Brevet FR2430137A1 — publié le 19800125

La présente invention concerne unéquipementde distribution séquentielle d'impulsions. Elle peut autre employée dans la commande dtapparejilages industriels, par exemple la commande dtélectrovan nes dans un équipement de dépoussiérage. On connaît des circuits produisant des impulsions pour commander des dispositifs industriels les uns après les autres. Ces circuits sont généralement réalisés avec des relais. Ils présentent les inconvénients inhérents à ltemploi des relais : encombrement important, sensibilité aux influences d'ambiance (humidité, pous sière, etc. ), durée de vie limitée. La présente invention propose une solution électronique à ce problème. Simple et économique, elle apporte en outre toutes les possibilités de réglage souhaitables dans des applications de la commande séquentielle, telles que la commande de machines de dépoussiérage. En conséquence, l'invention a pour objet un générateur d'impulsions récurrentes, des moyens pour régler la durée des impulsions engendrées par ce générateur , des moyens pour régler la durée de l'intervalle entre lesdites impulsions, un registre à décalage, des moyens d'initialisation pour fournir un niveau logique à une entrée dudit registre à décalage en début de séquence, une liaison entre le générateur et l'entrée de commande de décalage du registre à décalage, afin que ledit niveau logique progresse étage par étage dans le registre à décalage, une liaison entre une pre mière sortie du registre à décalage et ledit moyen d'initialisation, afin que ledit niveau logique soit supprimé de l'entrée du registre à décalage dès qu'il apparat sur ladite première sortie et soit ainsi fourni successivement sur d'autres sorties du registre à décalage, à raison d'une seule à la fois, des portes associées chacune à une sortie du registre à décalage, validées lorsque cette sortie fournit ledit niveau logique et transmettant alors une impulsion issue du générateur d'impulsions, des moyens de commutation associés chacun à une desdites portes et établissant un circuit de puissance pendant la durée où cette porte transmet une impulsion. Les différents objets et caractéristiques de l'invention vont maintenant être détaillés dans la description qui va suivre, donnée à titre exemple non limitatif, en se reportant aux figures annexées qui représentent - la figure i, un cas d'application de l'invention - figure 2, un chronogramme illustrant la commande de quatre dispositifs - la figure 3, le schéma de principe d'un exemple de réalisation de l'équipement de distribution séquentielle d'impulsions faisant l'objet de l'invention - la figure 4, un exemple de réalisation détaillée de l'équipement de la figure 3. La figure 1 représente un exemple d'application de l'équi- pement de distribution séquentielle d'impulsions de l'invention. Il s'agit de la commande de quatre électrovannes dans une installation de dépoussiérage. Cette installation de dépoussiérage comprend quatre manches filtrantes M1, M2, M3 et M4 placées dans une cuve C. L'air chargé est introduit dans cette cuve par la partie inférieure. Les manches filtrantes retiennent les poussières. L'air évacué par la partie supérieure de la cuve est propre. Mais au bout d'un certain temps de fonctionnement, ces manches finissent par s'obstruer et n'assurent plus leur fonction de filtrage. Aussi, il est prévu des moyens pour décolmater les manches M1, M2, M3 et M4 séquentiellement. Quatre électrovannes EV1, EV2, EV3 et EV4 commandent chacune l'arrivée d'un contre-courant d'air comprimé dans la manche filtrante correspondante. En fonctionnement normal, les électrovannes ferment l'arrivée d'air comprimé. En décolmatage, elles ouvrent le passage à l'air comprimé. Les pous sières qui étaient collées sur les manches filtrantes sont repoussées et tombent dans le fond de la cuve où elles sont récupérées. Le fonctionnement de ces électrovannes est assuré par des impulsions de puissance fournies par ltéquipement de distribution dtimpulsions EDI. La figure 2 illustre la répartition dans le temps de ces impulsions. La ligne A représente les impulsions appliquées à l2électrovanne EV1. La ligne B représente les impulsions appliquées à ltélec- trovanne EV2, la ligne C à l'électrovanne EV3 et la ligne D à l'électrovanne EV4. Sur la ligne t ont été reportées les différentes durées a = indique la durée de l'impulsion b - indique le temps séparant deux impulsions pour la commande de deux électrovannes consécutives. Le temps T nécessaire à la production de quatre impulsions consécutives constitue un cycle de décolmatage avec T = 4a + 3b. c = représente la durée séparant deux cycles de décolmatage. Les durées a, bxet c sont réglables pour adapter la commande des électrovannes au dimensionnement de l'installation. L'équipement