FR 2081620 A1 19711210 FR 7106956 A 19710301 71 069bû 1 2081620 La présente invention se rapporte à des appareils de commande délivrant un signal de sorti® électrique en réponse à des signaux d'entrée. De tels appareils de commande sont largement utilisés dans 5 de nombreuses applications, par exemple, pour la commande de processus automatiques dans les opérations de fabrication ou dans des traitements chimiques. Ces appareils de commande sont habituellement utilisés conjointement avec les transducteurs qui perçoivent la grandeur des paramètres se rapportant à l'opé-10 ration à commander et qui fournissent des signatix électriques appliqués à l'appareil de commande» L'appareil de commande traite ces signaux et élabore des signaux de sortie électriqués aux fins de commande. La présente invention a trait à un appareil de commande ayant un certain nombre d'entrées d'informations et qui 15 délivre des signaux de sortie pour effectuer un certain nombre d'opérations de commande. Dans l'appareil de commande de la présente invention, le traitement s'effectue sous une forme numérique et en temps partagé. Sauf en ce qui concerne le fonctionnement en temps partagé de l'équipement de traitement numérique, 20 les opérations de commande peuvent être indépendantes, en ce sens que les informations d'entrée provenant d'une première source peuvent être traitées et utilisées pour produire tin signal de sortie indépendamment des autres informations d'entrée. Il est donc pratique de se référer à des "canaux de commande", un canal 25 ayant pour fonction de prendre les informations d'entrée destinées à alimenter le dispositif de traitement et à fournir un signal de sortie traité correspondant. Comme il sera expliqué plus en détail par la suite, l'interconnexion des canaux est possible à diverses fins, une information d'entrée pouvant, par exenq?le, 30 être utilisée dans plusieurs canaux, ou bien, une information de sortie d'un premier canal pouvant servir de signal d'entrée pour tin second. Toutefois, il est pratique, en premier lieu, de considérer que l'équipement comporte un certain nombre de canaux de commande qui peuvent fonctionner séparément, selon le princi-35 pe du temps partagé, en utilisant un équipement de traitement de données commun. Selon l'invention, un système de commande comportant un 71 06956 2 2081620 certain nombre de canaux de commande comprend une imité de traitement de données commune pour traiter les données sous une forme numérique et un certain nombre de canaux de commande séparés, chaque canal ayant un magasin numérique pour conserver des in-5 formations d'entrée, des informations de sortie et d'autres données se rapportant à ce canal, des moyens pour relier séquentiellement l'unité de traitement de données aux magasins associés aux divers canaux et un magasin d'algorithmes pour fournir des instructions à l'unité de traitement de données afin de traiter 10 convenablement les données d'entrée du canal sélectionné et pour envoyer les données d'entrée traitées dans le magasin de sortie de ce canal. lie système peut être conçu pour comporter jusqu'à 100 canaux, en s'occupant périodiquement de chacun d'eux, suivant le 15 besoin. Il est facilement possible de traiter les données dans une centaine de canaux en moins d'une seconde mais, comme il sera expliqué plus loin, il est souvent utile de traiter les données à des intervalles de temps plus longs afin de pouvoir déceler des modifications appréciables dans les informations d'entrée 20 et pour les utiliser pour produire des informations relatives à la vitesse de variation. Pour cette raison, les moyens séquentiels sont, de préférence, réglables ou peuvent être préréglés pour relier les divers canaux à l'unité de traitement de données à des intervalles de temps choisis pour convenir aux canaux in-25 dividuels considérés. Chaque canal est essentiellement équivalent à une boucle de commande unique. Pour chaque canal, les signaux d'entrée peuvent être des signaux analogiques, typiquement, des courants d'entrée.. Un courant d'entrée compris entre des limites d'intensité pré-JO déterminées peut être converti, par unâ résistance terminale appropriée, en un signal de tension compris entre des limites normales, par exemple, 1 à 5 V. Les signaux de tension peuvent être analysés par des commutateurs, par exemple, par des commutateurs à transistors à effet de champ commandés par le circuit 35 de séquençage des canaux et peuvent être présentés, à tour de rôle, à un convertisseur analogique-numérique rapide. Les si.gn.aux: numériques résultants sont ensuite introduits dans le magasin 71 06956 5 2081620 de données d'entrée du canal correspondant. En variante, chaque canal pourrait comporter tin convertisseur analogique-numérique séparé pour introduire l'information analogique d'entrée sous une forme numérique dans son magasin de données d'entrée. 