Bac – sti – construction electronique

L’AUTOMATISME DU DISTRIBUTEUR

23 6. 1 Representation sous forme GRAFCET

23 6. 2 Representation sous forme ALGORITHMIQUE

24 1. PRESENTATION DU SYSTEME

1. 1 Informations sur la consommation de carburant [pic] La premiere information que l’on tire de ce document c’est la part enorme que representent les importations en energie, de plus cette part n’arrete pas d’augmenter.

La part de petrole destinee au transport a depasse celle du secteur industriel et les transports representent 35% de la consommation d’energie en France. Aujourd’hui, 98 % de l’energie consommee dans les transports routiers provient des produits petroliers. Il est interessant de remarquer que voitures et camions consomment plus de 90% de ce petrole et qu’une grande partie de cette energie du transport est consommee en ville. C’est l’utilisation de carburants fossiles (essence, gasoil) qui est la cause principale de la pollution par les vehicules. Les nouveaux carburants polluent moins !

La substitution par differentes energies alternatives est motivee par la reduction de la dependance vis-a-vis du petrole (choix politico – economique) et par la volonte de diminuer les gaz a effet de serre notamment le CO2 (demarche environnementale). Il existe desormais de nouveaux vehicules, plus respectueux de l’environnement, alimentes en : GPL (Gaz de Petrole Liquefie), GNV (Gaz Naturel pour Vehicules), electricite, biogaz, biocarburants. L’utilisation de tels vehicules par les citoyens comme par les entreprises et les municipalites (vehicules de service, bus, bennes a ordures, …) contribue a reduire les emissions polluantes.

Actuellement la distribution de ces carburants est assuree par le biais du reseau des stations services. 1. 2 Mise en situation 1. 2. 1 Le GPL qu’est-ce que c’est ? Le Gaz de Petrole Liquefie est un carburant compose de 50% de propane et 50% de butane. C’est un hydrocarbure, c’est a dire qu’il est compose de carbone et d’hydrogene. Il est issu des champs de gaz naturel ou de la distillation du petrole : 100 tonnes de petrole brut traite permettent de recuperer 3 a 5 tonnes de GPL. Le GPL est incolore et inodore, il est extremement inflammable et volatile, il est plus lourd que l’air.

Pour deceler d’eventuelles fuites, on lui donne une odeur particuliere au moyen de mercaptans (a base de soufre). Le GPL est stocke sous une forme liquide dans le reservoir ; cet etat liquide depend de la pression et de la temperature auxquelles il est stocke. Exemple : a une temperature de 15°C il faut une pression de 4,5 bars pour maintenir le carburant sous sa forme liquide. A la pression atmospherique, le GPL entre en phase gazeuse a -30 °C (1 litre de GPL liquide donne 250 litres de GPL gazeux). Dans un volume constant (un reservoir) la pression du GPL depend de la temperature a laquelle est soumis le reservoir : c’est la dilatation.

Le GPL se dilate de 0,25 % par degre de temperature, c’est pour cette raison que le reservoir est rempli, au maximum, a 85% de sa capacite. La pression dans le reservoir peut donc varier de 4,5 a plus de 20 bars pour des temperatures de 15 a 50 °C. Les reservoirs sont prevus et eprouves pour resister a une pression de 30 bars. Au-dela, une soupape de securite s’ouvre, limitant ainsi la pression dans le reservoir et evitant les risques d’explosion. Le GPL est stocke sous une forme liquide mais il est utilise sous une forme gazeuse : le vapodetendeur assure cette transformation liquide ( gaz, au niveau du moteur du vehicule.

1. 2 La distribution du GPL Le systeme propose consiste en un ensemble complet de distribution de GPL avec : ? Cuve de stockage du carburant? Poste de distribution GPL, ? Poste de gestion locale pour le pompiste, ? Poste de supervision a distance pour le responsable de la station. [pic] Le systeme, place dans une station service, permet la distribution de carburant GPL. Le carburant est stocke dans une cuve sous forme liquide et transfere par pompage vers le reservoir des vehicules automobiles. Lors de la distribution, le carburant contenu dans la cuve de stockage est mis en mouvement par une electropompe (moteur + pompe).

Une electrovanne autorise le passage vers un degazeur dont le role est de separer les bulles de gaz et le GPL (celles-ci apparaissent lors de la circulation du GPL dans les canalisations). Les bulles de gaz ainsi separees retournent dans la cuve de stockage. Le S. I. M. (Service des Instruments et Mesures) impose de mesurer la quantite de GPL sans bulle de gaz sinon la mesure est fausse. Le carburant passe ensuite dans le mesureur volumetrique qui permet de determiner avec precision le volume distribue. Il circule ensuite dans un tuyau flexible pour atteindre le pistolet de distribution raccorde au reservoir du vehicule.

En local, le distributeur calcule et affiche le prix a payer en fonction du volume de carburant delivre. Le pompiste dispose d’un poste informatique lui permettant d’autoriser la distribution et de visualiser le volume distribue, le prix au litre et le prix a payer. Un systeme de supervision a distance permet de visualiser l’etat de fonctionnement du distributeur et d’autoriser le fonctionnement de la station. Il permet egalement de parametrer le prix au litre du carburant.

