Livre de Cours 2sc

7/22/2019 Livre de Cours 2sc

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TECHNOLOGIE

Manuel de cours

Les auteurs

REPUBLIQUE TUNISIENNEMINISTERE DE LEDUCATION

Centre National Pdagogique

2me

Sciences

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


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4

1Je lis le texte.

Jobserve les photographies,

les schmas, les dessins et lestableaux.

2Je cherche en comprendre le

sens. Dans cet exercice,Je cherche la dfinition des

mots difficiles comprendre.

3Je repre dans le texte toutesles informations qui me sont

donnes( par exemple en les

soulignant ou en les coloriantou en les recopiant sur le

brouillon).Ici les informations sont

colories en jaune.

4Je repre dans le texte tout ce

qui mest demand (parexemple en le soulignant ou

en le recopiant sur lebrouillon).Ici ce qui mest demand est

soulign en rouge

5A partir de ce que je sais, jecherche faire le lien entre

ce que lon me donneet ce que lon me demande.

6Je rdige lexercice au propre.

Jutilise les instruments dedessin au besoin.

7Je vrifie que mes rsultats,

mes rponses :- rpondent bien la

question pose,- ont bien lunit

convenable,- sont conformes la

norme en vigueur.

a)A partir du schma lectrique, dterminer lquation logique de KM.

b) Reprsenter le logigramme de lquation logique de KM avec des oprateurslogiques NI deux entres.

Exercice

Systme : Coupe-pain

Description :

Ce systme permet de couper le pain en tranches. Ilest utilis dans les units de restauration forte capa-cit daccueil, aussi bien en restauration social quenrestauration commerciale.

Fonctionnement :

* La prsence du pain dans la goulotte dtecte parun capteurS0 et laction sur un bouton poussoirS1entranela mise en marche du systme (la coupe du pain entranches M = 1).* Laction sur un bouton poussoir S2 arrte le systme.

24v

O

V

SO

KM2

M

S1

S2

KMKM1

220v

KM = S0.S2. ( S1 + KM ) = S0.S2. ( S1 + KM )

S0 .+ S2 . ( S1 + KM )

= S0 .+ S2 + ( S1 + KM ) = [{( S0 0 ) ( S2 )} ] [ S1 KM ]

KM = S0. S2 ( S1 + KM )

S2 S1 S0

KM1

11

1

1

Japprends faire un exercice


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6

Chapitre 1

La modlisationdun systme technique

Modliser un systme technique consiste lui donner une reprsentation graphique quinumre les quatre ensembles dlments ci-dessous en les distinguant les uns des autreset en montrant les relations entre elles :

La fonction globale, qui apporte la valeur ajoute la matire duvre.Les lments constitutifs (le ou les processeurs) qui sont inclus dans la frontire et quisupportent la fonction globale.La matire duvre sur laquelle sexerce son action.Les donnes de contrle, qui provoquent ou modifient la mise en uvre de la fonction.

DC

C R EW

Le (s) processeur(s)

FGA-0 SS

MOSMOE

- MOE : Matire doeuvre entrante- MOS : Matire doeuvre sortante

- DC : Donnes de contrle- Le (s) processeurs : Support de travail

- FG : Fonction globale- SS : Sorties secondaires

Contrainte

dnergie

Contrainte de

configuration

Contrainte

de rglage

Contrainte

dexploitation

I Rappel


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Analyse fonctionnelle dun systme technique

Exercice 1 : Machine laver

1- Description :

Le systme " machine laver " prsent ci-contrepermet lutilisateur dobtenir du linge propre partir du linge sale.Elle est constitue d :

un moteur lectrique ;un tambour ;un automate programmable

2- Travail demand :

Modliser le systme " machine laver "

3- Modlisation de la machine laver :

Machine laver

LAVERLE LINGE

Linge propre

Eaux uses

Bruit+chaleur

Information

A-0

Linge sale

Programme Rglage

Mise en marche + eau+ produits de lavageWe

II Exercices rsolus


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Chapitre 1

Exercice 2 : Store automatique

1- Description :

Le systme prsent ci-dessous permet de commander automatiquement un store de protection

solaire en tenant compte de lintensit du vent et de la luminosit.Il est quip de deux capteurs de dtection de la lumire solaire et du vent.Si la lumire solaire dpasse un certain seuil dintensit, le store descend. Si lintensitlumineuse diminue en dessous dun autre seuil, le store remonte.Linstallation est protge contre les vents intenses grce une mesure de son intensit quiprovoque la remonte du store partir dun seuil fix par loprateur.

Store Capteur

solaire

Capteurde vent

2- Travail demand :

Modliser le systme store automatique.

3- Modlisation du store automatique :

Store automatique

POSITIONNERLE STORE

Bruit

Store droul(ou enroul)

A-0

Programme Soleil +Vent

We Ordre

Store enroul(ou droul)


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Raliser les activits de travaux pratiques du manuel dactivits ( activits : 1, 2 et 3 ).

Complter la modlisation des systmes suivants.

Systme Modle fonctionnel

A-0

Aspirateur + oprateur

A-0

Strilisateur de biberons vapeur

A-0

Grille - pain

A-0

Yaourtire

III Activits de travaux pratiques

IV Exercice rsoudre


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Chapitre 1

La modlisation dun systme technique dresse linventaire de ses relations externes

Pour ltablir : Dfinirsa fonction globale par une expression comportant un infinitif. Seule la matire duvre qui doit tre reprsente par une flche double traits.

La modlisation ne donne pas lagencement des sous systmes ralisant les fonctions.

Je retiens lessentiel


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A-0

A0

FONCTIONGLOBALE

1 2

3

S.A.D.T signifie : System Analysis and Design Technic. Cette mthode a t mise au point

par la socit Softech aux Etats Unis.

Elle peut tre applique la gestion des entreprises et aux systmes techniques automatiss.

Leon n2 : Lanalyse descendante (SADT)

Chapitre 1

Analyse fonctionnelle

dun systme technique

Objectifs :

Identifier la fonction globale dun systme technique.Identifier les fonctions de service qui contribuent la satisfaction de lafonction globale


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12

Chapitre 1

1 - Activit de dcouverte

Raliser lactivit de dcouverte du manuel dactivits.