5 Le magasin de sortie d'un canal renferme, sous une forme nu mérique, des informations qui peuvent être converties en une forme analogique, par exemple, en un courant, en utilisant un convertisseur numérique-analogique, tel que celui décrit dans la demande de "brevet anglais N° 29 384/69. Comme il est décrit dans 10 cette demande de brevet, la conversion numérique-analogique s'effectue en faisant circuler cycliquement un nombre dans un registre à décalage de façon à présenter chaque bit de ce nombre à la sortie du registre pendant une fraction de temps conforme à la signification du bit considéré. Le signal de sortie instantané 15 du registre à décalage est ensuite filtré pour engendrer une tension continue proportionnelle au nombre contenu dans le registre à décalage et cette tension est, à son tour, convertie en un courant représentant le signal de sortie voulu. Le train d'impulsions de décalage nécessaire pour cette conversion numérique-analogique 20 est complexe, mais on peut utiliser un seul générateur d'impulsions pour produire les trains d'impulsions de décalage nécessaires pour un nombre quelconque de tels convertisseurs numériques analogique! Lorsqu'on utilise un registre à décalage pour convertir les 25 signaux de sortie numériques d'un canal en signaux analogiques, il est pratique de n'utiliser qu'un seul registre à décalage pour chaque canal et de conserver non seulement les informations de sortie mais aussi les informations d'entrée et les autres données nécessaires pendant le traitement de ce canal. Le généra-30 teur d'impulsions de décalage est alors conçu pour que seul le nombre de sortie s'arrête à la fin du registre ; les transferts de données vers et hors du registre s'effectuent pendant que les nombres passent au cours de leur circulation cyclique normale, en utilisant des informations de synchronisation du générateur 35 d'impulsions de décalage. L'unité de traitement de données numériques traite les informations d'entrée en utilisant des algorithmes provenant du /i ut>956 2081620 magasin d'algorithmes, dont la distribution est dirigée par un magasin d'informations de canaux. Le magasin d'algorithmes contient, de préférence, un certain nombre d'algorithmes afin d'offrir toutes les facilités de commande normales, telles qu'une 5 commande à trois termes avec une commande en cascade du point de réglage et une avance d'alimentation, une commande de rapport et un algorithme de limitation générale avance/retard/gain. Les données de commande à utiliser avec les algorithmes, par exemple, les valeurs de point de réglage, les constantes de temps d'in-10 tégration et de dérivation, etc., sont, de préférence, introduites et conservées dans le magasin des divers canaux, comme décrit plus loin. Des moyens de surveillance peuvent être prévus pour surveiller les informations d'entrée et de sortie des magasins de don-15 nées d'entrée et de sortie. Les moyens de commande manuels peuvent aussi être prévus. Les moyens de surveillance peuvent comprendre des moyens de sélection manuels pour sélectionner un canal et des moyens d'affichage visuels pour afficher des informations d'entrée et de 20 sortie dans le magasin de canal sélectionné. De préférence, des moyens manuels sont prévus pour entrer le point de réglage et/ ou d'autres informations de commande dans le magasin de canal choisi. A cette fin, on peut prévoir un clavier numérique. De plus, un circuit numérique intermédiaire peut être pré-25 vu au moyen duquel d'autres dispositifs peuvent être reliés à l'installation. C'est ainsi, par exemple, qu'une calculatrice ou un ordinateur pourrait être relié à l'installation pour ajuster les points de réglage, les constantes de temps, etc., ou bien pour prendre directement en charge la commande de certains 3CF canaux, soit de façon permanente, soit de façon temporaire. Un circuit séquentiel pourrait être prévu pour changer certains ou tous les points de réglage ou d'autres constantes selon une séquence pré-établie afin de contribuer à régler les conditions de démarrage ou d'autres conditions à variation rapide. 35 Chaque canal peut être pourvu d'un magasin contenant des informations fixes. Physiquement, ces magasins fixes peuvent être placés au même endroit ils pourraient être conçus pour 71 06956 5 2081620 ftre réglés par l'utilisateur. C'est ainsi, par exemple, que les magasins fixes de tous les canaux pourraient être constitués par une seule matrice à diodes sous la forme d'ui?. panneau à "broches, qui sera qualifiée ci-après de "magasin d'informations de 5 canaux". Cette matrice peut être analysée en synchronisme avec l'analyse séquentielle des divers canaux. Une telle matrice à panneau à broches peut avoir une rangée (ou une colonne) de douilles pour chaque canal. De préférence, la fonction requise (par exemple, l'algorithme voulu) pour chaque canal est choisie 10 en plaçant une broche dans une douille convenablement marquée ou en plaçant des broches à contacts multiples convenablement marquées dans une douille. C'est ainsi, par exemple, qu'il peut y avoir des douilles de "proportionnalité", de "intégration" et de "dérivation", des