Store automatique
Présentation du système
Le système étudié est un store automatique de devanture d'un magasin. Il possède 2 modes de fonctionnement (manuel et automatique) et 2 positions stables (haute et basse) :
Mode manuel (/Auto) : l'utilisateur appuie sur les boutons poussoirs montée (BPMo) ou descente (BPDe). Le moteur entraînera le store de manière à MONTER ou DESCENDRE. L'arrêt en fin de course haute (FdcH) ou basse (FdcB) est automatique. Le store remontera automatiquement s'il y a du vent (Vent).
Mode automatique (Auto) : le store descend entièrement si le luxmètre détecte un seuil haut d'ensoleillement (Soleil) et s'il n'y pas de vent (/Vent) pour ne pas déchirer la toile. Le store remontera automatiquement s'il y a du vent (Vent) ou si le seuil haut d'ensoleillement n'est plus atteint (/Soleil). L'arrêt en fin de course haute (FdcH) ou basse (FdcB) est automatique.
Question
Q1 : En tenant compte de la description du fonctionnement du store, effectuer le bilan des variables d'entrées et de sorties du système étudié en complétant le tableau.
Entrées | Sorties | ||
|---|---|---|---|
Variable | Désignation | Variable | Désignation |
\(~\) | |||
... | ... | ... | ... |
Indice
On parle de variable d'entrée pour une variable qui 'entre' dans la chaîne d'information.
On parle de variable de sortie pour une variable qui 'sort' de la chaîne d'information.
Indice
Pour la variable, on utilise un sigle ou une abréviation afin de simplifier l'écriture du Graphe d'états.
La désignation est la définition textuelle de la variable.
Solution
Entrées | Sorties | ||
|---|---|---|---|
Variable | Désignation | Variable | Désignation |
Auto | Sélecteur du mode automatique ou manuel (/Auto) | MONTER | Action de monté du Store en position Haute |
BPMo | Commande manuelle Monter | DESCENDRE | Action de descente du Store en position Basse |
BPDe | Commande manuelle Descendre | ||
FdcH | Capteur fin de course Haute | ||
FdcB | Capteur fin de course Basse | ||
Vent | Capteur de présence de Vent | ||
Soleil | Capteur de présence de Soleil | ||
Partie 1 : Gestion du fonctionnement par équations logiques
L'objectif est de traduire le fonctionnement sous forme d'équations logiques. Ces équations permettent ensuite de programmer l'automate de supervision du store (hors programme).
Question
Q2 : Écrire les équations logiques des sorties DESCENDRE et MONTER en mode automatique.
Indice
Il peut être intéressant de relire le cours "Fonctions logiques de base"
Indice
Pour l'équation de la sortie DESCENDRE, il faut traduire l'énoncé en équation : ... le store descend entièrement si le luxmètre détecte un seuil haut d'ensoleillement (Soleil) ET s'il n'y pas de vent (/Vent) pour ne pas déchirer la toile. ... . L'arrêt en fin de course ... basse (FdcB) est automatique.
Pour l'équation de la sortie MONTER, il faut traduire l'énoncé en équation : ... Le store remontera automatiquement s'il y a du vent (Vent) OU si le seuil haut d'ensoleillement n'est plus atteint (/Soleil). L'arrêt en fin de course haute (FdcH) ... est automatique.
Indice
Pour l'équation de la sortie DESCENDRE, il faut traduire l'énoncé en équation : ... le store descend... (Soleil) ET ... (/Vent) ... ET ... (/FdcB) ...
Pour l'équation de la sortie MONTER, il faut traduire l'énoncé en équation : ... Le store montera ... (Vent) OU ... (/Soleil) ... ET ... (/FdcH) ...
Les fin de course FdcH et FdcB provoque l'arrêt du mouvement donc on active un mouvement si ils ne sont pas actionnés.
Solution
Pour l'équation de la sortie DESCENDRE : DESCENDRE = Soleil . /Vent . /FdcB
Pour l'équation de la sortie MONTER : MONTER = (Vent + /Soleil) . /FdcH
On peut même préciser que l'on est en mode automatique :
DESCENDRE = Auto . Soleil . /Vent . /FdcB
MONTER = Auto . (Vent + /Soleil) . /FdcH
Question
Q3 : Écrire les équations logiques des sorties DESCENDRE et MONTER en mode manuel.
Indice
Comme pour la question2 , il faut traduire l'énoncé en équation : ... l'utilisateur appuie sur les boutons poussoirs montée ... descente (BPDe). Le moteur entraînera le store de manière à ... DESCENDRE. L'arrêt en fin de course ... basse (FdcB) est automatique ... Le store remontera automatiquement s'il y a du vent (Vent).
Pour l'équation de la sortie MONTER, il faut traduire l'énoncé en équation : ... l'utilisateur appuie sur les boutons poussoirs montée (BPMo) .... Le moteur entraînera le store de manière à MONTER ... L'arrêt en fin de course haute (FdcH) ... est automatique. Le store remontera automatiquement s'il y a du vent (Vent).