1. 2. 3 Principe de fonctionnement du distributeur Le pompiste autorise la distribution du GPL (autorisation de debit).

Le client decroche le pistolet et le raccorde au reservoir du vehicule. Le GPL est alors pompe jusqu’a l’electrovanne tandis que les afficheurs du prix et du volume sont remis a zero. Le maintien de la manette de distribution en position « debit » entraine :

• l’ouverture de l’electrovanne de distribution, permettant l’envoi du GPL vers le reservoir du vehicule,

• la rotation de la pompe a une vitesse variable, dependant de la position de la manette,

• la mesure du volume de GPL delivre,

• l’affichage du volume delivre et du prix sur la console et sur le pupitre du pompiste.

La fermeture de l’electrovanne de distribution est provoquee lorsque la manette de distribution est relachee (position « repos ») ou des que le reservoir est plein (detecteur de surpression). Si le reservoir n’est pas plein et s’il le desire, le client dispose de 15 secondes pour reprendre la distribution. Une nouvelle distribution (nouveau client) est possible suite a l’autorisation du pompiste, lorsqu’un delai de 10 secondes s’est ecoule apres l’arret du pompage du GPL et le raccrochage du pistolet. Securite: L’appui sur le bouton « arret d’urgence » provoque la fermeture de l’electrovanne de distribution et l’arret du pompage du GPL. . 3 Milieux associes Milieu humain :

– Le distributeur doit pouvoir etre utilise par des personnes n’ayant aucune connaissance technique (client = automobiliste, conducteur de vehicule ou passager).

– L’installation est geree par un pompiste qui connait les regles de fonctionnement et de securite a appliquer.

– Le parametrage du prix du carburant est autorise a partir du poste de supervision lorsqu’il n’y a pas de distribution en cours. Milieu economique :

– Le cout du systeme n’est pas un critere preponderant par rapport a la securite et a la precision des mesures de volume effectuees (transactions commerciales).

Milieu technique : Alimentation secteur E. D. F. (240V~) avec adaptation des tensions selon necessite pour les differents equipements.

– Poste de supervision situe a distance et relie par reseau informatique de type Ethernet.

– Distance entre le poste de controle et le distributeur pouvant atteindre 100m. – Les equipements situes dans le distributeur sont alimentes en basse tension pour des raisons de securite (protection des personnes).

– A des fins de securite, une surveillance de la pression dans la cuve de stockage GPL est assuree.

– Sauvegarde des donnees de parametrage du systeme en cas de coupure de l’alimentation electrique.

Milieu physique :

– Le poste pompiste est installe dans un local dont la temperature est maintenue entre 10°C et 30°C.

– Le distributeur est destine a etre installe a l’exterieur, les organes de commande sont places dans un coffret regule en temperature (5°C a 50°C).

1. 4 Remarques concernant le systeme didactise

1. 4. 1 Mise en ‘ uvre Compte tenu de l’impossibilite de travailler sur un systeme de stockage et de distribution reel de carburant GPL (difficulte de mise en ‘ uvre due aux risques lies au produit lui-meme : gaz, risques d’explosion …), le systeme didactise utilise de l’eau comme fluide distribue.

Le stockage se fait dans un reservoir, une pompe aspire l’eau et lorsque l’electrovanne de distribution est ouverte, l’eau traverse un debitmetre a turbine puis est evacuee.

1. 4. 2 Mesures physiques Temperature : Un capteur permet de surveiller la temperature au niveau de la cuve de stockage (0 a 50°C) et de declencher une alarme visuelle sur le poste pompiste et sur le poste de supervision en cas de depassement de seuil maxi. Pression de stockage : La mesure de pression dans la cuve de stockage (seuil maxi de securite dans le systeme reel) est remplacee par une mesure de niveau d’eau dans la cuve.

L’unite de pression legale est le Pascal (Pa) dont la definition est :

1Pa = 1N/m?. En industrie, l’unite couramment utilisee est le Bar : 1 Bar = 1daN/cm?

On a donc 1Bar = 105 Pa. Sachant qu’une hauteur d’eau de 1m entraine une pression relative d’environ 0,1 bar, la mesure de pression permet donc de determiner la hauteur d’eau dans la cuve. Le capteur de pression utilise, dispose d’une echelle de 0 a 1psi. Le psi est une unite anglo-saxonne (pound / square inch) avec la relation suivante :

1Bar = 14,5psi ou 1psi = 0,07Bar.

Le capteur 1psi permet donc de mesurer 0,07Bar oit une hauteur d’eau maximum de 0,70m. En supposant la cuve de forme parallelepipedique, le calcul du stock en % est donc donne par la relation : Stock = 100 x h / hcuve) (avec h = hauteur d’eau mesuree et hcuve = hauteur de la cuve). Surpression «reservoir plein» : Le captage s’effectue apres le mesureur de volume, grace a un capteur de pression relative ayant une d’echelle 0 a 5 psi soit 0,35 Bar (le capteur du systeme reel a une echelle de 0 a 20 Bar).

