ETUDE DE SYSTEME Ø ASCENSEUR Ø SOMMAIRE

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I ETUDE DU SYSTEME : ASCENSEUR 2

I.1 Mise en situation 2 I.2 Analyse fonctionnelle du système 2

I.2.1 Schéma fonctionnel de niveau I et fonction globale : 2 I.2.2 Fonction d'usage : 2 I.2.3 Matière d'œuvre : 2 I.2.4 Milieux associés : 3

I.3 Diagramme sagittal 3

II ETUDE DE L'OBJET TECHNIQUE OT1 : UNITE DE COMMANDE 4

II.1 Mise en situation 4 II.2 Analyse fonctionnelle de l'objet technique 4

II.2.1 Schéma fonctionnel de niveau I et fonction globale : 4 II.2.2 Schéma fonctionnel de niveau II et fonction d'usage : 4 II.2.3 Matière d'œuvre : 5 II.2.4 Schéma fonctionnel de degré 1 : 5 II.2.5 Schéma fonctionnel de degré 2 : 6

III Schéma structurel 10

ETUDE DE SYSTEME Ø ASCENSEUR Ø Etude du système

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UNITE DE COMMANDE D'UN ASCENSEUR

Depuis toujours, l'homme a éprouvé le besoin de s'économiser lors de ses déplacements. Pour cela, il a inventé différents moyens de locomotion et en particulier l'ascenseur, les immeubles devenant de plus en plus haut. En 1867, Léon Edoux présente, à l'Exposition Universelle de Paris, deux élévateurs hydrauliques destinés au

transport de matériaux sur les chantiers. Il les baptise du nom "d'ascenseur". Pour l'Exposition Universelle de 1878, il installe un ascenseur hydraulique sur une des tours du Palais du Trocadéro, permettant de transporter 80 passagers à 60 mètres de hauteur à la vitesse de 1,10 mètre/seconde. En 1880, Werner Siemens et Hulstie présentent le premier ascenseur électrique lors de l'Exposition

Industrielle de Mannheim. Cet appareil monte à 22 mètres en 11 secondes. Ces élévateurs sont des appareils qui permettent le transport de personnes et de biens dans une cabine se déplaçant entre des guides verticaux, et actionnée par une machinerie.

I.2.1 Schéma fonctionnel de niveau I et fonction globale :

DÉPLACEMENT Personnes ou biens à déplacer d'un lieu A vers un lieu B

Personnes ou biens déplacés au lieu B

• Fonction globale : La fonction globale est de réaliser le déplacement de personnes ou de biens d'un point à un autre.

• Autres systèmes ayant la même fonction globale : ü tout autre moyen de transport (automobile, avion, bateau, etc.), ü chaîne de fabrication industrielle.

I.2.2 Fonction d'usage : La fonction d'usage du système est de permettre le transport vertical de personnes et de biens dans des conditions optimales de sécurité.

I.2.3 Matière d'œuvre : La matière d'œuvre est matérielle.

I ETUDE DU SYSTEME : ASCENSEUR

I.1 MISE EN SITUATION

I.2 ANALYSE FONCTIONNELLE DU SYSTEME

ETUDE DE SYSTEME Ø ASCENSEUR Ø Etude du système

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I.2.4 Milieux associés :

• milieu humain : - niveau sonore faible, - accélération contrôlée, - protection.

• milieu technique : - fiabilité (fonctionnement 24h/24),

- facilité d'accès à l'intérieur de la cabine pour une intervention d'urgence, - conformité aux normes françaises et européennes (NF P82-10 et NEN 81-1).

• milieu physique : - aération de la cabine,

- isolation contre les vibrations.

• milieu économique : - maintenance réduite.

Cabine OT3

Moteur + frein OT2

Unité de commande

OT1

Organes de sécurité

OT5

Utilisateurs

Energie électrique

Cage d'ascenseur

OT4

entrée

sorties

guidage vertical

entraînement

parachute défautposition cabine

commande de montée,

descente, arrêt

blocage

demandes d'étage

affichage

• Définition des objets techniques :

• OT1 : Unité permettant de commander un moteur entraînant la cabine en fonction de la position de celle-ci tout en assurant la sécurité des personnes.

• OT2 : Moteur + frein permettant l'entraînement et le blocage de la cabine.

• OT3 : Cabine permettant le transport des personnes et des biens.

• OT4 : La cage guide verticalement le déplacement de la cabine.

• OT5 : Les organes de sécurité permettent de bloquer le mouvement de la cabine en cas de détection

de défauts.