Solution
Pour l'équation de la sortie DESCENDRE : DESCENDRE = /Auto . BPDe . /Vent . /FdcB
Pour l'équation de la sortie MONTER : MONTER = /Auto . (Vent + BPMo) . /FdcH
/Auto signifie que l'on est en mode manuel et comme pour le mode automatique, on peu descendre s'il n'y a pas de vent (/Vent) et on remonte s'il y en a (Vent).
Question
Q4 : Regrouper les équations trouvées aux questions 2 et 3 et essayer de les simplifier en factorisant les termes communs.
Indice
Le système peut fonctionner en mode automatique OU en mode manuel.
Indice
Par exemple l'équation : A = B . C + D . C peut s'écrire : A = (B + D) . C en factorisant le terme commun C
Solution
On regroupe les 2 équations : DESCENDRE = [ Auto . Soleil . /Vent . /FdcB ] + [ /Auto . BPDe . /Vent . /FdcB ]
puis on factorise : DESCENDRE = (Auto . Soleil . + /Auto . BPDe) . /Vent . /FdcB
On regroupe les 2 équations : MONTER = [ Auto . (Vent + /Soleil) . /FdcH ] + [ /Auto . (Vent + BPMo) . /FdcH ]
puis on factorise : MONTER = [ Auto . (Vent + /Soleil) + /Auto . (Vent + BPMo) ] . /FdcH
REMARQUE : on peut encore simplifier l'équation MONTER mais c'est un peu complexe (donc hors programme).
On commence par développer, par exemple si A = (B + C) . D alors A = B . C + B . D (c'est l'inverse de la factorisation) :
MONTER = [ Auto . Vent + Auto . /Soleil + /Auto . Vent + /Auto . BPMo ] . /FdcH
Or Auto . Vent + /Auto . Vent = Vent , en effet la condition correspondant à la variable Vent ne dépends pas du fait que l'on soit en mode automatique ou manuel.
Donc l'équation devient : MONTER = [ Auto . /Soleil + /Auto . BPMo + Vent ] . /FdcH
Partie 2 : Gestion du fonctionnement par graphe d'états
L'objectif est de traduire le fonctionnement sous forme d'un graphe d'états englobant les modes automatiques et manuel.
Question
Q5 : Indiquer les états possibles lors du fonctionnement du store. Préciser les actions à réaliser pour chaque état. Choisir l'état initial.
Solution
Il y a 4 états possibles :
Attente position haute (pas d'action car attente) ;
Descente du store (action DESCENDRE) ;
Attente position basse (pas d'action car attente) ;
Remontée du store (action MONTER).
Pour des raisons de protection du matériel en cas de présence de vent, il faut choisir l'état 'Attente en position haute' comme état initial.
Question
Q6 : Proposer un graphe d'états correspondant à la description du fonctionnement en mode automatique.
Indice
Il peut être intéressant de relire le paragraphe "Dessiner un graphe d'états" du cours "Graphe états"
Indice
On positionne les états ;
on associe les actions correspondantes à chaque états ;
on positionne les transitions correspondantes aux enchaînements entre les états ;
on associe les conditions aux transitions.
Solution
Première proposition
Ci-contre une première proposition.
Que se passe-t-il si l'on détecte du vent pendant la phase de descente ?
Respecte-t-on l'exigence :"Le store remontera automatiquement s'il y a du vent (Vent)."
Modifier votre graphe d'état afin de rectifier ce problème.
Solution
Seconde proposition
Question
Partie 3 : Gestion du fonctionnement par structures algorithmiques
L'objectif est de traduire le fonctionnement sous forme d'un algorigramme ou d'un algorithme.
Question
Q8 : Compléter l'algorigramme de gestion du store (ci-contre) permettant de commander les sous-programme "Descendre" et "Monter".
Indice
Dans l'ordre, vous devez compléter :
le bloc permettant l'acquisition des toutes les informations nécessaires ou variables (en vous aidant de la réponse à la question 1) ;
le bloc conditionnel de commande du sous-programme 'Descendre' (en vous aidant des réponses aux questions 2 à 4) ;
le bloc conditionnel de commande du sous-programme 'Monter' (en vous aidant des réponses aux questions 2 à 4) ;
les liens correspondant au bloc conditionnel 'FdcH = 1 ?'.
Question
Q9 : Compléter l'algorithme (ci-dessous) du sous-programme "Descendre".
Indice
On commande le sous-programme "Descendre" tant qu'il n'y a pas de vent et que l'on n'est pas en position basse.
On actionne la descente :
si il y a du soleil en mode automatique ;
si on actionne le bouton poussoir BPDe en mode manuel.
Solution
Ci-joint une proposition d'algorithme du sous-programme "Descendre".
La partie SINON n'est pas indispensable (voire inutile).
Question
Q10 : Écrire l'algorithme du sous-programme "Monter".
Indice
On commande le sous-programme "Monter" tant que l'on n'est pas en position haute.
On actionne la monter :
si il y a du vent ;
si il n'y a pas du soleil en mode automatique ;
si on actionne le bouton poussoir BPMo en mode manuel.
Indice
Si vous avez des difficultés pour commencer à écrire votre algorithme, inspirez vous de la structure ci-contre.
Solution
Ci-joint une proposition d'algorithme du sous-programme "Monter".
La partie SINON n'est pas indispensable (voire inutile).
