FR2523886A1 - Controleur commande par microprocesseur pour machines de soudage par resistance - Google Patents

Abstract

L'INVENTION CONCERNE UN CIRCUIT EXCITE PAR UNE SOURCE DE TENSION DE LIGNE POUR CONTROLER UNE MACHINE DE SOUDAGE DU TYPE A RESISTANCE. SELON L'INVENTION, IL COMPREND UN MICROPROCESSEUR 50; UN BUS DE DONNEES; UN BUS D'ADRESSE; UNE MEMOIRE MORTE PROGRAMMABLE 52A; UNE MEMOIRE A ACCES ALEATOIRE 52B; UN CLAVIER A COMMANDE MANUELLE 2; UN CIRCUIT D'INTERFACE 53 ENTRE LE CLAVIER ET LES BUS; UN SOUS-SYSTEME D'AFFICHAGE ALPHANUMERIQUE 1; UN CIRCUIT CONTACTEUR 70 CONTROLANT DES DISPOSITIFS STATIQUES DE COMMUTATION RELIANT LA SOURCE DE TENSION DE LIGNE A LA MACHINE DE SOUDAGE; ET UN CIRCUIT DE SORTIE RELIE AUX BUS DE DONNEES ET D'ADRESSE POUR APPLIQUER UN SIGNAL DE COMMANDE DE DECLENCHEMENT AU CIRCUIT CONTACTEUR. L'INVENTION S'APPLIQUE NOTAMMENT AUX MACHINES DE SOUDAGE A RESISTANCE.

Description

Les procédés de soudage par résistance sont largement utilisés dans la

fabrication d'ensembles en tôle, comme des carrosseries d'automobiles et d'avions Chaque soudure par résistance comprend une séquence d'étapes d'énergie électrique et de pression mécanique La séquence est habituellement produite par un contrôleur commandé par

microprocesseur qui gouverne la cadence des étapes élec-

triques et mécaniques, et la quantité de puissance à

délivrer à la soudure pendant les étapes électriques.

Par exemple, le contrôleur peut établir un nombre choisi de cycles de puissance en courant, alternatif à un cox Urnt choisi, aw une force choisie des électrodes pour chaque étape du processus de soudage Dans la mise en oeuvre du processus de soudage, l'opérateur presse simplement un bouton qui met le contrôleur en fonctionnement Le uontrôleur répond alors à un programme interne pour effectuer toutes les étapes nécessaires pour l'opération de soudags Le programme du contrôleur est stocké dans une mémoire interne, et il peut varier d'un nombre relativement faible de commandes à un grand nombre de commandes, selon la

simplicité ou la complexité de l'opération de soudage.

Un contrôleur commandé par microprocesseur typique pour des machines à souder du type à résistance est révélé, par exemple, dans le brevet US NI 4 301 351 au nom de

Mathews, cédé à la présente demanderesse.

Le contrôleur révélé dans le brevet US NO 4 301 351 est commandé par un microprocesseur auquel sont associées des mémoires mortes programmables et des mémoires à accès aléatoire Le contrôleur du brevet applique des commandes de tête et de pression à la machine à souder par résistance qui est contrôlée; et il comprend un circuit numérique pour compenser les variations de la tension de ligne et les perturbations, qui met sous forme numérique la tension efficace reçue et calcule le temps approprié d'allumage pour maintenir un courant constant pendant des fluctuations et des perturbations de la tension de ligne Les temps d'allumage sont contrôlés par des t thyristors ou ignitrons, comme cela est décrit dans

le brevet.

Une protection des éléments de commutation contre les excès de température, dans le contrôleur, peut être produite à la façon révélée et revendiquée dans le brevet US N 4 309 928, qui est également cédé à la présente demanderesse. La machine à souder contrôlée par le contrôleur comprend deux électrodes qui sont comprimées en réponse à des commandes du contrôleur contre les côtés opposés de la pièce, et un courant électrique passe alors à travers les électrodes et à travers la pièce pour former la soudure Le mouvement des électrodes et le courant à

travers les électrodes sont contr Clés par le contrôleur.

-i 5 Le contrôleur peut ttre tabli -aar le clavier numérique pour contrôler automatiquement pour chaque opération de soudage, le nombre de cycles de courant devant s'écouler pendant l'intervalle de tenrs ou les électrodes sont comprimées contre les cetés o pposs de la pièce; le nombre de cycles de courant avant amorce de la soudure; le nombre de cycles de courant tandis que ia soudure est formée; le nombre de cycles de courant e ant une opération de maintien; et le nombre de cycles de courant pour lesquels une condition "arrêt" doit se produire entre des opérations

successives de soudage.

Le contrôleur peut également être établi par le clavier numérique automatiquement pour contrôler la quantité de courant à délivrer avant (PRE-PENTE), pendant et après (POST-PENTE) la soudure, pour chaque opération de soudage La puissance augmente linéairement pendant l'intervalle de "pré-pente"; elle est maintenue constante

pendant l'intervalle de soudure; et elle diminue linéaire-

ment pendant l'intervalle de "post-pente".

Le système selon l'invention concerne un système de commande par microprocesseur pour une machine à souder monophasée qui, comme le système du brevet US NI 4 301 351 comprend une compensation automatique de la tension de ligne pour maintenir constante la chaleur au bout dans la machine de soudage même en présence des fluctuations de la tension de ligne Le système selon l'invention

comprend un clavier numérique et un affichage alpha-

numérique du type à diodes photo-émettrices (LED), donc l'opérateur du système peut facilement et directement modifier les paramètres de temps et de chaleur du programme standard de soudure qui est installé dans le système en usine, ou bien modifier le programme pour s'adapter à ses propres conditions particulières Dans le système sont également incorporésune correction du facteur de puissance, un sous-système incorporé d'essai automatique et diagnostic, et un circuit de protection contre les courts-circuits et les excès de température pour les commutateurs statiques, pour garantir que le système fonctionnera de façon stable, fiable et en toute sécurité sur de longues périodes de temps. L'invention sera mieux comprise, et d'autres buts, caractéristiques, détails et avantages de celle-ci

apparaîtront plus clairement au cours de la description

explicative qui va suivre faite en référence aux dessins schématiques annexés donnés uniquement à titre d'exemple illustrant un mode de réalisation de l'invention et dans lesquels: la figure 1 est une vue avant d'une unité de contrôleur et d'une unité de contacteur o est incorporé le système de l'invention, et qui sont interconnectées par un seul câble; la figure 1 A donne un schéma-bloc du système selon l'invention dans l'un de ses modes de réalisation, qui est incorporé dans l'unité de contrôleur et l'unité de contacteur de la figure 1; la figure 2 est une vue avant agrandie d'un clavier numérique et d'un affichage qui sont montés sur le panneau avant de l'unité de contrôle de la figure 1; les figures 3 A, 3 B et 3 C sont des représentations de différentes données qui apparaissent sur l'affichage tandis qu'un barème de soudure est établi par l'opérateur; les figures 4, 5 et 6 sont des schémas logiques de la partie du système de l'invention qui se trouve dans l'unité de contrôleur de la figure 1; et la figure 7 est un schéma de circuit de la partie du système qui est incorporée dans l'unité de

contacteur de la figure 1.

Le système selon l'invention, comme on peut le voir sur la figure 1, comprend une unité de contrôleur 10 et une unité de contacteur 12, qui sont interconnectées par un seul c Able L'unité de contrôleur 10 comprend un circuit commandé par microprocesseur qui est illustré en détail sur les figures 4, 5 et 6 Un clavier numérique 1 d'entrée de données est monté sur le panneau avant de l'unité de contrôleur, le clavier étant illustré à échelle agrandie sur la figure 1 A Le clavier 1 d'entrée de données permet à l'opérateur d'introduire un programme de soudure pour l'unité de contrôleur contenant par exemple, jusqu'à dix barèmes individuels de soudure Le clavier 1 permet également à l'opérateur d'introduire des tensions nominales de ligne et des valeurs d'augmentation de chaleur dans le système; et il permet également à l'opérateur d'exécuter des processus de diagnostic automatique ainsi

que la visualisation des fonctions programmables.

