Brevet FR2357468A1 — publié le 19780203

La présente invention a trait a un dispositif pour la commande automatique d'ascenseurs. Les systèmes precedents etaient consistues essentiellement par quatre types d'automatismes: le premier, plus conventionnel, était basé essentiellement sur les relais. Surtout dans le cas d'installations complexes qui prévoient la possibilité de réservations, plusieurs de ces relais etaient nécessaires. On a déjà réalisé aussi des installations d'autre type ou des composants électroniques remplacent au moins partiellement les realais. Ces composants étaient toutefois de type discret, c'est-à-dire chaque composant n'etait pas capable de réaliser plus d'une seule porte logique. Une troisième réalisation prevoit qu'on réalise les automatisses des ascenseurs au moyen de commandes employant des composants élec- troniques en etat solide, intégrés, c'est-à-dire dans lesquels le meme composant réalise plusieurs portes logiques. Le principe sur lequel se basent toutes ces commandes est du type "logique câblée (wired logic), c'est-à-dire chaque composant ou groupe de composants a une fonction bien définie au moyen des connexions électriques qu'on a effectués sur ses bornes. Un principe complètement différent a été employe dans une quatrisme réalisation où les logiques de commande sont réalisées en employant des "logiques programmees" au lieu de "logiques câblées", c'est-à-dire un même composant peut avoir fonctions differentes en dépendence du programme qui est introduit Des exemples typiques de logiques à programme sont les realisations d'après lesquelles ont eté construits les calculateurs électroniques modernes. Toutes les techniques précédentes présentent un coût élévé à cause de leur encombrement, de la complexité des connexions nécessaires du coût et du nombre des composants employés. En outre, ces systèmes étant compliqués, la sécurité de fonctionnement est souvent compromise; cela est valable pour toutes les réalisations en mesure decroissante en partant de la première et en allant vers la quatrième. L'emploi de logiques programmées permet l'utilisation de peu de composants qui effectuent successivement fonctions différentes de façon que l'on gagne aussi bien dans le nombre total des composants que dans les cablages. Grâce à la possibilité de programmation on peut utiliser un même groupe de logiques programmées pour commander installations d'utilisation complètement différentes. Toutefois, les logiques programmees abutissant à des calculateurs de processus ou à des minicalculateurs avaient encore le désavantage d'avoir des coûts trop eléves qui pouvaient permettre leur emploi seulement dans des installations tres complexes. Le but de la presente invention est d'éliminer les susdits désavantages, c'est- -dire de réaliser un dispositif pour la commande automatique d'ascenseurs de construction relativement simple et peu coûteuse, ayant un minimum encombrement, une grande sûreté de fonctionnement et une bonne versatilité grâce à laquelle le dispositif peut être aisément adapté aux exigences particulières de chaque installation. Le but susdit a été atteint en utilisant un microcalculateur électronique, c'est-à-dire un dispositif capable de contenir dans son intrieur: a) un ensemble de sections de programme enregistrées de maniere permanente, que l'on peut combiner et rappeler au moyen d'informations fournies de l'extérieur et b) tous les circuits qui effectuent les fonctions normales d'un calculateur, c'est-à-dire:: - triage, codification, decodification d'informations échangées avec des organes exterieurs, par voie directe ou bien par l'intermédiaire d'appareils de consignation d'information; - memorisation ou ezagasinage de tous les donnees reçues, telles que la position actuelle et la direction de marche, réservations effectuees, etc.; - elaboration logique des réservations reçues, de façon à déterminer le processus d'évasion le plus rationnel; - triage, codification éventuelle et decodification d'informations directes aux organes visualisateurs; - calcul des temps de retard pour certaines particulieres, telles que le cycle fermeture portes, etc. Il faut mettre en évidence qu'une caractéristique péculière du microcalculateur ici considère, par rapport à un calculateur de processus et à un minicalculateur est que l'ensemble de sections de programme gravées à l'interieur de la memoire de programme