2 - Exemple introductif :

Sous station de rception par satellite des programmes TV.

a) Prsentation

La sous station de rception par satellite des programmes TV est constitue principalementpar :

Un tlviseurUn rcepteur-positionneurUne antenne parabolique

Lanalyse descendante

Antenne paraboliqueTlviseur

Rcepteur + positionneur

b) Modlisation du systme

Sous station de rception des programmes TV par satellite

Images et sons

Information dtat

BruitA-0

We

Programme Rglage

Consignes

Ondeslectromagntiques

Convertir les ondeslectromagntiquesen images et sons

IMise en situation


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c) Modlisation des sous-systmes

- Capter et Transformer :

- Traiter :

- Convertir :

Capter ettransformer

Ondeslectromagntiques

We Ordre de commande

Signal lectrique

Bruit

Antenne parabolique

A-0

Signal lectrique traiter

We Consignes

Signal lectrique trait

Information dtat

Ordre de commande

Programme Rglage

Rcepteur-positionneur

TraiterA-0

Signal lectriquetrait

We Rglage Consignes

Images et sons

Information dtat

Tlviseur

ConvertirA-0


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Chapitre 1

Lanalyse descendante permet de modliser et de dcrire graphiquement des systmesnotamment les flux de matire duvre en allant du plus gnral au plus dtaill.

1 - Dfinition :

2 - Description de la mthode utilise " SADT " :

Le modle SADT est constitu de boites et de flches tiquetes. Les boites reprsentent ladcomposition du problme en parties. Les flches relient et codifient les interfaces et (ou)les contraintes entre les boites.Le modle danalyse est constitu dune suite cohrente de diagrammes.

Le diagramme de plus haut niveau reprsente la fonction globale du systme.Chaque diagramme de niveau infrieur ne montre quune fonction partielle qui sintgre dansle diagramme de niveau suprieur.

3 - Convention de reprsentation :

Le systme global et son environnement sont reprsents par une seule boite appele"boite-mre" qui porte le numro de nudA-0 (lire a moins zro).La dcomposition de cette boite fait apparatre lactigramme de plus haut niveau qui porte lenumro de nudA0 ( lire a zro ) et qui comporte n boites appeles "boites-enfants".Chaque boite-enfant porte un numro (de 1 n) dans le coin infrieur droit.

A-0

A0

FONCTION

GLOBALE

21

3

PLUSGENERAL

PLUSDETAILLE

BOITEMERE A-0

DIAGRAMME ENFANTDE 1er NIVEAU A0

BOITEENFANT NO1

II Analyse descendante


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Dans le cas du systme "Sous station de rception des programmes TV par satellite", lanalysedescendante de niveauxA-0 etA0 en employant la mthode SADT est la suivante :

Sous station de rception des programmes TV par satellite

Convertir les ondeslectromagntiquesen images et sons

Image et sons

Bruit

Information dtatOndes

lectromagntiques

Programme RglageWe Consignes

A - 0

Programme RglageWe Consignes

Ondeslectroma-gntique

BruitCapter et

transformer1

Antenneparabolique

Traiter

2

Signal lectrique traiter

Ordre de commande

Imageset sonsConvertir

3

Tlviseur A0

Rcepteur -positionneur

Information dtat

Signal lectriquetrait


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Chapitre 1

Systme : Store automatique

Le systme de manuvre de store automatique est constitu par :Des capteurs pour capter le vent et le soleil.Une carte lectronique pour traiter les informations venant des capteurs et grer lesystme.Un tambour moteur permettant de drouler ou enrouler le store.

En se rfrant au modle fonctionnel A-0 du store, reprsenter lactigramme de niveau A0.

Store Automatique

POSITIONNERLE STORE Bruit


A-0

Programme Soleil+VentWe Ordre

Store enroul(ou droul)

III Exercice rsolu

Soleil + VentProgramme


Store(enroul ou droul)

Consignes

Information

Bruit

Energie lectriqueOrdre de client

Capter

1

Grer2

Manoeuvrerle store

3

Tambour moteurInformation position du store

Capteurs

Carte lectronique

A0


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17


Raliser les activits de travaux pratiques du manuel dactivits (activits : 1, 2, 3 et 4)..

1 - Cafetire lectrique

La cafetire lectrique permet de prparer du caf partir de leauet de la mouture (caf moulu). Elle est constitue essentiellement par :

Un rservoir de chauffage qui permet de chauffer leau.Un distributeur deau permettant de mettre en contact leau etle caf moulu.

Un filtre permettant de sparer le caf du rsidu.On donne le modle A-0 de la cafetire et on demande de complterlactigramme de niveau A0.

We OrdreRglage

Eau

Cafmoulu

Caf prpar

RsidusChaleur

Prparer du caf chaud

A-0

Cafetire lectrique

Rservoir de chauffage

Distributeur deau

Filtre A0

1

2

3

IV Activits de travaux pratiques

V Exercice rsoudre


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18

Chapitre 1

2 - Systme de dcapage par immersion

a) Mise en situation :

Le systme prsent ci-dessous sert nettoyer des pices mtalliques pour les prparer lapeinture. Cette opration est effectue par immersion de ces pices dans un produit dcapant.

b) Constitution du systme :

Le systme de dcapage par immersion est constitu d :

Un automate programmable et un pupitre de commande.Une unit de dplacement vertical et horizontal de la pice mtallique.Une cuve contenant un produit dcapant.

S3

S2

S1

Zone de chargement Zone de dcapage Zone de dchargement

M2

Cuve deproduit dcapant

M1

S4

S0

S6

S5

Pupitre


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20

Chapitre 1

Programme Rglage

Linge sale

Machine laver

Linge propre

Bruit et chaleurEaux uses

Information

Mise en marche + eau + produit de lavage

A-0

LAVERLE LINGE

We

1

2

A0

Programmateur

Tambour moteur


S.A.D.T est une mthode danalyse par niveaux successifs dapproche descriptive dunsystme quelconque.

Les principales rgles de S.A.D.T sont les suivantes :Chaque flche entrante ou sortante de la boite-mre doit se trouver sur le diagramme enfant.Les flches sont affectes dun label (tiquette) indiquant leur nature.


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Chapitre 1



Leon n3 : GRAFCET dun point de vue

du systme

Pour viter les risques de malentendus entre le rdacteur du cahier des charges et le concepteur

de lautomatisme, lAFCET* a cre le GRAFCET (Graphe de Commande Etape Transition)

qui formalisme la reprsentation dun cycle de systme automatique.

* AFCET :Association Franaise pour la Cyberntique conomique et Technique.

Attendre

Mise en marche

Pice serre

Pice perce

Pice desserre

Serrer la pice percer

Percer la pice

Desserrer la pice perce

0

1

2

3

Objectifs :

Dcrire le fonctionnement dun systme technique laide dun GRAFCETdun point de vue de la P.O. et / ou de la P.C


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22

Chapitre 1

Le GRAFCET (Graphe de Commande Etape/Transition) est le plus utilis des outils de

description du fonctionnement des systmes automatiss squentiels.La description par loutil GRAFCET est fonction du point de vue selon lequel un observateursimplique dans le fonctionnement du systme. On distingue trois points de vues :

GRAFCET dun point de vue du systme. GRAFCET dun point de vue de la partie oprative PO. GRAFCET dun point de vue de la partie commande PC.

