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TECHNOLOGIE
Manuel dactivitsLes auteurs
Centre National Pdagogique
2 Sciencesme anne de lenseignement secondaire
Les valuateurs
Salem SENKEZProfesseur principal
Anouar CHERIFProfesseur principal
Moncef ABDOUProfesseur principal
Faouzi Ben ABDALLAHProfesseur principal
Fredj JAZIInspecteur Gnral
Abdelwaheb DOUGUIProfesseur universitaire
Mohamed Ben HAMIDAInspecteur principal
Ali KHOUAJAInspecteur principal
Robi BENSEIFInspecteur principal
Med Sadok JEBAHIInspecteur principal
REPUBLIQUE TUNISIENNEMINISTERE DE LEDUCATION
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TOUS DROIT RSRVS AU CENTRE NATIONAL PDAGOGIQUE
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Dans le prolongement de la technologie du tronc commun, la technologie des systmes
automatiss propose aux lves de deuxime anne de la voie scientifique un enseigne-
ment ouvert sur les ralisations industrielles daujourdhui.
Lenseignement de la technologie permet aux lves de comprendre lenvironnement
technologique dans lequel ils voluent et de prendre conscience de limportance de luti-
lisation des techniques dans lactivit conomique et sociale.
Le programme accorde lintrt qui se doit lentranement des apprenants lutilisa-
tion des technologies de linformation et de la communication comme moyen daccs au
savoir et outil dauto formation. Il prsente les bases dune formation technologique
moderne.
Lacquisition des connaissances du programme se fait non seulement par des cours
thoriques mais galement partir dactivits pratiques.Les lves doivent pouvoir rechercher les connaissances abordes en cours et en acti-
vits pratiques afin de les assimiler et de les mobiliser pour rsoudre de nouveaux pro-
blmes formuls dans dautres contextes ou situations significatives en rapport avec
lenvironnement de llve.
Parmi les moyens mis disposition, le manuel scolaire occupe une place privilgie. Il
permet au professeur de mener bien une pdagogie active et aux lves dassimiler les
nouvelles connaissances et de travailler avec une certaine autonomie. Il se compose de
deux volumes :Le manuel de cours: Ce manuel rpond aux exigences didactiques et pdagogiques du
programme officiel de technologie.
Le manuel dactivits pratiques: Ce manuel propose des activits pour llve confor-
mment au programme officiel et en concordance avec le manuel de cours. Ces activits
prennent en considration les quipements disponibles. Elles sont de diffrents types:
Les activits de dcouverte au dbut des nouveaux chapitres permettent llve de
faire des recherches pralables pour mieux aborder la phase dapprentissage.
Les activits de travaux pratiques permettent llve de mieux assimiler le contenu
de lapprentissage en exerant ses acquis sur diffrents systmes techniques.
Les activits de recherche relatives la scurit de lutilisateur, du systme et de
lenvironnement permettent de sensibiliser llve cette dimension et de mieux le pr-
parer affronter le monde industrialis.
Les auteurs qui ont conu ces manuels esprent quils ont rpondu aux attentes des
enseignants et aux besoins des lves. Ils comptent beaucoup sur les remarques et les
suggestions des utilisateurs de ces manuels pour des ventuelles amliorations.
Les auteurs
PREFACE
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En classe
Utilise ton manuel quand le professeur le demande.
1/ Page de garde
Prsentation, prcisant les objectifs viss, les savoirsnouveaux, les prrequis, les conditions matriellesncessaires la ralisation des activits pratiques oude simulation ainsi que les critres dvaluation.
2/ Prsentation de lactivit
Un extrait de dossier technique avec une mise ensituation dcrivant le ou les systmes techniquesutiliss et prcisant les caractristiques ncessaires.
3/ Lactivit pratique
Un dossier dactivits prcisant les travaux attendus(documents trou, fiches de guidance, compte rendu)
Comment utiliser le manuel dactivits de technologie ?
CHAPITRE 5Etude des solutions
constructives
Leon : Les solutions constructives
128
Rfrence programme, objectifs spcifiques :Apartir dun systme ou dun sous-systme ou dun mcanisme accompagn de son dossier
technique :- Identifier les composants dun mcanisme sur matriel ou dossier.- Identifier les mobilits relatives aux composants dun mcanisme
- Identifier les composants technologiques dans une liaison.- Complter la reprsentation dun dessin densemble dun mcanisme.- Exploiter loutilinformatique.
Objectifs spcifiques de la squence :- Identifier les composants dun mcanisme sur matriel ou dossier.- Identifier les mobilits relatives aux composants dun mcanisme- Identifier les composants technologiques dans une liaison.
- Complter la reprsentation dun dessin densemble dun mcanisme.- Exploiter loutilinformatique
Prrequis :- Les liaisons mcaniques.- Le dessin densemble.- La cotation fonctionnelle.
Connaissances nouvelles :- La construction dune liaison mcanique.- La reprsentation graphique dune solution constructive.
Documents et matriels utiliss :- Mcanismes : Pied coulisse + Mini-coupe tubes + Etau de bricollage + Serre-joint
accompagns par leurs dessins densembles.- Micro-ordinateur + logiciel AutoSketch.
Critres dvaluation :- Identification correcte des liaisons.- Identification correcte des composants technologiques.- Reprsentation graphique correcte dune solution constructive.
120
Les fonctions logiques universellesChapitre 4
II) ACTIVITS DE TRAVAUX PRATIQUES
Systme technique : Unit de transfert des boites de conserve
1) Prsentation
Cest un sous systme destin transfrer des boites de conserve dunepremire zone de production une deuxime demballage.
2) FonctionnementLe tapis roulant est mis en route par laction sur un bouton poussoirS1 marche .Le tapis amne des boites de conserve. Un capteur optique H dlivre uneinformationS0 de comptage des boites.Larrt seffectue si lon appuie sur un bouton poussoirS2 arrt ou si trois boitessont passes ( information S0 = 1 ).Le tapis roulant est entran en mouvement par un moteur lectrique M
command par un contacteurKM.
SECURITELe schma structurel (voir activit1) pr sentedeuxcircuitslectriques:- Un circuit decommande alimentpar unetrsbassetension descurit(24V).- Un circuit depuissancealimentpar unetension de (220V).
A partir des documents techniques et dun site Web,faire une recherche par groupe sur la trs bassetension descurit( La TBTS ) .
124
Activit 3 :
1) Ouvrir le logiciel Crocodile Clips sous WINDOWS.2) Ouvrir le fichier de travail ACTIV3 et sassurer de la prsence du schmastructurel ci-dessous sur lcran.
3) Simuler le fonctionnement et complter la table de vrit suivante en respectantlordre chronologique et en gardant S0 = 0 :
Remarque:Daprs la table de vrit ci-dessus, remarquer bien que pour une mme combi-naison des variables dentre, ltat logique de sortie nest pas le mme. Doleffet Mmoire.
tat S2 S1 M Commentaire
tat initialLa sortie passe de .................... ....................La sortie reste ..............................................
La sortie passe de .................... ....................La sortie reste ..............................................
1 0 012 0
3 0 0
4 1 0
5 0 0
Les fonctions logiques universellesChapitre 4
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A la maison
Ouvre ton manuel, il est fait pour tre utilis (il naimepas rester ferm).1/ Tu dois alors vrifier si tu es capable datteindreles objectifs fixs en dbut de chapitre.
2/ Traiter lactivit de dcouverte.
3/ Raliser, sil y-a lieu, des recherches relatives la scurit.
4/ Traiter la fin de chaque chapitre lvaluationformative.
159
Lesfonctions lectroniquesChapitre 6
1) Activit de dcouverte
Montage propos : Systme de contrle de niveau deau
1) Prsentation :La prsente figure reprsente un systme de contrle de niveau deau. Ce systmeest exploit par les cultivateurs pour contrler le niveau de leau dans leur chteau
2) Fonctionnement :Le contrle de niveau deau est assur par une lampe de signalisation H :- H = 1, information pour dire que le niveau maximal nest pas atteint et que le ch-teau est entrain de se remplir.- H = 0, information pour dire que le niveau maximal est atteint. A ce moment, lecultivateur doit fermer la vanne dentre.
3) Travail demanda) Daprs le schma structurel donn, analyser le fonctionnement et remplir letableau ci-dessous :
tat deS IB ( = 0 ou 0) VCE ( = 0Vou =12V) tat de V1 H
0
1
b) Dterminer lquation de H en fonction de S.H = ............................................................................................................................c) Dduire le nom de la fonction ralise par H...................................................................................................................................
101
Ce systme permet de chauffer une pice ( chambre denfant, salle de sjour,chambre coucher ).Il est quip :- dune rsistance chauffante ( R ).- dun ventilateur entran en rotation par un moteur lectrique ( M ) pour pulser lair- deux interrupteurs ( S1 ) et ( S2 ) permettant de slectionner le rgime de fonc-tionnement.
