Brevet FR2536560A1 — publié le 19840525

Procédé pour contrôler un dispositif d'instructions et montage pour mettre en oeuvre le procédé. L'invention concerne un procédé pour contr 1 ôler un dispositif d'instructions à signaux électriques, comportant une unité d'entrée des signaux et une unité de réception reliée à Ia précédente par un système de conducteurs De plus, 1 'inven- tion concerne un montage pour un dispositif d'instructions à signaux électriques,en particulier pour des chariots de manutention, comportant une unité d'entrée des signaux et une unité de réception reliée à la précédente par un système -de conducteurs Une telle unité de réception peut être une ns>- tallation d'impulsions ou un ordinateur. On prévoit une installation d'impulsions pour la commam& d'un véhicule, en particulier d'un chariot de manutemtion, dans lequel l'unité d'entrée des signaux est par eemple um commutateur de marche. De telles commandes de marche sont connues dans dc Uffrentes réalisations Par exemple, DE-OS-27 39 538, 217 @T 304 et lemodèle d'utilisation DBGM 1 791 648 représentemt des commu- tateurs de commande de marche photoélectriques équipés d'ob- turateurs mobiles Pour ces commutateurs de marche, on n'a pas prévu de dispositifs de sécurité, même lorsqu'ils tra- vaillent avec des composants électroniques d'importance. Même dans la réalisation selon le modèle d'utilisation pré cité comportant une robuste commande à cylindres pour comman- der des relais ou des protections, la possibilité d'erreurs dans le cas de court-circuit ou interruption des conducteurs de liaison reste ouverte En outre, les composants optiques peuvent subir des variations en fonction de la température ou de la durée de fonctionnement Il en est de même pour un organe de réglage fonctionnant sans contact pour l'actionne- ment à main ou par pédale selon DE-OS 22 17 502, avec lequel on travaille par induction par le fait qu'un disque blindé 1 a se déplace dans un champ magnétique à haute fréquence entre la bobine primaire et la bobine secondaire d'un agencement. On connait d'après DE-OS 23 33 209 un véhicule comportant un contrôle de courant de fuite Dans ce cas, le montage du contrôle de courant de fuite est prévu avec un dispositif pour amener un signal de courant alternatif par Il'lintermé- diaire du châssis à un détecteur sur lequel on contrôle un court-circuit à la masse. On connaît un oscillateur selon DE-PS 688 825 dans un dispo- sitif de contrôle pour l'état d'isolation de véhicules à ligne aérienne Pour le contrôle, on superpose un courant alternatif de sorte qu'on obtient une indépendance par rapport à la polarité du conducteur de marche. L'invention part d'un montage comportant des composants électroniques La sécurité et la fiabilité de tels montages diudnent au fur et à mesure qu'augmente le nombre de composants électroniques Justement en ce qui concerne une entrée d'ins- tructions fiable, l'invention envisage d'utiliser comme unité d'entrée des signaux un élément d'entrée simple et économique, mais ayant une longue vie utile Il s'agit par exemple ici d'un potentiomètre plastique On obtient comme signal d'ins- truction ou de commande un signal de tension continue varia- ble Celui-ci fait également partie de l'invention. Il faut tenir compte du fait qu'un ensemble de conducteurs relativement long est placé entre l'unité d'entrée des signaux et l'appareil récepteur, c'est-à-dire le transforma- teur des instructions provenant de l'unité d'entrée des si- gnaux Dans cette zone également, de même que directement sur l'unité d'entrée des signaux, il peut se produire juste- ment avec les chariots de manutention des perturbations pro- venant de distorsions de champ électromagnétiques ou d'im- pulsions provenant d'autres dispositifs de commande de véhicules, en plus des courts-circuits. Le but de l'invention est de procurer un procédé et un montage du type précité permettant d'accroître la fiabilité par rapport aux parasites à l'aide de moyens simples et d'assurer dans leensemble la sécurité, même dans le cas d'une