Brevet FR2445549A1 — publié le 19800725

L'invention concerne tous les dispositifs d'automatismes électriques à cycle dont les séquences qui peuvent être des fonctions temps, niveau, pression,débit, température, etc.. doivent s'effectuer l'une après l'autre, dansunordre bien établi par avance. Le problème le plus délicat est de pouvoir ajuster aisément et séparément la durée de chaque séquence lorsque celle-ci est en fonction temps. On peut obtenir ce résultat par le réglage de l'ouverture des cames d'un programmateur à déroulement continu, mais la plupart du temps un nouveau réglage d'une came décale les autres ou entraine un décalage du cycle, ce qui rend laborieux le réglage ou le changement du cycle désiré. Une autre solution consiste à dérouler le cycle, non plus sur la périphérie d'une came, mais sur une bande ou carte perforée, ce qui permet une intervention plus facile puisque l'on peut retirer la bande -du programmateur pour la perforer séparément; ce procédé entraine la fabrication par un spécialiste d'un nombre de cartes égal au nombre de cycles différents à obtenir; comme précedemment, on ne peut obtenir de précision sur les séquences à temps trop long, le cycle total étant limité non plus par le périmètre de la came, mais par la longueur de la carte. En outre, les utilisateurs perdent ou détériorent les cartes, ce qui peut avoir de graves conséquences. Une dernière solution permet des cycles aussi longs que l'on veut par le montage en cascade d'autant de-minuteries que l'on a de séquences à fonction temps dans le cycle; ce procédé apporte toute la souplesse désirée, mais il reste couteux et encombrant, défauts cggravés très souvent par l'adjonction d'une armoire de relais, indispensable pour la réalisation de schémas nécessitant plusieurs contacts électriques programmés par séquence. Les programmateurs électroniques plus ou moins complèxes, qui sont finalement de véritables petits ordinateurs, sont esclus de cette application, parce qu'ils nécessitent une étude de programmation pour chaque cas d'espèce, ce qui interdit leur mise en oeuvre par des non spécialistes, et alourdit considérablement leur coùt de revient déjà très élevé. Le dispositif suivant l'invention, permet d'éviter tous ces inconvenients, dans celui-ci, en effet , l'utilisateur - n'a pas à intervenir sur le réglage des cames du programmateur, celles-ci étant définitivement mises en forme lors de la fabrication. - ne risque pas de détériorer ou perdre un organe du dispositif comme une carte perforée. - bénéficie d'un gain de prix et d'encombrement - n'a pas besoin de faire appel à un spécialiste pour changer le temps d'une séquence Pour obtenir ce résultat, l'invention associe trois éléments ayant chacun un rôle et des caractéristiques bïen-précises. 10) un programmateur à cames fonctionnant en pas à pas électrique, dont le rôle est de réaliser le schéma électrique des contacts en fonction des séquenc demandées, sans limitation théorique du nombre de contacts programmés par sé quence, et sans limitation théorique du nombre de séquences par tour. L'arbre à cames,pour passer d'un pas à l'autre, sera accouplé à un moteur, dont la vitesse sera choisie en fonction des cascades de sécurité à assurer entre les divers contacts, lors du changement de schéma électrique s'effectuan au passage d'un pas à l'autre. Un accouplement intercalé entre l'arbre et le moteur, patinant dans un seu sens ou dans les deux sens, permettra l'intervention manuelle sur l'arbre à ca dont l'extrémité libre sera équipé d'une manette; un plastron gravé permettra le repérage et la visualisation de la séquence en cours dans le cycle. Les contacts seront choisis en fonction du pouvoir de coupure demandé et i seront équipés de palpeur permettant de les manoeuvrer dans un seul sens ou da les 2 sens de rotation de l'arbre à cames. Ils pourront être de type microrupteur à rupture brusque, ou sélecteur à plots et à frotteur. Le programmateur aura une ou plusieurs pistes générales de fin de cycle, u ou plusieurs pistes de pas à pas, sélectionnera la fonction temps de chaque sé quence, le potentiomètre de chaque séquence fonction temps, et assurera en out le schéma électrique nécessaire à l'automatisation du processus demandé. I1 peut donc être décomposé en 4 parties - Fonctions générales ( fin de cycle et pas à pas ) - Sélection des fonctions ( temps, niveau, pression etc ... ) - Sélection des potentiomètres pour les séquences fonction temps. - Exécution du schéma électrique d'automatisme. Le programmateur peut être assimilé à un commutateur motorisé. 20) Une minuterie électronique à potentiomètres indépendants dont le rôle est de commander la marche du moteur du programmateur et d'assurer les fonction temps de chaque séquence concernée; pour ce faire, elle comportera des bornes marche/arret commandés par le contact pas à pas du programmateur; ainsi pour 1 séquences fonction temps,le programmateur et la minuterie fonctionneront en cy bouclé, la minuterie commandant le programmateur lorsqu'elle aura fini de décor pter son temps, le programmateur commandant la minuterie lorsqu'il aura sélect: onné une séquence fonction temps. Le nombre de variantes de schéma de raccordement est pratiquement infini, mais on retiendra ceux qui permettent d'assurer à la présente invention au moi 4 possibilités couramment rencontrer dans les automatismes industriels. - A Séquence fonction temps. - B Séquence fonction quelconque + temps ( avec potentiomètre ) - C Séquence fonction quelconque + temps mini ( sans potentiomètre ) .