broches étant placées dans ces trois douil-15 les lorsqu'une commande à trois termes est nécessaire ou seulement dans une ou deux d'entre elles si une commande à un seul ou à deux termes est nécessaire. En variante, une seule douille à contacts multiples (par exemple, à quatre contacts) pourrait être prévue dans laquelle une broche appropriée est placée se-20 Ion la nature de la commande voulue. De même, d'autres douilles peuvent être prévues pour sélectionner d'autres fonctions, telles qu'une opération d'alarme ou un intervalle d'échantillonnage. Des cavaliers ou des fils volants peuvent être utilisés sur une telle matrice à broches pour établir des connexions entre les 25 canaux, par exemple, pour relier la sortie d'un premier canal à l'entrée d'un second. De préférence, on utilise un registre intermédiaire associé à l'unité de traitement de données, l'information complète provenant des magasins de données associés à chaque canal étant 30 transférée au registre intermédiaire, enéérie, quand les données de ce canal doivent être traitées. L'unité de traitement de données peut utiliser ce registre et une faible partie du travail de conservation de celle-ci pour exécuter le traitement nécessaire ; à la fin du traitement, le signal de sortie voulu, ainsi 35 que d'autres grandeurs à mémoriser, telles que la valeur du terme intégral dans un canal de commande à trois termes, sont placés dans des emplacements appropriés du registre intermédiaire. 71 06956 6 2081620 En tant que dernière étape de traitement d'un canal, le nouveau contenu du registre intermédiaire est transféré dans le magasin de données du canal considérés De préférence, des moyens de "maintien" sont prévus à la 5 sortie de chaque canal, par exemple, en appliquant la tension de sortie à un condensateur relié à l'entrée d'un convertisseur transformant une tension en un courant et qui est alimenté par une alimentation électrique avec batterie de secours* Des moyens manuels d'élévation et d'abaissement peuvent être prévus pour 10 modifier manuellement le signal de sortie. La console de l'opérateur peut comporter un commutateur pour relier tous les canaux au circuit de maintien, de façon à isoler et à maintenir le signal de sortie dans le cas d'une panne de l'équipement. Des moyens automatiques peuvent ître prévus pour actionner ce commutateur à 15 partir de circuits de détection de défauts. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront de la description qui va suivre, donnée uniquement à titre d'exemple nullement limitatif, en référence au dessin annexé, dans lequel t 20 la figure 1 est un schéma par blocs d'une installation de commande conforme à l'invention ; la figure 2 montre plus en détail 1'installatien de la fig. 1 ; la figure 3 illustre schématiquement une consele d'opé-25 rateur pour l'installation de commande de la fig. 1 ; et, jta figure 4 est un diagramme servant à des fins d'explication qui montre une boucle de réglage de température opérant en cascade. En se référant à la figure 1, on voit une unité arithmé-30 tique 10 comportant un magasin d'algorithmes 11 et un sélecteur de canaux 12 pour effectuer une sélection successive ou séquentielle des canaux. Comme il a été indiqué précédemment, il peut y avoir un grand nombre de canaux, par exemple, une centaine. Chacun de ces canaux fournit des informations d'entrée k traiter et délivre 71 06956 7 2081620 des signaux de sortie de commande ou, éventuellement, des signaux d'entrée pour d'autres canaux. Ces canaux sont indiqués schéma-tiquement par trois paires de conducteurs 13, 14, 15, chaque paire comprenant un conducteur d'entrée et un conducteur de sortie. 5 les circuits d'entrée et de sortie sont représentés par le bloc 16 qui comprend des convertisseurs analogiquas-numériques pour les informations d'entrée, des convertisseurs numériquas-analogiques pour les informations de sortie et un magasin de données pour chaque canal. Ce magasin de données est, généralement, un regis-10 tre à décalage séparé de 100 hits pour chaque canal. Ce registre à décalage peut être utilisé, comme il a été expliqué ci-dessus, pour la conversion numérique-analogique, ainsi que pou± la mémorisation des données d'entrée, des données de sortie et des autres données nécessaires pour le canal considéré. Une eonsole 15 d'opérateur, représentée sur la fig. 3 et qui sera décrite plus en détail par la suite, comporte des facilités de surveillance et de commande manuelle indiquées sur la fig. 1 en 19, celles-ci servant à l'affichage des données d'entrée et de commande, ainsi que du point de réglage. L'opérateur dispose, avantageuse-20 ment, d'un sélecteur de canaux, par exemple, à boutons-poussoirs, de sorte qu'il peut sélectionner n'importe quel canal et peut afficher les informations relatives uniquement à celui-ci. L'opérateur dispose de moyens pour modifier les points de réglage et d'autres informations, y compris une commande manuelle directe 25 de n'importe quel signal de sortie. Les informations sont introduites au moyen d'un clavier et sont affichées aux fins de vérification avant d'être transférées dans le système de commande. L'opérateur dispose aussi des facilités de "maintien*' décrites ci-dessus. 