Lisez l énoncé intégralement - Apportez un soin tout particulier à vos tracés.

Transcription

1 Durée 2h SANS Calculatrice, portable, agenda, téléphone etc. SANS document (formulaire non autorisé etc.) Soignez la rédaction svp. Lisez l énoncé intégralement - Apportez un soin tout particulier à vos tracés. Problème 1 - Question de cours et de TP (temps estimé min ) On considère le GRAFCET ci-contre de condition de démarrage c=1 et de nomenclature suivante : A, B, C et D a, b, c a) Donner les équations logiques correspondant aux conditions d activation respectives des étapes : X2 et X7 b) Donner la structure d une macro-étape nommée M1 (cf. cidessous) extraite du GRAFCET ci-contre et qui assure l activation des actions B et C simultanément. On note que les conditions d entrées et de sortie sont =1. Macro-étape M1 : c) Réécrire le GRAFCET en utilisant la macro étape extraite par vous (cf. ci-dessus) Problème 2 - Logique combinatoire (temps estimé 20 min) Commande d un distributeur de boisson Un distributeur permet d obtenir trois boissons. Pour cela, trois boutons commandent trois électrovannes branchées à 3 cuves contenant des liquides (eau, cassis, menthe). Si on veut un mélange eau-cassis ou eau-menthe, on appuie sur deux boutons simultanément et on introduit une pièce. Tous les autres mélanges sont interdits et que l eau est gratuite. Pour toute fausse manœuvre (mélange interdit ou eau seule), la pièce est restituée. Variable d entrées e : Demande d eau c : Demande de cassis m : Demande de menthe p : Pièce introduite Variable de sorites E : Commande électrovanne de l eau C : Commande électrovanne du cassis M : Commande électrovanne de la menthe P : Restitution de la pièce Questions 1. Remplir la table vérité de E, C,M et F 2. A l aide de Karnaugh, simplifier les 4 fonctions. Pour répondre, vous utiliserez la feuille réponse pré-remplie jointe à l énoncé. Page 1/6

2 Problème 3 - GRAFCET (temps estimé 1 h 30) Système commercial automatisé d auto-partage Ce sujet est une création originale et innovante de l auto-partage par 20 W. Nuninger, librement inspiré d observations des systèmes des régions (Lille : Var:/ et Provence : ) Définition : L'autopartage, c'est la voiture en libre service : la possibilité d'utiliser un véhicule uniquement lorsqu on en a besoin, et de ne payer que pour l utilisation qu on en fait. Le client réserve le véhicule, le récupère sur un parking, l utilise, puis le ramène au parking de départ ou de son choix. Eléments techniques Avec un capteur RFID sur le pare-brise permettant la lecture d un badge électronique Une voiture Avec une télécommande à lecture de carte Avec un arceau qui se lève ou s abaisse grâce à un ressort. Deux La position de l arceau est bloquée par un crochet actionné par un vérin. parkings Position haute : le véhicule ne peut stationner, il doit être baissé (le véhicule peut alors rouler (1 place) dessus, comprimant le ressort (voir figures 5). Chaque parking est géré par un GRAFCET. Serveur des réservations Le serveur disponible sur Internet fonctionne selon un GRAFCET. Il autorise la prise des véhicule et effectue la facturation (non traité). Question 3.1 Traduire par un GRAFCET de niveau GLOBAL la procédure correspondant à l usage du véhicule par un client disposant d un badge. Cette procédure qui explique le comportement du client est illustrée par le schéma de la figure ci-contre (figure 1) et les explications qui suivent. Vous utiliserez les variables indiquées dans cette question. Le véhicule ne peut s ouvrir que si une réservation a été faite pour le badge utilisé par le client. La conduite n est possible que si le badge est dans la télécommande et que le client a validé. Le client utilise le véhicule pendant une durée notée d. A la fin de l utilisation il «gare» le véhicule et retire son badge et ouvre la portière. Il est alors facturé. A la fermeture de la portière et si le paiement est réalisé il pourra à nouveau réserver. (=1) resaok réservation acceptée par le service pour le badge a1, a2 véhicule présent sur le parking 1, parking 2 réciproquement bp badge détecté devant le capteur RFID et lu rfid une réservation a été faite pour le badge présenté bt badge inséré dans la télécommande v le client a validé (impulsion, front montant) p la portière est fermée crédit la facture est acquittée (c est-à-dire argent reçu par le service) Figure 1 : procédure d utilisation Attention : pour cette question, on ne décrira pas la manière dont le client doit se «garer» ou «quitter le parking». On NE considère donc PAS l activation de l arceau) Figure 3 : un client passe son badge RFID (électronique) sur le capteur RFID du pare-brise. Si la voiture est réservée, la portière s ouvre. Page 2/6

