Brevet FR2302628A1 — publié le 19760924

L'invention concerne un dispositif générateur d'impulsions pour la commande d'opérations séquentielles programmables. L'invention trouve notamment son application dans le domaine de la traite automatique des vaches. Pour traire une vache, on soumet chaque pis de la mamelle à un cycle alterné de traite pendant lequel on applique le vide et de massage où le vide est relaché, chaque pis étant soumis au meme rythme mais avec un décalage constant dans le temps d'u + is à l'autre . I1 est important que les durées de traite et de massage et surtout leur rapport soient constants ainsi que le décalage dans le temps d'un pis à l'autre.- Les dispositifs actuellement utilisés dans ce domaine particulier sont essentiellement mécaniques et par conséquent coûteux, encombrants et exigent un entretien constant. A la connaissance de 1 r inventur aucune solution électronique n'a été trouvée pour résoudre ce problème. L'invention apporte une solution au problème de fournir un cycle de rapports programmables avec des durées de cycles également programmables présentant une très grande fidélité dans la répétition du rapport de cycle,permettant de produire simultanément plusieurs cycles d'impulsions ayant des origines décalées dans le temps avec des décalages constants dans le temps. Le système selon l'invention fournit un ou plusieurs signaux répétitifs de rapport cyclique programmable et de durée très précise, les différents signaux pouvant être ou non décalés dans le temps. Ce procédé de pilotage peut s'appliquer,par exemple, à la commande d'un pulsateur ou impulsateur à voies simples ou alternées pour machine à traire, ou tout autre appareil réclamant une commande de cycles rapport programmable avec une répétitivité de grande précision. La présente invention est de conception entièrement électronique. Elle utilise des circuits intégrés TTL qui requièrent une alimentation unique de 5 V. Cette tension (5v) est élaborée à partir d'une tension beaucoup plus élevée à travers un régulateur intégré. La tension est stabilisée à 0,02% de la tension d'entrée. Une limitation en courant avec disjonction électronique protège tous les circuits intégrés. Conformément à l'invention,le générateur d'impulsions comprend: -un oscillateur engendrant des impulsions -un système de comptage électronique recevant les impulsions de l'oscillateur et apte à les diviser par un nombre choisi à l'avance, -un système de décodage recevant le résultat des divisions, -des moyens pour présélectionner le rapport cyclique d'un cycle complet,des circuits de coincidence recevant les impulsions provenant des décodeurs à travers les moyens de prE- sélection, -des bascules actionnées par les signaux sortant des circuits de coincidence et des amplificateurs pour les signaux sortis des bascules. L'invention va maintenant être décrite en se référant à un mode de réalisation particulier donné à titre d'exemple non limitatif et représenté par les figures annexées,parmi lesquelles: Fig.4est un schéma d'ensemble, Fi.2 est un diagramme de fonctionnement.: Le circuit se compose successivement -d'une horloge 1 -de compteurs décimaux 2a,2b -de décodeurs binaires décimaux 3a,3b -de circuits de coincidence 4a,4b,4c -de bascules 5a,5b -d'amplificateurs de sorties 6a,6b. Le choix de horloge dépend principalement du domaine d'application.Le type d'horloge peut s'étendre de la plus simple bascule astable à l'horloge atomique. Les impulsions de l'horloge 1 rentrent dans un compteur décimal 2a associé à un décodeur binaire décimal 3a. Celui-ci commande un deuxième compteur 2b associé lui-même à son décodeur 3b. La précision du rapport cyclique programmable n'est pas limitée, puisqu'il suffit d'augmenter le nombre des compteurs et des décodeurs associés pour augmenter la précision. Dans le cas de deux compteurs, le rapport cyclique varie de 1-99 à 99-1. Une fois le rapport cyclique programmé, les sorties des décodeurs sont envoyées dans des circuits de coincidence (4a,4b,4c) qui améliorent la précision du déclenchement. 