et dont une première entrée est raccordée à la sortie du registre d'entrée et une deuxième entrée est raccordée à la sortie du registre d'adresse de la mémoire de travail, un bloc de commande effectuant la synchronisation du fonctionnement des blocs du dispositif, dont l'une des entrées est raccordée à la sortie du bloc comparateur, et une des sorties à. l'entrée de la mémoire longue, un registre de sortie destiné à transmettre les commandes au système de réglage de position des machines et à un système de régulation de la vitesse d'amenage de la matière, l'une des entrées du registre de sortie étant raccordée à la sortie du registre de commande de la mémoire de travail, tandis que l'autre entrée est raccordée à la sortie du bloc de commande, selon l'inventior., il y a un compteur, dont la sortie est raccordée à l'entrée du bloc de commande, un discriminateur pour l'analyse du code de l'intensité d'utilisation des variantes de débitage d'une unité de matière, dont une sortie est raccordée à l'entrée du compteur, une deuxième sortie est raccordée à une deuxième entrée du bloc de commande, et la mémoire de travail contient un registre-dtintensité d'utilisation des variantes de débitage d'une unité de matière dont une sortie est raccordée à l'entrée du discriminateur, tandis qu'une deuxième sortie est raccordée à l'entrée du compteur, la sortie du compteur étant raccordée à l'entrée du registre d'intensité d'utilisation des variantes de débitage. L'utilisation du débitage individuel du bois à scier à l'aide du dispositif proposé pour la commande programmée du débitage d'un lot de matière,tout en améliorant le rendement volumique et qualitatif du bois de sciage, permet de supprimer le triage de la matière qui est indispensable lors du sciage de la matière avec des scies alternatives. Les caractéristiques de l'invention ressortiront plus particulièrement de la description suivante donnée à titre d'exemple et faite en se référant au dessin donné en annexe qui représente un schéma synoptique d'un dispositif de commande programmée du débitage d'un lot de matière selon l'invention. Le dispositif pour la commande programmée du débitage d'un lot de matière comporte une mémoire longue 1, une mémoire de travail 2, comportant un registre d'adresse 3 et un registre de commande 4, dont une entrée 5 est raccordée à la sortie de la mémoire longue 1, et une sortie 6 est raccordée à l'entrée de la mémoire longue 1, un registre d'entrée 7 dont une entrée 8 est raccordée à des capteurs primaires 9, un bloc comparateur 10, dont une entrée 11 est raccordée à la sortie du registre d'entrée i et une deuxième entrée 12 est raccordée à la sortie du registre d'adresse 3 de la mémoire de travail 2, un bloc de commande 13, dont l'entrée 14 est raccordée à la sortie du bloc comparateur 10, et la sortie 15 est raccordée à l'entrée de la mémoire longue 1. Le dispositif comporte aussi un registre de sortie 16 dont une des entrées 17 est raccordée à la sortie du registre de commande 4 de la mémoire de travail 2, et une seconde entrée 18 à la sortie du bloc de commande 13, tandis que des sorties 19, 20 sont raccordées respectivement à un système de réglage 21 de positions des scies et à un système 22 de régulation de la vitesse d'avance. Le dispositif comporte également un compteur 23 dont la sortie-24 est raccordée à l'entrée du bloc de commande 13, un discriminateur 25 dont une sortie 26 est raccordée à l'entrée du compteur 23 et une deuxième sortie 27 est raccordée à la seconde entrée du bloc de commande 13, la mémoire de travail 2 comporte un registre 28 d'intensité d'utilisation des variantes de débitage des unités de la matière, dont une sortie 29 est raccordée à lten- trée du discriminateur 25 et une deuxième sortie 30 est raccordée à l'entrée du compteur 23, une sortie 31 du compteur 23 est reliée à l'entrée du registre 28 d'intensité d'utilisation des variantes de débitage d'une unité de matière. Avant le commencement du travail au préalable, on procède sur une calculatrice électronique universelle, en se basant sur les paramètres dimensionnels probables du lot de matière, à la résolution du problème du planning du débitage en tenant compte de la spécification dimensionnelle du bois de sciage à obtenir. La résolution obtenue sous la forme des coordonnées de scies pour le débitage de chaque grume est introduite dans la mémoire longue 1. Par coordonnées de scie, on entend la distance entre l'axe de la grume et le trait de sciage. Les coordonnées de scies lors du sciage d'une grume concrète peuvent être mises en rapport avec une grandeur proportionnelle à la hauteur de trait, selon laquelle on règle la vitesse d'avance de la grume. En outre, dans la mémoire longue 1, on introduit une information concernant l'intensité d'utilisation de chaque variante de débitage, c'est-à-dire un nombre indiquant combien de fois il faut débiter les grumes du diamètre et de la longueur donnés selon cette variante. Il est évident que, pour chaque unité de matière dans le cas général, il peut y avoir plusieurs variantes de débitage.Ceci permet de tenir compte > nonseulement des paramètres de chaque unité de matière à débiter concrète, mais également des exigences de la spécification en ce qui concerne les rapports volumiques des bois de sciage à obtenir mais encore, ce qui est particulièrement important, des paramètres du lot de la matière à débiter. Le dispositif proposé fonctionne de la façon suivante. Le registre d'entrée 7 reçoit une information provenant des capteurs primaires 9 donnant les parametres dimensionnels de la grume venant dans l'ordre qui doit etre