FR2525832A1 - Dispositif de commande d'un moteur electrique - Google Patents
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Abstract
LA PRESENTE INVENTION CONCERNE UN DISPOSITIF DE COMMANDE POUR MOTEUR ELECTRIQUE DESTINE A ENTRAINER EN ROTATION L'ARBRE D'ENTRAINEMENT D'UN ELEMENT DEPLACABLE, DE PROTECTION SOLAIRE, DE FERMETURE, OU SIMILAIRE. LE DISPOSITIF DE COMMANDE COMPORTE UN DISPOSITIF GENERATEUR D'IMPULSIONS 40 ET UN CODEUR DE POSITION ANGULAIRE 11, ASSERVIS EN ROTATION A L'ARBRE D'ENTRAINEMENT, PREVUS POUR DELIVRER EN PERMANENCE UN SIGNAL A UNE UNITE LOGIQUE DE TRAITEMENT 12 RELIEE, PAR L'INTERMEDIAIRE D'UNE INTERFACE D'ENTREE-SORTIE 13, AUX BORNES DU GENERATEUR 40 ET DU CODEUR 11, ET, PAR L'INTERMEDIAIRE D'UNE INTERFACE DE SORTIE 14, AU MOTEUR ELECTRIQUE 2. LES MOYENS DE REGLAGE DES POSITIONS D'ARRET SONT CONSTITUES PAR DES INTERRUPTEURS MI, DI, RG RELIES, PAR L'INTERMEDIAIRE D'UNE INTERFACE D'ENTREE 15, A L'UNITE LOGIQUE DE TRAITEMENT 12, POUR METTRE EN MEMOIRE DANS LA MEMOIRE DE TRAVAIL DE CELLE-CI LES POSITIONS ANGULAIRES D'ARRET DESIREES. UNE MEMOIRE NON VOLATILE 16 EST RELIEE A L'UNITE LOGIQUE DE TRAITEMENT POUR SAUVEGARDER CES POSITIONS ANGULAIRES EN CAS DE COUPURE DE L'ALIMENTATION. L'UNITE LOGIQUE DE TRAITEMENT 12 EST PREVUE POUR, D'UNE PART ANALYSER EN PERMANENCE LE SIGNAL DELIVRE PAR LE GENERATEUR 40 ET PAR LE CODEUR 11, CALCULER LA POSITION ANGULAIRE DE L'ARBRE D'ENTRAINEMENT, ET LA COMPARER AUX POSITIONS ANGULAIRES D'ARRET DESIREES, D'AUTRE PART INTERROMPRE LA ROTATION DU MOTEUR, DES QU'IL Y A IDENTITE ENTRE LA POSITION CALCULEE ET LA POSITION D'ARRET DESIREE.
Description
La présente invention concerne des dispositifs de commande d'un mo-
teur électrique destiné à entraîner en rotation l'arbre d'entraînement d'un élément déplaçable, de protection solaire, de fermeture ou similaire
tel que tableau publicitaire, écran de cinéma Ces dispositifs compor-
tent, d'une part un dispositif d'arrêt, destiné à interrompre automatique-
ment la rotation du moteur après un certain déplacement angulaire de l'ar-
bre d'entraînement, effectué dans l'un quelconque des deux sens de rota-
tion, 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 dé-
crit dans le brevet français N O 2 455 695, 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 in-
terrupteur de coupure de l'alimentation du moteur, uniquement lorsque l'é-
lément déplaçable, store à rouleau ou volet roulant, etc, occupe l'une
quelconque de ses deux positions extrêmes, complètement fermée ou complè-
tement ouverte Bien qu'un tel dispositif de commande comporte un disposi-
tif de réglage de ces deux positions, beaucoup plus facile à actionner que
ceux existant antérieurement, il est cependant nécessaire d'actionner ma-
nuellement 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 et l'arbre d'entraînement qu'il doit entraîner, sont fixés par exem-
ple 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 dispositifde commande, suivant 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'in-
termédiaire 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 mémoi-
re dans la mémoire de travail de celle-ci les positions angulaires d'arrêt
désirées Une mémoir 2 non volatile effaçable et programmable électrique-
ment ou un accumulateur sont reliés à l'unité logique de traitement, pour
sauvegarder les positions angulaires d'arrêt, en cas de coupure de l'ali-
mentation 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, d'autre
part interrompre la rotation du moteur dès qu'il y a identité entre la po-
sition calculée et la position angulaire d'arrêt désirée.