est définie une fois pour toutes au moment de la construction du microcalculateur, c'est-à-dire le programme n'est pas introduit chaque fois dans le calculateur comme d'habitude dans les autres types de calculateurs. La sélection d'un programme particulier constitué par un groupe de sections de programme est fait par un exemple de connexions fixes ou demi-fixes prévues aux bornes du microcalculateur qu'on peut réaliser, par exemple, par l'intermediaire de petits ponts (jumper). En particulier on a étudié l'application aux ascenseurs d'un microcalculateur qui peut effectuer une seule opération arithmetique-logique à la fois. Cela a l'avantage de limiter ultérieurement le coût du microcalculateur. Une première réalisation preférée est celle selon laquelle l'appareillage de calcul, d'élaboration et de mémoire aussi bien permanente qu'effaçable est de préférence groupee dans un unique composant constitue par un circuit electronique integré, du type LSI (Large Scale Integration). Par conséquent, le microcalculateur dans un espace limité peut commander un grand nombre d'automatismes différents, ayant chacun une différente complexité. En outre, en utilisant la transmission codifiée des informations, il est possible de simplifier le câblage entre la cabine, les tableaux des boutons poussoirs aux étages et l'appareillage central, étant celui-ci un avantage important par rapport aux trois premiers systèmes (et éventuellement aussi par rapport au quatrième, si celui-ci n'était pas prévu avec des sorties convenablement codifiées). La simplification de câblage augmente ultérieurement en adoptant en plus de la transmission codifiée aussi un système multiplex dans le temps. Une seconde réalisation peut être constituee par l'emploi d'un microcalculateur ayant une mémoire de programme ne faisant pas partie de façon monolytique de tous le reste de l'appareillage de calcul. Dans ce cas, l'échange d'un programme de fonctionnement peut aussi être effectue en remplaçant physiquement ladite mémoire (outre qu'en utilisant les petits ponts prevus aux bornes extérieures du microcalculateur). Evidemn;ent même dans ce cas, il est possible d'employer les susdites caractéristiques de codification et de transmission dans le temps. Selon un autre perfectionnement de l'invention on a prévu d'utiliser pour l'avance,-rent du compteur d'instructions un temps d'exploration definit par l'horologe électronique contenu dans le microcalculateur, tandis que pour l'interrogation des appareils de consignation d'information des données d'entrée et de sortie on utilise un horologe fonctionnant à une fréquence reliée avec la frequence du réseau. Grâce à ce moyen le microcalculateur peut éliminer beaucoup de son travail de comptage. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention resulteront évidents de la description qui suit, se rapportant aux dessins annexes et donnée à titre d'exemple non limitatif, où: la Fig. 1 est un schéma à blocs d'une réalisation d'un microcalculateur selon la présente invention; la Fig. 2 représente schéatiquement comment un microcalculateur du type de la Fig. 1 peut être inséré dans le circuit d'un dispositif- de commande automatique pour ascenseurs selon la presente invention; la Fig. 3 est un schéma similaire à la Fig. 2 qui représente un dispositif modifié pour la commande automatique d'un ascenseur; la Fig. 4 représente une disposition particulière des circuits de puissance de l'ascenseur;; la Fig. 5 est un schema à blocs représentant une installation à plusieurs ascenseurs placés en batterie. En se rapportant tout d'abord à la Fig. 1 on a represente ici un microcalculateur indiqué dans son ensemble par 1 et constitué par: une mémoire programmée 2 associée à un registre compteur d'instructions 3, une unité arithmétique-logique ALU 4, des moyens à registre pour données opéra- tives (operation data register) 5 pour l'unité arithmetique-logique 4 associes à des moyens à mémoire de travail (working data register) 6 constitués par une mémoire RAM (Random Access Memory) ou mémoire à entrée casuelle, une entrée des données 7, des moyens à registre pour la sortie des données 8 et un horologe 9.Le microcalculateur effectue les opérations logiques et arithmétiques en 4 et la gestion des registres 5 au moyen d'informations codifiées introduites à l'entrée 7 et d'informations mémorisées dans le programme de la memoire 2; les