1. 5 Diagramme sagittal Description des liaisons L1 : Informations de fonctionnement du distributeur (etat, grandeurs physiques)

L2 : Parametres et autorisations de fonctionnement (prix du carburant, autorisation de debit)

L3 : Consignes de marche (autorisation de debit)

L4 : Informations d’etat (prix, volume, etat, alarmes)

L5 : Parametres de fonctionnement (prix du carburant, mise en service)

L6 : Informations d’etat (prix, volume, etat, alarmes)

L7 : Informations visuelles sur l’etat du systeme (prix, volume, etat, alarmes)

L8 : Parametres de fonctionnement (mise en service, parametres du systeme)

L9 : Carburant GPL + Bulles de gaz

L10 : Carburant GPL degaze

L11 : Bulles de gaz

L12 : Commandes de marche (decrochage pistolet, debit, arret d’urgence)

L13 : Informations visuelles (prix, volume, fonctionnement)

L14 : Grandeurs physiques de fonctionnement (pression/niveau, temperature)

Nota 1 : les liaisons L9, L10 et L11 correspondent a la circulation du carburant GPL et des bulles de gaz (matiere d’’ uvre du systeme).

Nota 2 : dans un but de simplification, les fonctions suivantes, presentes sur le systeme didactise, ne sont pas traitees dans l’analyse fonctionnelle : dispositifs de test et indications lumineuses destines au technicien de maintenance, commande du retro eclairage de l’afficheur en fonction de la luminosite.

1. 6 Description des elements

POSTE DE CONTROLE (OT1) Il est implante dans le local reserve au pompiste et comporte :

• un micro-ordinateur (application logicielle sous Windows),

• une carte electronique. Les echanges d’informations entre le micro-ordinateur et la carte electronique « controle », se font par une liaison serie RS232. Les echanges d’informations avec le distributeur (OT2) se font par liaison serie sur fibre optique (isolation galvanique, insensibilite aux parasites, grande distance) et les echanges avec le poste de supervision (OT3) se font par un reseau local type Ethernet. Le poste assure les fonctions suivantes : autorisation de distribution du carburant,

• visualisation des informations relatives a la distribution (prix au litre, volume, prix total),

• visualisation de l’etat du systeme (etat de fonctionnement des equipements, temperature, volume en stock, alarmes).

DISTRIBUTEUR (OT2) Il est implante dans un coffret de protection vis-a-vis des intemperies (pluie, froid, chaleur …) a une distance pouvant atteindre 100m par rapport au poste pompiste. Il est constitue de cartes electroniques, de capteurs et d’actionneurs (pompe, electrovanne) alimentes en basse tension (12VDC) pour des raisons de securite.

Les echanges d’informations avec le poste de controle (OT1) se font par liaison serie sur fibre optique. Il permet a l’utilisateur :

• de commander la distribution du GPL,

• de regler le debit du carburant,

• de visualiser les prix et volumes du carburant distribue.

POSTE DE SUPERVISION (OT3) Il est implante dans le bureau du responsable du site (gerant magasin ou station) et est constitue d’un micro-ordinateur avec un logiciel de navigation Internet (Internet Explorer par exemple). Les echanges d’informations avec le poste de controle (OT1) se font par un reseau local type Ethernet.

Le poste assure les fonctions suivantes :

• parametrage du prix du carburant, de la hauteur de la cuve et des seuils d’alarme,

• autorisation de fonctionnement de la station de distribution de carburant,

• visualisation de l’etat de la station (distribution en cours, etat du distributeur, temperature, stock de GPL, alarmes temperature et stock mini).

2. ANALYSE FONCTIONNELLE DU SYSTEME

2. 1 Mise en situation Matiere d’’ uvre La matiere d’’ uvre est materielle, c’est le carburant GPL:

• etat initial : carburant GPL stocke dans la cuve,

• etat final : carburant GPL transfere dans le reservoir du vehicule.

Fonction globale

La fonction globale du systeme est de transferer le carburant depuis l’element de stockage (la cuve) vers le reservoir du vehicule, dans des conditions de securite maximum. Fonction d’usage La fonction d’usage (pour l’utilisateur) est d’assurer la distribution du carburant en garantissant la comptabilisation exacte du volume et du prix a payer.

2. 2 Schema fonctionnel de niveau I (fonction globale)

2. 3 Schema fonctionnel de niveau II (fonction d’usage)

Nota : Afin d’alleger la description fonctionnelle de chaque objet technique, celle-ci est limitee aux points suivants :

• description generale (voir paragraphe 1. )

• schema fonctionnel de niveau II,

• schema fonctionnel de 1er degre et description des fonctions principales,

• schema fonctionnel de 2eme degre et description des fonctions secondaires.

3. ANALYSE DE OT1 ‘ POSTE DE CONTROLE

3. 1 Schema fonctionnel de niveau II

3. 2 Schema fonctionnel de 1er degre de OT1

3. 3 Description des fonctions principales de OT1 FP1 :

TRAITER LES INFORMATIONS

Assure, grace a un traitement programme (logiciel sur microcontroleur), l’acquisition de toutes les informations, le traitement de celles-ci et la restitution des informations a destination des autres fonctions principales.

