Brevet FR2700863A1 — publié le 19940729

PROCEDE ET DISPOSITIF DE COMMANDE D'UN AUTOMOTEUR La présente invention a pour objet un procédé de commande d'un automoteur et un dispositif de mise en oeuvre dudit procédé. Les automoteurs comprenant au moins un moteur et un circuit d'interprétation d'instructions sont très utilisés notamment dans les installations de manutention automatiques. Au niveau électrique, I'automoteur est constitué d'un coffret électrique à variation de fréquence et de deux moteurs à variation de fréquence équipés de freins et de sondes thermiques, d'un détecteur d'arrêt (SQ1), d'une cellule de décélération (CEL) d'un arrêt sur le coffret et d'une cellule à fourche de lecture peigne. L'automoteur longe différents rails électriques qui forment un circuit.Ces rails servent à l'alimentation électrique mais aussi à commander le mobile par un codage simple. A cette fin, deux tensions négatives, positives ou alternatives sont appliquées sur deux rails, la tension étant généralement de 48 volts. En fonction de ces tensions, I'automoteur exécute une marche arrière ou avant à une vitesse variable pré-définie. Outre ces vitesses pré-définies, il est possible d'obtenir une vitesse variable quelconque en agissant sur la tension appliquée sur l'un des deux rails, cette tension présentant une forme en créneaux. La fréquence de ces créneaux permet à l'automoteur, par un comptage des impulsions des créneaux, la vitesse demandée et de s'y conformer. Une fréquence maximale FMax qui correspond à la vitesse maximale se traduira par une tension de 10 volts. Le peigne est une bande métallique perforée selon un pas régulier , le nombre de perforations balayées par l'automoteur permettant une localisation précise de la position de celui-ci à un instant donné. Les extrémités du détecteur à fourche entourent le peigne et détectent les alternances zones opaques - zones transparentes ce qui se traduit, en sortie, par un signal carré. Associé au détecteur à fourche, il joue un rôle important dans l'utilisation de l'automoteur notamment en ce qui concerne la régulation de la vitesse et la position de l'automoteur. En connaissant les caractéristiques du peigne, il est facile de déterminer la vitesse de déplacement de l'automoteur par comptage des impulsions pendant une période fixe. La carte interne à l'automoteur compare la vitesse réelle à la vitesse désirée et détermine la correction à apporter grâce à un com parateur. Selon la présente invention, le procédé de commande d'un automoteur, est caractérisé en ce qu'il consiste à établir une liaison bidirectionnelle entre une console contenant un programme à exécuter et une carte électronique de commande. Le circuit de commande exécute les instructions contenues dans un programme en fonction des informations que lui fournissent un certain nombre de détecteurs intégrés. La carte électronique comprend, comme en soi connu, un microprocesseur de type 6809, une ROM de 8 Koctets, une RAM de 256 octets une unité arithmétique et logique CPU, une liaison série de type RS 232, des entrées et sorties analogiques et une alimentation. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront au cours de la description qui va suivre, d'un mode particulier de réalisation donné à titre d'exemple non limitatif, en regard de la figure qui représente schématiquement la commande d'un automoteur. Sur la figure, la référence 1 désigne la carte de commande qui est reliée d'une part au moteur 3 et à un certain nombre de capteurs qui sont notamment la fourche de lecture 8 entourant le peigne 9, une sonde thermique 5,un capteur d'arrêt immédiat Il et un détecteur de collision 11. La carte est, par ailleurs, reliée à un certain nombre d'organes tels que les freins 4, un bouton de Marche/Arrêt 6 qui coupe l'alimentation de la carte, un voyant de défaut 7. La carte 1 est reliée par un bus 12 à une console 2 contenant les paramètres de déplacement de l'automoteur et, selon l'invention, une liaison bidirectionnelle est établie entre la carte 1 et la console 2 qui contient les différents programmes de déplacement de l'automoteur. Le programme de gestion de la console 2 est scindé en trois parties : la partie ROM 2 contient la bibliothèque personnelle du programmeur, la partie ROM 3 une bibliothèque particulière à l'application et la partie mémoire volatile RAM, I'application. La liaison avec le terminal de configuration se fait à travers la liaison RS232 à une vitesse de 9.600 bauds, sans parité par huit bits de données avec un bit de stop. La carte est paramétrée en fonction des travaux à accomplir, par exemple dans un dispositif transbordeur pour pièces mécaniques, par un ordinateur par exemple du type PC par l'intermédiaire de la liaison RS 232. A cet effet, un programme particulier, à accès convivial, est introduit dans la console de commande qui est constituée par un micro-ordinateur de type PC. Un moniteur permet l'affichage au lancement du programme et propose différentes options. la première option appelée " changement de répertoire" permet de modifier les paramètres de marche, de synchronisation, de position, de configuration, et de masquer certaines sélections ou certains défauts. Les paramètres sont classés suivant