Selon une réalisation, le dispositif d'arrêt comporte, associé au dispositif générateur d'impulsions, un codeur de position angulaire Il comporte plusieurs disques disposés coaxialement côte à cte Tous les disques, sauf le premier, sont prévus pour être entraînés pas à pas d'une
fraction de tour à chaque tour du disque précédent et constituent le co-
deur de position angulaire, 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, lié cinimatiquement constamment à l'arbre d'entraînement, fait partie du dispositif générateur
d'impulsions destiné à fournir à l'unité logique de traitement une infor-
mation permettant à celle-ci de calculer la position angulaire de l'arbre d'entraînement, à l'intérieur du tour ou de la fraction de -tour, indiqués
parle codeur de position angulaire.
Selon une autre réalisation, le dispositif d'arrêt comporte seulement
un dispositif générateur d'impulsions, sans codeur de position angulaire.
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'ar-
rêt 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 dis-
positif de commande auxiliaire pendant ladite coupure Le dispositif de
commande améliore en outre les performances du dispositif d'arrêt: capa-
cité 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'ar-
rêt, peuvent facilement être intégrées des fonctions complémentaires per-
mettant de commander le moteur électrique, à volonté, soit seul, soit avec d'autres, sans que les moyens de commande supplémentaires augmentent l'enr
combrement du dispositif de commande.
Le dessin annexé illustre, à titre d'exemple, un mode de réalisation,
conforme à 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.
La fig 5 représente le schéma électrique du même mode de réalisation.
La fig 6 représente le diagramme des programmes contenus dans la mé-
moire ROM du microcalculateur constituant l'unité logique de traitement -
Tel qu'il est représenté sur les fig 1 à 4, le dispositif de comman-
de 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, lemoteur 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
2 C 3 que sorc ie câble multiconducteurs 4 d'alimentation et de commande du mo-
toréducteur. 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 Il 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-car-
ter 6 du moteur 2 Le codeur Il et le générateur d'impulsions 40 sont pré-
vus pour délivrer en permanence des signaux codés numériquement, caracté-
ristiques de la position angulaire de l'arbre d'entraînement 5, à une uni-
rel iee,
té logique de traitement 12 /par l'intermédiaire d'une interface d'entrée-
sortie 13, aux bornes dudit codeur Il 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, S El, SE 2 Ces moyens de commutation sont reliés,
par l'intermédiaire d'une interface d'entrée 15, à l'unité logique de trai-
tement 12.
Une mémoire non volatile effaçable et programmable électriquement 16
est reliée à l'unité logique de traitement 12, dans notre exemple par l'in-
termédiaire d'une interface-mémoire 17 Une alimentation 18 est reliée, d'une part au secteur, d'autre part aux divers éléments constitutifs Il à 17 (bornes M^x, 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 co-
axialement côte à côte autour d'un arbre 24 parallèle à l'axe du tube-car-
ter 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 Il est destiné à in-
diquer 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 conduc-
trices concentriques, dont une piste émettrice continue et quatre pistes
réceptrices constituées de secteurs conducteurs discontinus, reliés élec-
triquement à la piste émettrice, et séparés par des secteurs non conduc-
teurs Sur le circuit imprimé I sont fixées, en regard de chaque disque, cinq lames conductrices 22 a, 22 b, 22 c, 22 d, 22 e pour le disque 22 et 23 a, 23 b, 23 c, 23 d, 23 e 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 22 a ou 23 a en con-
tact avec les pistes émettrices, on recueille cette tension de référence sur celles des lames 22 b à 22 e ou 23 b à 23 e qui se trouvent en contact
avec un secteur conducteur des pistes réceptrices En fonction de la lon-
gueur'des secteurs conducteurs et de leur position angulaire sur les pis-
tes réceptrices, on réalise un codage angulaire de chaque disque, sous
forme d'une tension de référence,présente ou absente sur les quatre extré-
mités des lames 22 b à 22 e pour le disque 22, et 23 b à 23 e pour le disque
23 Ce code est un code numérique sur quatre bits (chaque bit correspon-
dant à l'extrémité d'une lame réceptrice) pour chaque disque, et les sec-
teurs 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 22 b à 22 e et 23 b à 23 e,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 de 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 22 b à 22 e et 23 b à 23 e, 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 maximum de cinquante tours de l'arbre d'entraînement 5 Les extrémités des lames émettrices 22 a et 23 a sont reliées électriquement, par l'intermédiaire de pistes conductrices placées sur le circuit imprimé
1, respectivement à des bornes 38 a et 38 b, les extrémités des lames récep-
trices 22 b à 22 e et 23 b à 23 e étant reliées électriquement deux à deux en-
tre elles ( 22 b avec 23 b, etc) et reliées, par l'intermédiaire de pistes
conductrices du circuit imprimé 1, respectivement à des bornes 37 b à 37 e.