30 L'appareil de commande est représenté plus en détail sur la fig. 2. L'unité arithmétique 10 est reliée, par une voie à grande circulation désignée par 20, 21, aux magasins de données de canaux dont trois sont indiqués schématiquement en 22, 23 et 24. Chacun de ces magasins est constitué par un registre à décalage 35 destiné à conserver les données numériques. Chaque magasin hybride peut être associé à Tin convertisseur analogique-numérique pour convertir les informations d'entrée, qui se présentent sous 71 06956 8 2081620 me forme analogique, en données numériques destinées à être introduites dans le registre à décalage. Toutefois, dans le montage représenté, on n'utilise qu'un seul convertisseur analogique-numérique indiqué en 25. Dans ce cas, des moyens de commutation 5 séquentielles sont prévus pour relier les diverses entrées analogiques au convertisseur et pour simultanément relier la sortie numérique de celui-ci au magasin approprié. Les signaux d'entrée sont généralement des courants provenant de transducteurs éloignés. Chaque courant d'entrée traverse une résistance reliée à 10 la terre afin de produire un signal dont la valeur se situe entre des limites prédéterminées, par exemple, entre 1 et 5 V. Ces signaux de tension sont analysés ou examinés successivement sous la commande d'un compteur 51 et la tension sélectionnée est envoyée au convertisseur analogique-numérique 25 où elle est urri-15 formisée au moyen d'une constante de temps appropriée afin d'en éliminer les parasites de haute fréquence. Cette conversion analogique-numérique est avantâgeusement réalisée en utilisant un réseau en échelle associé à des commutateurs commandés par les basculeurs d'un registre, de sorte que le nombre de sorties 20 est développé bit par bit, avec le bit le plus significatif en premier, par une série d'essais et de comparaisons. Ensuite, le nombre résultant est extrait en série du registre, quand cela est nécessaire. Chaque canal comporte aussi des moyens pour convertir les données numériques de sortie en signaux analogiques. 25 A cette fin, on a prévu un générateur qui engendre des impulsions de décalage, comme décrit plus en détail dans la demande de brevet anglais précité N° 29 384/69 afin d'amener chaque chiffre du nombre à convertir dans un étage de sortie du registre à décalage pendant des périodes de temps correspondant à la signifi-30 cation de ce bit. La tension de sortie instantanée est ensuite filtrée pour engendrer une tension continue proportionnelle à l'information de sortie du registre à décalage et cette tension est, à son tour, convertie en un courant représentant le signal de sortie voulu. Le convertisseur numérique-analogique comporte 35 un circuit d'alimentation à batteries 27 et des moyens 28 pour maintenir automatiquement la tension analogique de sortie, de sorte que celle-ci subsiste même dans le cas d'une panne d'ali- 71 06956 9 2081620 montâtion ou d'une autre partie quelconque de l'installation de commande. L'unité arithmétique 10 peut comprendre un addeur série, un registre d'accumulation et deux registres de travail. Il est tou-5 tefois pratique de disposer aussi d'un registre intermédiaire, les données du magasin désignées par l'unité arithmétique étant d'abord transférées par la voie de circulation au registre intermédiaire de l'unité arithmétique. L'unité arithmétique peut accéder à n'importe quelle partie du registre intermédiaire. Le 10 fonctionnement séquentiel des canaux est assuré par un circuit logique de commande 36 qui alimente un compteur de programme 37 et qui accepte des informations de deux matrices 38, 39. La coordination est assurée par une horloge 40 qui commande directement le compteur de numéro de canaux 31 mentionné. Le signal de sortie 15 du compteur 31 est appliqué à un décodeur 42 qui, comme décrit ci-dessous, commande la sélection des canaux en utilisant une matrice d'intervalles d'échantillonnage 43. Le signal de sortie de cette matrice est appliqué à un comparateur 44 dans lequel il est comparé avec le signal de sortie du compteur d'intervalles 20 d'échantillonnage 45. Dans le cas d'une installation comportant une centaine de canaux, le compteur de canaux peut avancer pas à pas d'une unité toutes les 10 msec en utilisant une fréquence d'horloge de 100 Bru Dans ce cas, le compteur d'intervalles d'échantillonnage 45 avance d'un pas chaque seconde, c'est-à-dire 2 5 après une séquence complète du compteur de canaux, de manière à émettre les signaux de commande appropriés pour le circuit logique de commande. La matrice d'intervalles d'échantillonnage doit délivrer, comme il est décrit ci-après, des signaux indiquant dans quel ordre chaque canal doit être échantillonné. Elle ali-30 mente aussi un circuit de comptage 47 dans lequel cette information