Bac Pro SEN - Sn-Bretagne

Bac Pro SEN
Système de contrôle d’accès
Ela CT 3000+L IP
Dossier technique
LP Jacques PREVERT
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DOSSIER TECHNIQUE CENTRALE ELA CT3000+L IP
2008
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Sommaire
Page
ANALYSE FONCTIONNELLE DU SYSTEME TECHNIQUE
3
1 - PRESENTATION DU SYSTEME
Expression du besoin
Exemple de configuration matérielle du système
Fonctionnement global du système
2 - DIAGRAMME SAGITTAL
5
3 - BILAN DES ELEMENTS DU SYSTEME
6
4 – DESCRIPTION DES ELEMENTS CONSTITUTIFS DU SYSTEME
7
4.1 - La centrale Ela CT 3000+L IP : OT1
4.2 - Clavier à BUS RS485 : OT2
9
4.3 - Lecteur de proximité à BUS RS485 : OT3
10
4.4 - Carte d’extension IO8-Ela+
11
4.5 - Ordinateur PC: OT4
13
4.6 - Réseau Local : OT5
4.7 - Partie opérative : OT6
4.8 – Partie opérative : OT8 le vérin
5 – GENERALITES SUR LE CONTRÔLE d’ACCES
15
6 - ALGORIGRAMME DE PROGRAMMATION DE LA CENTRALE
17
Programmation à partir de la centrale
Programmation à partir du logiciel ELA+
18
ANALYSE FONCTIONNELLE DE l’OBJET TECHNIQUE IO8-ELA+
19
1 – EXPRESSION DE LA FONCTION D’USAGE
2 – SCHEMA FONCTIONNEL DE NIVEAU 2
3 – MATIERE D’OEUVRE
20
4 - SCHEMA FONCTIONNEL DE DEGRE 1
5 – DEFINITION DES FONCTIONS PRINCIPALES
6 – SCHEMAS STRUCTURELS
23
7 - NOMENCLATURE
26
8 – IMPLANTATION
27
ANALYSE FONCTIONNELLE DE L’OBJET TECHNIQUE CLAVIER SU485
28
1 – EXPRESSION DE LA FONCTION D’USAGE
2 - SCHEMA FONCTIONNEL DE NIVEAU 2
29
3 – MATIERE D’OEUVRE
4 – CARACTERISTIQUES TECHNIQUES DU CLAVIER
5 – SCHEMA DE RACCORDEMENT DU CLAVIER
30
6 - SCHEMA FONCTIONNEL DE DEGRE 1
31
7 – DEFINITION DES FONCTIONS PRINCIPALES
32
8 – SCHEMA ELECTRIQUE DE LA CARTE CLAVIER
36
9 – SCHEMA D’IMPLANTATION DE LA CARTE CLAVIER
37
10 – NOMENCLATURE DE LA CARTE CLAVIER
38
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ANALYSE FONCTIONNELLE DU SYSTEME TECHNIQUE
1 - Présentation du système
L’entreprise ACIE, située dans le sud de la France, est le fabricant du système de contrôle d’accès
appelé Ela CT 3000+L IP.
1.1 Expression du besoin :
Contrôler l’accès, en entrée et en sortie, de toute personne sur un lieu déterminé.
Commander l’ouverture et la fermeture de dômes de toiture (trappes de désenfumage).
1.2 Exemple de configuration matérielle du système :
Ethernet
USB
RS485
Liaison RS232
RS232
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1.3 Fonctionnement global du système : (voir fiche commerciale)
Le système est constitué d’une centrale Ela CT 3000+L IP qui peut recevoir différents éléments
appelés périphériques au moyen d’un bus (liaison) RS485 comme :
- des claviers
- des lecteurs de proximité (lecteurs de badges)
- des cartes d’extension IO8-ELA+ permettant la commande de périphériques extérieurs et
l’acquisition d’informations.
- Des radio-récepteurs permettant la commande à distance de divers équipements d’accès.
Remarque :
Cette connexion, réalisée entre les périphériques et la centrale au moyen du bus RS485, se fait par un
câble, à paires torsadées, pouvant atteindre une longueur de 1000 mètres.
30 périphériques peuvent être reliés au maximum.
Autour de cette centrale, peuvent être associés :
- un ordinateur de type PC relié à la centrale via une liaison USB (programmation et gestion de
l’ensemble à l’aide du logiciel ELA+)
- une imprimante locale pour l’impression d’événements (par la liaison RS232).
- un réseau local relié à la centrale via une liaison Ethernet constitué de PCs qui peuvent gérer la
centrale Ela à l’aide d’un logiciel “ELA+”.
Une évolution de ce système est réalisable en lui ajoutant des périphériques supplémentaires ou en
le reliant à un système informatique, afin de faciliter la programmation et de réaliser le suivi des
évènements.
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2 - Diagramme sagittal (vue d’ensemble d’une configuration du système)
Partie opérative
(vérin)
OT8
R17
R3
Utilisateur
R3’
Carte d’extension
IO8-ELA+
OT7
R7’
R16
Alarme
Incendie
R7
R9
Clavier
OT2
R13’
R13
R9’
R15
R8’
R14
R14’
R8
Ordinateur
OT4
R10
R1
Porte et
Partie opérative
(gâche, contact)
OT6
R12
R12’
R10’
Centrale
Ela
OT1
R6
R2
R11’
R1
R1’
Lecteur de
Proximité
OT3
R2’
R11
Responsable
R15
R4 ’
R4
R6’
R5’
R5
Réseau local
OT5
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3 - Bilan des liaisons du système
R1 :
Demande d’accès via le TAG
R1’ :
Prise de connaissance de l’autorisation ou non
R2 :
Transmission de la demande d’ouverture
R2’ :
Réception d’ordres d’actionnement du relais
R3 :
Action sur la partie opérative (vérin)
R3’ :
Information de fonctionnement ou de non fonctionnement de la partie opérative (vérin)
R4 :
Transmission via le réseau Ethernet des informations de fonctionnement, de
paramétrage, contenues dans la centrale Ela.
