Brevet FR2304116A1 — publié le 19761008

La présente invention est relative à un système d'autcmatisme industriel à programmes répétitifs et plus particulièrement dans un tel système à la partie mémoire dans laquelle sont inscrits les programmes, aivisés généralement en séquences répétitives que le système doit exécuter. Actuellement, les systèmes d'automatisme industriel à programme répétitif utilisent comme mémoire de programmes une bande perforée d'une certaine longueur pouvant à titre d'exemple, compter jusqu'à plus de 200 séquences inscrites, caractérisées chacune par un certain nombre de caractères ayant chacun une signification c'est-à-dire produisant une action dans le système propre. Associé à la bande perforée bouclée se trouve un magasin dollt la forme et la conception peuvent différer suivant le modèle de lecteur de bande adopté. Cependant, et de façon générale, les magasins sont placés verticale- -ment sous la tête de lecture pour un engagement et un dégagement naturels de celle-ci lors de la mise en place de la bande perforée. Cette position verticale entraine un tassement de la banie vers s le bas du magasin. le foisonnement de la bande sera d'autant plus important que sa longueur est grande et le magasin petit. Ce foison- nement entraîne des pliures au niveau des perforations qui @d celles- ci occupent toute la largeur de la bande et dépendent essentiellement du code utilisé. Ces pliures par actions répétitives peuvent entraîner à'abord un mauvais cheminement de la bande sous la tête de e lecte et provoquer ensuite sa cassure.Ces détériorations sor; d'rut'+ pli rapides que la qualité de la bande est médiocre (papier), mais l'utilisation d'une bande de type Mylar ou plastique par exemple, si elle en améliore la tenue, entraîne une usure prératurée des perforateurs. On peut ajouter à ces inconvénients liés à Le bande, d'autres ennuis qui y sont indirectement rattachés et qui concernent la tête de lecture de la bande perforée. Une telle tête de lecture et un composant électromécanique possédant des parties mécaniques en mouve- ment qui subissent dans le temps une certaine. usure pouvant. être préjudiciable au système. Suivant l'invention, on cherche à supprimer tous les défauts qui ont été mentionnés, en abandonnant dans les systèmes d'automatismes industriels à programmes répétitifs l'utilisation de bandes perforées bouclées. Suivant une caractéristique de l'invention, le système d'automatisme industriel à programme répétitif comprend des mémoires du type statique constituées par une mémoire principale associée à un compteur d'adresses et contenant toutes les séquences utilisées dans les programmes et une ou plusieurs mémoires secondaires où sont inscrites les adresses de la première ligne des séquences de la mémoire principale. L'invention sera mieux comprise et ses avantages ressortiront mieux de la description qui suit d'un exemple de réalisation donné à laide des figures qui représentent - la figure 1, une représentation schématique de l'organisation des mémoires du système avec les circuits électroniques de commande - les figures 2 et 3, des formes d'ondes permettant de suivre le fonctionnement de la réalisation de la figure 1. On a indiqué dans l'introduction à la présente description, les raisons qui poussent à l'abandon, dans les systèmes d'automatisme industriels à programmes répétitifs, des bandes perforées bouclées. L'utilisation de mémoires de type statique se prête fort bien à l'inscription des programmes que le système doit exécuter. Chaque séquence d'un programme contient un certain nombre de caractères qui agissent sur le système. Le premier caractère détermine la séquence. le deuxième caractère peut déterminer plusieurs séquences en fonction de sa signification propre, mais chacune d'entre elles n'est pas forcément utilisée systématiquement à chaque programme. Chaque programme de plus est déterminé par l'association des séquences et une séquence peut être utilisée plusieurs fois dans un programme. I1 y a de plus la possibilité d'utiliser plusieurs programmes qui sont asservis par le déroulement d'événements extérieurs au système quant au choix d'un des programmes, il dépend de données fixées à l'avance dépendant de ces évènements extérieurs. De cette analyse, il résulte, suivant l'invention, que les séquences répétitives sont inscrites dans une mémoire dite principale ou primaire, avec chaque séquence inscrite autant de fois qu'il y a changement du deuxième caractère. Cependant on notera qu'unie case mémoire est réservée à la fin de