4a,4b Les signaux provenant des circuits de coincidence/atta- quent des bascules 5a et 5b, lesquelles sont reliées aux amplifica- teurs de sortie 6a,6b où llon dispose des signaux pilotes. Le décodage du zéro de chaque compteur envoyé dans un circuit de coIncidence 4c, remet les bascules à zéro à la fin de chaque cycle. L'erreur de l'horloge sur chaque cycle est divisée par 100 pour le cas d'un fonctionnement à deux compteurs,par 1000 pour trois compteurs,etc... Le principe d'élaboration du rapport cyclique,compteur et décodeur, permet de garantir une très grande précision du rapport, et une stabilité de celui-ci dans le temps. A titre d'exemple d'applications, un pulsateur ou impulsateur de machine à traire selon l'invention comprend: - un ensemble d'alimentation à partir du réseau secteur ou d une batterie 12 V. - un circuit de pilotage selon l'invention - deux circuits de puissance. L'alimentation classique fournit une tension redressée, mais non stabilisée, au circuit de pilotage à rapport cyclique programmable. Le circuit de pilotage comprend un transistor ballast,un régulateur de tension avec disjonction électronique qui alimente une horloge de stabilité en fréquence largement suffisante pour l'application envisagée (dérive maximale en fonction des paramètres tension d'alimentation et température, inférieure à 150 PPM) reliée à un compteur décimal qui commande un deussbme compteur décimal (soit un comptage par 100). Chacun d'eux étant associé à un décodeur binaire - décimal programmé pour un rapport donné et un décalage de l'origine temps des sorties; par exemple, voie 1, rapport 65-35,vote 2, rapport 35-65. Trois circuits de coincidence transmettent les informations 65-35-00, venant des décodeurs à deux bascules. Celles-ci sont remises à zéro à la fin de chaque oyole,afin de ne pas cumuler l'erreur de l'horloge qui reste néanmoins négligeable. Celle-ci étant divisée par 100 dans cet exemple. Deux sorties prises sur les bascules sont envoyées à des amplificateurs qui délivrent les signaux de commande alternés dans la carte de puissance décrite ci-après. Les deux cartes de puissance sont identiques dans l'appli- cation envisagée. Chaque carte comprend un transistor de puissance pouvant délivrer plusieurs ampères associé à son système de con- mande et de limitation de courant,par disjonction électronique en cas de surcharges en court-circuit sur les circuits utilisations. Chaque sortie de puissance alimente une ou plusieurs électrovannes pour la mise à vide des systèmes de traite automatique des vaches. Sur une première voie V1 la pression est mise pendant 65/100 du cycle puis relachée pendant les 35/100 restants tandis que t simultandmenttsur la seconde voie V ,la pression est d'abord 2 relachée pendant 35/100 du cycle puis mise pendant les 65/100 restants comme celà est schématisé sur la figure 2. Les domaines d'applications du dispositif selon l'invention peuvent être notamment: -pulsateur électronique pour la traite automatique des vaches -commande numérique de maehines-outils -commande numérique de processus d'automatisation -commande numérique d'ornateur -générateur électronique de fréquence variable à rapport cyclique programmable, -tout système électronique ou électromécanique nécessitant pour son fonctionnement un ou plusieurs signaux de rapport programmable (ou programmé à l'avance) avec une reproductibilité quasiparfaite des rapports,tout en permettant de changer la fréquence de ceux-ci dans une gamme de variation extrêmement vaste. D'autre part, il est très facile de fournir un ou plusieurs signaux décalés dans le temps par rapport à un signal de référence. La précision du système dépend de ltapplication envisagée. Elle est limitSe,actuellement,uniquement par la qualité des composants de celui-ci. -REVENDICATIONS 1. Dispositif générateur d'impulsions pour la commande d'opérations séquentielles programmables caractérisé en ce qutil comprend: -un oscillateur engendrant des impulsions -un système de comptage électronique recevant les impulsions de l'oscillateur et apte à les diviser par un nombre choisi à l'avance, -un système de décodage recevant le résultat des divisions, -des moyens pour présélectionner le rapport cyclique d'un cycle complet -des circuits de coincidence recevant les impulsions provenant des décodeurs à travers les moyens de présélection, -des bascules actionnées par les signaux sortant des circuits de coincidence -et des amplificateurs pour les signaux sortis des bascules. 2. Dispositif selon la revendication 1 caractérisé en ce qu'il comprend un circuit de coincidence commandant à chaque fin de cycle la remise à zéro des bascules,ledit circuit de coinci- dence étant actionné par les signaux provenant d'un des moyens de présélection. 3. Dispositif selon la revendication 2 adapté spécialemfat à la commande de machines à traire,caractérisé en ce qu'il comprend une carte électronique de puissance pour l'excitation des électro vannes du circuit de vide actionnant les trayons et un transforma teur alimentant l'ensemble en très basse tension continue.