I.3 DIAGRAMME SAGITTAL

ETUDE DE SYSTEME Ø ASCENSEUR ØEtude de OT1 : Unité de commande

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La cabine de l'ascenseur doit se déplacer d'étage en étage en fonction des demandes des utilisateurs. Le déplacement de la cabine dépend de sa position initiale et de la demande. C'est l'unité de commande qui gère l'ensemble, et effectue la liaison entre la cabine et la partie motorisation.

II.2.1 Schéma fonctionnel de niveau I et fonction globale :

GESTION

Commandes Ordres

• Fonction globale : La fonction globale de l'objet technique est de gérer la mise en marche, puis l'arrêt d'un moteur électrique.

II.2.2 Schéma fonctionnel de niveau II et fonction d'usage :

GESTION ET CONTROLE

Demandes des utilisateurs

Position de la cabine

Information de sécurité

Informations destinées aux usagers

PILOTAGE Alimentation des organes de commande

Energie électrique

• Fonction d'usage : La fonction d'usage de l'objet technique est de piloter la montée ou la descente de la cabine en gérant les désirs des utilisateurs et la position de la cabine. Elle permet par ailleurs de fournir des informations aux usagers.

II ETUDE DE L'OBJET TECHNIQUE OT1 : UNITE DE COMMANDE

II.1 MISE EN SITUATION

II.2 ANALYSE FONCTIONNELLE DE L'OBJET TECHNIQUE

ETUDE DE SYSTEME Ø ASCENSEUR ØEtude de OT1 : Unité de commande

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II.2.3 Matière d'œuvre : La matière d'œuvre est …………………………………………………………………………...

II.2.4 Schéma fonctionnel de degré 1 :

VISUALISATION FP5

DETECTION ET

CODAGE FP1

GESTION

FP3

COMMANDE

FP4

demande d'étage

position à atteindre

position initiale

demande montée

arrêt

alimentation moteur

position de la cabine

informations affichées

arrêt d'urgence

MEMORISATION FP2

position à atteindre

détection de touche

blocage

Energie électrique ou descente

• Définition des fonctions :

Ø FP1 : DETECTION

Cette fonction a pour rôle de détecter l’appui sur une touche et d'identifier la touche du clavier appuyée Ø FP2 : MEMORISATION

Le rôle de cette fonction est de mémoriser le numéro de l'étage initial et de l'étage à atteindre (étage demandé). Ø FP3 : GESTION

Cette fonction gère l'écart entre la position initiale et la position finale de la cabine et permet de déterminer le sens de déplacement de la cabine. Elle permet également de bloquer le moteur lorsque l'étage désiré est atteint. Ø FP4 : COMMANDE

Elle a pour fonction de commander le moteur d'entraînement de la cabine tant qu'il existe un écart entre la position finale (désirée) et la position réelle de la cabine. Ø FP5 : VISUALISATION

Cette fonction a pour rôle d'afficher le numéro de l'étage à atteindre.

ETUDE DE SYSTEME Ø ASCENSEUR ØEtude de OT1 : Unité de commande

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II.2.5 Schéma fonctionnel de degré 2 :

CODAGE ET DETECTION

FP1 7

CONTROLE DES MEMOIRES

FS21

MEMORISATION POSITION INITIALE

FS23

MEMORISATION POSITION à ATTEINDRE

FS22

Dt

S0 à S2 3

V2

V1 3

COMPARAISON

FS31

3

S'0 à S'2

MULTIPLEXAGE FS32

A

3

S''0 à S''2

3

CONTROLE

FS41

Dm

Dd

Cm

Cd

A

A

DECODAGE BCD – 7 SEGMENTS

FS51

AFFICHAGE FS52

7

Alimentation du moteur d'entraînement Umot

numéro étage à atteindre affiché

arrêt d'urgence

8 E0 à E7

a à g

blocage

CA0 à CA7

ET0 à ET7

7

INTERFACE DE PUISSANCE

FS42

Energie électrique

ETUDE DE SYSTEME Ø ASCENSEUR ØEtude de OT1 : Unité de commande

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• Définition des fonctions : Ø FP1 : CODAGE

Cette fonction permet le décodage d'une touche parmi 16 (il y a 8 étages). Elle génère un code binaire de 3bits S2, S1, S0 représentant l'étage demandé. entrées : CA0→CA7 : signaux issus des touches du clavier situé à l'intérieur de la cabine, ET0→ET7 : signaux issus des touches d'appel se situant à chaque étage (ces signaux passent de 0V à +Vcc lorsque la touche correspondante est appuyée). sorties : Dt : signal binaire passant de 0V à +Vcc lorsqu'une touche a été appuyée, S0 à S2 : ces trois bits forment un mot binaire qui code le numéro de l'étage demandé. Ø FS21 : CONTROLE DES MEMOIRES

