Brevet FR2531242A1 — publié le 19840203

La présente invention a pour objet un dispositif de commande d'électroaimants de levage de ponts roulants. On sait que jusqu'à.présent les électroaimants de levage de pièces par des ponts roulants sont commandés par des systèmes électromécaniques à relais. Ces systmes de commande deviennent d'un encombrement prohibitif lorsque le nombre d'électroaimants nécessaires est élevé. De plus, ils entrainent une consommation électrique extrêmement élevée, et leur commande par sélection des électroaimants choisis devient de plus en plus difficile pour l'opérateur au fur et à mesure que le nombre d'électroaimants augmente, et ce en raison des dimensions considérables du tableau de commande et des manipulations que doit corrélativement exécuter l'opérateur. En fait, à partir d'un certain nombre d'électroaimants, de tels dispositifs de commande deviennent pratiquement impossibles à mettre en oeuvre de façon acceptable. L'invention a pour but de proposer une solution à ce problème en réalisant -un dispositif de commande entièrement électronique, et qui de ce fait présente entre autres avantages un encombrement minimum et une grande facilité de mise en oeuvre par l'opérateur. Suivant l'invention, ce dispositif de commande comprend en combinaison a) une table opto-électronique destinée à la sélection des aimants, comportant autant de phototransistors qu'il y a d'électroaimants et commandés par un crayon infrarouge, b) des moyens de codage et de dé-eodage des informations de commande obtenues à partir de la table opto-électronique , c) un circuit de traitement logique et de mémorisatin des informations décodées, d) un ensemble de cartes de puissance associées chacune à un électroaimant et capables de transmettre à celui-ci les ordres provenant du circuit de traitement logique. L'opérateur dispose donc d'une table opto-éleetro- nique de commande dont les dimensions peuvent être parti culièrement réduites vis-à-vis du grand nombre d'électroaimants susceptibles d'être ainsi commandés. Ainsi, si le pont roulant est équipé de 172 électroaimants, la table optoélectronique comprend 172 phototransistors disposés en colonnes et en rangées parallèles sous une plaque transparente permettant la sélection et la commande des phototransistors choisis par un crayon infraro-uge, de manière connue en soi. Ces phototransistors sont rnatricés puis multiplexés par colonnes sélectionnées par un nombre de rangées détermine. De plus, suivant une particularité de l'invention, à chaque phototransistor est associé un moyen de visualisation de la commande de celui-ci, constitué par exemple par une diode électroluminescente connectée au circuit de traitement logique par les moyens de codage et de décodage. Pans ces conditions, l'ensemble des phototransistors et des diodes de visualisation correspondantes étant disposés de manière similaire aux électroaimants, l'opérateur peut choisir rapidement et sans effort les électroaimants à commander en traçant des traits sur les colonnes o-u rangées de transistors de la table au moyen de son crayon infrarouge. il en résulte -une très grande diminution de l'encombrement du dispositif et une grande aisance de commande des éleetroaimants, ainsi qu'une meilleure fiabilité du fonctionnement du dispositif. D'autres particularités et avantages de l'invention apparaitront au cours de la description qui va suivre, faite en référence au dessin annexé sur lequel on a représenté une forme de réalisation du dispositif - la figure 1 est un schéma synoptique du dispositif de commande d'électroaimants de levage pour ponts roulants conforme à 1' invention. - La figure 2 est un schéma électronique partiel de la table opto-électronique de commande. - la figure 3 est un schéma électrique illustrant un mode de réalisation possible des cartes de sélection logique constituant le circuit de traitement logique. - La figure 4 est un schéma électronique dsun mode de réalisation d'une carte de puissançe associée à un élec- troaimant. On a représenté