Brevet FR2727961A1 — publié le 19960614

COMMANDE POUR MACHINE DE FORMAGE DU VERRE La présente invention concerne des machines telles que des machines H-28 ou I.S (machines sectionnelles) qui forment des récipients en verre et autres objets à partir de postes individuels de verre fondu et, plus précisément, des systèmes de commande pour de telles machines. Les machines de formage du verre reçoivent des postes individuels de verre fondu et leur donnent la forme du récipient fini par un procédé soit pressé- soufflé soit soufflé-soufflé. Pendant un cycle de travail, un ou plusieurs dispositifs sont déplacés par un dispositif d'actionnement (qui peut avoir la forme d'une commande de moteur pas-à-pas ou de servomoteur) et la position des dispositifs est contrôlée par un transducteur (linéaire, rotatif, etc.) qui envoie des signaux de réaction de mise en position à un logiciel de contrôle d'erreurs. Lorsque le déplacement se trouve dans des limites acceptables (distance, vitesse, accélération), la position du dispositif peut être représentée graphiquement sur un écran d'opération. Lorsqu'il existe une erreur, elle peut être également affichée graphiquement. Un objet de la présente invention est de réaliser un système qui puisse afficher graphiquement cette information, que les mécanismes de machine soient effectivement en train d'être commandés ou non. D'autres objets et avantages de la présente invention ressortiront à la lecture de la partie qui suit de cette description, en se référant aux dessins SR 11473 US/JCI annexés qui illustrent selon le mandat des statuts des brevets un mode de réalisation actuellement préféré incorporant les principes de l'invention. En se référant aux dessins: la figure 1 est une représentation schématique d'une machine H-28; la figure 2 est un schéma de simulation et de commande d'opérations pour une telle machine; la figure 3 est un schéma fonctionnel illustrant le fonctionnement du Logiciel de Commande représenté sur la figure 2; la figure 4 est un écran graphique montrant l'emplacement de huit cames de commande de la machine représentée sur la figure 1; et la figure 5 est une vue similaire à celle de la figure 3 avec un message d'avertissement affiché sur l'écran. Dans une machine H-28, une pluralité de sections 10 tournent autour de l'axe vertical 12 d'un tambour de synchronisation 14 qui est supporté par la base 16 de la machine. Chaque section fabrique un objet en verre à chaque tour. Un poste de verre fondu est amené à un moule ébaucheur 17 (qui est représenté de façon schématique sur la figure 1 dans sa position basse). Le moule ébaucheur monte ensuite dans-sa position haute et le poste de verre est pressé dans le moule ébaucheur pour former une paraison. Le moule ébaucheur est abaissé dans la position basse tandis que la paraison est maintenue en place et des moules de soufflage 18 sont déplacés vers une position fermée (représentée schématiquement sur la figure 1) autour de la paraison SR 11473 US/JCI de telle sorte que la paraison peut être soufflée à la forme de l'objet final. Le fonctionnement de ces dispositifs est commandé par des cames mécaniques 20 qui sont fixées au tambour en vue d'un mouvement limité le long de leur chemin annulaire et le déplacement de ces cames est effectué par l'entraînement de moteurs pas-à-pas d'ensembles de moteurs pas-à-pas 22, (fig. 1), qui sont reliés via des systèmes d'entraînement 24 se terminant par un pignon d'entraînement 26 à un engrenage 28 sur la came associée. L'opérateur effectue les changements désirés via un poste terminal 29 tenu à la main ou à partir du pupitre de commande 30 qui comprend un ordinateur et un écran d'opération 32. L'ensemble de moteur pas-à-pas 22 comprend le moteur pas-à-pas 23 et un codeur 21 pour amener des données de position à l'ordinateur. Afin de faire fonctionner la machine (figure 2), l'opérateur, à l'aide d'un tube à rayons cathodiques (CRT), entre des Instructions de Commande et de Configuration dans le Logiciel de Commande 34. Si le système doit fonctionner dans le Mode Machine suivant l'instruction de l'opérateur, le Logiciel de Commande émet des Instructions de Commande de Mouvement vers le logiciel de Contrôle de Plage 35 qui détermine si le mouvement commandé est dans des limites acceptables. Si le mouvement commandé est en dehors de ces limites, le logiciel de Contrôle de Plage 35 émet un Message d'Avertissement Hors Plage au logiciel de Visualisation de Texte et de Graphique 36 qui envoie des Signaux de Visualisation à l'écran 32. Si le mouvement commandé se trouve dans ces limites, le logiciel de Contrôle de Plage 35 émet des Instructions de Commande Statique SR 11473 US/JCI Valide au logiciel de Profil de Commande 37 qui sort un profil pour un Mécanisme Commandé spécifique 38 qui doit être