sorties ou résultats des élaborations sont introduits eux aussi dans les registres 8 en forme codifiée.L'horologe 9 contrôle le flux des donnees et bat la mesure des temps dedié à l'interrogation des canaux d'entree (qui portent les informations émises par cet appareil de consignation d'informations qui a eté habilité par 1'horologe relié à la fréquence du réseau) et de la memoire de programme 2, à l'execution des calculs et à la présentation des signaux de sortie La mémoire de programme ici décrite est de type universel c'est+à-dire contient tous les programmes desirés; le programme particulier à utiliser pour une application déterminée est choisi entre les nombreuses possibilites par l'interme- diaire d'une pluralité de connexions qui mettent en court-circuit certaines bornes d'entrée au microcalculateur.De façon constructive le progrannie peut être contenu dans un composant à part, ou bien dans une memoire faisant monolithiquement partie du microcalculateur même. La Fig. 2 représente un dispositif de commande automatique pour ascenseurs comportant le microcalculateur 1, representé à la Fig. 1. Dans ce dispositif de commande le microcalculateur 1 constitue une unité centrale de calcul et de mémorisation des instructions, des donnees d'éntrée, et des résultats, réalisée au moyen d'un seul élément micrologique selon la technique LSI (Large Scale Integration). Les données d'entrée sont introduites par l'intermédiaire de moyens à barre collectrice 12, par exemple on a choisi un systeme à quatre canaux avec codification binaire et transmission des informations multiplex dans le temps. Des petits ponts 13 identifient le programme appliqué à cet ascenseur spécifique ou on a fixé le microcalculateur 1.Ces ponts 13 permettent de rappeler une plu ralité de combinaisons de programme pour autant de systèmes différents entre eux. A l'entrée du microcalculateur 1 sont prevus des appareils de consignation d'informations 14, auxquels abutissent les poussoirs 45, fins de course 46 normalement ouvertes et 47 normalement fermés. Dans cet exemple, les canaux prévus étant quatre, quinze (24 - 1) est le nombre maximal des poussoirs ou fins de course reliés à chaque appareil de consignation d'informations; la combinaison restante, c'est-à-dire la seizième, ayant Te rôle "aucune commande".Le signal de poussoir actionne est mémorisé dans l'appareil de consignation d'informations 14 et il empêche l'acquisition d'autres données dans celui-ci jusqu'à ce que la barre collectrice n'est pas libéree. Le fil commun 14x, 14y, 14z de chaque appareil de consignation d'informations 14 est habilité (un seul à la fois) directement par le microcalculateur de façon à interroger l'appareil de consignation d'informations 14 habilité par 1'horologe fonctionnant à basse fréquence, c'est-à-dire relié avec la fréquence du réseau. Un signal RM convenable du microcalculateur peut rétablir les memoires des appareils de consignation d'informations 14, en permettant l'insertion d'une autre information.La position de la cabine et d'autres conditions relatives à l'installations de l'ascenseur sont indiquées par des lampes de visualisation 15, dans l'exemple représenté en groupe de cinq alimentées en parallele par les signaux de sortie du microcalculateur lorsqu'ils sont habilités par I'intermédiaires des fils 15x, 15y, 15z. Chaque groupe est à son tour habilité au moyen de la connexion d'un (et un seul à la fois) des fils de retour 15x, 15y, 15z, realisée à l'intérieur de la logique du microcalculateur. Enfin il y a des commandes de puissance de sortie 16, qui donnent toujours la même commande du type on-off, toujours au même utilisateur (contacteurs pour moteurs). Sur la Fig. 3 est représentée une particulière réalisation du système représenté à la Fig. 2, qui simplifie ultérieurement le câblage extérieur. En effet, les fils qui dans la version précédente avaient été appelés 15x, 15y, 15z et 14x, 14y, 14z sont unis ensemble par couples, formant ainsi une seule série de fils 15x, 15y, 15z reliés à une seule serie d'entrées au microcalculateur 1, dont le programme est prévu de telle façon à exiger en impulsions immédiatement adjacentes dans le temps l'interrogation d'une certaine portion des appareils de consignation dtinformations d'entrée et ensuite la sortie d'une portion corréspondante de données. La Fig. 4 représente une dispositif particulière des circuits de