Entrees Cm1d Reception FP1 liaison serie 1 (RS232)

L1 Informations de fonctionnement du distributeur (reception liaison serie 2 fibre optique) Cm3b Reception FS1.

2 liaison serie 3 Sorties Cm1c Emission FP1 liaison serie 1 (RS232)

L2 Parametres et autorisations vers distributeur (emission liaison serie 2 fibre optique) Cm3a Emission FS1.

2 liaison serie 3 FP2 : INTERFACER LOCALEMENT Assure grace a un traitement programme (logiciel sur micro-ordinateur), l’acquisition des consignes de marche, les echanges d’informations avec FP1 et l’affichage d’informations locales. Entrees

L3 Consignes de marche donnees par le pompiste Cm1c Emission FP1 liaison serie 1 (RS232) Sorties

L4 Informations d’etat locales a destination du pompiste Cm1d Reception FP1 liaison serie 1 (RS232) FP3 : INTERFACER A DISTANCE Assure, grace a un traitement programme (logiciel sur module SitePlayer SP1 « Webserveur »), l’acquisition des parametres de fonctionnement, les echanges d’informations avec FP1 et l’affichage d’informations a distance sous forme de pages Internet. Entrees

L5 Parametres de fonctionnement donnes par le responsable du site grace a OT3 Cm3a Emission FS1. liaison serie 3 Sorties L6 Informations d’etat a distance destinees au responsable du site (pages Web) Cm3b Reception FS1.

2 liaison serie 3 FA : ALIMENTER Assure la production de la tension d’alimentation des composants electroniques Entree +12V Tension continue +12V Sortie Vcc Tension continue +5V

Nota : l’alimentation du micro-ordinateur pompiste n’est pas detaillee, il est alimente en 230VAC.

3. 4 Schema fonctionnel de 2eme degre de OT1 Nota : dans un but de simplification seule FP1 est detaillee ; FP2 (PC Pompiste), FP3 (Webserveur) et FA ne sont pas detaillees dans cette etude.

5 Description des fonctions secondaires de OT1 FS1.

1 : Traiter les donnees Assure l’acquisition des donnees, leur traitement programme et la generation de commandes et d’informations Entree Rx Ligne de reception des informations Sorties Sel 2 signaux logiques permettant la selection d’une voie de communication parmi 3 Tx Ligne d’emission des informations FS1.

2 : Multiplexer Permet la selection et l’aiguillage d’une liaison serie vers 3 liaisons series exterieures Entrees Sel 2 signaux logiques permettant la selection d’une voie de communication parmi 3

Tx Transmission des informations Cm1b Reception FS1.

2 liaison serie 1 Cm2b Reception FS1.

2 liaison serie 2 Cm3b Reception FS1.

2 liaison serie 3 Sorties Rx Reception des informations Cm1a Emission FS1.

2 liaison serie 1 Cm2a Emission FS1. 2 liaison serie 2 Cm2b Emission FS1.

2 liaison serie 3 FS1. 3 : Adapter RS232 Assure l’adaptation des signaux de niveau TTL/CMOS en signaux au standard RS232 Entrees Cm1a Emission FS1.

2 liaison serie 1 Cm1d Reception FP1 liaison serie 1 (RS232) Sorties Cm1c Emission FP1 liaison serie 1 (RS232) Cm1b Reception FS1.

2 liaison serie 1 FS1.  : Adapter Fibre Optique Assure l’adaptation des signaux de niveau TTL/CMOS en signaux compatibles avec la liaison par fibre optique Entrees Cm2a Emission FS1.

2 liaison serie 2 L1 Informations de fonctionnement du distributeur (liaison serie 2 fibre optique) Sorties L2 Parametres et autorisations vers distributeur (liaison serie 2 fibre optique) Cm2b Reception FS1.

2 liaison serie 2 4. ANALYSE DE OT2 ‘ POSTE DE DISTRIBUTION

4. 1 Schema fonctionnel de niveau II

4. 2 Schema fonctionnel de 1er degre de OT2

Nota : dans le systeme didactise, la liaison L11 (Bulles de gaz) n’existe pas.

3 Description des fonctions principales de OT2 FP1 :

TRAITER LES INFORMATIONS Assure, grace a un traitement programme (logiciel sur microcontroleur), l’acquisition de toutes les informations, le traitement de celles-ci et la restitution des informations a destination des autres fonctions principales.