L'unité de contrôleur 10 comprend également un affichage 2 alphanumérique à LED Cet affichage indique le programme de soudure existant, la tension nominale de ligne, la valeur d'augmentation de chaleur, les opérations continues de soudure et l'état du diagnostic d'essai automatique L'unité de contrôleur 10 comprend également un sélecteur 3 de soudure/non soudure Quand ce sélecteur est mis en position SOUDURE, le système est totalement opérationnel et le programme de soudure peut être exécuté à la commande Quand le commutateur 3 est mis en position NON SOUDURE, le système est totalement opérationnel à l'exception qu'il ne peut forcer la machine à souder à laisser passer du courant de soudure L'unité de

contrôleur 10 comprend un sélecteur 4 SIMPLE/REPETITION.

Quand le sélecteur 4 est mis à la position SIMPLE, une commande de soudure est exécutée une fois Quand le commutateur est placé à sa position REPETITION, la commande de soudure est exécutée tant que le signal

LANCEMENT pour la commande de soudure reste présent.

L'unité de contrôleur 10 est connectée par câble à une unité de contacteur 12 L'unité de contacteur

comprend un contacteur, un circuit d'interface de contac-

teur (figure 7) et certains transformateurs de commande et d'interface Un bouton-poussoir 5 ARRET D'URGENCE est monté sur l'unité de contacteur, et quand ce bouton-poussoir est actionné, un circuit de déclenchement de shunt est excité, qui arrête l'exécution du programme introduit de soudure L'unité de contacteur 12 comprend également un sélecteur à touche 6 dedéclenchement de shunt DEROGATION ARRET/MARCHE Quand le sélecteur 6 est mis à la position DEROGATION-MARCHE, il inhibe le commutateur solidaire

de la porte du contacteur et le commutateur à bouton-

poussoir ARRET D'URGENCE La clé ne peut être retirée

quand le commutateur 6 est en position DEROGATION-MARCHE.

L'unité de contacteur comprend également un sélecteur 7 VANNES FERMEES/OUVERTES Quand le sélecteur 7 est placé en position VANNES OUVERTES, il permet l'activation des vannes externes pendant l'opération de soudure Quand le commutateur est placé en position VANNES FERMEES, il

désactive les vannes externes.

L'unité de contrôleur 10 a pour fonction princi-

pale de contrôler le courant fourni par l'unité de contacteur 12 à la machine à souder L'unité de contrôleur comprend un certain nombre de composants majeurs qui sont illustrés sous forme de schéma-bloc sur la figure 1 A,

et qui seront subséquemment décrits en détail Ces compo-

sants sont les suivants: un circuit de microprocesseur 50, une mémoire 52, un circuit logique d'interface de clavier numérique 53, un registre de données d'entrée 54, un registre de données de sortie 56, un circuit logique validation/déclenchement soudure 58 et un circuit logique de communication de données 60 Ensemble, ces composants

produisent les fonctions qui suivent: entrée ou modifica-

tion du barème de soudure; contrôle d'exécution des programmes existants de soudure; entrée des valeurs de tension nominale de ligne et d'augmentation de chaleur; affichage du programme courant de soudure; surveillance en ligne des opérations de soudure, comprenant nombre

cumulatif de soudures, tension réelle de ligne et pour-

centage d'augmentation de chaleur courante; et affichages continus du diagnostic plus essai automatique pour

vérifier l'état de fonctionnement.

Le circuit 50 de microprocesseur émet tous les signaux de temporisation et de commande ou contrôle qui sont nécessaires pour l'exécution du programme de soudure et les fonctions d'affichage et de surveillance La donnée

est transférée en parallèle vers et au loin du micro-

processeur sur un bus commun bidirectionnel de données à 8 bits La temporisation est contrôlée par une entrée d'horloge à 4 M Hz au microprocesseur 50, d'un oscillateur

62 générateur de signaux d'horloge à quartz Le micro-

processeur 50 répond à un programme installé en usine et non modifiable pour recevoir, stocker et exécuter les barèmes de soudure Ce programme contient également les fonctions d'affichage, de diagnostics continus et d'essai automatique. La mémoire 52 se compose d'une mémoire morte programmable (PROM) 52 A et d'une mémoire à accès aléatoire (RAM) 52 B La PROM 52 A contient le programme installé en usine et non modifiable qui est permanent et ne peut être effacé lorsque le courant est supprimé Le microprocesseur lit les instructions stockées dans la PROM, à raison d'une à la fois, et contrôles les opérations de soudure en se basant sur les données introduites par l'utilisateur, les ajustements des commutateurs de l'unité de contrôleur et de l'unité de contacteur, et les entrées de lancement fournies par l'utilisateur La donnée stockée dans la RAM est modifiable et comprend les barèmes standards de soudure programmés en usine et les données introduites par l'utilisateur comprenant par exemple, des modifications de barème, des paramètres de temps et de chaleur et analogues Une batterie de longue durée empêche l'efface- ment de cette donnée de la RAM quand le courant est

supprimé, comme on le décrira.

Les entrées de données et de commande sont appliquées au microprocesseur 50 par le clavier numérique 2, et le circuit d'interface 52 du clavier numérique Quand l'utilisateur enfonce une touche, ou bien une combinaison de touches, sur le clavier 2, le microprocesseur satisfait le clavier Si une commande de changement de mode est introduite au clavier, le microprocesseur émet des signaux appropriés de temporisation et de contrôle pour introduire le mode souhaité Si la donnée de barème est introduite sur le clavier, le microprocesseur écrit la donnée dans la RAM, et il transmet également la donnée à l'affichage 1 alphanumérique à LED Si une lecture de l'affichage est requise, le microprocesseur lit la donnée stockée dans la

RAM et l'applique à l'affichage 1.

Les entrées LANCEMENT et RETRAIT appliquées par l'utilisateur à l'unité de contacteur 2 sont tamponnées, acheminées vers l'unité de contrôleurl O et stockées dans le registre de données d'entrée 54 Le contenu du registre 54 est alors appliqué au circuit de microprocesseur 50

qui exécute la fonction de lancement ou de retrait.

D'autres entrées au registre 54 sont les signaux de commande NON SOUDURESOUDURE, SIMPLE-REPETITION et VANNES FERMEES/OUVERTES qui sont produits par les commutateurs respectifs Un signal de commande SOUDURE valide le signal COMMANDE DECLENCHEMENT du microprocesseur quand une entrée LANCEMENT est reçue Un signal de commande NON SOUDURE inhibe le signal COMMANDE DECLENCHEMENT du microprocesseur quel que soit le signal LANCEMENT Un signal de commande SIMPLE permet au microprocesseur d'émettre un seul signal

COMMANDE DECLENCHEMENT par entrée LANCEMENT.

Un signal de commande REPETITION dirige le microprocesseur pour émettre des signaux répétitifs COMMANDE DECLENCHEMENT, séparés par des intervalles spécifiques de temps, pendant la durée de l'entrée LANCEMENT Un signal de commande VANNES FERMEES empêche le circuit 50 du microprocesseur d'activer les vannes externes par les signaux de sortie de l'utilisateur Un

signal de commande VANNES OUVERTES, dirige le micro-

processeur pour choisir et activer les vannes externes

alors qu'elles se présentent dans le programme de soudure.

Les signaux EXCES DE TEMPERATURE et CONTACTEUR HORS CIRCUIT sont produits dans l'unité de contacteur, et seront décrits subséquemment. En réponse aux entrées LANCEMENT et RETRAIT, les sorties de l'utilisateur issues du microprocesseur sont appliquées au bus de données et introduites dans le registre de données de sortie 56 en des temps appropriés pendant l'exécution d'un programme de soudure Le contenu du registre de données de sortie est acheminé vers le contacteur 12, tamponné et est appliqué à la machine de soudage pour activer l'une des quatre vannes possibles pour provoquer un retrait du bout dans le cas d'une suppression du courant Le circuit logique 58 VALIDATION/ DECLENCHEMENT SOUDURE met le microprocesseur 50 en interface

avec le circuit logique de commande dans le contacteur 12.

