Brevet FR2448176A1 — publié le 19800829

L'invention concerne un dispositif de verrouillage pour module de phase pneumatique ayant une mémoire bistable, associée à chaque phase d'opération d'un automatisme à séquence, cette mémoire étant contenue dans un boîtier amovible présentant une surface d'appui munie de premiers orifices de communication et apte à s'appliquer sur une surface de fixation d'un support présentant des seconds orifices de communication coopérant avec les premiers orifices de communication, cette mémoire ayant de plus une entrée de commande pour la mise à l'état logique i, une entrée d'effacement pour sa mise à l'état logique O et une sortie tandis que le support comporte en outre, pour alimenter les orifices, des canaux susceptibles de coopérer également avec des canaux correspondants de socles identiques voisins pour véhiculer la pression d'alimentation, des canaux pour transmettre des signaux de commande à un socle suivant, des canaux pour envoyer un signal d'effacement à un socle précédent, et des canaux transmettant des signaux de remise à zéro générale, une porte ET, à deux entrées et une sortie, étant associée par phase à chaque mémoire de façon que l'une de ces entrées reçoive des signaux d'acquittement provenant d'une opé- ration, que l'autre entrée reçoive les signaux de sortie de la mémoire, et que la sortie transmette un signal de commande, tandis qu'urne porte OU, à deux entres et une sortie, est associée par phase à chaque mémoire de façon que sa sortie soit reliée à 1 entrée d' effacement Les dispositifs de verrouillage connus consistent généralement en un assemblage de portes logiques pneumatiques effectuant une opération dont le résultat est appliqué au raccord ex térieur du signal d'acquittement, ce raccord étant le plus souvent la seule et unique entrée par laquelle il est possible d'inhiber le fonctionnement d'un module de phase particulier; cette solution pressente de nombreux inconvénients relativement au volume des organes nécessaires et à la fiabilité de l'installation. On a proposé également d'utiliser la remise a zéro générale qui est prévue sur les chaînes séquentielles, mais on perd alors toute trace des opérations effectuées antérieurement ou en cours d'exécutiono Par ailleurs, il est souvent utile de disposer d'entrées de verrouillage auxiliaires qui soient indépendantes de celles mises en oeuvre pour les signaux d'acquittement. Ces entrées feront avantageusement ltobjet d'une possibilité de sélection pour pouvoir prendre en compte soit l'un de plusieurs signaux de ver rouillage, soit l'ensemble des signaux de verrouillage.Enfin, il a été envisagé de rompre la continuité de l'association des modules de phase, gui sont généralement bridés les uns contre les autres, pour placer en amont du module nécessitant un verrouillage particulier, des éléments intermédiaires de dérivation, permettant d'accéder aux canaux véhiculant les ordres de commande pour appliguer à ces derniers les interdictions et verrouillages nécessaireso Comme un système de commande séquentielle affecte généralement une disposition linéaire, ce remède se traduit malheureusement par une augmentation considérable de l'encombrement, et rend pratiquement impossible l'amélioration d'une-chaîne établie selon les concepts antérieurs en raison des nombreux démontages auxquels il devient alors nécessaire de se livrer. L'invention se propose par suite de fournir un dispositif de verrouillage susceptible d'être mis en oeuvre sans nécessiter de transformation radicale d'une chaîne séquentielle existante, et d'apporter à celle-ci au niveau du ou des modules de phase concernés, d'une part une amélioration sensible de la sécu rité de fonctionnement, et d'autre part, un élargissement des pos sibilités d'applications dû à la faculté de mettre en oeuvre des agencements de circuit plus complexe Selon l'invention, le résultat visé est obtenu grâce au fait que le dispositif comporte dans le module d'une part, un organe sélecteur pneumatique à une sortie et deux entrées, et d'autre part, un organe inhibiteur pneumatique, ayant un canal de transfert qui est équipé d'un obturateur commandé par une pression appliquée sur une entrée de verrouillage pneumatiquement isolée du canal, ce sélecteur ayant la sortie reliée à