à la figure 1 un schéma synoptique du dispositif de commande d'électroaimants de levage pour ponts roulants visé par l'invention Ce dispositif comprend a) une table opto-électronique 1 destinée à la sélection des éle6troaimants 2, 3 , et qui comporte autant de phototransistors 4 qu'il y a d'électroaimants 2, 3..., b) des moyens de codage et de décodage des informations de commande obten-ues à partir de la table optoélectronique 1 : chaque phototransistor 4 est ainsi relié à un organe de codage 5 connu .en soi, lui-meme óonneeté à un organe de décodage 6 également connu en soi, c) un circuit de traitement logique et de mémorisation 7 des informations décodées, d) un ensemble de cartes de puissance 8, 9. associées ehaeune à un électroaimant 2, 3..., capables de transmettre à ceux-ci les ordres provenant du circuit de traitement logique 7. A chaque phototransistor 4 est relié un moyen de visualisation de la commande de ce phototransistor, constitué par exemple par une diode électroluminescente 11. Cette dernière est reliée au circuit de traitement logique 7 par les organes de codage 1-2 et de décodage 17 similaires aux organes 5 et 6. la commande de la table opto-électronique 1 afin de permettre la sélection des aimants voulus pour soulever une charge au moyen du pont roulant s'exécute de manière connue en soi, au moyen d'un crayon infrarouge dont ltopéra- teur déplace la pointe au-dessus des phototransistors choisis. A cet effet, la table 1 comporte une plaque non représe-ftée, sur laquelle l'ensemble des phototransistors tels que 4 est matricé en colonnes et en rangées parallèles, suivant une disposition reproduisant à échelle réduite la disposition dans l'espace des électroaimants 2, 3... la table comporte un couvercle transparent fixé au-dess-us de l'ensemble des phototransistors 4 et des diodes 11, su.r laquelle l'opérateur peut déplacer son crayon infrarouge. La table opto-électronique 1 comprend quatre groupes de seize phototransistors 4, répartis sur quatre lignes repérées l1, 2, 13, 14. les seize colonnes de phototransistors 4 sont codées par l'organe de codage 13. Cet ensemble permet la sélection de soixante-quatre électroaimants. La table opto-électronique peut comporter à titre d'exemple possible, cet soixante douze phototransistors 4. Elle se compose donc de deux modules de soixantequatre phototransistors et d'-un module de quarante quatre phototransistors. Bien entendu, ce nombre de modules n'est donné qu a titre d'exemple non limitatif. la table 1 comporte complémentairement un ensemble de diodes de visualisation 11 décodées par l'organe associé 24, connu en soi. La table opto-électronique 1 fonctionne de la manière suivante lorsqu'aucun des phototransistors 4 n'est commandé par le crayon infrarouge, toutes les entrées 2, B3, B4) ainsi que les colonnes el à elé de l'organe de codage 13 sont au niveau logique "Haut". Lorsque le crayon infrarouge commande un phototransistor 4, ce dernier se "sat-ure", c'est-à-dire qu'au travers des diodes de c-ommuta- tion 23 reliées à chaque phototransistor 4, la ligne sélec tionnée, ainsi que la colonne passent au niveau logique "Bas". les diodes 23 assurent le matriçage en lignes et en colonnes des phototransistors 4, de manière connue en soi. La sélection lignes-colonnes est ensuite codée par l'organe 13. les informations obtenues par commande des phototransistors 4 choisis, codéesgpuis décodées dans les organes 5 et 6, sont transmises au circuit de traitement logique 7, qui est constitué d'un ensemble de cartes de sélection logique ou de puissance. l'une de ces cartes désignée dans son ensemble par la référence 10, est schématiquement représentée à la figure 3. Une carte 10 comprend les entrées suivantes une entrée 14 de sélection d'une colonne de phototransistors 4 parmi les colonnes de la table de commande 1, qui peut en comprendre par exemple 16 comme dans 11 exemple précité; une entrée 15 de sélection d'un phototransistor 4 dans la colonne présélectionnée, donc de l'un=des quatre phototransistors dans