FR2575842A1

FR2575842A1 - Device for computerised driving of automated machines

Info

Publication number: FR2575842A1
Application number: FR8500153A
Authority: FR
Inventors: Jean-Luc Kieny
Original assignee: FMS
Current assignee: FMS
Priority date: 1985-01-04
Filing date: 1985-01-04
Publication date: 1986-07-11
Also published as: FR2575842B1

Abstract

Device for driving machines termed automated, in order to determine for them the conditions in which their functions are carried out, according to the various constraints, to which they are subjected, characterised in that it consists of a microprocessor associated with three data bases, namely an ''electronic dictionary'', containing the conventional translation of each instruction into assembly language, an electronic function analyzer and an ''electronic table'' for the fixed data, that is to say for the precautions conventionally necessary to avoid errors.

Description

La présente invention concerne les machines dites "automatisées", c'est-à-dire assurant un certain nombre de fonctions, le plus souvent mécaniques, par exemple l'usinage de pièces, l'assemblage de pièces, le dosage de produits, le contrôle du déroulement d'une série d'interventions, le contrôle des résultats, le classement, le stockage et analogues, mais pouvant également être physiques, par exemple le contrôle des traitements thermiques, ou chimiques, par exemple l'action sur des réactions endothermiques ou exothermiques, cette énumération de fonctions n'étant donnée qu a titre d'exemples et n'ayant aucun caractère limitatif, compte-tenu du champ extrêmement vaste de ces machines. The present invention relates to so-called "automated" machines, that is to say ensuring a certain number of functions, most often mechanical, for example machining of parts, assembly of parts, dosing of products, control of the progress of a series of interventions, control of the results, classification, storage and the like, but which may also be physical, for example the control of thermal or chemical treatments, for example the action on endothermic reactions or exothermic, this enumeration of functions being given only by way of examples and having no limiting character, taking into account the extremely vast field of these machines.

Le but de l'invention est un nouveau dispositif permettant de résoudre le problème du "pilotage" de ces machines, c'està-dire pour en déterminer les conditions dans lesquelles lesdites fonctions sont assurées, en assistant ou même en annulant toute intervention humaine, et cela en fonction de toutes les contraintes, à savoir l'environnement industriel, les informations reçues par des capteurs et les eléments dits "actionneurs", c'est-à-dire les moteurs,relais, électrovannes, vérins et organes analogues. The object of the invention is a new device making it possible to solve the problem of "piloting" these machines, that is to say to determine the conditions under which said functions are ensured, by assisting or even canceling any human intervention, and this according to all the constraints, namely the industrial environment, the information received by sensors and the so-called "actuator" elements, that is to say the motors, relays, solenoid valves, jacks and the like.

Actuellement, la solution adoptée consiste à associer un dispositif électronique à une programmation, permettant d'imposer à la machine d'une part les variables que constituent les interventions précitées, et d'autre part lesdites contraintes, par l'intermédiaire de l'analyse des fonctions sous forme de schémas désignés par "graphes", qui doivent ensuite être traduits en "langage automate", c'est-à-dire exprimées dans un code approprié au système de commande des organes de la machine, ce système assurant ensuite la gestion de la structure de l'automate qui accomplit alors sa "tache automatique". Currently, the solution adopted consists in associating an electronic device with a programming, making it possible to impose on the machine on the one hand the variables which constitute the abovementioned interventions, and on the other hand said constraints, by means of the analysis functions in the form of diagrams designated by "graphs", which must then be translated into "automaton language", that is to say expressed in a code suitable for the control system of the organs of the machine, this system then ensuring the management of the structure of the automaton which then accomplishes its "automatic task".

Dans la pratique, une telle programmation exige un travail considérable qui dès que le programme atteint un certain volume, devient pratiquement impossible à traiter. In practice, such programming requires considerable work which, as soon as the program reaches a certain volume, becomes practically impossible to process.

Un premier progrès, tendant à surmonter cet inconvénient, a consisté à utiliser un nouveau langage, dit "assembleur", qui, en abbréviant l'instruction, est plus commode à traiter. Toutefois, ce moyen, outre le temps et les efforts qu'il implique, présente deux inconvénients. Le premier est inhérent à la nature même de ce travail qui fait intervenir inévitablement le savoir faire et les connaissances approfondies du programmateur, qualités irremplaçables et obligatoires. Le second est de laisser encore la place à des erreurs pratiquement indécelables, et de ne pas tenir compte des parasites, encore moins décelables puisqu'inconnus. A first progress, tending to overcome this drawback, consisted in using a new language, called "assembler", which, by abbreviating instruction, is more convenient to deal with. However, this means, in addition to the time and effort involved, has two drawbacks. The first is inherent in the very nature of this work, which inevitably involves the know-how and in-depth knowledge of the programmer, irreplaceable and compulsory qualities. The second is to leave room for practically undetectable errors, and to ignore parasites, even less detectable since they are unknown.