de distribution séquentielle d'impulsions représenté par la figure 3 comprend un générateur d'impulsions recurrentes G, un registre à décalage RG possédant n étages, un circuit d'initialisation IN, une première sortie inl du circuit d'initialisation reliée au générateur G d'une part et au registre à décalage d'autre part, une deuxième sortie in2 du circuit à initialisation connectée au registre à décalage, des portes PI à Pn associées chacune à une sortie du registre à décalage RG > une liaison entre le générateur G et entrée de commande du registre à décalage dune part et les entrées des portes P1 à Pn d'autre part1 une liaison entre la sortie de la première porte PI et le circuit d'initialisation, un.circuit de réglage MR, une liaison entre la sortie de la porte Pn et le circuit de réglage MR, une liaison entre le circuit de réglage MR et le circuit d?initialisa- tion et enfin des moyens de commutation MC1 à MCn associés chacun à une desdites portes. A la mise sous tension de ltéquipement par la ligne I, le circuit d'initialisation IN produit une impulsion sur la sortie inl et un niveau de potentiel haut (ou niveau haut) sur la sortie in2. L'impulsion provoque le forçage au niveau bas de la sortie gt du générateur G et des sorties rgl à rgn du registre à décalage RG. Le niveau haut est appliqué à l'entrée des données ret du registre à décalage RG. A la fin de l'impuision produite par le circuit IN, le générateur entre en oscillation et le cycle de décolmatage démarre. Le générateur G fournit une première impulsion de durée a qui est envoyée sur entrée d'horloge re2 du registre à décalage RG et sur le fil de commande fp des portes Pi à Pn. Cette impulsion permet l'enregistrement du niveau haut présent à entrée rel dans le premier étage du registre RG et la validation de la porte P1. Le circuit de commutation MCI estexcité et commande la 1ère électrovanne. Le niveau bas apparaissant à la sortie de la porte Pi est communiqué au circuit d'initialisation IN. Celui-ci place l'entrée rel au niveau bas. A la deuxième impulsion produite par le générateur G, le contenu du registre RG est décalé d'un pas.Ainsi le niveau haut du premier étage est communiqué au second et le niveau bas présent à l'entrée rel du registre RG est mémorisé dans le premier étage. A chaque impulsion fournie par le générateur G, le niveau haut se propage d'un étage et sollicite le circuit de commutation correspondant alors que l'entrée des données rel reste au niveau bas. Lorsque le dernier étage reçoit le niveau haut, la sortie de la dernière porte Pn provoque le déclenchement du circuit MR. Celui-ci engendre un signal de durée c vers le circuit d'initialisation. Pendant la durée c, le circuit d'initialisation place l'équi- pement de distribution d'impulsions dans la même situation que celle qu'il avait lors de la mise sous tension, c'est-à-dire forçage au niveau bas de la sortie gl du générateur G et des sorties rgl à rgn du registre à décalage RG, mise sur le niveau haut de l'entrée des données rel du registre RG. A la fin du signal de durée c, le générateur oscille à nouveau et le cycle de décolmatage redémarre. Le fonctionnement de l'équipement de distribution séquentielle d'impulsions s'arrête lorsqu'on coupe l'alimentation. La figure 4 représente un exemple de réalisation détaillée de l'équipement de distribution d'impulsions conforme au schéma de principe de la figure 3. On retrouve dans le schéma de la figure 4 le générateur G, le registre à décalage RG, le circuit d'initialisation IN, le circuit de réglage MR et les moyens de commutation MCi (14in). Le générateur d'impulsions récurrentes G est constitué par deux circuits T1 et T2 de type monostable, du type connu, par exemple, sous la référence NE 556 (RCA Corporation). Les circuits T1 et T2 sont identiques, aussi on ne décrira les connexions que d'un seul circuit, par exemple T1. Celui-ci comporte une première entrée t13 reliée à la masse à travers un condensateur Cl et à l'alimentation par la résistance variable PT1, une deuxième entrée tii reliée, d'une part, à l'alimentation par une résistance de polarisation R1 et, d'autre part, à la sortie t22 du circuit T2 à travers une diode D6 et un condensateur C3, une troisième entrée t14 sur laquelle sont appliqués les signaux pour le forçage à l'état bas de la sortie t12. Cette sortie t12 est reliée à l'entrée t21 du circuit T2 à travers le condensateur C2 et sert également de sortie gl du générateur G. Le registre à décalage RG comprend n étages, une première entrée rel pour recevoir les données à mémoriser, une deuxième entrée re2 pour recevoir les signaux de cadencement et une troisième entrée re3 pour recevoir les signaux de mise au niveau bas des sorties rgl à rgn. A chaque sortie du registre à décalage RG est