l'entre de verrouillage, une première entre reliée à un canal interne alimenté par les signaux d'acquittement et une seconde entrée reliée à un raccord accessible de l'extérieur pour recevoir des signaux de verrouillage auxiliaires, tandis qu'une première portion du canal de transfert de cet organe est reliée à l'entrée de commande de la mémoire et qu'une seconde extrémité dudit canal reçoit les signaux de commande délivrés par un module précédent. D'autre-s mesures propres à conférer au dispositif des propriétés de fonction particulières ou une grande facilité de mise en oeuvre apparaîtront clairement à la lecture de la description qui est accompagnée de figures parmi lesquelles La figure 1, représente schématiquement un module de phase de type conventionnel, La figure 2, représente schématiquement un module de phase pourvu des perfectionnements de l'invention, Les figures 3a et 3b qui représentent des modes de réa- lisation possibles de premiers organes logiques pneumatiques utili sés dans le perfectionnement, Les figures 4a et 4b gui montrent des modes de réalisation possibles de seconds organes logiques pneumatiques mis en oeuvre dans le perfectionnement, et la figure 5 qui illustre schématiquement une réalisation matérielle avantageuse. Un automatisme pneumatique à séquence fait appel à des composants identiques montés en série que l'on désigne couramment sous le nom de module de phase. Chacun de ces modules de phase tel que illustré à la figure 1, regroupe de façon connue des organes logiques pneumatiques gui peuvent être agences de diverses façons, mais se ramènent toujours à une structure de base telle que celle illustrée à cette figure. On retrouve notamment sur ces modules une série d'ouvertures telles que (i, 2) constituant les extrémités d'un canal (13), véhiculant la pression d'alimentation, des ouvertures telles que (3) et (4) constituant les extrémités de canaux (15) respectivement (16), dont l'un transmet au module précédent des signaux d'effacement et dont l'autre reçoit respectivement du module suivant des signaux analogues, et des ouvertures telles que (5) et (6) constituant les extrémités de canaux (18) respectivement (19) qui reçoivent et respectivement transmettent des signaux de commande venant du module précédent et allant respectivement vers le module suivant, Ces signaux de commande sont appliqués à l'entre C de mise à ltétat logique 1 d'une mémoire bistable (10) (à clapet ou à tiroir) qui comporte en outre une arrivée de pression d'alimentation P, une sortie Q, une entrée d'effacement E pour la mise à l'ôtant logique 0 et accessoirement une liaison de décharge D vers i'échappement, Une porte logique pneumatique ET (9) comporte une sortie (F) reliée par un canal (19) à (6), une première entrée A reliée par un canal (14) à la sortie Q, à (3) et à un raccord extérieur S pour le raccordement du module à des appareils extérieurs, et une seconde entrée B reliée par un canal (23) à un raccord exté rieur R pour le raccordement du module à un interrupteur pneumatigue tel que FC délivrant des signaux d'acquittement lorsque l'opération correspondante a été effectuée. Le canal (19) relie la sortie F de la porte ET à (6), tandis que le canal (18) relie l'entrée de commande C à (5)o La remise à ltétat logique O de la mémoire qui est effectuée par 1'ouverture (4) et le canal (17)et le canal (16) à chaque phase du cycle séquentiel, fait généralement appel à une porte OU permettant en outre une remise à zéro générale qui peut être soit instantanée (grâce à l'utilisation de la porte OU (il) représentée en traits tiretés et reliée par un canal (21) à un autre canal (20) aboutissant aux ouvertures (7,8), soit répétée lorsgSune porte OU telle que (12) représentée en traits pointillés est reliée par un canal (22) au canal (16). Le processus de remise à zéro qui a été décrit pour mémoire n'intervient pas dans l'invention, et l'on rappellera encore que un module tel qu'il vient d'être décrit est constitué généralement par plusieurs éléments distincts dont l'un est un boltier amovible (25) gui contient la mémoire (10), tandis gu'un autre , ou plusieurs autres, éléments eux-mêmes démontables ou non reçoivent sur une semelle, embase ou support (24) les ouvertures (1, 2, 3, 4, ..0..Q.) et les raccords S et Ro