Le circuit logique VALIDATION/DECLENCHEMENT SOUDURE produit un signal VALIDATION qui protège contre un déclenchement involontaire du contacteur 12 Ce signal doit être présent quand unsignal COMMANDE DECLENCHEMENT est reçu par l'unité de contacteur, ou bien la machine de soudage ne

peut être mise en marche.

Le circuit logique de communication de données 60 met le système en interface avec un équipement externe de rassemblement et/ou de contrôle des données pour le transfert à un tel équipement de données telles que indications de défaut; barème charge montante et charge descendante; surveillance opérations de soudure en ligne;

rassemblement et concentration des données sur place.

Lorsqu'un dispositif externe compatible est utilisé, le circuit logique de communication de données 60 demande d'envoyer la donnée du circuit microprocesseur 50 ou de recevoir la donnée d'un dispositif externe Le circuit 60 de communication de données produit les signaux appropriés d'établissement de liaison et garantit un transfert compatible de données Les données appliquées à un dispositif externe sont appliquées au point d'accès par la RAM 52 B sous le contrôle du microprocesseur Les données reçues sont stockées dans la RAM 52 B, également

sous le contrôle du microprocesseur.

L'unité de contacteur 12 contient un certain nombre de composants majeurs qui sont illustrés sous forme de schéma-bloc sur la figure 1 A Ce sont un contacteur 70, un circuit logique de commande de contacteur 72, un

circuit d'excès de température 74, un circuit de déclen-

chement de shunt 76, un circuit d'interface tampon

d'entrée 78 et un circuit d'interface tampon de sortie 80.

Ces composants ensemble produisent les fonctions qui suivent pour le système: application du courant à la machine de soudage qui est contrôlée sous la commande du microprocesseur; interface et tamponnage des entrées et sorties de l'utilisateur; surveillance de la température du SCR et arrêt sur excès de température; et commande

déclenchement shunt.

L'unité de contacteur 12 est connectée à la source de courant de la machine de soudage qui peut pas exemple être du courant monophasé d'alimentation à 480 volts (nominal) A la réception du signal LANC Ed ENT, et sous la commande du mircoprocesseur, le courant est appliqué par le contacteur 70 à la machine de soudage Le contacteur 70, dans le mode de réalisation à décrire, contient deux thyristors (SCR) refroidis à l'eau calibrés à 1 200 ampères et 1 700 volts Ces thyristors ouvrent ou ferment une ligne de puissance ou de courant de la machine de soudage Quand le contacteur 70 est déclenché, le courant s'écoule à travers les thyristors vers la machine de soudage Une charge résistive est placée à travers les sorties du contacteur (Ll, HI) pour former une protection contre les àcoups et les transitoires, ainsi qu'une suppression transitoire. Le contacteur transmet également un signal TEMPERATURE THYRISTOR au circuit logique 74 d'excès de

température S'il existe une condition d'excès de tempé-

rature du thyristor, un arrêt se produit en une alternance de la détection de l'excès de température Le circuit logique d'excès de température 74 surveille la température du contacteur par mesure électrique de la gâchette de la cathode de chaque thyristor Les facteurs qui peuvent produire une condition d'excès de température, et une destruction thermique subséquente du SCR, sont un courant

excessif, une température élevée du fluide de refroidisse-

ment, un faible écoulement du fluide de refroidissement ou une combinaison de ces facteurs Le circuit logique 74 d'excès de température détecte cette condition, et émet immédiatement un signal EXCES DE TEMPERATURE appliqué au circuit logique du contacteur 72 qui arrête le contacteur Le signal EXCES DE TEMPERATURE est également appliqué au microprocesseur 50 qui produit un signal de sortie

d'erreur pour activer une unité appropriée d'alarme.

Le circuit logique de shunt 76 déclenche un shunt externe pour déconnecter les sorties du contacteur (Ll, HI) de la machine de soudage si l'une des conditions qui suivent existe: Le bouton-poussoir ARRET D'URGENCE 5 sur le contacteur est actionné; la porte du coffret du contacteur est ouverte; ou bien les sorties du contacteur (Ll, HI) sont en court-circuit Si cette dernière condition se produit, le microprocesseur 50 produit les

signaux DECLENCHEMENT DE SHUNT et ERREUR.

Le circuit 80 d'interface de tampon de sortie

convertit le signal numérique à la sortie du micro-

processeur en signaux analogiques correspondants pour les fonctions d'activation des vannes et de retrait du bout à souder, comme cela est désigné par le bloc 82 de charges résistives Le circuit d'interface de tampon d'entrée 78 convertit les signaux analogiques LANCEMENT et RETRAIT

produits par l'utilisateur en signaux numériques corres-

pondants. Une sortie ERREUR est placée sur le coffret du contacteur 12 Sous la commande du microprocesseur, un signal ERREUR à 120 volts en courant alternatif apparaîtra à cette sortie en présence de l'une des conditions qui suivent: le contacteur 70 ne peut déclencher; un excès de température est détecté dans le contacteur; le contacteur est mis en court-circuit Cette dernière condition forcera un shunt externe à se déclencher Si le shunt externe est actif la légende SCR EN COURT-CIRCUIT apparaîtra sur l'affichage 2 sur le panneau avant du contrôleur. Les unités de clavier numérique et d'affichage 1

et 2 sont illustrées en plus de détail sur la figure 2.

Comme le montre la figure 1, ces unités sont accessibles

à travers le couvercle avant du coffret du contrôleur.

Le clavier numérique offre un moyen pour l'introduction d'un programme de soudure pouvant consister en dix barèmes

individuels de soudure.

Les valeurs de tension nominale de ligne et

d'augmentation de chaleur peuvent également être intro-

duites Pendant l'opération de soudure, l'affichage 2 montre continuellement le nombre cumulatif de soudures accomplies, la tension réelle de ligne et l'augmentation de chaleur courante Le programme courant de soudure peut également être affiché par l'affichage 12 en tout moment pour le revoir Un programme de diagnostic d'essai automatique incorporé peut également être accompli par le clavier 1 pour vérifier l'état de fonctionnement du _système La lecture de l'affichage à LED alphanumérique 2 est en anglais courant pour toutes les fonctions de

programmation, d'essai automatique et d'affichage.

Le clavier 1, comme le montre la figure 2, comprend une touche 20 appelée "décalage" et un certain nombre de touches 22 qui sont les touches de mode La touche "décalage" 20 est pressée en même temps que la touche du mode applicable 22 pour introduire le mode choisi Les touches 22 de mode quand on les utilise en même temps que la touche "décalage" 20 permettent l'entrée des modes qui suivent: programme (A), essai (B), établissement (C), facteur de puissance (D), affichage (E),

nombre (F), avance (G) et normal (H).

Le clavier 1 contient également un certain nombre de touches d'instruction désignées en 24, ces touches étant utilisées en Mode de Programme pour établir les barèmes individuels de soudure comme suit: PRESSER LA TOUCHE COMPRESSION pour introduire une instruction de compression; PRESSER LA TOUCHE SOUDURE pour introduire une instruction de soudure; PRESSER LA TOUCHE MAINTIEN pour introduire une instruction de maintien; PRESSER LA TOUCHE PENTE pour introduire une instruction de pré ou post-pente: PRESSER LA TOUCHE ATTENTE pour introduire une instruction d'attente; PRESSER LA TOUCHE ARRET pour introduire une instruction d'arrêt; PRESSER LA TOUCHE VANNE OUVERTE pour introduire une instruction de vanne ouverte; PRESSER LA TOUCHE VANNE FERMEE pour introduire une instruction de vanne fermée; et PRESSER LA TOUCHE

FROID pour introduire une instruction de froid.

