a) analyse fonctionnelle du systeme

publicité
BEP SYSTEMES ELECTRONIQUES INDUSTRIELS ET DOMOMESTIQUES
INCUBATEUR
SOMMAIRE
A) ANALYSE FONCTIONNELLE DU SYSTEME ....................................................................... 2
I) Mise en situation.................................................................................................................................... 2
1) Présentation du système technique ..................................................................................................................... 2
2) Fonction d’usage ................................................................................................................................................ 2
Diagramme sagittal ................................................................................................................................................. 3
II) Elargissement de l’étude ..................................................................................................................... 3
1) Fonction globale du système .............................................................................................................................. 3
2) Schéma fonctionnel de niveau I ......................................................................................................................... 3
3) Schéma fonctionnel de niveau II ........................................................................................................................ 4
4) Représentation du flux d’air dans le système ..................................................................................................... 4
5) Objet de l’étude .................................................................................................................................................. 4
B) ANALYSE FONCTIONNELLE DE L’O.T. .............................................................................. 5
I) Fonction d'usage : ................................................................................................................................. 5
II) Cahier des charges du constructeur................................................................................................... 5
1) Schéma fonctionnel de1er degré de l’O.T. ......................................................................................................... 7
2) définitions des Entrées et Sorties........................................................................................................................ 8
3) Rôle des Fonctions principales ........................................................................................................................... 9
III) Algorigrammes de fonctionnement de l’O.T. ................................................................................ 11
Fonctionnement en mode CUTANE
Fonctionnement en mode AMBIANT ......................................... 11
IV) ANALYSE FONCTIONNELLE DE DEGRE 2 de FP3. .............................................................. 12
1) Schéma fonctionnel de degré 2 de FP3 ............................................................................................................ 12
2) Définition des liaisons de FP3 .......................................................................................................................... 12
3) Rôle des fonctions secondaires de FP3 ............................................................................................................ 13
C) Maquette de simulation de la fonction FP3 ............................................................................. 14
D) Annexes ..................................................................................................................................... 15
SUPPORT TECHNIQUE
Page 1
BEP SYSTEMES ELECTRONIQUES INDUSTRIELS ET DOMOMESTIQUES
A
A)) A
AN
NA
AL
LY
YS
SE
EF
FO
ON
NC
CT
TIIO
ON
NN
NE
EL
LL
LE
ED
DU
US
SY
YS
ST
TE
EM
ME
E
I) Mise en situation
1) Présentation du système technique
Chez l’homme, la durée de gestation normale est de 270 jours. Par définition (LAROUSSE),
on dit d’un enfant qu’il est PREMATURE si il est né avant le 259ème jour ; on appelle GRAND
PREMATURE un enfant né viable avant le 210ème jour de gestation et pesant moins de 1000 g.
Il y a 25 ans, la plupart des grands prématurés ne survivaient pas. Depuis, leur mortalité est
en régression constante, ceci étant du à une meilleure sensibilisation du personnel médical au
problème de l'hygiène, mais aussi grâce à l'avancée technique de la médecine et des appareils
biomédicaux ainsi qu'à l'élaboration et au respect des normes biomédicales sans cesse améliorées.
Pour reproduire les conditions de vie intra-utérine, il est indispensable de maintenir le grand
prématuré dans un environnement chauffé à une température comprise entre 30 et 38 °C. De plus,
un enfant né avant terme est particulièrement sensible aux bactéries. C’est pourquoi il est
nécessaire de maintenir cet être dans un environnement parfaitement contrôlé et stérile.
L'incubateur fermé C 2750, utilisé dans les services de néonatalogie, assure toutes les
fonctions nécessaires à la sécurité et au confort d'un prématuré.
L'incubateur fermé a donc pour rôle le contrôle et la régulation des quatre paramètres
suivants :
 Une régulation de température selon deux modes :
- soit par rapport à la température ambiante de l'habitacle de l'incubateur
- soit par rapport à la température cutanée du prématuré (cette dernière est alors prélevée
sur le dos du bébé grâce à une sonde cutanée adhésive).
