Brevet FR2226703A1 — publié le 19741115

La présente invention concerne une méthode pour la combinaison logique de signaux numériques. On connatt des dispositifs programmables pour la commande du déroulement des processus dans des intallations industrielles, où le déroulement désiré du processus est déterminé au moyen d'un programme d'ordinateur écrit dans un langage de programmation usuel. On introduit alors le programme d'ordinateur dans une calculatrice, qui transpose celui-ci dans le langage machine du dispositif de commande.Bien que de tels dispositifs de commande présentent un certain nombre d'avantages (normalisation du matériel, accroissement de la fiabilité, accroissement de la vitesse, planification et étude plus commode du déroulement du processus, réduction des colts pour la mise en service et pour ltentretien), la présence nécassaire de la calculatrice entrain une dépense économiquement non négligeable, qui jusqu'à présent ne paraissait abordable qu'avec de grosses installations ou de grands dispositifs de commande l'objet de la présente invention ~insiste dans la réalisation d'une méthode de commande du type mentionné dans le préambule, qui permet, pour un dispositif de commande pro-- grammable, de se passer d'une calculatrice. Selon la présente invention, ce problème est résolu en ce que les entrées d'un dispositif de commande, qui reçoivent les signaux d'entrée, sont séldotionnés et interro gés séquentiellement selon un code binaire prescrit par un dispositif de mémoire de programme, que l'on sélectionne et que l'on arme l'une des sorties du dispositif de commande selon le même code, que le code binaire se compose d'une succession de mots binaires avec chaque fois une partie opération et une partie opérande, les parties opération des mots binaires contenant les informations sur la combinaison logique désirée entre les signaux sélectionnés, et la partie opérande contenant les informations pour la sélection des entrées ainsi que des sorties du dispositif de commande, que les signaux d'entrée sélectés du dispositif de commande sont appliqués à une unité de commande centrale librement programmable, qui edt commandée par les parties opération des mots binaires de telle manière, qu'entre le signal d'entrée sélecté selon la partie opérande du premier mot binaire et le signal d'entrée sélecté-selon la partie opérande du deuxième mot binaire on établit la combinai son correspondant à l'instruction de combinaison logique contenant dans la partie opération du deuxième mot binaire,que chaque signal binaire résultant d'une combinaison, est combiné avec le signal d'entrée sélecté selon la partie opérande du mot binaire suivant conformément à l'ordre de combinaison logique de la partie opération du mot binaire suivant, et qu'après le dernier ordre de combinaison logique du code binaire, le signal de sortie résultant de l'unité de commande centrale est appliqué à la sortie sélectée-du dispositif de commande. Avec la méthode suivant la présente invention1 les signaux d'antrée sélectés d'un dispositif de commande programmable peuvent etre combinés logiquement selon un code binaire prescrit par une mémoire de programme, sans qu'il soit nécessaire de mettre en oeuvre une calculatrice pour la conversion d'un langage de programmation dans le langage machine du dispositif de commande. On peut ainsi utiliser des dispositifs de commande programmables même dans des installations moyennes et petites, avec une dépense économiquement acceptable. On va expliquer l'invention plus en détail à l'aide d'un exemple de réalisation représenté dans les dessins, qui montrent respectivement Fig. 1 un schéma d'ensemble d'une installation de commande programmable, sous la forme d'un schéma fonctionnel Fig. 2 un schéma de principe de l'unité centrale de commande indiquée dans la figure 1 L'installation de commande programmable 10 lon la figure 1, comporte un sertain nombre d'entrées X et de sorties Y, numérotées selon une série continue (dans le cas de l'exemple représenté, les entrées X 1 à X 5 ainsi que les mmr- ties Y 1 à Y 5).Les entrées X reçoivent des signaux numériques et elles sont scrutées séquentiellement au moyen d'un disposi- tif de sélection 11, la commande du dispositif de sélection #, c'est-à-dire la sélection d'entrée déterminées, étant réali$sse au moyen d'une mémoire de programme 12, par l'intermédiaine d'un décodeur, qui se trouve dans l'unité centrale de comman- de 14. le dispositif de sélects li r# l'entrée sélectée considérée (dans le cas de l'exemple zepré- senté, l'entrée X -1~ à l'entrée 16 de l'unité de commande centrale 14, pour laquelle on a représenté plus en détail un exemple de structure,dans la figure 2. L'unité de commande centrale combine