perturbation telle qu'un court-circuit. En ce qui concerne le procédé, ce but est atteint par le fait que l'unité d'entrée des signaux est alimentée par une autre forme de signaux électriques que le signal de commande constituant l'instruction, plus spécialement par une fré- quence, qu'on prévoit avant l'appareil récepteur un montage de comparaison alimenté par la même forme de signaux élec- triques, notamment une fréquence, et que, en fonction de la comparaison des fractions de l'autre forme de signaux élec- triques, on laisse passer un signal de commande ou bien un signal d'erreur est produit, qui commute l'appareil récepteur sur la position de repos Il est ainsi possible, grâce à la forme de signal ainsi formée,-notamment une fréquence, d'ef- fectuer en différents endroits de la liaison des signaux une comparaison qui contrôle l'état correct de la liaison de signaux. On préfère dans ce cas que l'autre forme de signaux électri- ques constitue en tant que tensionalternative la tension d'alimentation pour l'unité d'entrée des signaux L'expression "tension alternative" englobe une forme sinusoldale On prévoit toutefois d'autres formes de signaux de tension alternative, notamment des forme: de signaux carrées, qui, prés entent des avantages particuliers pour le contrôle. Le montage est caractérisé par un oscillateur comportant aumoins une sortie, qui est reliée à l'unité d' entree des signaux pour déterminer une fréequence de transmission des signaux, et à un détecteur synchrone dans 11 'ensemble de conducteurs et règle la capacité de passage de celui- ci en fonction de la fréquence de transmlssion des seinauxo On peut ainsi contrôler un montage corlliqué en soi coportant un grand nmbre de ccnposants électroniques si le détecteur est disposé à l'autre extrémité du parcours à contrôler par rapport à 1 'unité d'entrée des signaux On obtient, en ce qui concerne les perturbations, une scurité par rapport à des signaux qut ne correspondent pas à la fr-/uence de l'oscillateur, Cette réalisation esc avantageuse pour ds nombreuses utilisations' en particul er pour les chariots de manutention. On préfère dans ce cas que le détecteur synchrone soit placé près de l'appa- rtel récepteur, en particulier d'une installati N d' impulsions ou d'un_ or- dinateur L'installation d' ihgulsions concerne particulièrement la commande d'un chariot de manutentiono L' utilisation d'un ordinateur ouvre d'autres possibilités d'utilisation, mais 11 présente également des avantages parti- culiers dans les montages: sur un chriot de manutention, On preéfèere que le détecteur synchrone soit placé derrière un filtre passe- haut aumel est amenée une tensien auxiliaire d'un niveau tel que, en cas d fa= ce ou de pertubation sur l'enseeble de conducteurs, un signal d'erreur est fo)ne avec un potentiel de tension qut assure un état de sé- curité pouar l'appareil récepteur Le filtre passe-haut constitue dans ce contexte un contrôle approprié et dans ce cas le filtre passe-haut est dimemsionrné en fonction de la fréquence de transmission des signaux. L'introduction d'une tension auxlilaire a pour effet que l'appareil récep- teur raccordé, lorsqu'aucune instruction n'es-t introduite, est maintenu dans un état dans lequel il ne s'effectue plus de modulation, et dans ce cas on prévoit également d'actionner un dispositif de signalisation. I 1 est particulièrement avantageux de disposer un filtre passe-bas entre le détecteur synchrone et l'appareil récepteuro Ce filtre passe-bas sert à produire une valeur moyenne pour moduler une installation d'impulsions ou pour exciter un convertisseur analogique-numérique, par exemple dans un micro-ordinateur. On préfère particulièrement prévoir, dans le sens indiqué ci-dessus d'une unité d'entrée des signaux à longue durée de vie, un potentiomètre Il peut s'agir ici de l'une Jdes réalisations d'émetteurs d'instructions indiquées ci-dessus, notamment également d'un potentiomètre bobiné, le cas échéant, également d'un potentiomètre plastique L'expression ipeten- tiomètre" est ici une