Le premier disque 21 est lié 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 fen-
tes 29 disposées radialement (fig 4), fait partie du dispositif généra-
teur d'impulsions 40 comportant également un capteur constitué dans notre exemple d'un élément opto-électronique 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'émet-
teur 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 pouref-
fet 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 ro-
tation 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'inté-
rieur du demi-tour, dans notre exemple, indiqué par le codeur de position angulaire Il Le dispositif émetteur 31 et la sortie du récepteur 32 sont
reliés électriquement à des bornes, respectivement 38 c et 37 b.
L'unité logique de traitement 12 est constituée dans notre exemple par
un microcalculateur TEXAS INSTRUMENTS TMS 1100 Celui-ci comporte des bor-
nes d'entrée Ki, K 2, K 4 et K 8, des bornes de sortie RO à RIO groupées sur un premier registre R, et des bornes de sortie 02 à 07 groupées sur un
deuxième registre 0.
Les bornes 37 b, 37 c, 37 d, 37 e et 38 a, 38 b, 38 c sont reliées respecti-
vement aux bornes d'entrée KI, K 2, K 4, K 8 et aux bornes de sorties R 4, R 5,
R 6 de l'unité logique de traitement 12, par l'intermédiaire d'éléments d'a-
daptation d'entrée et d'éléments d'adaptation de sortie, faisant partie de 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 lin-
termédiaire d'une résistance de polarisation 43,à la borne Vdd de l'alimen-
tation Le collecteur du transistor 41 est relié à l'entrée KI et son émet-
teur à la sortie R 3, elle-même reliée à la borne Vss de l'alimentation par
une résistance de charge 44 Les éléments d'adaptation de sortie sont cons-
titués respectivement par exemple par des transistors 45, 46, 47 dont les
bases sont respectivement reliées aux bornes de sortie R 4, R 5 et R 6; cha-
que collecteur est relié à la borne Vdd de l'alimentation et chaque émet-
teur 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 re-
liés respectivement également aux bornes 38 a, 38 b, 38 c du codeur.
Les sorties R 8, R 9 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 R 8 ou R 9 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 compor-
te un registre d'adresse d'instructions 54 relié à une mémoire ROM 59 dans
laquelle sont mémorisées les suites d'instructions correspondant aux pro-
grammes qui doivent être exécutes par ce microcalculateur 12 La mémoire ROM 59 comprend principalement quatre programmes distincts (fig 6): un programme Pl d'initialisation, un programme P 2 de gestion des entrées, un
programme P 3 de commande du moteur et un programme P 4 de réglage des posi-
tions 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 logi-
que 55 capable de réaliser les opérationsdemandées par les instructions et
de commander l'enchaînement des différents cycles exigés par ces instruc-
tions L'unité arithmétique et logique 55 est capable également de lire les
niveaux logiques des entrées K 1, K 2, K 4 et K 8 Cette RAM contient en parti-
culier une zone de mémorisation des positions d'arrêt prévues.
