Brevet FR2983742A1 — publié le 20130614

"osmr rtrc Ç,HQUE ET77,)(11.1.11r, nr COMMANDr METTANT UN 0;-...11\ire.: EiViONS Y"VITI,Giir (AI likmAGNETc.l'aIG-nr: 1)0inaîne tua-liquo Ls pr,i'en't, invention concerne le domaine de la commande, au moyen d'un gélr- ,Hur électrique de puince, d'applications mettant en oeuvre au moins un transducteur piézoélectrique, électrostrictif ou 10 magnétostrictif, et en particulier, mais pas exclusivement tin lAticicur ultrasonore. Il (:))Ii( (le ncirnbiow;e:; cuovi.u, au moins un transducteur (alcment dé:igné actionneur) 15 électrostrictif ou magnétostrictif, qui permet de commander à l'aide d'un champ élecirique ou magnétique un mouvement mécanique, tel qu'une vibrationlicLinique, un déplacement ou un choc mécanique. Plus particulièrement, clans le cas particulier do la génération de vibrations mecaniques, les cndriii mecaniquei vit)ratoire:;, et notamment les 20 ondes ultrasonores, sont Liiilises dans très nombreux domaines industriels, tels que par exemple, et de manière non limitative et non exhatntive, le nettoyage, la découpe, le soncl;atiri, etc... Quel que soit le typo d'application, on utilioc iu riions un transcluGreur piéyoélecU iqi o, electrotrictif ou riiiigrAtostrictif, qui est 25 alimenté par un (o électrique de puiirice, et qui permet de trarist(enter iergio eictrique fournie par le générateur en un mouvement rnécaniqUU. Di i;; le cas particulier d'un mouvement vibratoire, l'enciçrie électrique fournie par le générateur est transformée en un mouvement 30 mécanique vibratoire dans une pla!iie do fréquences et d'amplitudes qui dépendent notamment de l'application. De nombreuses applications industrielles mettant en oeuvre un mouvement mécanique vibratoire commandé par un transducteur fonctionnent dans le dormline ultrasonore (fréquences typiquement supérieures à 20kHz). Mais ooi peuvent également moto on c,:-tuvre un transducteur fonctionnant des 5 fréquences inférieuros à 20 d 1/.. Plus particuliàrement, dans le domaine vibratoire, le générateur électrique de puissance délivre un sk.:im..11cle pui:-.;m;f(:), dont là tr()quonc(. la tension peuvent par exemple être an;--)i(t)(s luirequenco (,1(1('):;onànce ou d'antirésonance du transducteur en fonctionnement dans son 10 enviionnoment. Le plus souvont ce signal de puissance délivré par le uélté-,iletlr est réglable (r:wi (txerriple en fréquence et/ou en amplitude). Eqàlemerit, dorin, cortninen rônlicntionc connues, ce signe! de puissance délivre par le q(")iié est VI i.;1 (le; et d'informations (pur exemple oou'orii CLrif:;iort sur le 15 transducteur. Pendurit de non-ibretft;or; années, la partie commande Et (Lé réalisée do rft ii()H qui imposait des réglàues complexes et rendait les dispositifs de commande figés et difficilement adaptables. Un exemple de colititinde d'un transducteur ultrasonore avec assen&.;sement 20 analogiLp est décrit par exemple dzois lo brevet américain US 5 406 503. Plus Hcemment, l'utilisation de solutions à 1.).1.:;c de commandes numériques a permis d'intégrer des fonctionitAiles nouvelles dans le contrôle du fonctionnement du transducteur. Des exemples de commande d'un tru,sclucieut ultnts()aere VE-i ,Ci-e-;-;ement numérique sont décrits 25 par tu dans k tu publication sitivantos : demandes de br(:\! europeen EP-A-1 835 622, '-A-1 216 760, EP-A 1 199 047 et EP-A-1 508 671. Il est remarquable de constàtor que les dispositiis d(":crits re:..;tent assez figés dans leur mode de it";à1iation et sont le plus souvent specifiques 30 d'une application donnée, (7:Y:st-à-lir° d'un type donné de transducteur piézoélectrique, électrostrictif ou magnetcx;i:rictif bjee:.i.iit de l'invention Un objectif de l'invention est de proposer une nouvelle solution technique pour la commande, au moyen d'un générateur électrique de puH;ance adapté, d'application oeuvre au moins un piezoélcefri,;ue, ;i«;iiictif ou rnaçzjiiétostrictif, laquelle sclutiun présente l'av&iU,H2-J d'être uhiverselle, co5.t-Jdire non spécifique à une seule application, et d'E7)iite très Fle)(ible et facilemciit .ticUpthble è dos applications dans deY, domaines techniques différents tratr-dithi-(.:tirs piézoélectrique (1(ni-ieT,-trictif ou magiiétostrictif ayant Ucs structures L dc.; 10 