Le clavier contient également une série de touches numériques ( 0-9) 26 En mode de nombre, les touches applicables sont pressées pour introduire le numéro du barème de soudure dans un programme de soudure, et pour introduire les paramètres de temps et de chauffage ainsi que le nombre de vannes Les touches F et G accomplissent des fonctions doubles par le fait qu'elles peuvent être pressées seules sans pression simultanée du bouton "décalage" 20 Lorsque la touche G ( 28) est pressée seule, en mode de progression, d'établissement et de nombre ou numéro, elle sert à déplacer un curseur (chiffre clignotant) vers la droite De même, quand la touche 30 est pressée en mode d'établissement, et en mode de nombre, elle sert

à déplacer le curseur vers la gauche.

La touche 32, quand elle est pressée, force l'instruction séquentielle suivante dans un barème choisi de soudure à être affichée par l'affichage 2; et la touche 34, quand elle est enfoncéeforce l'instruction

antérieure dans un barème choisi de soudure à être affichée.

Quand la touche 36 est enfoncée, sans enfoncer simultané-

ment la touche de décalage 20, elle sert à remettre à zéro le compte de soudure utilisé dans la progression du chauffage; et quand la touche 38 est enfoncée, elle sert à abandonner une instruction de soudure visualisée dans

un barème.

Comme on l'a décrit ci-dessus, l'opérateur enfonce la touche de décalage 20 et la touche de programme A pour introduire le mode de programme Ce mode est utilisé pour modifier les barèmes standards de soudure qui sont programmés dans le contrôleur en usine Dans la plupart des applications, ce mode n'est pas utilisé Les touches d'instruction 24 sont utilisées séquentiellement pour introduire les instruction pour un barème donné Le nombre maximum d'instructions possibles dans chaque barème est typiquement de 40, le nombre exact dépendant des instructions qui sont utilisées Quand un barème ou programme a été accompli, le mode de nombre est utilisé pour introduire les paramètres de temps et de chaleur pour la séquence des instructions Le mode de programme est utilisé en conjonction avec la touche d'abandon pour

effacer ou modifier un programme existant.

Pour introduire le mode de test ou d'essai, l'opérateur presse la touche de décalage 20 et la touche de test ou d'essai B Ce mode est utilisé pour effectuer le programme de diagnostic à essai automatique incorporé

qui peut même être amorcé pendant les opérations de soudure.

Trois essais séparés sont accomplis dans un mode de réalisation construit de l'invention, chaque essai étant i effectué continuellement jusqu'à ce que l'opérateur l'arrête ou demande l'essai suivant en pressant la touche suivante 32 Le premier essai est automatique et vérifie que le microprocesseur fonctionne bien Le nombre d'essais réussis est visualisé par l'affichage 2 Le second essai

nécessite une réponse de l'opérateur, et teste le clavier 1.

Pendant l'essai, chaque touche est enfoncée et l'affichage 2

est utilisé pour vérifier le bon fonctionnement des touches.

Le troisième essai vérifie les dix entrées possibles de lancement de soudure, et celles-ci sont reconnues et affichées Le commutateur non soudure-soudure 3 et le commutateur simple-répétition 4 de la figure 1 peuvent

être testés à la main à ce moment.

Pour établir le mode d'organisation ou d'établis-

sement, l'opérateur enfonce la touche de décalage 20 et la touche d'organisation C Au moment de l'installation, ce mode est utilisé pour introduire la tension nominale de ligne,et ce nombre est utilisé comme référence dans le contrôleur pour compenser des variations de la tension de ligne pendant le fonctionnement De même, pour établir le mode de facteur de puissance, l'opérateur enfonce la touche de décalage 20 et la touche de facteur de puissance D, et ce mode permet au système de calculer le facteur de

puissance au moment de l'installation.

Pour introduire le mode d'affichage, l'opérateur enfonce la touche de décalage 20 et la touche d'affichage E. Ce mode permet de revoir ou devérifier les barèmes du programme de soudure sans danger d'une modification accidentelle Tout barème particulier peut être affiché par introduction de son numéro, et en utilisant les touches SUIVANT et DERNIER pour une séquence à travers

les instructions.

Pour introduire le mode de nombre ou numéro, l'opérateur enfonce la touche de décalage 20 et la touche de nombre ou numéro P Les touches O à 9 sont utilisées pour introduire les paramètres de temps et de chaleur

du programme existant ou pour un nouveau programme.

Les caractères affichés par l'affichage 1 qui

sont précédés d'un * nécessitent une entrée de temps.

Toutes les entrées de temps sont faites par cycle, un cycle étant égal à 1/60 seconde Les entrées de temps peuvent être faites de O à 99 cycles Les entrées de chaleur sont introduites sous forme de pourcentages et

peuvent être de O à 99 %.

Pour introduire le mode de progression, l'opéra-

teur enfonce la touche 20 et la touche de progression G. Ce mode permet de spécifier trois paramètres de progression

de chaleur.

Pour introduire le mode normal, l'opérateur enfonce la touche de décalage 20 et la touche normal H. C'est le mode de "fonctionnement" normal pour des opérations

de soudure, pendant lesquelles la tension de ligne réelle-

ment mesurée, le courant de la soudure et le pourcentage de progression de la chaleur courante sont affichés et

remis continuellement au point.

Un barème de soudure peut être établi dans la

machine comme suit, avec les affichages appropriés apparais-

sant sur l'affichage 2, comme le montrent les figures 3 A, 3 B et 3 C.

La première opération consiste à presser simultané-

ment la touche de décalage 20 et la touche de programme A ce qui donne l'affichage A de la figure 3 A L'étape

suivante est l'introduction du numéro du barème (O à 9).

Par exemple, pour introduire le barème 0, la touche O est enfoncée et l'affichage est tel que montré en B sur la figure 3 A. Le barème existant est alors effacé en enfonçant d'abord la touche SUIVANT 32 puis en pressant de façon répétée la touche ABANDON 38 jusqu'à ce que le barème entier soit effacé Le nouveau barème est alors introduit

en manoeuvrant séquentiellement les touches d'instruction.

Par exemple, les touches peuvent être manoeuvrées dans l'ordre qui suit: 1 La touche COMPRESSION est pressée pour produire l'affichage Cl de la figure 3 A; 2 La touche PENTE est pressée pour produire l'affichage C 2 de la figure 3 A: 3 La touche SOUDURE est enfoncée pour produire l'affichage C 3 de la figure 3 A; 4 La touche PENTE est pressée pour produire l'affichage C 4 de la figure 3 A; La touche MAINTIEN est pressée pour produire l'affichage C 5 de la figure 3 A. Ensuite, la touche de décalage 20 et la touche de numéro 30 sont enfoncées pour produire l'affichage D de la figure 4 Le numéro de barème est alors introduit Par exemple, pour introduire le barâme 0, la touche O est enfoncée pour produire l'affichage E de la figure 4 La touche SUIVANT 32 est alors enfoncée séquentiellement pour introduire les paramètres de temps et de chaleur pour chaque instruction Un caractère clignotant indique la première entrée pour chaque paramètre et ce caractère cesse de clignoter quand l'entrée est faite Par exemple, quand la touche SUIVANT 32 est pressée, l'affichage est Fl de la figure 3 B Pour introduire une compression de cycles, la vanne 02, les touches 2, 5, O et 2 sont pressées pour produire l'affichage F 2 de la figure 3 B. La touche SUIVANT est alors enfoncée pour produire l'affichage Gi de la figure 3 B Pour introduire, par exemple, une pente de 20 cycles, 10 % à 30 %o les touches 2, 0, 1, 0, 3 et O sont pressées, ce qui produit l'affichage G 2 de la figure 3 B La touche SUIVANT est alors pressée pour produire l'affichage H-i de la figure 3 B. Pour introduire 40 cycles de soudure à 50 %, les touches 4, 0, 5 et 0 sont pressées pour produire l'affichage H 2 de la figure 3 C La touche SUIVANT 32 est alors pressée

pour produire l'affichage Il de la figure 3 C Pour intro-

duire 10 cycles de pente, 50 %/o à 10 %, les touches 1, 0, 5, 0, 1 et O sont pressées pour produire l'affichage I 2 de la figure 3 C La touche SUIVANT 32 est alors pressée pour produire l'affichage Jl de la figure 3 C Pour introduire un maintien de 30 cycles, les touches 3 et O sont pressées, ce qui donne l'affichage J 2 de la figure 3 C. Les étapes qui précèdent sont répétées pour chaque barème à établir ou à modifier Si on le souhaite, le programme établi de soudure peut être vérifié en Mode Affichage à la façon décrite ci-dessus La touche de décalage 20 et la touche normal H sont alors pressées simultanément et le programme de soudure exécute, sur une

commande de lancement de la machine à souder.