R4’:
Transmission via le réseau Ethernet des paramètres de fonctionnement du système
R5 :
Informations visuelles des paramètres du système via le logiciel ELA+
R5’ :
Écriture des paramètres du système : « niveau responsable »
R6 :
Informations visuelles des paramètres du système via le logiciel ELA+
R6’ :
Écriture des paramètres du système : « niveau responsable »
R7 :
Demande d’accès via le clavier / Demande d’ouverture de la trappe
R7’ :
Prise de connaissance de l’autorisation ou non
R8 :
Transmission de la demande d’ouverture
R8’ :
Réception d’ordres d’actionnement du relais
R9 :
Ordre d’ouverture de la trappe
R9’ :
Réception d’informations d’alarme incendie
R10 :
Transmission via le BUS USB des informations de fonctionnement, de paramétrage,
contenues dans la centrale Ela.
R10’ :
Transmission via le BUS USB des paramètres de fonctionnement du système
R11 :
Mode de programmation du système niveau technicien
R11’ :
Informations visuelles de programmation du système niveau technicien
R12 :
Action sur la partie opérative (gâche).
R12’
Information de fonctionnement ou non fonctionnement de la partie opérative (gâche)
R13 :
Personne se présentant devant le contrôleur d’accès
R13’ :
Personne ayant eut accès au lieu protégé
R14
Action sur la partie opérative.
R14’
Information de fonctionnement ou non fonctionnement de la partie opérative.
R15 :
Action manuelle sur le cavalier de programmation.
R16
Informations liées à l’état du contact provenant de l’alarme incendie.
R17
Action sur la partie opérative.
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4 - Description des éléments constitutifs du système
4.1 La centrale Ela CT 3000+L IP : OT1.
C’est le « cœur du système ». Elle permet, grâce à son écran LCD et à son clavier, la programmation des
accès des utilisateurs, tranches horaires, périphériques, consultation des 3000 derniers événements…
La centrale possède un lecteur de badge intégré permettant la programmation des « TAG » et permettant
également un fonctionnement en mode pointeuse.
Remarque : Le lecteur présent dans la centrale ne peut pas gérer des accès.
La centrale possède une pile de sauvegarde (+9 V => autonomie de deux heures) permettant la
mémorisation des informations en cas de coupure de l’alimentation 12V DC/AC.
Les bus de communication :
le bus RS 485.
Il permet la communication entre la centrale et tous les périphériques (hors ordinateur et imprimante). Le
protocole de communication ne sera pas étudié afin de conserver la sécurité des systèmes présents dans de
nombreuses entreprises.
BUS RS485
- Le Bus USB (connecteur type B)
Il permet la communication entre l’ordinateur et la centrale. Il est alors possible d’utiliser le logiciel
« ELA+ » afin de paramétrer le système, sauvegarder des informations sous format informatique…
- Le Bus RS232 (connecteur SUB-D9)
Il permet la communication entre la centrale et l’imprimante afin de sauvegarder les informations sur
papier.
- Le port Ethernet (prise RJ45)
Il permet de relier la centrale à un réseau local. Associée au logiciel, la centrale pourra être gérée à
distance à travers le réseau informatique.
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Vue extérieure et intérieure de la centrale Ela CT 3000+L IP
Caractéristiques de la centrale :
- Le modèle CT 3000+L IP porte une tête de lecture servant à la programmation des TAGs.
- Alimentation : 12 V AC/DC.
- Batterie interne +9 V NI-CD non fournie (2h d’autonomie).
- Consommation : 50 mA (pour la centrale).
- Température de fonctionnement : 0 à +50 °C.
- Nombre d’utilisateurs : 1000.
- Nombre d’événements journal : 3000.
- Sortie "au fil de l’eau" programmable.
- Libre accès programmable.
- Anti-passback programmable.
- Nombre de périphériques : 31.
- Type de périphériques : n°1-clavier, n°2-lecteur ou récepteur, n°3-carte d’extension.
- Distance maxi de câble pour les périphériques : 1 km.
- Software ELA+ pour WINDOWS® : en option.
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Vue interne de la centrale
4.2 Le clavier à BUS RS485 (OT2), référence: SU485-ELA+
Le clavier est situé à côté de l’accès que l’entreprise désire gérer. Il est constitué :
- d’un clavier numérique de 0 à 9, des touches A et P permettant la validation des codes
- de 2 voyants (vert et jaune) et d’un buzzer indiquant l’état de fonctionnement du clavier
- d’un contact d’autoprotection
- de 2 entrées GATE et BP
- de 2 relais présents sur le clavier afin de réaliser le fonctionnement de l’accès.
- une DEL rouge est également disponible si le fonctionnement le nécessite.
- de bornes A et B pour la connexion au bus RS485
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Pourquoi utiliser un Clavier à code ?
Avantages :
- Coût réduit ( composants électroniques moins onéreux et code gardé en mémoire par le
personnel ).
- Facilement programmable par le responsable.
Inconvénients :
- Contraignant pour le personnel (se rappeler du code).
- Protection minime (possibilité de visualisation, par un intrus, du code tapé).
- Usure des touches par contraintes mécaniques.