Entrees L2 Parametres et autorisations vers distributeur (fibre optique) RPLEIN Information logique de niveau 1 lorsque le reservoir du vehicule est plein IMPULS Impulsions fournies par le mesureur volumetrique AURG Information logique de niveau 0 lorsqu’un arret d’urgence est demande

DISTRIB Information logique de niveau 1 lorsque l’utilisateur demande la distribution du carburant PISTOL Information logique de niveau 1 lorsque le pistolet de distribution est raccroche VTEMP Tension continue comprise entre 0 et 5V image de la temperature (0°C a +50°C) VPRESS Tension continue comprise entre 0 et 5V image de la pression (0 a 1 psi)

Sorties L1 Informations de fonctionnement du distributeur (fibre optique) AFFICH informations envoyees a l’afficheur EVD Information logique de niveau 1 pour la commande de l’electrovanne de distribution MOT Information logique de niveau 1 pour la commande du moteur (pompe)

FP2 : AFFICHER Permet l’affichage sous forme digitale des informations a destination de l’utilisateur. Entree AFFICH informations envoyees a l’afficheur Sortie L13 Informations visuelles d’etat du distributeur, de volume distribue, prix au litre et prix total. FP3 : DISTRIBUER LE CARBURANT Permet la commande de puissance de la pompe et de l’electrovanne de distribution du carburant ainsi que la mise en forme des commandes operateur. Entrees EVD Information logique de niveau 1 pour la commande de l’electrovanne de distribution MOT Information logique de niveau 1 pour la commande du moteur (pompe)

L12 Commandes de marche (arret d’urgence, pistolet, manette de distribution) L9 Carburant GPL + bulles de gaz Sorties RPLEIN Information logique de niveau 1 lorsque le reservoir du vehicule est plein IMPULS Impulsions fournies par le mesureur volumetrique AURG Information logique de niveau 0 lorsqu’un arret d’urgence est demande DISTRIB Information logique de niveau 1 lorsque l’utilisateur demande la distribution du carburant PISTOL Information logique de niveau 1 lorsque le pistolet est raccroche L10 Carburant GPL degaze L11 Carburant GPL recycle et Bulles de gaz (non traite dans le systeme didactise)

FP4 : MESURER LES GRANDEURS PHYSIQUES Realise le captage des grandeurs physiques et l’adaptation en tensions compatibles avec FP1. Entrees TEMP Grandeur physique « temperature » au niveau de la cuve de stockage PRESS Grandeur physique « pression relative » au fond de la cuve de stockage, proportionnelle au niveau dans le reservoir Sorties VTEMP Tension continue comprise entre 0 et 5V image de la temperature (0°C a +50°C) VPRESS Tension continue comprise entre 0 et 5V image de la pression (0 a 1 psi) FA : ALIMENTER Assure la production des tensions d’alimentation des cartes electroniques.

Entree +12V Tension continue +12V Sortie Vcc Tension continue +5V 4. 4 Schema fonctionnel de 2eme degre de OT2 Nota : dans un but de simplification, FP2 et FA ne sont pas detaillees dans cette etude et la liaison « L11 Bulles de gaz » n’est plus representee. Schema fonctionnel de 2eme degre de FP4 4. 5 Description des fonctions secondaires de OT2 FS1. 1 : Convertir Analogique en Numerique Convertit les tensions analogiques en grandeurs numeriques (fonction integree dans le microcontroleur). Entrees VPRESS Tension variant entre 0 et 5V pour une pression comprise entre 0 et 1 psi

VTEMP Tension variant entre 0 et 5V pour une temperature comprise entre 0°C et +50°C Sorties PRESS Valeur numerique comprise entre 0 et 1023 pour une tension comprise entre 0 et 5V TEMP Valeur numerique comprise entre 0 et 1023 pour une tension comprise entre 0 et 5V FS1. 2 : Adapter Fibre Optique Assure l’adaptation des signaux de niveau TTL en signaux compatibles avec la liaison par fibre optique. Entrees Tx Informations transmises de FS1. 3 L2 Parametres et autorisations vers distributeur (fibre optique) Sorties L1 Informations de fonctionnement du distributeur (fibre optique) Rx Informations recues par FS1. 3 FS1. 3 : Traiter les donnees

Assure l’acquisition des donnees, leur traitement programme et la generation de commandes et d’informations. Entrees Rx Informations recues par FS1. 3 IMPULS Information logique correspondant aux impulsions de mesure de volume RPLEIN Information logique de niveau 1 lorsque le reservoir du vehicule est plein AURG Information logique de niveau 0 lorsqu’un arret d’urgence est demande DISTRIB Information logique de niveau 1 lorsque l’utilisateur demande la distribution du carburant PISTOL Information logique de niveau 1 lorsque le pistolet est raccroche TEMP Valeur numerique comprise entre 0 et 1023 pour une tension comprise entre 0 et 5V

PRESS Valeur numerique comprise entre 0 et 1023 pour une tension comprise entre 0 et 5V Sorties Tx Informations transmises de FS1. 3 AFFICH information de donnees a envoyer a l’afficheur EVD Information logique de niveau 1 pour la commande de l’electrovanne de distribution MOT Information logique de niveau 1 pour la commande du moteur (pompe) FS3. 1 : Adapter Assure l’adaptation des niveaux electriques entre les organes de commande (interrupteurs) et FS1. 3. Entrees BPAU Etat de l’interrupteur « arret d’urgence » ITDIST Etat de l’interrupteur « manette de distribution » BPPISTO Etat de l’interrupteur « pistolet raccroche »

