CH652871A5 - Dispositif de commande d'un moteur electrique. - Google Patents
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Description
La présente invention concerne un dispositif de commande d'un moteur électrique destiné à entraîner en rotation l'arbre d'entraînement d'un élément déplaçable, tel que store, tableau publicitaire, écran de cinéma, comportant, d'une part, un dispositif d'arrêt, destiné à interrompre automatiquement la rotation du moteur après un certain déplacement angulaire de l'arbre d'entraînement, effectué dans l'un quelconque des deux sens de rotation, et, d'autre part, des moyens de réglage des positions angulaires d'arrêt désirées, et des moyens de commande de la rotation du moteur constitués par des moyens de commutation.
Dans un dispositif de commande connu de ce genre, tel que celui décrit dans le brevet français N° 2455695, le dispositif d'arrêt destiné
à interrompre la rotation du moteur après un certain déplacement angulaire de l'arbre d'entraînement est un dispositif mécanique logé dans le corps du moteur qui est tubulaire. Ce dispositif est prévu pour actionner un interrupteur de coupure de l'alimentation du moteur, uniquement lorsque l'élément déplaçable, store à rouleau ou volet roulant, etc., occupe l'une quelconque de ses deux positions extrêmes, complètement fermée ou complètement ouverte. Bien qu'un tel dispositif de commande comporte un dispositif de réglage de ces deux positions beaucoup plus facile à actionner que ceux existant antérieurement, il est cependant nécessaire d'actionner manuellement deux éléments de réglage qui sont disposés à une extrémité du moteur lui-même, ce qui n'est pas une opération toujours facile lorsque le moteur de l'arbre d'entraînement qu'il doit entraîner est fixé par exemple sur la façade d'un immeuble. En outre, parce que le dispositif d'arrêt est mécanique,.la présence de nombreux composants, réalisés le plus souvent en matière thermoplastique moulée,
ainsi que celle de jeux nécessaires au fonctionnement d'un tel dispositif nuisent dans une certaine mesure à la précision de l'arrêt du moteur.
Le dispositif de commande selon l'invention est caractérisé en ce que son dispositif d'arrêt comporte un dispositif générateur d'impulsions asservi en rotation, par exemple par une liaison cinématique, avec l'arbre d'entraînement, et prévu pour délivrer en permanence un signal à une unité logique de traitement reliée, par l'intermédiaire d'une interface d'entrée/sortie, aux bornes dudit dispositif générateur d'impulsions et, par l'intermédiaire d'une interface de sortie, au moteur électrique. Les moyens de réglage des positions angulaires d'arrêt de l'arbre d'entraînement sont constitués par des moyens de commutation reliés, par l'intermédiaire d'une interface d'entrée, à l'unité logique de traitement, pour mettre en mémoire dans la mémoire de travail de celle-ci les positions angulaires d'arrêt désirées. Une mémoire non volatile effaçable et programmable électriquement ou un accumulateur sont reliés à l'unité logique de traitement pour sauvegarder les positions angulaires d'arrêt, en cas de coupure de l'alimentation électrique. L'unité logique de traitement est prévue pour, d'une part, analyser en permanence le signal délivré par le dispositif générateur d'impulsions, calculer la position angulaire de l'arbre d'entraînement et la comparer à la ou aux positions angulaires d'arrêt désirées et, d'autre part, interrompre la rotation du moteur dès qu'il y a identité entre la position calculée et la position angulaire d'arrêt désirée.
La présente invention permet de réaliser un dispositif de commande de moteur électrique qui, tout en étant très compact et susceptible d'être logé à l'intérieur du carter dudit moteur, peut, à la demande, commander l'arrêt de ce moteur dans des positions de l'élément déplaçable autres que les deux positions extrêmes, et peut avoir toutes ses positions d'arrêt réglées à distance sans intervention manuelle sur le moteur même, ces positions d'arrêt étant ensuite indéréglables même en cas de coupure de l'alimentation électrique, et même en cas d'actionnement manuel d'un dispositif de commande auxiliaire pendant ladite coupure.
Le dispositif de commande améliore en outre les performances du dispositif d'arrêt: capacité en nombre de tours de l'arbre d'entraînement, précision des positions d'arrêt, reproductibilité de ces arrêts. De plus, à un tel dispositif d'arrêt peuvent facilement être intégrées des fonctions complémentaires permettant de commander le moteur électrique, à volonté soit seul, soit avec d'autres, sans que les moyens de commande supplémentaires augmentent l'encombrement du dispositif de commande.
Le dessin annexé illustre, à titre d'exemple, une forme d'exécution de la présente invention.
La fig. 1 représente schématiquement en perspective le dispositif de commande, logé dans son motoréducteur tubulaire.
La fig. 2 représente schématiquement, en coupe longitudinale, le même dispositif de commande.
La fig. 3 représente schématiquement le même mode de réalisation.
La fig. 4 représente schématiquement, en perspective, le même mode de réalisation.
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La fig. 5 représente le schéma électrique du même mode de réalisation.
La fig. 6 représente le diagramme des programmes contenus dans la mémoire ROM du microcalculateur constituant l'unité logique de traitement.