2) Fonctionnement :
- Le ventilateur peut fonctionner seul, en actionnant sur lun des deux interrupteursS1 ou S2- La rsistance ne peut fonctionner que si le ventilateur est dj en marche.- Larrt du ventilateur doit ncessairement se produire aprs larrt de la rsistan-ce et non simultanment.
3) Travail demand :
A partir dune maquette ralise par le professeur matrialisant la commande desystme selon le schma ci-dessous. ( Les sorties M et R seront remplaces par deslampes H1 et H2 ).
SECURITELeradiateur soufflant est quipdun organede protection lectrique et thermique contreletoucher( lectrocution, brlure, incendie).
A partir des documentstechniques et dun cite Web,faire une recherchepar groupe en donnant plus dinformations sur les organes de protectionutilissdansles appareils lectromenagers.
Lesfonctions logiquesuniversellesChapitre 4
H1
H2
S1 S2
EVALUATION FORMATIVESystme propos :
POULIE DE TRANSMISSION
2) Travail demand :
a- Donner lutilit de chaque cote condition donne sur le dessin ci-dessus.Ja : ................................................................................................................Jb : ................................................................................................................
Jc : ................................................................................................................b- Tracer les chanes de cotes relatives aux cotes conditions Ja, Jb et Jc.c- Reporter sur le dessin de dfinition de l axe (2) les cotes fonctionnelles
trouves.
d- En se rfrant la chane de cotes relative la cote condition Jb, calculer lacote fonctionnelle b2 sachant que :
..............................................................................................................................
..............................................................................................................................
..............................................................................................................................
..............................................................................................................................
76
1) Mise en situation :
Ledessinci-contrereprsenteun tendeurde courroieconstitu essentiellement parunepoulie (3) guideenrotationsurlaxe (2).
Dfinitiongraphique dunproduitChapitre 2
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CHAPITRE 1Analyse fonctionnelle
dun systme technique
Leon n1 : La modlisation
dun systme technique
Rfrence programme, objectifs spcifiquesIdentifier la fonction globale dun systme technique.
Objectifs spcifiques de la squenceRappeler la modlisation dun systme technique.
PrrequisCaractristiques dun systme technique.Modlisation dun systme technique.
Connaissances nouvelles
Consolider les connaissances sur la modlisation dun systme technique.Documents et matriels utiliss
Fer souder thermostatique.Monte charge + micro-ordinateur + logiciel.Barrire automatique + micro-ordinateur + logiciel.Dossiers techniques de quelques systmes automatiss.
Critres dvaluationModlisation dun systme technique rappele correctement.Diffrentes activits pratique russies.
6
DC
C R EW
FG
A-0SS
MOSMOE
Contraintednergie
Contrainte deconfiguration
Contraintedexploitation
Le (s) processeur (s)
Contraintede rglage
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Analyse fonctionnelle dun systme techniqueChapitre 1
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La modlisation dun systme technique
a/ Mettre le systme en marche, observerle fonctionnement et relier par des flches lestiquettes suivantes.
Le monte charge reprsent ci-contrepermet de transfrer des charges duntage un autre.
2 - Travail demand :
Activit 1 : Systme Monte charge
1 - Prsentation du systme :
A-0
Fonction globale
Matire duvre entrante
Matire duvre sortante
Donne de contrle
Sorties secondaires
Processeur
Consignes
Monte charge
Energie lectrique
Charge en position finale
Transfrer les charges
Charge en position initiale
Informations + bruit
Programme
b/ Complter le modle suivant du monte charge
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Analyse fonctionnelle dun systme techniqueChapitre 1
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a) Mettre le systme en marche, observerle fonctionnement et complter le tableausuivant par les termes donns.
b) Complter le modle suivant de la barrire automatique.
La barrire automatique reprsenteci-contre permet dinterdire ou autoriserlaccs des vhicules dans un parking.
2) Travail demand :
Activit 2 : Systme Barrire automatique
1) Prsentation du systme :
MOE D.C. Processeur
Vhicule pass
Autoriser laccs
Prsence vhicule
Information(Voyants lumineux)
A-0
Donnes :FG Energie lectrique Barrire automatique S.S.MOS Programme Vhicule en attente
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Analyse fonctionnelle dun systme techniqueChapitre 1
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a) Mettre le systme en marche, observer le fonctionnement et complter lamodlisation du systme " fer souder ".
Le fer souder thermostatique reprsent ci-dessous permet de souder descomposants lectroniques sur circuit imprim.
2) Travail demand :
MOE MOS D.C. S.S. Processeur (s)
b) Complter le tableau suivant en cochant la case correspondante.
A-0
Activit 3 : Systme Fer souder thrmostatique + oprateur
1) Prsentation du systme :
SECURITESur la plaque signaltique du fer souder thermostatique, on observe lesymbole suivant.
A partir des documents techniques et dun site
Web, chercher la signification de ce symbole etciter quelques appareils qui doivent le porter.
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CHAPITRE 1Analyse fonctionnelle
dun systme technique
Leon n2 : Lanalyse descendante
( SADT )
Rfrence programme, objectifs spcifiquesIdentifier les fonctions de service qui contribuent la satisfaction de la fonction globale.
Objectifs spcifiques de la squenceAppliquer loutil danalyse descendante (SADT) des systmes techniques.
Prrequis- Modlisation dun systme technique.- Structure dun systme technique.
Connaissances nouvellesLanalyse descendante (SADT) applique des systmes techniques.
Documents et matriels utiliss- Fer souder thermostatique.
- Monte charge + micro-ordinateur + logiciel.- Barrire automatique + micro-ordinateur + logiciel.- Dossiers techniques de quelques systmes automatiss.
Critres dvaluationLanalyse descendante (SADT) est applique correctement.
10
A-0
FONCTIONGLOBALE
1 2
3A0
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Analyse fonctionnelle dun systme techniqueChapitre 1
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Lascenseur reprsent ci-dessus sert transfrer les personnes dun tage un autre.
Il est constitu par :
Un moto-rducteur Une cabine
Un automate programmable.
2) Complter la modlisation de lascenseur.
I- ACTIVITE DE DECOUVERTE
Systme : Ascenseur.
Ascenseur
A-0
SECURITELe systme : Ascenseur est quip dunbouton darrt durgence .
A partir des documents techniques et dun site Web,faire, par binme, une tude technologique etconstitutionnelle du bouton darrt durgence.
1) Description :Moto-rducteur
Cabine
Un automateprogrammable
Lanalyse descendante ( SADT )
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Analyse fonctionnelle dun systme techniqueChapitre 1
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3 - Relier par des flches les sous systmes leur fonction.
4 - Modliser chaquun des sous systmes .
Automate
Cabine
Moto-rducteur
Convertir lnergie
Grer le systme
Transfrer les personnes
A-0
A-0
A-0
Moto-rducteur
Automate
Cabine
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Analyse fonctionnelle dun systme techniqueChapitre 1
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II- ACTIVITS DE TRAVAUX PRATIQUES
Activit 1 : Systme : Monte charge
Complter lactigramme de niveau A0 en utilisant les donnes suivantes.
Donnes :OrdreMouvement de rotationProgrammeTransformer lnergieBruit
Charge en position initialeCharge en position finaleW. lectriqueTransfrerMessages
Information dtatMouvement de translationMicro-ordinateurSystme vis-crouConsignes
Cabine
Moto-rducteur
Traiter lesinformations
1
Transformerle mouvement
3
2
4
A0
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Analyse fonctionnelle dun systme techniqueChapitre 1
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Activit 2 : Systme : Barrire automatique
Complter lactigramme de niveau A0 en utilisant les donnes suivantes.
Donnes :Ordre Mouvement de rotation Informations Traiter les informationsPrsence de vhicule Moteur Autoriser laccs ProgrammeEnergie lectrique Vhicule en attente Vhicule pass Information dtat
Barre de la barrire
Micro-ordinateur Convertirlnergie
2
1
3
A0
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Analyse fonctionnelle dun systme techniqueChapitre 1
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Activit 3 : Systme : Fer souder thermostatique + oprateur
Complter lactigramme de niveau A0 en utilisant les donnes suivantes.
Donnes :W . lectrique W . thermique Fume RsistorCompte rendu Rglage de temprature Chaleur perdue OrdreMise en marche Traiter les informations Panne SouderComposants souder Composants souds Informations Etain
Thermostat Convertirlnergie2
1
3
A0
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Analyse fonctionnelle dun systme techniqueChapitre 1
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Le systme ci-dessous, permet de plier automatiquement des pices en tle, cesystme se compose dun :
dispositif de transfert, dispositif de pliage, dispositif dvacuation.
1- Description :
a ) Complter lactigramme de niveau A-0 relatif au poste automatique de pliage.
2 - Travail demand :
Activit 4 : Systme : Poste automatique de pliage
14
12
14
12
Poinon P
Matrice
Tles plies
M2
M1C1
C2
Stockage despices en tle
Tles plier
Tapis roulant
Contacteur KM
Moteur lectrique M
S0
l10
l11
l20
l21
S1
Automate
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Analyse fonctionnelle dun systme techniqueChapitre 1
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b) Complter lactigramme de niveau A0 en utilisant les donnes ci-dessous.
