Logiquement on pourrait s’attendre à ce que ce chapitre soit intégré à celui concernant la fonction ÉCRITURE, et ce d’autant plus que l’aspect pilotage manuel des relais est abordé pour les deux Switch réservés à la mise en service de la machine et à la maintenance. Pour pouvoir gérer les trois boutons poussoir du tableau de pilotage, il importe que chacun puisse mémoriser l’état logique qu’il déclenche pendant toute la séquence qui s’active. Pour minimiser le nombre de relais impliqués dans cette fonction d’écriture en mode manuel, on réutilise les trois relais mémoire de la fonction LECTURE. Du coup, les explications relatives à la fonction écriture en mode manuel ne peuvent être abordées avec pertinence qu’une fois celui de la fonction LECTURE entièrement décrit. La seule particularité non abordée dans le chapitre n°5 concerne le petit connecteur repéré par I qui fait précisément référence aux explications qui vont suivre. On se doute que l’inverseur qui sur le tableau de maîtrise permet de sélectionner entre les deux modes fonctionnement AUTOMATIQUE et pilotage MANUEL va encore se voir mis à contribution.
♦ Réutilisation des relais mémoire de la fonction LECTURE.
Représenté sur la Fig.35 le principe de base consiste à activer le relais mémoire de la fonction lecture à partir du bouton poussoir de commande comme si cet état était imposé par la MATRICE de programme. Dans notre cas c’est l’écriture d’un état « B » qui est pris en exemple. De ce fait, le Bouton Poussoir d’Ecriture pour l’état B nommé BPEB doit fournir du +12V quand on l’active. Passant au travail, par sa section a.m, le relais R15ML, mémorisera cet état quand on relâchera le bouton poussoir de commande. Toutefois, ce petit schéma très simple ne fonctionnera pas correctement, car lors de l’activation de l’un quelconque des trois boutons d’écriture, il faut commencer par effacer les trois mémoires.
♦ Effacer les trois mémoires de lecture.
Limité au circuit d’écriture d’un état « B » la Fig.36 complète le circuit précédent par un relais qui sera chargé de la « remise à zéro » des trois mémoires. Le principe consiste à couper l’alimentation des trois relais un court instant lors de l’enfoncement de BPEB. Qui dit « court instant » implique un chronométrage. Ce n’est pas nouveau, nous savons maintenant qu’un moyen simple consiste à faire appel à la charge ou à la décharge d’un condensateur. Dans 
notre cas on va associer le condensateur C de 100µF avec la résistance de décharge R de 10kΩ. Supposons que le circuit soit resté sans sollicitation durant plus d’une seconde par exemple. Le condensateur C s’est alors totalement déchargé dans R. Le relais d’Effacement Mémoires R19EM est au repos. Le niveau GND transite par la section R-C et se propage sur le point froid de R15ML qui assure alors sa fonction de mémoire. Puis l’opérateur clique sur BPEB portant à +12V la borne de sortie. Durant un très court instant le condensateur C se charge. Le courant qui le traverse est suffisant pour actionner R19EM qui va passer au travail un très court instant. Privé de la liaison vers GND le relais R15ML repasse au repos effaçant sa dernière mémorisation. En pratique le relais R19EM prive simultanément les trois mémoires de la ligne GND les effaçant toutes. Quand on relâche BPEB seul R15ML est alimenté en +12V sur son point chaud et mémorise l’action sur le bouton poussoir. Il stabilise son état par sa section a.m. Toutefois, il ne faut pas que le +12V sur ce point chaud ne puisse maintenir R19EM au travail. La diode D1 est prévue pour éviter un retour du +12V vers C. La branche vers R et C se trouve isolée électriquement et C se décharge rapidement dans R pour réarmer le prochain effacement. (
:Voir la Fig.24 P15.)
♦ Déclencher une séquence d’écriture.