Une analyse plus approfondie de ce clavier est proposée dans ce dossier en page 27
4.3 Le lecteur de proximité à BUS RS485 (OT3), référence: PM485-ELA+Le lecteur de proximité est situé à côté de l’accès que l’entreprise désire gérer. Il est constitué :
- d’un système de lecture de cartes sans contact ( TAG ) ou lecteur de jetons ( TAG )
- de 2 voyants (vert, jaune) et d’un buzzer indiquant l’état de fonctionnement du lecteur
- d’un contact d’autoprotection
- de 2 entrées GATE et BP
- de 2 relais possédant un contact inverseur afin de réaliser le fonctionnement de l’accès.
- d’une DEL rouge également, disponible si le fonctionnement le justifie.
- de bornes A et B pour la connexion au bus RS485
Voyant
s
Cartes sans contact
transpondeur
(TAG)
Système
de
lecture
TAG forme jeton
Le transpondeur, situé dans le TAG ou la carte, est capable de transmettre son code d’identification grâce
au champ magnétique émis par le lecteur de proximité (possibilité d’ajouter une antenne extérieure pour
une meilleure lecture des TAGs).
Circuit électronique
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Caractéristiques techniques :
- Tension d’alimentation : 12 V à 24 V AC/DC.
- Consommation : Min. 40 mA - Max. 150 mA.
- Température de fonctionnement : - 30 à +50 °C.
- Étanchéité : IP65, Mémoire non volatile EEPROM.
- 3 modèles de boîtiers interchangeables, en saillie ou à encastrer, en ABS ou métalliques.
- Autoprotection, sortie 1 à relais de 5 A, sortie 2 à relais de 1A, NO/NC.
- Possibilité de raccordement d’une antenne extérieure de type AT610 aux bornes ANT.
- Configuration de sortie programmable en Marche/Arrêt ou en impulsionnel de 1 à 240 s.
- Témoin vert : opération correcte ; témoin jaune : programmation, communication, lecture,
témoin rouge : témoin lumineux disponible.
- Entrée (BP) bouton poussoir sur sortie 1 ou détecteur de présence : mode antipass-sortie (AO).
- Entrée (G) universelle ou détection porte, en mode protection.
- Sécurité : après 8 erreurs, PM- 485 se bloque et émet un signal d’alerte pendant 30 secondes.
- Inviolabilité : une possibilité sur plus de 4 milliards de TAGs différents.
- Portée maximale de lecture des TAG : 8 cm. BUS RS 485 : Longueur maxi de câble : 1 km.
4.4 La carte d’extension IO8-ELA+ (OT7) et la partie opérative (OT8)
La carte d’extension IO8-ELA+ peut se situer dans un faux plafond à proximité d’une trappe de
désenfumage à ouvrir. Elle comprend 8 entrées qui peuvent être utilisées pour recevoir des informations
de divers capteurs (incendie, contact fin de course, etc…) et de 8 relais pour commander des opérateurs
(vérin, gâche électrique, etc…).
Elle est reliée à la centrale par le bus RS485 comme les autres périphériques. Elle est alimentée sous 12V.
Un vérin électrique associé à cette carte peut permettre l’ouverture ou la fermeture d’un dôme de toiture
(trappe de désenfumage).
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Exemple de câblage d’un vérin électrique (pour trappe de désenfumage)
Dôme ouvert, tige vérin
sortie
Dôme fermé, tige
vérin rentrée
Toiture.
Avant
Secteur 220V
Phase
Neutre
Terre
Neutre
Terre
Avant
Arrière
V
E
R
I
N
Vérin OT8
Vers bus RS485 de la
centrale
Alimentation
12V CA/CC
carte
d’extension
IO8-ELA+
Contact provenant
de l’alarme
incendie
Une analyse plus approfondie de cette carte IO8 – ELA+ est proposée dans ce dossier en page 19
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4.5 L’ordinateur PC(OT4)
Il permet le paramétrage du système à l’aide du logiciel « ELA+ », simple d’utilisation et en
français. Il peut également sauvegarder informatiquement les évènements « au fil de l’eau ».
4.6 Le réseau local (OT5)
Il permet le paramétrage du système à l’aide du logiciel « ELA+ », par des personnes habilitées et
autorisées.
4.7 Partie opérative (OT6) : Gâches, flashs, contact magnétique ou autres détecteurs.
Elle a pour rôle de gérer physiquement la gestion des accès.
La gâche électrique , par exemple, condamne ou libère un accès, le contact magnétique donne
l’indication de porte ouverte ou porte fermée pouvant indiquer « une porte forcée » si l’utilisateur
n’est pas autorisé à entrer.
Le contact d’autoprotection donne l’information d’un arrachement des lecteurs ou d’une tentative
de fraude par ouverture.
Exemple du câblage d’une gâche électrique en utilisant les contacts des relais disponibles sur les
claviers à BUS RS485 et lecteur de proximité à BUS RS485.
Voir
schéma de raccordement
du clavier
4.8 Partie opérative (OT8) : Vérin
Il s’agit d’un actionneur linéaire à tige de 300mm, de marque APRIMATIC réf ST450N qui a
pour rôle d’ouvrir et de fermer un dispositif mécanique tel qu’une trappe de désenfumage.
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5 - Généralités sur le contrôle d’accès
Le système de contrôle d’accès regroupe un certain nombre de moyens humains, matériels et logiciels
permettant de s’assurer que l’accès à des sites, des zones, des équipements ou des informations, n’est
autorisé qu’à certaines personnes identifiées et durant une plage horaire préalablement déterminée.
L’installation d’un contrôle d’accès ne doit intervenir qu’après avoir répondu aux questions suivantes :
QUI ?, OÙ ?, PAR OÙ ?, QUAND ? et COMBIEN ?
QUI ?
OÙ ?
PAR OÙ ?
QUAND?
7 Jours/7
24h/24
Week End
NUIT
COMBIEN?