 Un filtrage anti-bactérien retenant 99,99 % des particules de plus de 0,3 µm.
 Une régulation du taux d'hygrométrie réglable entre 40 et 70 % .
 Une régulation du taux d'oxygène à l'aide d'un débitmètre, branché sur une prise murale
d'oxygène, réglé à 3 bars.
2) Fonction d’usage
Produire une atmosphère dégagée de toutes impuretés par filtrage de l'air ambiant, réguler
automatiquement la température d’un milieu clos par chauffage en prenant pour référence une
température de consigne, humidifier l’air par léchage de l'air chaud sur l'eau préalablement stockée
et réguler le flux d’oxygène à l’aide d’un débitmètre.
SUPPORT TECHNIQUE
Page 2
BEP SYSTEMES ELECTRONIQUES INDUSTRIELS ET DOMOMESTIQUES
Diagramme sagittal
prématuré
nouveau né
Habitacle
incubateur
v
é
filtr
et c
ha u
ffé
ea
u
air
com
m
chau ande
ffage
e
ed
Humidificateur
ne
ss
ite
hu
mi
dif
ié
débit
te
m
cu pér
tem
t
p
an atu
am érat
ée re
bia ure
nte
ré,
è
yg
ox
en
ur e
ne èn
te xyg
o
on
ati
rot
et
filt
opérateur
Visualisations
et alarmes
de
an n
mm tio
co ntila
ve
biant
air am
air
Débimètre
Réglages
AutoRégulateur
AR400
ch
au
ffé
e
gè n
oxy
échantillon
d'air
Oxymètre
réglage
jeté
air r e
Ventilateur
et
filtre
Résistance
chauffante
air filtré
II) Elargissement de l’étude
1) Fonction globale du système
Produire une atmosphère contrôlée à partir de l’air ambiant.
2) Schéma fonctionnel de niveau I
énergie
electrique
air
ambiant
eau
Oxygène
Processus
de
régulation
athmosphère
contrôlée
espace
clos
air
rejeté
températures
consignes
SUPPORT TECHNIQUE
compte rendu
Page 3
BEP SYSTEMES ELECTRONIQUES INDUSTRIELS ET DOMOMESTIQUES
3) Schéma fonctionnel de niveau II
eau
filtrage
et
ventilation
Chauffage
Humidification
Oxygénation
air
traité
Incubation
artificielle
commande
chauffage
air
ambiant
Oxygène
vitesse
ventilateur
commande
ventilation
Energie
electrique
Régulation
de
températures
AR 400
Informations visuelles
et sonores
températures ambiante
et cutanée
Réglages des consignes, du mode et des
alarmes.
4) Représentation du flux d’air dans le système
A
Filtre antibactérien
B
Ventilateur
C
Résistance chauffante
D
Clapet de réglage humidité
E
Bac humidificateur
F
Grille de ventilation
G
Zone à température régulée
5) Objet de l’étude
L’objet technique « Régulateur de températures AR 400 » servira de support
et plus particulièrement la fonction FP3 Contrôle température ambiante et défaut sonde sera
détaillée sous forme d’expérimentations et en étude structurelle.
SUPPORT TECHNIQUE
Page 4
air
rejeté
BEP SYSTEMES ELECTRONIQUES INDUSTRIELS ET DOMOMESTIQUES
B
B)) A
AN
NA
AL
LY
YS
SE
EF
FO
ON
NC
CT
TIIO
ON
NN
NE
EL
LL
LE
ED
DE
EL
L’’O
O..T
T..
I) Fonction d'usage :
Réguler la température de l'habitacle de l'incubateur à partir d'une température de consigne
et d'une température mesurée, suivant le mode(1) sélectionné.
Afficher les températures de consigne et les températures mesurées, suivant le mode
déterminé, ainsi que des alarmes visuelles et sonores déclenchées par un mauvais fonctionnement
( défauts de sonde, de ventilateur, de températures …).
(1)
II existe deux modes de régulation :
 Mode ambiant : Régulation de la température
de l'habitacle de l'incubateur par rapport à la
température mesurée dans cet habitacle
(température ambiante) à coté du ventilateur.