Energie lectrique - nergie pneumatique - plier - pices plier - bruit - ordre decommande - programme - unit de transfert - pices plies - ordre - picesdplaces et positionnes - grer le systme - information sur la position despices plier - vacuer - information sur la position des pices plies -
information sur lvacuation des pices - unit de pliage - unit dvacuation -pices plies et vacues messages - automate
A-0
Poste automatique de pliage
1
3
2
4
A0
-
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Analyse fonctionnelle dun systme techniqueChapitre 1
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EVALUATION FORMATIVE
Systme propos :
Systme de marquage
1 - Description :
Ce systme est conu pour le marquage de savons sur sa face suprieure parun poinon.Le systme est constitu par :
Une goulotte dalimentation. Un vrin pneumatique C1 de positionnement du savon. Un vrin pneumatique C2 de marquage du savon.
Un automate de gestion du fonctionnement du systme.2 - Fonctionnement :
Un appui sur le bouton poussoir dpart cycle S0 et la prsence dune pice entra-nent:
Le positionnement du savon sous le poinon par la sortie et la rentre de latige du vrin C1. Le marquage du savon par la sortie et la rente de la tige du vrin C2. Lvacuation du savon marqu par le vrin C1.
Goulotte dalimentation
POSTE DE MARQUAGE
Vrin C1
Automate
Vrin C2
S3
S4
S2S1
S0
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Analyse fonctionnelle dun systme techniqueChapitre 1
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3 - Travail demand :
a) Complter lactigramme A-0 du systme de marquage du savon.
b) Complter lactigramme A0 du systme de marquage du savon.
Automate
Systme de marquage de savon
Vrin C1
Vrin C2
A0
3
1
2
A-0
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CHAPITRE 1Analyse fonctionnelle
dun systme technique
Leon n3 : Le GRAFCET dun point
de vue du systme
Rfrence programme, objectifs spcifiquesDcrire le fonctionnement dun systme technique laidedun GRAFCET dun point de vue de la PO et/ou de la PC.
Objectifs spcifiques de la squenceRappeler le GRAFCET dun point de vue systme.
Prrequis- Les lments de base dun GRAFCET- Les rgles dvolution dun GRAFCET- Le GRAFCET dun point de vue du systme
Connaissances nouvellesConsolider les connaissances dun GRAFCET dun point de vue systme.
Documents et matriels utiliss- Perceuse automatique ou maquette didactique- Monte charge + micro-ordinateur + logiciel- Barrire automatique + micro-ordinateur + logiciel- Maquettes ou dossiers techniques de quelques systmesautomatiss.
Critres dvaluation- Le GRAFCET dun point de vue systme est correctement rappel
20
1412
M2M1
C1
C2
S2
S1
S3
S4
S5
14
12
Tapis dvacuation
Tapis
darrive
Pice
Bande de transfert
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Analyse fonctionnelle dun systme techniqueChapitre 1
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GRAFCET dun point de vue du systme
I- ACTIVITE DE DECOUVERTE
Systme technique : Machine laver le linge
Complter le GRAFCET dun point de vue du systme ci-dessous, partir de laliste suivante des tches et des vnements fournis.
Liste
- Essorer le linge
- Linge lav
- Attendre
- Linge rinc
- Laver le linge
- Mise en marche
- Linge essor
- Rincer le linge
0
2
3
SECURITE
Le concepteur du systme machine laverprvoit le fonctionnement en toute scuritde son produit en l'quipant parune prise de terre.
A partir des documents techniques et dun site Web,faire une recherche par groupe sur ce thme dans undossier.
1
-
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Analyse fonctionnelle dun systme techniqueChapitre 1
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II - ACTIVITES DE TRAVAUX PRATIQUES
Activit 1
Systme technique : Poste automatique de transfert des pices
1 - Prsentation :
Cest un systme permettant le transfert des pices dun endroit un autre.
2 - Fonctionnement :
Le systme est au repos. La prsence dune pice sur le banc de transfert ,amene par le tapis darrive et dtecte par le capteur S1, entrane le transfert dela pice par :
- Son dplacement vers la gauche .- Son dplacement vers le tapis dvacuation.
Remarques : Larrive et lvacuation des pices ne font pas partie de notre tude.
3 - Travail demand :
3-1) Donner les tches du systme " Poste automatique de transfert des pices ":
- Tche 0 :...................................................................................................................................
- Tche 1 :...................................................................................................................................
- Tche 2 :...................................................................................................................................
1412
M2M1
C1
C2
S2
S1
S3
S4
S5
14
12
Tapis dvacuation
Tapis
darrive
Pice
Bande de transfert
-
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Analyse fonctionnelle dun systme techniqueChapitre 1
23
3-2) Sur le tableau suivant, indiquer les conditions de dbut et de fin de chaquetche.
3-3) Complter le GRAFCET dun point de vue du systme relatif aufonctionnement donn.
N de latche Dsignationde la tche Condition de dbutde tche Condition de finde tche
0..................................................................
.................................
...................................................................................................
1..................................................................
.................................
...................................................................................................
2..................................................................
.................................
...................................................................................................
0
1
-
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Analyse fonctionnelle dun systme techniqueChapitre 1
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Activit 2
Systme technique : Trmie doseuse
1 - Prsentation :Une trmie doseuse est destine doser puis charger des produits en poudre
dans des boites.
2 - Fonctionnement :
Le systme est au repos; la prsence dune boite vide sous la trmie est dtecte
par un capteur S (dtecteur photo-lectrique); ce qui provoque le dpart du cycle.- Pour prparer une dose du produit :
Le clapet 2 avance pour fermer le doseur. Le clapet 1 recule pour laisser couler le produit dans le doseur durant 10s,puis avance pour fermer de nouveau la trmie.
- Lorsque la dose est prte, le clapet 2 recule pour transfrer le produit dans laboite et le systme revient au repos.
Remarques : Le dplacement des boites par le tapis roulant ne fait pas lobjet denotre tude.
TrmieProduit
Clapet 1
Doseur
Moteur M
Contacteur KM
Boite
Tapis roulant
14 12
14 12
M1
C1
C2
l10l11
l20 l21
S
M2
Clapet 2
-
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Analyse fonctionnelle dun systme techniqueChapitre 1
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3 - Travail demand :
3-1) Simuler le fonctionnement du systme sur la maquette.
3-2) Donner les tches du systme, sans prciser la technologie utilise :
- Tche 0 :...................................................................................................................................
- Tche 1 :...................................................................................................................................
- Tche 2 :...................................................................................................................................
3-3) Sur le tableau suivant, indiquer les conditions de dbut et de fin de chaquetche.
3-4) Complter le GRAFCET dun point de vue du systme relatif aufonctionnement donn.
N de latche
Dsignationde la tche
Condition de dbutde tche
Condition de finde tche
0..................................................................
.................................
...................................................................................................
1..................................................................
.................................
...................................................................................................
2
.................................
.................................
.................................
.................................
.................................
.................................
0
1
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Analyse fonctionnelle dun systme techniqueChapitre 1
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Activit 3
Systme technique : Monte charge 3 niveaux
1 - Prsentation :
Le systme ci-dessous reprsente une maquette de monte charge permettant letransfert dune charge dun tage un autre.
Le monte charge est compos dun axe linaire motoris par un moteur courantcontinu positionn verticalement, et dun botier support contenant les alimentationset le pupitre de commande.
Laxe motoris reprsente la partie mobile du monte-charge.Trois capteurs de fin de course permettent de dtecter la prsence du plateau
lun des trois tages.Cette maquette a pour but dinitier les lves au GRAFCET et la mise en uvre
dun constituant programmable.
2 - Fonctionnement :
Au repos la cabine du monte charge est au niveau 0(elle est suppose charge).
Une impulsion sur S1 entrane la monte de la cabinejusqu' S4 o elle marque un temps darrt rserv ladcharge, puis elle descend vers le niveau 0 (S3 actionn).
S5
S4
S3
-
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Analyse fonctionnelle dun systme techniqueChapitre 1
27
3 - Travail demand :
3-1) Mettre en uvre et simuler le fonctionnement du systme " monte charge ".
3-2) Donner les tches du systme" monte charge ":
- Tche 0 :...................................................................................................................................
- Tche 1 :...................................................................................................................................
- Tche 2 :...................................................................................................................................
- Tche 3 :...................................................................................................................................
3-3) Sur le tableau suivant, indiquer les conditions de dbut et de fin de chaque tche.
3-4) Complter le GRAFCET dun point de vue du systme relatif aufonctionnement donn.
0
1
N de latche
Dsignationde la tche
Condition de dbutde tche
Condition de finde tche
0..................................................................
.................................
...................................................................................................
1..................................................................
.................................
...................................................................................................
2.................................
.................................
.................................
.................................
.................................
.................................3
.................................
...................................................................................................
.................................
.................................