Comme c’est le cas pour toutes les fonctions sollicitée en mode manuel, il faut que le bouton poussoir se substitue à la came de déclenchement automatique qui agit sur S3DS. (Voir la Fig.21 en page 13.) Hors les boutons poussoir ne fournissent pas une coupure de GND comme le fait la came, mais une impulsion de +12V. Pour résoudre cette incompatibilité on va ajouter un relais R20DS qui inverse l’état électrique et Déclenche la Séquence d’écriture. Directement branché en sortie +12V du bouton poussoir il passe au travail durant toute l’activation de ce dernier. Tant que BPEB est appuyé la section C-T fournit le niveau GND à la place des deux cames sur chaque unité. Si on clique durant un intervalle de temps suffisant, alors les moteurs démarrent et libèrent leur contacts S4FS et S6FS de fin de séquence. Les deux moteurs vont alors « dérouler » une séquence d’écriture comme s’ils avaient été gérés par l’HORLOGE système. Il reste toutefois à se substituer à la MATRICE du programme qui impose l’état binaire à écrire.
♦ Isoler la MATRICE du système d’écriture.
Pouvant se trouver dans une combinatoire quelconque résultant d’un fonctionnement programmé précédent, la MATRICE ne doit pas interférer avec l’état binaire que l’opérateur désire inscrire sur le pion concerné. Il faut donc « cacher » les trois sorties de la MATRICE pour en oublier l’état actuel. Nous allons dans ce but utiliser deux relais R21IM et R22IM d’Isolement de la Matrice qui seront pilotés par l’Inverseur qui sélectionne entre le fonctionnement AUTOMATIQUE et le mode MANUEL déjà décrit sur la Fig.16 en page 10. Deux relais sont suffisants puisque chacun dispose de deux sections. La Fig.38 présente la zone du schéma électromécanique qui se charge de cette mission. On retrouve la MATRICE de la Fig.21 donnée en page 13 repérée ici en vert car elle n’intervient plus quand R21IM et R22IM sont au travail car l’opérateur à commuté l’inverseur sur le mode MANUEL. Dans l’exemple où l’opérateur clique sur BPEB c’est la sortie « B » sur C qui sera validée alors que sur la matrice en R la came agit pour un « 0 » qui sera ignoré. On profite en outre de la disponibilité de la section C–T–R pour couper l’arrivée du +12V sur les trois boutons poussoir quand la machine est reconfigurée en mode AUTOMATIQUE. Ainsi les trois commandes manuelles seront ignorées lors du déroulement d’un programme évitant un incident malencontreux toujours possible et très « agassif » quand on perturbe un algorithme qui a déjà consommé plus de deux heures de travail mécanique.
♦ Mémoriser l’état désiré en écriture manuelle.
C’est précisément pour cette fonction que les relais du module LECTURE vont être réutilisés diminuant d’autant le nombre de ces composants employés sur la machine. Une séquence de LECTURE n’étant pas déclenchée sur S7DS, l’unité de LECTURE va rester inerte. Toutefois, comme le montre la Fig.39 il n’y a aucune interdiction d’en piloter les trois relais R13ML, R14ML ou R15ML. On ajoute donc au schéma initial les deux relais qui mémorisent R13ML et R14ML ainsi que leurs diodes D2 et D3. Chaque bouton de commande provoque en @ la fourniture du niveau GND quand il est sollicité comme on peut l’observer sur la Fig.24 de la page 15. Cette liaison qui ponte les trois sections est nécessaire pour le fonctionnement nominal du module de LECTURE. En mode pilotage MANUEL elle sera « sans effet » car elle ne fait que « croiser » les lignes d’alimentation du moteur M4L qui n’est pas alimenté par R10MR et restera inerte. Le relais qui est activé par l’un des boutons poussoir reste en position par son contact d’a.m. sans pour autant influencer les autres lignes car isolé par les diodes D1 à D3. Chaque commande doit déclencher une écriture sur R20DS mais sans actionner les mémoires sur les deux autres BITs non concernés. C’est la raison pour laquelle les diodes d’isolement D4 à D6 sont ajoutées pour piloter les deux relais R19EM et R20DS sans interférence vers les deux autres lignes de mémorisation. Pour aboutir au schéma complet final il faut assembler la Fig.38 et la Fig.39, ajouter les diodes de roue libre, les LEDs de maintenance et les résistances d’adaptation des bobinages d’induction à 5Vcc avec une alimentation de la machine en 12V. Le schéma complet avec un résumé des explications sur le fonctionnement est donné sur les fiches ÉCRITURE en mode MANUEL.
