SCIENCES DE L'INGENIEUR

Niveau : Terminale générale, enseignement de spécialité SI

 
    Communiquer entre systèmes Convertir l'énergie électrique Asservissement et régulation Les codeurs optiques Diagrammes états-transitions Modulation des signaux
 
    Révisions de première Communiquer entre systèmes Microcentrale VLH Révision des puissances de 10
 
    l'Internet des objets Le protocole I2C Contrôler la vitesse d'une voiture télécommandée Transat Berceur Contrôler la trajectoire Commander la maison virtuelle Compter / trier la monnaie Intelligence artificielle
 
 

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Diagramme états-transitions

1 - Rôle de ce type de diagramme (State Machine Diagram)

Il permet de décrire le fonctionnement d'un système ayant un comportement séquentiel. Il représente les différents états (situations) dans lesquels peut se trouver la machine (ou l’objet) ainsi que la façon dont cette machine (ou l'objet) passe d’un état à l’autre en réponse à des événements.

2 - Représentation d’un état et d’une transition :

-Un état : représente une phase dans laquelle se trouve le système, il peut accomplir une ou plusieurs actions ou attendre un évènement. On y note la ou les actions faites lors de l’entrée dans l’état (entry) et on peut si nécessaire noter les actions à faire lors de la sortie de l’état (exit).


-Une Transition : permet au système de passer d’un état vers un autre. Une transition peut être déclenchée par un évènement : l’état de capteurs ou d’une temporisation.

 

3 Exemple d’une borne LED à détecteur crépusculaire :

États possibles de la borne :

Actions possibles :               










Évènement : nuit ou /nuit ()

4 - Chronogrammes :


 

Remarque : Ce système non séquentiel aurait pu être décrit comme un système logique. LED = nuit

3 - Travaux dirigés : Soufflerie de tunnel autoroutier

3.1 - Présentation

Afin de faciliter les déplacements des marchandises et des personnes sur Terre, l’usage de tunnels souterrains est de plus en plus fréquent.

Ces tunnels doivent assurer la sécurité des personnes les empruntant, surtout s’il s’agit de tunnels autoroutiers où des véhicules consommant du pétrole les empruntent.

Ces véhicules majoritairement constitués d’un moteur thermique consomment du pétrole (gazole, essence, …) et dégagent des gaz, notamment des oxydes d’Azote, du dioxyde de Soufre, du gaz CO2, ainsi que bon nombre de particules dangereuses telles que le Plomb, …

Afin d’assurer la sécurité des personnes dans les tunnels et de respecter la législation en vigueur sur ces ouvrages, il est nécessaire d’installer un système de ventilation permettant la circulation de l’air, et donc d’évacuer les gaz.

Le tunnel étudié est équipé de :

  • 3 ventilateurs indépendants. A chaque ventilateur est associée une variable : Fan1 pour le ventilateur 1, Fan2 pour le ventilateur 2 et Fan3 pour le ventilateur 3. Lorsque la variable est à 0, le ventilateur est arrêté et lorsque la variable est à 1, le ventilateur est en marche.
  • un capteur de température. La variable associée au capteur de température est temp.
  • un capteur de CO2, associé à une variable binaire. Lorsque le niveau de CO2 dépasse le seuil autorisé, CO2=1 et lorsque le niveau de CO2 est inférieur au seuil, CO2=0.

3.2 - Extrait du cahier des charges fonctionnel du tunnel :

  • Le premier ventilateur Fan1 est toujours commandé afin de créer un léger flux d’air dans le tunnel.
  • Le second ventilateur Fan2 est commandé (ventilateur Fan3 non commandé) lorsque la température dans le tunnel dépasse 20°C et qu’il n’y a pas de CO2.
  • Le troisième ventilateur Fan3 est commandé (avec le ventilateur Fan2) lorsque que le capteur de gaz CO2 indique une présence importante de gaz CO2.
  • Si la température est supérieure à 24°C et que le niveau de gaz CO2 n’est pas trop important, la commande des ventilateurs 1 et 3 est réalisée (ventilateur Fan2 non commandé).

3.3 - Travail demandé

Q1. Compléter le tableau en vous référant au graphe d'état partiel ci-dessous :

Présence importante de CO2Etat n°
Température comprise entre 20°C et 24°C, sans CO2Etat n°
Température inférieure à 20°C, sans CO2Etat n°
Température supérieure à 24°C, sans CO2Etat n°
Etat actif à la mise sous tension du systèmeEtat n°













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Q2. Compléter le graphe d'état en notant l'état des variables Fan1, Fan2, Fan3, pour chaque état

Q3. Analyser les évolutions possibles du graphe d’état lors de la mise sous tension. Justifier la présence de la transition entre l’Etat1 (état source) et l’Etat3 (état destination).

Q4. Justifier que la séquence Etat1 ->Etat2 ->Etat1 ->Etat3 est impossible. Indiquer précisément la raison.

Q5. Compléter ci-dessous le chronogramme en spécifiant l’état actif du diagramme état transition et l’état des ventilateurs. À l’instant t=0, l’état actif est l’Etat1.


FAN N°

4 - Devoir maison

Etude de la commande du moteur d'un lave-linge

Les variables d'entrée sont les suivantes :

  • m : état du bouton marche/arrêt du lave linge ; m = 1 indique marche.
  • p : indique si le programme de lavage sélectionné par l'utilisateur comporte ou non une phase de prélavage; p = 1 dans le cas d'un prélavage

Les variables de sortie sont :

  • CMD_MOT : égale à 1 pour faire tourner le moteur, sinon 0
  • VITESSE : indiquée en tr·min-1, égale à 0 à l'arrêt, égale à 60 en prélavage, en lavage et en rinçage, égale à 1400 en essorage.

Les durées, en minutes, des différentes étapes du lavage sont :

  • prélavage : 10
  • lavage : 30
  • rinçage : 10
  • essorage : 5

Q1. Compléter le diagramme d'état transition suivant :





















Q2. Dans l'état de rinçage il n'y a ni action entry ni exit. Indiquez pourquoi

Q3. Quelle est la particularité de l'état Marche-Arrêt

Fond : Texte : Tables :