chaque séquence pour y inscrire un caractère d' arrêt. Le programme d'une donnée est inscrit dans une mémoire secondaire qui assure l'adressage de la mémoire principale. Suivant l'invention les mémoires statiques qui sont utilisées sont du type MOS ou bipolaire à fusible pour la mémoire principale et pat exemple du type reprogrammable pour la ou les mémoires secondaires. La figure 1 donne une représentation schématique de l'organisa- tion des mémoires statiques dans un système d'automatisme industriel à programmes répétitifs et de la logique de commande associée. Le système comporte une mémoire statique principale 1 contenant toutes les séquences qui sont utilisées dans les programmes. Cette mémoire principale est associée à un compteur d'adresses 2. Une ou plusieurs mémoires secondaires, dans ltezeaple décrit 3 sont prévues repérées par 7, 4, 5 connectées à un compteur ordinal 7 Comme on l'a déjà indiqué, ces mémoires secondaires contiennent les adresses de la première ligne des séquences de la mémoire principale I. 1l faut noter qu'en fait, la succession de ces adresses constitue le programme à exécute. le compteur ordinal 7 enregistre la succession des évènements extérieurs commandant le déroulement du programme enregistré La logique de commande associée aux mémoires, comprend de plus une base de temps 8 constituée par- les deux bascules monostables 9 et 10 qui commande la lecture des différentes lignes de la séquence programmée, un circuit de mise en forme 1 1 de l'information portée par l'évènement extérieur apparaissant sur la borne 12 et d'autres circuits dont il sera fait état lors de la description du fonctionnement de l'ensemble de la figure 1.On ajoutera aux circuits déjà mentionnés, des circuits introduits par des commandes manuelles pour le choix du programme à exécuter et pour une éventuelle remise en concordance du compteur ordinal 7 avec le déroulement de l'évènement extérieur. Le fonctionnement du système comportant les mémoires statiques représenté figure 1 est donné dans ce qui suit à l'aide de plus de la figure 2 qui représente des signaux en différents points de la figure 1. A la mise sous tension du système par la borne 13, une remise à zéro s'effectue qui agit sur le compteur ordinal 7 et qui provoque le démarrage d la lecture des mémoires. La bascule monostable 11 est déclenchée par l'évènement extérieur apparaissant en 12 (courbe a de la figure 2) qui se traduit par une impulsion calibrée (courbe b de la figure 2) dont la largeur dépend des caractéristiques du système et de la largeur du créneau que constitue l'évènement extérieur. Liimpulsion b issue du monostable 11 est appliquée à travers un circuit "OU" 14 à une entrée du compteur ordinal 7 (ligne c figure 2) et à travers un circuit "OU" 15 à la borne médiane 16 de la bascule 17 (ligne e figure 2) dont la borne Q commande le démarrage de la base de temps 8 (ligne f figure 2). le changement d'état du compteur 7 provoque le changement d'adresse de la mémoire secondaire (3, 4, 5) choisie en fonction du programme à exécuter. La nouvelle adresse (ligne d, figure 2) délivrée par l'une des mémoires secondaires est appliquée au compteur d'adresse 2,(ligne 1, figure 2) dont les sorties commandent la mémoire principale 1.Toutefois le fonctionnement du compteur d'adresse ne se fait qu'aù premier top de l'horloge 8, ceci afin d'éviter une prise en compte aléatoire de l'adresse d délivrée par la mémoire secondaire choisie. L'horloge ou base de temps 8 qui est constituée par deux bascules monostables 9 et 10 qui sont rebouclées pour permettre l'adaptation de la fréquence et de la largeur des signaux de sortie du système, est déclenchée par le front avant de l'impulsion issue de la bascule 17 (e, figure 2) qui agit sur la bascule 9 (ligne f, figure - 2). Le front arrière de l'impulsion 1 de la bascule 9 déclenche la bascule 10 (ligne g, figure 2) dont le signal de sortie est appliqué à deux portes "ET" 18 et 19. les secondes entrées de ces portes "ET" sont connectées respectivement aux bornes Q et Q de la bascule 20 dont l'entrée R est connectée à la borne Q de la bascule 17.Cette bascule 17 délivre une impulsion sur sa borne Q sur la commande du front arrière de l'impulsion b (figure 2) caractérisant ltévènement extérieur (ligne a, figure 2) et l'impul- sion ainsi générée déclenche la base de temps 8 et la bascule 20. Avant le changement d'état de la bascule 17 la bascule 20 est dans l'état Q = O et Q = 1. le circuit 18 est alors passant et l'impulsion de sortie de la bascule 10 de la base de temps (ligne g, figure 2) est appliquée à travers la porte 18 d'une part sur l'entrée T de la bascule 20 qui change d'état sur son front arrière (ligne h, figure 2) et d'autre part aux entrées 21 de chargement du compteur d'adresse 2 autorisant le transfert du numéro d'adresse de la première ligne de la séquence, délivré par la mémoire secondaire choisie. le changement d'état de la bascule 20 appliquant un zéro logique sur une entrée de la porte 18, la ferme. Etant donné le montage de la bascule 20 en autoverrouillé, les bornes J et K passent également à l'état O et la bascule reste dans son état du moment.La sortie Q de cette bascule 20 passant à l'état 1, la porte "ET" 19 devient passante et transmet une impulsion d'horloge (ligne j, figure 2) à la sortie horloge 22 à travers un circuit "ET" 24 et à l'entrée horloge 23 du compteur d'adresse 2 et à travers un inverseur 25 à la commande des sorties de la mémoire principale 1. Ainsi par ces actions, le compteur d'adresse 2 génère les adresses successives de la séquence choisie par la position du compteur ordinal 7 et par l'une des mémoires secondaires (3, 4, 5) qui a été choisie. les sorties de la mémoire principale 1 sont ainsi échantillonnées par le top d'horloge (ligne j, figure 2) et sont dirigées (ligne m, figure 2) sur les circuits de sortie 26 à travers un circuit "ET" 27 et sur un circuit de décodage 28 qui délivre le caractère (ligne n, figure 2) indiquant la fin de la séquence explorée. Ce dernier, à travers le circuit "OU" 15 est appliquée à l'entrée horloge T de la bascule 17 qui retourne à son état initial lors de la mise sous tension du système. Ce changement d'état de la bascule 17 provoque l'arrêt de la base de temps 8 et la remise à zéro de Is bascule 20. Le système est dit en position d'attente, pouvant se remettre à fonctionner de la manière qui a été décrite dès qu'un nouvel évènement extérieur concrétisé par une impulsion (a) est appliquée à l'entrée 12. le circuit de sortie du système décrit constitué par les sorties 22 et 26 assure le transfert des informations issues de la mémoire principale à des circuits situés en aval et non représentés sur la figure 1. Ce transfert est commandé par une source extérieure 29 agissant sur les circuits "ET" 27 et 24. On notera toutefois que cette autorisation de transfert n'est pas absolument nécessaire. Le système de mémoires statiques qui a été décrit est complété par une série de commandes manuelles, touchant au choix du programme à exécuter et à la mise en coincidence du compteur ordinal avec un évènement extérieur. Cependant ces commandes doivent être autorisées spécialement (borne 30) pour éviter qu'elles n'agissent lors du déroulement automatique du programme. Le fonctionnement de ces commandes sera mieux compris à l'aide de la figure 3 donnant des courbes de signaux en différents points des circuits logiques. La commande du choix du programme est effectuée par des bascules 31-32 et 33 dont le nombre est égal à celui des mémoires secondaires (3, 4, 5) envisagées. Les entrées R desdites bascules sont connectées respectivement à des boutons poussoirs P1, P2, P3 dans l'exemple considéré, à la disposition d'un opérateur, et leur sortie est connectée à une mémoire secondaire. La commande d'un bouton poussoir détermine le choix de la mémoire secondaire associée par changement d'état de la bascule correspondante et mise à zéro des autres bascules pour éviter toute ambiguïté (circuits "OU" 310, 320, 330). La mise en colncidence du compteur ordinal 7 pour une remise à jour éventuelle du nombre des évènements qui déterminent le déroulement du programme dans le cas par exemple où un de ces évènements ne peut agir ou si un nouvel évènement devait être pris en compte, est effectuée à partir de deux commandes manuelles agissant l'une dans le sens du comptage (34) et l'autre dans le sens du décomptage (35). L'information du comptage-décomptage est déterminée par une bascule 36 montée en autoverrouillage, commandée en comptage par le bouton 34 agissant à travers le circuit "OU" 37 sur l'entrée S de la bascule et commandée en comptage par le bouton 35 agissant sur l'entrée R de la bascule.L'entrée a'horloge T de la bascule 36 est commandée par la sortie d'un circuit monostable 38 qui à travers une porte "ET" 39, dont la seconde entrée est connectée à la borne 30, et la porte "OU" 14 applique au compteur ordinal 7 l'impulsion qui doit soit le faire avancer, soit le faire retarder. Lorsque la commande d'avance est effective c'est-à-dire que l'on a appuyé sur le bouton poussoir 