Grafcet dun point de vuedu systme

Je vois le

systmeJe vois la

PC

Je vois la

PO

PC PO

Practionneurs

Capteurs

GRAFCET DUN POINT DE VUE DU SYSTME :

Premire approche d'un systme automatis, c'est un graphe de coordination des tchesopratives et qui ne prcise pas la technologie utilise.Les actions sont dfinies par un verbe l'infinitif.Les rceptivits sont dfinies par une expression avec participe pass.

I Activit de dcouverte

II Rappel



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SITUATION DE LOBSERVATEUR

Lobservateur est extrieur au systme. Le systme

peut trs bien ne pas avoir dexistence physique :La description reste trs abstraite et porte essentiellementsur lvolution de la matire duvre (MO).

b) Description du fonctionnement

Loprateur place la pice percer sur ltau de serrage. Laction sur un bouton poussoir demise en marche provoque le cycle de fonctionnement suivant :

Serrage de la pice percerPerage de la piceDesserrage de la pice perce

Le poste de perage automatique est constitu :dun tau commande automatique ;

dune unit de perage.

POPC

SYSTEME

SKM

M2

M

M1

C2

C1

l20

l21

l1110

14

12

12

14

a) Prsentation

III Exemple introductif : Poste automatique de perage


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Chapitre 1

Dans le cas du systme Poste automatique de perage , le GRAFCET dun point de vuedu systme est :

Attendre

Mise en marche

Pice serre

Pice perce

Pice desserre

Serrer la pice percer

Percer la pice

Desserrer la pice perce

0

1

2

3

a) Prsentation

Le systme reprsent ci-dessous sert dgraisser les pices mtalliques par immersiondans un bac contenant un produit dgraisseur.

Le GRAFCET reprsente ladescription du processus duposte automatique de perage.Son criture en langage clairpermet sa comprhension partous : du client demandeur duposte son futur utilisateur.

b) Fonctionnement

Laction sur un bouton poussoir de mise en marche provoque le cycle de fonctionnement suivant : Transfert de la pice vers le bac de dgraissage. Dgraissage de la pice pendant 60 s. Transfert de la pice vers la plate-forme dvacuation.

Remarque : Le chargement et le dchargement dune pice dans le panier seffectue manuellement.

c) Travail demand : Etablir le GRAFCET dun point de vue du systme.

S6 S7

S4

S5

S1 S2 S3

M2

M1SYSTME DE DGRAISSAGE AUTOMATIQUE

Panier

Bac de dgraissage

Pices dgraisser Pices dgraisses

Plate-forme de chargement Plate-forme dvacuation

IV Exemple : Systme de dgraissage automatique (exercice rsolu)


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d) Solution :

Raliser les activits pratiques du manuel dactivits (activits : 1, 2, 3 et 4).

Exercice rsoudre : Systme de levage de voitures

a) Prsentation :

Le systme de levage de voitures est utilis dans les stations de service ou de rparation,

pour lever des voitures une hauteur permettant lintervention (vidange, rparation,) aisede lentretien ou de la maintenance.

Attendre

Mise en marche

Pice Transfre

Temps 60s coul

Pice Transfre

Transfrer la pice vers le bac de dgraissage

Dgraisser la pice pendant 60s

Transfrer la pice vers la plate-forme dvacuation

0

1

2

3

Plate Forme

Capteurs

Vrin hydraulique C Rservoir dhuile

Moteur M

Contacteur KM

Pompe

Distributeur dhuile

S4

S1

S2

S3

KA

KM

V Activits pratiques

VI Exercices dapplications


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Chapitre 1

b) Fonctionnement

Aprs avoir charg la voiture sur la plate-forme du systme, le manipulateur demande lamonte par action sur le bouton poussoir S1 qui provoque :

Le levage de la voiture par : la rotation dun moteur lectrique M command par lecontacteur KM. Ce moteur entrane la pompe qui aspire lhuile dun rservoir et le refouledans le vrin hydraulique C.A une hauteur H dtecte par le capteur S4, on aura :

Une attente pour lintervention sur la voiture ( vidange, rparation, ).A la fin de lintervention, le manipulateur demande la descente de la voiture par action sur lebouton poussoir S2 qui provoque :

La descente de la voiture par : la libration dhuile du vrin et son retour vers le rservoirassurs par llectrovanne KA.Le niveau bas est dtect par le capteur S3.

Travail demand : Complter le GRAFCET dun point de vue du systme.

0

1

2

3


Le GRAFCET dun point de vue du systme : Dcrit la chronologie et la coordination des actions ncessaires. Ne prsume pas les moyens technologiques mettre en uvre.

Pour ltablir on doit : Recenserles tches effectuer Dfinirles actions : par une expression comportant un infinitif; Dfinirles conditions de transition : parune expression comportant un participe

pass.

Lobservateurignore ce stade comment seront ralises les tches opratives.


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27

Chapitre 1




de la partie oprative

Attendre

SC1

SC2

RC2

RC1

Dcy

l11

l21

l20

l10

0

1

2

3

4

Objectifs :

Dcrire le fonctionnement dun systme technique laide dun GRAFCET dunpoint de vue de la P.O. et / ou de la P.C.


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28

Chapitre 1



2 - Exemple introductif: Poste automatique de perage

a) Prsentation du systme

Le poste de perage automatique est constitu :

dun tau de serrage commande automatique ;dune unit de perage.

Grafcet dun point de vuede la partie oprative

S

KM

M2

M

M1

C2

C1

l20

l21

l1110

14

12

12

14

b) Description du fonctionnement

Loprateur place la pice percer sur ltau de serrage. Laction sur un bouton poussoir demise en marche S provoque le cycle de fonctionnement suivant :

Serrage de la pice percer, assur par la sortie de la tige du vrin C1 command par

le distributeur M1 et contrl par le capteurl11.

I Mise en situation


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Perage de la pice par la rotation du moteur M, command par le contacteur KM et ladescente suivie par la monte de la tte de perage.* La descente est assure par la sortie de la tige du vrin C2, command par ledistributeur M2 et contrl par le capteurl21.

* La monte est assure par le retour de la tige du vrin C2, command par le distributeurM2 et contrl par le capteurl20.

Desserrage de la pice perce par le retour de la tige du vrin C1 command par ledistributeur M1et contrl par le capteurl10.

c) Les actions donnes par les effets des actionneurs et les vnements correspondants

1 - Introduction :

Pour ce deuxime niveau de reprsentation, on connat dans le dtail toutes les actions raliser.

Les choix technologiques concernant les actionneurs sont prciss. Ce GRAFCET dcrit l'volution des actionneurs et des lments de dialogue avec le milieu

extrieur. Les actions sont dfinies par les effets des actionneurs.

Les rceptivits sont des combinaisons logiques des vnements.