notion très générale On peut y inclure également un élément de commutation numérique, qui ne comporte pratiquement que deux états de commutation, c'est-à-dire un état marche et un état arrêt. Une caractéristique particulière consiste en ce que l'oscil- lateur est prévu comme source de tension pour l'appareil d'entrée des signaux Ceci simplifie particulièrement le montage On produit ainsi un signal dont le décalage de phases est exactement fixé On obtient ainsi un accord pré- cis de la fréquence On prévoit de façon appropriée pour l'oscillateur une fréquence de transmission de signaux comme fréquence de signaux qui correspond sensiblement à dix à vingt fois la vitesse de variation de la variation d'ientre d'instructions de l'unité d'entrée des signaux On assure ainsi la transmission de signaux en conservant la fréquence de contrôle La vitesse de variation d'entrée des instruz- tions de l'unité d'entrée des signaux dépend de la rêa L_- sation de celle-ci et de la commande prévue du dispositif sur lequel on utilise le montage. Une réalisation particulièrement avantageuse consiste en ce qu'on peut régler sur une fréquence de commande prédéter- minée l'oscillateur par l'intermédiaire d'un ordinateur prévu en tant qu'appareil récepteur Ce réglage peut être déclenché par actionnement manuel, Mais l'invention inclut également dans des commandes d'impulsions commandées par microprocesseurs une fréquence de transmission des signaux par une alimenta- tion effectuée par l'oscillateur pour fournir un signal qui est accordé aux conditions données, le cas échéant, égale- ment à des réglages de l'unité d'entrée des signaux On préfère dans ce cas une fréquence de transmission des signaux, ou fréquence de commande, qui, dans les conditions données, ne doit pas être un multiple entier de la fréquence parasite à laquelle on peut s'attendre Ceci ouvre, pour les commandes de véhicules, la possibilité de régler également différentes TU fréquences de transmission des signaux, par exemple en fonc- tion de vitesses différentes du véhicule ou du mécanisme de marchee. L'invention va être expliquée ci-après à l'aide de deux exemples de réalisation schématisés représentés sur le dessin, sur lequel la figure 1 représente un montage dans lequel les composants sont représentés symboliquement; et la figure 2 représente une variante du montage comportant un micro-ordinateur comme appareil récepteur. Le montage représenté sur la figure 1 présente un parcours ZS de commande au début duquel est prévue une unité d'entrée des signaux i et à l'extrémité duquel est prévu un appareil rcepteur 2 notamment un élément de commande qui entraîne un servo-moteur ou un moteur d'actionnement 3 selon que les- signaux sont reçus ou transformés Entre l'unité d'entrée des signaux 1 et l'appareil récepteur 2 se trouve un ensemble de conducteurs d'une certaine longueur 4 qui est représenté unipolaire, mais peut également être réalisé multipolaire de la façon usuelle On constate sur le dessin que l'ensemble de conducteurs 4 est plus long que les autres liaisons entre les composants du montage, c'est-à-dire que l'unité d'entrée des signaux 1 est éloignée dans l'espace des autres éléments. Au parcours de commande référencé dans son ensemble en 5 est associé, par sections et dans tous les cas dans la zone de l'ensemble 4, un circuit 6 dans lequel se trouve un oscil- lateur 7 qui produit un signal alternatif constant dans le temps ayant une fréquence déterminée constante Il peut s agir ici d'un signal rectangulaire ou de tout autre signal alternatif On préfère le signal sinusoidal décrit ci-après. L'oscillateur 7 a deux sorties 8, 9 o Ia-sortie 8 est reliée par un conducteur bifilaire 20 à 17 unité d Uentrée des signaux l et la sortie 9 est reliée par un conducteur correspondant 11 à un détecteur synchrone 12 qui est placé dans le parcours de commande près de l'appareil récepteur 2 Le detecteur synchrone 12 peut être réalisé de façon à pouvoir être rajus- té Toutefois, il est commandé par la fréquence de l'oscil- lateur 7 pour régler la capacité de passage L'unité d'entrée des signaux 1 est raccordée de façon correspondante Elle est constituée, par exemple d'un pôtentiomètre 13 possédant un levier d'entrée réglable 14 o Les extrémités du conducteur bifilaire 10 sont raccordées aux bornes du potentiomètreo Dans la pratique, on associe à luosci lateur 7 une source de tension 31, ou bien elle est comprise à l'intérieur, ce qui vaut également pour l'oscillateur 22 de la figure 2. Déjà avec ce montage, il résulte de la commande en parallèle del"unité d'entrée des signaux 1 et du détecteur synchrone. 