puissance de l'ascenseur et précisément les commandes pour le treuil et pour l'actionnement des portes, si celles-ci sont actionnées automatiquement. Les commandes pour le treuil sont constituées par un contacteur principal 21 avec des contacts 21c, par un contacteur de montée 22 avec des contacts 22c, par un contacteur de descente 23 avec des contacts 23c, par une protection thermique 24, et des commandes eventuelles de commutation 25 et 26 de la vitesse du moteur 29. Les commandes pour les portes automatiques comprennent un contacteur d'ouverture 27 avec des contacts 27c et un contacteur de fermeture 28, avec des contacts 28c. Dans le circuit de commande des portes, on a aussi prévu une protection thermique 30 associée au moteur des portes 31. Par 48 on a indiqué les amplificateurs des sorties 16 du microcalculateur. D'autres dispositifs de commande sont aussi possibles. A la Fig. 5 on a représenté un système où plusieurs ascenseurs sont disposes en batterie et actionnes par une manoeuvre collective. Chaque ascenseur est piloté par un microcalculateur 1 associé à un calculateur central 41 semblable aux précédents mais dans lequel les petits ponts 13 (indiques sur les Figures 2 et 3) servent à déterminer les précédentes entre les différents ascenseurs de façon à éviter qu'une commande partie d'un étage provoque le depart de plusieurs cabines.Pour obtenir cela à chaque microcalculateur, on a relié seulement les boutons poussoirs placés à l'in térieur de sa propre cabine et les fins de course relatifs à ladite cabine, tandis que tous les boutons poussoirs extérieurs aux étages sont fait parvenir à des entrées 43 qui correspondent aux appareils de consionation des informations 14 du microcalculateur 1. Ledit microcalculateur 41 donne aux différents ascenseurs les commandes corréspondantes aux réservations provenants des étages, tandis qu'au moyen des sorties 44, il commande les lampes prévues aux différents etages.Le microcalculateur 41 fonctionne en outre de telle façon que la réservation effectuée par une cabine soit annullée, soit dans sa propre mémoire, que dans la mémoire des calculateurs associes à toutes les autres cabines Aussi bien le calculateur central 41 que les calculateurs périphériques 1, sont associés à un horologe oscillateur,42 dont la fonction est de synchroniser le fonctionnement de tous les dispositifs des ascenseurs entre eux et avec le microcalculateur central 41. I1 est aussi possible toutefois d'utiliser un horologe oscillateur séparé pour chaque microcalculateur, c'esti idire les microcalculateurs 1 et 41 peuvent prévoir leur normal horologe oscillateur intérne (indiqué par 9 sur la Fig. 1). De cette façon on obtient un fonctionnement asynchrone des différents systèmes qui rend toutefois nécessaires des dispositifs intermédiaires entre le calculateur central 41 et les microcalculateurs peripheriques 1. On donne ci de suite des exemples schématiques de sections typiques de programmes implémentes qui peuvent être réalisés en predisposant de façon convenable les petits ponts 13. EXEMPLE A - Section de programme d'initialisation, c'est-à-dire programme appliquable lorsqu'on fournit initialement courant à un ascenseur. EXEMPLE B - Section de programme pour l'acceptation de réservations. EXEMPLE C - Section de programme où on effectue le cycle de commande pour le depart de la cabine. EXEMPLE D - Section de programme destinee à commander l'arrêt de la cabine. > 4 Sens mémot 4 ommence- > V risé? J IN ment cabi inâc 3 Non ("éservec ' tion de c '' bine? gon Oui Oui Oui Consentement ddpart = commencement ope rat if fermeture portes et oonsentement ddpart treuil (å portes fermes') C;UT 1. , Dgtemninr t IJene ns e le 1 Determine le sene dans EXEDIPLE-A lequel la distanoe en tre oommande plus di- t stanoe et oabine est ns aon > R l l ~ st &verbar; A Non KRéservation ss &verbar; > t depuis un étage' )&verbar; y Oui&verbar; y Oui EXEMPLE B v ment cycle acquisition tiane 1) asbine? J-w I consianaCi9" Ltppareile de l I t consignabion No Non Oui (de l'étage) l | Choisie et mémorise l'ennièe appareil de consignation des rservations s Surcharge Interroge l'appareil en de me de consignation des C rEservations? Non - ~ z Non Oui Oui K Cabine ss l S orise réserva &verbar;; tion tion dun étage > i L Oui Meorise réserva tion de cabine I I 1 I Fin du cycle d'sq sition de servsp OUT Calculateur central du e e e système à