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Série 1er vacance : électricité

Baignoire à position réglable
1- Mise en situation :
La baignoire, utilisée dans une station thermale, est à inclinaison et hauteur réglables. Elle est manipulée par un personnel
soignant. Equipée d’une porte et d’une cuve basculantes et d’un mélangeur thermostatique, la baignoire permet aux patients une
détente et un sentiment de bien être en toute sécurité

Pupitre de commande

Poignée de la porte
Poignée de
maintien

Télécommande

Porte basculante

Trappe d’accès
compresseur

Trappe d’accès à la
plomberie et à
l’articulation de la porte
Colonne télescopique

Socle

Vérin de basculement

2- Ordre chronologique du fonctionnement de la baignoire









Fermeture manuelle de la porte de la baignoire ;
Montée de la baignoire jusqu'à sa position haute ;
Remplissage de la baignoire jusqu’au niveau haut de l’eau ;
Début de la kiné thermale avec une température présélectionnée Th ;
Fin de traitement thermal ;
Descente de la baignoire jusqu'à sa position basse ;
Vidange de la baignoire ;
Déclenchement d’une serrure pour assurer l’ouverture manuelle de la porte de la baignoire.

3- Choix technologique
SORTIES

ENTREES
Désignation
m
a
bb
bh
pf
po
Nb
Nh

Th

Fonction
Départ cycle
Arrêt de la Kiné thermale
Baignoire en position basse
Baignoire en position haute
Porte fermée
Porte ouverte
Baignoire vide
Niveau haut de l’eau
Détection température haute :
- Th = 1 si la température de
l’eau ≥ température haute ;
- Th = 0 si la température
haute est non atteinte.

Désignation
Préactionneur
actionneur
KM1
Moteur à courant
continu
KM2
KA1
Electrovanne EV1
KA2
Electrovanne EV2
KA3
Electrovanne EV3
Résistance
KA4
chauffante
KA5
Serrure
T1

1

Temporisateur

Fonction
Monter la baignoire
Descendre la baignoire
Remplir la baignoire
Vider la baignoire
Souffler l’air
Chauffer l’air
Déverrouiller la porte
Fixer la durée du
chauffage de l’air à 5s.

4- Etude de la temporisation
X41 (Enclenchement)

La temporisation est obtenue par un
compteur programmable qui compte
les impulsions d'une horloge de
fréquence f = 10Hz (figure 1).

(t1/41/5s)

Temporisateur " T1"

H

(compteur 74HC190)

Figure 1

5- Document constructeur du CI 74HC190

4

G1 CTR DIV 10

MAX/MIN

2(CT=0) Z6

D/U

5

CLK

14

M2 (DOWN)

12

3(CT=9) Z6

M3 (UP)

G4

LOAD

11

A

15

B

1

C

10

D

9

A
B
C
D

CLK

1,2 - /1,3+
6,1,4

RCO

D/U

13

CTEN

C5

QA
(1)
(2)
(4)
(8)

74HC190

3

QA

2

QB

6

QC

7

QD

SORTIES

CTEN

ENTRÉES

LOAD

QB
QC
QD

MAX/MIN
RCO
7

Figure 2

LOAD

2

8 9

0 1

Compte

2

3
Bloqué

3

2

1

0

9 8

Décompte

7

3

6- Description du fonctionnement

1- En se référant au dossier technique, compléter les grafcets synchronisés suivants :
Grafcet de coordination

Tâche 1 : Ouverture et
fermeture de la porte

Tâche 2 : Montée et
descente de la baignoire

10

20

………

X1
0

11

m…………….
1

21

pf

…..

12

X12
2

22

………

………

KA5

13

X22

23

….
24

……
…

……

KM2
Bb

14

3

……

……
…

4

a

Tâche 3 : Remplissage et
vidange de la baignoire

Tâche 4 : Mélangeur et
chauffage

5

X44

30

40

………

6

31

X24
7

Th . X4

Nh

8

………

………

X14 …………….

……

42

33

T1

…………

32

X34

……

41

KA1

……

Th . …..

43

Nb

KA3
X5

34

44

……
…

X0

4

KA4

2- Etude du circuit de comptage (temporisation)
La temporisation (5s) est obtenue par un compteur d’impulsions délivrées par une horloge de fréquence f =
10Hz (figure 1 du dossier technique).
a- Déterminer le nombre d’impulsions que doit compter le compteur pendant 5 secondes ?
……………………………………………………………………………………………………………………………

b- Déduire le modulo de ce compteur.
……………………………………………………………………………………………………………………………

Se référer, dans cette partie, au document constructeur du CI 74190 (figure 2 du dossier technique).
c- Quelle est la valeur logique à laquelle est portée l’entrée CTEN pour valider le fonctionnement en
compteur ou en décompteur de ce circuit intégré?
CTEN = …………

d- Quelle est la valeur logique à laquelle est portée l’entrée D/ U pour un fonctionnement en compteur ?
D/ U = ………

e- Quelle est la valeur logique à laquelle est portée l’entrée LOAD et quelle est la combinaison binaire
des entrées A, B, C et D pour mettre à zéro les sorties du CI 74190 ?
LOAD = ………

;

ABCD = ………………………

f- Compléter les liaisons manquantes sur le schéma suivant pour réaliser ce compteur.
X41
DIZAINES

UNITÉS
A

Q0

A

B

Q1

B

Q1

C

Q2

C

Q2

D

Q3

D

Q3

CLK

H

CTEN

CTEN

D/ U

D/ U

LOAD
GND

CLK

RCO

LOAD

MAX/MIN
GND

74HC190

Q0

RCO

MAX/MIN

74HC190

t1/41/5s

5