NDsignationde la tche

Action donne par leseffets des actionneurs

Evnement la finde laction

0 Attendre Mise en marche (S)

1 Serrer la pice percerFaire avancer le mors de serrage :

sortie du vrin C1 SC1Mors de serrage

avanc ( l11 )

2 Percer la pice

Faire descendre le foret : sortiedu vrin C2 SC2

Faire tourner le foret : rotation dumoteur M M

Faire monter le foret : rentre duvrin C2 RC2

Faire tourner le foret : rotation dumoteur M M

Fin de la descente duforet (l21)

Fin de la monte duforet (l20)

3Desserrer la pice

perceFaire reculer le mors de serrage :

rentre du vrin C1 RC1

Mort de serragerecul(l10)

IILe GRAFCET dun point de vue de la partie oprative


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30

Chapitre 1

La construction de ce GRAFCET va de pair avec le choix : des actionneurs, des types de signaux de capteurs la fin de chaque action.

Dans le cas du systme " Poste automatique de perage ", le GRAFCET dun point de vuede la partie oprative peut tre crit de deux manires :

2 - Dfinition :

3 - Situation de lobservateur :

Le GRAFCET dun point de vue de la partie oprative PO dcrit en terme clair ou parsymbole les actions et les rceptivits en tenant compte de la technologie choisie pour leslments de la partie oprative (Actionneurs et effecteurs).

POPC EffetsEvnementsLobservateur, pour ce point de vue, simpliquedans le fonctionnement de la PO. Son objectif est

de dcrire le comportement attendu de la PO pourobtenir les effets souhaits.

Attendre

S

l11

l21

l20

l10

0

SC11

SC2 M2

RC2 M3

RC14

Attendre

Mise en marche

Mors de serrage avanc

Fin de la descente du foret

Fin de la monte du foret

Mors de serrage recul

0

Faire avancer le mors de serrage1

Faire descendre le foret Faire tourner le foret2

Faire monter le foret Faire tourner le foret3

Faire reculer le mors de serrage4


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4 - Exercice rsolu

Systme : Systme automatique de dosage et de chauffage dun liquide.

a) Prsentation

Dans une usine de produits agro-alimentaires une partie du processus de traitement dunproduit consiste doser une quantit dun liquide visqueux pour la porter une tempraturede 100C. Ce systme comporte :

Un bac de dosage A.Une citerne de chauffage B.

b) Fonctionnement

Suite une action sur le bouton poussoir de mise en marche S, le cycle commence comme suit : Dosage du liquide : Llectrovanne KA1 autorise le remplissage du bac doseur A jusqu

la dtection de la quantit souhaite par le capteur P1.Lorsque P1 est actionn, KA1 interrompt le remplissage et autorise :

Ecoulement du liquide du bac doseur A vers la citerne de chauffage B par llectrovanne KA2.La fin de lcoulement dtecte par le capteur P0 entrane la fois :

Le chauffage du liquide par le rsistor Rc. Le brassage du liquide par la rotation des hlices entranes par le moteur M command

par le contacteur KM.

La temprature de chauffage est contrle par le capteur S1. Lorsque la temprature de 100Cest atteinte, le chauffage et le brassage sont arrts. La circulation du liquide vers la suite duprocessus est autorise par KA3 pendant un temps de 20s, contrl par un temporisateur T.

KA1

KA3

C1

P1

S1

KA2

S

KM

C2

C3

P0

Liquide

Bac de dosage A

Automate Citerne de chauffage B

RsistorRc

Contacteur

MoteurM

Hlice

Liquidedos et

chauff


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32

Chapitre 1

Travail demand :1) Complter le GRAFCET dun point de vue du systme.2)Analyser le fonctionnement et donner les actionneurs et les vnements correspondants

pour chaque tache.

3) Complter le GRAFCET dun point de vue de la partie oprative PO.c) Solution :

2)Actions donnes par les effets des actionneurs et les vnements correspondants :

1) GRAFCET dun point de vue du systme : 3) GRAFCET dun point de vue PO :

Attendre

Doser le liquide

Ecouler le liquide du A vers B

Faire circuler le liquide pendant20s

Mise en marche

Liquide dos

Liquide coul

Liquide chauff

Temps 20s coul

0

1

2

Chauffer et brasser le liquide3

4

Attendre

C1

C2

Rc M

C3 T

S

P1

P0

S1

t /4 /20s

0

1

2

3

4

N Dsignation de la tcheAction donne par

les effets des actionneursEvnement la fin de

laction

0 AttendreMise en marche

(S)

1 Doser le liquide C1 Bac doseur rempli(P1)

2Ecouler le liquide du A

vers BC2

Bac doseur vide(P0)

3Chauffer le liquide

Brasser le liquide

Rc

M

Temprature atteinte(S1)

4Circuler le liquide pendant

20s vers la suite deprocesseur

C3 T Temps 20s coul


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33


Raliser les activits pratiques du manuel dactivit.

Fonctionnement :Laction sur un bouton poussoir de miseen marche provoque le cycle defonctionnement suivant :

Transfert de la pice vers le bacde dgraissage.

Dgraissage de la pice pendant 60 s. Transfert de la pice vers la plate-

forme dvacuation.Le chargement et le dchargementdune pice dans le panier seffectuemanuellement.Le cycle est dcrit par le graphe ci-contre :

Les moteurs M1 et M2 assurent les diffrentes actions dcrites par le graphe : M1+ : Dplacement de la pice vers la droite contrl par un contacteur KM11. M1- : Dplacement de la pice vers la gauche contrl par un contacteur KM21. M2+ : Monte de la pice contrle par un contacteur KM12.

M2- : Descente de la pice contrle par un contacteur KM22.

Exercice rsoudre :

Systme : Systme de dgraissage automatique

S6 S7

S4

S5

S1 S2 S3

M2


PanierBac de dgraissage



10

2 6

11

0 4 8

1 3 5 7 9

S3S4

S6 S5

S2

S5 S7

III Activits pratiques

IV Exercice dapplication


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34

Chapitre 1

Travail demand :On donne le GRAFCET dun point de vue du systme et on demande dtablir le GRAFCETdun point de vue de la P.O.

GRAFCET dun point de vue du systme

Attendre

Mise en marche

Pice Transfre

Temps 60s coul

Pice Transfre




0

1

2

3


Le GRAFCET dun point de vue de la partie oprative PO :dcrit : Lvolution des actionneurs.

Les lments de dialogue avec le milieu extrieur.

Pour ltablir on doit : Choisirla technologie des actionneurs (vrins, moteurs, etc.) Choisirla technologie des capteurs (Pour donner une image fidle, de

lvolution de la partie oprative PO.)

Pour un systme donn, le nombre dtapes de son GRAFCET PO est toujours suprieurou gal au nombre dtapes de son GRAFCET dun point de vue du systme.


