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La présente invention concerne les appareils de commande de séquences d'opérations. Une application importante de l'invention, parmi d'autres, est la commande de laminoirs.
Dans de nombreux types de commandes de séquences d'opérations, il faut pouvoir modifier la suite des opérations. Par exemple, dans la commande des ré- glages des moteurs de banc de laminoir pour le traitement de l'acier, il faut mo- difier le réglage du moteur à chaque passe de laminage du lingot, un seul lingot pouvant exiger une vingtaine de réglages ou plus, et d'autres opérations, comme le basculement du lingot par des manipulateurs, doivent aussi être commandées.
Des séquences ou programmes de réglages et d'opérations différents sont nécessaires pour différents lingots ou différentes conditions de laminage, et la présente invention a pour but principal de procurer un appareil de comman- de d'opérations permettant de choisir plusieurs séquences d'opérations différen- tes.
Suivant la présente invention, l'appareil de commande de séquences d'opérations comprend un commutateur pas à pas destiné à provoquer une opération nouvelle chaque fois qu'il a progressé d'un nombre de pas déterminé et dans le- quel plusieurs séquences d'opérations différentes sont intercalées dans les différentes positions de commutation le long de la série de plots de contact du commutateur, et comprend aussi un sélecteur permettant de choisir la séquence d'opérations voulue.
Dans une forme d'exécution préférée de l'invention, le commutateur est du type mono-sélecteur et est actionné électro-mécaniquement de manière à avancer pas à pas, tandis que le sélecteur est agencé de façon à choisir le pro- gramme des opérations, des contacts successifs du commutateur correspondant aux différents programmes par groupes récurrents de façon que, lorsque le commuta- teur avance pas à pas, il ne devienne opérant que lorsqu'il atteint des plots de contact correspondant au programme choisi.
Dans la pratique de l'invention, les opérations de commande peuvent provenir d'un dispositif magasin, par exemple un enregistreur à bande perforée, qui avance pas à pas en synchronisme avec le commutateur afin que l'opération à effectuer corresponde au signal de commande inscrit sur la bande ou autre maga- sin. Les signaux reçus peuvent, de préférence, actionner des servo-mécanismes pour effectuer l'opération requise. Ceci peut consister en un moyen de dérivation d'un signal d'erreur par comparaison des signaux reçus et de la position (ou d'une autre condition) de l'installation à commander, l'appareil étant réglé en fonction du signal d'erreur.
Quoique l'invention soit plus spécialement décrite dans le cas d'uti- lisation d'un appareil de commutation électro-mécanique, elle n'est pas limitée à cette forme d'exécution et d'autres formes de commutateur, par exemple électro- nique, peuvent être utilisées.
L'invention ressortira clairement de la description donnée ci-après avec référence aux dessins annexés, dans lesquels:
La fig. 1 représente une forme d'appareil de commande suivant l'inven- tion.
La fig. 2 représente une bande perforée de commande.
La fig. 3 représente les dispositifs de commutation dans le cas d'un mono-sélecteur, et
La fige 4 est un schéma de circuit de l'appareil de commande.
Comme la fig. 1 le montre, l'appareil consiste en un lecteur de bande TR dont l'information est appliquée à un convertisseur digital-analogique DAC qui attaque, à son tour, un servo-mécanisme SS en vue d'effectuer l'opération demandée. L'appareil de commande et de verrouillage comprend le sélecteur de pro-
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gramme et est pourvu d'un maître-interrupteur de commande MCB, d'un sélecteur de programme proprement dit PS et d'un interrupteur de rapel RS décrits plus en détail ci-après. Le lecteur TR analyse une bande perforée conventionnelle à cinq trous (habituellement mais pas nécessairement en papier) et se compose d'un monosélecteur motorisé à grande vitesse MU comportant, en outre, une roue dentée d'entraînement de la bande de papier convenablement entraînée et d'une tête lec- trice photo-électrique.
Chaque réglage d'écartement des cylindres du laminoir est déterminé par un ou plusieurs caractères découpés dans une certaine longueur de la bande de papier. La bande est du type sans fin et la roue d'entraînement est accouplée au mécanisme mono-sélecteur de façon que la bande sans fin fasse un tour entier par révolution du rotor du monosélecteur.
Par exemple, dans une forme d'exécution déterminée, le monosélecteur MU porte 104 plots de contact, ce qui signifie qu'un maximum de 104 éléments d'information différents peuvent être enregistrés sur une bande. Chaque élément d'information peut être sélectionné en excitant un contact du monosélecteur et en laissant tourner celui-ci jusqu'au moment où un circuit est établi par le plot de contact considéré et le balai correspondant. Les caractères de la bande con- tenus dans là tête lectrice photoélectrique peuvent être lus en excitant momenta- nément la tête lectrice.
Le servo-mécanisme SS compare le signal qu'il reçoit avec la position réelle ou le réglage réel de l'appareil et produit un signal d'erreur que l'on utilise pour corriger la position de l'appareil commandé.
