Barrière de parking

Problématique

Comment gérer le comportement d’un système ?

Objectifs

  • Identifier les principaux composants de la chaîne d’information d’un système,
  • Réaliser, en logique programmée ou câblée, un prototype d’un système à commande logique combinatoire,
  • Réaliser un diagramme d’état-transition modélisant le comportement attendu d’un système.

 

Mise en situation

On se propose d’automatiser une barrière permettant de gérer le flux des véhicules à l’entrée d’un parking.

La barrière est équipée de :

  • de deux capteurs h et b permettant de détecter les positions haute et basse de la barrière,
  • de deux feux, un rouge et un vert (variables logique R et V) : le feu vert ne s’allume que lorsque la barrière est en position haute, dans le cas contraire, c’est le feu rouge qui est allumé,
  • d’un détecteur de présence p qui est à l’état haut dès lors qu’un obstacle se trouve sous la barrière,
  • d’un motoréducteur dont la commande M et gérée de la manière suivante :
    • M = 0 : moteur arrêté,
    • M = 1 : moteur allumé pour lever la barrière
    • M = -1 : moteur allumé pour baisser la barrière

 

Au repos, la barrière automatique est baissée et le feu est rouge.

La position basse correspond à un angle de 0° , la position haute à un angle de 90°.

Travail demandé

⬇ télécharger et décompresser l’archive Barriere.zip

 

Logique combinatoire

Dans cette étude, le système fonctionne de la manière suivante :

  • Lorsqu’un véhicule se trouve à proximité de la barrière (information donnée par un détecteur de présence p), celle-ci se lève et le feu passe au vert : le véhicule est autorisé à passer,
  • lorsqu’il a terminé de franchir la barrière (information également donnée par le détecteur de présence p), le feu repasse au rouge et la barrière se ferme.

Pour ce cas de l’étude, on utilisera les variables logiques MO (moteur ouverture – correspondant à M = 1) et MF (moteur fermeture – correspondant à M = -1), selon la table de conversion suivante :

M MO MF
0 0 0
1 1 0
-1 0 1

 

Réaliser les chronogrammes du système selon le scénario donné.

ATTENTION : deux entrées indépendantes ne peuvent changer d’état simultanément, il faut donc penser à décaler dans le temps leurs changements d’état !

 

En déduire la table de vérité, puis les expressions logiques simplifiées, de MO, MF, V et R en fonction de h et b.

 

Établir les logigrammes des expressions précédentes.

 

Sur la base du modèle fourni Barriere_parking_combinatoire.slx, réaliser le modèle de la fonction TRAITER de ce système. Faire la simulation.

 

Logique séquentielle

Dans cette étude, le système fonctionne de la manière suivante :

  • Lorsqu’un véhicule se présente devant la barrière automatique le conducteur doit en demander l’ouverture (variable logique d).
  • S’il est autorisé à entrer, la barrière se lève, puis le feu passe au vert.
  • Après un temps minimum de 6s et à condition qu’il n’y ait aucun obstacle sous la barrière, le feu repasse au rouge puis la barrière se baisse.
  • Les éventuels obstacles sont détectés grâce à un détecteur à faisceau lumineux infrarouge (variable logique o).
  • En cas d’obstacle pendant la fermeture, la barrière se relève aussitôt.
Sur la base du modèle fourni Barriere_parking_avec_1_capteur.slx, réaliser le modèle de la fonction TRAITER de ce système à l’aide de Stateflow. Faire la simulation.

 

Améliorer le comportement de la barrière en faisant en sorte que son mouvement ralentisse (M = ± 0,25) 15° avant la fin du mouvement (ouverture et fermeture). Utiliser des super-états !

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