Sorties AURG Information logique de niveau 0 lorsqu’un arret d’urgence est demande DISTRIB Information logique de niveau 1 lorsque l’utilisateur demande la distribution du carburant PISTOL Information logique de niveau 1 lorsque le pistolet est raccroche FS3. 2 : Generer Genere un signal d’horloge de frequence fixe. Sortie CLOCK Signal carre de frequence 750Hz FS3. 3 : Moduler Genere un signal carre de rapport cyclique variable en fonction de la position de la manette de debit. Entree CLOCK Signal carre de frequence 750Hz MAN Position de la manette de commande de debit Sortie PWM Signal carre de rapport cyclique variable FS3.  : Commander Fournit la tension d’alimentation de la pompe lorsque la commande est demandee par FP1. Entree MOT Information logique de niveau 1 pour la commande du moteur (pompe) Sortie 12V Tension +12V lorsque MOT = 1 FS3. 5 : Commuter Assure la mise sous tension du moteur de la pompe. Entree PWM Signal carre de rapport cyclique variable 12V Tension +12V lorsque MOT = 1 Sortie UPOMPE Tension de valeur moyenne variable entre 0 et 12V selon la position de la manette de distribution FS3. 6 : Pomper Assure le pompage du carburant GPL dans la cuve de stockage. Cette fonction est realisee par un ensemble motopompe (moteur + pompe).

Entree UPOMPE Tension de valeur moyenne variable entre 0 et 12V selon la position de la manette de distribution GPLC Carburant GPL stocke dans la cuve Sortie GPLP Carburant GPL pompe a debit variable FS3. 7 : Amplifier Assure l’amplification du signal electrique de commande de l’electrovanne de distribution. Entree EVD Information logique de niveau 1 pour la commande de l’electrovanne Sortie CDEVD Signal electrique de +12V alimentant la bobine de l’electrovanne FS3. 8 : Distribuer Assure la distribution du GPL pompe pour envoi vers le reservoir du vehicule. Cette fonction est realisee par une electrovanne. Entrees

CDEVD Signal electrique de +12V alimentant la bobine de l’electrovanne GPLP Carburant GPL pompe a debit variable Sortie GPLD Carburant distribue vers le reservoir du vehicule FS3. 9 : Mesurer le volume Assure la mesure volumetrique du carburant envoye vers le reservoir du vehicule. Cette fonction est assuree par un compteur a turbine qui fournit des impulsions proportionnellement au volume de carburant qui le traverse. Entree GPLD Carburant distribue vers le reservoir du vehicule Sorties GPLM Carburant mesure, a destination du reservoir du vehicule (liaison L10) IMPULS Impulsions fournies par le mesureur volumetrique FS3. 10 : Capter pression

Assure le captage de la pression au niveau de la sortie GPL vers le vehicule. Entree GPLM Carburant mesure, a destination du reservoir du vehicule Sortie VR Tension image de la pression du carburant a destination du reservoir du vehicule FS3. 11 : Amplifier Assure l’amplification de la tension differentielle issue du captage et la transformation en tension unipolaire. Entree VR Tension image de la pression du carburant a destination du reservoir du vehicule Sortie VR1 Tension unipolaire comprise entre 0 et 4V pour une pression comprise entre 0 et 5 psi FS3. 12 : Comparer Assure la detection de la surpression par rapport a un seuil.

Entree VR1 Tension unipolaire comprise entre 0 et 4V pour une pression comprise entre 0 et 5 psi Sortie VR2 Tension valant 0V si pression < seuil ou +12V si pression > seuil FS3. 13 : Adapter la tension Assure l’adaptation de la tension fournie par FS3. 12 pour la rendre compatible en niveau TTL. Entree VR2 Tension valant 0V si pression < seuil ou +12V si pression > seuil Sortie RPLEIN Information logique de niveau 1 lorsque le reservoir du vehicule est plein FS4.

1 : Creer des sources de tension Genere des tensions constantes, independantes de la tension d’alimentation. Entree +12V Tension de +12VDC Sortie 9V / -9V Tensions fixes de + et – 9VDC FS4.

2 : Capter la pression Capte la pression au niveau de la cuve de stockage. Entree Press Pression au fond de la cuve de stockage (echelle 0 a 1psi) Sortie Vcapt Tension differentielle proportionnelle a la pression FS4.

3 : Pre Amplifier Adapte Vcapt (tension differentielle) afin de l’amplifier et la mettre sous forme unipolaire. Entree Vcapt Tension differentielle proportionnelle a la pression Sortie VP1 Tension unipolaire image de la pression FS4.

4 : Regler l’offset Permet de compenser le decalage de zero du capteur. Entree VP1 Tension unipolaire image de la pression

Sortie VP2 Tension unipolaire image de la pression valant 0V pour une pression de 0 psi FS4.

5 : Regler l’echelle Permet de regler l’amplification globale de la chaine de mesure de pression. Entree VP2 Tension unipolaire image de la pression valant 0V pour une pression de 0 psi Sortie VP3 Tension variant entre 0 et 5V pour une pression comprise entre 0 et 1 psi FS4.

6 : Ecreter Limite les valeurs minimum et maximum de la tension de sortie en cas de depassement de valeurs sur VP3. Entree VP3 Tension variant entre 0 et 5V pour une pression comprise entre 0 et 1 psi Sortie VPRESS Tension image de la pression FS4.