La fig. 2 représente un moyen convenable d'enregistrement d'informa- tions sur la bande. Tous les caractères correspondant à une passe pour tous les programmes sont percés en un groupe, les caractères de la passe suivante pour tous les programmes étant ensuite percés en un autre groupe, et ainsi de suite.
Dans le cas d'un laminoir, une position des cylindres de laminoir est déterminée par deux caractères, dont un trou servant de signal de "fin de pro- gramme". Les neuf autres chiffres donnent une précision de 1 en 29 ou approxima- tivement 0,2%. La bande se déplace donc de dix caractères ou de cinq contacts de monosélecteur par passe. De cette manière, on évite que le monosélecteur n'avance que d'un contact à la fois en fonctionnement normal, ce qui est indésirable pour ce type d'appareil, l'avancement contact par contact ne se faisant que lorsqu'on change de programme.
Sur la fig. 2, A est le mouvement de la bande entre la passe no 1 et la passe no 2 du programme no 2. B est la position de la tête lectrice pour la passe no 1 du programme no 2.
La fig. 3 représente l'arrangement d'un monosélecteur à 104 contacts.
Ceux-ci sont disposés de façon à établir cinq programmes de 20 passes chacun, avec quatre contacts de réserve. Un contact de réserve SB peut être utilisé pour "l'attente" ; on peut ainsi écarter les cylindres dans la position "attente" lors- que les ouvriers du laminoir changent les lingots. Ceci permet aussi d'utiliser, sur un panneau indicateur, des lampes qui sont directement reliées à un banc de contacts du monosélecteur pour indiquer la position "attente", ou le numéro de la passe, et le numéro du programme.
Il est évident que les lampes de signalisation indiquent directement que c'est bien la partie correcte de la bande qui est lue. Il est à remarquer que les lampes indiquant le numéro de la passe sont connectées un pas en arrière de la partie correspondante de la bande. Il en est ainsi parce qu'une lampe indi- quant le numéro d'une passe ne doit s'allumer que lorsque les cylindres occupent la position correspondant à cette passe, la bande ayant déjà avancé d'un pas, pendant ce temps, pour être prête à lire la série d'informations suivante.
Le circuit d'actionnement du monosélecteur comprend des connexions du genre représenté entre le monosélecteur principal ou d'entraînement de la bande
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et un monosélecteur de commande SC auxiliaire conventionnel à 25 contacts. Le monosélecteur de commande SC doit avoir un minimum de 7 bancs. Cinq bancs sont utilisés pour la commande du monosélecteur principal, et deux bancs pour les circuits supplémentaires rep,résentés à la fig. 4. La fig. 3 montre que, lorsque le monosélecteur de commande.avance d'un pas, le circuit d'avancement du mono- sélecteur est reporté sur un contact se trouvant cinq pas plus loin.
Le sélec- teur de programme PS permet de choisir les différents bancs du monosélecteur de commande et amène donc le circuit d'avancement du monosélecteur principal à hau- teur du groupe de contacts de programme correspondant à une passe.
Le monosélecteur de commande SC avance d'un pas à chaque passe succes- sive. Un schéma simplifié de ces connexions est représenté à la fig. 4. En ac- tionnant le maître-bouton de commande MCB, le relais RL1 s'enclenche et se main- tient par l'interrupteur normalement fermé "absence d'erreur" NES et applique de la tension à la bobine d'excitation du monosélecteur par ses propres contacts d'auto-avancement pas à pas normalement fermés et les contacts normalement fer- més de l'inverseur RL2. Le monosélecteur de commande fonctionne et, comme la ré- sistance R est connectée aux bornes de ses contacts d'auto-avancement par le banc 2 et RL2, il reste en fonctionnement aussi longtemps que RL1 reste enclen- ché.
La fermeture de RL1 actionne aussi un circuit de lecture de la bande (non représenté) qui supprime d'abord l'information de bande enregistrée précédemment dans un enregistreur statistique, et excite ensuite momentanément la tête lectri- ce photo-électrique. La nouvelle information digitale correspondant aux caractè- res de la partie de bande inscrits dans la tête lectrice est établie et appli- quée à un convertisseur digital-analogique. Le signal analogique produit par le convertisseur est alors utilisé pour commander les servo-moteurs qui actionnent réellement les moteurs d'écartement des cylindres des laminoirs. Un potentiomè- tre inductif de précision est utilisé pour donner un signal de hauteur de cylin- dre. Quand cette position est atteinte, l'interrupteur "absence d'erreur", fai- sant partie du servo-amplificateur, s'ouvre et fait déclencher RL1.
Le monosé- lecteur de commande est libéré et avance d'un contact, tandis que le monosélec- teur principal voit son circuit de déplacement avancer de cinq contacts. De cet- te manière, la bande sans fin est amenée à la passe suivante du programme utili- sé.