diiHterites. Un autre objectif de Vinventien proposer une commande d'un transducteur pi(-zo(Lcque, électrosinctit ou magnètentrictif qui cet facilement évolutive, et qui peut iacila ii. et Ia1.)i'.i(II ent conliguiee ()LI Résumé de I'e0 si 15 L'invention a ainsi pour objet un dispositif électronique de commande d'applicatiorr; mettant en oeuvre au moins un transducteur piézoélectrique, électrostrictif, ou magnétostrictif, ledit dispot-;itit comportant un g(..')nérai:eur électrique de puissance adapté pour alimenter au moins un transducteur piézoélectrique, électrostrictif, ou ii gnétostrictif, avec un signal de 20 commancL, des moyens électronèT commande aptes à commander automatiquement le geerateur électrique de puissancn n utili:nnt une macro-tonction de LAmmande (M), et une mémoir ,Dniqu(; dans laquelle sent utocke'.:c'J une première famille (A) de fonctions de commande comportant 25 une ou plusieurs fonctions de commande (.;lémentaires (ii-iterentes (An), chaque fonction de command..ntaire de la première famille (A) periti(-:itarit d'ajuster automatiquement l'amplitude du signal de command, une deuxième famille (T) de fonctions de commande comportant 30 une ou plusieurs fonctions de commande élémentaires différentes (Tn), chaque fonction de commande élémentaire de la deuxième famille (T) permettant d'ajuster automatiquement la durée du signal de commande, - une troisième famille (C) de fonctions de commande comportant plusieurs fonctions de commande élémentaires différentes (Cn), chaque fonction de commande élémentaire de la troisième famille (C) pén i 'citant d'ajuster automatiquement le cycle du signal de commande, - au moins ladite macro-fonction de commande (M), qui est constituée par lemblage d'au moins trois fonctions de commande élémentaires choisies respectivement parmi les trois familles de fonctions de commande (A, T, C) enregistrées (-:n mémoire. pdi ticitlit:1 I mais l'invention, le dispoAif electronique de l'invention peut comporter les 15 caractéristiques techniques additionnelles et optionnelles ci-après, prises isolément ou (-Ti combinaison : - la mémoire électronique contient une quatrième famille (F) de fonctions de commande comportant une ou plusieurs fonctions de command() élémentnires différentes (Fn), chaque fonctR 20 commando ('-:1('Lneriinie de la première famille (F) p(1-moiHrli d'ajuster automatiquement ln fréquence du signal de commande, et ladite macro-fonction de con o.ruli cc (M) est (.:ort:-tituée par ' --nnblage d'au moins qui.liTo fonctions de commande élémentaires choisies respectivement parmi les quatre familles 25 de fonctions de commande (A, T, C, F) (itrogistrées en mémoire. - au moins une fonction de commande élémentaire de ladite macro-[onction de commande (M) permet d'ajuster nutomatiquement l'amplitude ou la durée ou le cycle ou la fréquence du signal de commande en fonction d'au moins une 30 valeur de réglage qui est stockée dans la mémoire électronique. - la mémoire électronique contient ply;ieuni macro-fonctions de commande (Mn) différentes, qui sont chacune constituées par l'assemblage d'au moins trois fonctions de commande élémentaires choisies respectivement parmi les premières, deuxin (,"( 'Lroisième familles de fonctions de commande (A, T, C) (I] mémoire, et de pr:.fq-ètence d'au moisis uuLie ronctions de communde élémeniair(,)s choisies respectivement parmi les premières, deuxième, troisième, et quatrième familles de fonctions de commande (A, T, C, F) enregistrées en mémoire. la mémoire électronique cdntiet IL la ou les valeurs de réglage des fonctions de commande élémentaire d'une seule macro-fonction do commando (M), iflôniolic è1(:ctro! mue oriHt1 H Li(?, jonctions do commando élémontaire predéfinies de chnclu(3 macro-fonction de commande enregistrée dans la mémoire électronique. Le dispositif comporte au moins un port de communication permettant de faire communiquer le dispositif avec une unité de traitement électronique programmable, de type miuroordinateur ou automuto programmable. L'invention o c-,;--jaloment pour objet unT\io,I..e..me de commande d'applications mettant on oeuvre au moins un liardileteui piézoélectrique, élec.',trostrictif, ou magnétostrictif, ledit 5iUifle cuinportan'L un dispositif