Cours 10 Systemes sequentiels Fonction M

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Systèmes séquentiels - Fonction Mémoire
1) REPRESENTATION PAR UN CHRONOGRAMME........................................................3
2) OBTENTION D’UN EFFET MEMOIRE PAR AUTO-MAINTIEN. ....................................3
21) CAHIERS DES CHARGES DES DIFFERENTES MEMOIRES............................................................ 3
Cahier des charges 1 : Mémoire à effacement (ou arrêt ou déclenchement) prioritaire .... 3
Cahier des charges 2 : Mémoire à inscription (ou marche ou enclenchement) prioritaire. 3
Cahier des charges 3 : Mémoire à entrées simultanées passives..................................... 3
22) INTRODUCTION D’UNE VARIABLE INTERNE X. ........................................................................... 4
23) ÉQUATIONS LOGIQUES DES DIFFERENTES MEMOIRES.............................................................. 4
24) SYMBOLES NORMALISES DES DIFFERENTES MEMOIRES........................................................... 4
25) REALISATION DES DIFFERENTES MEMOIRES « PAR AUTO-MAINTIEN ». ..................................... 5
251) Réalisation électrique : Utilisation du relais automaintenu. ..................................................... 5
252) Réalisation pneumatique : Utilisation du séquenceur.............................................................. 5
253) Réalisation électronique : Utilisation d’un circuit intégré avec des cellules universelles......... 5
3) COMPLEMENTS SUR LES MEMOIRES BISTABLES EN ELECTRONIQUE. ..............6
31) MEMOIRES BISTABLES ASYNCHRONES (OU BASCULES ASYNCHRONES). ................................... 6
311) Bascule SR asynchrone (à inscription ou effacement prioritaire)............................................ 6
312) Bascule JK asynchrone. .......................................................................................................... 6
313) Bascule D asynchrone. ............................................................................................................ 6
32) MEMOIRES BISTABLES SYNCHRONES (OU BASCULES SYNCHRONES). ...................................... 7
321) Nécessité de "synchroniser". ................................................................................................... 7
322) Différents types de synchronisation par rapport au signal d’horloge....................................... 7
Synchronisation sur Niveau haut ou bas. ........................................................................... 7
Synchronisation sur front montant ou descendant. ............................................................ 7
Exemples. ........................................................................................................................... 7
323) Bascule SR synchrone appelées SRH (ou en anglais SRT)................................................... 8
Bascule SR synchrone sur niveau haut.............................................................................. 8
Bascule SR synchrone sur front montant ........................................................................... 8
Bascule SR synchrone sur front descendant ..................................................................... 8
324) Bascules D et JK synchrones appelées DH et JKH (ou en anglais DT et JKT)...................... 8
33) INITIALISATION DES BASCULES (OU MEMOIRES) SYNCHRONES. ................................................ 8
34) QUELQUES APPLICATIONS DES BASCULES. ............................................................................. 8

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Rappel (voir Cours 03 Automatique présentation) :
Les systèmes séquentiels mémorisent l’état précédent. Les grandeurs de sortie s’expriment comme
une combinaison des grandeurs d’entrée ET de l’état précédent des grandeurs d’entrée et de sortie.
(exemple bouton marche/arrêt d’une télécommande de télévision : Même entrée (impulsion sur le bouton)
mais 2 actions différentes (marche ou arrêt) !!!).
Au laboratoire, on peut trouver :
Grandeurs d’entrée Grandeurs de sortie
Un trieur de pellicules photos Marche (m)
Présence pellicule (pp)… Convoyer (C) Aiguiller pellicule (AIG)…
Une capsuleuse de bocaux
Présence bocal
Bocal bloqué
Tiroir rentré
Tête en haut…
Sortir tiroir
Convoyer bocal
Visser capsule…
1) Représentation par un chronogramme.
Étant donné qu’une même cause (même combinaison des entrées) peut produire des effets différents, les
tables de vérité et tableaux de Karnaugh ne sont pas très pratiques pour représenter un système séquentiel
(à moins de faire intervenir une variable interne : cf partie 2.3).
On utilise souvent les chronogrammes (qui donnent une évolution des entrées-sorties par rapport au temps)
pour montrer le caractère séquentiel du système :
Exemple de la télécommande :
2) Obtention d’un effet Mémoire par auto-maintien.
21) Cahiers des charges des différentes mémoires.
Deux boutons monostables "m" et "a" assurent le fonctionnement d'un moteur "Q".
 L’appui sur le bouton « marche » déclenche la rotation du moteur s’il ne fonctionnait pas déjà.
 L’appui sur le bouton « arrêt » provoque l’arrêt du moteur s’il était en marche.
 Les appuis simultanés sur les boutons « marche » et « arrêt » provoquent, soient :
- L’arrêt prioritaire
Cahier des charges 1 :
Mémoire à effacement (ou arrêt ou
déclenchement) prioritaire
- La marche prioritaire
Cahier des charges 2 :
Mémoire à inscription (ou marche ou
enclenchement) prioritaire
- La continuité du fonctionnement du moteur si
celui-ci fonctionnait avant, ou la continuité de
l’arrêt du moteur si celui-ci était à l’arrêt avant
Cahier des charges 3 :
Mémoire à entrées simultanées passives
NB : Le 4ème cas qui consisterait à inverser l’état de fonctionnement en cas d’appuis simultanés n’est pas étudié.
1 = marche
0 = arrêt
1
0
t
Sortie du système
t
Entrée
(
Bouton
)
On remarque bien sur cette
représentation, que pour la même
entrée (bouton à 0 ou à 1), la sortie n’a
pas toujours le même état (0 ou 1).
Par conséquent, le système n’est pas
combinatoire. Avant d’agir, il doit
connaître et mémoriser l’état
précédent de ses entrées ou sorties.