 Mode cutané : Régulation de la température
de l'habitacle de l'incubateur par rapport à la
mesure de la température cutanée (prise sur
la peau) du prématuré.
II) Cahier des charges du constructeur
 Milieu technique : L'appareil doit être mis sous tension 24 heures avant l'utilisation, ceci afin
de charger la batterie qui à pour rôle de signaler l'absence d'alimentation secteur.
Comme dans tous les appareils à usage médical, les composants utilisés ont fait l’objet d’une
sélection rigoureuse quant à leur précision et leur fiabilité.
La mesure de la température ambiante T°amb est réalisée par 2 fonctions indépendantes. L’une
fournit l’information destinée à être affichée, alors que l’autre la compare en permanence aux
seuils maximum et minimum autorisés. Les deux mesures de T°amb sont ensuite comparées, si
elles ne sont pas identiques (à 0,8 °C prés), une procédure d’alarme est engagée.
Afin de répondre aux normes de sécurité en vigueur, l'AR 400 est capable de détecter et de
signaler les défauts du système par des alarmes. Toute alarme se manifeste par :
-
L'allumage du voyant d'alarme rouge
L'émission d'un signal sonore (qui peut être inhibé)
L'affichage d'un message d’alarme sur l'écran LCD.
SUPPORT TECHNIQUE
Page 5
BEP SYSTEMES ELECTRONIQUES INDUSTRIELS ET DOMOMESTIQUES
 Les messages d'alarme générés par l’afficheur LCD sont décrits ci-dessous :
MESSAGE
DEFAUT PROBABLE
La température cutanée est inférieure à la limite fixée
(T° consigne cutanée - seuil de trop froid cutané)
La température cutanée dépasse la limite fixée
TROP CHAUD CUTANE
(T° consigne cutanée + seuil de trop chaud cutané).
1) La température ambiante est supérieure à la limite
TROP CHAUD AMBIANT
fixée (T° consigne ambiante + seuil de trop chaud
ambiant).
2) La température ambiante dépasse le seuil de 37°C
(ou 40°C) qui est le seuil de sécurité absolu.
DEFAUT SYSTEME (DIFF AMB) Anomalie : l’écart de température entre la sonde de
sécurité et la sonde de régulation est supérieur ou égal
PREVENIR TECHNICIEN
à 0,8 °C
TROP FROID CUTANE
DEFAUT SONDE CUTANE
Température cutané > 45°C ( sonde en court circuit ).
VERIFIER BRANCHEMENT
DEFAUT SONDE SECURITE
La Température ambiante relevée par le module de
sécurité est > 45 °C ou < 10 °C.
PREVENIR TECHNICIEN
DEFAUT SONDE AMBIANTE
La Température ambiante mesurée
est > 45 °C ou < 10 °C.
PREVENIR TECHNICIEN
DEFAUT VENTILATION
Vitesse de ventilation < 1200 tr/mn ou > 3000tr/mn.
PREVENIR TECHNICIEN
TROP FROID AMBIANT
Absence de chauffage (vérifier fermeture des portes).
Une double sécurité, prioritaire sur les réglages de
l’utilisateur, coupe le chauffage si la T° ambiante atteint
la limite absolue de 37°C (ou 40°C).
PANNE SECTEUR : l’alarme sonore et visuelle est activée, à condition que la batterie soit
chargée. Il ne peut pas y avoir de message dans ce cas, car toutes les autres fonctions sont
désactivées.