électronique ;visé, et une unité de nt Ciectronique, qui est 2 5 connectable e!,Iciit dispositif électronique. Plus particulièrement, mais de manière facultative selon l'invention, le systèmc (le l'invention peut comporter les caractéristiques teohniques additieru telles H optionilelles ci-après, prises isolement OU cil l'Ul lité de truite mont électronique permet, lorsqu'elle est connectée 30 au dispositif électronique, de charger en mémoire du dispositif électronique au moins une macro-fonction de commande (M). - l'unité do traitement électronique permet, lorsqu'elle est connectée au dispositif électronique, de charger en mémoirs du dispositif électronique les fonctions élémentaires de chacune cio familles de fonction ((A, F, T) ou (A, F, T, C)). - l'unité de traitement électronique permet, lorsqu'elle est conneciée au dispositif électronique, de charger en mémoire du dispoHtit électronique la ou les valeurs de réglage d'au moins une macro- fonction de commande (M). - l'unité rfe traitement électronique, lorsqu'elle est connectée au dispoHiii- (lectronique, permet à un utilisateur de sélectionner une macro-tunction de commande parmi un erromble de macroiuriction;.; do commando (Mn) enregistrées dans la mémoire du du conçu pour oxécuLer ladite macro-fonction comminde qui a sélectionnée. - l'unité de traitement électronique comporte en mémoire au moins toutes les fonctions élémentaires de commande enregistrées dons le dispositif électronique , et un programme de construction de macro-fc.)nctions qui, lorsqu'il est executé par l'unité de boitement électronique, permet à un irtilis;;ieur de construire une macro-fonction de commande (M) à partit desdites fonctions de commande 6Iàinciitaires L'invention a pour oube objet un programme infoimaliquo, aptoà être exécuià au[ornatiquement par de moyens électroniques de traitement , et peuaei.lialt la construction de macre fonctions de commande (M) à partir d'une première famille (A) de fonctions de commande compoi tant une ou plusieurs fonctions de commande élémentaires dirrOrentes (An), qui permettent chacune d'ajiH.C'r l'amplitude d'un signal de commande qui doit être généré par d'un gérierateur électrique de puissance, d'une deuxième famille (T) de fonctions de commando comportant une ou plusieurs fonctions de commande élémentaires diti.(lontes (Tn), qui permotiout chacune d'njuster la durée dudit signal de commande, et d'une troisième famille (C) do 1-i)actions de commande comportant plusieurs fonctions de commande élémentaires cliifewntes (Cn), qui permettent chacune d'ajuster le cycle dudit signal de commande. Plus particulièrement, mas non obligatoirement, le programme informatique permet la construction de macro-fonctions de commande (M) à partir également d'une quatrième famille (F) de fonctions de commando comportant une ou plusieurs fonctions de commande élémentaires différentes (Fn), qui permettent chacune d'ajuster la fréquence dudit signal de commande. L'invention a également pour objet un programme informatique, à âtre exécuté natomatiquement par des moyens électroniques de trlii-(2,nt nt, et )eH d' lac;ro ---luLictiori de commande (M), laquelle macro-fonction de commande (M) comprend une premiàre fonction de commande élémentaire (An), qui permet d'ajuster, de préférence. en fonction d'au moins une valeur de ripe, l'amplitude d'un signal de commande qui doit être généré par un géneraLeur électrique de puinsancn d'une deuxième fonction de commande élémentaire (Tn), qui permet d'ajuster la durée dudit signal do commande (S), de préférence en fonction d'au moins nos valeur Liu ("-:q1auc, et une troisième fonction de (..dirirriande (1k'roentaie (Cn), qui permet d'ajuster le cycle du signal de commande (;), de préférence en fonction d , ,u moins une valeur de réglage, ledit programme pocloci.U.Int è un iHlr. ,uor dc del'inir la ou les valeurs de i-(ç-iroç,p de la ou des fonctions élénior commande. Plus y..uticulièrement, mais non obligal:oir i H, ledit programme informatique de paramétrage permet le pararnéLlaqc d'une rnacro-fonction de commande (M) comprenant également une qualliTie fonction de commande élémentaire (Fn), qui permut ci'ï..1luf;ler la fréquence dudit signal de commande, do préférence en fonction