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Fonctionnement au niveau Utilisateur :
L’utilisateur se présente devant l’accès et compose son code, préalablement programmé, sur le clavier ou
passe son TAG, préalablement programmé, devant le lecteur de proximité : l’accès s’ouvre si son code
(ou celui de son TAG) et la tranche horaire lui permettent de pénétrer dans le local.
Fonctionnement au niveau Responsable :
Le responsable peut, à l’aide du logiciel « ELA+ », programmer des nouveaux utilisateurs en leur
attribuant uniquement des codes et des tranches horaires ainsi que certains accès.
Le responsable peut, à l’aide du logiciel « ELA+ », supprimer des utilisateurs.
Le responsable peut, à l’aide du logiciel « ELA+ », paramétrer le fonctionnement des relais, les tranches
horaires…
Le responsable peut visualiser tous les évènements qui se sont déroulés à l’aide du logiciel « ELA+ » ou
de l’imprimante.
Fonctionnement au niveau Technicien :
Le technicien peut programmer, pour de nouveaux utilisateurs, des TAG ou tout autre principe de
détection.
Le technicien installe et paramètre les périphériques.
Le technicien accède à tous les paramètres de programmation de la centrale et du PC.
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6 - Algorigramme de programmation de la centrale
DEBUT
A la mise sous tension, le technicien introduit
toutes les données d’accès des usagers :
Mise sous tension
- Code de programmation,
- Date et heure,
- Installation des périphériques,
- Création des accès,
- Création des utilisateurs,
- Établissement des relations d’entrées et sorties.
Code de programmation
NOUVEAU
CODE
OUI
NON
Couper l’alimentation
Couper la batterie
Mettre le cavalier en position P
L’usager compose le code permettant d’ouvrir le
dôme du toit.
Introduire la date et l’heure
Reconnecter l’alimentation
Mettre le cavalier en position N
Identification d’un nouveau
périphérique
Programmation du
nouveau code
Voir aussi les documents de programmation de
la centrale ElA CT3000+L IP
Réglage des temporisations
Reconnecter la batterie
Création des horaires
Introduction des utilisateurs
Etablissements des relations
FIN
- Programmation à partir de la centrale
Entrer en mode Programmation
Créer un utilisateur : USER 100 par exemple
Lui affecter un code : 100
Lui donner accès au périphérique 3 (carte I/O) à l’horaire 8 (tout le temps)
Désactiver les relais 1 et 2
Entrer dans Relation table
Relation Out : Exemple User 100 per 3 rel 1 (active le relais 3 de la carte I/0 pour user 100 )
Relation In : Per 3 in 1 user 100 (l’user 100 devient une fonction alarme incendie détectée sur l’entrée 1
de la carte d’extension IO8-ELA+)
VOIR pour le déclenchement de plusieurs relais ensemble ou séparément avec 1 ou plusieurs codes
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- Programmation à partir du logiciel ELA+
Lancer le logiciel sur ordinateur
Importer les données de la centrale ELA CT3000+L IP
Suivre les étapes de la notice constructeur (pages 48 à51 du dossier)
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ANALYSE FONCTIONNELLE DE L’OBJET TECHNIQUE Carte d’extension IO8-ELA+
1 - Expression de la fonction d’usage
L’interface permet :
• D’acquérir par une des huit entrées les informations venant de l’alarme incendie.
• De transmettre ces informations à la centrale Ela CT 3000+L IP et de réceptionner des ordres
provenant de la centrale Ela.
• De commander en puissance deux des huit sorties actionnant le vérin.
2 - Schéma fonctionnel de niveau II
2
Alarme 1
incendie
1
2
3
4
5
Acquisition
et
Traitement
des
informations
4
Transmission
et réception
des
informations
Commande
en puissance
Centrale
Ela
3
Vérin
5
Informations liées à l’état du contact provenant de l’alarme incendie.
Informations numériques représentatives des communications avec la centrale.
Informations numériques aux normes RS485 représentatives des communications avec la centrale.
Informations électriques de commande d’ouverture ou de fermeture du dôme.
Commande du vérin.
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3 - Matière d’oeuvre
Cet objet technique agit sur une matière d’œuvre de type matérielle.
Transmettre la demande
et exécuter l’ordre
d’ouverture ou non
Demande
D’ouverture ou de
fermeture de la trappe
État initial :
État final :
Trappe ouverte ou fermée
avec signalisation
trappe en position initiale
trappe en position finale..
4 - Schéma fonctionnel de degré 1
12V AC/DC
FA
+9V
FP1
ALIMENTATION
+5V
GESTION
DATABUS
W
TRIS 7
FP3
COMMANDE DE
PUISSANCE
DS1
à
DS8
ET
IN1
à
IN8
TRAITEMENT
FP2
ACQUISITION DES
INFORMATIONS
DATABUS
W
TRIS 6
FP4
DATABUS
W
TRIS 5
DATABUS
W
TRIS 6
AM1
SAUVEGARDE ET
MEMORISATION
FP5
A et B
INTERFACAGE DE
COMMUNICATION
5 - Définition des fonctions principales
- FP1 Gestion et traitement
Rôle :
Cette fonction gère l’activation des relais en fonction des actions d’entrées (de la carte ou de tout autre
périphérique du système via le bus RS485), en fonction des autorisations données par la centrale ELA.
Sorties :
• W : Code numérique 8 bits permettant l’échange des données et le positionnement des registres
de fonctionnement des différentes ressources du microcontrôleur.
• TRIS5 : Information électrique binaire interne au microcontrôleur, permettant le chargement
du registre TRISA.
• TRIS6 : Information électrique binaire interne au microcontrôleur, permettant le chargement
du registre TRISB.
• TRIS7 : Information électrique binaire interne au microcontrôleur, permettant le chargement
du registre TRISC.