est utilisée conjointement avec des informations provenant d'une matrice de zéro et de portée 48 servant à produire l'affichage approprié à la console de l'opérateur. L'unité arithmétique 10 exécute des calculs exprimés en termes de 0 à 100 % du signal 35 d'entrée et,de ce fait, n'a besoin d'aucune information de la matrice de 0 et de portée. Un circuit de liaison numérique, indiqué schématiquement en 71 06956 10 2081620 50, envoie et reçoit des informations des voies à grande circulation et est utilisé pour la liaison avec d'autres équipements numériques. Le compteur de canaux 31 sélectionne les divers canaux pour 5 les manipuler à tour de rôle et comprend, en général, un compteur à deux décades avec huit conducteurs de sortie qui transportent le numérotage des canaux sous la forme de signaux codés en décimal binaire. L'état du compteur est maintenu pendant une période de temps appropriée, par exemple, 10 ms pour permettre 10 l'exécution des calculs avant de commuter vers le canal suivant. Le numéro de canal, sous la forme de signaux codés en décimal binaire, est appliqué au décodeur de numéros de canaux 42 afin de produire des sorties sur des conducteurs séparés des signaux pour chaque canal afin de commander le magasin d'informations de 15 celui-ci. Ces signaux de sortie sélectionnent aussi la destination convenable pour les transferts à un registre d'alarme. Le magasin d'informations de canaux comprend la matrice d'intervalles d'échantillonnage, la matrice de zéro et de portée et une matrice de fonction de canaux qui est constituée par un pan-20 neau d'enfichage à diodes 4-9 permettant à l'utilisateur de spécifier la nature de chaque canal et les interconnexions entre les canaux. Cette matrice à enfichage, qui sera décrite plus loin . , ne sert pas à définir une constante numérique pour les canaux. Elle permet, par contre, 25 d'indiquer lequel des algorithmes prévus doit être utilisé dans chaque canal et, de ce fait, est utilisée directement pour relier l'un ou l'autre des magasins d'algorithmes 38, 39 au circuit logique de commande 36• Elle définit aussi en détail quelles parties de lr*algorithme choisi doivent réellement être utilisées. 30 C'est ainsi, par exemple, qu'elle peut sélectionner une commande proportionnelle jointe à une commande intégrale avec une avance d'alimentation à partir d'un algorithme de commande généralisé à trois termes. La matrice de fonctions de canal définit aussi les connexions entre canaux. Ceci permet d'utiliser des points 35 de réglage en cascade et une avance d'alimentation ainsi que des interconnexions pour des commandes intermédiaires actives. Comme il sera décrit plus loin, le panneau à broches 49 comporte 71 06956 n 2081620 des douilles de sortie et des douilles d'entrée"? des fils volants ou des cavaliers sont prévus pour établir des liaisons entre les douilles d'entrée et de sortie quand le signal d'entrée de l'un des canaux doit être prélevé à la sortie d'un autre. 5 La matrice de zéro et de portée 48 est aussi commandée par le décodeur de numéro de canal 42 et fournit les informations nécessaires pour la surveillance. Ce décodeur 42 commande aussi la matrice d'intervalles d'échantillonnage 43 qui permet à l'utilisateur de spécifier l'intervalle d'échantillonnage pour chaque 10 canal suivant le "besoin. Cette matrice d'intervalles d'échantillonnage peut aussi avoir la forme d'un panneau d'enfichage à diodes. Cette matrice 43 a été prévue parce qu'il est fréquent qu'on n'ait pas besoin de tous les canaux dans une séquence, par exemple, qu'on n'ait pas besoin de tous les canaux chaque secon-15 de. La raison en est que la constante de temps de dérivation ne doit pas être supérieure à un petit nombre de fois à l'intervalle d'échantillonnage si l'on veut éviter que les effets des bruits sur un signal d'entrée mesuré soit important, en ne perdant pas de vue que la variation du signal d'entrée doit être 20 mesurée à chaque intervalle d'échantillonnage. C'est la raison pour laquelle il peut être avantageux, dans certains canaux, d'avoir des intervalles d'échantillonnage relativement longs pouvant, éventuellement, atteindre plusieurs minutes. La fig. 3 illustre la console de l'opérateur. Celle-ci com-25 porte un clavier 50 pour entrer les informations numériques, les touches de ce clavier étant, de préférence placées sur le dessus du pupitre. La console comporte une unité d'affichage 51 contenant d'autres touches, ainsi que des organes d'affichage visuels numériques. Au sommet de l'unité d'affichage se trouve une série 30 d'organes d'affichage comprenant vin organe d'affichage de numéro de canal 52, un organe d'affichage du signal d'entrée mesuré 53, un organe d'affichage du point de réglage 54, un organe d'affichage du signal de sortie 55 et un organe d'affichage spécial de surveillance 56. L'opérateur peut sélectionner le canal qu'il 35 veut surveiller et peut entrer des données de commande en frappant sur des touches correspondantes sur le clavier 50» en actionnant un