associée une porte Pi (i'i'n). Le signal de commande de ces portes est fourni par la sortie gl du générateur G sur le fil fp. Le circuit d'initialisation IN comprend un circuit de régulation RF, les inverseurs INV1, INV3, INV4 et la bascule B. L'entrée rfl du circuit de régulation RF est reliée à la tension d'alimentation V par un interrupteur il et à la masse par le condensateur C13. La sortie rf2 au circuit de régulation RF est connectée à un condensateur C12 relié à la masse et à un condensateur C8 en série avec une résistance R4 dont une extrémité est reliée à la masse. L'autre extrémité r41 de la résistance R4 est connectée en 4 points : à l'entrée de l'inverseur INV4, à l'entrée de l'inverseur INV1 à travers la diode D7, à l'entrée re3 du registre RG et à la résistance R3 dont l'autre extrémité est à la masse. La sortie de INV1 est connectée aux entrées t14 et t24 des circuits T1 et T2 ainsi qu'à l'entrée bl de la bascule B. La bascule B est du type RS et comprend deux circuits NAND : Ni et N2. La seconde entrée b2 de la bascule B est reliée à la sortie de la porte P1. La sortie b3 de la bascule B est connectée à l'entrée des données rel du registre RG. La sortie de l'inverseur INV4 est reliée, d'une part, à l'entrée m4 du circuit M et, d'autre part, à l'inverseur INV3 à travers le circuit intégrateur constitué par la résistance R5 et le condensateur C70. La sortie de l'inverseur INV3 est connectée à 1'entrée g2 du générateur G à travers le condensateur C9 et la diode D5. Cette entrée g2 est reliée à la sortie ml du circuit M par l'intermédiaire de la diode D3 et du condensateur C6. Les diodes D4 et D9 sont reliées, d'une part, à l'alimentation et, d'autre part, au point de liaison de D3 et C6, de D5 et C9 respectivement. Une diode D1 est reliée, d'une part, à la masse et, d'autre part, au point de liaison entre D2 et C5. Le circuit de réglage MR comprend un circuit monostableM classique, par exemple du type NE 555 (RCA) et un inverseur INV2. L'entrée de l'inverseur INV2 est reliée à la sortie pn de la porte Pn. La sortie de l'inverseur lNV2 est connectée à l'entrée m2 du circuit monostable M à travers le condensateur C7. Le circuit monostable M possède une entrée de déclenchement m3 et une entrée m4 de remise à zéro. L'entrée m3 est reliée à la masse par un condensateur C11 et à l'alimentation par la résistance variable PT3. La sortie ml du circuit monostable M est reliée à la résistance R3 par le condensateur C5 en série avec la diode D2. Les moyens de commutation MCi (1#i#n) comprennent un élément opto électronique CEi en série avec un triac i.La sortie du triac TRi est branché sur ltélectrovanne EVi à commander. Lorsquton ferme ltinterrupteur Il, la tension V apparat aux bornes de la résistance R4. Au fur et à mesure que la tension aux bornes du condensateur C8 croit, le potentiel au point r41 décroft dSune manière exponentielle. Cette impulsion apparaissant aux bornes de R4 est appliquée à l'entrée re3 du registre à décalage RG, à l'inverseur INV1 et à l'inverseur INV4. Cette impulsion appliquée à l'entrée re3 du registre à décalage RG provoque la mise au niveau bas des sorties rgl à rgn. Sur le front descendant de l'impulsion produite par l'inverseur INV1, les sorties t12 du circuit Ti et t22 du circuit T2 prennent un niveau bas, tandis que la sortie b3 de la bascule B est mise au niveau haut. De même, sur le front descendant de l'impuls'ion fournie par l'inverseur INV4, la sortie ml du circuit monostable M est mise au niveau bas. Les condensateurs Ci, C4 et C11 sont déchargés. L'impulsion produite par l'inverseur INV4 est retardée par ltinverseur INV3 associé au circuit intégrateur constitué par la résistance R5 et le condensateur C10. Le front descendant de l'impulsion produite par l'inver- seur INV3 et appliqué à l'entrée g2 produit le démarrage du générateur G. La sortie tl2 du circuit T1 (identique à la sortie gl du générateur G) prend le niveau haut tandis que la sortie t22 du circuit T2 reste au niveau bas. Le condensateur C1 se charge à travers la résistance variable PTl. Lorsque le potentiel aux bornes du condensateur atteint la valeur du seuil de déclenchement du circuit T1, la sortie ti2 prend le niveau bas. Le condensateur C1 se décharge à travers le circuit T1, la liaison x et la liaison y. La chute de potentiel de la sortie ti2 est communiquée à l'entrée t21 du circuit T2. La sortie t22 prend le niveau haut. Le condensateur C4 se charge à travers la résistance variable PT2. Lorsque la tension de seuil est atteinte, la sortie t22 passe au niveau bas. Cette baisse de potentiel est communiquée à l'entrée tii du circuit T1 qui provoque le passage au niveau haut de la sortie t12 et ainsi de suite. Le générateur G produit ainsi des impulsions récurrentes dont la durée et l'intervalle