Brevet FR2680422A1 — publié le 19930219

La présente invention est relative à la formation des utilisateurs de matériels automatisés comportant un calculateur et se rappporte plus particulièrement à l'instruction à la maintenance et à l'utilisation opérationnelle de matériels automatisés. Dans le domaine de l'armement en particulier, on connaît un dispositif de chargement de munitions dans une pièce d'artillerie d'un véhicule blindé à partir d'un magasin tournant dont la commande automatique est assurée par un calculateur embarqué à bord du véhicule blindé. Un matériel automatisé de ce type exige de ses utilisateurs une formation et en particulier une familiarisation avec la manipulation des données informatiques qu'il met en jeu. Par ailleurs, les matériels automatisés étant relativement complexes, ils exigent de la part de l'utilisateur une bonne connaissance de leur structure pour lui permettre de réagir rapidement en cas de panne afin de localiser la panne et le cas échéant y remédier en faisant fonctionner le matériel en mode dégradé. L'invention vise à créer un dispositif qui permette de familiariser l'utilisateur avec le matériel dont il a la charge. Elle a donc pour objet un dispositif d'instruction à la maintenance et à l'utilisation opérationnelle d'un matériel automatisé comprenant un calculateur, caractérisé en ce qu'il comporte au moins une mémoire de stockage de données relative à des états forcés correspondant à des situations artificielles du matériel, des moyens logiques reliés d'une part à la mémoire de stockage de données d'états forcés et d'autre part, à une mémoire de stockage des données relatives aux états réels correspondants du matériel et destinés à prendre en compte au niveau du calculateur les données d'état forcé en priorité sur les données d'états réels correspondants. L'invention sera mieux comprise à l'aide de la description qui va suivre, donnée uniquement à titre d'exemple et faite en se référant aux dessins annexés, sur lesquels - la Fig.l est un schéma synoptique simplifié du dispositif d'instruction suivant l'invention; - la Fig.2 est un schéma synoptique plus détaillé du dispositif suivant l'invention; et - la Fig.3 est le schéma synoptique d'un dispositif de commande de chargement automatique de munitions pour canon de véhicule blindé auquel est appliqué le dispositif suivant l'invention. Dans la description qui va suivre, l'invention est considérée comme étant appliquée à l'entraînement des utilisateurs du système automatique de chargement de munitions dans le canon d'un char d'assaut tel que décrit dans la demande de brevet français n" 90 09 328 déposée le 20 juillet 1990 par la Demanderesse. On comprendra toutefois que l'invention s 'ap- plique également à la formation des utilisateurs de tout matériel automatisé comportant un calculateur. Sur la Fig.1, on a représenté le schéma du dispositif d'instruction suivant l'invention. Ce dispositif comporte principalement un terminal 1 comprenant un clavier d'entrée de données et un moniteur d'affichage. Le clavier est avantageusement constitué par une ou plusieurs zones de l'écran dans laquelle ou lesquelles apparaissent des touches sensitives. Le clavier permet d'accéder à une mémoire d'états d'entrée forcés 2, à une mémoire d'états de sortie forcés 3 associées à des mémoires d'états réels d'entrées 4 et d'états réels de sorties 5. Ces dernières sont reliées à une zone de mémoire 6 contenant un logiciel de traitement des entrées/sorties. La zone de mémoire 6 est à son tour reliée à un ensemble d'entrées/sorties 7 réalisé par exemple sous la forme d'une carte faisant partie du calculateur du système de chargement automatique évoqué plus haut. On va maintenant se reporter à la Fig.2 sur laquelle le dispositif suivant l'invention est représenté plus en détail. Outre le terminal 1, les mémoires d'états forcés 2 et 3 et d'états réels 4 et 5 et la carte d'entrée/sortie 7, le dispositif de la Fig.2 comporte un ensemble 8 comprenant des mémoires de programmes et une unité centrale, celle-ci faisant partie du calculateur du système. Parmi les mémoires de programmes, on trouve une mémoire 9 de gestion du terminal 1, interposée entre