-
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2 - Fonctionnement :
Le systme est exploit pour contrler laccs des entres des vhicules au parking.La prsence dun vhicule lentre du parking est dtecte par un capteur V. Elleautorise louverture de la barrire jusqu H ( barrire leve). Aprs louverture,laccs est possible. Le passage du vhicule est dtect par le capteur F. La lampeLR signale linterdiction de passage aux autres vhicules et la barrire redescend.
3 - Travail demand :
3-1) Simuler le fonctionnement du systme " Barrire automatique de parking ".3-2) Relier par une flche la tche avec ltape correspondante.
Analyse fonctionnelle dun systme techniqueChapitre 1
28
Activit 4
Systme technique : Barrire automatique de parking
1 - Prsentation :
Ce systme est compos de deux barrires (une lentre et lautre la sortie duparking); il permet de contrler laccs des voitures au parking.
Interdire le passage et fermer la barrire
Autoriser le passage
Interdire le passage
Interdire le passage et ouvrir la barrire
Interdire le passage
Tches
0
1
2
3
4
Etapes
-
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Analyse fonctionnelle dun systme techniqueChapitre 1
29
3-3) Sur le tableau suivant, indiquer les conditions de dbut et de fin de chaquetche.
3-4) Complter le GRAFCET dun point de vue du systme relatif aufonctionnement donn.
N de la
tche
Dsignation
de la tche
Condition de dbut
de tche
Condition de fin
de tche0
.................................
...................................................................................................
.................................
.................................
1..................................................................
.................................
...................................................................................................
2..................................................................
.................................
...................................................................................................
3..................................................................
.................................
...................................................................................................
4 .................................................................. .................................................................. ..................................................................
0
1
2
-
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CHAPITRE 1Analyse fonctionnelle
dun systme technique
Leon n4 : Le GRAFCET dun point de vuede la partie oprative
( Le GRAFCET P.O. )
Rfrence programme, objectifs spcifiquesDcrire le fonctionnement dun systme technique laidedun GRAFCET dun point de vue de la PO et/ou de la PC.
Objectifs spcifiques de la squenceDcrire le fonctionnement dun systme technique laidedun GRAFCET dun point de vue de la partie oprativePrrequis- GRAFCET dun point de vue du systme- Elments dun systme technique (Les capteurs et les actionneurs)
Connaissances nouvellesGRAFCET dun point de vue de la partie oprative.
Documents et matriels utiliss- Perceuse automatique ou maquette didactique- Monte charge + micro-ordinateur + logiciel- Barrire automatique + micro-ordinateur + logiciel- Maquettes ou dossiers techniques de quelques systmes automatiss.
Critres dvaluation- Le fonctionnement dun systme technique est correctement dcrit parun GRAFCET dun point de vue de la PO
30
1412
M2M1
C1
C2
S2
S1
S3
S4
S5
14
12
Tapis dvacuation
Tapis
darrive
Pice
Bande de transfert
-
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Analyse fonctionnelle dun systme techniqueChapitre 1
31
Le GRAFCET dun point de vuede la partie oprative
I- ACTIVITE DE DECOUVERTE
Systme technique : Porte ouverture automatique
A ltat initial la porte est ferme. Si une personne est dtecte par le capteurphotolectrique S0, la porte souvre. La porte reste ouverte pendant 30s puis elle seferme automatiquement.
Louverture et la fermeture de la porte sont assures par le moteur lectrique M
deux sens de marche (M+ pour ouvrir la porte et M- pour la fermer) :
Le sens M+ est obtenu par le contacteur KM1.
Le sens M- est obtenu par le contacteur KM2.
SECURITELes deux plaques reprsentes ci-dessoussont affiches devant la porte.
A partir des documents techniques et dun siteWeb, faites une recherche par groupe et rependreaux questions suivantes :1) Quelle indication porte chaque plaque ?2) Quelles sont les risques prvues ?3) Proposer quelques conseilles.
Porte automatiqueKM1
KM2
S1 S0 S2M
-
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Analyse fonctionnelle dun systme techniqueChapitre 1
32
1) Mettre une croix devant llment observ dans la zone de la P.O. du systme.
KM1 S0 M S2 KM2 S1
1412
M2M1
C1
C2
S2
S1
S3
S4
S5
14
12
Tapis dvacuation
Tapis
darrive
Pice
2) Identifier les lments technologiques ralisant les actions correspondantes.
II - ACTIVITES DE TRAVAUX PRATIQUESActivit 1
Systme technique : " Poste automatique de transfert des pices "
1 - Prsentation :Cest un systme permettant le transfert des pices dun endroit un autre.
2 - Fonctionnement :Le systme est au repos. La prsence dune pice sur le banc de transfert amene
par le tapis darrive et dtecte par le capteur S1 entrane le transfert de la pice par :a/ Son dplacement vers la gauche qui est assur par le vrin C1 command parle distributeur M1 ;b/ Son dplacement vers le tapis dvacuation qui est assur par le vrin C2command par le distributeur M2.
Remarques : Le dplacement de la pice sur les tapis darrive et dvacuation nefait pas partie de notre tude.
N de latche
Action donne par leseffets des actionneurs
Actionneurcorrespondant
Capteur dtectant la finde laction
0 Attendre .................................
1 Ouvrir la porte ................................. .................................
2 Attendre 30s Temporisateur T t / 2 / 30s
3 Fermer la porte ................................. .................................
Bande de transfert
-
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Analyse fonctionnelle dun systme techniqueChapitre 1
33
3 - Travail demand :
3-1) Simuler le fonctionnement du systme sur une maquette base dunetechnologie pneumatique.3-2) Mettre une croix devant llment observ dans la zone de la P.O. du systme.
3-3) Identifier les lments technologiques ralisant les actions correspondantes.
M2 S3 M1 S2 S1
S5 C1 S4 C2
N de latche
Action donne par leseffets des actionneurs
Actionneurcorrespondant
Capteur dtectant la finde laction
0 Attendre ................................. .................................
1 Dplacer la pice vers lagauche ................................. .................................
2Dplacer la pice vers letapis dvacuation
................................. .................................
3 Reculer la tige de vrin C2 ................................. .................................
4 Reculer la tige de vrin C1 ................................. .................................
3-4) Complter le GRAFCET dun point de vue de la partie oprative.
0
1
2
3
4
-
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Analyse fonctionnelle dun systme techniqueChapitre 1
34
Activit 2
Systme technique : " Trmie doseuse "
1 - Prsentation :
Une trmie doseuse est destine doser puis charger les produits en poudre dansdes boites.
2 - Fonctionnement :
Le systme est au repos ; la prsence dune boite vide sous la trmie est dtectepar un capteur S ( dtecteur photo-lectrique ); ce qui provoque le dpart du cycle.- Pour prparer une dose du produit : Le clapet 2 avance pour fermer le doseur. Le clapet 1 recule pour laisser couler le produit dans le doseur durant T = 10s,puis avance pour fermer de nouveau la trappe de la trmie.- Lorsque la dose est prte, le clapet 2 recule pour transfrer le produit dans la
boite et le systme revient au repos.Remarques : Le dplacement des boites par le tapis roulant ne fait pas lobjet denotre tude.3 - Travail demand :
3-1) Mettre une croix devant llment observ dans la zone de la P.O. du systme.
M2 l11 M1 l21 l20S C1 l10 C2
TrmieProduit
Clapet 1
Doseur
Moteur M
Contacteur KM
Boite
Tapis roulant
14 12
14 12
M1
C1
C2
l10l11
l20 l21
S
M2
Clapet 2
-
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Analyse fonctionnelle dun systme techniqueChapitre 1
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3-2) Identifier les lments technologiques ralisant les actions correspondantes.
3-3) Complter le GRAFCET dun point de vue de la partie oprative.
N de latche
Action donne par leseffets des actionneurs
Actionneurcorrespondant
Capteur dtectant la finde laction
0 Attendre .................................
1 Avancer le clapet 2 ................................. .................................
2 Reculer le clapet 1 ................................. .................................
3 Attendre 10s ................................. .................................
4 Avancer le clapet 1 ................................. .................................
5 Reculer le clapet 2 ................................. .................................
0
1
2
3
4
5
-
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Analyse fonctionnelle dun systme techniqueChapitre 1
36
Activit 3
Systme technique : Monte charge 3 niveaux
1 - Prsentation :Le systme ci-dessous reprsente une maquette de monte charge permettant le
transfert dune charge dun tage un autre.Le monte charge est compos dun axe linaire motoris par un moteur courant
continu positionn verticalement, et dun botier support contenant les alimentationset le pupitre de commande.
Laxe motoris reprsente la partie mobile du monte-charge.Trois capteurs de fin de course permettent de dtecter la prsence du plateau
lun des trois tages.Cette maquette a pour but dinitier les lves au GRAFCET et la mise en uvre
dun constituant programmable.
2 - Fonctionnement :Au repos la cabine du monte charge est au niveau 0(elle est suppose charge).
Une impulsion surS1 entrane la monte de la cabine jusqu'S4 o elle marque un temps darrt de 60s rserv ladcharge puis elle descend vers le niveau 0 (S3 actionn).- KM1 est un practionneur qui commande le moteur dansle sens M+ pour raliser la monte de la cabine.- KM2 est un practionneur qui commande le moteur dansle sens M- pour raliser la descente de la cabine.- H0, H1 et H2 : sont des lampes de signalisation quiinforment lutilisateur du niveau de la cabine.