la colonne visible à la figure 2 ; une entrée 16 de commande de marche; une entrée 17 de commande d'arrêt ; une entrée 18 d'annulation du résultat dVune mémoire C dont le rôle sera expliqué ci-après ; une entrée 19 pour une commande dite "dreffeuillagett ; et enfin une entrée 20. Aux entrées de sélection 14 et 15 est connectée une porte "BOR" (partie A) dont la ponction est de sélee- tionner dans la table opto-électronique 1, la ligne de phototransistors et la colonne parmi les seize colonnes, si la table en comporte seize. Pans la partie B, la carte comprend une porte "ET" qui sélectionne la mémoire C en "marche" ou arrêt. A la partie B fait suite une partie C constituée d'une mémoire dite "LATCH" connue en soi. Cette mémoire a pour fonction de mémoriser l'information issue de la table de commande 1. A la partie C fait suite -une partie D dans laquelle se trouve une porte "E2" dont la fonction est d'assurer la commande dite d'effeuillage. Cette porte, permet par l'entrée 19, d'invalider ou de valider la sortie de la mémoire C. Après la partie D, la carte comprend -une partie E formée d'une porte "OU-EXClUSIF", reliée à l'entrée de commande 20 qui permet de modifier le résultat de sortie de la por-te E. Par exemple, si D = 1 et 20 = O, E = 1, si D = 1 et 20 = 1, E = O. La carte se termine par une partie P reliée à la porte E, constituée d'un amplificateur 21 et d'un coupleur opto-électronique 22 agencé pour commander l'étage ou carte de puissance correspondant (8, 9...) par isolation galvanique. La carte de sélection logique 10 fonctionne de la manière suivante. Lorsque l'entrée 14 de sélection de colonnes et l'entrée 15 de sélection de lignes se trouvent simultadément au niveau logique "Eas", la sortie de la porte "NOR" (partie A) passe au niveau logique "Haut". Cette information est transmise aux entrées B1 et 32 des portes "ET" de la partie B. Si l'entrée 16 est au niveau "Haut" (cycle de marche),la sortie 33 de B passe au niveau "Haut" ainsi que l'entrée C5 de C. La sortie de C sera mémorisée au niveau "Haut" tant que l'entrée 17 ne sera pas sélectionnée au niveau "Haut" (cycle d'arrêt). On donne ci-dessous un cycle d'arrêt Cycle d'arrêt 14 et 15 niveau "Bas" 16 niveau "Bas" 17 niveau "Haut" 33 niveau."Bas" B4 niveau "Haut" C6 niveau "Haut" sortie C, niveau "Bas". Ainsi-la sortie de la mémoire C peut être mémorisée à un niveau "Haut" (marche) o-u à un niveau "Bas" (arrêt), Cette information est transmise à l'entrée D7 de la porte ET (D). l'entrée 19 dite "d'effeuillage" permet d'invalider le résultat "marche" tant que cette entrée 19 est maintenue au niveau "Bas", sans affecter la sortie de la mémoire C. La sortie de D est donc déterminée par la table de vérité ci-dessous D7 = H et 19 = H -- > D = H D7 = H et 19 = B-- > D = B Le rés-ultat de la porte D peut être inversé par l'entrée 20 de la porte E.La sortie de E est déterminée par la table de vérité ci-dessous E8 = H et 20 = B --- > E = H E8 = H et 20 = H --- > E = B E8 = B et 20 = B -- > E = B E8 = B et 20 = H -- > E = H La sortie de la porte E est amplifiée par l'élément 21 qui commande le coupleur opto-électronique 22, lequel transmet l'ordre de commande vers les cartes de puis- sance 8, 9. La figure 4 représente un exemple possible de rêalisatio d'une carte de puissance 6, 9.... le coupleur opto-électronique 22 délivre un courant aux bornes d'une résistance T?1 de 10K62 Un transistor 25 relié à celle-ci, délivre alors un cou rant limité par LmLe résistance R2 de 3301, dans la base d'un transistor de puissance 26. Ce dernier se "sature" et amène un électroalmant 30 à une différence de potertiel de 110 V. Entre le transistor de puissance 26 et l'électroaimant 30 est interposé un fusible 27 qui assure la protection du circuit. Une varistance 29 est connectée aux bornes de l'électroaimant 30. La varistance 29 écrête des surtensions dues à la commutation de l'auto-induetanee et protège ainsi le transistor 26. Une diode 28 branchée entre le fusible 27 et le transistor de puissance 26 permet de ramener