Normalement, la machine est expédiée de l'usine avec un programme de soud approprié pour la plupart des opérations de soudage et, dans de telles conditions, il est alors nécessaire au client de n' introduire que

ses paramètres particuliers de temps et de chaleur '.

Cela est effectué en mode de nombre ou numéro, par les opérations décrites ci-dessus Le commutateur 3 de la figure 1 est alors établi à la position SOUDURE et le commutateur 4 est établi à la position souhaitée Le commutateur de dérogation 6 est mis hors circuit et le commutateur de vannes 7 est mis en circuit Le système

est prêt pour un fonctionnement normal.

Le circuit 50 du microprocesseur et la mémoire 52 sont illustrés en détail logique sur la figure 4 La mémoire comprend trois PROM sur la figure 4 qui sont

désignées par U 13, U 14 et U 15 et une mémoire PROM supplé-

mentaire U 16 qui, du fait des restrictions d'espace, est représentée sur la figure 5 La mémoire comprend également deux RAM U 17 et U 18 Les PROM peuvent être du type désigné par 2732 et les RAM peuvent être du type désigné

par 5516.

Le circuit 50 du microprocesseur comprend un

microprocesseur U 9 qui peut être du type désigné par 6800.

Le microprocesseur comprend également un oscillateur autonome 400 commandé par un quartzyî, et qui produit un signal d'horloge dont la fréquence est de 4,05504 M Hz pour un contrôle précis de la cadence ou du temps du système La sortie de l'oscillateur 400 est appliquée à un circuit logique qui comprend deux flip-flops ou bascules Ul A et U 1 B qui servent de diviseurs de fréquence, afin d'appliquer un signal d'horloge à 1 M Hz aux portes "NON-OU" U 3 A et U 3 B Les bascules Ul A et Ul B peuvent être du type désigné par 74 L 574 Les portes "NON-OU" sont connectées à un circuit logique approprié qui produit deux signaux d'horloge à 1 M Hz qui ne se chevauchent pas, M 01

et M 02, et qui applique ces signaux d'horloge au micro-

processeur U 9 pour remplir les conditions de temporisation

du microprocesseur.

Un circuit logique d'arrêt immédiat est également incorporé sur la figure 4, qui arrête immédiatement le

microprocesseur U 9 dans le cas o celui-ci fonctionne mal.

Le circuit logique d'arrêt immédiat comprend un oscillateur autonome associé au circuit intégré U 21 qui peut être du type désigné par LM 555 L'oscillateur autonome applique des impulsions d'horloge à un circuit logique composé d'inverseurs U 23 A, U 23 B et de portes U 24 A et U 24 B, dont les sorties sont appliquées à un compteur réversible U 25 du type désigné par 74 L 5193 Les inverseurs peuvent être du type désigné par L 504 et les portes peuvent être du

type désigné par L 500.

Pendant un fonctionnement normal du système, le compteur U 25 compte toujours Sous le contrôle des signaux UPCNT (compte vers le haut) et UPCNT (compte vers le haut) du circuit microprocesseur, le compteur U 25 compte vers le haut d'un nombre prédéterminé d'étapes puis compte vers le bas un nombre prédéterminé d'étapes, sur une base cyclique pendant le fonctionnement du système Si le microprocesseur fonctionne mal, le compteur U 25 compte soit vers le haut ou vers le bas jusqu'à une condition de débordement Dans chaque cas, la porte U 24 active les bascules U 22 A et U 22 B Pour établir la bascule U 22 B. Tant que le compteur réversible produit les sorties appropriées TYMOUTA (sortie temporisateur A), TYMOUTB, TYMOUTC et TYMOUTD, le circuit 50 du microprocesseur (figure 6) répond à ces sorties pour produire le signal UPCNT approprié pour empêcher les conditions de débordement du

compteur U 25 pendant un fonctionnement normal du système.

La sortie RETABLISSEMENT (RESET) de la bascule U 22 B arrête immédiatement le microprocesseur U 9 mais lui permet de repartir automatiquement si le mauvais fonction- nement s'est arrangé de lui-même Les bascules U 22 A et U 22 B répondent également à un signal de condition de courant faible (PMLEWM, par exemple quand le système est arrêté, ou bien qu'il vient d'être mis en marche, qui maintient le microprocesseur U 9 en condition active

jusqu'à ce que la pleine puissance ait été obtenue.

Le microprocesseur U 9 est également connecté à un circuit logique qui comprend des portes "NON-OU" U 6, et qui produit des signaux VALIDATION ECRITURE et VALIDATION LECTURE lorsque le microprocesseur est en mode

correspondant d'écriture ou de lecture.

Le bit A 15 du microprocesseur U 9 est utilisé dans des buts d'essai Le mode d'essai ou de test est amorcé à chaque fois que le bit A 15 est un " 1 " L'inverseur U 23 A produit la sortie A 1 X pour amorcer le mode d'essai, tandis que le circuit de l'inverseur U 23 B produit la sortie A 15 Y pour empêcher les RAM U 17 et U 18 d'être adressées par d'autres parties du système pendant le mode

d'essaiet de diagnostic.

Le système de la figure 4 comprend également des décodeurs U 10 et U 12 qui peuvent être du type désigné par 74 L 5138 Le décodeur U 10 répond à des signaux choisis d'adresse du microprocesseur pour choisir les diverses RAM et PROM Le décodeur U 12 répond à certains signaux d'adresse du microprocesseur pour amorcer certaines

fonctions, comme on l'a indiqué.

Le système de la figure 4 comprend également un circuit de détection de courant en marche ou arrêté composé de transistors Q 1, Q 2, Q 3 et Q 4 Le transistor QI peut être un transistor du type PNP désigné par MJE 170, et les transistors Q 2, Q 3, Q 4 peuvent être des transistors NPN du type désigné par 2 N 3 N 04 A chaque fois que le niveau -20 de tension tombe en dessous d'un niveau prédéterminé, le circuit des transistors Q 3 et Q 4 répond en forçant le signal PWRLOW à passer à l'état haut Ce signal est appliqué aux RAM U 17 et U 18 par des circuits logiques comprenant les inverseurs U 23 et les portes "NON-OU" U 35, donc quand les RAM U 17 ou U 18 sont choisies par le décodeur U 10, les RAM sont bloquées par les portes "NON-OU" 35 si le courant est en dessous d'un niveau prédéterminé, par exemple quand le système est arrêté et

qu'il vient d'être mis en marche.

Une batterie Bl est incorporée dans le circuit des transistord Q 1 et Q 2, et cette batterie fournit du courant aux RAM U 17 et U 18 quand la tension vers le système tombe en dessous du minimum prédéterminé Cette batterie empêche toute donnée stockée dans la RAM d'être effacée, dans ces conditions et quand les RAM sont bloquées, comme on l'a décrit ci- dessus La batterie Bl peut être une batterie à 3 volts du type commercialisé par General Electric Company et désigné sous le nom de CR-2 N. L'affichage alphanumérique 2, le clavier 1, le

circuit d'interface 53 du clavier et les accès de communi-

cation 60 ainsi que l'interface associée de l'unité de commande 10 de la figure 1 A sont montrés sous forme de

circuit logique sur la figure 5.