SUPPORT TECHNIQUE
Page 6
Vitesse
T°cut
T°amb
220V
a2
FP6
Conversion
Vitesse/fréquence
FP5
Conversion
Température/Tension
cutanée
FP4
Conversion
Température/Tension
ambiante
FP3
Contrôle
Température ambiante
et défaut sonde
DEF_SOND
#1
liaison électrique :
a (n) : analogique, n fil
# (n) : logique, n fils
liaison
non électrique
nature des liaisons :
FP7
SCLK
#1
CS
#1
ALE
#1
DIN
#1
Col1,Col2
#2
DOUT
#1
TC_40
#1
Conversion
analogique/Numérique
ROT_VENT
a1
Vcut
a1
+5Vref
a1
Vsec
a1
Vamb
a1
TC_SECU
#1
FP8
Encodage
FP1
Traitement
Li1 à Li4
#4
FP9
CHAUFF
#1
Clav
BUZ
#1
Génération
des alarmes
FP2
Affichage
ANNUL_BUZ
#1
ALARME
#1
D0 à D7 #8
P10, P11 #2
SCL, SDA
#2
AFF_LCD
#1
+12V
FA
Alimentations
+8V
220VC
a2
+5V
SUPPORT TECHNIQUE
Page 7
M/A
secteur
220V
a3
MOT
a3
Alarmes
Visualisation
VAL
CHAUFF
#1
BEP SYSTEMES ELECTRONIQUES INDUSTRIELS ET DOMOMESTIQUES
1) Schéma fonctionnel de1er degré de l’O.T.
BEP SYSTEMES ELECTRONIQUES INDUSTRIELS ET DOMOMESTIQUES
2) définitions des Entrées et Sorties
T°amb
T°cut
Vitesse
220V
220VC
Clav
Alarmes
: Température intérieure de l'habitacle de l'incubateur
: Température cutanée du prématuré
: Vitesse de rotation du ventilateur.
: Réseaux EDF 220v/50Hz ±0.4%
: Alimentation 220V commutée, destinée à alimenter la résistance chauffante.
: Frappe au clavier
: Signal sonore et lumineux (pavé de Led rouge) représentatif d’une alarme
: Visualisation (Led jaune) de l’état du chauffage
: Visualisation (Led rouge) de l’état d’inhibition du buzzer.
Visualisation : Affichage LCD (2 x 20 caractères) des menus de programmation, messages
: d’erreurs et bargraph image de la puissance de chauffage
: Affichage 7 segments (3 digits) de la température de consigne
: Affichage 7 segments (3 digits) des températures mesurées
: Visualisation (Led jaune) d’une surchauffe (consigne > 37°C)
: Visualisation (2 pavés de Led jaunes) du type de température en cours d’affichage
Secteur
+5V
+8V
+12V
VAL
MOT
M/A
: Visualisation (Led verte) de la présence secteur.
: Tension continue 5V ±5% ondulation <50mV, présente uniquement en position Marche
: Tension continue 8V ±5% ondulation <50mV, présente uniquement en position Marche
: Tension continue 12V ±5% ondulation <50mV , permanente dès que l’O.T. est raccordé
au secteur EDF.
: Tension continue d’alimentation des circuits d’alarme
: Alimentation du moteur du ventilateur (24V)
: action manuelle Marche/Arrêt général.
liaisons internes:
Col1, Col2
: Lecture d’une colonne du clavier
Li1 à Li4
: Validation d’une ligne du clavier
CHAUFF
: Commande alimentation chauffage et commande Led Chauffage
DIN
: Sélection de la tension image de la température à convertir .
DOUT
: Donnée numérique série, image de la tension (température) sélectionnée.
CS, SCLK
: Demande de conversion et horloge de synchronisation
ALE
: Validation de sélection du périphérique
ALARME
: Commande d'alarme visuelle
BUZ
: Commande d’alarme sonore
ANNUL_BUZ : Commande de l’état d’inhibition du buzzer
TC_40
: Commande de commutation trop chaud à 40 °C
TC_SECU
: Information mesure trop chaud sécurité.
+5Vref
: Tension de référence 5V00
DEF_SOND : Information défaut sonde (sonde en court circuit).
Vsec
: Tension image de la température sécurité (T°secu)
Vamb
: Tension image de la température de l'habitacle de l'incubateur (T°amb).
Vcut
: Tension image de la température cutanée du prématuré (T°cut).
ROT_VENT : Signal dont la fréquence est l’image de la vitesse de rotation du ventilateur.