à l'électro- aimant 30 -une tension inverse, pour permettre la désaimantation totale de ce dernier. Cette tension est d'environ 15 volts, et est fournie par une alimentation extérieure. Il est évident que les modes de réalisation décrits ci-dessus pour la table opto-électronique 1 ,les cartes de traitement logique du circuit 7 et les cartes de.puis sance 8, 9 ne sont donnés qu'à titre d'exemples non limitatifs, et peuvent être remplacés par tous autres moyens électroniques connus. En plus des avantages mentionnés ci-dessus, l'invention en présente d'autres - Chaque phototransistor 4 étant implanté sur la table 1 de commande à l'échelle des électroalmants (2, 3..) sur le palonnier, l'opérateur peut poser sur la table un calque à l'échelle des pièces à lever, ce qui lui permet.de contrôler plus aisément les manoeuvres. - La commande et la visualisation des opérations sont considérablement simplifiées, de même que la rapidité de sélection des électroalmants, grâce au crayon optique. - La commande des électroaimants est assurée de façon entièrement statique par des moyens uniquement électroniques, toutes les pièces mobiles telles que les relais utilisés classiquement jusqu'à présent étant en effet supprimées. - L'économie de consommation électrique par rapport aux dispositifs électromécaniques habituels est de l'ordre de 50-. En effet, la consommation des éleetroaimants est de l'ordre de 50 watts environ, et celle des contacteurs dans les dispositifs classiques est de la môme vale-ur. Or, la commande par phototransistors permet un rendement de l'ordre de 95 , de sorte que le nombre des hatteries de secours nécessaires pour assurer la sécurité en cas de rupture du courant de secteur peut être diminué de moitié. - L'allègement de ce dispositif de commande optoélectronique par rapport aux dispositifs électromécaniques classiques, diminue d'autant le poids à transporter par le pont roulant. - Enfin le dispositif opto-électronique selon l'intention présente une très grande fiabilité, ainsi qu' unie grande simplicite de mise en oeuvre, grâce à sa réalisation entièrement statique et à son montage modulaire. L'invention n'est pas limitée au mode' de réalisation décrit et pe-ut comporter de-nombreuses variantes d'exé cution. REVENDICATIONS 1 - Dispositif de commande d'électroaimants de levage pour ponts roulants, caractérisé en ce outil comprend a) -E1e table opto-électranique (1) destinée à la sélection des aimants (2, 3... , comportant autallt de phototransistors (4) qu'il y a d'électroaimants (2, 3...), commandés par un crayon infrarouge, b) des moyens de codage (5) et de décodage (é) des informations de commande obtenues à partir de la table optoélectronique (1), c) un circuit de traitement logique et de mémorisation (7) des informations décodées, d) un ensemble de cartes de puissance (8, 9...) associées chacune à un électroaimant (2, D...) capables de transmettre à celui-ci les ordres provenant du circuit de traitement logique (7). 2 - Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'à chaque phototransistor (4) est relié un moyen de visualisation de la commande du phototransistor, tel qut ne diode électroluminescente (11), connectée au circuit de traitement logique (7) par des moyens de codage (12) et de décodage (13). 3 - Dispositif selon l'une des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que le circuit de traitement logique (7) est formé d'-un ensemble de cartes de sélection logique (10) dont chacune comporte des entrées de sélection (14, 15),des commandes de marche (16), d'arrêt (17) et "d'effeuillage" (18), -une mémoire (C) et une série de portes de commande (A, B, D, E), un amplificateur (21) et un couple-ur optoélectronique (22) apte à commander la carte de puissance (s, 9...) et l'électroaimant (50...) correspondants. 4 - Dispositif selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que chaque carte de puissance (8) comprend un transistor de puissance (26)' protégé par une varistance (29) et relié à l'électroaimant correspondant (30).