déplacé. Le Profil de Commande (qui peut être également identifié comme un générateur de profil de mouvement) contient en mémoire un algorithme approprié pour générer une série d'impulsions ayant des fréquences et des durées différentes pour entraîner chacun des moteurs pas-à-pas. Si des servomoteurs remplacent les moteurs pas-à-pas, cet algorithme va, en fonctionnant soit au niveau du profil de déplacement soit au niveau du profil de vitesse, générer une série de valeurs numériques qui, une fois converties sous forme analogique, vont entraîner les servomoteurs. Si deux des mécanismes de la machine (par exemple, le moule ébaucheur et le moule de soufflage) peuvent occuper le même espace et sont superposés pour occuper de façon séquentielle cet espace sans heurter l'autre mécanisme, la présente machine empêchera une telle interférence. Le logiciel de Contrôle d'Interverrouillage Dynamique 39 détermine l'angle de la came pour position basse du moule ébaucheur et l'angle de la came pour position fermée du moule de soufflage et calcule l'angle de séparation. Comme le mécanisme pour position basse du moule ébaucheur a une durée de temps fixe, tandis que le mécanisme pour position fermée du moule de soufflage a une durée d'angle fixe, un changement de la Vitesse de Machine peut résulter dans la formation d'une interférence entre ces mécanismes. Le logiciel de Contrôle d'Interverrouillage Dynamique 39 reçoit le Signal de Vitesse de Machine et calcule l'angle de séparation minimum et compare cet angle minimum avec l'angle SR 11473 US/JCI sélectionné et rejette cette valeur sélectionnée si la séparation effective est inférieure à la séparation minimum admissible. Inversement, si l'opérateur veut passer à une nouvelle vitesse de machine sans changer les réglages d'angle de came, le logiciel de Contrôle d'Interverrouillage Dynamique 39 calcule la vitesse de machine possible en utilisant les réglages de came existants. Il compare ensuite la nouvelle vitesse de machine à la vitesse de machine en cours. S'il n'est pas constaté d'interférence, l'ordinateur émet alors une instruction de changement de vitesse au moteur du tambour. S'il est constaté une interférence, la nouvelle vitesse de machine est alors rejetée et un Message d'Avertissement d'Interverrouillage est envoyé à partir du logiciel de Visualisation de Texte et de Graphique 36 qui émet des signaux daffichage appropriés vers l'écran. De plus amples détails de cette technologie sont décrits dans le brevet US No. 5 122 179. Quand il n'est constaté d'interférence, le logiciel de Contrôle d'Interverrouillage Dynamique 39 transforme les Signaux de Profil en Signaux de Commande Dynamique Valide pour les Mécanismes Commandés 38. Chaque système d'entraînement de moteur pas-à-pas comprend un transducteur de position (codeur 21) qui émet des Signaux de Réaction de Position de Mécanisme qui représentent la position de la came qui est déplacée. Ces signaux sont transformés par le logiciel de Visualisation de Texte et de Graphique en Signaux d'Affichage qui sont envoyés au pupitre de commande. SR 11473 US/JCI Selon une autre possibilité, l'opérateur peut faire marcher le système sans faire fonctionner la Machine (la machine peut ne pas être présente) en émettant une Instruction de Configuration pour fonctionner dans le Mode de Simulation. Dans le Mode de Simulation, le logiciel de Contrôle d'Interverrouillage Dynamique 39 ne reçoit pas de Signal de Vitesse de Machine. Au lieu de cela, le Logiciel de Commande 34 émet une Instruction de Simulation au logiciel de Mise en Simulation 40 qui génère un Signal de Vitesse de Machine Simulée pour le logiciel de Contrôle d'Interverrouillage Dynamique 39. Quand le système fonctionne dans le Mode de Simulation, les Signaux de Profil sont transformés en Signaux de Réaction de Position Simulée (par logiciel) qui sont ensuite envoyés au logiciel de Visualisation de Texte et de Graphique. Les événements 42 à commander sont énumérés sur le côté droit de l'écran d'opération illustré sur la figure 4. Pour chaque événement, une came associée doit être mise en place de telle sorte que l'événement ait lieu au moment exact. Un cycle est égal à 360 et en conséquence, le temps est égal à des degrés. Dans les événements indiqués Fermeture de Moule de Soufflage et Tête de Soufflage en Position, les-cames associées font fonctionner des mécanismes mécaniques tels qu'une transmission, tandis que dans les autres événements énumérés, les cames associées font fonctionner des mécanismes à clapet. Chaque came 20 est représentée graphiquement sur l'écran 32 de même que sont affichées les limites programmées 44 de leur déplacement. Les limites (17,5 et 62,5) pour Tête de Pressage en SR 11473 US/JCI Position Haute et le réglage à 40,0 pour Tête de Pressage en