Dans la description ci-après, on désignera par support l'ensemble des éléments matériels du module ne contenant pas la mémoire On considérera dans la suite que la mémoire est amovible et que le reste des éléments recevant les ouvertures (1, 2, .0a) de certains canaux et les raccords, constitue un support pour la mémoire, cette définition n'excluant nullement le cas où les portes ET et OU mentionnées ci-dessus sont placées dans le support ou le cas où les portes ET et OU sont associées au boîtier (25). Les applications où les ordres de commande aboutissant à l'entre C de la mémoire doivent pouvoir être inhibés, sont relativement fréquentes; parmi les situations où une telle mesure est recommandée, il faut ranger celle où un interrupteur fin de course peut être bloqué en position active et peut délivrer, par suite, une pression en R avant l'arrivée du signal de commande en C; une autre situation est celle où l'interrupteur fin de course, associé à R, ayant été activé par une autre voie, puis désactivé, la pression présente en R nra pas rapidement disparue, de sorte que la présence d'une pression résiduelle en R, et donc en B, provoque ici encore un saut de phase lorsque un signal de commande arrive en C et donc en A. L'inhibition-des signaux de commande est également souhaitable, voire indispensable lorsque deux mouvements distincts, commandés simultanément par un meme module de phase, peuvent ne pas prendre fin simultanément et peuvent délivrer par suite, des signaux d'acquittement décalés dans le temps On a proposé d'alimenter le raccord R par la sortie d'une porte ET extérieure au module et ayant deux entrées reliées chacune à un fin de course, délivrant chacun un signal d'acquittement à la suite de l'accomplissement des opérations auxquelles ils sont respectivement associés Ce montage ne permettait pas de distinguer, comme dans le cas ci-dessus, Si l'un des interrupteurs de fin de course était anormalement activé ou bloqué, ou en cours de purge; de plus, s'il ne se produisait pas dans ce dernier cas un saut de phase comme dans les cas précédents, on ne savait toutefois pas si les deux mouvements avaient bien été accomplis, et le séquenceur continuait sa progression La nécessité de détecter une telle situation anormale et celle de lui porter remède implique par suite l'observation de 1'état particulier des deux fins de course préalablement à celle de la génération des signaux d'acquittement, et en conséquence, l'in- troduction d'un signal de verrouillage à un niveau antérieur à la commande de la mémoire.La reconnaissance de cette nécessité avait déjà été ressentie, et les mesures proposées pour lui donner une solution consistaient à associer les deux signaux d'acquittement appliqués au module concerné, au signal de retour du module de phase précédent, ce qui se traduisait par un câblage extérieur compliqué et la mise en oeuvre de composants logiques supplémentaires extérieurs qui diminuaient la fiabilité. Une entrée de verrouillage supplémentaire associée au module de phase concerné et agissant en amont de la mémoire, permettra par suite non seulement de porter remède aux inconvénients mentionnés ci-dessus, mais encore de résoudre de nombreux problèmes de sécurité sans compliquer les circuits. La figure 2 reprend avec les mêmes repères, les éléments du circuit de la figure 1, auxquels ont été adjoints des organes supplémentaires pour améliorer la sécurité et permettre l'élar- gissement des possibilités de contrôle d'un module de phase. Sur le trajet du canal (18) aboutissant à l'entrée de commande C, a été disposé un organe inhibiteur (26) qui définit par suite, une portion de canal amont (28) reliée à (5) et à T, et une portion de canal aval (27) reliée à C et à U, T étant une entrée de fluide, U une sortie de fluide et V une entrée de ver rouillageo Cette dernière est reliée par un canal (29) à la sortie L d'un sélecteur (30) ayant deux voies distinctes d'amenée de fluide M et N, qui sont respectivement reliées, la première par un canal (31) avec un raccord I du module, accessible de l'ex- térieur pour recevoir des signaux auxiliaires, et la seconde par un canal (32) avec le canal (23) véhiculant les signaux de retour de R vers B. L'organe inhibiteur peut prendre par exemple l'une des formes (26') (26) illustrées