S5
S4
S3
-
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Analyse fonctionnelle dun systme techniqueChapitre 1
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3 - Travail demand :
3-1) Mettre en uvre et simuler le fonctionnement du systme " monte charge ".3-2) Mettre une croix devant llment observ dans la zone de la P.O. du systme.
KM1 S5 M S4 H2 S0
S3 S2 KM2 S1 H0 H1
3-3) Complter le tableau didentification des lments technologiques :
3-4) Complter le GRAFCET dun point de vue de la partie oprative.
N de latche
Action donne par leseffets des actionneurs
Actionneurcorrespondant
Capteur dtectant la finde laction
0 Attendre H0 .................................
1 Monter la cabine auniveau 1 ................................. .................................
2 Attendre 60s au niveau 1 Temporisateur T H1 t / 2 / 60s
3Descendre la cabine au
niveau 0................................. .................................
0
1
2
3
-
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Analyse fonctionnelle dun systme techniqueChapitre 1
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Activit 4
Systme technique : " Barrire automatique de parking "
1 - Prsentation :Ce systme est compos de deux barrires (une lentre et lautre la sortie du
parking), il permet de contrler laccs des voitures au parking.
2 - Fonctionnement :Le systme est exploit pour contrler laccs des entres des vhicules au parking.La prsence dun vhicule lentre du parking est dtecte par un capteur V. Elleautorise louverture de la barrire jusqu H ( barrire leve). Aprs louverture,laccs est possible. Le passage du vhicule est dtect par le capteur F. La lampeLR signale linterdiction de passage aux autres vhicules et la barrire redescend.
M est un moteur lectrique deux sens de marche :- M+ : commande louverture de la barrire.- M- : commande la fermeture de la barrire.
LV est une lampe de signalisation verte pour signaler lautorisation du passage. LR est une lampe de signalisation rouge pour signaler linterdiction du passage.
3 - Travail demand :
3-1) Simuler le fonctionnement du systme " Barrire automatique de parking ".
3-2) Mettre une croix devant llment observ dans la zone de la P.O. du systme.
M F LV V LR H
-
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Analyse fonctionnelle dun systme techniqueChapitre 1
39
3-3) Identifier les lments technologiques ralisant les actions correspondantes.
3-4) Complter le GRAFCET dun point de vue de la partie oprative.
N de latche
Action donne par les
effets des actionneurs
Actionneur
correspondant
Capteur dtectant la fin
de laction0 Interdire le passage ................................. .................................
1Ouvrir la barrire
et interdire le passage................................. .................................
2 Autoriser le passage ................................. .................................
3 Interdire le passage ................................. .................................
4Fermer la barrire
et interdire le passage ................................. .................................
0
1
2
3
4
-
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CHAPITRE 1Analyse fonctionnelle
dun systme technique
Leon n5 :
Rfrence programme, objectifs spcifiquesDcrire le fonctionnement dun systme technique laide dun GRAFCETdun point de vue de la PO et/ou de la PC.
Objectifs spcifiques de la squenceDcrire le fonctionnement dun systme technique laide dun GRAFCETdun point de vue de la partie commande
Prrequis- GRAFCET dun point de vue du systme- GRAFCET dun point de vue de la P.O.
- Elments dun systme technique (capteurs, actionneurs et practionneurs)Connaissances nouvelles
GRAFCET dun point de vue de la partie commande.Documents et matriels utiliss
- Perceuse automatique ou maquette didactique- Monte charge + micro-ordinateur + logiciel- Maquettes ou dossiers techniques de quelques systmes automatiss.
Critres dvaluation- Le fonctionnement dun systme technique est correctement dcrit par un GRAFCETdun point de vue de la P.C
40
Le GRAFCET dun point de vue
de la partie commande
( Le GRAFCET P.C. )
1412
M2M1
C1
C2
S2
S1
S3
S4
S5
14
12
Tapis dvacuation
Tapis
darrive
Pice
Bande de transfert
-
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Analyse fonctionnelle dun systme techniqueChapitre 1
41
Le GRAFCET dun point de vue
de la partie commande
I- ACTIVITE DE DECOUVERTESystme technique : Poste automatique de pliage
1 - Description :
Le systme ci-dessous, permet de plier automatiquement des pices en tle, cesystme se compose de :
Un dispositif de transfert. Un dispositif de pliage. Un dispositif dvacuation.
14
12
14
12
Poinon P
Matrice
Tles plies
M2
M1
C1
C2
Stockage despices en tle
Tles plier
Tapis roulant
Contacteur KM
Moteur lectrique M
S0
l10
l11
l
20
l21
S1
Automate
-
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SECURITELes tles plies par ce systme prsententdes artes vives et risquent de tomber
pendant lvacuation.
1) Quels sont les dangers prvus ?2) Quelles sont les prcautions prendre ?
Analyse fonctionnelle dun systme techniqueChapitre 1
42
2 - Fonctionnement :
Un appui sur le bouton poussoir dpart cycle S0 entrane :- Le transfert de la pice en tle par le tapis : grce un moteur M command par
un contacteur KM jusqu' laction sur le capteur S1.- Le pliage de la pice en tle : descente et monte du poinon P par le vrin C1(vrin pneumatique double effet) command par un distributeur M1.- Lvacuation de la pice : rotation de la matrice autour de son axe darticulationpar le vrin C2 (vrin pneumatique double effet) command par un distributeur M2.
3 - Travail demand :
3-1) Mettre une croix devant llment observ dans la zone de la P.C. du systme(lment recevant lordre ou lment envoyant linformation).
KM S0 M S1 M1 l10
M2l
11l
20 C1l
21 C2
N dela tche
Action donne par leseffets des actionneurs
Actionneurcorrespondant
Practionneurcorrespondant
Capteur dtectantla fin de laction
0 Attendre ........................... ........................... ................................
1 Transfrer la pice ........................... ........................... ................................
2 Faire descendre lepoinon pour plier la pice ........................... ........................... ................................
3 Faire monter le poinon ........................... ........................... ................................
4Faire tourner la matricepour vacuer la pice
........................... ........................... ................................
5Faire retourner la matrice
sa position initiale........................... ........................... ................................
3-2) Complter le tableau suivant, en indiquant les lments technologiques.
-
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Analyse fonctionnelle dun systme techniqueChapitre 1
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II - ACTIVITES DE TRAVAUX PRATIQUES
Activit 1
Systme technique : " Poste automatique de transfert des pices "
1 - Prsentation :
Cest un systme permettant le transfert des pices dun endroit un autre.
2 - Fonctionnement :
Le systme est au repos, la prsence dune pice sur le banc de transfert amene parle tapis darrive et dtecte par le capteur S1 entrane le transfert de la pice par :
a/ Son dplacement vers la gauche qui est assur par le vrin C1 command parle distributeur M1 puisb/ Son dplacement vers le tapis dvacuation qui est assur par le vrin C2command par le distributeur M2.
Remarques : Le dplacement de la pice sur les tapis darrive et dvacuation nefait pas partie de notre tude.
3 - Travail demand :
3-1) Mettre une croix devant llment observ dans la zone de la P.C. du systme.
M2 S3 M1 S2 S1
S5 C1 S4 C2
1412
M2M1
C1
C2
S2
S1
S3
S4
S5
14
12
Tapis dvacuation
T
apis
darrive
Pice
Bande de transfert
-
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Analyse fonctionnelle dun systme techniqueChapitre 1
44
3-2) Identifier les lments technologiques ralisant les actions correspondantes.
3-3) Complter le GRAFCET dun point de vue de la partie commande.
N dela tche
Action donne par leseffets des actionneurs
Actionneurcorrespondant
Practionneurcorrespondant
Capteur dtectantla fin de laction
0 Attendre ................................
1Faire dplacer la pice
vers la gauche........................... ........................... ................................
2Faire dplacer la pice
vers le tapis dvacuation........................... ........................... ................................
3Faire reculer
la tige de vrin C2........................... ........................... ................................
4Faire reculer
la tige de vrin C1........................... ........................... ................................
0
1
2
3
4
-
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Analyse fonctionnelle dun systme techniqueChapitre 1
45
Activit 2
Systme technique : " Trmie doseuse "
1 - Prsentation :
Une trmie doseuse est destine doser puis charger les produits en poudre dansdes boites.
2 - Fonctionnement :
Le systme est au repos, la prsence dune boite vide sous la trmie est dtectepar un capteur S ( dtecteur photo-lectrique ); ce qui provoque le dpart du cycle.
- Pour prparer une dose du produit
Le clapet 2 avance pour fermer le doseur par le vrin C2 (vrin pneumatique double effet) command par le distributeur M2. Le clapet 1 recule pour laisser couler le produit dans le doseur durant 10s par levrin C1 (vrin pneumatique double effet) command par le distributeur M1, puisavance pour fermer de nouveau la trmie.- Lorsque la dose est prte, le clapet 2 recule et libre le produit qui descend pargravit dans la boite et le systme revient au repos.
