OUVRE PORTAIL DOMOTICC. CI6 : Proposer et valider une solution de l organisation d une partie commande répondant à un cahier des charges donné.

Transcription

1 OUVRE PORTAIL DOMOTICC CI6 : Proposer et valider une solution de l organisation d une partie commande répondant à un cahier des charges donné. À l issue des TP ce Centre d Intérêt, les compétences acquises doivent vous permettre plus particulièrement de : Exprimer le fonctionnement par un ensemble d équations logiques Identifier les entrées et sorties d un système logique Optimiser la représentation logique en vue de sa réalisation par simplification par tableaux de Karnaugh Analyser et décrire le comportement attendu Exprimer le comportement attendu (représentation technique imposée) Réaliser les fonctions logiques (représentation technique imposée) Tester la réalisation de fonctions logiques et valider par rapport au CdC Valider le fonctionnement d une fonction logique par câblage ou simulation page 1

2 1 Problématique La partie commande d un système a pour rôle de piloter sa partie opérative à partir des informations qu elle reçoit en provenance du pupitre, de la partie opérative (données issue de capteurs) ou de données internes (mémoires, compteurs,...). Ces informations, qui sont traitées par la PC, sont généralement de nature logique, c està-dire binaire (tout ou rien). Elles sont regroupées en fonctions qui permettent de faire correspondre une sortie à partir d une combinaison d entrées. Dans une phase de mise au point d un système, il peut être intéressant de simuler le comportement de ces sorties à partir des différentes combinaisons des valeurs prises par les entrées. On propose donc ici de déterminer une architecture logique de la commande de la motorisation d un vantail de l ouvre portail satisfaisant au cahier des charges. 2 Vérification expérimentale du fonctionnement de la commande du moteur Q 1 : Effectuer des essais sur l ouvre-portail afin de vérifier les modes de fonctionnement décrits dans le cahier des charges. 3 Détermination d éléments de base du câblage de commande du moteur Remarques importantes : - Le travail proposé a pour but de construire la commande du moteur M de façon progressive. On ne s intéresse ici qu à un seul sens de fonctionnement du moteur. - La commande du moteur M ne s effectue pas directement mais par l intermédiaire d une bobine notée KM i. Les avantages de cette solution sont décrits dans le document technique Auto-alimentation à circuits séparés d un actionneur électrique. Commander le moteur M revient donc à commander une bobine KMi. - Pourquoi différentes bobines KM i? Tout simplement parce que pour la simulation sous Automsim, plusieurs folios sont utilisés et qu il faut éviter les problèmes d interférence entre les folios. 3.1 Variables enclenchement et démarrage -> fonction ET On ne considère ici que les variables "encl" (enclenchement) et "dem" (démarrage) avec la bobine KM3. Q 2 : À partir de la description donnée dans le cahier des charges, écrire l équation logique de KM3 en fonction de encl et dem. Construire la table de vérité et le tableau de Karnaugh correspondants. On se propose maintenant de simuler cette fonction ET à partir d une technologie câblée électrique. Q 3 : Ouvrir le fichier "TP_PCSI_CI6_domoticc" sous Automgen. page 2

3 Contrôler la conformité du câblage proposé dans l onglet ET. 3.2 Variables démarrage et infra-rouge -> Fonction OU On ne considère ici que les variables dem (démarrage) et ir (infra-rouge) avec la bobine KM4. Q 4 : Écrire l équation logique de KM4 en fonction de dem et ir. Construire la table de vérité et le tableau de Karnaugh correspondants. On se propose maintenant de simuler cette fonction OU. Q 5 : Compléter le câblage proposé dans l onglet OU du fichier "TP_PCSI_CI6_domoticc". 3.3 Variable barrière photoélectrique -> Fonction NON On ne considère ici que la variable ph (barrière photoélectrique de détection d obstacle) avec la bobine KM5. Q 6 : Écrire l équation qui donne KM5 en fonction de ph. Construire la table de vérité correspondante. On se propose maintenant de simuler cette fonction NON. Q 7 : Compléter le câblage proposé dans l onglet NON du fichier "TP_PCSI_CI6_domoticc". 4 Étude de la commande combinatoire simplifiée du moteur On ne considère ici que les variables encl, dem, ir et ph. Le moteur M doit fonctionner lorsque l on appuie simultanément sur encl ET sur dem OU sur encl ET sur ir, ET à condition que la cellule ph ne soit pas activée. Le moteur M sera commandé par la bobine KM6. Q 8 : Construire le tableau de Karnaugh et donner l équation complète qui donne KM6 en fonction des variables. On se propose maintenant de simuler cette commande. Q 9 : Créer un nouvel onglet et y saisir le schéma. page 3

4 5 Étude de la commande séquentielle du moteur Commande auto-alimentée Pour étudier la commande auto-alimentée du moteur, on va considérer la variable dem (marche), et les variables au (arrêt d urgence) et km7, contact commandé par la bobine KM 7. On veut que l appui sur dem alimente la bobine KM7 même après son relâchement et tant que l on n appuie pas sur le bouton d arrêt d urgence au. Le contact km7 réalise alors l auto-alimentation de la bobine. Parallèlement, le moteur est alimenté par un second circuit comportant deux autres contacts km7. L architecture proposée dans l onglet Auto alim KM 6 est telle que le contact km7 réalise l auto-alimentation de la bobine. Q 10 : Simuler le fonctionnement. Construire les tableaux de Karnaugh correspondants. En déduire les équations de la bobine KM7 et du moteur M en fonction des variables. 6 Étude de l auto-maintien de l interrupteur "en service" L interrupteur "en service" a pour fonction d éviter que le système ne se remette à fonctionner de façon non volontaire suite à une coupure de courant suivie d un réenclenchement : il est donc nécessaire d utiliser un interrupteur à "auto-maintien" dont le fonctionnement est similaire au circuit de commande de la bobine KM2. On va donc considérer maintenant l interrupteur es, l arrêt d urgence au et la bobine KM1 avec son contact km1. Q 11 : Écrire l équation logique de la bobine KM1. Q 12 : Compléter le câblage proposé dans l onglet "Auto-maintien". 7 Étude de la commande séquentielle complète du moteur On se propose maintenant de réaliser la synthèse de la commande séquentielle du moteur M à séparation des circuits commande/puissance. On utilisera ici la bobine KM 2 pour commander le moteur M. On rappelle les conditions complètes de fonctionnement : déverrouillage de l arrêt d urgence ; appui sur le bouton "En service" et auto-maintien ; appui maintenu sur le bouton "Enclenchement" et simultanément appui sur dem OU sur ir ; barrière photoélectrique non activée. Les conditions d arrêt du fonctionnement sont les suivantes : barrière photoélectrique activée ; relâchement du bouton "Enclenchement" ; appui sur l arrêt d urgence. Les variables d entrées et de sorties sont rappelées dans la figure 1. Q 13 : En reprenant et en aménageant éventuellement les résultats des parties précédentes : page 4

5 FIGURE 1 Variables d entrées sorties de l ouvre portail Domoticc. * écrire l équation du moteur M en fonction de km2 ; * écrire l équation de la bobine KM1 en fonction de es, au et km1 ; * écrire l équation complète de la bobine KM2 en fonction de encl, dem, ir, au, km1, km2 et ph ; * dessiner le schéma électrique complet correspondant et compléter, dans l onglet "Complet", les schémas de la commande des bobines KM1 et KM2. * Simuler le fonctionnement et valider la modélisation logique proposée. page 5