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35

Chapitre 1




de la partie commande

Attendre

14M1

14M2

12M2

12M1

Dcy

l11

l21

l20

l

10

0

1

2

3

4

Objectifs :

Dcrire le fonctionnement dun systme technique laide dun GRAFCETdun point de vue de la P.O. et / ou de la P.C.


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36

Chapitre 1



2 - Exemple introductif : Poste automatique de perage

a) Prsentation du systme :

Le poste de perage automatique est constitu :dun tau de serrage commande automatique ;dune unit de perage.

b) Description du fonctionnement :

Loprateur place la pice percer sur ltau de serrage. Laction sur un bouton poussoir demise en marche S provoque le cycle de fonctionnement suivant :

Serrage de la pice percer assur, par la sortie de la tige du vrin C1 command parle distributeur M1 et contrl par le capteurl11.

Grafcet dun point de vuede la partie commande

SKM

M2

M

M1

C2

C1

l20

l21

l1110

14

12

12

14

Perage de la pice par larotation du moteur M, commandpar le contacteur KM et ladescente suivie par la monte dela tte de perage.

La descente est assurepar la sortie de la tige du vrinC2, command par le distributeurM2 et contrl par le capteurl21.

La monte est assure parle retour de la t ige du vrin C2,command par le distributeur M2et contrl par le capteurl20.

Desserrage de la piceperce par le retour de la tigedu vrin C1, command par ledistributeur M1 et contrl par lecapteurl10.

I Mise en situation


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37


37

N Action Actionneur Practionneur Capteur dtectant

la fin daction

0 Attendre S

1Avancer le mors

de serrageSC1 14M1 l11

2Descendre le fort

Tourner le fort

SC2

M

14M2

KMl21

3Monter le fort

Tourner le fort

RC2

M

12M2

KMl20

4Reculer le mors

de serrageRC1 12M1 l10

c) Identification des lments technologiques

3 - Situation de lobservateur

Lobservateur simplique dans le fonctionnementde la PC et donne la correspondance qui existeentre les ordres envoys aux commandes despractionneurs et les informations venant descapteurs et du pupitre.

1 - Introduction

Pour ce dernier niveau de reprsentation, les choix technologiques concernant les practionneurset les capteurs sont faits. Ce GRAFCET dcrit la chronologie des signaux mis et reus parla PC.

Les actions sont dcrites par les ordres donns aux practionneurs.Les rceptivits sont des combinaisons logiques des informations provenant des capteurs.Les actions sont dfinies par les effets des actionneurs.Les rceptivits sont des combinaisons logiques des vnements.La construction de ce GRAFCET va de pair avec le choix :

des practionneursdes capteurs.

2 - Dfinition

Ce GRAFCET dcrit les changes de la partie commande avec la partie oprative et le

dialogue avec loprateur en tenant compte des choix technologiques des practionneurset des capteurs.

POPCOrdres

Informations

II Le GRAFCET dun point de vue de la partie commande


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38

Chapitre 1

Dans le cas du systme " Poste automatique de perage ", le GRAFCET dun point de vuede la partie commande est :

Attendre

14M1

14M2 KM

12M2 KM

12M1

S

l11

l21

l20

l10

0

1

2

3

4

4 - Exercice rsolu

Systme : Systme automatique de dosage et de chauffage dun liquide

a) Prsentation

Dans une usine de produits agro-alimentaires une partie du processus de traitement dun

produit consiste doser une quantit dun liquide visqueux pour la porter une tempraturede 100C. Ce systme comporte :

Un bac de dosage A.Une citerne de chauffage B.


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39


KA1

KA3

C1

P1

S1

KA2

S

KM

C2

C3

P0

Liquide

Bac de dosage A

AutomateCiterne de chauffage B

RsistorRc

Contacteur

MoteurM

Hlice

Liquidedos et

chauff

b) Fonctionnement :

Suite une action sur le bouton poussoir de mise en marche S, le cycle commence commesuit :

Dosage du liquide : Llectrovanne KA1 autorise le remplissage du bac doseur A jusqu ladtection de la quantit souhaite par le capteur P1.

Lorsque P1 est actionn, KA1 interrompt le remplissage et autorise : Ecoulement du liquide du bac doseur A vers la citerne de chauffage B par llectrovanne

KA2.La fin de lcoulement dtecte par le capteur P0 entrane la fois :

Chauffage du liquide par le rsistor Rc.

Brassage du liquide par la rotation des hlices entranes par le moteur M commandpar le contacteur KM.La temprature de chauffage est contrle par le capteur S1. Lorsque la temprature de100C est atteinte, le chauffage et le brassage sont arrts. La circulation du liquide vers lasuite du processus est autorise par KA3 pendant un temps de 20s, contrl par untemporisateur T.

Travail demand :1) Identifier les lments technologiques et remplir le tableau suivant.2) On donne les GRAFCET de point de vue systme et de point de vue PO, on demande

dtablir le GRAFCET de point de vue PC.


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40

Chapitre 1

c) Solution :

1) Identification des lments technologiques :

N Action Actionneur Practionneur Capteur dtectant

la fin daction

0 Attendre S

1 Doser le liquide C1 KA1 P1

2 Ecouler le liquide du A vers B C2 KA2 P0

3Chauffer le liquide

Brasser le liquide

Rc

M KMS1

4

Faire circuler le liquide pendant

20s vers la suite de processeur C3

KA3

T t / 4 / 20s

Le GRAFCET dun pointde vue du systme :

Le GRAFCET dun pointde vue de la PO :

Le GRAFCET dun pointde vue de la PC :

Attendre

Doser le liquide

Ecouler le liquidedu A vers B

Chauffer et brasserle liquide

Faire circulerle liquide pendant 20s

Mise en marche

Liquide coul

Liquide dos

Liquide chauff

Temps 20s coul

0

1

2

3

4

Attendre

S1

P0

P1

S

C1

C2

Rc M

C3

t / 4 / 20s

T

0

1

2

3

4 KA3 T

S1

P0

P1

S

Attendre

KA1

KA2

Rc KM

t / 4 / 20s

0

1

2

3

4

2)


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41


Raliser les activits pratiques du manuel dactivits (Activits : 1, 2, 3 et 4)

Exercice rsoudre

Systme : Systme de dgraissage automatique

a) Prsentation :

Le systme reprsent ci-dessous sert dgraisser les pices mtalliques par immersiondans un bac contenant un produit dgraisseur.

S6 S7

S4

S5

S1 S2 S3

M2


PanierBac de dgraissage



b) Fonctionnement

Laction sur un bouton poussoir de mise enmarche provoque le cycle de fonctionnement

suivant : Transfert de la pice vers le bac dedgraissage.

Dgraissage de la pice pendant 60 s. Transfert de la pice vers la plate-forme

dvacuation.Le chargement et le dchargement dune picedans le panier seffectue manuellement.Le cycle est dcrit par le graphe ci-contre :Les moteurs M1 et M2 assurent les diffrentes actions figures dans le graphe :

- M1+ : Dplacement de la pice vers la droite contrl par un contacteur KM11.