Signaux bidirectionnels :
• DATABUS : Code numérique 8bits permettant l’échange de données avec les différentes
ressources du microcontrôleur.
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- FP2 Acquisition des informations
Rôle :
Transmettre les informations extérieures vers le microcontrôleur sous forme d’informations numériques
binaires.
Entrées :
• IN1 à IN8 : Informations binaires par contacts venant de l’extérieur
• W : Code numérique 8bits permettant l’échange des données et le positionnement des registres
de fonctionnement des différentes ressources du microcontrôleur.
• TRIS6 : Information électrique binaire interne au microcontrôleur, permettant le chargement
du registre TRISB
Signaux bidirectionnels :
• DATABUS : Code numérique 8bits permettant l’échange de données avec les différentes
ressources du microcontrôleur.
- FP3 Commande de puissance
Rôle :
Convertir les informations numériques binaires en signaux électriques pour commander les relais.
Entrées :
• TRIS7 : Information électrique binaire interne au microcontrôleur, permettant le chargement
du registre TRISC.
• W : Code numérique 8bits permettant l’échange des données et le positionnement des registres
de fonctionnement des différentes ressources du microcontrôleur.
Signaux bidirectionnels :
• DATABUS : Code numérique 8bits permettant l’échange de données avec les différentes
ressources du microcontrôleur.
Sorties :
• DS1 à DS8 : Contact des relais 1 à 8.
- FP4 Sauvegarde et mémorisation.
Rôle :
Cette fonction permet la sauvegarde et la relecture des données de configuration de la carte.
Entrées :
• TRIS5 : Information électrique binaire interne au microcontrôleur, permettant le chargement
du registre TRISA.
• AM1 : Action manuelle de positionnement du cavalier J1 de programmation de la carte.
• W : Code numérique 8bits permettant l’échange des données et le positionnement des registres
de fonctionnement des différentes ressources du microcontrôleur.
Signal bidirectionnel :
• DATABUS : Code numérique 8bits permettant l’échange de données avec les différentes
ressources du microcontrôleur.
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Présentation des données mémorisées:
• EPORTC : Image du port C.
• ETIME1 : Mémorise la durée de fermeture (ou d’ouverture) des contacts du relais N°1
lorsque celui-ci doit fonctionner en mode impulsion (fermeture ou ouverture des contacts
durant quelques instants).
Lorsque la valeur mémorisée par ETIME1 est 0, c’est que le relais doit travailler en mode
marche/arrêt stable (le contact du relais peut alors rester fermé sur de longues durées).
• ETIME2 : Mémorise la même information que ETIME1, mais pour le relais n°2.
• ETIME3 : Mémorise la même information que ETIME1, mais pour le relais n°3.
• ETIME4 : Mémorise la même information que ETIME1, mais pour le relais n°4.
• ETIME5 : Mémorise la même information que ETIME1, mais pour le relais n°5.
• ETIME6 : Mémorise la même information que ETIME1, mais pour le relais n°6.
• ETIME7 : Mémorise la même information que ETIME1, mais pour le relais n°7.
• ETIME8 : Mémorise la même information que ETIME1, mais pour le relais n°8.
• PRONID : Mémorise le mode de protection sélectionné ainsi que le numéro d’identification
de la carte d’interface.
• RELIBAC : Mémorise une indication sur le libre accès du périphérique.
- FP5 Interfaçage de communication.
Rôle :
Cette fonction permet d’adapter les signaux pour la communication RS485 avec la centrale ELA.
Entrées :
• TRIS6 : Information électrique binaire interne au microcontrôleur, permettant le chargement
du registre TRISB
• W : Code numérique 8bits permettant l’échange des données et le positionnement des registres
de fonctionnement des différentes ressources du microcontrôleur.
Signaux bidirectionnels :
• DATABUS : Code numérique 8bits permettant l’échange de données avec les différentes
ressources du microcontrôleur.
• A et B : Code numérique à la norme RS485 correspondant à une donnée envoyée ou reçue
de la centrale ELA.
- FA Alimentation
Rôle :
Fournir deux tensions régulées.