cl%_Àu moins une valeur de réglage.30 ; 4.0.1ion dquireu D'autres carc-teli'o,tique:.; e, avant-los de l'invention apparaîtront plus clairement à la lecture de la description yî-après de plusieurs variantes de ' ' Lion de l'invention, lesquelles variantes sont décrites à titre d'o)(oii-!pl(-±; non limitatifs et non exhaustifs de l'invention et en référence aux deseiils annexés sur lesquels : - la figure 1 est un schéma bloc rer.)i-orytiint l'architecture d'un ystème de commande de l'invention ; - les figures 2 à 5 sont des graphee illustrant des exemples de 1-t`illi:;iation respectivement des fonctions élémentaires de (.x)rnmande F2, F3, A2, C - la figure 6 illustre un exemple d'implémentation d'une macrelei.R...n I dL (0F01i Description détaillée On a reprèsentè sur la figure 1 un exemple particulier d'architecture électronique d'un dispositif électronique 1 qui ekuonforme à l'invention, et qui permet de commander une charge 2 comportant au moins un transducteur (ou actionneur) qui selon le cos peut être de type piézoélectrique, àlectrostrictif, ou magnéto:-;frictif. On clésign(..) dans le pr(...;;(;i-li iox'te Par «Lrnedueeur piézoélectrique ou électrostrictif », tout dispositif permettant d'une manière générale de transformer uno énergie électrique en une énergie mécanique par déformation d'un miltérii_.;u. On clOsione dans le présent lexie par « transducteur magnetostrictif », tout di;.:;positif permettant d'une 1-minière générale de tranetormer une énergie ékH uniepi i(lique en une Élie! mécanique par déformation d'un niulell.muu, La charge 2 et le ou los transducteurs piézoélnrtriquen, é!octi«-;-trictifs, ou mugnei.c):1iictifs dépendent de l'applicoiion et peuvent être très variés, 3 0 Exemples d'ilpplications Le cli:::;poitif électronique 1 peut être adapté p;.:Irarriétré pour commander l'une ou l'autre des charges 2 suivantes, dont la liste est donnée ci-api à titre uniquement d'exemples d'applications de l'invention et de maniére non limitative et non exhaustive de l'invention. Nettoyage : Le dispositif électronique 1 cal toli( ou plusieurs transducteurs qui sont fixés sur LI paroi externe d'une cuvé alle-même remplie d'un liquide natio\»,.1ge. L'énergie «électrique fournie par le dispositif électronique 1 est transform rir le ou les transducteurs en ur énergie vibratoire qui induit un phénomène de cavitation dans le bain. C- i.b cavitation produit le 10 netioyago dot pièc(i.; immergées. Plusieurs disposnifs électroniques 1 p()uvent être utilisés pour alimenter une cuve de nettoyage dr prend volume. Dans ce C1F, les nc)neuisotin; des di,spositirs , sont yn; 'ionisés eas Soudage Découpe-, Sonochimie 15 Le di7positif électronique 1 est relié à un transducteur. Ce transducteur est genc'n-11(--rient équipé d'un booster et d'une !,.;onotrode dont la géométrie de l'extrerne e:.,1 déterminante de l'utilisation et de son application. - Pour le soudage (.1e:; matériaux, la forme de Id sonotrode doit épouser la forme de la surface à souder, 20 - Pour la découpe, la sonotrode se présente sous la forme d'une lame vibrante, - Pour la 5oriochimie, le mélange, la sono ode (..;t ;ouvent de forme cylindrique mais pas exclusivement et eUe est directement plongée dans le liquide è traiter... 2 5 - Pour la production d'aérosols, la tniac«:xtreEne de la sonotrode permet de pulvériser le liquide qui entre el i contact avec elle, coLie ;iiri.acc peut être plate, incurvée... - Pour le démoussage la surface extrême de la sonotrode permet de produire un champ acotiHtque très intense dans un gaz (>160dB), 30 Le dispositif électronique 1 est relié à un transducteur et il est réglé de sorte à maintenir sa fréquence de commande à la fréquence de fonctionnement qui est souvent la fréquence de résonance ou d'antirésonance du transducteur et de la sonotrode associée. L'énergie transmise au transducteur est convertie en une énergie vibratoire qui induit le phénomène recherché : 1. Pour le soudage, un échauffement, 2. Pour la découpe un tranchage du matériau, 3. Pour la sonochimie un phénomène très violent de cavitation, 4. Pour la production d'aànx.,.,ols une di:4 îersion du liquide en gouttelettes, 5. Pour le dénioristge un champ acoustique suffisamment intense peur casser des bulles de