♦ Un sérieux problème opérationnel.
Quand une fonction impose plusieurs boutons poussoir sur le tableau de maîtrise, on doit systématiquement analyser le comportement de la machine si deux sont sollicités simultanément et parer un éventuel danger issu d’une telle manipulation.
Le schéma de la fonction ÉCRITURE en mode manuel proposé sur la Fig.39 fonctionne sans histoire. Toutefois, si l’opérateur appui simultanément sur deux boutons « B » et « 1 » par exemple, les deux cames vont tourner chacune pour imposer l’état correspondant à l’amplitude de balayage la plus grande. Représenté sur la Fig.40, l’ensemble va alors se bloquer vers le milieu des deux courses car les moteurs vont tourner jusqu’à ce que les cames viennent pousser les palettes au contact des deux extrémités du pion. Elles sont alors en butée positive et le moteur s’immobilise en surcouple. L’intensité permanente devient alors maximale car il n’y a plus les contre-courants magnétiques. Il ne faut surtout pas laisser la machine dans cette situation trop longtemps et couper immédiatement l’énergie de puissance. L’exemple utilise les deux états binaires opposés, mais les combinaisons de « B » avec « 0 » ou de « 1 » avec « 0 » conduisent également à l’impasse. On se doute que l’opérateur ne va pas cliquer sur deux boutons à la fois. Toutefois, il peut déclencher une écriture, et voyant qu’il s’est trompé engager un peu précipitamment l’état désiré pour corriger. Si le mouvement de la première commande n’est pas entièrement achevé, un blocage va alors inexorablement se produire.
♦ BLOQUÉ de chez BLOQUÉ !
Leurs rotors présentant des inerties très faibles par « nature », les petits moteurs à courant continu ont des vitesses de rotation très élevées. Aussi, pour obtenir en sortie de ces petites motorisations des vitesses de rotation faibles, on les associe à des réducteurs à engrenages. Un moyen courant pour obtenir de forts rapports de réduction consiste à utiliser un système roue dentée et vis sans fin. Hors ce type de réducteur est irréversible, c’est à dire que le moteur peut faire tourner la came, mais tenter l’inverses est impossible. Aussi, quand un tel avatar se produit, pour décoincer la machine il faut faire appel à une procédure particulière décrite sur la fiche n°19/36 nommée Maintenance matérielle. L’ÉCRITURE en mode MANUEL présentant un réel danger pour le matériel si par mégarde l’opérateur appui sur l’un des trois boutons alors que le mouvement précédent n’est pas encore entièrement achevé, la machine va fatalement se coincer. Un dispositif automatique doit impérativement parer ce type de risque.
♦ Dispositif de sécurité en Écriture MANUELLE.
Nombreuses tentatives ont été testées avec l’idée d’enclencher un relais dès que plus de deux lignes fournissent du +12V. (C’est du reste la solution qui sera adoptée pour parer ce type d’incident si le programmeur se trompe et perfore plus d’un trou sur les trois colonnes dédiées à l’écriture d’un état logique. Du reste il n’est pas exclus d’activer un programme alors qu’une feuille perforée n’est pas engagée dans le lecteur. Dans ce cas ce sont les trois états qui sont simultanément à +12V.) Cette approche s’est avérée inexploitable quel que soit l’agencement envisagé. Au final, une solution relativement simple qui ne fait appel qu’à un seul relais supplémentaire vient nous sauver de l’impasse. L’idée de base consiste à rendre inerte les trois boutons de commande tant que l’un au moins des deux moteurs d’écriture est actif. Le schéma en est donné sur la Fig.41qui est complète, avec la LED de maintenance et la diode de roue libre.