Un réseau de sortie 56 est relié au registre d'adressage 54 et aux sorties R O à R 9 Ce réseau de sortie 56 est constitué par les circuits de commutation permettant de positionner séparément chacune des sorties RO à R 9 aux niveaux logiques O ou 1 Un deuxième réseau de sortie 57 est relié à l'unité arithmétique et logique 55 et aux sorties o 2 à 07 Ce réseau de
sortie 57 est constitué par les circuits de commutation permettant de posi-
tionner l'ensemble des sorties 02 à 07 aux niveaux logiques O ou 1 à tra-
vers 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 KI du microcalcula-
teur 12 par l'intermédiaire de l'interface 17 Son r 8 le est de conserveren 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 KI du microcal-
culateur 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'a-
limentation Son collecteur est relié,d'une part à la borne Vdd par l'in-
termédiaire d'une résistance de polarisation 65, d'autre part, par l'inter-
médiaire d'une résistance 66, à la base du transistor 63 L'émetteur de ce-
lui-ci est relié à la sortie R 2 du microcalculateur 12, elle-même reliée à
la borne Vss à travers une résistance de charge 67 Le collecteur du tran-
sistor 63 est relié à l'entrée KI du microcalculateur 12.
Les bornes CTR 1, CTR 2, CTR 3 delamémoire 16 sont reliées respective-
ment 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 , 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
à 75, qui font partie de l'interface 17, constituent un générateur d'im-
pulsions d'horloge pour la mémoire 16, déclenché par le passage de la sor-
tie 03,du niveau logique l 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, 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'en-
trée, respectivement KI, K 2 du microcalculateur 12, par l'intermédiaire
d'un élément d'interface faisant partie de l'interface d'entrée 15 Cet é-
lément d'interface comporte des composants 41 ', 42 ' et 43 ', similaires res-
pectivement aux composants 41, 42 et 43.
Un commutateur RG de fonction, constitué par exemple par un interrup-
teur 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 KI par l'intermédiaire
d'un élément d'interface 41 '-42 '-43 ' Ce commutateur est destiné à permet-
tre 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 suppl&
mentaires, le dispositif de commande, objet de l'invention,peut être aména-
gé pour remplir des fonctions supplémentaires: assurer la sécurité dans le cas o l'élément déplaçable rencontre un obstacle, permettre une commande simultanée de plusieurs moteurs A cet effet, des moyens de commutation supplémentaires S El, SE 2, sont reliés respectivement aux entrées K 2, K 4 par
l'intermédiaire d'un élément d'interface 41 '-42 '-43 ' Les moyens de commu-
tation SEI, SE 2 sont par exemple des contacts prévus dans une barre palpeu-
se disposée à l'avant de l'élément déplaçable Le contact SEI est prévu u-
niquement pour arrêter le moteur lorsque la barre palpeuse rencontre un obstacle; le contact SE 2 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 re-
liés respectivement aux entrées K 4, K 8 et K 8, par l'intermédiaire d'un élé-
ment 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 commuta-
tion MA (M = Manuel, A = Automatique), suivant sa position, donne des prio-
rités différentes aux moyens de commutation MG, DG sur les moyens de commu-
tation MI, DI Un tel dispositif de commande est décrit dans la demande de brevet français N O 81 14 623 du même déposant Les fonctions supplémentaires peuvent ainsi être assurées en même temps que les fonctions de commande
dela rotation du moteur, et d'arrêt de celui-ci, par un seul microcalcula-
teur 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 (générai individuel) supplémeir taire, sans que l'encombrement du dispositif de commande incorporé à chaque
moteur s'en trouve augmenté.
Les programmes Pl à P 4 stockés dans la mémoire ROM 59, sont représen-
tés sur la fig 6 Le programme d'initialisation Pl comporte des instruc-
tions dont la dernière précède la première instruction du sous-programme 81 de scrutation des entrées, faisant partie du programme P 2 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, SE 2, RG a été actionné La dernière instruction du sous-programme 82 est une instruction d'appel conditionnelé 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'ap-
pel conditionnel à l'adresse de la première instruction du sous-programme 85 de gestion des ordres reçus, faisant partie du programme P 4 de réglage, ou à l'adresse de la première instruction du sous-programme 89 de gestion
des ordres reçus, faisant partie du programme P 3 de commande du moteur.