D0 àD7
: Bus de donnée 8 bits de commande de l'afficheur LCD
P10, P11
: Sélection de l’afficheur LCD
AFF_LCD
: Validation de l’afficheur LCD
SCL
: Liaison I2C de commande des afficheurs 7 segments et pavés de leds (synchronisation)
SDA
: Liaison I2C de commande des afficheurs 7 segments et pavé de leds (données)
SUPPORT TECHNIQUE
Page 8
BEP SYSTEMES ELECTRONIQUES INDUSTRIELS ET DOMOMESTIQUES
3) Rôle des Fonctions principales
Rôle de FP1 : TRAITEMENT.
 Guider la programmation des paramètres par le personnel soignant :
[température de consigne] , [trop chaud ambiant] , [trop chaud et trop froid cutané] , [arrêt
alarme] etc.
 Générer la commande de chauffage à partir de la comparaison numérique entre la
température de consigne et la température mesurée.
 Générer les signaux de commande d'affichage, d'alarme et de TROP CHAUD 40°C.
 Générer les signaux de demande de conversion analogique-numérique et de sélection de la
tension image de la température à convertir.
 Vérifier le bon fonctionnement du ventilateur et des sondes de température.
 Stocker les programmes et les données (consignes, modes, affichage …)
Rôle de FP2 : AFFICHAGE.
 Elaborer l'affichage digital des températures de consigne et mesurée (ambiante ou cutanée).
 Visualiser le mode de régulation (pavé «ambiant » allumé si on est en mode ambiant ou pavé
«cutané» allumé si on est en mode cutané)
 Visualiser le type d’affichage (pavé «ambiant » ou pavé «cutané») en cours
 Elaborer l'affichage des messages d'alarme et d’aide à la programmation sur LCD.
 Elaborer l'affichage du bargraph, image de la puissance de chauffage sur LCD. Cette puissance
est proportionnelle à l’écart entre la température mesurée et la température de consigne.
temps
Puissance maximale
T°mesureé << T°consigne
équilibre de régulation
T°mesurée = T°consigne
Rôle de FP3 : CONTROLE TEMPERATURE AMBIANTE ET DEFAUT SONDE.
 Effectuer la conversion de la température de l'habitacle en une ddp proportionnelle (Vsec).
 Effectuer la comparaison entre cette tension et un seuil minimum 1,0V (soit 10°C), afin de
détecter si la sonde est déconnectée (en effet il est impossible d’avoir une T°< 10 °C en
utilisation normale de l’incubateur dans une salle d’hôpital), et produire un signal logique
résultant de cette comparaison (DEF_SOND).
 Effectuer la comparaison entre cette tension et un seuil maximum 3.7V (soit37°C), afin de
détecter si la sonde est en court-circuit ou si la température est trop élevée, avec la possibilité
de programmer ce seuil à 4,0V (soit 40 °C), et produire un signal logique résultant de cette
comparaison (TC_SECU).
 Assurer la mise sous et hors tension de la résistance chauffante sur ordre de FP1 (CHAUFF).
 Couper l'alimentation de la résistance chauffante dans le cas d'un défaut de sonde ou d'une
température trop élevée : cette décision est autonome. FP3 à un rôle de sécurité puisqu'elle
empêche de chauffer l'habitacle de l'incubateur à plus de 37°C (ou 40°C), même en cas de
défaillance de FP1.
Valeur de la CTN de FP3 et FP4 en fonction de T°amb
T°amb (°C)
Rctn (ohms)
T°amb (°C)
Rctn (ohms)
25
26
27
28
29
30
31
32
33
5000 4787 4584 4390 4206 4030 3863 3703 3551
34
35
36
37
38
39
40
41
42
3406 3268 3136 3010 2890 2775 2665 2560 2461
SUPPORT TECHNIQUE
Page 9
BEP SYSTEMES ELECTRONIQUES INDUSTRIELS ET DOMOMESTIQUES
Rôle de FP4 : CONVERSION TEMPERATURE/TENSION AMBIANTE
 Effectuer la conversion température/tension de la température ambiante et la mise en forme de
la tension qui en résulte (Vamb).
Rôle de FP5 : CONVERSION TEMPERATURE/TENSION CUTANEE.
 Effectuer la conversion température/tension de la température cutanée du prématuré et la mise
en forme de la tension qui en résulte (Vcut).