aux figures 3a et 3b, où les repères U, V, T indiquent son mode de raccordement0 A la figure 3a, l'entre V aboutit à une chambre (33) limitée par une membrane (34) déformable; la face de cette membrane opposée à (33) porte un clapet (39) qui est placé en regard d'un orifice (35) placé en série dans un canal de transfert (36) (37) (38) allant de l'entre T à la sortie U. A la figure 3b, où les organes ayant les mêmes fonctions, portent les mêmes repères, la membrane (34) est associée à un clapet double (39') placé entre un premier orifice (35) et un second orifice (40) débouchant dans une chambre (41) qui est limitée par la face de la membrane opposée à (33) et gui débouche à son tour par un orifice de décharge W vers ltéchappement. Dans les deux cas, une pression appliquée à l'entre T du canal de transfert ne peut produire de circulation de fluide vers la sortie U, que si aucune pression de verrouillage n'est appliquée en V, cette entrée étant isolée pneumatiquement du canal de transfert par la membrane. L'organe sélecteur est illustré schématiquement aux figures 4a et 4b, et peut prendre l'une de ces formes (30', 30") selon la catégorie des besoins de l'utilisateur0 A la figure 4a, -un clapet (42), orientable depuis l'ex térieur du module M' par I'opérateur, peut prendre IJune de deux positions I ou II, qui établissent la liaison entre la sortie R débouchant dans la chambre (45) du clapet, et l'une des entrées M respectivement N, par obturation de l'un des orifices (43) res pectivement (44) reliés à N et M, par exemple à l'aide d'un organe de manoeuvre (57) des réalisations à tiroir sont également uti lisibles. A la figure 4b, le sélecteur (30") est un sélecteur automatique ayant la constitution d'une porte logique OU pneumatique connue dans laquelle, grâce à un clapet (46) libre entre deux orifices (47, 48) reliés respectivement à M et à N, l'une des pressions présentes en M ou N, ou les deux pressions simultanées en M et N provoquent un signal vers la sortie R qui est reliée à la chambre (49) où se déplace le clapet. Lorsque un organe inhibiteur tel que (26') est utilisé, il peut être avantageux de relier l'une des portions de canal (27), (38) ou (37) à un canal de décharge W' débouchant à lté- chappement par un orifice calibré (50) permettant une légère fuite d'air qui ne compromettra pas la montée en pression en C nécessaire à la commande de la mémoire mais qui évitera qu'un volume d'air comprimé reste dans la portion de canal (27) (38) (37) si de légères fuites se produisent dans la mémoire, ou si l'apparition d'un signal de verrouillage V se produit immédiatement après l'apparition du signal de commande en C. Un mode de réalisation préferé du dispositif, visible à la figure 5, utilise un corps (51) ayant deux faces opposées parallèles (52) et (53) A l'intérieur du corps ont été disposés l'organe inhibiteur (26') et la porte OU (30l), ainsi que des canaux permettant de relier ces deux organes par des ouvertures supérieures (a, b, c, d,) et respectivement des ouvertures inférieures (e, f, g, h, i), d'une part à des premiers orifices (a', bt, c', d') de la surface d'appui (54) du boîtier (25) contenant la mémoire, et d'autre part, à des seconds orifices (e', ft, g', h', i') de la surface de fixation (55) du support (24), ce dernier support étant le seul élément coopérant par juxtaposition avec des supports voisins non représentésO On peut ainsi selon les besoins et les nécessités de verrouillage soit monter directement le boîtier (25) sur le support (24) soit encore, placer entre ceux-ci le corps (51) du dispositif. Le raccord extérieur I reliant l'entre M de la porte OU (ou du sélecteur manuel) pourra être placé soit sur le corps du dispositif, soit encore tel que représenté en I', sur le support (24) à Itaide d'un canal (56') dans le dispositif, d'un canal supplémentaire (56) prévu dans le support, d'une ouverture (J) sur (53) et d'un orifice (J') sur (55); il va de soi que la situation du dispositif implique également la présence dans le corps de canaux de liaison nécessaire au transfert des signaux de mise à zéro, à l'alimentation à la sortie de la mémoire, ainsi qu'éventuellement de canaux associés à la porte ET (9) et/ou à la porte OU (11) respectivement (12) si ces derniers sont en tout ou