La dernière instruction du sous-programme 85 précède la première ins-
truction du sous-programme 86 de lecture de la position donnée par le co-
deur Il et par le générateur d'impulsions 40 La dernière instruction du sous-programme 86 précède la première instruction du sous-programme/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 po-
sitions 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 re-
çus 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-programme 92 d'exécution des ordres reçus La dernière instructiondu sous-programme 92 précède la première instruction du sous- programme 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 ins-
truction 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 Pl dont le r 8 le 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 RO-RI, par l'intermédiaire du programme de
scrutation 81 Le microcalculateur 12, en même temps qu'il envoie des im-
pulsions, recueille d'une part sur la borne d'entrée KI les informations relatives aux positions des deux interrupteurs MI, RG, d'autre part surles
bornes d'entrée K 2, K 4, K 8 les informations relatives aux positions des in-
terrupteurs respectivement DI et SEl, MG et SE 2, DG et MA par l'intermé-
diaire de l'interface d'entrée 15 Aucun moyen de commutation n'étant ac-
tionné, le sous-programme 83 de lecture de la position donnée par le co-
deur Il et par le générateur d'impulsions 40 est exécuté, des impulsions séquentielles étant envoyées sur les sorties R 4, R 5, R 6 en maintenant la sortie R 3 au niveau logique 1, tandis que des informations relatives à la
position angulaire indiquée par le codeur Il et par le générateur d'impul-
* sions 40 sont recueillies sur les entrées KI, K 2, K 4 et K 8 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'interrup-
teur MI La fermeture de ces interrupteurs est lue par le microcalculateur sur l'entrée KI 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 R 8, 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 dépla-
cement de l'élément déplaçable vers sa première position extrême d'arrêt.
Le codeur Il et le générateur d'impulsions 40 sont entraînés en même temps
par l'arbre d'entraînement 5 Tant que l'interrupteur MI est maintenu fer-
mé, le programme 86 lit la position angulaire donnée par le codeur Il et
par le générateur d'impulsions 40, le programme 87 teste que l'interrup-
teur MI est fermé et renvoie le programme à l'adresse de la première ins-
truction du sous-programme 85 Pour atteindre de façon précise la première
position extrême, l'opérateur peut utiliser successivement les interrup-
teurs MI et DI pour déplacer dans un sens ou dans l'autre l'élément dépla-
çable.
Lorsque la première position extrême de l'élément déplaçable est at-
teinte, l'opérateur relâche l'interrupteur Le programme 85 provoque la
mise au niveau logique O dela sortie R 8, ce qui a pour effet l'interrup-
tion de l'alimentation de la bobiné 52, et le moteur 2 s'arrête Le pro-
gramme 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'in-
terrupteur MI, correspondant à la première position extrême d'arrêt à ré-
gler La fermeture simultanée de MI et DI est détectée sur les bornes d'entrées KI, K 2, ce qui aiguille le sous-programme 87 sur la première
instruction du sous-programme 88 d'enregistrement et de sauvegarde des po-
sitions d'arrêt La fermeture de l'interrupteur MI indique au sous-pro-
gramme 88 que la position d'arrêt à enregistrer correspond à la première.
Le sous-programme se déroule La position donnée par le codeur est trans-
férée 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 mé-
moire 16 dans laquelle elle est mémorisée Cette mémoire 16 est une mémoi-
re non volatile effaçable et programmable électriquement, de sorte que les
données qui y sont mémorisées sont conservées même en cas de coupure pro-
longée 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 déplaça-
ble dans cette deuxième position; cette position est mémorisée en fermant
ensemble les interrupteurs MI, 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 po-
sition 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 Il 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 effec-
tuées 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'interrup-
teur MI, sans actionner en même temps l'interrupteur DI, le sousprogramme
de scrutation 81 détecte que cet interrupteur MI est fermé, le sous-pro-
gramme 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'interrup-
teur MI a été actionné une seule fois, ce qui correspond à un ordre de ma-
noeuvre de l'élément déplaçable, jusqu'à sa première position extrême sans arrêt sur l'une quelconque des positions intermédiaires enregistrées Le
sous-programme 90 lit alors la position angulaire de l'arbre d'entraîne-
ment 5,donnée par le codeur Il etpar le générateur d'impulsions 40, le
sous-programme 91 compare la position lue,avec la première position extrê-
me d'arrêt enregistrée Si ces positions sont différentes, le sous-pro-
gramme 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 ro-
tation ainsi que l'arbre d'êntraînement, le codeur Il et le générateur
d'impulsions 40.