leur fonction et chaque classe dispose d'une fenêtre de modification ou de visualisation. Dans chaque fenêtre, la touche "F10" ou " Esc" permet de revenir au menu Aprécédent, la touche "F2" de modifier l'unité d'affichage et la touche "return" de valider une nouvelle valeur entrée au moyen du clavier. les grandeurs modifiables sont la tension en volt, la fréquence en hertz et la vitesse en mètres par minute. Les paramètres de marche sont: - la fréquence maximale disponible pour l'automoteur qui s'exprime en hertz pour une tension maximale de 10 volts. La validation de cette valeur provoque le calcul du temps d'acquisition de la vitesse pilote maximale et du temps d'acquisition de la vitesse réelle maximale. - la vitesse à fréquence maximale qui est la vitesse de l'automoteur quand la tension est maximale; - le temps d'acquisition de la vitesse pilote exprimé en millisecondes est stocké à l'adresse B650 de la mémoire. Il s'agit du temps d'échantillonnage maximal pour que le compteur VIT.PIL puisse atteindre la valeur de 256. pour la fréquence maximale Fmax, le nombre de tops ou impulsions pour une période de 1 seconde sur une voie et un front. Pour 256 tops, la période exprimée en secondes est de 256/Fmax. Pour une voie et un front pilote, la période est de 256xlO00/Fmax et pour deux voies et deux fronts pilote la période est égale à 256x100014 Fmax. si l'utilisateur rentre une valeur supérieure à la valeur maximale proposée, la valeur maximale est imposée. - le temps d'acquisition de la vitesse réelle exprimé en millisecondes est stocké en B 651 dans la mémoire. De la même façon que le temps d'acquisition de la vitesse pilote, ce temps est le temps d'échantillonnage maximal. - le ralentissement de vitesse est stocké en B655 et il est exprimé en hertz, Volts et mètres par minute. cette valeur est affichée dans les trois unités possibles et sont modifiables dans chaque unité. Il est impossible de rentrer une valeur supérieure à Fmax, Vmax ou 10 volts. -Les vitesses préprogrammées exprimées dans les unités précédentes sont stockées de B670 à B678. Il s'agit des vitesse avant ou arrière de l'automoteur en position de marche. - la fréquence pilote peut être modifiée en ce qui concerne le nombre de voies ou de fronts. Le choix de 2 voies impose une fréquence pilote à deux fronts. La modification de cette option entraîne la modification à l'écran du moniteur du temps d'acquisition de la vitesse pilote. - la fréquence "retour" peut être modifiée en ce qui concerne le nombre de voies. Comme précédemment, la modification de cette option provoque une modification du temps d'acquisition de la vitesse réelle. - le temps de retard à la montée des freins est stocké à l'adresse 8652. Il s'agit d'une temporisation exprimée en ms qui retarde la montée des freins après la validation de l'ordre de mise en marche du moteur. - les seuils de fréquence statoriques pour monter et descendre les freins sont mémorisés en B653,B654 et B663, cette dernière position étant réservée à la fréquence statorique à partir de laquelle les freins sont relâchés à condition que la vitesse de l'automoteur ne soit pas la vitesse moyenne. Les paramètres de synchronisation sont : I'incrément à chaque impulsion de la fréquence pilote, le décrément à chaque impulsion de la fréquence retour, le décrément à chaque période de la valeur "reste", (Les incréments et décréments se rapportent à un compteur "ECART),la période , le coefficient multiplicateur de la correction de synchronisation; la vitesse limite, la limite maximale de correction, la limite maximale du compteur ECART la temporisation de mise en service,la temporisation de démarrage et le seuil minimal de la fréquence pilote. Ces paramètres sont stockés aux adresses 8656 à 8664. Les paramètres de position sont: la longueur du drapeau en nombre de pions (si la distance parcourue après perte du drapeau est supérieure à la longueur maximale en nombre de pions du drapeau, un défaut est signalé) la distance après drapeau qui est la distance à parcourir entre la perte du drapeau de positionnement et le point d'arrêt souhaité, la distance d'arrêt par inertie qui est la distance parcourue par le mobile en raison de son inertie après un ordre d'arrêt, la fourchette de position qui permet de contrôler que l'automoteur se trouve à la position d'arrêt programmé à plus ou moins cette fourchette, la vitesse d'approche après la décélération jusqu'au point d'arrêt, les points de décélération et le temps de stabilisation à l'arrêt. II va de soi que de nombreuses variantes peuvent être apportées, notamment par substitution de moyens techniquement équivalents, sans sortir pour cela du cadre de l'invention. REVENDICATIONS 1"Procédé de commande d'un automoteur, caractérisé en ce qu'il consiste à établir une liaison bidirectionnelle entre une console contenant un programme à exécuter et une carte électronique de commande qui traite différentes données communiquées par des capteurs disposés sur l'automoteur. 2" Dispositif de mise en oeuvre du procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que la console comprend un micro-ordinateur du type PC relié par une liaison RS232 à la carte de commande incluant u n microprocesseur et des mémoires.