sciée. Simultanément est délivrée l'information provenant de la mémoire longue 1 au registre 3 d'adresse de la mémoire de travail 2. Le bloc comparateur 10 fixe le moment de la coincidence du code du registre 3 d'adresse et du code dans le registre d'entrée 7. Alors le registre 4 de commande fixe la variante optimale de débitage d'après le signal de commande provenant du bloc de commande 13 à travers la mémoire longue 1, tandis que sur le registre 28 est fixée l'intensité d'utilisation de cette variante. L'analyse de l'intensité d'utilisation des variantes de débitage est effectuée à l'aide du compteur 23 et du discriminateur 25.Lors du débitage de la grume venant dans l'ordre selon la variante choisie de débitage, le code provenant du registre 28 d'intensité d'utilisation des variantes de débitage d'une unité de matière attaque le discriminateur 25. Si l'intensité d'utilisation de la variante donnée de débitage n'est pas nulle, la réduction de cet indice d'une unité se produit, c'est-à-dire qu'on fixe la réalisation réelle de la variante optimale du plan de débitage. La nouvelle valeur d'intensité d'utilisation de cette variante de débitage obtenue est introduite dans le registre 28 et toute l'information provenant de la mémoire de travail 2 arrive par transit à la mémoire longue. Dans le cas où l'intensité d'utilisation des variantes de débitage est nulle, on obtient à la sortie 27 du discriminateur 25 un signal attaquant le bloc de commande 13 qui assure le passage à la variante suivante de débitage. Lorsque la grume suivante arrive, le cycle de travail susmentionné se répète. Si toutes les grumes prévues du diamètre et de la longueur nécessaires sont débitées et dans la mémoire longue 1, il n'y a pas de variantes du code recherché, il y a accès de la variante suivante venant dans l'ordre calculée pour une grume de plus grande longueur avec le même diamètre ou pour une grume de plus grand diamètre en cas d'absence de la variante précédente. On assure alors l'obtention de la spécification dimensionnelle du bois de sciage à obtenir avec un minimum de déchets. L'information sous forme des coordonnées des scies et des hauteurs de trait de sciage, proportionnelles à la vitesse d'avance d'une unité de matière, provenant du registre de commande 4 attaque le registre de sortie 16 puis va au système 21 de réglage de position des scies et au système 22 de régulation de la vitesse d'avance. L'établissement des coordonnées de scie peut être réalisé consécutivement les unes après les autres pendant les autres pendant le #sciage de la grume sur une scie ou en utilisant une ligne de plusieurs scies. Les variantes de débitage introduites dans la mémoire longue 1 peuvent être symétriques et être réalisées sur des scies jumelées à ruban. Ainsi, dans le dispositif de commande programmée proposé du débitage d'un lot de matière, on assure le débitage de la matière selon un plan optimal en tenant compte des exigences de la spécification dimensionnelle du bois de sciage à obtenir et des paramètres du lot de matière. En cas d'écart des paramètres du lot de matière par rapport aux paramètres théoriques, on assure la réalisation du plan avec des pertes minmales. On peut réaliser le sciage de la matière sur-une ligne de scies. L'invention proposée permet d'améliorer le rendement en volumeeten qualité du bois de sciage et également de réduire considérablement les écarts de cubage des bois de sciage obtenus par rapport au cubage prévu. REVENDICATION Dispositif de commande programmée de débitage d'un lot de matière comportant une mémoire longue prévue pour stocker ltensemble de l'information concernant le débitage d'un lot de matière, une mémoire de travail prévue pour stocker l'information de travail concernant le débitage d'une unité de matière, comprenant un registre d'adresse et un registre de commande, l'entrée de la mémoire de travail étant raccordée à la sortie de la mémoire longue et la sortie à l'entrée de la mémoire longue, un registre d'entrée destiné à recevoir l'information provenant des capteurs primaires et concernant les paramètres d'une unité de matière venant dans l'ordre, un jloc comparateur destiné à comparer l'information du registre d'entrée et du registre d'adresse de la mémoire de travail, etdont une entrée est liée à la sortie du registre d'entrée et une autre entrée est raccordée à la sortie du registre d'adresse de la mémoire de travail, un bloc de commande, dont une entrée est raccordée à la sortie du bloc comparateur et une sortie est raccordée à l'entrée de la mémoire longue, un registre de sortie destiné à transmettre les commandes à un système de réglage de position des scies et à un système de régulation de la vitesse d'amenage de la matière, une entrée du registre de sortie étant raccordée à la sortie du registre de commande de la mémoire de travail, et une autre entrée est raccordée à la sortie du bloc de commande, caractérisé en ce qu'il comporte un compteur, dont la sortie est raccordée à l'entrée du bloc de commande, un discriminateur destiné à l'analyse du code de l'intensité d'utilisation des variantes de débitage d'une unité de matière, dont une sortie est raccordée à l'entrée du compteur, et une deuxième sortie à une deuxième entrée du bloc de commande, et la mémoire de travail comporte un registre de l'intensité dLutilisation des variantes de débitage d'une unité de la matière, dont une sortie est raccordée à l'entrée du discriminateur et une deuxième sortie à l'entrée du compteur, la sortie du compteur étant raccordée à l'entrée du registre d'intensité d'utilisation des variantes de débitage d'une unité de matière.