Rôle de FP6 : CONVERSION VITESSE/FREQUENCE.
 Effectuer la conversion de la vitesse de rotation du ventilateur en un signal logique (ROT_
VENT) de fréquence proportionnelle à cette vitesse, ce qui permettra de détecter si la vitesse
de rotation du ventilateur est trop importante, trop basse ou même nulle.
Rôle de FP7 : CONVERSION ANALOGIQUE-NUMERIQUE
 Effectuer le multiplexage analogique des différentes tensions images des températures
mesurées.
 Effectuer la conversion analogique-numérique de la tension délivrée par FP3, FP4 ou FP5, et
transmet le resultat à FP1 sous forme de données série.
Rôle de FP8 : ENCODAGE
 Convertir la pression sur une des 7 touches du clavier, en code numérique destiné à FP1.
Rôle de FP9 : GENERATION DES ALARMES
 Emettre un signal lumineux d’alarme (pavé de Led rouge)
 Emettre un signal sonore (buzzer).
 Visualiser l’état d’inhibition du buzzer : desactivé (Led allumée) ou normal (Led éteinte).
 Visualiser l’état du chauffage : actif (Led jaune allumée) ou inactif (Led éteinte)
Rôle de FA : ALIMENTATIONS
 Génère une alimentation régulée +5V en position “MARCHE”.
 Génère une alimentation régulée +8V (pour alimenter FP2) en position “MARCHE”.
 Génère une tension régulée +12V dès que l’O.T. est raccordé au reseau EDF
 Assure la charge de la batterie de secours (même lorsque l’O.T. est en position “ARRET”)
 Génère une tension d’alimentation flottante spécifique (VAL) destinée à FP9
- Cette ddp est égale à 8,7V en fonctionnement normal.
- Cette ddp est égale à 5,1V en cas de panne secteur, puis tend vers 0V quand la batterie se
décharge.
 Assure la commutation de puissance du ventilateur (MOT).
 Assure la mise sous tension des cartes de régulation et d’affichage.
 Visualise la présence secteur par une Led verte.
NB : Pour plus de sécurité, FP3 possède ses propres alimentations.
FP3 est alimenté en 220V si l’interrupteur M/A est en position “MARCHE”.
SUPPORT TECHNIQUE
Page 10
BEP SYSTEMES ELECTRONIQUES INDUSTRIELS ET DOMOMESTIQUES
III) Algorigrammes de fonctionnement de l’O.T.
Fonctionnement en mode CUTANE
Fonctionnement en mode AMBIANT
DEBUT
DEBUT
T°cut = température cutanée
mesurée par FP5
T°secu= température ambiante
mesurée par FP3
TC : seuil ambiant de sécurité
absolue
TCcut : température de consigne
cutanée programmée
TCHC : Trop chaud cutané
(de 0.5°C à 2.5 °C)
TFC : Trop Froid Cutané
(de 0.5°C à 2.5°C)
* Vérifications de l'incubateur
* Initialisation système
* Programmation de :
- seuil maxi : TC (37 ou 40°C)
- Consigne : TCcut
- Trop Chaud Cutané : TCHC
- Trop Froid Cutané : TFC
mesure et affichage
T°cut
T°amb : température ambiante
mesurée par FP4
T°secu: température ambiante
mesurée par FP3
TC : seuil de sécurité absolue en
mode ambiant
TCamb: température de
consigne ambiante programmée
TCHA : Trop chaud ambiant
(de 0.5°C à 2.5 °C)
* Vérifications de l'incubateur
* Initialisation système
* Programmation de :
- seuil maxi : TC (37 ou 40°C)
- Consigne : TCamb
- Trop Chaud Ambiant : TCHA
mesure et affichage
T°amb
Mesure T°secu
Mesure T°secu
N
T°amb < TC
?
message
TROP CHAUD AMBIANT
O
N
N
T°cut < 45°C
?
10°C < T°amb < 45°C
?
message
O
DEFAUT SONDE CUTANEE
O
N
10°C < T°sécu < 45°C
?