Position Haute sont affichés graphiquement en bas de l'écran de même que sont affichées des commandes 46 à manoeuvrer par l'opérateur pour modifier le réglage. Dans le cas o l'opérateur entre un réglage qui est en dehors des limites admissibles, un message d'avertissement 48 (figure 5) est présenté graphiquement. Comme représenté, le message d'avertissement annonce que l'entrée d'angle de came est hors plage et la plage correcte est indiquée. En bas de l'écran d'opération sont également représentées cinq commandes qui correspondent aux cinq moteurs pas-à-pas représentés sur la figure 1 (trois des huit cames sont reliées aux cinq autres cames en vue d'un déplacement conjoint). Dans chacun des modes, l'écran d'opération et l'interface d'utilisateur apparaissent et fonctionnement de façon pratiquement identique. La seule exception est quand, dans la simulation, l'écran affiche quelque chose (texte ou graphisme) pour informer l'opérateur du Mode de Simulation. Cela signifie que si le logiciel est téléchargé dans l'ordinateur de la machine, il peut faire fonctionner les Mécanismes Commandés. Si, par contre, le logiciel est téléchargé dans un pupitre de commande qui n'est pas connecté à la machine, ayant un écran d'opération compatible, l'écran d'opération fonctionnera comme si le logiciel commandait en fait les Mécanismes Commandés, même s'ils ne sont pas présents (ou ne fonctionnent pas). L'écran d'opération apparaîtra et fonctionnera comme si des Mécanismes Commandés étaient en train d'être commandés. Cela permet à une machine SR 11473 US/JCI réelle d'être enmmenée de façon intellectuelle dans une salle de formation ou l'équivalent. SR 11473 US/JCI REVENDICATIONS 1. Commande pour une machine de formage du verre, ayant au moins un mécanisme commandé (38) qui génère des signaux de réaction de position représentatifs de sa position, caractérisé par un moyen (37) de profil de commande pour engendrer un profil pour chaque mécanisme (38) devant être commandé, un moyen (39) pour transformer ledit profil soit en signaux de commande pour les mécanismes devant être commandés soit en signaux de réaction de position simulée, un écran, et un moyen de visualisation (36) pour recevoir soit les signaux de réaction de position soit les signaux de réaction de position simulée et pour générer des signaux d'affichage pour ledit écran, et un moyen (34) pour commander le fonctionnement soit dans un mode machine dans lequel ledit moyen de transformation (39) transforme ledit profil en lesdits signaux de commande et ledit moyen de visualisation (36) reçoit des signaux de position de réaction provenant des mécanismes commandés (38) soit dans un mode de simulation dans lequel ledit moyen de transformation (39) transforme ledit profil dans lesdits signaux de réaction de position simulée et ledit moyen de visualisation (36) reçoit lesdits signaux de réaction de position simulée. 2. Commande pour une machine de formage du verre selon la revendication 1, caractérisée en ce que chaque SR 11473 US/JCI mécanisme conummandé (38) peut se déplacer entre des limites fixées et en ce que ledit moyen de visualisation (36) comprend des moyens pour afficher lesdites limites sur ledit écran. 3. Commande pour une machine de formage du verre selon la revendication 2, caractérisée en ce que ledit moyen de visualisation (36) comprend en outre des moyens pour afficher la position d'un mécanisme commandé (38) par rapport auxdites limites. 4. Commande pour une machine de formage du verre selon la revendication 3, caractérisée en ce qu'elle comprend en outre des moyens (34) pour émettre des instructions de commande de mouvement pour chacun des mécanismes commandés (38), des moyens (35) pour déterminer si le mouvement commandé est en dehors desdites limites et ledit moyen de visualisation (36) comprend en outre des moyens pour afficher sur ledit écran un message d'avertissement indiquant ledit mouvement commandé et la plage correcte de déplacement pour ce Mécanisme Commandé (38). 5. Commande pour une machine de formage du verre selon la revendication 1, caractérisée en ce que ledit moyen de transformation (39) peut recevoir des signaux de vitesse de machine en provenance de la machine de formage du verre. 6. Commande pour une machine de formage du verre selon la revendication 5, caractérisée en ce qu'elle comprend en outre des moyens (40) pour générer des signaux de SR 11473 US/JCI vitesse de machine simulée et pour envoyer lesdits signaux audit moyen de transformation (39), o, quand ladite commande fonctionne dans le mode machine, ledit moyen de transformation (39) reçoit des signaux de vitesse de machine et o, quand ladite commande fonctionne dans le mode simulé, ledit moyen de transformation (39) reçoit des signaux de vitesse de machine simulée. SR 11473 US/JCI