Cette suite d'opérations se répète jusqu'à la dernière passe d'un programme ou jusqu'à enfoncement du bouton de rappel. S'il s'agit d'un program- me de vingt passes, en actionnant une fois de plus le bouton MCB, la série d'opé- rations décrite est amorcée et l'actionnement de l'interrupteur "absence d'er- reur" fait avancer le monos.électeur de commande du contact 20 au contact 21 du banc 2. Le circuit de la résistance R de verrouillage est interrompu et une ten- sion positive est appliquée au monosélecteur de commande par ses contacts d'auto- avancement. Le monosélecteur de commande continue donc à avancer pas à pas jus- qu'au moment où le circuit de verrouillage est rétabli au contact 0.
Le monosé- lecteur principal continue son mouvement jusqu'à la position "attente", et l'en- semble est prêt à répéter le cycle des opérations.
Si un programme comprend moins de vingt passes, le lecteur lit le si- gnal de "fin de programme" sur la bande au moment où le bouton MCB est enfoncé après la dernière passe. Un relais court-circuite les contacts du bouton de rap- pel et enclenche RL2. RL2 reste enclenché par ses contacts normalement ouverts et le banc 1. Les contacts inverseurs de RL2 ramènent la connexion de la bobine du monosélecteur de commande au balai du banc 1. Le monosélecteur de commande reste en fonctionnement cependant, parce que du courant arrive toujours à sa bo- bine par le banc 2 et.par R. Quand l'interrupteur "absence d'erreur" s'ouvre, ce courant est interrompu et le monosélecteur de commande avance automatiquement et rapidement jusqu'au contact 0. A hauteur du contact 0, l'alimentation est cou- pée et RL2 déclenche.
Le monosélecteur principal suit et l'ensemble est à nouveau prêt à repéter le cycle des opérations.
Il est à remarquer qu'en actionnant le bouton MCB après la dernière
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passe d'un programme, il est. possible aussi bien de lire une information de posi- tion qu'une "fin de programme" sur la bande. Il est utile de percer, à cet en- droit, des caractères correspondant à l'écartement maximum de n'importe quel programme. Le tempe nécessaire aux opérations de. laminoir pour changer les lin- gots est alors utilisé de façon avantageuse en ce qu'on profite de ce temps pour écarter les cylindres au maximum.
Un contact supplémentaire normalement fermé de RL1 peut être utilisé pour éteindre les lampes de numéro de passe ou d'attente quand ce relais est actionné de façon que, lorsque le panneau indicateur indique la position d'attente ou un numéro de passe, l'opérateur sache que les cylindres sont effectivement dans cette position.
Les bornes H de la fig. 3 sont reliées au circuit d'avancement. En fonctionnement, le monosélecteur tourne et balaie successivement ses différents contacts jusqu'à ce qu'il trouve un circuit fermé entre les bornes H, moment au- quel un relais à grande vitesse ouvre le circuit du moteur et libère un cliquet bloquant le rotor dans cette position.
La description ci-dessus suppose qu'on utilise un servo-mécanisme du type analogique conventionnel. Il est évident, qu'un servo-mécanisme du type di- gital peut aussi être utilisé; dans ce cas, il n'y a plus de nécessité d'utili- ser le convertisseur digital-analogique.
Un fonctionnement entièrement automatique du laminoir peut être obte- nu sans difficulté pour chaque lingot, en remplaçant le bouton MCB par un relais commandé par l'équipement de manipulation. A la fin de chaque passe, la hauteur des cylindres est alors réglée automatiquement et le lingot retourné. Un circuit de verrouillage commandé par l'interrupteur "absence d'erreur", empêche l'arrivée prématurée du lingot à hauteur des cylindres.
L'appareil de commande de séquences d'opérations décrit ci-avant peut être utilisé pour effectuer des opérations successives séparées par des inter- valles de temps variables. Dans ce cas, les caractères percés dans la bande spé- cifient la ou les opérations à effectuer et choisissent aussi un intervalle de temps pré-réglé parmi plusieurs. Ceci peut se faire à l'aide d'une minuterie qui se met en marche au moment de la lecture de la bande, une impulsion d'avancement étant envoyée au lecteur à la fin de l'intervalle de temps choisi. Ou bien, l'in- tervalle de temps réel requis peut être perforé dans la bande sous forme digita- le en même temps que l'opération à effectuer. Ceci est une solution de plus gran- de souplesse qui peut être préférable dans le cas d'un processus comportant un grand nombre d'intervalles de temps différents.
Une autre application est la commande simultanée de plusieurs parties différentes d'équipement. S'il n'y a pas plus de quatre parties d'équipement par exemple, les instructions de commande pour toutes les parties peuvent être lues simultanément en une position du lecteur, deux bandes étant utilisées s'il le faut. Pour un plus"grand nombre d'équipements, il est plus intéressant de lire les instructions séquentiellement, en faisant avancer le lecteur de bande pas à =pas entre chaque lecture. A la fin du groupe, l'opérateur attend la fin de l'opé- ration commandée avant de lire le groupe suivant.