Calculateur central I système a plusieurs ascen du seurs ou calculateur péri système sphérique I Oui s t [ y Non Cycle de réta blissement des Est-il pressé mémoires et le fin de course des registres supgpieur? T I Oui Placer dans la mémoire con X venable de la RAM le reui st-il pressé de la RAM le regi stre d'étage = étage presse stre d'étage étage étage des Bta re acquisi- le fin de course tion des mémoi- in 2 données du 3 systeme X Oui > =..IJ Non 1 I convenable RAM le registre Portes d'étage = étage maximum 9ermBei K )- /Commen- \ EXEMPLE C Y Non L cycle op4i ', ratif =' Commande Commande fermetu re re portes I + + / Est-il passé une \ Commande départ certaine période de la descente |frequetce oe du 61 ali 3 r seau d Retour à la fin des cycles opra tifs - Commencement d"un nouveau cycle operatif OUT > - t OUT EXEMPLE D Commande IN srrêt rise comm an de | dnnulle r8servatione Q I'étge actuel (de la Interdit toutea les 7 oatine) soties aux relais i 1 ~ treuil nulle réservati 2 1'8tage gceuel ni depuis un étage (dans le sens actuel) Existent-ils autres réservations aux étages ultérieurs dans le sens actuel? 1 nt sens | Commande ouverture | porte portes OUT R E V E N D I C A T I O N S 1. Dispositif de commande automatique pour ascenseurs, caractérise en ce qu'il comporte un microcalculateur électronique programmé qui peut effectuer des fonctions différentes en série. 2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que le microcalculateur comporte un ensemble de sections de programme définies au moment de sa construction et que l'un des différents programmes possibles derivant du choix et de la combinaison des sections de programme peut être obtenu au moyen d'informations extérieures. 3. Dispositif selon une des revendications précédentes, ca racterise en ce que le microcalculateur emploi un-horologe interne z z pour l'interrogation des mémoires de programme, tandis que pour l'interroctation des appareils de consignation d'informations emploi un horologe à basse fréquence relie avec la fréquence de réseau. 4. Dispositif selon une des revendications precedentes, caractérise en ce que toute l'unité de calcul (mémoire permanente, mémoire de travail, unite arithì;letique-logique et horologe) sont compris dans un seul composant de préférence du type LSI (Large Scale Integration). 5. Dispositif selon une des revendications précédentes, caractérise en ce que la transr:ission des informations entre l'appareillage central et le microcalculateur électronique, s'effectue en forme codifiée. 6. Dispositif selon une des revendications précédentes, caracterisé en ce que la transmission des informations, s'effectue avec un système multiplex dans le temps. 7. Dispositif de commande automatique pour une installation de plusieurs ascenseurs, caractérisé en ce qu'il comporte un microcalculateur électronique programniable avec fonctionnement en serie pour chaque ascenseur, et un microcalculateur électronique central programmé de façon à effectuer des fonctions differentes en série et relie aux microcalculateurs associés aux ascenseurs, de façon qu'une partie des signaux de sortie du calculateur central soient amenés en entrée aux microcalculateurs associés aux ascenseurs. 8. Dispositif selon la revendication 7, caractérisé en ce qu'on fait parvenir au microcalculateur destine à chaque spécifique ascenseur toutes les commandes internes à chaque ascenséur et tous les fins de course, tandis que les commandes externes aux etages sont fait parvenir à l'entree du microcalculateur central qui effectue la distribution à chaque spécifique ascenseur et commande aussi les lampes aux étages. 9. Dispositif selon une des revendications 7 ou 8, caractérisé en ce que le microcalculateur central est construit de façon identique aux microcalculateurs périphériques et sa fonction est définie au moyen d'informations extérieures qui determinent les sections de programme a utiliser. 10. Dispositif selon une des revendications de 7 à 9, caractérisé en ce que chaque microcalculateur comporte un propre horologe électronique. 11. Dispositif selon une des revendications de 7 à 9, caractérisé en ce qu'il est prévu un unique horologe électronique pour tous les microcalculateurs. 12. Dispositif selon une quelconque des précédentes revendications, caractérisé en ce que le microcalculateur est prévu de telle façon à pouvoir effectuer une seule opération à la fois.