Remarques :Le dplacement des boites par le tapis roulant ne fait pas lobjet denotre tude.
TrmieProduit
Clapet 1
Doseur
Moteur M
Contacteur KM
Boite
Tapis roulant
14 12
14 12
M1
C1
C2
l10l11
l20 l21
S
M2
Clapet 2
-
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Analyse fonctionnelle dun systme techniqueChapitre 1
46
3 - Travail demand :
3-1) Mettre une croix devant llment observ dans la zone de la P.C. du systme.
3-2) Identifier les lments technologiques ralisant les actions correspondantes.
M2 l11 M1 l21 l20S C1 l10 C2
N dela tche
Action donne par leseffets des actionneurs
Actionneurcorrespondant
Practionneurcorrespondant
Capteur dtectantla fin de laction
0 Attendre ................................
1 Faire avancer le clapet 2 ........................... ........................... ................................
2Faire reculer le clapet 1 ........................... ........................... ................................
3 Attendre 10s Temporisateur T T t / 3 / 10s
4 Faire avancer le clapet 1 ........................... ........................... ................................
5 Faire reculer le clapet 2 ........................... ........................... ................................
0
1
2
3
4
5
3-3) Complter le GRAFCET dun point de vue de la partie commande.
-
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Analyse fonctionnelle dun systme techniqueChapitre 1
47
Activit 3
Systme technique : Monte charge 3 niveaux
1 - Prsentation :
Le systme ci-dessous reprsente une maquette de monte charge permettant letransfert dune charge dun tage un autre.
Le monte charge est compos dun axe linaire motoris par un moteur courantcontinu positionn verticalement, et dun botier support contenant les alimentationset le pupitre de commande.
Laxe motoris reprsente la partie mobile du monte-charge.Trois capteurs de fin de course permettent de dtecter la prsence du plateau
lun des trois tages.Cette maquette a pour but dinitier les lves au GRAFCET et la mise en uvre
dun constituant programmable.
2 - Fonctionnement :Au repos la cabine du monte charge est au niveau 0(elle est suppose charge).
Une impulsion surS1 entrane la monte de la cabine jusqu'S4 o elle marque un temps darrt de 60s rserv ladcharge puis elle descend vers le niveau 0 (S3 actionn).- KM1 est un practionneur qui commande le moteur dansle sens M+ pour raliser la monte de la cabine.- KM2 est un practionneur qui commande le moteur dansle sens M- pour raliser la descente de la cabine.- H0, H1 et H2 : sont des lampes de signalisation quiinforment lutilisateur du niveau de la cabine.
S5
S4
S3
-
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Analyse fonctionnelle dun systme techniqueChapitre 1
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3- Travail demand :
3-1) Mettre en uvre et simuler le fonctionnement du systme " monte charge ".3-2) Mettre une croix devant llment observ dans la zone de la P.C. du systme.
3-3) Complter le tableau didentification des lments technologiques :
3-4) Complter le GRAFCET dun point de vue de la partie commande :
N dela tche
Action donne par leseffets des actionneurs
Actionneurcorrespondant
Practionneurcorrespondant
Capteur dtectantla fin de laction
0 Attendre H0 ................................
1 Monter la cabine auniveau 1 ........................... ........................... ................................
2 Attendre 60s au niveau 1Temporisateur T
H1T t / 2 / 60s
3Descendre la cabine au
niveau 0........................... ........................... ...........................
0
1
2
3
KM1 S5 M S4 H2 S0
S3 S2 KM2 S1 H0 H1
-
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Analyse fonctionnelle dun systme techniqueChapitre 1
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Activit 4
Systme technique : Monte charge 3 niveaux
1 - Mise en situation :
Le systme ci-dessous reprsente la maquette de monte charge tudie danslactivit prcdente.On dsire remplacer le cycle de fonctionnement par un autre dcrit par le
GRAFCET dun point de vue du systme suivant :
10
20
30
40
50
60
Attendre au niveau 0
Appel ltage 1 et charge au niveau 0
Faire monter la charge au niveau 1
Charge au niveau 1
Attendre 60s au niveau 1
Temps 60s coul
Faire monter la charge au niveau 2
Charge au niveau 2
Attendre au niveau 2
Appel ltage 0
Faire descendre la charge au niveau 0
Charge au niveau 0
-
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Analyse fonctionnelle dun systme techniqueChapitre 1
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- Tableau des affectations relatif au logiciel " MENTOR GRAF " :
2 - Travail demand :
2-1) Complter les GRAFCET dun point de vue de la partie commande :a) En adoptant les symboles normaliss.b) En adoptant les Label utiliss par le logiciel dexploitation du systme monte charge.
Dsignation Symboles normaliss Label " MENTOR GRAF "
Monter la charge KM1 CM
Descendre la charge KM2 CDAttendre T Laisser la case vide
Niveau 0 atteint S3 ex 17
Niveau 1 atteint S4 ex 15
Niveau 2 atteint S5 ex 13
Appel ltage 0 S0 ae0
Appel ltage 1 S1 ae1
Appel ltage 2 S2 ae2
Attendre au niveau 0 H0 L0
Attendre au niveau 1 H1 L1
Attendre au niveau 2 H2 L2
10
20
30
40
50
60
H0
H2
H1 T
S.S3
S0
10
20
30
40
50
60
CM
CM
ex17
-
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Analyse fonctionnelle dun systme techniqueChapitre 1
51
2-2) On demande de programmer ce GRAFCET sur micro-ordinateur en utilisant lelogiciel " MENTOR GRAF "et de simuler le fonctionnement.
3 - Mode oprateur :
3-1) Lancer le logiciel mentor en double cliquant sur licne :- Lcran de lditeur apparat :
3-2)Activer lcran de lditeur en cliquant sur licne :
3-3) Dessiner le GRAFCET
Les outils usage gnral du logiciel " MENTOR GRAF " sont donns par lesdiffrentes icnes suivantes
Dplacer
Effacer un symbole
Relier des symboles
Editer un texte
-
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Analyse fonctionnelle dun systme techniqueChapitre 1
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Les symboles de GRAFCET utiliss par le logiciel " MENTOR GRAF " sont :
3-4) Slectionner licne relative au symbole dsir (exemple tape initiale) ,pointer la sourie lendroit o on veut placer le symbole et cliquer sur le boutongauche de la sourie.
3-5)A la fin de ldition des tapes et des transitions, fermer le GRAFCET par unboucle de retour :
- Slectionner le point de dpart.- Donner la position de la ligne de retour ( gauche du GRAFCET).- Slectionner le point darriv .
3-6) Numroter les tapes : slectionner puisEditer Numration
tape initiale
tape
transition retour
-
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Analyse fonctionnelle dun systme techniqueChapitre 1
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3-7) Dfinir les actions et les rceptivits :
- Slectionner licne relative pour diteur de texte :
- Cliquer sur la case de lactivit ou sur la transition (exemple activit de ltapeinitiale) :Slectionner puis , choisir laction correspondanteL0 et rpondre toujours par
3-8) Vrifier le GRAFCET et simuler le fonctionnement :
- Slectionner et choisir- Un autre menu saffiche, activer les fentres : et .- Donner les conditions dvolution du GRAFCET sur les variables dentre etobserver le fonctionnement.
3-9) Vrifier le fonctionnement sur la maquette du monte charge.
Ajouter
Gnrer SimulerVariables
Liste des actionsOK
Animer
-
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Analyse fonctionnelle dun systme techniqueChapitre 1
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EVALUATION FORMATIVE
Systme propos : Systme de dcapage par immersion
a) Mise en situation :
Le systme prsent ci-dessous sert nettoyer des pices mtalliques pour lesprparer la peinture. Cette opration est ralise par immersion de ces picesdans un produit dcapant.
b) Constitution du systme :
Le systme est constitu par : Un automate programmable et un pupitre de commande. Une unit de dplacement de la pice verticalement et horizontalement. Une cuve contenant un produit dcapant.
c) Fonctionnement :
Laction sur le bouton de dpart cycle S0 au niveau du pupitre provoque dans lordre :- Le transfert de la pice dcaper La monte de la pice dcaper : Mouvement vertical anim par le moteurM1commande par le contacteurKM11jusqu laction sur le capteurS2 . Le dplacement de la pice dcaper vers la droite : Mouvement horizontalanim par le moteurM2 command par le contacteurKM12jusqu laction surle capteurS4.
Cuve de produitdcapant
Zone de chargement Zone de dcapage Zone de dchargement
PupitreS0
S6
S1
S2
S3 S4 S5
M1
M2
-
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Analyse fonctionnelle dun systme techniqueChapitre 1
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La descente de la pice dcaper : Mouvement vertical anim par le moteurM1command par le contacteurKM21jusqu laction sur le capteurS1.
- Limmersion de la pice dans la cuve de produit dcapant pendant un temps de5 mn : assur par un temporisateurT.