Entrées :
• 12V AC/DC : Tension continue ou alternative de valeur minimale 12V
Sorties :
• +5V : Tension régulée de valeur +5V
• +9V : Tension régulée de valeur +9V
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6 - Schémas structurels de la carte d’extension IO8-ELA+:
Fonctions principales FP1, FP4 et FP5
+5V
+5V
VCC
R2
VCC
C6
C10
C9
2
IC1
GND
R1
C7
1
RTCC
28
MCLR
27
OSC1
26
OSC2
XTAL1
C8
RA0
DI_µwire
CLK
CS
SOC1
IN1/5
IN2/6
IN3/7
IN4/8
SOC2
SOC1
DI_RS485
DE
IN1/5
IN2/6
IN3/7
IN4/8
6
7
8
9
RA0
RA1
RA2
RA3
10
11
12
13
14
15
16
17
RB0
RB1
RB2
RB3
RB4
RB5
RB6
RB7
4
SOC2
CS1
RC0
RC1
RC2
RC3
RC4
RC5
RC6
RC7
CS1
CS2
CS3
CS4
CS5
CS6
CS7
CS8
18
19
20
21
22
23
24
25
CS2
CS3
CS4
CS5
CS6
PIC16C57C-04I/P
CS7
CS8
+5V
VCC
8
IC5
VCC
8
DEL1
IC2
R9
N
1
J1
6
2
P
3
CS
1
CS
CLK
2
CLK
DI
3
ORG DO
4
PE
7
93LC56A 5
R5
DI_RS485
1
2
RO
RE
B
7
3
DE
A
6
4
DI_µwire
R3
DI
LTC1485 5
DE
R7
C5
R6
R4
A
2 1
R8
RA0
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RS485
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B
Fonction secondaire Fs2.1
R24
IN8
1
2
1
16
R22
SOC1
OC1/A
R10
2
15
3
14
IN7
IN4/8
R18
2
1
OC1/B
R11
4
13
IN6
IN3/7
SOC1
R19
5
2
1
12
IN4/8
OC1/C
R12
6
11
7
10
IN5
IN2/6
R20
2
1
IN2/6
OC1/D
R13
8
IN3/7
IN1/5
9
IN1/5
SOC2
R21
+9V
GND
IN4
1
2
1
16
OC2/A
R23
SOC2
R25
R14
2
15
3
14
IN3
2
1
OC2/B
R15
4
13
5
12
IN2
2
1
OC2/C
R16
6
11
7
10
IN1
2
1
OC2/D
R17
8
9
+9V
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Fonction secondaire Fs3.2
REL1
2
3
1
4
1
3
C
NC
NO
DS1
9V
2
5
D6
R26
T1
CS1
C11
REL2
2
3
1
4
1
3
C
NC
NO
DS2
9V
2
5
D7
R27
T2
CS2
C12
REL3
2
3
1
4
1
3
C
NC
NO
DS3
9V
2
5
D8
R28
T3
CS3
C13
GND
REL4
2
3
1
4
1
3
DS4
9V
2
5
CS1
D9
CS2
CS3
C
NC
NO
R29
T4
CS4
CS4
C14
CS5
CS6
CS7
REL5
4
1
CS8
2
3
1
3
C
NC
NO
DS5
9V
2
5
D10
R30
T5
CS5
C15
REL6
4
1
2
3
1
3
C
NC
NO
DS6
9V
2
5
D11
R31
T6
CS6
C16
REL7
4
1
2
3
1
3
C
NC
NO
DS7
9V
2
5
D12
R32
T7
CS7
C17
REL8
4
1
2
3
1
3
C
NC
NO
DS8
9V
2
5
D13
R33
T8
CS8
C18
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7 - Nomenclature de la carte d’extension IO8-ELA+
Désignation
Repère
Valeur / Référence
Fonctions FP1, FP4, FP5
C6
R4, R6, R7
R2, R3, R5
R8, R9
R1
XTAL1
IC2
RS485
C10, C5, C7, C8, C9
DEL1
IC5
IC1
J1
Condensateur électrochimique sortie radial
Résistance cms boîtier RC1206
Résistance cms boîtier RC1206
Résistance cms boîtier RC1206
Résistance cms boîtier RC1206
Quartz radial
EEPROM DIL 8
Bonier à vis RM 5.08
Condensateur cms 100nF boîtier RC1206
Led 3mm
Interface liaison RS485
Microcontrôleur
Barrette sécable + cavalier 2.54
1µF/16v
10k
1k
220
33k
4MHZ
93LC56A
B2RM5.08
100nF
LED
LT1485 CN8
PIC16C57C-04I/P
SWC6
Fonction FP2
R24, R25
R22, R23
R10, R11, R12, R13
R14, R15, R16, R17
R18, R19, R20, R21
IN1, IN2, IN3, IN4
IN5, IN6, IN7, IN8
OC1, OC2
Résistance cms boîtier RC1206
Résistance cms boîtier RC1206
Résistance cms boîtier RC1206
Résistance cms boîtier RC1206
Résistance cms boîtier RC1206
Bornier à vis RM 5.08
Bornier à vis RM 5.08
Quadruple opto-coupleur Dil 16 broche
10k
1K
470
470
10k
B2RM5.08
B2RM5.08
PC847A
Fonction FP3
C11, C12, C13, C14
C15, C16, C17, C18
D10, D11, D12
D13, D6, D7, D8, D9
REL1, REL2, REL3, REL4
REL5, REL6, REL7, REL8
T1, T2, T3, T4,
T5, T6, T7, T8
R26, R27, R28, R29
R30, R31, R32, R33
BS1,BS2,BS3,BS4
BS5,BS6,BS7,BS8
Condensateur électrochimique radial
Condensateur électrochimique radial
Diode de commutation CMS boîtier D1206
Diode de commutation CMS boîtier D1206
Relais DC 9V ;1RT ; AC 7A/220V
Relais DC 9V ;1RT ; AC 7A/220V
Transistor commutation cms boîtier SOT29
Transistor commutation cms boîtier SOT29
Résistance cms boîtier RC1206
Résistance cms boîtier RC1206
Bornier à vis RM 5.08
Bornier à vis RM 5.08
100µF/16v
100µF/16v
1N4148cms
1N4148cms
1RTDC9V
1RTDC9V
6DW42
6DW42
4K7
4K7
CN1RT
CN1RT
Varistance (VDR)
Inductance axiale
Condensateur électrochimique radial
Condensateur cms 100nF boîtier RC1206
Diode de redressement
Diode cms boîtier RC1206
Condensateur électrochimique radial
Régulateur positif boîtier To92
Régulateur positif boîtier To220
Bornier à vis RM 5.08
Pont de diode 1A/100V
07k35
100µH
100µF/16V
100nF
1N4001
1N4148
220µF/50V
7805
7809
CN2
W10M
Fonction FA
V1
L1
C3, C4
C2, C5
D1
D2, D3, D4, D5
C1
IC4
IC3
CN1/A
RB1
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8 - Implantation des composants de la carte d’extension IO8-ELA+
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ANALYSE FONCTIONNELLE DE L’OBJET TECHNIQUE : CLAVIER SU485-ELA+
1 – Expression de la fonction d’usage
Le clavier permet:
 D’acquérir un code d’accès et des informations de fonctionnement (Gate, Autoprotection)
et de traiter ces informations.