mousse lors du remplissage de liquides dans des bouteilles... Coi 'marlou loi 11 R;ur(s) Le dispw.,;itif aeclronique 1 est relié à un transducteur, qui remplît une 15 fonction d'actionneur, et dont le mouvement est proportionnel à une en tension délivrée par le dispositif électronique 1. Ce mouvement par exemple déplacement statique si la tension délivrée est continue ; il exemple impulsionncl si la commande délivrée est une impulsion, t)a par exemple d'une forme plus générale proportionnelle au signal produit par le 20 dispositif électronique. L'effet induit a pour objet de contrôler le déplacement d'un dispositif mécanique coup1(, à l'actionneur (transducteur), de produire une vibration fi-CqueiK-_:(2 ou d'induire un choc de propulsion, Commiincle Ou moteurs piézoéleciTiciues/màgnétostriciifs rotai 25 Pour réaliser un dispositif de dépl ;ir;Iii inOaire, il e;t de créer une onde progressive dans un dispositif de dimension finie. Le dispositif peul être une barre ou us anneau. La création d'une onde proqr0-;sivo e;'t réiîlisee (11 superposal ît deux ondes stationnaires avec un dépi-Ju:igo de 90° dans le temps, et un déphasage de 90° dans l'epacc... 30 Pour réaliser un tel systr'1-1( 3, il est nécessaire do disposer d'au moins deux transducteurs ultrasonores correctement disposés sur la barre. Deux dispositifs électroniques 1 sont néce. n-.iires pour parvenir à cette finalité. Le premier disprn;itif 1 alimente un transducteur avec une phase contrôlée, le second dispositif 1 alimente le second transducteur avec une phase décalée de 90° synchronisé sur le pr(.11licr dispositif électronique. Un exemple de ce type d'application est décrit (Lins l'article : « A survey of Ultrasonic Waves in Powder Transportation », E. Murimi, J. Kihiu, G. Nyakoe and S. Mutuli Le même principe est applicable pour renlii;er un motet Ir (lectrique pi()/(yloctrique rotatif. Architecture du dispositif électronique de commande - Figure 1 En référence à la fijure 1, le dispositif électronique 1 comporte in générateur électrique de pui=Ince 10, qui en fonctionnement alimente la charge 2, avec un signal eloutrique de puissance S, désigné dans le présent « içJrk1i de con Li ». Ce Ljenérateur (:Iectrique de puissance 10 est commandé 15 automatiquement par une unité de traitement électronique programmable 11. Le dispositif électronique 1 comporte également une alimentation électrique 12, qui comporte : - un bloc de redressement et de filtrage 120 permettant l'alimentation 20 du générateur électrique de puilrice 10 en courant alternatif à partir du courant alternatif du secteur, et - un bloc 121 de conversion du courant alternatif du secteur en courant continu pour l'alimentation en courant continu de l'unité de traitement électronique proçjrammable 11. 25 L'architecture électronique du générateur électrique de pui=.inc() 10 est connue en soi, ut comporte par exemple un pont en H 101 alimentant un réseau d'adaptation102, qui compote par exemple un transformateur, et qui délivre le signal de commande precità S. Le pont en H est commandé par l'unité de traitement électronique programmable 11 de manière usuelle 30 au moyen d'une électronique de pil()^..11(i'. 103 (« Driver »), Coli° Irchitecture électronique particulière du générateur électrique de puissance 10 n'est pas limitative de l'invention, et peut être remplacée par toute architecture électronique permettant de délivrer un signal de puiaau1t (signal de commande S) qui est reqloble. L'unité de traitement électronique programmable 11 comporte un prc.)eesseur numérique 110 associé à une mémoire vive 111 de type PAIVI et à une mémoire morte effaçable électriquement 112, de type ELPL:OM. Le processeur numérique 110 peut par exemple être un microprocesseur, un microcontrôleur ou un processeur spécialisé dans lc Lrniternent de signal de type DSP. Dira l'exemple de réalisation la figure 1, mais de mn: facultative :Han l'invention, le processeur numérique 110 comporte un ;mi 'Ë d'entrée 110e qui est raccordé au réseau d'adaptation102, rie maniere delei..:teia ieiny; ai applique à la clinre 2. (ei.te cletecLion permet de renli:.;ei- dan:; une boucle d'asservir,sarient du signal de commande U par rapport à une ou plusieurs consignes au moyen du pror.eur