- D Séquence fonction quelconque voir figure 1 Pour que la minuterie puisse remplir convenablement son rôle il est insdispensable qu'elle présente un rapport de réglage des temps mini/maxi suffisamment grand pour satisfaire chaque valeur des calibres demandés aux diverses séquences fonction temps d'un même cycle, sans pour autant intervenir sur les composants qui la constitue. La dificulté était de réaliser un ensemble de composants inamovibles capable de fonctionner correctement dans un rapport au moins égal à 1/10 000, par une simple variation linéaire de résistance, externe à la minuterie, facilement ajustable , interchangeable ou sélectionnable. La commande de cette minuterie devra s'intégrer dans le schéma électrique d'origine de la machine ,sans qu'il soit pour autant nécessaire de séparer les divers circuits électriques, ce qui entrainerai le doublage des contacts des organes assurant les fonctions autres que temps, et amoindrirai 1 'intérêt de l'invention. En cas de disparition accidentelle de la tension d'alimentation en cours de comptage,la minuterie pourra soit ramener son comptage à zéro, soit garder en mémoire le temps déjà écoulé, et reprendre à zéro ou poursuivre son comptage dès la réapparition de la tension d'alimentation Son bon fonctionnement pourra être visualisé par un témoin lumineux com mandé par le compteur, ou mieux encore par un affichage numérique lumineux permettant la lecture directe du nombre d'impulsion effectué par le compteur. Lorsque l'on interviendra manuellement sur la manette de commande du programmateur, sa liaison électrique avec la minuterie sera telle que le programmateur devra automatiquement rechercher la séquence suivante la plus proche, et remettre à zéro le compteur de la minuterie qui sera ainsi préparée pour assurer un comptage correct si la séquence concernée est à fonction temps 30) Autant de potentiomètres qu'il y aura de séquences à fonction temps dans le cycle considéré. Ils permettront le réglage et l'affichage de la valeur de consigne du temps pour chacune des séquences concernée; comme la minuterie, ils auront une caractéristique linéaire ,ce qui permettra un choix facile de leur calibre en fonction directe du calibre de temps demandé. Ces potentiomètres seront montés en résistances variables'ce qui permet un raccordement électrique à deux fils, l'un des fils étant ramené à un commun, l'autre se raccordant au plot correspondant du sélecteur du programmateur. Ces potentiomètres pourront être équipés d'une résistance talon , montée électriquement en série, leur rôle se bornant alors à un réglage fin- de la valeur de consigne; ils seront montés nus en fond d'armoire lorsque seul le constructeur de la machine souhaitera accéder à l'ajustage du temps de certaines séquences Ils seront équipés de manette et de plastron gravé en façade lorque l'usager de la machine devra choisir lui-même le temps souhaité sur les séquences réglableus Certains modèles de potentiomètres équipés de contacts électriques de fin de course permettront de nouvelles combinaisons de schéma électrique, telles que l'élimination d'une séquence par exemple. REVENDICATIONS 1 Dispositif d'automatisme électrique de type séquenceur, caractérisé par l'association de 1 programmateur électromécanique à cames réglables ou taillées, ou à carte perforée ouverte ou bouclée, commandé par une minuterie électronique dont l'affichage de la valeur de consigne du temps de chacune des séquences fon ction temps, s'effectue à l'aide de potentiomètres linéaires montés en résistances variables, ces trois organes totalement indépendants pouvant être reliés électriquement de façons différentes afin d'obtenir le résultat convenant à chaque application considérée. 2 Dispositif selon la revendication 1, caractérisé par le fait que cette association du programmateur, de la minuterie et des potentiomètres permet la réalisation de cycles dont les séquences peuvent être non seulement fonction d'un temps mais aussi d'une température, d'une pression, et en règle générale de butes grandeurs physiques dont le seuil de consigne pourra être détecté et traduit en de ces signal électrique ou encore de la combinaison de plusieurs /fonctions, un cycle pouvant présenter dans n 'importe quel ordre, des séquences de n'importe quelle fonction ou combinaison de fonctions. 3 Dispositif selon la revendication 1, caractérisé par le fait que le programmateur à cames, équipé d'une manette et d'un plastron gravé pour repérer et visualiser la séquence en cours dans le cycle, permet à l'aide d'un accouplement, patinant dans 1 ou 2 sens, une intervention manuelle de l'usager qui se traduit alors par l'élimination de la séquence en cours, et par la recherche automatique de la séquence suivante la plus proche, compte tenu du sens de défilement du cycle. 4 Dispositif selon la revendication 1, caractérisé par le fait que la minuterie présente un rapport de réglage des temps mini/maxi au moins égal à 1/10 000, le dit réglage s'effectuant par simple variation linéaire de résistance, extèrieur, indépendant et interchangeable, permettant ainsi de satisfaire un large éventail de durée de chacune des séquences fonction temps. 5 Dispositif selon la revendicatin 1? caractérisé par le fait que les poten tiomètres peuvent présenter un ou plusieurs contacts électriques de fin de cour ses, permetant d'élargir considérablement la gamme des combinaisons des schémas électriques, et plus particulièrement d'éliminer, par simple rotation du poten tiomètre interrupteur en fin de course mini, les séquences à fonction temps indésirables lors de la réalisation d'un nouveau cycle. 2 et 5 6 Dispositif selon la revendication l,learacterise par le fait que l'assoeia- tion du programmateur , de la minuterie et des potentiomètres permet la réalisation d'un nombre infini de cycles différents à partir d'un même équipement, par une simple intervention manuelle sur les boutons des potentiomètres, chaque cycle se caractérisant par la durée ou le nombre des séquences fonction temps.