3 Figure 4 : Une fois la voiture ouverte, le client insère sa carte dans la télécommande, valide (2). Il va alors pouvoir démarrer Figure 5a : arceau en position levée (place libre). Pour se garer le client doit faire baisser l arceau. Figure 5b : En se garant la voiture comprime le ressort de rappel. Une fois garée, l arceau est sous la roue. Enoncé 3.2 On s intéresse au fonctionnement de l ensemble des deux parkings 1 et 2. Les GRAFCET sont donnés sur la feuille réponse pré-remplie à compléter. Hypothèses :: il n y a qu un seul véhicule mais il y a 2 clients (nommés A et B) Le GRAFCET de synchronisation est fourni selon la structure ci-contre où les étapes X31 et X32 traduisent la prise en compte d une réservation pour le client A ou B respectivement (et qui attend le véhicule). Dans cette partie on utilisera les GRAFCETs des parkings donnés sur la feuille réponse. La nomenclature est la suivante : PROG Traite les demandes des clients ; met à 1 oka ou okb. RAZ Remet à 0 les variables oka et okb M1, M2 Macro étapes assurant (départ-utilisation-retour) du véhicule pour le parking 1 et le parking 2 respectivement. oka, okb Réservation du client A acceptée, du client B respectivement bpa (bpb) Badge client A (ou B) détecté devant le capteur RFID On Mise en route du système de gestion a1,a2 véhicule présent sur le parking 1 (ou 2) et à sa place Question 3.2 Sur la feuille réponse qui est à rendre, vous trouverez les 3 GRAFCETS (parking 1, parking 2, synchronisation) a) que représente l étape X33? b) Que représente les étapes X et X21? c) Vous devez compléter ces GRAFCETs au niveau des transitions en exprimant notamment : - r1 et r2 correspondantes à la prise en compte d une réservation - t1 et t2 correspondantes à la prise du véhicule - t3 correspondant au retour du véhicule celui-ci après stationnement correct - t et t pour le parking 1 ainsi que t20 et t21 pour le parking 2 Enoncé 3.3 On s intéresse au fonctionnement de l arceau lors du départ et du retour du véhicule sur le parking 1. Départ du véhicule Une fois le véhicule sorti (figure 6.3) le client actionne le signal pour faire remonter l arceau (figure 6.4) ce qui est réalisé par l automate jusqu au blocage en position «levée». Retour du véhicule Au retour le client actionne le signal pour faire descendre l arceau (figure 7.2). L automate laisse l arceau se baisser jusqu à ce que le véhicule soit en position. Page 3/6

4 Explications sur le fonctionnement de l arceau Les mouvements de l arceau sont liés à son poids et à ressort qui fournit l effort pour compenser ce poids (cf. figures 4). Les positions de l arceau (levé/baissé) sont sécurisées par un crochet actionné par un vérin monostable (action ARC). Vérin sorti, le crochet s ouvre et libère le mouvement de l arceau tant qu il demeure sorti. Une fois le vérin rentré l arceau est verrouillé. Ainsi, quand le mouvement est possible (vérin sorti) : - l arceau peut se baisser sous l effet de son poids lorsque le ressort est détendu (cf. figures 6 n 1 à 3) - l arceau peut se lever sous l effet du ressort comprimé qui compense son poids (cf. figures 7 - n 4 à 6). On note que l énergie du ressort est fournie par sa compression réalisée le véhicule en roulant sur l arceau (cf. figures 7 n 4 à 6). Figure 6 : Départ d un véhicule. Avant de s éloigner, le client active un signal pour relever l arceau (3) Figure 6 : Retour du véhicule. Pour se garer, le client active un signal pour baisser l arceau (3) Question 3.3 Vous donnerez les deux macro-étapes permettant d assurer le départ et le retour du véhicule. Ces macro-étapes sont notées respectivement MD et MR. ARC1 Actionne le vérin monostable, ce s1 signal reçu de la télécommande par le parking1 qui permet les mouvements de a1 véhicule présent sur le parking 1 à sa place l arceau. haut1, bas1 Position haute, basse de l arceau A Alarme bp badge détecté devant le capteur RFID et lu VERIF1 Interroge le serveur bt badge inséré dans la télécommande O, F Ouvre, Ferme la porte (serrure) p Porte fermée Question 3.4 Donnez le GRAFCET lié au fonctionnement du parking 1 lors de la prise d un véhicule et de son retour (on suppose que le véhicule a été réservé par la personne présentant le badge) Prise du véhicule Utilisation Fin de la réservation Lorsqu un badge RIFD est présenté devant le capteur (cf. figure 3), l automate interroge le serveur des réservations (action VERIF1) et attend. Si le badge correspond à une réservation, alors la portière est déverrouillée par l automate. Lorsque le badge est inséré dans la télécommande et que le client valide au clavier alors le véhicule peut être utilisé. Le client fait remonter l arceau en quittant le parking. Au retour, il l active à nouveau. Le véhicule en position, le client peut ouvrir la porte et retirer son badge. Une porte ouverte avec un badge absent génère une alarme au bout de s jusqu à fermeture. Page 4/6

5 GB IAAL N de la place : _ (Indiquez ici le numéro de la place occupée) NOM : Prénom : Né(e) le : / / 19 N Etudiant : _ Feuille réponse du problème 2 ( A RENDRE) Table de vérité e c m p E C M P Tables de Karnaugh M P C E Feuille réponse du problème 3 ( A RENDRE) Que représente l étape X33? Que représentent les étapes X et X21? Cette page est à rendre Remplissez le cartouche. Page 5 /6

6 NOM / PRENOM : Feuille réponse du problème 3 - suite ( A RENDRE) Question 3.2 : compléter les GRAFCETs en précisant les transitions de manière claire : PROG Traite les demandes des clients ; met à 1 oka ou okb. RAZ Remet à 0 les variables oka et okb M1, M2 Macro étapes assurant (départ-utilisation-retour) du véhicule pour le parking 1 et le 2 respectivement. oka, okb Réservation du client A acceptée, du client B respectivement bpa (bpb) Badge client A (ou B) détecté devant le capteur RFID On Mise en route du système de gestion Cette page est à rendre Remplissez le cartouche. Page 6 /6