les signaux numériques des entrées scrutées séquentiellement, selon une fonction logique qu'il est possible de-choisir, et transmet le signal résultant à un autre dispositif de sélection 13.Le dispositif de sélection 13 est également commandé par la mémoire de programme 12 par l'intermédiaire du meme décodeur de l'unité de commande centrale, de telle sorte que le dispositif de sélection 13 relie la sortie 17 de l'unité de commande centrale 14 avec la sortie sélectée du dispositif de commande 10 (dans le cas de l'exemple représenté, la sortie Y 2).La fonction de combinaison logique désirée de 11 unité de commande centrale, est de nouveau prescrite par la mémoire de programme 12 par 1 'in- termédiaire du décodeur de l'unité de commande centrale et ceci sous la forme d'ordres de combinaison séquentiels, à l'entrée de commande 18 de l'unité de commande centrale 14 Outre les entrées et sorties extérieures selon le meme schéma, comme on l'a décrit ci-dessus, l'installation de commande peut appeler et armer conformément à l'équation des appareils auxiliaires ou supplémentaires internes (par exemple des mémoires, des organes chronométriques, etc..). Par lintermédiaire d'un dispositif interne de ré- troaction 19 ou peut aussi scruter les sorties pour s'informer de leur état nuerique. A l'aide d'un code binaire utilisé avec la méthode selon la présente invention, nous allons expliquer ci-dessous le fonctionnement du décodeur, en raison de la simplicité de son mode d'écriture, ce code pouvant être introduit dans la mémoire de programme sans passer par un compilateur, et y être emmagasiné sous la forme d'une suite de signaux binaires utilisables par le décodeur :X1 . X2 + X3 +/ 14 ./ 15 = Y2 où Il est l'entrée Il, X2 est l'entrée X2, X3 est l'entrée X3, 14 est 11 entrée 14, X5 est l'entrée X5 Y2 est la sortie Y2 est une fonction logique ST + est une fonction logique OU .,' est une Fonction logique NON-ET +/ es une fonction logique N J : est un ordre de départ ou de démarrage = est un ordre d'assignation. Une suite de mots binaires est superposée là au code binaire (dans l'exemple mentionné, les mots binaires Xt, .X2, +X3, +'X4, ./X5, =Y),chaque mot binaire se composant d'une partie-opération et d'une partie-opérande (par exemple dans le mot binaire .X2, l'expression . est la partIe-opération et l'expression X2 la partie-opérande). Le décodage dans le décodeur s'effectue de telle sorte, que les parties-opérandes des mots binaires, du premier à l'avant-dernier, (dans le cas de l'exemple mentionné, les parties-opérandes X1, X2, X3, X4, X5) sont appliquées sous la forme de signaux d'information au dispositif de sélection, tandis que la partie-opérande du dernier mot binaire (dans le cas de l'exemple mentionné, l'opérande Y2) est appliquée au dispositif de sélection 13 également sous la forme d'un signal d'information. Ainsi qu'on peut le voir immédiatement, les différentes parties-opérandes contiennent directement l'information pour la sortie du dispositif de commande que le dispositif de sélection 13 doit sélecter.Le dispositif de sélection Il appelle ainsi séquentiellement, dans l'exemple c,nF sidéré, les entrées X1, X2, X3, X4 et X5, l'ordre de succession des appels étant déterminé par l'ordre de succession des différentes parties-opérandes En outre, le dispositif de sélection 13 arme dans l'exemple considéré la sortie Y2. D'autre part, pendant le décodage du code binaire, on applique séquen tiellement, sous la forme de signaux d'information, à l'unité de commande centrale 14, les parties-opérations de tous les mots binaires (dans le cas de l'exemple considéré : ; +7 Soit un autre exemple arbitraire de code binaire : t X3 - X5 = Y4 Dans ce code binaire, on interroge séquen#Ie#- lement les entrées Xt, X3 et X5 et on arme la sortie Uq. De plus, on applique à l'unité de commande centrale 14 les signaux d'information correspondant aux parties-opérations ( + . 9 A l'aide du schéma fonctionnel selon la figure 2, nous allons expliquer cidessous le fonctionnement de l'unité de commande centrale 14, et pour une meilleure compréhension des différentes fonctions de l'unité de commande centrale, on a représenté dans la figure 2 les différents composants logiques indivisuels (inverseurs et connecteurs oU), ainsi que les commutateurs mécaniques de sélection. Il va de soi que dans la pratique, au lieu des commutateurs mécaniques, on utilise des composants à semi-conducteurs dans la technique des circuits intégrés et qu'au lieu des montages logiques individuels on utilise les éléments correspondants d'une famille de montages intégrés. Les signaux numériques des entrées sélectées, arrivant séquentiellement sur l'entrée 16 de l'unité de commande centrale 14, sont reliés par