Tel qu'il est représenté sur les fig. 1 à 4, le dispositif de commande du moteur électrique est supporté par un circuit imprimé 1 qui est logé à l'intérieur du moteur électrique qui est destiné à entraîner en rotation l'arbre d'entraînement d'un élément déplaçable.
Dans cet exemple, le moteur électrique est du type tubulaire et le dispositif de commande est disposé dans le tube-carter entre le moteur proprement dit 2 et la partie extrême 3 du moteur, destinée à être fixée sur la maçonnerie. C'est de cette partie 3 que sort le câble mul-ticonducteur 4 d'alimentation et de commande du motoréducteur.
Le dispositif de commande comporte un dispositif d'arrêt destiné à interrompre la rotation du moteur après un certain déplacement angulaire de l'arbre d'entraînement, effectué dans l'un quelconque des deux sens de rotation. Ce dispositif d'arrêt comporte un codeur de position angulaire 11 associé à un dispositif générateur d'impulsions 40 lié cinématiquement en rotation constamment avec l'arbre d'entraînement de l'élément déplaçable, constitué dans cet exemple par un tube 5 monté rotatif autour du tube-carter 6 du moteur 2. Le codeur 11 et le générateur d'impulsions 40 sont prévus pour délivrer en permanence des signaux codés numériquement, caractéristiques de la position angulaire de l'arbre d'entraînement 5, à une unité logique de traitement 12 reliée, par l'intermédiaire d'une interface d'entrée/sortie 13, aux bornes dudit codeur 11 et du générateur d'impulsions 40 et, par l'intermédiaire d'une interface de sortie 14, au moteur électrique 2.
Le dispositif de commande comporte en outre des moyens de commande de la rotation du moteur 2 et des moyens de réglage des positions angulaires d'arrêt désirées pour l'arbre d'entraînement 5, constitués par des moyens de commutation MI, DI, RG, SEI, SE2. Ces moyens de commutation sont reliés, par l'intermédiaire d'une interface d'entrée 15, à l'unité logique de traitement 12.
Une mémoire non volatile effaçable et programmable électriquement 16 est reliée à l'unité logique de traitement 12, dans notre exemple par l'intermédiaire d'une interface-mémoire 17. Une alimentation 18 est reliée d'une part au secteur, d'autre part aux divers éléments constitutifs 11 à 17 (bornes Vdd, Vcc, Vss) auxquels elle fournit une tension continue.
Le dispositif de commande représenté schématiquement sur les fig. 1, 2 et 4 comporte dans cet exemple trois disques 21, 22 et 23 disposés coaxialement côte à côte autour d'un arbre 24 parallèle à l'axe du tube-carter 6. Les disques 22, 23, qui constituent le codeur de position angulaire 11, sont prévus pour être entraînés pas à pas d'une fraction de tour, d'un dixième de tour dans cet exemple, à chaque tour du disque précédent, sous l'effet de pignons de transfert 22' et 23'. Ce codeur 11 est destiné à indiquer en permanence la position angulaire de l'arbre d'entraînement 5. Chacun de ces disques 22 et 23 supporte un circuit imprimé, respectivement 19,20, entraîné en rotation par ces disques, muni de cinq pistes conductrices concentriques, dont une piste émettrice continue et quatre pistes réceptrices constituées de secteurs conducteurs discontinus, reliés électriquement à la piste émettrice, et séparés par des secteurs non conducteurs. Sur le circuit imprimé 1 sont fixées, en regard de chaque disque, cinq lames conductrices 22a, 22b, 22c, 22d, 22e pour le disque 22 et 23a, 23b, 23c, 23d, 23e pour le disque 23, en contact avec respectivement les cinq pistes de chacun des circuits imprimés 19 et 20. Lorsqu'on applique une tension de référence sur une des lames émettrices 22a ou 23a en contact avec les pistes émettrices, on recueille cette tension de référence sur celle des lames 22b à 22e ou 23b à 23e qui se trouve en contact avec un secteur conducteur des pistes réceptrices. En fonction de la longueur des secteurs conducteurs et de leur position angulaire sur les pistes réceptrices, on réalise un codage angulaire de chaque disque, sous la forme d'une tension de référence, présente ou absente sur les quatre extrémités des lames 22b à 22e pour le disque 22 et 23b à 23e pour le disque 23. Ce code est un code numérique sur quatre bits (chaque bit correspondant à l'extrémité d'une lame réceptrice) pour chaque disque, et les secteurs sont ainsi, dans l'exemple de réalisation, conçus pour fournir dix codes différents de sorte que l'information présente sur les extrémités, liées au circuit imprimé 1, des lames 22b à 22e et 23b à 23e donne une information de position angulaire avec une précision d'un dixième de tour. A chaque demi-tour de l'arbre d'entraînement 5, le disque 22 effectue une rotation d'un dixième de tour, le disque 23 étant entraîné lui-même d'un dixième de tour chaque fois que le disque 22 effectue un tour complet. Ainsi, sur les huit extrémités des lames réceptrices 22b à 22e et 23b à 23e, on dispose d'une information numérique sur huit bits qui codent la position de l'arbre d'entraînement 5 avec une précision d'un demi-tour et une capacité maximale de cinquante tours de l'arbre d'entraînement 5. Les extrémités des lames émettrices 22a et 23a sont reliées électriquement, par l'intermédiaire de pistes conductrices placées sur le circuit imprimé 1, respectivement à des bornes 38a et 38b, les extrémités des lames réceptrices 22b à 22e et 23b à 23e étant reliées électriquement deux à deux entre elles (22b avec 23b, etc.) et reliées, par l'intermédiaire de pistes conductrices du circuit imprimé 1, respectivement à des bornes 37b à 37e.