Les diverses touches Sl-536 du clavier 1 sont connectées à un point de sortie U 8 du type désigné par 8279-5 dans le circuit 53 d'interface du clavier aux broches désignées par RLO-RL 7 Le point de sortie convertit les sorties des touches du clavier en signaux numériques pour application au bus de données Le point U 8 applique également des sorties SLO, SL 1 et SL 2 à un décodeur Ull qui est connecté à des lignes de sélection YO-Y 4 des

diverses touches Le point de sortie U 8 dessert continuel-

lement le clavier en produit les sorties sélectives SLO, SL 1 et SL 2 qui à leur tour choississent les diverses colonnes des touches, comme on l'a mentionné ci-dessus, par le décodeur Ull Tandis que chaque touche est activée, un signal correspondant à cette touche est stocké dans un tampon con-tenu dans le point U 8 Le microprocesseur U 9 adresse initialement le point U 8 par le signal d'adresse AO pour déterminer si une touche a été manoeuvrée Alors, si une touche a été manoeuvrée, le signal correspondant dans le tampon provoque l'émission d'un signal numérique codé binaire correspondant DO-D 7 par le circuit intégré pour application au microprocesseur, quand le circuit intégré est subséquemment adressé par le microprocesseur par le

signal d'adresse ? 0.

L'unité d'affichage 1 est adressée par le micro-

processeur par des signaux appropriés d'adresse A 2, A 3, A 4, A 8 appliqués au décodeur U 4 L'affichage comprend un certain nombre d'unités D Sl-D 58, chacune contenant quatre caractères alphanumériques et chacune étant du type actuellement désigné par DL 1414 Chacune des unités est choisie par le décodeur U 4 en réponse à des signaux appropriés d'adresse du microprocesseur, un caractère particulier des quatre caractères dans l'unité choisie

est choisi par les signaux appropriés d'adresse AO-AI.

Alors, le caractère choisi de l'unité choisie est éclairé dans le caractère alphanumérique ou numérique correspondant par des signaux appropriés de donnée DO-D 6 appliqués aux unités par le microprocesseur Des condensateurs C 68-C 76

servent de filtre contre le bruit.

Le point de communication est connecté à un équipement périphérique approprié, comme on l'a mentionné ci-dessus, et le point comprend un circuit pour produire

deux niveaux de tension standards pour l'équipement péri-

phérique L'interface de communication contient également un circuit intégré U 34 du type désigné par 6850 qui sert à transformer les signaux analogiques reçus de l'équipement périphérique en signaux numériques correspondants DO-D 7 pour le microprocesseur, ou à transformer les signaux numériques du microprocesseur en signaux analogiques

appropriés pour commander l'équipement périphérique.

Le circuit de la figure 6 est incorporé dans le circuit de microprocesseur 50 de la figure 1 A, et il permet une température constante du bout de la machine commandée de soudage, malgré des variations de la tension de ligne Le circuit comprend un contrôle précis de l'angle de phase quels que soient les changements de la

tension de ligne ou les perturbations du bruit de ligne.

Le circuit est semblable au circuit décrit dans le brevet US No 4 301 351 ci-dessus indiqué Le circuit comprend deux compteurs/temporisateurs en circuit intégré U 27, U 28, dont chacun est un circuit intégré programmable Intel du type 8253 Ces circuits intégrés contiennent chacun un groupe de trois compteurs indépendants qui sont utilisés comme temporisateurs Toutes les opérations de chacun des circuits intégrés U 27 et U 28 sont programmables Le microprocesseur U 9 précharge les compteurs dans chaque circuit intégré U 27 et U 28 par le bus de données Les temporisateurs forcent le temps d'allumageoude déclenchement de l'opération de soudage à changer pour compenser des variations de la tension de ligne et des perturbations,

comme cela est mieux décrit dans le brevet US NI 4 301 351.

Le circuit de la figure 6 comprend également un circuit redresseur double alternance de précision 600 qui est connecté à un transformateur de référence (non représenté) Le transformateur de référence est connecté au conducteur fournis ant la tension de ligne à la machine de soudage qui est contrôlée ou commandée Le redresseur 600 applique une sortie non filtrée et redressée à double alternance à une pastille de convertisseur tension-fréquence U 44 qui peut être du type désigné par RC 4158 La pastille U 44 produit une série d'impulsions d'horloge (VFCLK) qui sont modulées en fréquence par la tension efficace absolue du redresseur 600 qui, à son tour, est étalonné sur la

tension de ligne de soudage.

Dans le circuit redresseur double alternance de précision 600, les éléments U 42 A et U 42 B représentent des commutateurs bilatéraux à transistor à effet de champ (FET) du type désigné par CR 4066 Les commutateurs à FET sont connectés au transformateur de référence et ils sont contrôlés par des comparateurs U 33 A et U 33 B qui peuvent être du type désigné par LM 319, et qui sont connectés comme des inverseurs Le signal d'horloge modulé en

fréquence VFCLK est appliqué au circuit intégré U 28.

Le circuit intégré U 27 produit un signal d'inter-

ruption M Ql pour le microprocesseur, comme cela est décrit dans le brevet US No 4 301 351 Le compteur produit également l'impulsion d'allumage des thyristors dans l'unité de contacteur 12 de la figure 1 A Cela est obtenu en appliquant la sortie Q 2 par la broche 17 à une porte U 36 qui déclenche une bascule monostable U 37 dans le but d'étirer les impulsions, car lesthyristors

nécessitent des impulsions d'une largeur particulière.

La bascule U 37 peut être du type désigné par 74 L 5123.

Sa sortie est appliquée à une porte "NON-OU"U 45 A et la

sortie de la porte "NON-OU" applique le signal de déclen-

chement ou d'allumage FIRE à l'unité de contacteur Le signal P=OW est également appliqué à la porte "NON-OU" pour garantir qu'aucun signal d'allumage ne seraapppliqué à l'unité de contacteur à moins que la tension d'excitation pour le système soit au-dessus d'un minimum prédéterminé

après mise en circuit.

Le circuit de la figure 6 contient également un point de sortie qui comprend un circuit intégré U 29 qui peut être du type désigné par 74 L 5273 La broche de sortie 9 du circuit intégré U 29 est connectée à une paire de portes "NON-OU" U 45 B et U 45 C pour appliquer un signal

-ELFIRE (validation allumage) à l'unité de contacteur.

Cela garantit que, même en présence d'un signal FIRE, l'unité de contacteur ne s'allumera pas à moins que le circuit du microprocesseur indique que les conditions

soient telles que les thyristors puissent être déclenchés.

Les portes "NON-OU" U 45 B et U 45 C garantissent également que le signal ENBLFIRE ne sera pas introduit à l'unité de contacteur à moins que la tension d'excitation du système ne soit au-dessus du niveau prédéterminé Les sorties TYMOUTA-TYMOUTD du circuit logique d'arrêt de la figure 4 sont appliqués à un point d'entrée U 26 de la figure 6 qui est un circuit intégré du type désigné par 81 L 595 Le point d'entrée applique des signaux numériques multibits correspondants au bus de données, et ces signaux sont

détectés par le point de sortie U 29 tant que le micro-

processeur U 9 fonctionne de façon appropriée, et ce dernier point produit le signal UPCNT à la broche 12 en réponse à cela Ce signal sert à inverser la direction du comptage du compteur U 25 dans le circuit logique d'arrêt immédiat de la figure 4 à chaque fois que les signaux numériques atteignent des limites externes prédéterminées De cette façon, le compteur U 25 est forcé à compter vers le haut jusqu'à un compte prédéterminé, et à compter vers le bas jusqu'à un compte prédéterminé

sous le contrôle du signal UPCNT, tant que le micro-

processeur fonctionne de façon appropriée Le point U 29 est également connecté à la porte "NON-OU" U 45 B pour contrôler le signal ENBLFIRE pour empêcher l'allumage descommutateursdu contacteur si le circuit logique d'arrêt immédiat indique qu'un mauvais fonctionnement

s'est produit.