le terminal 1 et les mémoires 2,3 d'états forcés des entrées et des sorties, la mémoire 6 de traitement des entrées/sorties E/S déjà représentée à la Fig.1, interposée entre le circuit d'entrée-sortie 7 et les mémoires d'état réel d'entrées et de sorties et une mémoire 11 contenant le programme d'exécution des diverses opérations par le dispositif. Les mémoires 2 et 4 d'états d'entrées forcés et réels sont reliées à la mémoire 11 du programme d'exécution par l'intermédiaire d'un aiguillage logique 12. La mémoire 11 est en outre reliée à la mémoire 5 d'états de sorties réels par l'intermédiaire d'un aiguillage logique 13 qui est également relié à la mémoire 3 d'états de sortie forcés. La mémoire 11 est enfin reliée à la mémoire 9 de gestion du terminal et cette dernière communique avec les mémoires 3 et 5 d'états de sortie forcés et réels. Les mémoires 2 et 3 d'états d'entrées et de sorties forcés et les aiguillages logiques 12 et 13 peuvent soit faire partie intégrante du calculateur du dispositif de chargement automatique, soit être réalisés sur une carte séparée enfichable dans le calculateur d'un système de chargement sur lequel on veut procéder à des essais ou bien dont on veut se servir pour assurer la formation de futurs utilisateurs. Ensuite, la carte peut être retirée du calculateur et utilisée dans un autre système de chargement. On utilise les mémoires d'états d'entrées et de sorties forcés du dispositif pour emmagasiner des états forcés destinés à inhiber totalement des états physiques réels correspondants se trouvant dans les mémoires d'états d'entrées et de sorties réels 4,5 et à se substituer à ces états réels pour placer le système dans une situation d'anomalie simulée. L'automatisme du système fonctionne alors à partir d'informations dont certaines sont forcées à la demande de l'opérateur. Le schéma synoptique de la Fig.3 montre l'ensemble du dispositif de commande de chargement automatique décrit dans la demande de brevet citée plus haut et auquel le dispositif d'instruction suivant l'invention est appliqué. Ce dispositif comporte principalement, associé à un convoyeur de munition (non représenté), un boîtier électronique 15 de calculateur ou BECAL relié par une ligne 16 à un boîtier 17 de commande de moteurs du dispositif. Le BECAL 15 est en outre relié à un boîtier électronique 18 d'approvisionnement externe, à un capteur 19 de présence d'une munition au poste de chargement FCPMC, à un capteur 20 de refouloir rentré FCRRE et à un capteur 21 d'outillage verrouillé FCORE. Le boîtier électronique 18 et les trois capteurs dtidentification de munition dont il sera question par la suite et les capteurs 20,21 sont reliés au boîtier BECAL 15 par une ligne commune 22. Le boîtier 15 du calculateur est en outre relié par l'intermédiaire de la ligne 16 de liaison avec le boîtier BECMO 17 à un boîtier BECOD de codeur absolu 23, à un boîtier électronique BEIMD 24 contenant le capteur d'identification de munition droit et à un boîtier électronique BEIMG 25 contenant le capteur d'identification du munition gauche. L'entrée du boîtier BECAL 15 reliée aux capteurs d'identification de munition et aux capteurs 20 et 21 est en outre reliée à une entrée d'un ensemble électronique de commande de la porte qui sépare le refouloir de la culasse du canon (non représenté) et qui assure l'isolation du dispositif de chargement automatique par rapport au reste de la tourelle. Le dispositif représenté à la Fig.3 comporte en outre un ensemble électronique 26 qui comporte un boîtier BJPOR 27 relié d'une part à l'entrée précitée du BECAL 15 et d'autre part à un capteur 28 de porte fermée FCPFE, à un capteur 29 de porte ouverte FCPOU et à un boîtier électronique 30 de chambre vide BECHV. L'ensemble électronique de porte 26 comporte un moteur principal de porte MPORT 31 et un moteur auxiliaire de porte MAPOR 32. Le moteur MPORT 31 est relié au circuit BECMO par l'intermédiaire d'une ligne 33. Le moteur MAPOR 32 est relié à une génératrice à commande manuelle 34 par une ligne 35. La ligne 35 est connectée au réseau d'alimentation sensible de bord VBS. A la ligne 35 est également connectée la génératrice manuelle 34, par