7 : Capter la temperature Capte la temperature au niveau de la cuve de stockage. Entree Temp Temperature au niveau de la cuve de stockage (echelle 0 a +50°C) Sortie VPt100 Tension variant avec la temperature FS4.

8 : Pre Amplifier Amplifie la tension fournie par le capteur de temperature. Entree VPt100 Tension variant avec la temperature Sortie VT1 Tension amplifiee variant avec la temperature FS4.

9 : Regler l’offset Permet de compenser le decalage de zero de la fonction capter. Entree VT1 Tension amplifiee variant avec la temperature Sortie VT2 Tension image de la temperature valant 0V pour une temperature de 0°C FS4.

10 : Regler l’echelle Permet de regler l’amplification globale de la chaine de mesure de temperature. Entree VT2 Tension image de la temperature valant 0V pour une temperature de 0°C Sortie VT3 Tension variant entre 0 et 5V pour une temperature comprise entre 0 et +50°C FS4.

11 : Ecreter Limite les valeurs minimum et maximum de la tension de sortie en cas de depassement de valeurs sur VT3.

Entree VT3 Tension variant entre 0 et 5V pour une temperature comprise entre 0 et +50°C Sortie VTEMP Tension image de la temperature 5. ANALYSE DE OT3 ‘ POSTE DE SUPERVISION 5. 1 Schema fonctionnel de niveau II 5. 2 Description de OT3

La description de OT3 est limitee au schema fonctionnel de niveau II. OT3 est constitue d’un micro-ordinateur equipe d’un logiciel de navigation Internet (Internet Explorer par exemple). Il est relie a OT1 par l’intermediaire d’un reseau local type Ethernet, par prise reseau RJ45. L’acces aux informations se fait par l’intermediaire de pages Web a une adresse IP de la forme : http://123. 456. 789. 012 (adresse definie par le gestionnaire de reseau local, en concordance avec les elements parametres dans le module Web Serveur de OT1).

Le superviseur du site de distribution de carburant a acces aux fonctions suivantes : autorisation ou interdiction de fonctionnement de la station de distribution,

• parametrage du prix au litre du carburant en euro / litre

• visualisation d’informations sur l’etat de fonctionnement (marche, temperature, niveau, alarmes …)

6. DESCRIPTIF DE L’AUTOMATISME DU DISTRIBUTEUR

6. 1 Representation sous forme GRAFCET Si ARRET D’URGENCE ( Forcage Etape 0 6. 2 Representation sous forme ALGORITHMIQUE ———————– Carburant dans le reservoir du vehicule L5 L6 L3 traite_auto Carburant dans la cuve TRANSFERER EN SECURITE Trans = 1 L13 L12 VEHICULE UTILISATEUR Fin L14 trans = 1 Etape = 5 OT2 DISTRIBUTEUR GPL CUVE DE STOCKAGE rans = (Distribution autorisee ou marche forcee) et pas arret d’urgence L9 OT3 POSTE DE SUPERVISION RESPONSABLE SITE POMPISTE VPRESS etape = 5 L2 trans = fin T15 s ou Pistolet raccroche L1 Fin Arret moteur ‘ Dist = 0 Fermeture vanne 1 (distrib) Arret moteur ‘ Dist = 0 Fermeture vanne 1 (distrib) Modification du prix autorisee Etape = 1 trans = 1 etape = 1 [pic] Etape = 0 Dist = 0 L4 OT1 POSTE DE CONTROLE L11 AURG = 0 L10 VPRESS L8 L7 VTEMP GERER LES INFORMATIONS OT1 PARAMETRES DE FONCTIONNEMENT (L5) CONSIGNES DE MARCHE (L3) INFORMATIONS DE FONCTIONNEMENT (L1) GRANDEURS DE FONCTIONNEMENT (L14) INFORMATIONS D’ETAT DISTANTES (L6)

INFORMATIONS D’ETAT LOCALES (L4) PARAMETRES ET AUTORISATIONS (L2) PARAMETRES ET AUTORISATIONS (L2) INFORMATIONS VISUELLES (L13) CARBURANT GPL DEGAZE (L10) COMMANDES DE MARCHE (L12) INFORMATIONS DE FONCTIONNEMENT (L1) CARBURANT GPL + BULLES DE GAZ (L9) BULLES DE GAZ (L11) DISTRIBUER LE CARBURANT OT2 INFORMATIONS VISUELLES ETAT DU SYSTEME (L7) Informations d’etat distantes (L6) INFORMATIONS D’ETAT DISTANTES (L6) Parametres et autorisations (L2) PARAMETRES DE FONCTIONNEMENT (L8) Informations d’etat locales (L4) PARAMETRES DE FONCTIONNEMENT (L5) GERER LES INFORMATIONS A DISTANCE OT3 Informations de fonctionnement (L1) Consignes de marche L3) Parametres de fonctionnement (L5) VTEMP MESURER LES GRANDEURS PHYSIQUES FP4 Pression (L14) INTERFACER LOCALEMENT FP2 INTERFACER A DISTANCE FP3 TRAITER LES INFORMATIONS FP1 Temperature (L14) Cm1d Cm3b Cm1c Cm3a ALIMENTER FA +9V et -9V Vcapt Ecreter FS4. 6 Parametres de fonctionnement (L5) Consignes de marche (L3) Informations de fonctionnement (L1) Informations d’etat distantes (L6) Informations d’etat locales (L4) Parametres et autorisations (L2) FP1 INTERFACER A DISTANCE FP3 INTERFACER LOCALEMENT FP2 VP1 Regler offset FS4. 4 Cm2b Cm2a Cm1b Cm3b Cm1a Cm3a ALIMENTER FA Pre Amplifier FS4.