Lorsqu'une touche a été appuyée, cette fonction génère 2 signaux V2 et V1 décalés dans le temps, qui ordonnent respectivement la mémorisation de l'étage initial puis la mémorisation de l'étage demandé. entrées : Dt : signal binaire de détection d'appui sur une touche (actif à l'état haut), A : signal binaire de blocage de la mémorisation (actif à l'état haut). sorties : V1 : signal binaire de mémorisation de l'étage demandé, V2 : signal binaire de mémorisation de l'étage initial. V1 et V2 ont l'allure suivante :

t1

t

t

t

t

Dt

V2

V1

t

commande de la mémorisation de l'étage initial

commande de la mémorisation de l'étage demandé

1

1

1

ETUDE DE SYSTEME Ø ASCENSEUR ØEtude de OT1 : Unité de commande

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Ø FS22 : MEMORISATION POSITION A ATTEINDRE Cette fonction a pour but de mémoriser le code de 3 bits représentant l'étage demandé, sur ordre de la fonction CONTROLE DES MEMOIRES FS21 (par l'intermédiaire de V1).

entrées : V1 : signal binaire actif à l'état haut ordonnant la mémorisation, S0 à S2 : code de 3 bits représentant l'étage désiré.

sortie : S'0 à S'2 : S0 à S2 mémorisé. Ø FS23 :MEMORISATION POSITION INITIALE

Cette fonction a pour but de mémoriser le code de 3 bits représentant l'étage initial, sur ordre de la fonction CONTROLE DES MEMOIRES FS21(par l'intermédiaire de V2)

entrées : V2 : signal binaire actif à l'état haut ordonnant la mémorisation, S'0 à S'2 : code de 3 bits représentant l'étage initial.

sortie : S''0 à S''2 : S'0 à S'2 mémorisé. Ø FS31 : COMPARAISON

En comparant l'étage demandé avec l'étage initial, cette fonction commande la montée ou la descente de la cabine.

entrées : S'0 à S'1 : code de 3 bits représentant l'étage demandé, S''0 à S''2 : code de 3 bits représentant l'étage initial.

sorties : Dm : signal binaire, actif à l'état haut, de demande de montée de la cabine, Dd : signal binaire, actif à l'état haut, de demande de descente du moteur. Ø FS32 : MULTIPLEXAGE

Lorsque l'ascenseur est en mouvement, cette fonction compare l'étage demandé avec l'étage où se trouve réellement la cabine, et commande ainsi l'arrêt de la cabine lorsque l'étage demandé est atteint.

entrées : E0 à E7 : signaux binaires issus des capteurs de position de la cabine, qui se situent dans la cage d'ascenseur. Ces signaux passent de 0V à +Vcc lorsque les capteurs correspondants sont activés,

S'0 à S'2 : code de 3 bits représentant l'étage demandé.

sorties : A : signal binaire, actif à l'état haut, de demande d'arrêt du moteur et de blocage de la mémorisation.

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Ø FS41 : CONTROLE Cette fonction gère l'interface de puissance selon que la cabine doit monter ou descendre.

entrées : Dm : signal binaire de demande de montée de la cabine, Dd : signal binaire de demande de descente de la cabine, A : signal binaire de demande d'arrêt du moteur,

arrêt d'urgence : signal binaire issu de l'interrupteur d'arrêt d'urgence se situant dans la cabine de l'ascenseur (actif à l'état haut),

blocage : signal binaire de blocage, issu des organes de sécurité OT5.

sorties : Cm : commande du moteur dans le sens montée,

Cd : commande du moteur dans le sens descente. Ø FS42 : INTERFACE DE PUISSANCE

Elle alimente le moteur en tension positive ou négative pour permettre la montée ou la descente de la cabine.

entrées : Cm : commande du moteur dans le sens montée, Cd : commande du moteur dans le sens descente. Energie électrique

sortie : Umot : tension d'alimentation du moteur (positive ou négative). Ø FS51 : DECODAGE BCD-7 SEGMENTS

Cette fonction décode le code de 3 bits représentant l'étage demandé et le convertit en un code exploitable par les afficheurs 7 segments.

entrées : S'0 à S'2 : code de 3 bits représentant l'étage demandé.

sorties : a à g : code de 7 bits commandant les LEDS de l'afficheur 7 segments. Ø FS52 : AFFICHAGE

Cette fonction est composée d'un afficheur 7 segments qui affiche le numéro de l'étage demandé.

entrées : a à g : code de 7 bits commandant les LEDS de l'afficheur 7 segments.

sorties : segments de l'afficheur allumés, représentant le numéro de l'étage demandé.

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III SCHEMA STRUCTUREL