N
10°C < T°sécu < 45°C
?
message
DEFAUT SONDE SECURITE
O
N
T°amb - T°sécu < 0.8°C
?
message
DEFAUT SONDE SECURITE
O
N
message
DEFAUT SONDE AMBIANTE
T°amb - T°sécu < 0.8°C
?
message
DEFAUT SYSTEME (DIFF AMB)
message
DEFAUT SYSTEME (DIFF AMB)
O
N
O
N
message
T°cut < TCcut + TCHC ?
message
T°secu < TCamb+TCHA
?
TROP CHAUD CUTANE
TROP CHAUD AMBIANT
O
N
O
T°amb < TCamb ?
T°cut < TCcut ?
O
O
activation CHAUFFAGE
desactivation CHAUFFAGE
activation CHAUFFAGE
desactivation CHAUFFAGE
N
N
T°cut >TCcut - TFC ?
T°amb augmente ?
message
message
TROP FROID AMBIANT
TROP FROID CUTANE
O
O
+ Déclenchement alarme
sonore et visuelle
+ Deconnection chauffage
+ Déclenchement alarme
sonore et visuelle
+ Deconnection chauffage
N
N
Fin de séquence ?
O
FIN
SUPPORT TECHNIQUE
Intervention
du personnel ?
O
N
Fin de séquence ?
O
Intervention
du personnel ?
O
FIN
Page 11
N
BEP SYSTEMES ELECTRONIQUES INDUSTRIELS ET DOMOMESTIQUES
IV) ANALYSE FONCTIONNELLE DE DEGRE 2 de FP3.
1) Schéma fonctionnel de degré 2 de FP3
C40
Temporisation de la
commande du seuil
40°C
Détection
Trop Chaud
(37°C ou 40°C)
TC_40
FS35
FS33
T°amb
Conversion
Température/tension
Etalonnage
et Amplification
VRsec
FS31
Vsec
FS32
TC_SECU
STC
Adaptation
dans un souci de sécurité,
le constructeur a doté FP3
de ses propres
alimentations
FS37
DEF_SOND
12VS
220V
220V
Alimentations
5Vr
FA3
Détection
Défaut Sonde
(10°C)
FS34
Coupure alimentation
chauffage
SDS
FS36
CHAUFF
220VC
2) Définition des liaisons de FP3
T°amb
220V
220VC
Vsec
TC_40
CHAUFF
TC_SECU
DEF_SOND
:
:
:
:
:
:
:
:
Température ambiante (intérieur de l’habitacle)
Alimentation 220V, destinée à la résistance chauffante
Alimentation 220V commuté, destiné à la résistance chauffante
Tension analogique image de la température ambiant (T°amb)
Commande commutation trop chaud 40°C
Commande alimentation chauffage
Information logique TROP CHAUD SECURITE (T°amb > 37 ou 40°C)
Information DEFAUT SONDE SECURITE (Sonde en court-circuit)
Liaisons internes :
VRsec
STC
SDS
C40
:
:
:
:
ddp, image de la température ambiante T°amb
Information logique résultat de la comparaison de T°amb avec 37 ou 40°C
Information logique résultat de la comparaison de T°amb avec 10°C
Information logique de commande de seuil à 40°C
12VS, 5Vr
:
FA3 délivre une tension d’alimentation interne +12V et une tension de
référence interne +5V00 utilisées par FP3 uniquement.
SUPPORT TECHNIQUE
Page 12
BEP SYSTEMES ELECTRONIQUES INDUSTRIELS ET DOMOMESTIQUES
3) Rôle des fonctions secondaires de FP3
FS31 : « Conversion température /tension »
 Capte la température de l’intérieur de l’habitacle grâce à une CTN (voir abaque page 13)
 Effectue la conversion de la température de l'habitacle de l'incubateur en tension(VRsec)
image de cette température selon la relation :
VRsec = -11,1 (T°amb) + 995
[VRsec en mV et T°amb en °C]
FS32 : « Etalonnage et Amplification »
 Amplifie VRsec avec un décalage de tension, selon la relation :
Vsec = -9,07 (VRsec) + 9,00
[VRsec et Vsec en V]
(On obtient ainsi Vsec proportionnelle à T°amb selon la relation : Vsec = 0.1 T°amb )
 Permet l’étalonnage très précis de cette fonction de transfert
FS33 : « Détection Trop Chaud (37°C ou 40°C) »
 Elabore une tension (3V7 ou 4V) image du seuil maximum (correspondant au trop chaud
sécurité) en fonction de la commande (C40) délivrée par FS35 :
C40 = 0 (soit 0V) correspond à la demande d'un seuil à 37°C.