l'intermédiaire d'un commutateur inverseur 24 à une unité mémoire 22. Le commutateur inverseur qui est commandé par le décodeur 20, inverse le signal qui arrive si cela est prescrit par la partie-opération du mot binaire qui est précisément en cours de traitement, c'est-à-dire que dans le cas du mot X1 le commutateur est dans la position supérieure, et que dans le cas du mot ZX1 ce commutateur est basculé dans la position inférieure. L'unité mémoire 22 et l'unité mémoire 23 reliée à la sortie de l'unité mémoire 22, réalisent les combinaisons logiques désirées, et ceci selon le schéma suivant : Si dans la partie-opération du mot qui est en cours de traitement, on a le signe "départ", le mot numérique qui arrive sur l'entrée 26 de l'unité mémoire 22 est mis en mémoire et l'unité mémoire 23 est calée sur la valeur "o" (mise à zéro). Si dans la partieopération du mot qui est en cours de traitement, on a une fonction OU ou bien une fonction NON-oU, l'unité mémoire 23 se cale sur la valeur "1" si auparavant une valeur "1" avait été emmagasinée dans l'unité mémoire 22. Si auparavant l'unité mémoire 22 avait emmagasiné une valeur "O", l'état de l'unité mémoire 23 n'est pas modifié.Si dans la partie-opération du mot binaire qui est en cours de traitement, on a une fonction ET ou une fonction NON-ET, l'état de l'unité mémoire 23 n'est pas modifié. L'unité mémoire 22 se cale sur la valeur 11011, si le signal numérique appliqué sur son entrée 25 a cette valeur. Si ce n'est pas le cas, l'état de l'unité mémoire n'est pas modifié. Les sorties des deux unités mémoires (unité mémoire 22 et unité mémoire 23) sont réunies par un connecteur OU et reliées au commutateur 27. La position de ce commutateur est commandée par le décodeur 20 selon la partie-opération, c'est à-dire que dans le cas du mot =Y2 , il est dans la position supérieure et que, dans le cas du mot = /Y2 , il est dans la position inférieure. Le commutateur 27 est suivi d'un interrupteur 29, qui réunit la sortie 31 à la sortie 17 de l'unité de commande centrale 14, lorsque dans la partie-opératinn du mot binaire qui est en cours de traitement, on a un signe d'assiagnation. L'ensemble des fonctions de l'unité de commande centrale est commandé par le décodeur 20. Ce décodeur, qui est relié par sa borne 18 à la mémoire de programme, est commandé dans le temps par un organe de c-mmutation pas à pas 21. C'est par le décodeur aussi que sont commandés les sélecteurs 11 et 13 du dispositif de commande programmable. Dans la figure 1, pour une meilleure compréhension seulement, ces sélecteurs ont été représentés sous la forme de sélecteurs mécaniques. Dans la pratique, ces sélecteurs sont réalisés selon la technique des circuits intégrés I1 va de soi, qu'au lieu des cinq entrées Xi à X5 et des cinq sorties Y1 à Y5 représentées dans la figure 1, on peut prévoir pour le dispositif de commande 1n un nombre quelconque d'entrées et de sorties, dans la mesure où l'on agrandit en conséquence l'unité de commande centrale 14. REVENDICILTION Méthode pour la combinaison logique de signaux numériques, caractérisé en ce que les entrées ( Il à 15) d'un dispositif de commande (10) qui reçoivent les signaux d'entrée, sont sélectées et interrogées séquentiellement selon un code binaire prescrit pal- un dispositif de mémoire de programme (12), que l'on sélectionne et que l'on arme selon le même code binaire l'une des sorties (Y1 à Y5) du dispositif de commande (10), que le code binaire se compose d'une suite de mots binaires chacun avec une partie-opération et une partie-opérande, les parties-opérations des mots binaires contenant l'information sur la combinaison logique désirée entre les signaux d'entrée sélectés et les parties-opérande#s des mots binaires contenant l'information pour la sélection des entrées ou des sorties du dispositif de commande, que les signaux d'entrée sélectés du dispositif de commande sont appliqués à une unité de commande centrale (14) librement programmable, qui est commandée par les parties-opérations des mots binaires de telle manière, que le signal d'entrée sélecté sellai la partie-opérande du premier mot binaire est combiné logiquement selon l'ordre de combinaison logique de la partie-opération du deuxième mot binaire avec le signal d'entée sélecté selon la partie-opérande du deuxième mot binaire, que chaque signal binaire résultant d'une combinaison est combiné selon l'ordre de combinaison logique de la partie-opération du mot binaire suivant avec le signal d'entrée sélecté selon la partie-opérande du mot binaire suivant, et qu'après le dernier ordre de combinaison du code binaire, le signal de sortie résultant, de l'unité de commande centrale, est appliqué à la sortie sélectée du dispositif de commande.