Le premier disque 21 est hé cinématiquement constamment à l'arbre d'entraînement 5 par l'intermédiaire de pignons dentés dont le dernier 25 est en prise avec les dents d'une couronne dentée 26 solidaire de l'arbre d'entraînement 5. Par ailleurs, cet arbre d'entraînement tubulaire 5 est lié cinématiquement à l'arbre 27 du moteur 2 (fig. 2) par l'intermédiaire d'un disque d'entraînement 28. Le premier disque 21, qui comporte des fentes 29 disposées radialement (fig. 4), fait partie du dispositif générateur d'impulsions 40 comportant également un capteur constitué, dans notre exemple, d'un élément optoélectronique 30 comportant un émetteur 31 et un récepteur 32 disposés vis-à-vis des fentes 29 de part et d'autre du disque 21. Pendant la rotation du disque 21, le faisceau lumineux émis par l'émetteur 31 est transmis au récepteur 32 chaque fois qu'une fente se trouve sur le trajet lumineux, ou bien est interrompu par le disque, ce qui a pour effet de générer des impulsions électriques sur la sortie du récepteur 32, dont la fréquence est fonction du nombre de fentes et de la vitesse de rotation du disque 21. Ce dispositif générateur d'impulsions 40 est destiné à fournir à l'unité logique de traitement 12 une information permettant à celle-ci de calculer la position angulaire précise de l'arbre 5 à l'intérieur du demi-tour, dans notre exemple, indiqué par le codeur de position angulaire 11. Le dispositif émetteur 31 et la sortie du récepteur 32 sont reliés électriquement à des bornes, respectivement 38c et 37b.
L'unité logique de traitement 12 est constituée dans notre exemple par un microcalculateur Texas Instruments TMS 1100. Celui-ci comporte des bornes d'entrée Kl, K2, K4 et K8, des bornes de sortie R0 à RIO groupées sur un premier registre R, et des bornes de sortie 02 à 07 groupées sur un deuxième registre O.
Les bornes 37b, 37c, 37d, 37e et 38a, 38b, 38c sont reliées respectivement aux bornes d'entrée Kl, K2, K4, K8 et aux bornes de sortie R4, R5, R6 de l'unité logique de traitement 12, par l'intermédiaire d'éléments d'adaptation d'entrée et d'éléments d'adaptation de sortie faisant partie de l'interface d'entrée/sortie 13. Chaque élément d'adaptation d'entrée est constitué, par exemple, par un transistor 41 dont la base est reliée, par l'intermédiaire d'une résistance 42, à l'une des bornes 37 et, par l'intermédiaire d'une résistance de polarisation 43, à la borne Vdd de l'alimentation. Le collecteur du transistor 41 est relié à l'entrée Kl et son émetteur à la sortie R3, elle-même reliée à la borne Vss de l'alimentation par une résistance de charge 44. Les éléments d'adaptation de sortie sont constitués respectivement, par exemple, par des transistors 45, 46, 47 dont les bases sont respectivement reliées aux bornes de sortie R4, R5 et R6; chaque collecteur est relié à la borne Vdd âe l'alimentation de chaque émetteur qui est relié à la borne Vss de l'alimentation par l'intermédiaire d'une résistance de charge 48. Les émetteurs des transistors 45, 46, 47 sont reliés respectivement également aux bornes 38a, 38b, 38c du codeur.
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Les sorties R8, R9 de l'unité logique de traitement 12 sont reliées respectivement à deux organes de puissance faisant partie de l'interface de sortie 14; chacun d'eux est constitué d'un transistor 49 dont la base est reliée à la borne R8 ou R9 par l'intermédiaire d'une résistance 50, et à la borne Vss de l'alimentation par l'intermédiaire d'une résistance de polarisation 51. L'émetteur de chacun de ces transistors est relié à la borne Vss de l'alimentation et le collecteur est relié à la borne Vdd par l'intermédiaire de la bobine 52 d'un relais dont le contact 53 commande, par sa fermeture, la mise sous tension du moteur électrique 2. Le contact 53 commande le moteur dans un premier sens de rotation; le contact 53' le commande dans l'autre sens.
Tel qu'il est représenté sur la fig. 5, le microcalculateur 12 comporte un registre d'adresse d'instructions 54 relié à une mémoire ROM 59 dans laquelle sont mémorisées les suites d'instructions correspondant aux programmes qui doivent être exécutés par ce microcalculateur 12. La mémoire ROM 59 comprend principalement quatre programmes distincts (fig. 6): un programme PI d'initialisation, un programme P2 de gestion des entrées, un programme P3 de commande du moteur et un programme P4 de réglage des positions d'arrêt.