sont respectivement ajustables au moyen des résistances variables PT1 et PT2. La première impulsion produite par le générateur G sur la sortie gl est appliquée à l'entrée de cadencement re2 du registre RG et sur le fil de commande fp des portes P1 à Pn-. Cette première impulsion permet la mémorisation du niveau haut présent à l'entrée rel au registre RG et fourni par la bascule B lors de la mise sous tension de l'équipement. Ce niveau haut apparat à la sortie rgl du premier étage du registre RG. Le signal sur le fil fp valide' la porte P1 qui excite l'élément opto-électronique CE1, lequel déclenche le triac TR1 commandant le premier appareillage industriel, par exemple une électrovanne. La sortie de la porte P1 est mise au niveau bas et provoque la mise au niveau bas de la sortie b3 de la bascule B et, par suite, la mise au niveau bas de l'entrée rel du registre RG. La deuxième impulsion produite par le générateur G entraîne le décalage d'un pas du niveau haut mémorisé dans le premier étage du registre RG. Le niveau haut apparaît sur la sortie rg2 tandis que la sortie rgl prend le niveau bas du fait du niveau bas de lt entrée rel. Seule la porte P2 est validée par la commande fp et, par suite, seuls le coupleur CE2 et le triac TR2 seront mis en oeuvre. Le niveau haut va progresser d'étage en étage dans le registre RG. Lorsque le dernier étage sera atteint, une impulsion sera communiquée à l'entrée m2 du circuit monostable M. La sortie ml prend l'état haut. Le condensateur C11 se charge à travers PT3. Dès que la tension du seuil de déclenchement de M est atteinte, la sortie m7 prend l'état bas et le condensateur C11 se décharge. La sortie ml du circuit monos table M a donc fourni une impulsion. La durée de celle-ci correspondant a la valeur c sur la figure 2 est réglable grâce à la résistance variable PT3. Sur le front positif de cette impulsion et à travers le circuit INV1, le générateur G se bloque ; par suite, les sorties t12 et t22 des circuits T1 et T2 passent au niveau bas. Sur le front négatif de cette impulsion appliquée à l'entrée g2 du générateur G, celui-ci reprend les oscillations. Un nouveau cycle redémarre. L'équipement de distribution d'impulsions permet donc bien de produire séquentiellement des impulsions de manière simple et économique. En outre, cet équipement peut être employé par des installations de dimensions très différentes grâce à ses possibilités de réglage des durées des impulsions. il est bien évident que les descriptions qui précèdent n'ont été données qu'à titre d'exemple non limitatif et que de nombreuses variantes peuvent être envisagées sans sortir pour autant du cadre de l'invention. Par exemple, la commande de l'appareillage industriel en courant alternatif à l'aide d'un triac peut être remplacée par une commande en courant continu à l'aide d'un transistor. REVENDICATIONS 1. Equipement de distribution séquentielle d'impulsions caractérisé en ce qu'il comprend un générateur d'impulsions récurrentes, des moyens pour régler la durée des impulsions engendrées par ce générateur, des moyens pour régler la durée de l'intervalle entre lesdites impulsions, un registre à décalage, des moyens d'initialisation pour fournir un niveau logique à une entrée dudit registre à décalage en début de séquence, une liaison entre le générateur et l'entrée de commande de décalage du registre à décalage, afin que ledit niveau logique progresse étage par étage dans le registre à décalage, une liaison entre une première sortie du registre à décalage et ledit moyen d'initialisation, afin que ledit niveau logique soit supprimé de l'entrée du registre à décalage dès qu'il apparaît sur ladite première sortie et soit ainsi fourni successivement sur d'autres sorties du registre à décalage, à raison d'une seule à la fois, des portes associées chacune à une sortie du registre à décalage, validées lorsque cette sortie fournit ledit niveau logique et transmettant alors une impulsion issue du générateur d'impulsions, des moyens de commutation associés chacun à une desdites portes et établissant un circuit de puissance pendant la durée où cette porte transmet une impulsion. 2. -Equipement tel que défini en 1, 2 caractérisé en ce que les moyens associés à chaque sortie du registre à décalage comprennent un élément opto-électronique assurant le découpage galvanique entre l'équipement distributeur et l'appareillage industriel et un élément triac pour la commande dudit appareillage industriel. 3. Equipement tel que défini en 1, caractérisé en ce que les moyens associés à chaque sortie du registre à décalage comprennent un élément opto-électronique assurant le découplage galvanique entre l'équipement distributeur et l'appareillage industriel et un transistor pour la commande dudit appareillage industriel.