12 une comparaison dans la mesure o un passage n'est possi- ble qu'en cas de coincidence des signaux respectifs OC obtient ainsi un contrôle à l'aide de moyens sïimples Celui- ci est complété par le fait queon monte avant le d%ectener. synchrone 12 un filtre passe-haut 150 Ce filtre passe-haut est dimensionné en fonction de la fréquence de l'oscilla teur, et également en fonction de îI largeur de signal de l'unité d'entrée des signaux 1, de sorte que le filtre passe- haut a un effet de filtre déterminé Le filtre passe-haut 15 a une entrée supplémentaire 16 à laquelle est amenée une tension auxiliaire provenant d'une source 17 La tension auxiliaire a un niveau tel que, lorsqu'un décalage de fré- quence est constaté par le filtre passe-haut, un signal de commande est émis sur le conducteur de liaison 18, lequel maintient l'appareil récepteur dans un état de sécurité de fonctionnement, ou le règle sur un tel état et déclenche en même temps un dispositif de signalisation. Entre le détecteur synchrone 12 et l'appareil récepteur 2 est disposé un filtre passe-bas 19 auquel est amenée une tension auxiliaire provenant également de la source 17 o Le filtre passe-bas 19 forme une valeur moyenne qui est intro- duite dans l'appareil récepteur 2 o Le conducteur de liaison entre le détecteur synchrone 12 et le filtre passe-bas 19 est référencé en 20 et celui situé entre le filtre passe-bas et l'appareil récepteur est référencé en 21 o Il résulte du filtre passe-bas 19 une valeur de consigne pour l'appareil récepteur 2 réalisé en tant qu'installation d'impulsions. Pour obtenir l'amélioration de la sécurité à l'égard des parasites, on a les équations suivantes ( 11)Uil = t sin (t + P) ( 1) ( 10) U O o = kioû sin(wt + p) ( 2) ( 18) U = k la U sin(mt + 9) ( 3) ( 20)} U 20 = k û sin({t +) ( 4) à la sortie du détecteur synchrone 12 pour le eas o il n'y 3 U a pas de parasites Après la formation d'une valeur moyenne dans le filtre passe-bas 19, on obtient ( 21)U 21 = k 12 ( 5) Dans ces équations: = décalage de phases électrque du générateur ou de l'oscillateur, k 1 L facteur de transmission, a = angle mécanique de l'unité d'entrée des signaux dans le casl d'un déplacement circulaire, en tant que facteur d'ampli- tude. On voit que le montage est insensible aux tensions parasites pour autant qu'il n'est pas lié par un multiple entier à la fréquence de commande qui apparaît sur le conducteur 11. Dans le montage de la figure 2,les parties identiques ou correspondantes portent les mêmes numéros de référence Mais ici, à la place de l'oscillateur 7 de la figure 1, on a placé un oscillateur réglable 22 L'oscillateur 22 a une entrée 23 et une sortie 24 De la sortie 24, un conducteur 10 va dans l'unité d'entrée des signaux 1 et une dérivation 25 va dans le détecteur synchrone 12 Ces deux éléments de commu- tation ont la même fréquence de signaux pour le contrôle Le filtre passe-bas 19 sur la figure 2 est relié à un conver- tisseur analogique/numérique 26 d'un micro-ordinateur réfé- rencé dans son ensemble en 27. Ce micro-ordinateur, qui n'est représenté que symboliquement_" est muni d'une mémoire de signaux 29 ayant différents mots données La mémoire de données est reliée par une liaison de commande 28 à l'entrée 23 La sélection dans les diffdrents compartiments de la mémoire de données 29 s'effectue par l'intermédiaire d'une liaison fonctionnelle 30 à partir du convertisseur analogiquelnumérique 26, en fonction des signaux qui sont introduits à