commutateur 57 pour Effectuer la sélection du canal 71 06956 12 2081620 voulu. L'organe d'affichage 52 permet à l'opérateur de s'assurer qu'il a bien inscrit le nombre de canal voulu sur le clavier. L'organe d'affichage 53 montre alors le signal d'entrée mesuré de ce canal, tandis que les organes 54 et 56 montrent les données 5 de commande présentes dans le magasin du canal sélectionné» L'organe d'affichage spécial 56 affiche des informations, telles que la constante de temps d'intégration, la constante de temps de dérivation, la bande proportionnelle, l'intervalle d'échantillonnage etc., qui ont été sélectionnées au moyen d'un groupe de tou-10 ches 58. On change les données de commande en écrivant le nombre voulu au moyen des touches de clavier 50, en vérifiant que le nombre voulu a bien été décrit à la fenêtre 61, puis en transférant les données au moyen d'une touche de transfert 59 et de l'une des trois touches de sélection 60, selon qu'il s'agit d'une 15 information de point de réglage, d'un signal de sortie (pour la commande manuelle) ou d'une autre constante déjà choisie par les touches 58. La console comporte aussi un groupe de trois touches pour sélectionner respectivement une "commande automatique", "une commande manuelle" ou le "maintien". La touche de commande 20 manuelle permet à l'opérateur d'effectuer une coimande manuelle de n'importe quel canal, tandis que la touche de maintien provoque le maintien du signal de sortie, du canal sélectionné par le circuit de maintien 28 mentionné ci-dessus. Trois autres touches 63 permettent le fonctionnement normal, le fonctionnement entiè-25 rement manuel ou le maintien total, permettant à 1'opérateur d'exclure l'installation de commande et de tenir tous les signaux de sortie avec un surpassement manuel sur tous les canaux, au besoin. Des indicateurs 64 sont prévus pour indiquer les incidents de fonctionnement éventuels, par exemple, les pannes d'alimenta-30 tion, les pannes de vérification arithmétiques, ou les pannes de transfert de données. Les niveaux d'alarme peuvent aussi être réglés pour les signaux d'entrée et de sortie ; ceux-ci peuvent être établis en utilisant le clavier 50 et les touches spéciales 56. Ces alarmes sont, de préférence, des voyants lumineux (non 35 représentés) incorporés dans un schéma de fonctionnement ou d'un organigramme représentant le processus sous commande. Des alarmes acoustiques ou autres peuvent aussi être prévues0 71 06956 13 2081620 On voit que la console permet à l'opérateur d'introduire dans les magasins des divers canaux, les données numériques nécessaires pour la commande. La manière dont ces informations et les données d'entrée se rapportant au processus sont utilisées dans 5 les divers canaux de commande dépend des magasins d'algorithmes* Les algorithmes sont sélectionnés en utilisant un panneau k broches et ne sont pas commandés à partir de la console ; il est bien évident que pour un processus donné quelconque, il n'est normalement pas nécessaire de changer l'allocation des algorithmes de commande 10 0116 fois qu'ils ont été sélectionnés. Une matrice à diodes peut être réalisée sous la forme d'un panneau à broches formant le magasin d'informations de canaux. Ce panneau peut comporter une série de rangées correspondant aux divers canaux et porter des références d'identification et des numéros de canaux inscrits sur 15 deux colonnes. Une section d'algorithmes présente trois colonnes marquées P, 1 et D. Lorsque, dans une rangée quelconque, on introduit une broche dans la colonne P, un terme de proportionnalité est introduit dans la boucle de commande de canal* Lorsqu'on introduit une broche dans la colonne 1, un terme d'intégration 20 introduit dans la boucle de commande, tandis que quand on place une broche dans la colonne D, un terme de dérivation est inséré dans la boucle de commande. Cette matrice ne commande l'algorithme qu'à cet égard, les constantes numériques étant conservées dans les registres à décalage des divers canaux. La 25 section d'algorithmes du panneau à broches peut comporter aussi des colonnes permettant d'utiliser une somme, une différence, un produit ou des rapports ainsi que des algorithmes d'avance et de retard. Ce panneau à broches peut également être conçu pour établir des liaisons entre les canaux en utilisant des cavaliers, 30 par exemple, pour relier la douille d'une colonne de sortie d'un premier canal avec la douille de la colonne d'entrée d'un autre* Le panneau à broches peut comporter aussi des colonnes pour spécifier des alarmes, des intervalles d'échantillonnage de commande et d'autres fonctions. 