Quand l’opérateur a déclenché l’écriture d’un état logique, s’il en provoque une autre avant que le mouvement actuel ne soit totalement terminé, les deux moteurs vont tourner jusqu’à bloquer entièrement les palettes sur le pion engagé en tête d’écriture. Pour éliminer ce risque, les trois B.P. de commande d’écriture sont inhibés tant que l’un des deux moteurs R5MR ou R10MR tourne. Tant que l’un au moins des deux moteurs est actifs, on trouve un état GND au point froid ψ de ces deux relais. Les deux diodes D1 et D2 propagent GND vers R23SE le relais de Sécurité Ecriture sans interférer en amont sur R5MR et R10MR. Dès que R23SE passe au travail, il coupe immédiatement le +12V qui arrive par la section C–T du relais R22IM en ouvrant sa section C–R. (Voir la Fig.1 de la fiche ÉCRITURE en mode MANUEL. n°2/4.) Il faut impérativement que les moteurs d’écriture puissent amorcer leur mouvement, exigeant que l’impulsion fournie par les boutons de commande soit de durée suffisante. Quand on clique sur l’un des trois B.P, son condensateur C1 à C3 de 1000µF emmagasine une énergie suffisante pour maintenir une tension positive durant un délai qui permet l’amorçage franc de l’écriture souhaitée.
Lors de l’étude des deux circuits imprimés de gestion de l’écriture, le dispositif de la Fig.41 n’avait pas encore été envisagé. Donc, aucun connecteur de liaison n’était prévu pour se brancher en ψ. Aussi, comme présenté sur la fiche des schémas dédiée Sécurité en fonction ÉCRITURE n°2/4 on va employer le petit HE14 à deux broches situé en ψ qui servait à mettre en service ou à neutraliser la LED rouge locale destinée à la maintenance et au développement du projet.
♦ Dispositif de sécurité en Écriture AUTOMATIQUE.
Lorsqu’un programme est en train de se dérouler et que plus d’un trou ont été pratiqués par erreur dans les trois colonnes relatives à l’option d’écriture d’une instruction, un phénomène strictement identique à celui du mode manuel va bloquer la machine, puisque concrètement le matériel « désire deux écritures contradictoires ». Comportement identique si la mémoire de programme est verrouillée, qu’il n’y a pas de feuille perforée dans le lecteur et que l’on déclenche le déroulement d’un programme. Dans ce cas c’est trois contradictions simultanées qui sont présentes en sortie de MATRICE. Il faut impérativement stopper la machine dès que ce type d’erreur est détecté, et informer l’opérateur sur la raison d’une disjonction générale d’énergie de puissance.
♦ Réalisation d’un ET logique sur les sorties critiques.
Observant la conception électrique de la Fig.24 on constate que pour écrire en mode programmé un état logique, les sorties de la MATRICE fournissent une tension positive au circuit électrique impliqué. Pour détecter une erreur éventuelle du logiciel « en sortie de MATRICE », il faut agencer un montage qui concrétise un ET logique sur trois lignes pouvant se trouver au niveau +12V. Pour élaborer un montage n’utilisant qu’un seul relais, l’idée consiste à n’amener par chaque ligne que la moitié du courant nécessaire à la bobine inductrice avec une marge de sécurité. Mathématiquement il suffirait d’utiliser des résistances de 270Ω fois deux, soit 540Ω. (Déjà ce n’est pas idéal car cette valeur n’est pas normalisée.) Dans la pratique nous allons augmenter ces valeurs à 1kΩ. Si l’on compte la chute de tension aux bornes des diodes D5 à D7, quand deux sorties (Au moins.) s’activent à la fois, le relais R18SE est alimenté à environ 3,4V suffisant pour le faire changer d’état. Par contre, la tension ne monte qu’à »1,7V si une seule des trois sorties est activée. Nous sommes donc certains qu’il n’y a aucun risque que le système ne disjoncte en utilisation « rationnelle » de la machine. Le but des trois diodes D5 à D7, consiste à interdire qu’une sortie de la MATRICE ne perturbe les autres en amont et réciproquement. Le positif fourni par la MATRICE doit pouvoir se propager vers le point chaud de R18SE mais pas remonter en sens inverse à travers la résistance de 1kΩ. (Pour la présence de C voir plus avant le chapitre 17 sur L’intégration finale des systèmes.)
La suite est ici : 07) Schéma du DISJONCTEUR de l’énergie de puissance.