Une mémoire RAM 58, utilisée pour stocker les données temporairement, est reliée au registre d'adressage 54 et à une unité arithmétique et logique 55 capable de réaliser les opérations demandées par les instructions et de commander l'enchaînement des différents cycles exigés par ces instructions. L'unité arithmétique et logique 55 est capable également de lire les niveaux logiques des entrées Kl, K2, K4 et K8. Cette RAM contient en particulier une zone de mémorisation des positions d'arrêt prévues.
Un réseau de sortie 56 est relié au registre d'adressage 54 et aux sorties R0 à R9. Ce réseau de sortie 56 est constitué par les circuits de commutation permettant de positionner séparément chacune des sorties R0 à R9 aux niveaux logiques 0 ou 1. Un deuxième réseau de sortie 57 est relié à l'unité arithmétique et logique 55 et aux sorties 02 à 07. Ce réseau de sortie 57 est constitué par les circuits de commutation permettant de positionner l'ensemble des sorties 02 à 07 aux niveaux logiques 0 ou 1 à travers un réseau logique programmable.
Une mémoire non volatile effaçable et programmable électriquement 16, constituée par exemple par un circuit intégré Motorola MCM 2801, est reliée d'une part aux sorties 02 à 07, d'autre part à l'entrée Kl du microcalculateur 12 par l'intermédiaire de l'interface 17. Son rôle est de conserver en mémoire les positions angulaires d'arrêt prévues, pendant des coupures même prolongées de l'alimentation.
Cette mémoire 16, à entrée/sortie série, est organisée en seize mots de seize bits. Une borne ADQ est utilisée pour le transfert en série de l'adresse et des données. Cette borne est reliée d'une part à la sortie 04 du microcalculateur 12 par l'intermédiaire d'un diviseur de tension constitué des résistances 60 et 61, d'autre part à l'entrée Kl du microcalculateur par l'intermédiaire de deux transistors interfaces 62 et 63, la base du transistor 62 étant reliée à la borne ADQ par l'intermédiaire d'une résistance 64. L'émetteur de ce transistor est relié à la borne Vss de l'alimentation. Son collecteur est relié d'une part à la borne Vdd par l'intermédiaire d'une résistance de polarisation 65, d'autre part, par l'intermédiaire d'une résistance 66, à la base du transistor 63. L'émetteur de celui-ci est relié à la sortie R2 du microcalculateur 12, elle-même reliée à la borne Vss à travers une résistance de charge 67. Le collecteur du transistor 63 est relié à l'entrée Kl du microcalculateur 12.
Les bornes CTR1, CTR2, CTR3 de la mémoire 16 sont reliées respectivement aux bornes 05, 06, 07 par l'intermédiaire de ponts diviseurs faisant partie de l'interface 17, chacun d'eux étant constitué de deux résistances 68, 69. Ces bornes sont destinées à sélectionner le mode de fonctionnement de la mémoire 16.
La borne C de la mémoire 16 est reliée au collecteur d'un transistor 70, lui-même relié à la borne Vcc par l'intermédiaire d'une résistance de charge 71. L'émetteur de ce transistor est relié à la borne Vss. Sa base est reliée, d'une part, à la borne Vcc par l'intermédiaire d'une résistance de polarisation 72 et, d'autre part, à la borne 03 par l'intermédiaire d'une résistance 73 et d'un condensateur 74, cette borne 03 étant reliée à la borne Vss par l'intermédiaire d'une résistance de charge 75. Les éléments 70 à 75, qui font partie de l'interface 17, constituent un générateur d'impulsions d'horloge pour la mémoire 16, déclenché par le passage de la sortie 03 du niveau logique 1 au niveau logique 0.
La borne S de la mémoire 16 est reliée au collecteur d'un transistor 76, lui-même relié à la borne Vcc à travers une résistance 77. L'émetteur du transistor 76 est relié à la borne Vss. Sa base est reliée, d'une part, à la borne Vss par l'intermédiaire d'une résistance 78 de polarisation et, d'autre part, à la borne 02 du microcalculateur 12 par l'intermédiaire d'une résistance 79. Les éléments 76 à 79, qui font partie de l'interface 17, constituent un inverseur adaptateur de tension assurant, ou non, la mise en service de la mémoire 16, suivant le niveau logique imposé sur la sortie 02 du microcalculateur 12.
Les moyens de commutation MI et DI prévus pour commander la rotation du moteur, respectivement dans les deux sens de rotation, sont constitués par des boutons-poussoirs dont l'une des bornes est reliée à la borne Vss de l'alimentation et dont l'autre borne est reliée à l'une des bornes d'entrée, respectivement Kl, K2, du microcalculateur 12, par l'intermédiaire d'un élément d'interface faisant partie de l'interface d'entrée 15. Cet élément d'interface comporte des composants 41', 42' et 43', similaires respectivement aux composants 41, 42 et 43.
Un commutateur RG de fonction, constitué par exemple par un interrupteur à deux positions fixes, a une de ses bornes reliée à la borne Vss de l'alimentation et son autre borne reliée à l'entrée Kl par l'intermédiaire d'un élément d'interface 41', 42', 43'. Ce commutateur est destiné à permettre la transformation des moyens de commutation MI, DI en moyens de réglage des positions angulaires d'arrêt de l'arbre d'entraînement 5.