en partie placés dans le boîtier (25). REVENDICATIONS 1. Dispositif de verrouillage pour module de phase pneumatique ayant une mémoire bistable associée à chaque phase d'opération d'un automatisme à séquence, cette mémoire étant contenue dans un boîtier amovible présentant une surface d'appui munie de premiers orifices de communication et apte à s'appliquer sur une surface de fixation d'un support pressentant des seconds orifices de communication coopérant avec les premiers orifices de communication, cette mémoire ayant de plus une entrée de commande pour la mise à lZétat logique 1, une entrée d'effacement pour sa mise à l'état logique 0 et une sortie, tandis que le support comporte en outre des canaux susceptibles de coopérer avec des canaux correspondants de socles identiques voisins pour véhiculer la pression d'alimentation, des canaux pour transmettre des signaux de commande à un socle suivant, des canaux pour envoyer un signal d'effacement à un socle précedant et des canaux transmettant des signaux de remise à ze-ro générale, une porte ET, à deux entrées et une sortie, étant associée par phase a chaque mémoire de façon que l'une de ces entrées reçoive des signaux d'acquittement provenant d'une opération, que l'autre entrée reçoive les signaux de sortie de la mémoire et que ladite sortie de porte ET transmette un signal de commande, tandis qu'une porte OU à deux entrées et une sortie est associée par phase à chaque mémoire de façon que sa sortie soit reliée à l'entre d'effacement, caractérisé en ce que le dispositif comporte d'une part un organe sélecteur pneumatique (30) à une sortie (L) et deux entres (M) (N), et d'autre part, un organe inhibiteur pneumatique (26) ayant un canal de transfert (36, 37, 38) qui est équipé d'un obturateur (39) commandé par une pression appliquée sur une entrée de verrouillage (V) pneumatiquement isolée du canal de transfert, ce sélecteur ayant la sortie reliée a l'entre de verrouillage, une première entre (N) reliée à un canal interne (23) alimenté par les signaux d'acquittement R et une seconde entrée (M) reliée à un raccord (I) accessible de I'extérieur pour recevoir des signaux de verrouillage auxiliaires I, tandis que une première portion (38, U) du canal de transfert de cet organe est reliée à l'entre de commande (C) de la mémoire et qu'une seconde extrémité (T, 36) dudit canal reçoit les signaux de commande délivrés par un module precédent. 2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que cet organe sélecteur est une vanne orientable (30') dont l'- organe de manoeuvre (57) accessible de I'extérieur est déplacé par une action manuelle. 3, Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que cet organe sélecteur est une vanne orientable automatique (30") dont la position est provoquée par le fluide présent à 1'une des entrées, telle qu'une porte OU pneumatique. 4. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'organe inhibiteur (26) comporte une membrane (34) déformable sous l'action d'une pression appliquée à l'entrée de verrouillage, V, tandis que le canal de transfert, alimenté par les signaux de commande, comporte un orifice (35) apte à être obturé par le mouvement de cette membrane, la portion de canal de transfert (38) placée entre cet orifice et l'entre de commande C de la mémoire étant reliée à ltéchappement par un orifice de décharge (W'), respectivement (W) lorsque ledit orifice est obturé. 5. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que le-dispositif est placé dans un corps (51) présentant deux faces distinctes (52) (53) aptes à s'appliquer sur la surface d'appui (54) et respectivement sur la surface de fixation (55), que ces faces portent chacune des ouvertures (a, b, c, d,) respectivement (e, f, g, h, i) aptes à coopérer avec les premiers orifices (a' b' c' d') et respectivement avec les seconds orifices (e' f' g' h' i') et que ledit raccord (I) est placé sur ledit corps. 6. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que le dispositif est placé dans un corps présentant deux faces distinctes aptes à s'appliquer sur le support (24) et respectivement à recevoir le boîtier amovible (25) et qu'un canal (56') traverse ledit corps pour relier la seconde entrée (N) de l'organe sélecteur à un raccord (I') fixé sur le support.