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22) Introduction d’une variable interne x.
Si on dresse les 3 tables de vérité correspondant aux 3 cahiers des charges, il est impossible pour certaines
combinaisons des entrées de déterminer la sortie Q. En effet, pour ces cas :
 le moteur fonctionne s’il fonctionnait avant,
 le moteur est à l'arrêt s’il était à l’arrêt avant.
Pour remédier à ce problème, il faut introduire une variable « x » interne au système ou mémoire, qui
représentera l’état précédent du moteur.
Mémoire à effacement prioritaire Mémoire à inscription prioritaire Mémoire à entrées
simultanées passives
a m Q
0 0 x
0 1 1
1 0 0
1 1 0
a m Q
0 0 x
0 1 1
1 0 0
1 1 1
a m Q
0 0 x
0 1 1
1 0 0
1 1 x
Remarque : Le caractère séquentiel du système se mesure au nombre de variables internes (ou mémoires).
23) Équations logiques des différentes mémoires.
Mémoire à effacement prioritaire Mémoire à inscription prioritaire Mémoire à entrées
simultanées passives
a m x Q
0 0 0 0
0 0 1 1
0 1 0 1
0 1 1 1
1 0 0 0
1 0 1 0
1 1 0 0
1 1 1 0
a m x Q
0 0 0 0
0 0 1 1
0 1 0 1
0 1 1 1
1 0 0 0
1 0 1 0
1 1 0 1
1 1 1 1
a m x Q
0 0 0 0
0 0 1 1
0 1 0 1
0 1 1 1
1 0 0 0
1 0 1 0
1 1 0 0
1 1 1 1
x.m.ax.m.ax.m.aQ 
m.ax.m.aQ 
)mx.m.(aQ 
)mx.(aQ 
x.m.ax.m.ax.m.ax.m.ax.m.aQ 
m.am.ax.m.aQ 
mx.m.aQ 
mx.aQ 
x.m.ax.m.ax.m.ax.m.aQ 
)x.m.ax.m.a()x.m.ax.m.a(Q 
)x.m.ax.m.a( 
x.mm.ax.aQ 
x.m)mx.(aQ 
24) Symboles normalisés des différentes mémoires.
Mémoire à effacement prioritaire Mémoire à inscription prioritaire Mémoire à entrées
simultanées passives
mQ
a
mQ
a
mQ
a

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25) Réalisation des différentes Mémoires « par auto-maintien ».
251) Réalisation électrique : Utilisation du relais automaintenu.
Mémoire à effacement prioritaire Mémoire à inscription prioritaire Mémoire à entrées
simultanées passives
m
x
X
a
M
1~
24 V
220 V
0 V
0 V
m
x
X
a
M
1~
24 V
220 V
0 V
0 V
m
x
X
a
M
1~
24 V
220 V
0 V
0 V
m
)mx.(aX 
xQ 
mx.aX 
xQ 
x.m)mx.(aX 
xQ 
252) Réalisation pneumatique : Utilisation du séquenceur.
On emploie le plus souvent un séquenceur utilisant le principe d’un distributeur 5/2 pneumatique bistable :
Remarque : l'utilisation des fonctions mémoire doit être limitée aux systèmes peu séquentiels (trois
mémoires). Dans le cas contraire, il faut utiliser un outil mieux adapté, le GRAFCET (voir cour suivant…).
253) Réalisation électronique : Utilisation d’un circuit intégré avec des
cellules universelles.
La fonction mémoire est réalisée à l’aide d’associations de cellules logiques (universelles ou non) comprises
dans un circuit intégré. Exemples de réalisation avec des cellules universelles NOR ou NAND :
Mémoire à effacement prioritaire Mémoire à inscription prioritaire
)mx(a)mx.(a)mx.(aQ 
(Câblage à l’aide de cellules NOR)
m.x.amx.amx.aQ 
(Câblage à l’aide de cellules NAND)
m
a 1
1
Q
x
m &
a &&
&
Q
x