3 Capter FS4.

2 Creer sources de tension

FS4. 1 VT3 Ecreter FS4.

11 PRESS VPRESS VTEMP FP4 Pression (L14) Temperature (L14) Traiter les donnees FS1.

1 Multi-plexer FS1. 2 Rx Tx Sel Parametres et autorisations (L2) Informations visuelles (L13) Carburant GPL degaze (L10) Commandes de marche (L12) Informations de fonctionnement (L1) Carburant GPL + Bulles de gaz (L9) Bulles de gaz (L11) ALIMENTER FA TRAITER LES INFORMATIONS FP1 AFFICHER FP2 DISTRIBUER LE CARBURANT FP3 EVD MOT IMPULS AURG DISTRIB AFFICH AFFICH DISTRIB AURG IMPULS MOT EVD FP3 AFFICHER FP2 ALIMENTER FA FP1 Parametres et autorisations (L2) Informations visuelles (L13) Carburant GPL degaze (L10) BP Arret Urg.

Informations de fonctionnement (L1) Carburant GPL + Bulles de gaz (L9) Inter distribution ADAP-TER FS3. 1 POMPER FS3. 6 DISTRI-BUER FS3. 8 MESURER VOLUME FS3.

9 AMPLIFIER FS3. 7 TRAITER LES DONNEES FS1.

3 RPLEIN Temperature (L14) MESURER LES GRANDEURS PHYSIQUES (FP4 est detaillee page suivante) FP4 UPOMPE CDEVD DISTRIBUER Carburant stocke Carburant distribue et prix affiche [pic] PISTOL Pistolet (L12) PISTOL Manette distribution (L12) CAPTER FS3.

10 RPLEIN CONVER-TIR A / N FS1.

1 Pression (L14) Adapter RS232 FS1. 3 Adapter Fibre Optique FS1. 4 Cm1c Cm1d ADAPTER Fibre Optique FS1.

2 Rx Tx TEMP 4 PAUSE 3 EN COURS 1 PRET 0 ARRET FIN DISTRIB Modification du prix autorisee Dist = 0 Dist = 0 Marche moteur pompe Ouverture vanne distribution Dist = 1 Marche moteur pompe Dist = 1 Lancement tempo 15 s Dist = 0 RaZ distribution autorisee Lancement tempo 10 s (Distribution autorisee ou marche forcee) et pas arret d’urgence Pistolet decroche et Manette distribution actionnee Manette distribution relachee ou Pistolet raccroche Fin temporisation 15 s ou Pistolet raccroche Fin temporisation 10 s et Pas reservoir plein et Pistolet raccroche et Manette Distribution relachee Pas reservoir plein et Manette distribution actionnee et Pistolet decroche Etape = 0 rans = Pistolet decroche Fin trans = 1 etape = 2 Fin Fin etape = 3 trans = 1 trans = Manette distrib actionnee et Pistolet decroche Etape = 2 Marche moteur ‘ Dist = 1 Fermeture vanne 1 (distrib) RaZ volume Fin Fin Pistolet raccroche Fin trans = 1 Fin Fin etape = 0 trans = Fin temporisation 10 s et Pas reservoir plein et Pistolet raccroche et Manette Distribution relachee Arret moteur ‘ Dist = 0 Fermeture vanne1 (distrib) RaZ distribution autorisee Lancement tempo 10 s Fin etape = 3 trans = Pas reservoir plein et Manette distribution actionnee et Pistolet decroche Etape = 4 Marche moteur ‘ Dist = 1 Fermeture vanne 1 (distrib)

Lancement tempo 15 s Marche moteur pompe RaZ volume Dist = 1 2 ATTENTE Pistolet decroche trans = 1 Etape = 3 Fin etape = 4 trans = Manette distribution relachee ou Pistolet raccroche Marche moteur ‘ Dist = 1 Ouverture vanne 1 (distrib) trans = 1 Fin Fin etape = 0 trans = Pistolet raccroche Reservoir plein (Surpression) trans = 1 Fin Fin etape = 5 trans = Reservoir plein Regler echelle FS4. 5 VP2 VT2 Regler echelle FS4.

10 VT1 Regler offset FS4.

9 VPt100 VP3 Pre Amplifier FS4.

8 Capter FS4.

7 AMPLIFIER FS3.

11 COMPARER FS3.

12 VR VR1 ADAPTER FS3.

13 VR2 12V COMMANDER FS3.

4 CLOCK PWM GENERER FS3.

2 MODULER FS3.

3 COMMUTER FS3. 5