- Le transfert de la pice dcape dans lordre:
La monte de la pice dcape : Mouvement vertical anim par le moteur M1command par le contacteurKM11jusqu laction sur le capteurS2 .
Le dplacement de la pice dcape vers la droite : Mouvement horizontal anim parle moteurM2 command par le contacteurKM12jusqu laction sur le capteurS5.
La descente de la pice dcape : Mouvement vertical anim par le moteur M1
command par le contacteurKM21jusqu laction sur le capteurS1.- Attendre pour dcharger la pice dcape.
Aprs dchargement loprateur actionne un bouton poussoir S6 pour faireretourner le systme sa position initiale (Le mouvement horizontal vers la gaucheest assur par le moteurM2 command par le contacteurKM22).
N.B. : - Le chargement et le dchargement de la pice est manuel.
- M1, M2 : deux moteurs lectriques deux sens de marche : M1+ : Pour raliser lopration de la monte.
M1- : Pour raliser lopration de la descente. M2+ : Pour raliser lopration du dplacement vers la droite. M2- : Pour raliser lopration du dplacement vers la gauche.
Travail demand :
1) Complter les tches dcrivant le fonctionnement du systme, sans prciser latechnologie utilise :
- Tche 0 : Attendre pour charger la pice.
- Tche 1 : ................................................................................................................
- Tche 2 : Immerger la pice dans la cuve de produit dcapant pendant 5mn.
- Tche 3 : ................................................................................................................
- Tche 4 : Attendre pour dcharger la pice.
-
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Analyse fonctionnelle dun systme techniqueChapitre 1
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2) Complter le tableau suivant en indiquant les tches ainsi que leurs conditionsde dbut et de fin.
N de latche
Dsignation
de la tche
Condition de dbut
de la tche
Condition de la fin
de la tche0
Attendre pour chargerla pice
.................................
...................................................................................................
1..........................................................................................................
.................................
.................................Pice transfre dans la
cuve de dcapage
2Immerger la pice dans la cuve de
produit dcapant pendant 5mn..................................................................
.................................
.................................
3..........................................................................................................
.................................
.................................Pice transfre dans lazone de dchargement
4 Attendre pour dchargerla pice
.................................
...................................................................................................
4) Complter les GRAFCET dun point de vue de la partie oprative et dun pointde vue de la partie commande.
0
1
2
3
4
3) Complter le GRAFCET dun point de vue du systme relatif au fonctionnementdonn.
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Analyse fonctionnelle dun systme techniqueChapitre 1
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GRAFCET dun point de vue de la P.O. GRAFCET dun point de vue de la P.C.
0
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3
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9
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CHAPITRE 2Dfinition graphique
dun produit
Leon n1 : Le dessin densemble
Rfrence programme, objectifs spcifiques :Lire un dessin densemble.Objectif de la squence :
- Dcrire le fonctionnement des mcanismes.- Lire un dessin densemble.
Prrequis :- Liaisons mcaniques.- Projection orthogonale.- Coupe simple.
Connaissances nouvelles :Consolider les connaissances sur la lecture dun dessin densemble.
Documents et matriels utiliss :- Mini-perceuse avec support.- Coupe tubes.- Perforatrice.- Dessin densemble du poussoir pour capteur de position de porte.
Critres dvaluation :- Lecture dun dessin densemble rappele correctement.- Diffrentes activits pratique russies.
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Dfinition graphique dun produitChapitre 2
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En observant le fonctionnement du systme technique " mini-perceuse avecsupport ", complter le modle fonctionnel suivant :
Activit 1 :Systme technique : Mini perceuse avec support 1 -Analyse fonctionnelle :
Fonctions Solutions Composants Repres
Fixer la mini-perceusesur son support. Assurer une liaison encastre-ment par pincement. Collier.................................. 1514
Rgler en hauteurla mini-perceuse
Positionner la mini-perceuse.Support.................................
15
Maintenir en position la mini-perceuse
Guide......................................................................................................
1012
...................
...................
Assurer la descente de lamini- perceuse
Transmettre lnergie fourniepar lutilisateur au support (1).
Levier........................ (3+17+18+4)
Guider en translation le sup-port (1).
................................... .......................
Lier le collier (15) au support(1).
................................... .......................
Assurer le retour de lamini-perceuse
Utiliser un lment lastique. ................................... .......................
Plaques
Plaques
Mini-perceuse avec support
2 - Lecture du dessin densemble
Le dessin densemble
-
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Dfinition graphique dun produitChapitre 2
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ECHELLE 1:2
ETABLISSEMENT
MINI - PERCEUSEAVEC SUPPORT
Nom :
Date :
Numro : 00
-
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Dfinition graphique dun produitChapitre 2
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ECHELLE : 1:2
ETABLISSEMENT
MINI - PERCEUSEAVEC SUPPORT
Nom :
Date :
Numro : 00
19 1 Mini-perceuse Fournie
18 1 Poussoir C25 Acier17 1 Tige C35 Acier
16 1 Plaque support PF 21 Plastique
15 1 Collier Al Si 12 Alliage
daluminium
14 1 Vis C HC,M4-20 NF E 25-125
13 1 Ecrou oreilles, M6
12 1 Bague paule C35 Acier
11 1 Goujon M6-30,bm 20
10 1 Guide Al Si 12 Alliagedaluminium
9 1 Vis C HC,M4-12 NF E 25-125
8 1 Vis C HC,M6-16 NF E 25-125
7 1 Rondelle plate M6 U NF E 25-518
6 1 Rondelle spciale C35 Acier
5 1 Colonne C35 Acier
4 1 Goupille cylindrique 2 - 8 NF E 24-475
3 1 Levier C25 Acier
2 1 Ressort 51 Cr V4 Acier
1 1 Support Al Si 12 Alliagedaluminium
Rep Nb Dsignation Matire Rfrence
SECURITEDans une opration de perage, le
foret tourne une grande vitesse etlutilisateur doit maintenir la plaque.
Que risque - t - on ?Que faut - il prvoir ?
-
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ECHELLE : 1:1
ETABLISSEMENT
COUPE TUBESNom :
Date :
Numro : 00
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Dfinition graphique dun produitChapitre 2
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ECHELLE : 1:1
ETABLISSEMENT
COUPE TUBESNom :
Date :
Numro : 00
Activit 2 : COUPE TUBES
11 2 Coulisseau EN AB-43 000 Alliage daluminium
10 1 Axe de galet C22 Acier
9 2 Galet EN AB-43 000 Alliage daluminium
8 2 Goupille lastique, paisse 4-8 NF E 25-475
7 1 Lame 100 Cr 6 Acier
6 1 Molette 100 Cr 6 Acier
5 1 Vis C S,M4-14 NF E 25-127
4 1 Vis C S,M4-14 NF E 25-127
3 1 Corps EN AB-43 000 Alliage daluminium
2 1 Vis de manvre C35 Acier1 1 Bouton de manvre PF21 Plastique
Rep Nb Dsignation Matire Rfrence
SECURITELes tubes de canalisation en cuivre cou-ps par ce coupe tubes prsentent desarrtes vives, dou le risque de blessurede la peau de lutilisateur.Faire une recherche par binme pourdterminer les remdes possibles.
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Dfinition graphique dun produitChapitre 2
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1- Prsentation :
Le coupe tubes permet de couper les tubes decanalisation en cuivre.
2- Travail demand :
A) Analyse fonctionnelle :
En se rfrant au coupe tubes accompagnde son dessin densemble page 62, expliquerbrivement comment seffectue lopration dedcoupage.
.......................................................................................................................
B) Lecture de dessin densemble :
a- En se rfrant au dessin densemble de coupe tubes page 62, complter surla vue clate ci-dessous les six repres non indiqus.
-
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Dfinition graphique dun produitChapitre 2
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b- Le coupe tubes est compos de six classes dquivalence cinmatique(A, B, C, D ,E et F).
A = {3,5,8} ; B = {4,10,11} ; C = {1 ;2} ; D = {6} ; E = {9} ; F = {9}.
Indiquer sur le graphe de liaisons ci-dessous les noms des liaisons entre lesclasses et complter le schma cinmatique du coupe tubes.
c- Justifier le choix du matriau du corps (3) ............................................................................................................................................................................................................................
d- Quel est le rle des galets (9) ?
.
..........................................................................................................................................................................................................................
e- Pourquoi le coulisseau (11) est il en deux parties ?
...........................................................................................................................................................................................................................
-
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Dfinition graphique dun produitChapitre 2
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ECHELLE : 1:1
ETABLISSEMENT
PERFORATRICENom :
Date :
Numro : 00
9 2 Goupille de positionnement Stubs Acier
8 1
7 1 Bouton PF 21 Plastique
6 1 Poinon C 60 Acier
5 1 Rondelle plate M 6 U NF E 25-514
4 1 Anneau lastique pour arbre, 6 x 1,5 NF E 22-163
3 1 Ressort 51 Cr V4 Acier
2 1 Corps S235 Acier1 1 Socle S235 Acier
Rep Nb Dsignation Matire Rfrence
Activit 3 : PERFORATRICE
-
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Dfinition graphique dun produitChapitre 2
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2-3- Complter la nomenclature en dsignant llment repre (8).
