Barrière de parking (version maquette)

Comment gérer le comportement d’un système à logique séquentielle ?

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.

 

Vous répondrez aux questions sur un document texte (MS Word, LibreOffice Writer ou Texte Cryptpad).

La présentation doit être claire, concise, soignée, et comporter des captures d’écran et photos pertinentes.

 

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 permettant de détecter les positions haute (ouverte) et basse (fermée) de la lisse de la barrière
    variables logiques : h et b
  • de deux feux, un rouge et un vert : 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
    variables logique : R et V
  • de deux détecteurs de présence qui sont à l’état haut dès lors qu’un obstacle se trouve à proximité de la barrière
    variables logiques : pe (coté extérieur) et pi (coté intérieur)
  • d’un motoréducteur piloté par un contrôleur
    variables logiques : MO (moteur dans le sens Ouvrir) et MF (moteur dans le sens Fermer)
  • d’un capteur de courant, pour détecter un fonctionnement anormal de la barrière
    variable numérique : i

 

Au repos, la barrière automatique est baissée, le feu est rouge et aucun véhicule n’est présent.

 

Matériel nécessaire

Travail demandé

⬇ télécharger et décompresser les modèles MATLAB/Simulink : …

 

Logique combinatoire

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

  • Lorsqu’un véhicule se trouve à proximité de la barrière, coté extérieur (information donnée par un détecteur de présence pe),
  • lorsqu’il a terminé de franchir la barrière (information donnée par le détecteur de présence pi), la barrière se ferme.
  • les positions ouverte et fermée de la barrière sont déterminées par les capteurs de fin de course (h et b).
  • si un véhicule est détecté à l’entrée lors de la fermeture de la barrière, celle-ci se rouvre aussitôt.

 

Réaliser les chronogrammes du système selon le scénario donné. Y faire figurer des flèches montrant les relations cause-effet (variations d’une entrée – variation d’une sortie).

RAPPELS :

  • deux entrées indépendantes ne peuvent changer d’état simultanément, il faut donc penser à décaler dans le temps leurs changements d’état !
  • chaque changement d’état d’une sortie doit être causé par celui d’une entrée !

 

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_combinatoire_simple.slx  réaliser le modèle de la fonction TRAITER de ce système. Exécuter le programme sur la maquette.

Dans l’onglet HARDWARE de la barre d’outils, vérifier que le mode est bien « Connected IO », puis lancer le contrôle avec « Run with IO ».

Appeler le professeur

Rédiger le compte rendu

 

Compléter le modèle en tenant compte des feux :

  • tant que la barrière n’est pas complètement ouverte, seul le feu rouge est allumé.
  • lorsqu’elle est complètement ouverte, seul le feu vert est allumé

Appeler le professeur

 


Logique séquentielle

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

  • Lorsqu’un véhicule se présente devant la barrière automatique (attesté par le capteur de présence pe).
  • S’il est autorisé à entrer, la barrière se lève. Quand elle l’est, le feu passe au vert.
  • Après un temps minimum de 6s et à condition qu’il n’y ait aucun obstacle sous la barrière (information donnée par les deux détecteurs de présence pe et pi), le feu repasse au rouge puis la barrière se baisse.
  • Les éventuels obstacles sont détectés grâce aux deux détecteurs de présence, mais aussi par un capteur de courant interne au pilote du moteur, délivrant une information numérique i (0 à 1023), à l’image du courant consommé par le moteur.
  • En cas d’obstacle pendant la fermeture, la barrière se relève aussitôt.

 

En utilisant le modèle fonctionnel établi précédemment, afficher le scope « Courant » et réaliser un cycle d’ouverture de la barrière. Relever le courant maximal nécessaire au mouvement.

Pour la suite, on considèrera que le seuil acceptable (considéré comme normal) est de …

 

Ouvrir le modèle à compléter : barriere_sequentiel.slx

Sur la base du modèle fourni (…), 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 !

Laisser un commentaire

Votre adresse e-mail ne sera pas publiée. Les champs obligatoires sont indiqués avec *