 De transmettre ce code à la centrale Ela CT 1000+L et de réceptionner des ordres
provenant de la centrale.
 De signaler de façon sonore et lumineuse l’acceptation ou non du code d’accès.
 De commander en puissance deux sorties actionnant la partie opérative (possibilité
d’enclencher le relais 1 se trouvant à l'extérieur du local protégé par un bouton poussoir BP
situé à l'intérieur du local protégé, dans ce cas la sortie se fait sans identification ).
2 – Schéma fonctionnel de niveau 2
Appui sur le clavier
1
3
ou appui sur BP
Contraintes
externes
2
Acquisition
et
Traitement
des
informations
3’
4
5
Transmission
et réception
des
informations
Commande
en puissance
Signalisation
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Centrale
Ela
Gâche
Electrique
Voyants
+ Buzzer
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1) Pression réalisée sur le clavier, représentative d’un code d’accès, ou sur BP.
2) Informations tout ou rien représentatives d’un fonctionnement anormal.
3) et 3’) Informations numériques représentant un état de fonctionnement.
4) et 5) Informations électriques représentatives d’un état de fonctionnement.
3 – Matière d’oeuvre
Cet objet technique agit sur une matière d’œuvre de type matérielle.
Demande
déverrouillage porte
État initial :
État final :
Transmettre la demande
et exécuter l’ordre
d’ouverture ou non
Porte déverrouillée ou non
avec signalisation
porte fermée et sécurisée.
porte verrouillée ou déverrouillée en fonction de la demande
4 – Caractéristiques techniques du clavier SU485-ELA+














- Tension d’alimentation : 12 V à 24 V AC/DC.
- Consommation : Min. 40 mA - Max. 150 mA.
- Température de fonctionnement : -30 à +50 °C.
- Étanchéité : IP65, mémoire EEPROM, touches en polycarbonate ou métalliques.
- Éclairage automatique du clavier.
- 3 modèles de boîtiers interchangeables, en saillie ou à encastrer.
- Autoprotection, sortie 1 à relais de 5 A, sortie 2 à relais de 1 A, NO/NC.
- Configuration de sortie programmable en Marche/Arrêt ou en impulsionnel de 1 à 240 s.
- Témoin vert : opération correcte ; Témoin jaune : programmation, communication, lecture.
- Témoin rouge : témoin lumineux disponible.
- Entrée (BP) bouton poussoir commandant la sortie 1.
- Entrée (G) universelle ou détection porte, en mode protection.
- Sécurité : après 8 erreurs, le clavier se bloque et émet un signal d’alerte pendant 30 secondes.
- Inviolabilité : une possibilité sur plus de 100 millions de combinaisons différentes.
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5 – Schéma de raccordement du clavier
Schéma de raccordement du clavier
NO
X14
Sortie 1
Sortie 2
X13
Sortie 2
X2
B
X3
+
X4
-
NO
X11
Entrées A et B.
Bus RS 485
Témoin Rouge
C
X10
X5
NC
X9
X6
J3
SW
Cavalier de
programmation
A
NC
X12
Sortie 1
X1
C
Alimentation
12V à 24 V
DC/AC
J2
N
X7
X8 X16 X15 X17
P
+
5
V
Gate
protection
BP : NO
Auto protection
B
P
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Valim
Etat de la partie
opérative
(R3')
Alimentation
FA
PORTC,7
V10
V5
GATE PROTECTION
FP3
Action
manuelle
sur le bouton
poussoir (R1)
Action
manuelle
sur le cavalier de
programmation
3
PORTC,4
Acquisition des
demandes
d'ouverture
PORTB,7
PORTA,1 … PORTA,3
4
Eclairage
clavier
Actions
manuelles
sur le clavier
(R1)
PORTB,1 … PORTB,4
FP1
PORTC,0
PORTA,0
PORTC,2
PORTC,1
Sauvegarde
configuration
FP2
PORTB,6 PORTB,5
Gestion
PORTC,5
PORTC,6
FP6
2
OT2
FP5
sonore et visuelles
Signalisations
Interfaçage
puissance
FP4
Communication
VERT (R1')
BIP
Informations
auditives (R1')
JAUNE (R1')
OUTPUT2
OUTPUT1
(R3)
A et B
(R2 et R2')
(Bus RS485)
6 – Schéma fonctionnel de degré 1
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7– Bilan des fonctions principales
FP1 : Gestion.
Rôle : - Décode les combinaisons composées sur le clavier par l’utilisateur voulant accéder au local
protégé.
- Transmet les codes à la centrale Ela, via le bus RS485.
- Reçoit les autorisations ou les refus d’ouverture porte de la centrale Ela, via le bus RS485.
- Commande l’ouverture de la gâche électrique de la porte en cas d’autorisation par la
centrale.
- Lit et écrit dans la mémoire EEPROM.
- Pilote les signaux sonores et visuels.
- Autorise l’éclairage du clavier.
- Surveille la position de la porte .
Les entrées et sorties de FP1 sont détaillées lors de la présentation des autres fonctions principales.
Seules deux entrées ne sont pas en relation avec une autre fonction principale de l’objet technique .
ENTREES :
Action manuelle sur le cavalier de programmation : Passage du clavier en mode
programmation pendant quatre minutes
.
Gate Protection : Signal logique indiquant l’état de la porte ( ouverte ou fermée ) .
Autoprotection :
Autoprotection à l’ouverture et à l’arrachement du boîtier à contact.
. FP2 : Sauvegarde configuration.
Rôle : Permet la mémorisation et la relecture régulière de 5 mots de 8 bits.
Présentation des données mémorisées:
- Donnée EPORTC :
Image du port C.