l'intermédiaire éventuellement d'un circuit, PUPRM 36 de sélection de moteurs auxiliaires 32, 37,38. Au boîtier BECAL 15 est en outre relié un réseau série de communication de bord 39. Dans le présent exemple, ce réseau est constitué par une ligne DIGIBUS. Le dispositif de la Fig.3 comporte en outre un motoréducteur 40 de convoyeur MCONV et un moteur auxiliaire de convoyeur MACON 41. Le moteur 37 est relié à la génératrice 34 par les lignes 33 et 35. Le moteur 40 est relié au boîtier BECMO 17. Le motoréducteur 41 est lui aussi relié au boîtier BECMO. Le moteur MAREF 38 est relié à la génératrice 34 par les lignes 33 et 35. Dans l'exécution des séquences du système de chargement, le dispositif de chargement automatique auquel est appliqué le dispositif de l'invention va réagir aux informations correspondant les unes à des états réels et les autres à des états forcés et passer en mode dégradé lors de la présence d'informations forcées correspondant par exemple à une panne du système ou une anomalie de fonctionnement dans une séquence déterminée. Par exemple, dans le dispositif de chargement automatique décrit dans la demande de brevet citée plus haut, on veut simuler une situation selon laquelle la porte de séparation du refouloir et de la culasse du canon destiné à être alimenté par le dispositif est ouverte par le dispositif, mais ne peut être refermée; on introduit dans la mémoire 2 (Fig. 2) des données d'état forcé de porte fermée. Le dispositif qui souhaitera assurer la fermeture de la porte, recevra l'information de porte ouverte, mais également l'information porte fermée -(résultat du forçage de l'état porte fermée), ce qui constitue une dégradation simulant par exemple le fait que la capteur de porte fermée est en panne. I1 devra alors réagir rapidement pour appliquer la procédure nécessaire soit pour assurer la fermeture manuelle de la porte, soit pour déterminer la nature de la panne. Le fonctionnement du dispositif suivant l'invention va être décrit en référence à un exemple destiné à montrer la capacité des tests qu'il met en oeuvre, à faciliter la détection et la localisation d'assemblages principaux du dispositif de chargement automatique qui sont en panne. On va par exemple envisager le cas d'un capteur du dispositif de chargement. On procéde aux opérations suivantes. PHASE 1 1 - Introduction d'une panne 2 - Ordre de test de la fonction PORTE 3 - Ouverture de la PORTE 4 - Fermeture manuelle de la PORTE 5 - Acquittement de l'alerte 6 - Modification de la panne PHASE 2 7 - Ordre de test du coffret calculateur 15 (Fig. 3) 8 - Diagnostic PHASE 3 9 - Mise hors tension du dispositif de chargement ou CHA 10 - Remplacement du capteur FCPFE de porte fermée 28 11 - Mise sous tension du CHA 12 - Vérification de l'initialisation 13 - Ordre de test de la fonction PORTE Afin de préparer un essai du matériel, il y a lieu d'introduire une situation propre à permettre la detection d'une panne, la localisation du capteur en cause et la remise en condition opérationnelle du CHA. L'instructeur agit sur le terminal 1 (Fig. 2) pour provoquer l'écriture dans la mémoire 2 d'états forcés d'entrées d'une information indiquant l'état forcé haut du capteur de porte fermée. L'élève intervient alors en utilisant le menu principal du système et en provoquant l'apparition sur l'écran du terminal 1 des indications successives MAINTENANCE indiquant qu'il va réagir d'une intervention de recherche de panne. PORTE indiquant que la recherche va porter sur la zone de la porte de séparation du magasin et de la culasse. TEST AUTO A l'apparition de cette dernière indication, l'aiguillage logique 12 du système de forçage élabore une information à partir de l'état forcé de la mémoire 2 et de l'état physique réel correspondant du capteur de porte fermée contenu dans la mémoire 4. Cette information est traitée dans l'unité centrale du calculateur 15. Les messages provenant du terminal 1 vont être illustrés par la description d'un test consistant à ouvrir puis à fermer automatiquement la porte. Les messages affichés au cours de ce test sont les suivants CREXEC : Test en cours ETAT : Normal - Regradation : surveillance BECMO 17 ETAT : Normal - Regradation : surveillance BECAL 15 ETAT : Normal - Regradation : surveillance BESEC ETAT : Normal - Regradation : surveillance BEAPE ETAT : Normal - Regradation : surveillance FCPOU 29 ETAT : Normal - Regradation : surveillance FCPFE 28 ETAT : Normal - Regradation : surveillance MPORT 31 ETAT : Normal - Régradation : S/Ensemble : Porte COMANU : Fermez la porte. BESEC est le boîtier de secours permettant l'exécution des mouvements du CHA en mode manuel. BEAPE est l'interface (non représenté) de dialogue de l'opérateur pour l'approvisionnement/vidage externe. Le traitement effectué par l'unité centrale et la mémoire programme 8 consiste à commander l'ouverture de la porte puis à tenter de la refermer. Or, le capteur étant forcé à l'état haut, l'information élaborée par l'aiguillage logique 12 est une information de porte fermée. L'unité centrale n'a donc plus de moyen de connaître l'état de la porte. Elle demande alors à l'opérateur de fermer la porte en mode manuel et d'acquitter la fermeture réalisée. L'élève aura alors à effectuer les actions nécessaires pour assurer la commande de fermeture de la porte. - Fermer la porte manuellement - Exercer une action d'acquittement de porte fermée Sur le terminal 1 (Fig. 2), on observe alors les messages suivants ETAT : Normal - Problème : Surveillance FCPFE 28 ETAT : Normal - Problème : Surveillance BECAL 15 ETAT : Dégradé - Problème : S/Ensemble : PORTE CREXEC : Test terminé. L'élève confirme la situation dégradée en demandant l'affichage d'un prédiagnostic sur l'écran de synthèse d'état des composants du CHA. Chaque composant est représenté sous forme d'un bloc, affiché en vidéo inverse lorsqu'il est dégradé. C'est le cas ici pour les blocs. PORTE PORTE ( fonction PORTE ) BECAL ( coffret calculateur 15) FCPFE ( Capteur porte fermée 28). REVENDICATIONS 1. Dispositif d'instructions à la maintenance et à l'utilisation opérationnelle d'un matériel automatisé comprenant un calculateur, caractérisé en ce qu'il comporte au moins une mémoire (2, 3) de stockage de données relatives à des états forcés correspondant à des situations artificielles du matériel, des moyens logiques (12, 13) reliés d'une part à la mémoire de stockage de données d'états forcés (2,3) et d'autre part, à une mémoire (4,5) de stockage des données relatives aux états réels correspondants du matériel et destinés à prendre en compte au niveau du calculateur les données d'états forcés en priorité sur les données d'états réels correspondants. 2. Dispositif suivant la revendication 1, caractérisé en ce que la mémoire de stockage de données d'états forcés comporte une mémoire (2) de stockage de données d'états forcés d'entrées et une mémoire (3) de stockage de données d'états forcés de sorties. 3. Dispositif suivant la revendication 2, caractérisé en ce que la mémoire (2) de stockage d'états forcés d'entrées est reliée à des premiers moyens logiques (12) également reliés à une mémoire (4) de stockage de données d'états réels et qui délivrent à l'unité centrale (8,11) des états logiques correspondants privilégiant les états forcés sur les états réels. 4. Dispositif suivant l'une des revendications 2 et 3, caractérisé en ce que la mémoire de stockage d'états forcés de sorties est reliée à des seconds moyens logiques (13) également reliés à l'unité centrale (8,11) et destinés à délivrer à la mémoire de stockage de données d'états réels de sortie des consignes d'états réels, privilégiant les états forcés sur les consignes issues de l'unité centrale du calculateur. 5. Dispositif suivant l'une des revendictions 1 à 4, caractérisé en ce qu'il comporte en outre un terminal (1) connecté au calculateur et destiné à introduire les données d'états forcés dans ladite mémoire de stockage de données d'états forcés (2,3). 6. Dispositif suivant l'une des revendictions 1 à 5, caractérisé en ce qu'il est réalisé sur carte séparée amovible ou intégré au calculateur du matériel automatisé. 7. Dispositif suivant l'une des revendications 3 à 6, caractérisé en ce que le forçage d'un état de sortie dans la mémoire (3) de stockage d'états forcés de sorties est immédiatement répercuté sur la mémoire (5) de stockage d'états réels de sorties.