Un second progrès a consisté dans la création d'un langage d'automate utilisant cette fois des "macro-instructions correspondant à des fonctions déterminées, et limité à ces fonctions. Cette limitation n'autorise ni modification, ni complément, ni surtout de structuration, c'est-à-dire ne permet pas de tenir compte des fonctions multitaches. Au surplus, ce langage, bien que différent du précédent, n'en implique pas moins un savoir faire aussi profond et propre à l'opérateur. A second progress consisted in the creation of a language of automaton using this time "macro-instructions corresponding to determined functions, and limited to these functions. This limitation does not authorize any modification, neither complement, nor especially of structuring , that is to say, does not allow multitasking functions to be taken into account.Moreover, this language, although different from the previous one, nonetheless implies a know-how as deep and specific to the operator.

La présente invention élimine ces inconvénients des systèmes antérieurs, grâce à un dispositif nouveau, consistant en un microprocesseur associé trois banques de données, à savoir un "dictionnaire électronique" contenant la traduction classique de chaque instruction en langage assembleur, un analyseur électronique de fonctions et une "table électronique" des données figées, ctest-à-dire des précautions nécessaires classi- ques pour éviter les erreurs. The present invention eliminates these drawbacks of previous systems, thanks to a new device, consisting of a microprocessor associated with three databases, namely an "electronic dictionary" containing the classic translation of each instruction in assembly language, an electronic function analyzer and an "electronic table" of frozen data, that is to say, the necessary conventional precautions to avoid errors.

Cette association reçoit les informations contenues dans'les "graphes", sous forme claire, et le microprocesseur explore systématiquement, en fonction de ces informations, le contenu des trois banques de données, de manière à en réunir les possibilités (contraintes constantes) et les informations spécifiques (contraintes partielles), pour en déduire une information exprimée en "langage machine", directement compréhensible par le microprocesseur. This association receives the information contained in the "graphs", in clear form, and the microprocessor systematically explores, based on this information, the content of the three databases, so as to combine the possibilities (constant constraints) and the specific information (partial constraints), to deduce information expressed in "machine language", directly understandable by the microprocessor.

En d'autres termes, l'invention consiste à réunir dans des banques de données constamment associées à un microprocesseur, toutes les informations connues constituant habituellement le savoir-faire auquel le programmateur doit à chaque fois faire appel, de manière à éliminer l'intervention du programmateur à ce niveau, l'opérateur n'ayant qu'à taper sur un clavier les données de chaque "grafeet" correspondant aux fonctions analysées pour un problème donné, pour obtenir directement, à la sortie du dispositif un programme machine optimisé, et qui gère de façon entiàrement automatique les fonctions multitaches. In other words, the invention consists in bringing together in databases constantly associated with a microprocessor, all the known information usually constituting the know-how to which the programmer must invoke each time, so as to eliminate the intervention. of the programmer at this level, the operator only having to type on a keyboard the data of each "grafeet" corresponding to the functions analyzed for a given problem, to obtain directly, at the output of the device, an optimized machine program, and which manages multitasking functions fully automatically.

Pour la mise en pratique de ce procédé, un problème d'automatisme à résoudre ayant été transcrit en diagrammes fonctionnels (graphes), l'invention consiste à écrire non plus un programme unique tenant compte à l'avance de toutes les possibi lités, cette appréciation humaine, par le programmeur, étant nécessairement limitée, mais autant de petits programmes simples que de "sous-tâches", et à analyser automatiquement le programme source, pour le re-écrire en programme optimisé, directement généré en langage machine (microprocesseur), sans aucune intervention du programmeur.Il n'y a plus alors qu'à exécuter le programme ainsi "idéalise", qui nra plus d'autre lien avec le programme tel qu'il a été écrit que les fonctions à accomplir, au lieu des problèmes d'interprétation et de compilation posés par les procédés antérieurs. For the practice of this method, a problem of automatism to be solved having been transcribed into functional diagrams (graphs), the invention consists either of writing a single program taking into account in advance all the possibilities, this human appreciation, by the programmer, being necessarily limited, but as many small simple programs as "subtasks", and to automatically analyze the source program, to rewrite it as an optimized program, directly generated in machine language (microprocessor) , without any intervention from the programmer. Then there is more than to execute the program thus "idealizes", which will no longer have any other link with the program as it was written than the functions to be performed, instead interpretation and compilation problems posed by the previous processes.

