Lycée Vaucanson Tours. Automatique Systèmes séquentiels. Philippe Bourzac 2006

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1 Lycée Vaucanson Tours / / Auomaique ysèmes séqueniels Philippe Bourzac 26

2 Auomaique ysèmes séqueniels AUTOMATIUE YTEME EUENTIEL. Insuffisance des sysèmes logiques combinaoires. On souhaie réaliser la commande d un moeur élecrique répondan au cahier des charges suivans : Deux bouons poussoirs (monosables) son uilisés pour donner les ordres de «marche» e «arrê». L appui sur le bouon «marche» déclenche la roaion du moeur s il ne foncionnai pas déjà. L appui sur le bouon «arrê» provoque l arrê du moeur s il éai en marche. L appui sur le bouon «marche» es prioriaire par rappor à l appui sur le bouon «arrê». Chronogramme donnan une évoluion ype des enrées/sories : marche arrê Moeur On remarque que pour deux éas ideniques des enrées, la sorie prend des éas différens. Le sysème de commande n es pas un sysème combinaoire. Table de vérié marche arrê Moeur? Il es nécessaire de connaîre l éa de foncionnemen du moeur pour connaîre l éa de la sorie lorsque les deux enrées son à. On inrodui une variable supplémenaire qui radui le foncionnemen du moeur à un insan. La sorie du sysème es ici l éa de foncionnemen du moeur à l insan suivan. Table de vérié complèe (moeur es la variable inerne) marche arrê moeur Moeur L expression logique es donc : Moeur = marche+ moeur. arrê (obenue à parir d une forme canonique, somme de produi par exemple) PCI-PTI Page 2/8

3 Auomaique ysèmes séqueniels marche arrê Moeur eour d éa moeur Ce ensemble de cellules pore le nom de mémoire à auo-mainien par reour d éa. chéma élecrique avec séparaion des circuis command e puissance : 5 V Km V marche arrê km 22 V km2 M 2. éalisaion de la foncion mémoire. La foncion mémoire es réalisée par des cellules logiques qui consiuen un ensemble appelé mémoire à 2 éas, bisable ou bascule. Les bascules son les élémens de base des sysèmes séqueniels. Elles possèden 2 éas sables ( e ) e mainiennen leur éa an qu elles ne son pas solliciées pour en changer. On disingue 2 ypes de bascules : Les bascules asynchrones. La sorie peu changer d éa, au emps de propagaion près, au momen où la combinaison des éas des enrées es changée (bascule ). Les bascules synchrones. La sorie ne peu changer d éa que quand un signal d horloge, noé, es validé (bascule e D). 2.. La bascule asynchrone. Table de vérié de la bascule q Logigramme La bascule présene une enrée de mémorisaion (e) e une enrée d effacemen de la mémoire (ese). uivan l éa de la sorie lorsque les deux enrées e son simulanémen à, on disingue les différens ypes de bascules. PCI-PTI Page 3/8

4 Auomaique ysèmes séqueniels Cas : bascule à priorié à l acivaion = ; = ; =. Expression logique de la mémoire : En uilisan la somme de produis canoniques, la able de vérié donne : = q+ + soi = + q éalisaion de la bascule uniquemen avec des cellules NAND à deux enrées : = +. q=.. q / Cas 2 : bascule à priorié à l effacemen = ; = ; =. Expression logique de la mémoire : En uilisan la somme de produis canoniques, la able de vérié donne : = q+ soi =. ( + q) éalisaion de la bascule uniquemen avec des cellules NO à deux enrées : ( + q) = + ( q) =. + / Cas 3 : bascule à enrées simulanées passives = ; = ; =q. Expression logique de la mémoire : En uilisan la somme de produis canoniques, la able de vérié donne :. q+. +. q. =. q+. + q = soi ( ) PCI-PTI Page 4/8

5 Auomaique ysèmes séqueniels 2.2. La bascule synchrone ou. Une enrée horloge, auorisan le changemen, es rajouée es rajouée. Table de vérié de la bascule Logigramme X X q q Logigramme déaillé de la bascule synchrone à priorié à l enregisremen : Exemple de chronogramme d évoluion : / 2.3. La bascule D. La bascule D es équivalene à une bascule pour laquelle on aurai =D e =/D. La siuaion = e = n es donc plus possible. Par rappor à une bascule, l évoluion de la sorie es décalée dans le emps, d où son nom D (D pour delay, reard). Table de vérié de la bascule D D Logigramme X q D PCI-PTI Page 5/8

6 Auomaique ysèmes séqueniels Logigramme déaillé de la bascule D : D Exemple de chronogramme d évoluion : / 3. Exemples de réalisaion de sysèmes séqueniels : Commande d un vérin pneumaique. On souhaie réaliser la commande d un vérin pneumaique réalisan une opéraion de poinçonnage. Le piloage du vérin es effecué par un préacionneur (disribueur pneumaique) à double commande : «a+» commande la descene e «a-» commande la monée. La mise en marche es effecuée avec le bouon poussoir «m». Les posiions haue e basse son déecées par des capeurs fin de course : «a» e «a». Enrées : m, a e a ories : a+ e a- PCI-PTI Page 6/8

7 Auomaique ysèmes séqueniels Chronogramme du cycle de poinçonnage. m Le sysème n es pas combinaoire. On considère les différens éas de la parie opéraive e on affece à chaque éa une bascule. Les différens éas de la parie opéraive son : «repos» ; «descene» e «monée». a On éabli ensuie un ableau indiquan les condiions de changemen d éa : éa éa - éa + fin si débu si repos mon. desc. m a descene repos mon. a m monée desc. repos a a a a ini repos a+ AZ m a+ a- a a- emarques : - Lors de la mise en marche, oues les bascules son à. On rajoue un bouon d iniialisaion «ini» qui perme de configurer la parie commande. Ici, l appui sur «ini» me à la bascule «repos». - Pour pouvoir arrêer le sysème en cours de cycle, on rajoue un bouon «AZ» qui perme d effacer le conenu de oues les bascules. PCI-PTI Page 7/8

8 Auomaique ysèmes séqueniels Ce ype de réalisaion pore le nom de séquenceur. Les fabriquans de composans pneumaiques proposen des réalisaions modulaires à base de modules éapes : Chaque module éape inègre une bascule ainsi que des cellules e des connexions : AZ acion C C es le compe rendu de fin d acion 4. Conclusion. Les logigrammes raduisan les modèles de foncionnemen des sysèmes auomaisés son difficiles à lire. Un langage de communicaion plus performan es nécessaire pour décrire le foncionnemen de sysèmes séqueniels complexes. La réponse à ce besoin es le GAFCET. PCI-PTI Page 8/8

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