10

2

3

6

975111

0 4 8

S4 S3

S6 S7S5S5

S2

III Activits pratiques

IV Exercice dapplication


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42

Chapitre 1

- M1- : Dplacement de la pice vers la gauche contrl par un contacteur KM21.- M2+ : Monte de la pice contrle par un contacteur KM12.- M2- : Descente de la pice contrle par un contacteur KM22.

Travail demand :On donne le GRAFCET dun point de vue du systme et on demande dtablir le GRAFCETdun point de vue de la PC.

GRAFCET dun point de vue du systme

Attendre

Mise en marche

Pice Transfre

Temps 60s coul

Pice Transfre




0

1

2

3


Le GRAFCET dun point de vue de la partie commande PC :

dcrit la chronologie des signaux : mis par la PC (vers actionneurs). reus par la PC (venant des capteurs).

Pour ltablir on doit : Choisirla technologie des actionneurs et des practionneurs Choisirla technologie des capteurs.

Pour un systme donn, le nombre d tapes de son GRAFCET PC est toujours galau nombre dtapes de son GRAFCET dun point de vue de la partie oprative PO.


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43


Savoir plusControleur de couleur E3MC d'OMRON

(d'aprs documentation OMRON)

Le dtecteur E3MC dtecte les couleurs en utilisant le fait que le taux de rflexion descouleurs primaires (rouge, vert, bleu) que les objets renvoient varie avec Io : chromaticitdes objets .Grce un filtre polaris couches multiples FAO ("Free Angle Optcs") le E3MC met deslumires rouges, vertes, bleues sur un axe optique unique de faon ce que la lumire soit

rflchie par les objets dtecter; puis il traite les proportions de couleurs rouge, verte etbleue pour discriminer les couleurs de l'objet dtecter.

Remarque : la photodiode de surveillance compense la dviation de sortie de la LED qui peut

tre cause par un changement de temprature.

- Dtection stable et puissante pour les utilisations en ligne.- Dtection grande distance avec les modles amplificateurs incorpors.- Haute rsistances aux ventuelles modifications de brillance et de temprature ambiante.- Pas de maintenance ncessaire de la LED servant de source de lumire compte tenu de sa

dure de vie (plusieurs dizaines de milliers d'heures).- Discrimination de diffrences de couleurs subtiles.

FAO (bleu : rflchi ; rouge, vert : passant)

Photodiode

Lentille de rception

RV

B

Lentille mettriceLED bleu (B)

LED verte (V)

LED rouge (R)Objet dtecter

FAO (vert : rflchi ; rouge, rouge : passant)

Principe de dtection

Eclairage en temps partag

Proprits du dtecteur de couleurs


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45

Chapitre 2

Dfinition graphique

dun produit

Le dessin technique est un langage de communication qui permet les changes entre

les diffrents intervenants.

Leon n1 : Le dessin densemble (Rappels)

Objectifs :

A partir dun systme ou dun sous-systme ou dun mcanisme accompagn

de son dossier technique :Lire un dessin densemble.Identifier les conditions fonctionnelles sur un dessin densemble.Dterminer et calculer une cote fonctionnelle.Placer une cote fonctionnelle sur un dessin de dfinition.Reprsenter une pice extraite dun dessin densemble.


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Le dessin densemble

46

Chapitre 2

Le dessin la page 53 reprsente le dessin densemble dune borne rglable.

1- Constitution dun dessin densemble :

a) Rappeler les constituants dun dessin densemble.

Le dessin densemble est constitu :1. dun ensemble de vues.2. dun cartouche.3. dune nomenclature.

Ceux-ci sont donns sur un format normalis.

IExemple introductif : BORNE REGLABLE


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47

Dfinition graphique dun produit

5 1 Axe C35 Acier

4 1 Vis sans tte fendue tton long-M6-22 NF E 27-180

3 1 Ecrou Hm, M6 NF E 25-401

2 1 Ecrou molet C35 Acier

1 1 Corps S 235 Acier

Rep Nb Dsignation Matire Rfrence

ECHELLE 1 :1

BORNE REGLABLENom :

Date :

Numro 00ETABLISSEMENT


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48

Chapitre 2

Outil

Borne rglablePice

Table de la machine

2- Analyse du fonctionnement :

Pour positionner une pice de formecomplexe sur la table dune machine en

vue de lusiner, loprateur est amen interposer des cales entre la pice et latable de la machine. Cette cale estappele borne rglable. Voir dessindensemble page 53 .

La rotation dans un sens ou dans lautre de lcrou (2) entrane laxe (5) en translation vers

le haut ou vers le bas modifiant ainsi la position de la pice usiner.

Questions Rponses

Indiquer le nom de la liaison entre(5) et (1 + 4).

La liaison entre (5) et (1 + 4) est une liaisonglissire.

Indiquer le nom de la liaison entre (2) et (5).La liaison entre (2) et (5) est une liaisonhlicodale.

Quel est le mouvement dentre ?Le mouvement dentre est une rotation delcrou (2).

Quel est le mouvement de sortie ?Le mouvement de sortie est une translationde laxe (5).

Dfinir la forme taille sur laxe (5).La forme taille sur laxe (5) est unerainure rectangulaire.

Quel est le rle de la vis (4) ?Le rle de la vis (4) est de supprimer larotation de laxe (5) par rapport au corps(1).

Quel est le rle de lcrou (3) ?Le rle de lcrou (3) est de Freiner la vis (4) viter le desserrage de la vis (4) .

Justifier le moletage ralis sur lcrou (2)Le moletage ralis sur lcrou (2) facilitesa manuvre manuelle.


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49


1- Description :La bride hydraulique reprsente par son dessin densemblepage 56 et sa photo ci-contre, fixe sur la table dune machine-outilassure le blocage rapide dune pice usiner.

2- Fonctionnement :

La translation du piston (2) sous leffet de la pression dhuile provoque le basculement dulevier(6) autour de laxe (7). Le blocage de la pice est assur par la pression de la vis (9).

3- Analyse fonctionnelle :

a) Quelle est la fonction globale de la bride hydraulique ?Bloquer la pice usiner sur la table dune machine-outil.

b) Quel est le mouvement dentre de la bride hydraulique ?Le mouvement dentre de la bride hydraulique est une translation.

c) Par quoi est obtenu ce mouvement ?Ce mouvement est obtenu par leffort de pression dhuile appliqu sur le piston.

4- Etude technologique :

a) Complter la dsignation et le symbole de chaque liaison dans le tableau ci-dessous.

b) En se rfrant au tableau ci-dessus, complter le schmacinmatique de la bride hydraulique.

c) Quelle est la fonction du joint torique (3) ?Assurer ltanchit (viter les fuites dhuile).

d) Quel est le rle du ressort (4) ?Rappeler le piston (2) sa position initiale.

e) Comment est assure la liaison encastrement entre lespices (1) et (5) ?