Sans qu'il soit nécessaire d'ajouter des éléments constituants supplémentaires, le dispositif de commande objet de l'invention peut être aménagé pour remplir des fonctions supplémentaires: assurer la sécurité dans le cas où l'élément déplaçable rencontre un obstacle, permettre une commande simultanée de plusieurs moteurs. A cet effet, des moyens de commutation supplémentaires SEI, SE2 sont reliés respectivement aux entrées K2, K4 par l'intermédiaire d'un élément d'interface 41', 42', 43'. Les moyens de commutation SEI, SE2 sont par exemple des contacts prévus dans une barre palpeuse disposée à l'avant de l'élément déplaçable. Le contact SEI est prévu uniquement pour arrêter le moteur lorsque la barre palpeuse rencontre un obstacle; le contact SE2 est prévu pour inverser, dans la même situation, le sens de déplacement de l'élément déplaçable.
D'autres moyens de commutation supplémentaires MG, DG et MA sont reliés respectivement aux entrées K2, K4 et K8, par l'intermédiaire d'un élément d'interface 41', 42', 43'. Les deux premiers sont destinés à commander plusieurs moteurs par l'intermédiaire de plusieurs dispositifs de commande similaires à celui décrit dans la présente invention. Le moyen de commutation MA (M=manuel, A=automatique), suivant sa position, donne des priorités différentes aux moyens de commutation MG, DG sur les moyens de commutation MI, DI. Un tel dispositif de commande est décrit dans la demande de brevet français N° 81.14623 du même déposant. Les fonctions supplémentaires peuvent ainsi être assurées en même temps que les fonctions de commande de la rotation du moteur, et d'arrêt de celui-ci, par un seul microcalculateur dont les programmes contenus dans la mémoire ROM 59 sont prévus pour gérer l'ensemble de ces fonctions. C'est là un avantage supplémentaire de la présente invention, puisque ces fonctions supplémentaires sont obtenues sans nécessiter un dispositif de commande (général/individuel) supplémentaire, sans que l'encombrement du dispositif de commande incorporé à chaque moteur s'en trouve augmenté.
Les programmes PI à P4 stockés dans la mémoire ROM 59 sont représentés sur la fig. 6. Le programme d'initialisation PI comporte
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des instructions dont la dernière précède la première instruction du sous-programme 81 de scrutation des entrées, faisant partie du programme P2 de gestion des entrées. La dernière instruction du sous-programme 81 précède la première instruction d'un sous-programme 82 qui teste le fait qu'au moins un moyen de commutation MI, DI, MG, DG, MA, SEI, SE2, RG a été actionné. La dernière instruction du sous-programme 82 est une instruction d'appel conditionnel à l'adresse de la première instruction du sous-programme 83 de lecture de la position donnée par le codeur 11, ou à l'adresse de la première instruction du sous-programme 84 qui teste la position du commutateur de fonction RG. La dernière instruction du sous-programme 83 est une instruction d'appel inconditionnel à la première instruction du sous-programme 81 de scrutation des entrées.
La dernière instruction du sous-programme 84 est une instruction d'appel conditionnel à l'adresse de la première instruction du sous-programme 85 de gestion des ordres reçus, faisant partie du programme P4 de réglage, ou à l'adresse de la première instruction du sous-programme 89 de gestion des ordres reçus, faisant partie du programme P3 de commande du moteur.
La dernière instruction du sous-programme 85 précède la première instruction du sous-programme 86 de lecture de la position donnée par le codeur 11 et par le générateur d'impulsions 40. La dernière instruction du sous-programme 86 précède la première instruction du sous-programme 87 de test de la position des interrupteurs MI, DI. La dernière instruction du sous-programme 87 est une instruction d'appel conditionnel à l'adresse de la première instruction du sous-programme 85, ou à l'adresse de la première instruction du sous-programme 88 d'enregistrement et de sauvegarde des positions de réglage. La dernière instruction du sous-programme 88 est une instruction d'appel inconditionnel à l'adresse de la première instruction du sous-programme 81.
La dernière instruction du sous-programme 89 de gestion des ordres reçus précède la première instruction du sous-programme 90 de lecture de la position donnée par le codeur. La dernière instruction du sous-programme 90 précède la première instruction du sous-programme 91 de comparaison de la position donnée par le codeur avec les positions d'arrêt enregistrées. La dernière instruction du sous-programme 91 précède la première instruction du sous-pro-gramme 92 d'exécution des ordres reçus. La dernière instruction du sous-programme 92 précède la première instruction du sous-pro-gramme 93 de test de l'arrêt du moteur. La dernière instruction du sous-programme 93 est une instruction d'appel conditionnel à l'adresse de la première instruction du sous-programme 89, ou à l'adresse de la première instruction du sous-programme 81.
A la mise sous tension du dispositif de commande ou à chaque remise sous tension, le microcalculateur 12 exécute le programme d'initialisation PI dont le rôle est de transférer à cet instant les données présentes dans la mémoire non volatile 16, dans la mémoire RAM 58.