3) Etude technologique:
- Quelle est la fonction de llment repre (8) ?.........................
- Relever sur le dessin densemble de la perforatrice page 66 la course du poinon (6)..........................
- Quelle est la fonction du ressort repre (3) ?
.........................
- Pourquoi le poinon (6), les goupilles de positionnement (9) et la vis (8)ne sont - ils pas hachurs sur la coupe A-A ?.........................
- Quelle est lpaisseur maximale des feuilles quon peut perforer ?............
1) Description :
La perforatrice reprsente ci-contre permet de perforerdes feuilles pour les mettre dans des classeurs anneaux.
2) Lecture du dessin densemble:
2-1- Colorier sur le dessin densemble de la perforatricepage 66:
- Les pices mobiles par rapport au socle (1) en vert.- Les pices fixes en rouge.
2-2- Complter le schma technologique relatif la position basse.
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Dfinition graphique dun produitChapitre 2
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EVALUATION FORMATIVESystme propos :
POUSSOIR POUR CAPTEURDE POSITION DE PORTE
1) Fonction :
Cet appareil fait partie dun dispositif de scurit des trains. Le conducteur doit, eneffet, tre certain que les portes sont fermes avant le dpart.
Ce dispositif permet de fermer le circuit lectrique lorsque toutes les portes sontfermes.
2) Description :
Le poussoir est solidaire dun longeron soutenant la carrosserie du wagon. Le cap-teur est fix sur ce mme longeron. Une ferrure en pente est solidaire de la porte. Elle
apparat sur le schma explicatif prcdent comme une surface incline en contactavec le galet (3).
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Dfinition graphique dun produitChapitre 2
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ECHELLE : 1:1
ETABLISSEMENT
POUSSOIRE POURCAPTEUR DE
POSITION DE PORTE
Nom :
Date :
Numro : 00
9 2 Anneau lastique pour arbre, 14 x 1 NF E 22-163
8 1 Vis C HC tton long, M6-10 NF E 25-125
7 1 Ecrou Hm,M6 NF E 25-401
6 1 Vis H, M6 - 25 NF E 25-112
5 1 Ressort 51 Cr V4 Acier
4 1 Axe C60 Acier
3 1 Galet C60 Acier
2 1 Tige C22 Acier1 1 Corps EN-GJL-150 Fonte
Rep Nb Dsignation Matire Rfrence
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Dfinition graphique dun produitChapitre 2
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3) Analyse fonctionnelle :
En se rfrant au schma explicatif page 68, complter le schma fonctionnel dusystme en indiquant les principaux lments fonctionnels.
4) Etude technologique :
a- En se rfrant au dessin densemble page 69, complter le tableau suivant encochant la bonne case pour donner ltat de la porte et la position de la tige (2).
b- Relever sur le dessin densemble la course maximale de la tige (2)................................................................................................................................................................................................................................................................c- Nommer lorgane qui limite cette course................................................................................................................................................................................................................................................................
d- Quel est le rle du ressort (5) ?
...............................................................................................................................................................................................................................................................e- Quel est le rle de lcrou (7) ?...............................................................................................................................................................................................................................................................
f- Sur la vue de face en coupe A-A, repasser en couleur les surfaces qui assurentle guidage en translation de la tige (2)................................................................................................................................................................................................................................................................
Porte Tige (2)
Ouverte Ferme Position basse Position haute
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CHAPITRE 2Dfinition graphique
dun produit
Leon n2 : La cotation fonctionnelle
Rfrence programme, objectifs spcifiques :- Identifier les conditions fonctionnelles sur un dessin densemble.- Dterminer et calculer une cote fonctionnelle.- Placer une cote fonctionnelle sur un dessin de dfinition.
Objectif de la squence :- Inscrire les cotes tolrances.- Identifier les conditions fonctionnelles sur un dessin densemble.- Tracer les chanes de cotes.- Dterminer et calculer une cote fonctionnelle.- Placer une cote fonctionnelle sur un dessin de dfinition.
Prrequis :- Lecture dun dessin densemble.- Dessin de dfinition des pices mcaniques.
Connaissances nouvelles :- Les cotes conditions.- Traage et calcul des cotes fonctionnelles.
Documents et matriels utiliss :- Mini-perceuse avec support.- Coupe tubes.- Dessins densemble du tiroir, du poussoir pour capteur de position de porteet de la poulie de transmission.
Critres dvaluation :- Chanes minimales de cotes correctes.- Equations et calculs corrects.- Cotes fonctionnelles, indiques sur le dessin de dfinition correctes.
T4
-
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Dfinition graphique dun produitChapitre 2
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I - ACTIVIT DE DCOUVERTE :
1) Mise en situation :
Le dessin ci-contre reprsente un tiroir de table. Il est constitu :
- dun support (1).- dun montant (2).- dune table (3).
2) Travail demand :
a- La liaison entre le montant (2) et le
support (1) est une liaison glissire.Daprs le dessin ci-contre, le montant(2) peut-il translater facilement ?
............................................................................................................................
...................................................................................................................................
............................................................................................................................
...................................................................................................................................
b- Pour que le tiroir puisse translater par rapport la table (3) et le support (1), quefaut-il avoir entre les pices (1) et (2) ?
............................................................................................................................
...................................................................................................................................
............................................................................................................................
...................................................................................................................................
c- Sur le dessin partiel ci-dessous, complter les limites du montant (2).
La cotation fonctionnelle
Tiroir de table
-
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Dfinition graphique dun produitChapitre 2
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Activit 1 : Mini-perceuse avec support
1) Tracer les chanes minimales de cotes qui installent les conditions " Ja " et " Jb ".
2) Ecrire les quations donnant :
3) Calculera12 et b1, sachant que :
4) Reporter les cotes fonctionnelles obtenues sur les dessins de dfinition despices ci-dessous.
JaMax =.
Jamin =.
JbMax =
Jbmin =.
a12 Max =
a12 min =
b1 Max =
b1 min =
a12 =
b1 =
II - ACTIVITS DE TRAVAUX PRATIQUES :
-
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Dfinition graphique dun produitChapitre 2
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Activit 2 : Coupe tubes
On donne ci-contre le dessin partieldun coupe tubes.
Travail demand :
1) Tracer sur ce dessin les chanesde cotes relatives aux cotesconditions Ja et Jb.
2) Reporter les cotes fonctionnellessur les dessins des pices donnesci-dessous.
3) Calculer les cotes limites de a10 sachant que :
............................................................................................................................
..................................................................................................................................
............................................................................................................................
..................................................................................................................................
............................................................................................................................
..................................................................................................................................
..................................................................................................................................
-
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Dfinition graphique dun produitChapitre 2
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Activit 3 : Poussoir pour capteur de position de porte
1) Tracer la chane minimale de cotes qui installe la condition Ja .
2) Ecrire les quations donnant :
JaMax=......................................................................................................................
Jamin=......................................................................................................................
3) Calculera4 sachant que : Ja = 1 ; a9 = a9 = 2 ; a2 = 50
a4Max =....................................................................................
a4min =.....................................................................................
4) Reporter la cote fonctionnelle obtenue sur le dessin de dfinition de laxe (4).a4 =
0+ 0,060
0,5 0,1
-
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Dfinition graphique dun produitChapitre 2
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EVALUATION FORMATIVESystme propos :
POULIE DE TRANSMISSION1) Mise en situation :
Le dessin ci-contre reprsenteun tendeur de courroie constituessentiellement par une poulie (3)guide en rotation sur laxe (2).
2) Travail demand :
a- Donner lutilit de chaque cote condition donne sur le dessin ci-dessus.
Ja: .............................................................................................................................
Jb : ............................................................................................................................Jc : ............................................................................................................................
b- Tracer les chanes de cotes relatives aux cotes conditions Ja, Jb et Jc.
c- Reporter sur le dessin de dfinition de laxe (2) les cotes fonctionnelles trouves.
d- En se rfrant la chane de cotes relative la cote condition Jb, calculer la cote
fonctionnelle b2 sachant que : 0,5 Jb 1,5 ; b1 =150,1
....................................................................................................................................
....................................................................................................................................
....................................................................................................................................
...................................................................................................................................
-
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CHAPITRE 2Dfinition graphique
dun produit
Leon n3 : Le dessin de dfinition
Rfrence programme, objectifs spcifiques :- Reprsenter une pice extraite dun dessin densemble.
Objectif de la squence :- Rappeler la projection orthogonale.
Prrequis :- Lecture dun dessin densemble.- La coupe simple.
Connaissances nouvelles :- Consolider les connaissances sur la reprsentation graphique dune pice.
Documents et matriels utiliss :- Mini-perceuse avec support.- Micro-ordinateur + logiciel " AutoSketch ".- Dessins densemble dun bouton poussoir et dune bride hydraulique.
Critres dvaluation :- La reprsentation graphique dune pice rappele correctement.- Diffrentes activits pratiques russies.
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Dfinition graphique dun produitChapitre 2
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