En fait, on peut considérer qu'alors que les multitaches devenaient impossibles au-delà d'une certaine complexité dans la technique antérieure, grâce à l'invention, les multitaches deviennent implicites, automatiques et illimités. In fact, it can be considered that while multitasking became impossible beyond a certain complexity in the prior art, thanks to the invention, multitasking becomes implicit, automatic and unlimited.

A titre d'exemple d'illustration, on va décrire l'application du procédé selon l'invention à un cas excessivement simple, à savoir la commande du déplacement d'un chariot d'un point à un autre d'une voie de roulement, comme représenté sur la figure 1. As an example of illustration, the application of the method according to the invention will be described in an excessively simple case, namely the control of the movement of a carriage from one point to another on a track. , as shown in Figure 1.

Il s'agit bien entendu d'un cas abstrait de la plus extrême simplicité : un chariot 1 actionné par un moteur électrique étant situé dans une position initiale donnee entre deux positions de fin de course (FDCG = fin de course gauche et EDCD = fin de course droite), on doit faire executer par le système de commande de déplacement de cé chariot les fonctions programmées de manière à amener le chariot dans une position différente donnée. This is of course an abstract case of the most extreme simplicity: a carriage 1 actuated by an electric motor being located in an initial position given between two end positions (FDCG = left end position and EDCD = end right stroke), the programmed functions must be executed by the movement control system of this carriage so as to bring the carriage to a different given position.

L'écriture du programme correspondant à cette opération, pourtant extrêmement simple, exige en langage "Assembleur" 1002 lignes. The writing of the program corresponding to this operation, however extremely simple, requires in language "Assembler" 1002 lines.

La transcription en graphes des fonctions à accomplir est relativement très simple, comme l'illustrent les figures 2-3 et 4, qui correspondent respectivement à la phase d'initialisation, aux opérations principales et au comptage des impulsions du codeur. The transcription into graphs of the functions to be performed is relatively very simple, as illustrated in FIGS. 2-3 and 4, which correspond respectively to the initialization phase, to the main operations and to the counting of the pulses of the coder.

L'élaboration de ces trois graphes ne présente pas d'originalité en elle-même, et peut être utilisée pratiquement dans toutes les analyses d'automatisme industriel. The development of these three graphs is not original in itself, and can be used practically in all analyzes of industrial automation.

Toutefois, alors que, dans leur application actuelle ces trois graphes doivent être considérés globalement et transmis en programme en tenant compte de toutes les interactions possibles, dans chaque machine, au contraire, selon l'invention, ils peuvent être introduits individuellement dans la machine, ce qui n'exclue pas les possibilitésde synchronisation automatique. However, while in their current application these three graphs must be considered globally and transmitted in program taking into account all the possible interactions, in each machine, on the contrary, according to the invention, they can be introduced individually into the machine, which does not exclude the possibilities of automatic synchronization.

En d'autres termes, selon l'invention, l'opérateur n a plus à se préoccuper d'une transposition des graphes en vue de leur exploitation, tandis que, jusqu'à présent, en posses-sion desdits graphes, il devait procéder à l'écriture du programme complet correspondant à ces graphes. In other words, according to the invention, the operator no longer has to worry about transposing the graphs with a view to their exploitation, whereas, until now, in possession of said graphs, he had to proceed with writing the complete program corresponding to these graphs.

Pour cela, la fabrication du programme est faite, non plus par ltopérateur faisant appel à son expérience humaine, mais par l'ordinateur lui-même, sans lequel ont été introduits toutes les données nécessaires, comme il a été exposé au début de la présente description. For this, the manufacturing of the program is made, no longer by the operator calling upon his human experience, but by the computer itself, without which all the necessary data have been introduced, as it was explained at the beginning of this description.

Claims

CLAIMS.

1. Device for controlling so-called automated machines, to determine the conditions under which their functions are ensured, according to the various constraints which they undergo, characterized in that it consists of a microprocessor associated with three databases, to know an "electronic dictionary", containing the classic translation of each instruction in assembly language, an electronic function analyzer, and an "electronic table" of frozen data, that is to say conventional necessary precautions to avoid errors.

2. Device according to claim 1, characterized in that the association of these three databases receives the information contained in the classic "graphs", iemicroprocessor systematically exploring the content of these three banks, so as to bring together the possibilities "constant constraints", and specific information "partial constraints", to deduce information expressed in machine language directly understandable by the microprocessor.