35 Le fonctionnement du panneau à broches sera mieux compris en considérant, par exemple, la boucle de commande ou de réglage de température représentée sur la figure 4 dans laquelle la teapé- 71 06956 14 2081620 rature d'un courant de fluide circulant le long d'une voie 80, dans la direction indiquée par la flèche 81, doit être réglée en utilisant un réchauffeur 82* Un transducteur thermométrique 83 fournit un signal d'entrée mesuré à un premier canal 84 de l'appa— 5 reil de commande 85» Ce canal assure une commande proportionnelle plus intégrale avec an point de réglage défini par l'opérateur et son signal de sortie sert à produire le point de réglage d'un second circuit de commande de canal 86. Le signal d'entrée mesuré de ce second canal provient d'un transducteur thermométrique 87 10 et produit une commande proportionnelle plus dérivée donnant un signal de sortie qui est appliqué à un convertisseur 88 alimentant le réchauffeur 82. Sur le panneau à broches qui correspondrait à cette commande, des broches seraient placées dans les colonnes de proportionnalité et d'intégration de la section d'algorithmes 15 correspondant à un premier et à un second canal* Un cavalier relierait la sortie du premier canal à l'entrée du second (dans le cas présent, à l'entrée de point de réglage)* On voit donc que cette préparation ne nécessite aucune connaissance de programmation de calculatrice et qu'elle peut facilement être exécutée dès que le» 20 conditions de commande sont définies. Les canaux de commande individuels peuvent assurer une commande à un, deux ou trois niveaux. Des connexions en cascade et directes peuvent être effectuées et d'autres algorithmes peuvent être facilement prévus. Comme il a été expliqué ci-dessus, l'opérateur peut 25 établir le point de réglage et les autres données de commande nécessaires. Le circuit numérique intermédiaire 50 peut être utilisé pour établir une séquence de point de réglage à partir d'une source de données externe pour une commande programmée ou pendant les périodes de démarrage ou d'arrêt d'un processus* 71 06956 15 2081620 REVENDICATIONS 1. Système de commande comportant tin certain nombre de canaux de commande qui comprend une unité de traitement de données commune pour traiter les données sous une forme numérique et un 5 certain nombre de canaux de commande séparés chaque canal ayant un magasin numérique pour conserver des informations d'entrée, des informations de sortie et d'autres données se rapportant à ce canal, des moyens pour relier séquentiellement l'unité de traitement de données aux magasins associés aux divers canaux et 10 un magasin d'algorithmes pour fournir des instructions à l'unité de traitement de données afin de traiter convenablement les données d'entrée du canal sélectionné et pour envoyer les données d'entrée traitées dans le magasin de sortie de ce canal. 2. Système de commande selon la revendication 1 dans lequel 15 les moyens de liaison séquentiels sont réglables ou peuvent être préréglés pour relier les divers canaux à l'unité de traitement de données à des intervalles de temps choisis pour les canaux individuels . 3» Système de commande selon l'une des revendications 1 ou 20 2, pour être utilisé avec des informations d'entrée analogiques, dans lequel est prévu un convertisseur analogique-numérique et des moyens de commutation, commandés par lesdits moyens de liaison séquentielle pour relier et appliquer les divers signaux analogiques, en tant qu'informations d'entrée, successivement, 25 au convertisseur analogique-numérique et pour délivrer des signaux de sortie de ce convertisseur analogique-numérique au magasin du canal approprié. 4. Système de commande selon l'une des revendications 1 ou 2 et pour être utilisé avec des informations d'entrée andogiques 30 dans lequel est prévu un convertisseur analogique-numérique séparé pour chaque canal, afin de convertir l'information d'entrée en une forme numérique et pour l'envoyer dans le magasin de ce canal. 5. Système de commande selon l'une des revendications précédentes dans lequel le magasin numérique de chaque canal comprend 35 un registre à décalage. 6. Système de commande selon l'une des revendications précédentes dans lequel les moyens de surveillance sont prévus pour 71 06956 16 2081620 surveiller les informations d'entrée et de sortie des magasins des canaux, 7. Système de commande selon la revendication 6 dans lequel lesdits moyens de surveillance comprennent des sélecteurs manuels 5 pour sélectionner un canal et des moyens d'affichage visuels pour afficher les informations d'entrée et de sortie du magasin du canal sélectionné. 8. Système de commande selon la revendication 7 dans lequel des moyens manuels sont prévus pour entrer le point de réglage 10 et/ou d'autres informations de commande dans le magasin du canal choisi. 9. Système de commande selon la revendication 8 et comportant des moyens pour changer certains ou tous les points de réglage et d'autres constantes de commande selon une séquence pré- 15 établie. 10o Système de commande selon l'une des revendications précédentes et comportant un magasin d'informations fournissant des informations prédéterminées pour les divers canaux. 11. Système de commande selon la revendication 10 dans le- 20 quel le magasin d'informations comprend une matrice analysée par les moyens de liaison séquentiels, en synchronisme avec l'analyse séquentielle des divers canaux. 