La liaison encastrement est assure par filetage. un filetagesur(5) et un taraudage sur(1) .

Elments de la liaison Dsignation Symbole

(2) / (1) Pivot glissant

(2) / (6) Ponctuelle

(6) / (1+7) Pivot

II Exercice rsolu : BRIDE HYDRAULIQUE


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50

Chapitre 2

ECHELLE 1 :1 BRIDEHYDRAULIQUE

Nom :

Date :


1 Vis spciale C35 Acier

10 1 Chape S 235 Acier

9 1 Vis sans tte tton long HC, M6 - 28 NF E 27-183

8 1 Ecrou Hm, M6 NF E 25-401

7 1 Axe levier C35 Acier

1 Levier C35 Acier

5 1 Couvercle S235 Acier

4 1 Ressort 51Cr V 4 Acier 3 1 Joint torique, 22 x 2 EPM Elastomre

2 1 Piston C60 Acier

1 1 Corps S 235 Acier


11

6


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51


Raliser les activits de travaux pratiques du manuel dactivits (activits : 1, 2 et 3).

Le dessin densemble page 58 reprsente un bouton poussoir permettant lutilisateur demettre en marche par impulsion un malaxeur lectrique.

Malaxeur lectrique

Bouton poussoir

1- Mise en situation :

Lappui sur le poussoir(5), provoque la translation des pices (6), (7) et (10) assurant ainsile contact entre la rondelle mtallique (7) et les vis (11) afin de fermer un circuit lectrique

(non reprsent).

2- Fonctionnement :


IV Exercice rsoudre : BOUTON POUSSOIR


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52

Chapitre 2

12

2 Vis C S, M3 - 6 NF E 25-127

10 1 Vis FB S, M3 - 20 NF E 25-124

9 1 Ressort 51 Cr V 4 Acier

8 2 Borne Cu Pb 1 P Alliage de cuivre

7 1 Rondelle de contact Cu Pb 1 P Alliage de cuivre

Cylindre de pousse PA 6/6 Plastique

5 1 Poussoir PA 6/6 Plastique4 1 Ecrou hexagonal Cu Sn 8 Alliage de cuivre

3 1 Ecrou hexagonal Cu Sn 8 Alliage de cuivre

2 1 Douille Cu Sn 8 Alliage de cuivre

1 1 Corps PA 6/6 Plastique


ECHELLE 2 :1

BOUTON POUSSOIRNom :

Date :


2 Vis sans tte HC, M3 - 7 NF E 27-183

11

6 1


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53


3- Etude technologique :

Questions Rponses

Si on appui sur le poussoir puis on relche,y-a-t-il encore un passage de courantlectrique ?

..........................................................

..........................................................

Le poussoir(5) et le corps (1) sont enmatire plastique. Justifier ce choix etdonner dautres matriaux qui assure lamme fonction.

..........................................................

..........................................................

Indiquer le nom de la liaison entre le

cylindre de pousse (6) et la douille (2).

..........................................................

..........................................................

Quel est le rle des crous (4) et (3) ?..........................................................

..........................................................

Quel est le rle du ressort (9) ?..........................................................

..........................................................

Quel est le rle de la vis (12) ?..........................................................

..........................................................

La lecture dun dessin densemble ncessite : Un cartouche qui contient lchelle, le titre du produit, la mthode de

disposition des vues, etc.. Une nomenclature qui prcise la liste de tous les lments constituants le

mcanisme. Une ou plusieurs vues qui reprsentent lagencement des blocs de pices

en fonctionnement.

Le dessin densemble est toujours accompagn par un cartouche et une nomenclature.

Le dessin densemble renseigne sur : Le fonctionnement dun mcanisme. Les liaisons entre les diffrentes classes dquivalences cinmatiques. Les formes des diffrentes pices. Les conditions de fonctionnement dun mcanisme.


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55

Chapitre 2

Dfinition graphique

dun produit

Leon n2 : La cotation fonctionnelle

Objectifs :

A partir dun systme ou dun sous-systme ou dun mcanisme accompagnde son dossier technique :

Lire un dessin densemble.Identifier les conditions fonctionnelles sur un dessin densemble.Dterminer et calculer une cote fonctionnelle.Placer une cote fonctionnelle sur un dessin de dfinition.Reprsenter une pice extraite dun dessin densemble.

Pour garantir le bon fonctionnement dun mcanisme constitu de diffrentes pices, desconditions fonctionnelles doivent tre assures : Jeu, serrage, retrait, dpassementLtablissement dune chane de cotes relative, lune de ces conditions conduit unerduction du cot de fabrication.


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La cotation fonctionnelle

56

Chapitre 2

A- NOTION DE TOLERANCES DIMENSIONNELLE :1- Ncessit des tolrances :

Limprcision invitable des procds de fabrication et des machines utilises font quunepice fabrique ne peut avoir des cotes rigoureusement exactes.Donc il faut tolrerque la cote effectivement ralise soit comprise entre deux valeurs limites,compatibles avec le fonctionnement correct de la pice :Une cote Maximale et une cote minimale.Cette cote est appele une cote tolrance.

2- Elments dune cote tolrance :

Cote nominale : CN.Pour alsage (pice femelle ou contenant)

- Cote maximale : CM = CN + ES.- Cote minimale : Cm = CN + EI.

Pour arbre (pice male ou contenu)- Cote maximale : CM = CN + es.- Cote minimale : Cm = CN + ei.

Intervalle de tolrance : IT = CM Cm.

3- Inscription des tolrances :

4- Application :

Complter le tableau ci-dessous.

+ 0,02

- 0,0534

15

0,1

+ 0,02

- 0,05Ecart Suprieur

CN = 34

CM = 34,02

Cm = 33,95

IT = 0,07

Ecart Infrieur

Cote nominale

Cte CN ES EI es ei Cmax Cmin IT

30

20 0,3 0,4

-0,5 11,7 11,5

0,1

0,3

0,3

20

30

OO

0,1

Cte maximale

Cte minimale

IT

Pice mauvaise

Pice bonne

Pice bonne

Pice mauvaise


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57


B- COTATION FONCTIONNELLE :


Le dessin densemble page 64 reprsente un tendeur de courroie permettant de tendre unecourroie de transmission de mouvement entre deux poulies.