Le programme 93 teste que le moteur tourne, ce qui renvoie le pro-
gramme à l'adresse de la première instruction du sous-programme 89 Lors-
que la position lue sur le codeur Il et sur le générateur d'impulsions 40
coïncide avec la première position extrême d'arrêt enregistrée, le pro-
gramme 92 d'exécution des ordres reçus, coupe l'alimentation de la bobine 52; le moteur 2 s'arrête, le programme 93 teste que la 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 posi-
tion extrême, un obstacle peut se présenter devant la barre palpeuse et fermer un des contacts SEI ou SE 2 Ke Ekow tk "x K "i xkâz La fermeture du contact SEI, lue sur l'entrée K 2 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 SE 2, lue sur l'entrée K 4 du microcalcu-
lateur 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 manoeuvre 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'in-
terrupteur 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 K 2 du microcalculateur 12, de deux impulsions brèves Le sous-
programme 89 de gestion des ordres reçus génère un ordre de demande de dé-
placement avec arrêt dans une position intermédiaire, exécuté par le sous-
programme 92 après lecture de la position donnée par le codeur Il et par
le générateur d'impulsions 40, et comparaison avec les positions préré-
glées, ce qui entraîne la rotation du moteur dans le deuxième sens de ro-
tation 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-pro-
gramme 92 exécute un ordre d'arrêt du moteur,qui est testé par le souspro-
gramme 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 en-
traîner en rotation l'arbre d'entraînement 5 Le codeur Il et le généra-
teur d'impulsions 40 suivent la position angulaire de cet arbre.
A la remise sous tension, l'alimentation 18 fournit les tensions né-
cessaires au fonctionnement de l'ensemble du dispositif Le microcalcula-
teur 12 s'initialise automatiquement à l'adresse de la première instruc-
tion 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 del'in-
terface 17 Parallèlement, le codeur Il 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 in-
terrupteurs MI, DI, par les interrupteurs MC, DG qui commandent en même temps plusieurs dispositifs de commande conformes à la présente invention, selon un ordre de priorité fonction dela position du commutateur MA propre à chaque dispositif de commande Comme décrit dans la demande de brevet No 81 14 623, 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 a-
vait manoeuvré 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 o ceux-ci sont main-
tenus en position fermée.
Selon un second mode de réalisation, non représenté sur le dessin, le
codeur de position angulaire Il est supprimé et seul subsiste un généra-
teur 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 KI 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 Pl, P 2, P 3 j P 4 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 pre-
mier mode de réalisation décrit (fig I à 6) L'accumulateur maintient une
alimentation sur l'ensemble des circuits en cas de coupure de l'alimenta-
tion secteur Il est rechargé automatiquement lorsque l'alimentation sec-
teur 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'alimenta-
tion qui ne sont pas illimitées (par exemple quelques mois).
Claims (3)
1 Dispositif de commande d'un moteur électrique ( 2) destiné à entraîner
en rotation l'arbre d'entraînement ( 5) d'un élément déplaçable, de pro-
tection solaire, de fermeture, ou similaire, 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'entraîne-
ment, 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 per-
manence 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 in-
terface de sortie ( 14), au moteur électrique, les moyens de réglage é-
tant 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
ceile-ci leb positions angulaires d'arrêt désirées, une mémoire non vo-
latile effaçable et programmable électriquement ( 16),ou un accumulateur,
étant reliés à l'unité logique de traitement pour sauvegarder ces posi-
tions 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), cal-
culer la position angulaire de l'arbre d'entraînement ( 5) et la compa-
rer à la ou aux positions angulaires d'arrêt désirées, d'autre part in-
terrompre la rotation du moteur dès qu'il y a identité entre la posi-
tion calculée et la position angulaire d'arrêt désirée.
2 Dispositifde commande selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comporte plusieurs disques ( 21, 22, 23) disposés coaxialement côte à
cote, tous les disques ( 22, 23), sauf le premier, étant prévus pour ê-
tre 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'entraîne-
ment, 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 infor-
mation 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 quelconque 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'arrgt désirées
de l'arbre d'entrainement.
Priority Applications (11)
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