l'aide de l'unité d'entrée des signaux 1. Revendications, 1 Procédé pour contrôler un dispositif d'instructions à signaux électriques, comportant une unité d'entrée des si- gnaux ( 1) et un appareil récepteur ( 2) relié au précédent par un ensemble de conducteurs ( 4), caractérisé en ce que l'unité d'entrée des signaux est alimentée par une autre forme de signaux électriques que le signal de commande cons- tituant l'instruction, plus spécialement par une fréquence, qu'on prévoit avant l'appareil récepteur un montage de comparaison alimenté par-la même forme de signaux électri- ques, notamment la fréquence, et que, en fonction de la comparaison des fractions de l'autre forme de signaux élec- triques, on laisse passer un signal de commande ou on produit un signal d'erreur, qui commute 1 'appareil récepteur sur la position de repos, 2 Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'autre forme de signaux électriques constitue, en tant que tension alternativela tension d'alimentation de l'unité d'entrée des signaux. 3 Qontage pour un dispositif d'instructions à signaux élec- trïques, notamment pour des chariots de manutention, compor- tant une unité d'entrée des signaux et un appareil récepteur relié à celle-ci par un ensemble de conducteurs pour mettre en oeuvre le procédé de la revendication 1, caractérisé en ce qu'en prévoit un oscillateur ( 7) ayant au moins une sortie { 8, 9, 24) qui est reliée à l'unité d'entrée des signaux ( 1) pour déterminer une fréquence de transmission de signaux, et à un détecteur synchrone ( 12) dans l'ensemble de conduc- teurs ( 4, 5) et règle la capacité de passage de celui-ci en fonction de la fréquence de transmission des signaux. 4 Montage selon la revendication 3, caractérisé en ce que l'oscillateur ( 7) est prévu comme source de tension pour l'unité d'entrée des signaux ( 1). 2536560 O Montage selon la revendication 3 ou la revendication 4, caractérisé en ce que le détecteur synchrone ( 12) est placé près de l'appareil récepteur ( 2), notamment près d'une ins- tallation d'impulsions ou d'un ordinateur { 27)o 6 Montage selon l'une quelconque des revendications 3 à 5, caractérisé en ce que le détecteur synchrone ( 12) est placé derrière un filtre passe-haut ( 15), auquel est amenée une tension auxiliaire ( 16, 17) d'un niveau tel que, en cas de défaillances ou de perturbation sur l'ensemble de conduc- teurs, il se forme un signal d'erreur avec un potentiel de tension qui règle un état de sécuritépour l'appareil récep- teur ( 2) 7 Montage selon l'une quelconque des revendications 3 à G caractérisé en ce qu'on place un filtre passe-bas ( 19) entre le détecteur synchrone ( 12) et l'appareil récepteur ( 2) 8 Montage selon la revendication 7, caractérisé en ce que le filtre passe-bas ( 19) est également alimenté avec la tension auxiliaire ( 17). 9 Montage selon l'une quelconque des revendications 3 caractérisé en ce qu'on prévoit un potentiomètre ( 13): cme unité d'entrée des signaux ( 1)o Montage selon la revendication 9, carac-tórisé en ce que l'unité d'entrée des signaux ( 1), notamment le potentiomètre ( 13), produit un signal de sortie dont le décalage de phases est fixé avec précision. 11 Montage selon l'une quelconque des revendications 3 à , caractérisé en ce que l'oscillateur ( 7) peut être réglé àunefr Squence de commande prédéterminée par l'intermédiaire d'un ordinateur ( 27) prévu en tant qu'appareil récepteur. 12 Montage selon la revendication 11, caractérisé en ce que l'ordinateur ( 27) comporte une mémoire de signaux ( 29) com- portant plusieurs mots-données, qui peut être déclenchée notamment par l'intermédiaire d'une liaison fonctionnelle ( 30) en fonction de signaux provenant de l'unité d'entrée des signaux ( 1). 13 Montage selon l'une quelconque des revendications 3 à 12, caractérisé en ce qu'cn prévoit pour l'oscillateur ( 7) une fréquence de transmission, en tant que fréquence de commande, qui correspond sensiblement à dix à vingt fois la vitesse de variation de l'entrée des instructions de l'unité deentrée des signaux ( 1)0