Au repos, le microcalculateur 12 envoie des impulsions séquentielles sur les sorties de scrutation R0-R1, par l'intermédiaire du programme de scrutation 81. Le microcalculateur 12, en même temps qu'il envoie des impulsions, recueille d'une part sur la borne d'entrée Kl les informations relatives aux positions des deux interrupteurs MI, RG, d'autre part, sur les bornes d'entrée K2, K4, K8, les informations relatives aux positions des interrupteurs respectivement DE et SEI, MG et SE2, DG et MA par l'intermédiaire de l'interface d'entrée 15. Aucun moyen de commutation n'étant actionné, le sous-programme 83 de lecture de la position donnée par le codeur 11 et par le générateur d'impulsions 40 est exécuté, des impulsions séquentielles étant envoyées sur les sorties R4, R5, R6 en maintenant la sortie R3 au niveau logique 1, tandis que des informations relatives à la position angulaire indiquée par le codeur 11 et par le générateur d'impulsions 40 sont recueillies sur les entrées Kl, K2, K4 et K8 et transférées dans la RAM 58 du microcalculateur 12.
Pour effectuer le réglage d'une première position d'arrêt extrême de l'élément déplaçable, l'opérateur ferme l'interrupteur RG et l'interrupteur MI. La fermeture de ces interrupteurs est lue par le microcalculateur sur l'entrée Kl par le programme de scrutation 81. Le sous-programme 82 teste que l'interrupteur MI est actionné, et le sous-programme 84 teste que le commutateur RG est en position fermée. Le sous-programme 85 de gestion des ordres reçus provoque la mise au niveau logique 1 de la sortie R8, ce qui a pour effet l'alimentation de la bobine 52 et la fermeture du contact 53, l'alimentation du moteur dans un premier sens de rotation et le déplacement de l'élément déplaçable vers sa première position extrême d'arrêt. Le codeur 11 et le générateur d'impulsions 40 sont entraînés en même temps par l'arbre d'entraînement 5. Tant que l'interrupteur MI est maintenu fermé, le programme 86 lit la position angulaire donnée par le codeur 11 et par le générateur d'impulsions 40, le programme 87 teste que l'interrupteur MI est fermé et renvoie le programme à l'adresse de la première instruction du sous-programme 85. Pour atteindre de façon précise la première position extrême, l'opérateur peut utiliser successivement les interrupteurs MI et DI pour déplacer dans un sens ou dans l'autre l'élément déplaçable.
Lorsque la première position extrême de l'élément déplaçable est atteinte, l'opérateur relâche l'interrupteur. Le programme 85 provoque la mise au niveau logique 0 de la sortie R8, ce qui a pour effet l'interruption de l'alimentation de la bobine 52, et le moteur 2 s'arrête. Le programme 87 teste que les interrupteurs MI et DI sont relâchés, et renvoie le programme à l'adresse de la première instruction du sous-programme 85.
A cet instant, l'opérateur appuie simultanément sur les poussoirs MI et DI, ce qui correspond à une opération de stop, puis il appuie sur l'interrupteur MI, correspondant à la première position extrême d'arrêt à régler. La fermeture simultanée de MI et DI est détectée sur les bornes d'entrée Kl, K2, ce qui aiguille le sous-programme 87 sur la première instruction du sous-programme 88 d'enregistrement et de sauvegarde des positions d'arrêt. La fermeture de l'interrupteur MI indique au sous-programme 88 que la position d'arrêt à enregistrer correspond à la première. Le sous-programme se déroule. La position donnée par le codeur est transférée dans un registre de la mémoire RAM 58 puis, par l'intermédiaire de l'unité arithmétique et logique 55 et du registre de sortie 57, à la mémoire 16 dans laquelle elle est mémorisée. Cette mémoire 16 est une mémoire non volatile effaçable et programmable électriquement, de sorte que les données qui y sont mémorisées sont conservées même en cas de coupure prolongée de l'alimentation.
De la même façon, la deuxième position extrême est réglée en fermant l'interrupteur RG, puis en agissant sur DI pour amener l'élément déplaçable dans cette deuxième position; cette position est mémorisée en fermant ensemble les interrupteurs MI et DI, puis en agissant sur DI.
De la même façon, l'élément déplaçable est susceptible d'être arrêté automatiquement dans des positions intermédiaires quelconques. Pour régler une de ces positions d'arrêt, on amène l'élément déplaçable dans cette position d'arrêt, puis on agit simultanément sur MI et DI deux fois de suite, ce qui provoque l'enregistrement de la position donnée par le codeur 11 et par le générateur d'impulsions 40 dans un registre de la mémoire RAM 58 et son transfert dans la mémoire non volatile 16. Ces opérations sont effectuées par le sous-programme 88, comme précédemment.
Lorsque les opérations de réglage sont terminées, l'opérateur ouvre le commutateur de fonction RG. L'élément déplaçable est alors prêt à être commandé.