34 (ligne a, figure 3) la bascule 36 change d'état (Q = 1 'et envoie une impulsion par sa borne Q (ligne e, figure 3) à l'entrée de commande de comptage-décomptage du compteur ordinal 7 pour le mettre en condition. Simultanément l'impulsion de commande d'avance (a) est appliquée à travers un circuit "OU" 41 à une bascule monostable 40 dont le r8le est d'sécréter les impulsions de rebondissements au bouton poussoir de commande 34.La sortie de cette bascule 40 (ligne c, figure 3) commande la bascule 38 qui ainsi que cela a été mentionné commande L'avance du compteur 7 (ligne f, figure 3).Si la commande de décomptage, bouton poussoir 35, est effectuée (impulsion de la ligne b, figure 3), elle ramène à son état antérieur la bascule 36, qui met en condition de décomptage le dompteur 7. le décomptage sera effectivement effectué par une impulsion issue de la bascule 38, et commandée par la bascule 40 dans les conditions déjà décrites. Le front arrière de l'impulsion d2 (ligne d, figure 3) issue de la bascule 38 provoque le changement d'état de la bascule 36 par action sur sa borne T. ta sortie Q de la bascule 36 passe alors de O à 1 puisqu'étant autoverrouillée, les bornes J, E et Q étaient au 1 logique. Le compteur ordinal 7 reçoit donc à nouveau l'ordre de compter. On a ainsi décrit un système d'automatisme industriel à programme répétitif assuré par des mémoires statiques. On notera que le nombre des mémoires n'est pas limitatif ainsi que la capacité des compteurs et que, le système peut s'intégrer dans tout ensemble d'automatisme ayant à exécuter un programme défini, répétitif et immuable. Il est utilisable dans tout système d'affichage de commande numérique de machine outil, de commande de mesures automatiques et autres. REVE NI) i C AT iONS 1. Système d'automatisme industriel à programmes répétitifs enregistrés sur mémoires, caractérisé par le fait que les mémoires utilisées sont du type statique, comportant au moins une mémoire principale (1) associée à un compteur d'adresse (2) et contenant toutes les séquences utilisées dans les programmes et une ou plusieurs mémoires secondaires (3, 4, 5) sélectables, dans lesquelles sont inscrites les adresses de la première ligne des séquences de la mémoire principale. 2. Système suivant la revendication 1, caractérisé par le fait que le choix d'une mémoire secondaire (3, 4 ou 5) est effectué par une commande manuelle (ri, P2, P3) reliée à une borne S d'une bascule (31, 32, 33) dont la sortie Q est connectée à une mémoire secondaire, la commande manuelle étant de plus connectée aux entrées R des autres bascules. 3. Système suivant l'une des revendications 1 ou 2, caractérisé par le fait que la lecture des adresses de la mémoire secondaire choisie est effectuée par un compteur ordinal (7) commandé par un évènement extérieur commandant lui-même le système. 4. Système suivant l'une des revendications 1 ou 3, caractérisé par le fait que les signaux caractérisant les adresses lues dans la mémoire secondaire choisie sont appliquées à la mémoire principale (1) gEar l'intermédiaire d'un compteur d'adresse (2) auquel les signaux d'adresses sont appliqués en parallèle, les sorties en parallèle dudit compteur d'adresse étant appliquées à la mémoire principale (1) sous le contrôle d'un circuit de base de temps (8) déclenché par ltévène- ment extérieur (12). 5. Système suivant l'une des revendications 1 ou 4, caractérisé par le fait que l'échantillonnage des sorties de la mémoire principale (1) est effectué par un ensemble de circuits basculeurs constituant une base de temps (8) sous le contrôle alternativement de deux bascules (17, 20) dont la seconde (20) est commandée par la première (17), la première bascule déterminant l'application de l'impulsion de sortie de la base de temps au compteur d'adresse (2) et la seconde détermi nant l'application de ladite impulsion à la mémoire principale (1) sous forme d'impulsion d'horloge. 6. Système suivant la revendication 1, caractérisé par le fait qu'il comporte une commande manuelle de comptage-décomptage (34, 35) au compteur ordinal (7) pour sa mise en coincidence avec le déroulement des évènements extérieurs. 7. Système suivant la revendication 1, caractérisé par le fait que chaque séquence contenant un caractère dit d'arrêt, celui-ci décodé (28) ramène à zéro la bascule (17) de commande de la base de temps. 8. Système d'affichage en particulier des mouvements de trains, caractérisé par le fait qu'il est commandé par le système d'automatisme suivant l'une quelconque des revendications 1 à 7.