numérique 110. Afin de pouvoir communiquer avr.)c l'oxierieur, le pr numérique 110 comporte également au moins 'in port de communic'itii)n 110b, qui peut par exemple être un port d'entree/sedio série lent de type 20 RS485 ou un port Ethernet. Le port de communication 110b est notamment pour permettre à une unité de traitement électronique ext(:rne 3, relie que par exemple un automate ou un ordinateur, de dialoguer avec le pie(;e;;eur numérique 110, afin par ex(rciple de permettre à l'unité de traiternent 25 électronique externe 3 de coi fin-1;41(1(1- le prc.)e(-.;:ei ir iuinerique 110, ou de charger ou à l'inverse de récupérer da e dorineeL en mémoire morte 112 ou en mémoire vive 111. L'échcinqe des données avec l'extérieur le port de communication 110b est de préférence réalisée à travers une isolation 30 galvanique 13 comportant par exemple de manière muelle des opta-coupleurs. Macro-fonction de commande - Fonctions de commande élémentaires Le fonctionnement du dispositif électronique 1 repose avantageusement sur la mise en oeuvre d'une ou plusieurs macro-fonctions de commande, désignées ("gi-ilernent en raccourci dans le pixerli texte par 5 « macros », qui sont chacune constituées de fonctions cu commande élémentaires, et qui permettent le réglage automatique par le processeur 110 de la fréquence, de l'amplitude, de la durée et du cycle du signal de commande S. On distingue quatre familles de fonctions de commande 10 élémentaires : Famille iréquonce (F) Ceti:e famille comporte l'ensemble des fonctions de commande élémentaires (F1, F2, F3...) propres à la fréquence du iqriiLin commando (:)t ciétailiôes Famille Amplitude (A) cette famille eomporte l'ensemble des fonctions de 15 commande élémeniJiiie; (A1, A2, A3, ...) propres à l'amplitude du signal de commande S, et détaillées ultérieurement. Famille Temps (T) : Cette famille comporte l'ensemble des fonctions de commande élémentaires (Ti, T2, T3, ...) propres aux notions de temps (durée) de la généi ation du signal de commande S, et cielaillées 20 ultérieurement. Famille Cycle (CI Cte famille comporte l'ensemble des fonctions de commande élément (C1, C2, 03'..) propres aux notions de cycle de la génératioli du de commande S et détaillées ultérieurement. D'une maniàre gn(wl,cl igue fonction de commande 25 élémentaire se cal; iciérise par un ou plusieurs paramètres de réglages (ArgN), qui soni. iritis ou moins complexes, qui sont propres à chaque fonction élémeiiFcic, et qui permettent la configuration de chaque fonction de commande élémentaire d'une macro-fonction de commande. Co paramètres de réglage seront également désignés dans la suite du 30 pié;cnL texte par les termes « arguments ». Pour le fonctionnement du positif électronique 1, chaque argument (ArgN) d'une fonction de commande élémentaire d'une m...Icro-fonction M doit être renseigné avec une ou plusieurs valeurs de éqla:jes spécifiques de cet argument. Toues les fonctions e donnmande élémentaires sont initialement stockées dans la mémoire motH 112 du dispositif 1. Différents exemples e fonctions de command, voit à présent être décrifr, à titre non limitatifs et non exhaustif ch.; l'ii Ivoi ion. Exemples (ic i'onctiorg-', de commande élémentaires de la famille rràquence (F) F1 : Fréqu n heu-, -Jar et le générateur 10 applititt., 10 U1 M)ilLt HHi(11, F1 f(Fc) umeni Description Unité Fc ré mposée au système par Hz Précision 2 15 F2 : Lit»..q1L,(; L;{.ViC Un( ;11,1 C (.H.(...1.1 I (h (:(11^[ Ci Vi,`,;C:11.W Irrf i P.)\,,q)1.1 une huucle fttquldit-)it en fuift:llorl H déplu ;je i»lr,ion V et le coulant I. 20 F2 = f(Phase, Finit, Ffinale, Tn) Phase ()IHic!rie de phase à suivi c-: ;()- , Précision Argumen Description 0,005 Finit 1 i:,(Iii(N.H..u, de démarrage de rulit Ffinale -(11.1(.1(..:( limite haute I d ,i-vi,-;,,,,nt- HI iié(ile)c(::. Tn 1 Norribiu, . i-t-es dp. phi m- Hjijsées 1 I, di u_ i(-' ( ((Hui (H l'en.((111 innypnne) rcnc)ns l'exemple de la foi ikionI2 t;nivante où l'on cherche à assq v la 25 iILevlHu sur un zéro de plu F2= f(0,28000, 29000,Tn Au d(lit, Ide du rs;^,/:-,liàrrie, le comportcmcni de la fréquence et de du signal commande S est illusi.n") H ligure 2, F3 : Fr::; Une de fréquolice ciF ) )1i(1(! (uence Fc, iir".)rri!r:nce d moduldtion Fm. c, d F, Fin) Argument Deiption , I "quence centrale 7uppose T optimale ( en fréquence n'x.1,-11(,:, de modulation Fc 10 F3 = f(28000, 1000, 0. 