Le circuit de la figure 6 comprend également un point U 30 du type désigné par 74 L 5273 qui répond à une donnée numérique sur le bus de données (DO-D 7) pour produire des sorties correspondantes désignées par OUTO-OUT 6 pour effectuer les divers contrôles mécaniques sur l'équipement de soudage qui est contrôlé ou commandé Les sorties du point U 30 passent par des portes "NON-OU" U 31 et U 32 et le signal PWRLOW est également appliqué aux portes, donc les diverses sorties ne se présentent que lorsque la tension d'excitation au système est au-dessus de la valeur minimum prédéterminée Cela empêche toute sortie d'être

effectuée quand le système vient d'être mis en fonctionne-

ment, jusqu'à ce que les bons niveaux de puissance aient

été atteints.

Le circuit de la figure 6 comprend également deux points d'entrée désignés par U 19 et U 20, dont chacun peut être du type désigné par 81 L 595 Ces points répondent à divers signaux dérivés de l'équipement contrôlé de soudage, pour convertir les entrées en signaux binaires multichiffres correspondants sur le bus de données, afin que diverses fonctions de surveillance

puissent être effectuées.

Le circuit d'interface du contacteur est illustré aur la figure 7 Le circuit comprend un amplificateur formé du montage des transistors Q 2, Q 3 et Q 4, qui est connecté au primaire d'un transformateur T 2 Le circuit amplificateur est couplé à un circuit d'entrée par un opto-isolateur U 5, et le circuit d'entrée répond au signal d'allumage ou de déclenchement (IRE) du circuit de la figure 6 pour forcer des tensions correspondantes à être

induites dansles enroulements secondaires du transforma-

teur T 2 lesquelles à leur tour, sont appliquéoe respective-

ment entre la gâchette et 1 a cathode de deux thyristors

NO 1 et NO 2 (non représentés).

Un circuit comprenant un pont de diodes CR 1-CR 4 et un opto-isolateur U 6 mesure la tension dans la cathode

et la gâchette des thyristors pour contrôler la conducti-

bilité du transistor QI afin de développer un signal ACTROFF qui détecte tout défaut d'allumage du thyristor,

ou tout court-circuit dans le thyristor.

Le circuit de la figure 7 comprend également un relais Kl qui répond au signal RNBLFIRE du circuit de la figure 6 afin qu'un contact de relais normalement ouvert Kl soit fermé uniquement en présence du signal ENBLFIRE et le circuit d'allumage est inactif jusqu'à ce que ce signal soit reçu Le relais KI a également un contact normalement fermé K 1 B qui empêche les signaux de bruit de provoquer un allumage parasite des thyristors en l'absence du

*signal ENBLFIRE.

Le circuit de la figure 7 comprend également un circuit 700 d'excès de température qui répond à tout excès de température dans l'un des thyristors pour produire un signal indiquant un excès de température OVER-TW Le circuitdétecteur d'excès de température est du même type que celui décrit et revendiqué dans le brevet US NI 4 251 764 du 17 février 1981 au nom de James Kirk Mathews et qui est cédé à la présente demanderesse Comme cela est décrit dans le brevet, le circuit détecteur de chaleur comprend un circuit inverseur pour transformer une tension continue d'une source de 12 volts en une tension alternative L'inverseur comprend un circuit intégré U 7 du type désignépar LM 555 Le circuit intégré

est connecté comme un oscillateur.

Plus particulièrement, la broche 4 du circuit intégré est connectée directement à la borne positive de la source à 12 volts et la broche 7 est connectée par une résistance de 1 kilo-ohm R 26 à la borne positive de cette source La broche 8 est également directement connectée à la borne positive La borne négative de la source est mise à la masse La broche 7 est connectée aux broches 2 et 6 par une résistance R 27 de 22 kilo-ohms, et ces dernières broches sont connectées à un condensateur C 7 à la masse de 0,001 microfarad Un condensateur C 5 de 6,8 microfarads et un condensateur C 6 de 0,1 microfarad sont connectés entre la borne positive de l'alimentation

à + 12 volts et la masse.

La broche 1 du circuit intégré U 7 est mise à la masse et la broche 5 est connectée à un condensateur C 8 de 0,1 microfarad à la masse Les broches 4 et 8 sont connectées à l'émetteur d'un transistor Q 5 du type PNP qui peut être du type désigné par MJE 170 La base du transistor est connectée à la broche 3 du circuit intégré U 7 par une résistance R 18 de 330 ohms Le primaire du transformateur Tl est connecté au collecteur du

transistor Q 2 et à la masse.

Le transistor Q 5 sert de suppresseur dans le circuit inverseur de façon que la tension continue à + 12 volts puisse être transformée en tension alternative dans les premier et second enroulements secondaires du transformateur Tl Le premier enroulement secondaire est connecté à un redresseur double alternance 702 formé de diodes CR 9-CR 12, et le second enroulement du secondaire est connecté à un redresseur double alternance 704 formé de diodes CR 17-CR 20 Ces redresseurs double alternance sont flottants Les deux redresseurs double alternance 702 et 704 sont incorporés dans des circuits identiques, dont un est utilisé en conjonction avec le thyristor NO 1 et

dont l'autre est utilisé en conjonction avec le thyris-

tor NO 2 donc un seul de ces circuits, et plus particuliè-

rement celui associé au thyristor NO 1 sera décrit.

Le redresseur double alternance 702 est connecté entre les conducteurs A et B, le conducteur A étant connecté à un conducteur flottant C par une diode zener CR 13 Le conducteur A est désigné par (+ 2 V ref), le conducteur B est désigné par (-5 V ref) et le conducteur C est désigné par (OV ref) La diode zener peut être du type désigné par IN 5221, et elle sert de régulateur Un condensateur C 3 de 0,1 microfarad et un condensateur C 2 de 6,8 microfarad sont connectés entre les conducteurs A et B Le redresseur double alternance 702 établit, par exemple, -5 volts en courant continu au conducteur B, par rapport au conducteur flottant C Le conducteur C est connecté par un fusible F 10 de 1 ampère, à la cathode du thyristor N 01 en même temps que la borne de sortie Ll de l'enroulement secondaire du transformateur T 2 L'autre côté du secondaire du transformateur T 2 (L 2) est connecté à la gâchette du thyristor N O 1 par un fusible Fil de

1 ampère.

Le redresseur double alternance 702 établit le conducteur A à + 2 volts par rapport au conducteur C, avec régulation par la diode zener CR 13 Le conducteur A est connecté par une résistance R 17 de 100 ohms et par une

diode photo-émettrice (LED) CR 14, à un opto-isolateur U 10.

La LED CR 14 est utilisée pour indiquer que la température de la jonction du thyristor NO 1 est en dessous du seuil critique L'opto-isolateur U 1 peut être du type désigné

par Hll A 1.

La broche 2 de l'opto-isolateur U 1 est connectée à la sortie d'un amplificateur opérationnel U 1 Les broches 1 et 4 de l'amplificateur opérationnel sont connectées au conducteur B à -5 volts, et la broche 8 est connectée au conducteur A à + 2 volts L'entrée positive de l'amplificateur opérationnel U 2 est connectée par une

résistance R 18 de 100 kilo-ohms, à la borne de sortie.

Un condensateur C 4 de 0,1 microfarad est connecté entre

les bornes d'entrée positive et négative de l'amplifica-

teur opérationnel Ull L'amplificateur Ull peut être du type désigné par LM 311 Ses entrées sont connectées à la cathode et à la gâchette du thyristor N I par le-réseau résistif illustré, qui comprend une résistance R 19 dekilo-ohms, une résistance R 20 de 180 ohms, une résistance R 29 de I kilo-ohm, une résistance variable R 22 de 10 kilo- ohms et une résistance R 21 de 1 kilo-ohm,

ainsi qu'une résistance R 24 de 180 ohms et une diode CR 16.