Lorsque l'opérateur ferme brièvement une fois, par exemple, l'interrupteur MI, sans actionner en même temps l'interrupteur DI, le sous-programme de scrutation 81 détecte que cet interrupteur MI est fermé, le sous-programme 82 teste qu'au moins un interrupteur de commande a été actionné, le sous-programme 84 teste que le commutateur RG est en position ouverte, ce qui aiguille le programme sur la première instruction du sous-programme 89 de gestion des ordres reçus. Le sous-programme 89 signale que l'interrupteur MI a été actionné une seule fois, ce qui correspond à un ordre de manœuvre de l'élément déplaçable jusqu'à sa première position extrême
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sans arrêt sur l'une quelconque des positions intermédiaires enregistrées. Le sous-programme 90 lit alors la position angulaire de l'arbre d'entraînement 5, donnée par le codeur 11 et par le générateur d'impulsions 40, le sous-programme 91 compare la position lue avec la première position extrême d'arrêt enregistrée. Si ces positions sont différentes, le sous-programme 92 d'exécution des ordres reçus alimente la bobine 52 qui commande la fermeture du contact 53. Le moteur tourne dans son premier sens de rotation, ainsi que l'arbre d'entraînement, le codeur 11 et le générateur d'impulsions 40.
Le programme 93 teste que le moteur tourne, ce qui renvoie le programme à l'adresse de la première instruction du sous-program-me 89. Lorsque la position lue sur le codeur 11 et sur le générateur d'impulsions 40 coïncide avec la première position extrême d'arrêt enregistrée, le programme 92 d'exécution des ordres reçus coupe l'alimentation de la bobine 52; le moteur 2 s'arrête, le programme 93 teste que le moteur est arrêté, ce qui renvoie le programme à la première instruction du sous-programme 81 de scrutation des entrées.
Pendant le déplacement de l'élément déplaçable vers sa première position extrême, un obstacle peut se présenter devant la barre palpeuse et fermer un des contacts SEI ou SE2. La fermeture du contact SEI, lue sur l'entrée K2 du microcalculateur, entraîne l'émission par le sous-programme 89 de gestion des ordres reçus d'un ordre d'arrêt inconditionnel exécuté par le sous-programme 92 qui coupe l'alimentation du moteur. La fermeture du contact SE2, lue sur l'entrée K4 du microcalculateur, entraîne l'émission, par le sous-programme 81 de gestion des ordres reçus, d'un ordre de changement de sens inconditionnel du moteur et de sa manœuvre en sens inverse jusqu'à la deuxième position extrême d'arrêt.
Partant de la première position extrême d'arrêt, par exemple, il est possible de commander le déplacement de l'élément déplaçable avec arrêt dans une position intermédiaire préréglée. Pour ce faire, on actionne l'interrupteur DI commandant le déplacement vers la deuxième position extrême en le fermant deux fois de suite brièvement, ce qui entraîne la lecture sur l'entrée K2 du microcalculateur 12 de deux impulsions brèves. Le sous-programme 89 de gestion des ordres reçus génère un ordre de demande de déplacement avec arrêt dans une position intermédiaire, exécuté par le sous-program-me 92 après lecture de la position donnée par le codeur 11 et par le générateur d'impulsions 40, et comparaison avec les positions préréglées, ce qui entraîne là rotation du moteur dans le deuxième sens de rotation par l'intermédiaire du relais 52-53'. Lorsque le sous-programme 91 de comparaison de la position lue avec la position d'arrêt intermédiaire préréglée teste qu'il y a égalité entre les deux positions, le sous-programme 92 exécute un ordre d'arrêt du moteur, qui est testé par le sous-programme 93 ; le programme est alors renvoyé à la première instruction du sous-programme 81 de scrutation.
En cas de coupure d'alimentation 18, tous les circuits du dispositif de commande sont déconnectés. Pendant la coupure, la mémoire non volatile 16 conserve en mémoire les positions angulaires d'arrêt prévues, même si la coupure d'alimentation est très longue (par exemple plusieurs années).
Il est possible d'actionner une commande auxiliaire manuelle pour entraîner en rotation l'arbre d'entraînement 5. Le codeur 11 et le générateur d'impulsions 40 suivent la position angulaire de cet arbre.
A la remise sous tension, l'alimentation 18 fournit les tensions nécessaires au fonctionnement de l'ensemble du dispositif. Le microcalculateur 12 s'initialise automatiquement à l'adresse de la première instruction du programme d'initialisation Pl. Pendant l'exécution de ce programme, les données contenues dans la mémoire non volatile 16 sont transférées dans la mémoire RAM 58 par l'intermédiaire des éléments 62, 64, 65 de l'interface 17. Parallèlement, le codeur 11 et le générateur d'impulsions 40 indiquent la position angulaire de l'arbre d'entraînement 5, même si celle-ci a été modifiée pendant la coupure. Le dispositif fonctionne alors dans les mêmes conditions qu'avant la coupure d'alimentation, sans qu'il soit nécessaire d'effectuer de nouveaux réglages des positions d'arrêt.