50) Au c!'Ii;r du SySiII, 1 i),[nent d L HqIIcHH st illustré 15 SUI F4: Fréuo Uri(. si11011C,:: pire de iluci un( _ autorj_ fonction 20 + le:Af ( u( n r.ry variant de 0 à 1. Le signe de la cOL Folichon Hi' donc: F4 = f(Fc,là0 25 Description ale autour de rre:;.(pwilc,:, di, Hqf Exemples de fonctions de commanda élémentaires de la famille Amplit!+rl. - A1: Amplitlile forr.7'; )pliqLle es i- imposée par I'mtilisateur itIiLude sans boucle do 1-(,',K11r.)11. = f Argument Description Unité I Précision Po Amplitude imposée[0-100] I 1 A2 Amplitude asservie on puissanco 10 Une co;i..jrie piri,.',s-.:olee est impoL La mesure de courni 1 le ca il de L pirHYHriee eiret.i^vr: ceii(ptir;e',,,we est ^;H (-.0;r-,,H1.1e; les plittn.);'.Hoit. H(.0J" Li; 1-1( 15 A2 f Description Pcsg 1 ^J-1(() Unité Précisionl 1 Argumeni 20 Prenons l'exemple de la fonction A2 cuiv-^le Au Uni, le comportemeri; H puissance er,i Hhestré 25 sur la Exemple de fonction de commandE.-: (;1(")rnenre.ire de la famille Temps (T) Tl . nn(!i)nHVmentr.T H T\IPS 30 La fonction Ti ne comporte aucun argument (viileur de réglage). Lor...le cette ronction Ti f utillee dans une rru.u1.0-fonction, le signal .- GOrrliik:11.1(10 e t r( o po^c t !!ne durée inclMernninée, jusqu'à ce que qu'une inierruptiue)['.ierrie de ;iqrinl soit reçue par le générateur 10. T2 : Durée de fonctionnement Ceito fonciton hr iiiro permet le r('-; de la durée de ionctionneurglit k iir;:,,lion du k.nn.I de cuit irit;indo urée ArgumT:t Description Unité Précision Durée Durée de fonctionnement avant sec 1 l'arrêt automatique Une dut- 7ero ij1jli ne infinie, Dans cd 10 di;-;poiitif 1 rie s' qu tir d'une coi r..'iiçjriu ou commariu,,_.' Ex(m-riples de fonction; commirv.iu (;16thentaiin; d c.; Cycle (C) Cl Fonction élômeni.:Hire CYCI l= 15 i011(;iiOn 11 ne (.:01-iti)Drie vH(Hir k-.)11(-:LiHn Cl est 'V1; de conirriun(e S est non cyclic.,0 dit( ;1. i'->n d'un cycle. )ort Cyclique (Ton/Ttotal) totni):.; fonci.ionrrrnlii., par le 'I: cyclique ToniTtotal. C2 f(RC) t cyclique (-)j / ^--j) Descript 2 Prenons l'exemple des fonction : F3 = f(28000, 1000,0. 50) 7'2 = f(60) C2=f(30) Le comportement do Uii-nplitude du signal S est illustré sur la figure 5. Architecture et roprerli:atiori d'une macro-fonction de commande 30 La figure 6 illustre un oomple d'architecture d'une macro-fonction de commande M, définie par l'i,ociation de différents paramètres Nom : il s'agit de l'identifiant de la macro-fonction et doit être unique et représentatif des fonctionnalités de la macro Description : Ce champs n'est pas indispensable mais permet de donner une inclicAion rapide et claire à l'utilisateur I L quence : Identification de la fonction élémentaire En de la famille, parmi les fonctions propres à cette famille : F1, F2, F3, Farflille Amplitude : Identification de la fonction élémentaire An de la famill r, pr rmi les fonctions propre: à cette famille : A1, A2, A3, Famille Temps : Identification de la fonction élémentaire Tn de la 10 famille, parmi les fonctions propres à cette Hmille: T1,... Famille Cycles : IdentiticaLion cle H enction élémentaire Cn de la famille, parmi les fonctions propres à cette Hrnillc : Cl, C2, 03, .. Une macro-fonction de cornimunde peut : M = Fn(Arg1, Arg2,...) + An(Arg1, Arg2,...) + Arg1, Arg2,... Cn 15 (Arg 1 , Exemple de macro-fonction de commande Par exemple, dans un procédé industriel de nettoyage par ultrasons, l'utilisateur du dispositif 1 souhaite générer un train d'onde module P une ...implitude fixe durant une durée piY)ci'.;e et rc4)(".i.