C40 = 1 (soit 5V) correspond à la demande d'un seuil à 40°C.
 Effectue la comparaison entre ce seuil et la tension Vsec issue de FS32 et élabore un niveau
logique STC correspondant au résultat de cette comparaison :
STC = 0 (soit 0V) dans le cas ou la tension Vsec est supérieure à ce seuil
(sonde en court circuit ou température trop élevée)
STC = 1 (soit 12 V) dans le cas contraire.
FS34: « Détection Défaut Sonde (10°C) »
 Elabore une tension (1V) image du seuil minimum (10°C).
 Effectue la comparaison entre ce seuil et la tension Vsec issue de FS32 et élabore un niveau
logique SDS correspondant au résultat de cette comparaison :
SDS = 0 (soit 0V) dans le cas ou la tension Vsec est inférieure à ce seuil
(sonde déconnectée ou T°amb < 10°C)
SDS = 1 (soit 12 V) dans le cas contraire.
FS35 : « Temporisation de la commande du seuil 40°C »
 Maintient un niveau logique « 1 » de commande du seuil maximum à 40°C, en fonction de la
commande (TC_40, actif sur front descendant) issue de FP1, pendant une durée déterminée
d'environ 700 ms, durée qui est réinitialisée à chaque commande de FP1.
NB : Cette fonction joue un rôle de "chien de garde" : si FP1 est en défaut, la réinitialisation ne
se fait plus, et FS35 désactive la commande du seuil haut à 40°C. Autrement dit, pour que cette
commande de seuil à 40°C soit prise en compte par FS33, elle doit être demandée par FP1 au
moins toute les 0,7 s.
SUPPORT TECHNIQUE
Page 13
BEP SYSTEMES ELECTRONIQUES INDUSTRIELS ET DOMOMESTIQUES
FS36 : « Coupure Alimentation chauffage »
 Coupe l'alimentation de la résistance chauffante lorsque FS33 ou FS34 délivre un "0" logique
 Met sous tension la résistance chauffante lorsque FP1 en donne l’ordre (CHAUFF = 1).
 Il faut donc trois conditions pour que la résistance chauffante soit alimentée :
SDS = 1 , STC = 1 et CHAUFF = 1.
FS37 : « Adaptation de niveau »
 Effectue l'adaptation de niveau électrique entre le 0-12V délivré par FS33 et FS34 et le 0-5V
attendu par la fonction FP1.
C
C)) M
MA
AQ
QU
UE
ET
TT
TE
ED
DE
ES
SIIM
MU
UL
LA
AT
TIIO
ON
ND
DE
EL
LA
AF
FO
ON
NC
CT
TIIO
ON
NF
FP
P33
1800
Pour simuler une température un cavalier est placé en SW2 (42°C) à SW6 (30°C)
Si le cavalier est placé en SW7 la température simulée est inférieure à 25°C
L'alimentation de la carte se fait par le connecteur CON2
(La précision des mesures dépend de l'alimentation V+ = 5,00V)
Les signaux en entrée ou sortie de la carte vers les autres fonctions sont sur le connecteur CON1
La coupure Alimentation chauffage est simulée par DEL1
Allumée: la résistance chauffante est sous tension lorsque FP1 en donne l’ordre
Eteinte: l'alimentation de la résistance chauffante est coupée
SUPPORT TECHNIQUE
Page 14
BEP SYSTEMES ELECTRONIQUES INDUSTRIELS ET DOMOMESTIQUES
D
D)) A
AN
NN
NE
EX
XE
ES
S
SUPPORT TECHNIQUE
Page 15
Téléchargement