12. Système de commande selon la revendication 10 ou 11 dans lequel le Magasin d'informations de canaux comprend des mo- 25 yens manuels pour sélectionner les algorithmes pour les divers canaux. 13. Système de commande selon la revendication 12 dans lequel les moyens manuels peuvent aussi être utilisés pour interconnecter^la sortie d'un premier canal à l'entrée d'un second. 30 14-o Système de commande selon la revendication 12 ou 13 dans lequel les moyens pour sélectionner les algorithmes comprennent une matrice à broches dans laquelle, pour chaque canal, est prévue une rangée de douilles dans lesquelles des broches peuvent être enfichées pour sélectionner l'algorithme voulu. 35 15» Système de commande selon la revendication 14 dans le quel la matrice à broches comporte, pour chaque canal, des douilles pour sélectionner des termes de proportionnalité d'intégration 71 06956 17 2081620 et de dérivation. 16. Système de commande selon la revendication 14 ou 15 dans lequel la matrice à broches comporte, pour chaque canal, au moins une douille de sortie et, au moins, une douille d'entrée 5 des fils volants ou des cavaliers étant prévus pour relier une douille de sortie se rapportant à Tin premier canal à la douille d'entrée d'un second. 17* Système de commande selon l'une des revendications 14 à 16 dans lequel, pour chaquà canal, les douilles sont disposées 10 en rangées et en colonnes. 18. Système de commande selon l'une des revendications précédentes dans lequel chaque Canal comporte des moyens de conversion numérique-analogique reliés audit magasin numérique afin de convertir les informations de sortie en signaux analogiques. 15 19. Système de commande selon la revendication 18 dans le quel des moyens de maintien alimentés par batterie sont prévus, pour maintenir, dans chaque canal, les informations de sortie analogiques. 20. Système de commande selon la revendication 19 comportant 20 des moyens de détection de défauts reliés pour actionner les moyens de maintien alimentés par batterie. 21. Système de commande qui comprend un certain nombre de canaux de commande, une unité de traitement de données communes pour traiter des données numériques, des moyens de séquençage, 25 un magasin d'informations de canaux, un magasin d'algorithmes et une unité de commande caractérisé par le fait que : a) lesdits canaux de commande comportent, chacun, un registre à décalage pour conserver les informations d'entrée, des informations de sortie et des informations se rapportant à ce ca- 30 nal, des moyens de conversion analogique-numérique pour convertir des données d'entrée analogiques en signaux numériques et pour les introduire dans le registre à décalage, des moyens de conversion numérique-analogique reliés à ce magasin pour convertir les informations de sortie en signaux numériques et 35 des moyens de maintien alimentés par batterie pour maintenir les informations de sortie analogiques; b) les moyens de séquençage comprennent des moyens de commutation 71 06956 18 2081620 reliant séquentiellement ou successivement l'unité de traitement de données au magasin associé aux divers canaux et obtenant simultanément des instructions du magasin d'algorithmes pour traiter convenablement les données d'entrée du canal sé-5 lectionné et pour envoyer les données de sortie vers le magasin de sortie de ce canal ; c) le magasin d'informations de canaux comprend des moyens manuels pour sélectionner les algorithmes qui sont obtenus du magasin d'algorithmes pour chaque canal au cours de la séquen- 10 ce d'analyse des canaux. d) l'unité de commande comprend des moyens manuels de sélection de canaux, des organes d'affichage visuels affichant les informations d'entrée et de sortie contenues dans le magasin du canal sélectionné et des moyens pour entrer les données de com- 15 mande dans le magasin du canal ■élèotionné. 22. Système de commande selon la revendication 21 dans lequel l'unité de commande comporte un clavier numérique pour entrer les informations et un sélecteur pour sélectionner la partie appropriée de chaque magasin pour y placer l'information. 20 25o Système de commande selon la revendication 22 dans le quel le sélecteur comprend des moyens pour sélectionner une position de magasin pour les données se rapportant au point de réglage, à une bande de proportionnalité, à une constante de temps d'intégration et à une constante de temps de dérivation et des 25 moyens pour insérer les valeurs numériques provenant du clavier dans la position de magasin sélectionnée. 24. Système de commande selon la revendication 22 ou 23 et comportant des moyens pour afficher la valeur numérique inscrite sur le clavier et des moyens manuels pour transférer la valeur 30 ainsi affichée dans le magasin de canal choisi. 25o Système de commande selon l'une des revendications 21 à 24 dans lequel les moyens manuels pour sélectionner les algorithmes pour chaque canal comprennent une matrice comportant un panneau à broches.