- Donnée ETIME1 :
Mémorise la durée de fermeture (ou d’ouverture) des contacts du relais
N°1 lorsque celui-ci doit fonctionner en mode impulsion (fermeture ou
ouverture des contacts durant quelques instants).
Lorsque la valeur mémorisée par ETIME1 est 0, c’est que le relais doit
travailler en mode marche/arrêt stable (le contact du relais peut alors
rester fermé sur de longues durées).
- Donnée ETIME2 :
Mémorise la même information que ETIME1, mais pour le relais n°2.
- Donnée PRONID :
Mémorise le mode de protection sélectionné ainsi que le numéro
d’identification du clavier.
- Donnée RELIBAC : Mémorise une indication sur le libre accès du local protégé
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ENTREES :
PORTB,5 : Code numérique, mémorisé dans le bit N°5 du registre du port B, représentatif du
mode de fonctionnement désiré pour la mémoire EEPROM ( mémoire sélectionnée
ou en mode attente ).
PORTB,6 : Code numérique, mémorisé dans le bit N°6 du registre du port B, représentatif du
signal d’horloge cadençant les échanges de données entre le microcontrôleur et la
mémoire EEPROM .
ENTREE/SORTIE :
PORTB,7 : Code numérique, mémorisé dans le bit N°7 du registre du port C, correspondant à
une donnée à écrire dans l’EEPROM ou lue dans l’EEPROM.
. FP3 : Acquisition des demandes d’ouverture.
Rôle : Permet à l’utilisateur de composer un code afin de demander l’ouverture de la porte pour
accéder au local protégé. Permet également de détecter une demande de sortie du local par un
utilisateur en appuyant sur un bouton poussoir PB (PUSH BUTTON) .
Remarque : Une action sur la touche P du clavier déclenche l’éclairage de ce clavier.
ENTREES :
Actions manuelles sur le clavier :
Afin de composer un code.
Action manuelle sur le bouton poussoir BP : Afin de pouvoir sortir du local dont seul l’accès
en entrée est surveillé.

PORTB,1 à PORTB,4 :
Code numérique, mémorisé dans les bits 1 à 4
du registre du port B, permettant d’effectuer une
scrutation du clavier en sélectionnant une des
quatre lignes de ce clavier.
PORTC,4 :
Code numérique, issu du programme et
mémorisé dans le bit n°4 du registre du portC,
représentatif de l’état de l’éclairage du clavier
(un code numérique à 1 correspond à un
éclairage clavier actif )
SORTIES :
Éclairage clavier :
Énergie lumineuse.
PORTA,1 à PORTA,3 :
Code numérique, présent dans les bits 1 à 3 du registre du port A,
représentatif des états des touches du clavier de la ligne
sélectionnée .
PORTC,7 : Code numérique, présent dans le bit N°7 du registre du port C, image d’une demande de
sortie du local protégé (action sur le BP)
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. FP4 : Communication.
Rôle : Permet la transmission d’informations bidirectionnelles entre le clavier et la centrale Ela.
ENTREES :
PORTC,6 :

Code numérique, mémorisé dans le bit N°6 du registre du port C,
représentatif du sens de transfert des données sur la ligne PORTC,5.
ENTREES/SORTIES:
A et B :
Lignes de données bidirectionnelles du bus RS485 assurant le transfert des
données entre le clavier et la centrale Ela .
PORTC,5 :
Code numérique, présent dans le bit N°5 du port C, correspondant à une
donnée à envoyer vers la centrale Ela ou reçue de la centrale .
FP5 : Interfaçage puissance.
Rôle : Permet la commutation des contacts des relais 1 et 2.
ENTREES :

PORTC,1 :
Code numérique, mémorisé dans le bit N°1 du registre du port C,
représentatif de l’état désiré pour les contacts du relais N°1.
PORTC,2 :
Code numérique, mémorisé dans le bit N°2 du registre du port C,
représentatif de l’état désiré pour les contacts du relais N°2.
SORTIES :
OUTPUT1 :
Contacts du relais 1 (NO ou NC, courant admissible 5 A).
OUTPUT2 :
Contacts du relais 2 (NO ou NC, courant admissible 1 A ).
La sortie OUTPUT1 est reliée à la gâche électrique de la porte.
. FP6 : Signalisations sonore et visuelles.
Rôle : Produit des signaux sonores et visuels en fonction des opérations en cours.
ENTREES :

PORTA,0 :.
Code numérique, mémorisé dans le bit N°0 du port A, représentatif de
l’information lumineuse jaune et des états sonores désirés.
PORTC,0 :.
Code numérique, mémorisé dans le bit N°0 du port C, représentatif de
l’information lumineuse verte désirée.
SORTIES :
BIP :
Informations auditives (nombre de BIP et durée des BIPs variables).
JAUNE ,VERT : Informations lumineuses.
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. FA : Alimentation.
Information
véhiculée
luminescent
Opération correcte
2 flashs
bips
Code accepté
Plus de 2 flashs
bips immédiats
Code refusé
Erreur de
Plus de 2 flashs
Bips retardés 3s
communication
Passage en mode
3 Bips
programmation
Luminescent pendant
Mode programmation
4 minutes
actif
Signal d’alerte pendant
8 erreurs de code :
30 secondes
Clavier bloqué
Rôle : Produire deux tensions continues pour alimenter la carte électronique.
Témoin vert
Témoin jaune
Buzzer
ENTREE :
Valim : Tension d'alimentation
continue comprise entre +15 V et +24 V
ou alternative de 12 V efficace.

SORTIES :
V5 : Tension continue de +5 V.
V10 : Tension continue de +10,5 V.
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8 – Schéma électrique du clavier
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9 – Schéma d’implantation de la carte clavier
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10 – Nomenclature de la carte clavier
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