Le déplacement de l'élément déplaçable vers l'une quelconque de ses positions préréglées peut être commandé, de la même façon que par les interrupteurs MI, DI, par les interrupteurs MG, DG qui commandent en même temps plusieurs dispositifs de commande conformes à la présente invention, selon un ordre de priorité fonction de la position du commutateur MA propre à chaque dispositif de commande. Comme décrit dans la demande de brevet N° 81.14623, si ce commutateur occupe la position ouverte (automatique), les ordres provenant des interrupteurs MG, DG sont prioritaires sur les ordres provenant des interrupteurs MI, DI, et tout se passe comme si on avait manœuvré un des interrupteurs MI ou DI. Si ce commutateur MA occupe la position fermée (manuelle), la priorité est donnée aux ordres provenant des interrupteurs MG, DG, uniquement pendant le temps où ceux-ci sont maintenus en position fermée.
Selon un second mode de réalisation, non représenté sur le dessin, le codeur de position angulaire 11 est supprimé et seul subsiste un générateur d'impulsions qui est par exemple similaire au générateur 40 du premier mode de réalisation (fig. 1 à 6). Dans cette solution, l'interface codeur 13 comporte un seul élément d'interface 41', 42', 43' branché entre Kl et la sortie du récepteur 32. La mémoire non volatile 16 ainsi que son interface 17 sont supprimés et remplacés par un accumulateur relié à la borne Vdd de l'alimentation. Tous les autres éléments constituants sont identiques.
Les programmes PI, P2, P3, P4 du premier mode de réalisation restent inchangés, à l'exception des sous-programmes 83, 90 et 86 de lecture de la position donnée par le générateur d'impulsions 40 qui sont remplacés par des sous-programmes de calcul de la position de l'arbre d'entraînement par comptage ou décomptage des impulsions fournies par le générateur 40.
Le fonctionnement de cette réalisation est similaire à celui du premier mode de réalisation décrit (fig. 1 à 6). L'accumulateur maintient une alimentation sur l'ensemble des circuits en cas de coupure de l'alimentation secteur. Il est rechargé automatiquement lorsque l'alimentation secteur est présente. De ce fait, les informations stockées dans la mémoire RAM 58 sont conservées sans nécessité d'utiliser une mémoire non volatile supplémentaire. Un tel dispositif permet seulement des coupures d'alimentation qui ne sont pas illimitées (par exemple quelques mois).
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Claims (3)
1. Dispositif de commande d'un moteur électrique (2) destiné à entraîner en rotation l'arbre d'entraînement (5) d'un élément dépla-çable, comportant d'une part un dispositif d'arrêt, destiné à interrompre automatiquement la rotation du moteur après un certain déplacement angulaire de l'arbre d'entraînement, effectué dans l'un quelconque des deux sens de rotation, d'autre part des moyens de réglage des positions angulaires d'arrêt désirées, et des moyens de commande de la rotation du moteur constitués par des moyens de commutation (MI, DI), caractérisé en ce que le dispositif d'arrêt comporte un dispositif générateur d'impulsions (40) asservi en rotation avec l'arbre d'entraînement (5) et prévu pour délivrer en permanence un signal à une unité logique de traitement (12) reliée, par l'intermédiaire d'une interface d'entrée/sortie (13), aux bornes dudit dispositif générateur d'impulsions et, par l'intermédiaire d'une interface de sortie (14), au moteur électrique, les moyens de réglage étant constitués par des moyens de commutation (MI, DI, RG) reliés, par l'intermédiaire d'une interface d'entrée (15), à l'unité logique de traitement, pour mettre en mémoire dans la mémoire de travail (58) de celle-ci les positions angulaires d'arrêt désirées, une mémoire non volatile effaçable et programmable électriquement (16) ou un accumulateur étant reliés à l'unité logique de traitement pour sauvegarder ces positions angulaires en cas de coupure de l'alimentation, l'unité logique de traitement (12) étant prévue pour, d'une part, analyser en permanence le signal délivré par le dispositif générateur d'impulsions (40), calculer la position angulaire de l'arbre d'entraînement (5) et la comparer à la ou aux positions angulaires d'arrêt désirées et, d'autre part, interrompre la rotation du moteur dès qu'il y a identité entre la position calculée et la position angulaire d'arrêt désirée.
2. Dispositif de commande selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comporte plusieurs disques (21, 22, 23) disposés coaxiale-ment côte à côte, tous les disques (22, 23), sauf le premier, étant, prévus pour être entraînés pas à pas d'une fraction de tour à chaque tour du disque précédent et constituant un codeur de position angulaire (11) destiné à indiquer en permanence la position angulaire de l'arbre d'entraînement, avec une précision égale à un tour ou à une certaine fraction de tour, le premier disque (21), lié cinématiquement constamment à l'arbre d'entraînement, faisant partie du dispositif générateur d'impulsions (40) destiné à fournir à l'unité logique de traitement (12) une information permettant à celle-ci de calculer la position angulaire précise de l'arbre d'entraînement, à l'intérieur du tour ou de la fraction de tour indiqués par le codeur de position angulaire (11).
3. Dispositif de commande selon l'une des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce qu'il comporte un commutateur de fonction (RG), relié à l'unité logique de traitement (12) pour permettre de transformer au moins un moyen de commutation (MI, DI) de commande de la rotation du moteur en moyen de réglage des positions angulaires d'arrêt désirées de l'arbre d'entraînement.
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