(-1- celle 20 upéotLrorr régulièrement. Lors de la ;Lion de la rikicro, il faudra donc affecter à cette mrctu un nom, une de:3cription, uno fonction Fréquence, une fonction Amplitude, une fonction Temps et une fonction Cycle. Typitiucinelit, le-, (;1.0 rHyt 25 Paramètres Nom SWELL Description Une viniailou - .mueiice est autorisée selon un paramèism ,TH(,11L de frequence (dF) par rapport à la fréquence cenLi,ile optimale. Famille F3 : Fréquence modulée Fréquence Famille Al : Amplitude forcée Amplitude Famille Tem' . T2 nui oncLion nement Famille Cycl( r7 n.iipp()r cycuciun. (Ten / Tt La mncro est ,(>1 1 17 :otoillit 1 ol"'no Fonctions iment : Fréquence modulée Fc : Fréquen« centrale de ronctionnement dF : Variatidd de fréquence Fm 7 Fréquence de modulation Al : Amplitude forcée Prnrj : Puissance de Ldrisiq,ne T2 : Durée de fonctionnement : Durée de fnnr.iionnement C2 : Rapport Cyclique RC : Ton/Ttotal Nous obtenni (Innc une cif! t ru SIVL:1;7'= F3(Fc, cIF, Fm)0 Al(Pcsg)0T2(Tc-;,y),',T2(1;C) Noir .',oifIT,-J1.nriS d jl'ic; ii,:( ) à une 30 i/ (L 1000 IH0dt.11(')o I I/ une , 10 U110 01.1' .nirn unp puis rùpH1 leu oLd iknlu: minutes. t:( s'écrira donc SW EEP -= F3(30000,1000,2)0A1(80)(PT2(600)69C2(25) 15 unOtDnCJ,) Cor ci).:;nonciant L --:;u(nce modulée nit)) (2,0i ,olicl; uft, (h: % (m) unu dur Lû1011(.iiolu1ement de 10 n 20 C()Irelion(Hrrt L un rappoil. cyGlinLy, (i(2 25 % (pour L)L-)L.,....nir 40 rninu'f()) Principe de coitint et d'utilisation des macro-fonctions de commundc.) Initialement, toutes les fonctions élémentaires de comninivU 25 disponibles Fn, An, Tn, Cn sont conçues et chargées dans la mémoire mode 112 du dispo:;iiii: ("qucnonique 1 par le fabricant du dispositif LlncHnique 1. Ce ûhûr0ûmoHi (les fonctions élémentaires de commande en mémoire 112 peut êtro (:n(2.eiué au moyen d'un ordinateur 3 ou équivalent connecté au port de communication 110 b du dispositif 1 (figure 30 1) Dans une variante préférée de mise en oeuvre, les macrofonctions Mn de commande sont également conçues par le fabricant du dispositif électronique 1, et sont par exemple stockées sur un serveur dans une base de doniiée-; dn macro-fonctions. A cet effet, le .r.lbricant du dispositif électronique 1 utilise un programme informatique spécifique de construction de macro-fonctions de commande, qui est apte à être exécuté automatiquement par des moyens électroniques d. ire tel qu'un micro-ordinateur 3. Ce programme de construction du inacro-fonctions de commande permet, lorsqu'il est (c-;[1.[(', la construction par un utilisateur du progiurime, de macro- fonctions de commande (M) à partir des fonctic.ms de commande élémentaires des familles de fonctions F, A, T, C précité ATH idipii le foricilorii-K.niouL du clu(ii(-)iiiciu- commane 1 ;) la charge 2 particuIVJé liée à son applicalron ipécifique l'utilisateur du dispositif électronique 1 peut, au moyen d'un programme de paramétrage spécifique, qui est exécutable sur un micro-ordinataLir 3 et qui lui a ôté fourni par le fabricant du dispositif 1 : accéder à la base do données de macro -fonctions de commende , soit en local, soit à distance via un rc.':eau d télécommunicalion, de type internet, et configurer une ou plusieurs macro-fonctions de commande auxquHIa il a acao La configuration d'une macro-fonction de commande consiste ô fixer la ou les valeurs de réglage des arguments ArgN propres à chaque fonction élémentaire de commande constituant la macro-fonction de commande. Une fois l'étape de configuration achevée, chaque macrofonctions de commande Mn, qui a él.é configurée, est stockée en local *m un fichier de sauvegarde, par exemple sur le disque dur du micro-ordinateur de l'utilisateur, en étant affectée à un dispositif électronique 1 30 donné. Le fichier de sauvegarde contient les fonctions élémetitaire: à la macro ainsi que l'ensemble des arguments renseignés par l'utilisateur. Ensuite, l'utilisateur connecte son micro-ordinateur au port de communication 110b du dispositif 1 et charge la ou les macro-fonctions de commande qui ont été configurées dans la mémoire morte 112 du dispositif 1. Lors de cette étape, les arguments ArgN des fonctions élémentuiic; nu sont pas transrerés. Plus particulièrement, il existe dans la mémoire morte 112 une zone dédiée aux macros, du type de celle présentée ci-après 0(;-,irination Commentaires active f 0 : Aucune macro active 0 1 0 31 'lb iviacros Bits 0 à 7 : N° fonction 1 Min Max ni-ii rïs Fréquence 1 31 Macro 1 (Tn et Cn) Temps Bits 8 a 15 : N° fonction 1 255 I H( Amplitude 255 ro 31 (Fn et t.quence Bits 0 à 7 : N° fonction 1 255 M-1,-ro 31 (Tn et I I Y!H L.; à 15 : N° fonction 1 255 L.i1) Cl/les 1 25 Bil.» 0 à 7 : N° fonction 1 25') An) Bits 8 à 15 N° fonction iplitude 0 à 7 : N° fonction ^ ui I ;IL 15 : N° fonction Cycl( (cf) 0 0) Lu LUS,