Le conducteur C est également connecté au conducteur correspondant du circuit associé au thyristor N 2 par une résistance R 25 de 20 ohms et un condensateur C 16 de

I microfarad.

L'opto-isolateur U 10 dans le circuit associé au redresseur double alternance 702, et l'opto-isolateur U 9 dans le circuit associé au redresseur double alternance 704 sont connectés en série et produisent le signal OVERTEMP qui est utilisé pour forcer le contrôleur à terminer l'introduction des impulsions d'allumage ou de déclenchement au transformateur T 2 à chaque lois que ce signal indique qu'une température excessive est rencontrée dans l'un des thyristors.

Les résistances connectées aux entrées de l'ampli-

ficateur opérationnel Ull forment un pont avec la résistance de j onction du thyristor N 1, cette résistance étant indiquée par les lignes en pointillé Comme cela est décrit dans le brevet US N 4 251 746, au début, la valeur de la résistance variable R 22 est ajustée de façon qu'en conditions normales, le pont soit déséquilibré et que le courant s'écoule à travers l'amplificateur opérationnel Ull ce qui force l'éclairement de la LED CR 14 afin d'indiquer que la température de la jonction du thyristor N 01 est

en dessous du seuil critique.

Si la température de jonction du thyristor NI 1 atteint la température critique, le pont se trouve

équilibré et aucun courant ne s'écoule à travers l'ampli-

ficateur opérationnel Ull Cela force la LED CR 14 à être désexcitée, et l'opto-isolateur U 10 cesse également de faire passer du courant, forçant le signal OVERTEMP à passer à l'état haut ce qui, à son tour, force le contrôleur à arrêter l'introduction d'impulsions de déclenchement ou d'allumage au transformateur T 2 Le circuit associé au redresseur double alternance 704 accomplit la même fonction que le circuit ci-dessus décrit, si la température de

jonction du thyristor NI 2 dépasse le seuil critique.

L'invention procure un contrôleur de machine de soudage contrôlée par microprocesseur qui est facile à faire fonctionner, et qui accomplit toutes les fonctions du contrôleur décrit dans le brevet US No 4 301 351 avec

un équipement plus petit et moins compliqué.

Claims (10)

R E V E N D I C A T I 0 N S

1. Circuit excité par une source de tension de ligne pour contrôler une machine de soudage du type à résistance ou analogue, caractérisé en ce qu'il comprend un microprocesseur ( 50) pour contrôler les opérations de soudure de la machine de soudage; un bus de données s'étendant vers et au loin dudit microprocesseur, un bus d'adresse s'étendant vers et au loin dudit microprocesseur; un moyen formant mémoire morte programmable ( 52 A) connecté auxdits bus de données et d'adresse et contenant des instructions préprogrammées pour ledit microprocesseur; un moyen formant mémoire à accès aléatoire ( 52 B) connecté auxdits bus de données et d'adresse contenant des barêmes préprogrammés de soudure pour le microprocesseur; un clavier numérique à commande manuelle ( 2); un circuit d'interface ( 53) connectant ledit clavier auxdits bus de données et d'adresse pour permettre aux données de l'utilisateur d'être introduites dans ledit moyen formant mémoire à accès aléatoire pour modifier lesdits barèmes préprogrammés de soudure; un sous-système d'affichage alphanumérique ( 1) connecté auxdits bus de données et d'adresse pour afficher les données opérationnelles comprenant des données introduites dans ledit moyen formant mémoire à accès aléatoire par ledit clavier et des programmes existants de soudure stockés dans ledit moyen formant mémoire à accès aléatoire; un circuit contacteur

( 70) pour contrôler des dispositifs statiques de commuta-

tion reliant la source de tension de ligne à la machine de soudage; et un circuit de sortie connecté auxdits bus

de données et d'adresse pour appliquer un signal de com-

mande de déclenchement audit circuit contacteur.

2. Circuit selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comprend de plus un circuit logique connecté audit microprocesseur comprenant un générateur ( 62) d'impulsions d'horloge et un compteur réversible connecté audit générateur pour en compter les impulsions; un premier point reliant ledit compteur audit bus de données; un second point connecté audit bus de données pour produire un signal de commande pour ledit compteur afin d'inverser le fonctionnement dudit compteur après un compte pré- déterminé tant que le microprocesseur fonctionne et un circuit connecté audit compteur pour produire un signal de commande d'inhibition pour le microprocesseur dans le cas o ledit compte prédéterminé est dépassé par ledit

compteur dans une direction.

3. Circuit selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comprend de plus un circuit de courant bas pour produire un signal de commande quand le courant

appliqué au système tombe en dessous d'un niveau pré-

déterminé; et un circuit logique connecté audit circuit de courant bas et audit moyen formant mémoire à accès aléatoire pour bloquer l'écoulement des données dans ledit moyen formant mémoire à accès aléatoire quand le courant

est en dessous du niveau prédéterminé.

4 Circuit selon la revendication 3, caractérisé en ce qu'il comprend de plus un circuit formant batterie incorporé dans ledit circuit de courant bas pour fournir du courant audit moyen formant mémoire à accès aléatoire quand l'alimentation en courant vers ledit système est en dessous dudit niveau prédéterminé afin d'empêcher l'effacement des données dans ledit moyen formant

mémoire à accès aléatoire dans de telles conditions.

5. Circuit selon la revendication 1, caractérisé en ce que le circuit précité d'interface du clavier comprend un point connecté aux touches dudit clavier et aux bus de données et d'adresse, ledit point comprenant un tampon pour stocker des signaux correspondants tandis que les touches individuelles du clavier sont manoeuvrées, et ledit point comprenant de plus un montage répondant à un premier signal choisi d'adresse dudit microprocesseur pour indiquer qu'au moins un signal de touche est stocké dans ledit tampon, et répondant à un second signal d'adresse dudit microprocesseur pour placer un signal

numérique codé binaire sur ledit bus de données corres-

pondant à la touche manoeuvrée, et un circuit de décodage connecté audit point et répondant aux sorties codées binaires prédéterminées pour activer sélectivement les

touches dudit clavier.

6. Circuit selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comprend de plus un circuit de contrôle de température incorporé dans le circuit de sortie précité pour produire un contrôle de l'angle de phase du courant afin de maintenir un courant constant vers la machine de soudage en présence de variations et de perturbations

de la tension de fonctionnement de ladite source.

7. Circuit selon la revendication 6, caractérisé en ce que le circuit de contrôle de température précité comprend un circuit redresseur double alternance qui est connecté à une source de tension de ligne de référence en courant alternatif pour produire une sortie non filtrée et redressée à double alternance, un moyen convertisseur tensionrréquence connecté audit circuit redresseur double alternance pour produire un train d'impulsions modulées en fréquence par la sortie dudit circuit redresseur double alternance, et un moyen formant circuit intégré comprenant un moyen formant compteur programmable connecté audit convertisseur pour appliquer un contrôle de l'angle de phase du courant à la machine de soudage en présence de variations de la tension de ligne et de perturbations

de bruit.

8. Circuit selon la revendication 1, caractérisé en ce que le circuit précité d 1 e sortie comprend un circuit de validation pour bloquer l'application du signal de commande d'allumage au circuit contacteur précité, et un circuit de commande répondant à un mauvais fonctionnement

du microprocesseur pour activer le circuit de validation.

9 Circuit selon la revendication 3, caractérisé en ce que le circuit de sortie précité comprend un circuit de validation pour bloquer l'application des signaux de commande d'allumage au circuit contacteur, et un circuit de commande connecté au circuit de courant bas pour activer le circuit de validation quand le courant appliqué

au système tombe en dessous du niveau prédéterminé.

10 Circuit selon la revendication 1, caractérisé en ce que le circuit contacteur précité comprend un circuit de contrôle d'excès de température pour détecter les températures de jonction des dispositifs statiques de commutation pour désactiver le système dans le cas o lesdites températures de jonction dépassent un niveau prédéterminé.