1- Analyse fonctionnelle :

Recherche des cotes condition pour obtenir le fonctionnement recherch.Le galet (7) doit tourner librement par rapport laxe (4).Cela suppose unjeu JaPour que laxe (4) puisse tre encastr sur le support (3), il faut quil y ait un retrait Jb

2- Vocabulaire et reprsentation graphique :

a) Les cotes conditions (CC) Ja et Jb seront reprsentes par : Un vecteur double traitb) Les surfaces terminales (ST) sont des surfaces qui limitent la cote condition. Chacune deces surfaces sera reprsente par un trait fin perpendiculaire la direction du vecteur cote

condition.c) Les surfaces de liaisons (SL) sont des surfaces de contact entre les picesperpendiculaires la direction du vecteur cote condition. Chacune de ces surfaces serareprsente par un trait fin.

3- Etablissement dune chane de cotes :

a) Dfinition :Une chane de cotes est un ensemble des cotes ncessaires et suffisantes au respect de lacote condition.

b) Mthode de traage dune chane de cotes :Pour une cote condition donne : Ja.- Reprer les surfaces terminales et les surfaces de liaison.- A partir de lorigine du vecteur cote-condition, tracer le premier vecteur relatif la premire

pice jusqu la surface de liaison en contact avec la deuxime pice.- Nommer cette cote fonctionnelle obtenue de la faon suivante.

- A partir de lextrmit du premier vecteur, tracer le deuxime vecteur relatif la deuximepice jusqu la surface de liaison en contact avec une nouvelle pice etc jusqu lextrmit

du vecteur cote condition.

Indice de la cote-condition N de la piceai

I Activit de dcouverte

II Exemple introductif : TENDEUR DE COURROIE


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58

Chapitre 2

7 1 Galet EN AW-7049 Alliage daluminium

6 1 Coussinet CW453K[Cu Sn 8] Alliage de cuivre

5 1 Coussinet CW453K[Cu Sn 8] Alliage de cuivre

4 1 Axe C35 Acier

3 1 Vis H, M12 - 40 NF E 25-112

2 1 Rondelle plate M 12 U NF E 27-611

1 1 Support C22 Acier


ECHELLE 1 :1 TENDEUR DECOURROIE

Nom :

Date :



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59


c) Cotes fonctionnelles :

Il nest possible de coter une piceque si lon connat exactement son

utilisation.Dans notre exemple a4 reprsentela cote fonctionnelle de laxe (4)repondant la cote condition Ja.

Application numrique : calcul de la cote fonctionnelle a4.

Donnes : Ja = 1 a5

= a6

= 5 a7

= 22

JaMax = a4Max a6min a7min a5min

a4Max = JaMax + a6min + a7min + a5min

a4Max = 1,3 + 4,95 + 4,95 + 21,9 = 33,1

Jamin = a4min a6Max a7max a5Max

a4min = Jamin +a6Max + a7max + a5Max

a4min = 0,7 + 5,05 + 5,05 + 22,1 = 32,9

+ 0,3 + 0,05 + 0,1

d) Equations de projection de la cote condition :

Ja = a4 a6 a7 a5

JaMax = a4Max a6min a7min a5min

Jamin = a4min a6Max a7max a5Max

ITJa = ITa4 + ITa5 + ITa6 + ITa7

+ 0,1a4 = 33


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60

Chapitre 2

Vrification de lintervalle de tolranceITJa = ITa4 + Ita5 + Ita6 + Ita70,6 = 0,2 + 0,1 + 0,1 + 0,2

Travail demand :- Tracer sur le dessin ci-contre la chane de

cote relative la cote condition Jb.

- Calculer la cote fonctionnelle b4 sachant que :

Correction :

Jb = b1 - b4

JbMax = b1Max b4min

Jbmin = b1min b4Max

b4min = b1Max JbMax

b4Max = b1min Jbmin

b4min = 15,1 1,5 = 13,6

b4Max = 14,9 1 = 13,9

b4 = 14

Jb = 10+ 0,5

b1 = 15+ 0,1

- 0,1- 0,4


- Reporter sur le dessin de dfinition de laxe (4)la cote fonctionnelle dtermine parJb.

III Exercise rsolu : TENDEUR DE COURROIE

IV Activits de travaux pratiques


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61


Il ne peut pas y avoir plus qune cote fonctionnelle par pice pour une mme chane.Une chane de cotes doit tre la plus courte possible dite chane minimale et fermesur une cote condition et une seule.Une pice unique peut intervenir dans plusieurs chanes de cotes.

Cote-Condition HORIZONTALE

De gauche droite :- Une origine gauche- Une flche droite

Cote-Condition VERTICALE

De bas en haut :- Une origine en bas- Une flche en haut

Pour une cote condition donne

Reprer les surfaces terminales et de liaison

Coter la premire pice

Coter la nouvelle pice touche

FIN

OUI

NON Lextrmit du dernier vecteurtrac est-elle confondue avec

lextrmit du vecteur cotecondition ?


La chane de cotes part de lorigine de la cote condition et se termine lextrmit de lacote condition.

Les cotes fonctionnelles sont positives dans le mme sens que la cote condition etngatives dans le sens contraire.Dtecter les cotes fonctionnelles qui influent sur la cote condition.Une cote condition est ncessairement place entre deux surfaces appartenant deuxpices diffrentes. Elle est reprsente par un vecteur double traits orient de la faonsuivante :


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62

Chapitre 2

Le dessin ci-dessous reprsente une bobine de relais constitue par :- Bobine (1) - Plaque (2) - Boitier (3) - Vis (4) - Plaque (5) - Ecrou (6)

Ecrire les relations quations reliant la cote condition aux cotes fonctionnelles.

Travail demand :

1) Tracer sur le dessin prcdent les chanes de cotes qui installent les cotes conditions

Ja et Jb .

2) CalculerJamin sachant que :

a2 = a5 = 4 a1 = 50 a3 = 59+ 0,5

0- 0,5 0

+ 0,2

V Exercice rsoudre


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63

Chapitre 2

Dfinition graphique

dun produit

Leon n3 : Le dessin de dfinition (Rappels)

Objectifs :


Lire un dessin densemble.Identifier les conditions fonctionnelles sur un dessin densemble.Dterminer et calculer une cote fonctionnelle.Placer une cote fonctionnelle sur un dessin de dfinition.Reprsenter une pice extraite dun dessin densemble.

Le dessin de dfinition est un moyen de communication entre concepteur (dessinateur)

et ralisateur cahier des charges


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64

Chapitre 2

Le dessin densemble page 71 reprsente une perforatrice permettant de perforer des feuillespour les mettre dans des classeurs anneaux.

1- Constitution dun dessin de dfinition :

a) Donner les constituants dun dessin de dfinition.

Le dessin de dfinition est constitu :* dun ensemble de vues.* dun cartouche.

Ceux-ci sont donns sur un format normalis.

Le dessin de dfinition

IExemple introductif : PERFORATRICE


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65


9 2 Goupille de positionnement Stubs Acier

8 1 Vis C HC, M6 - 22

7 1 Bouton PF 21 Plastique

6 1 Poinon C60 Acier

5 1 Rondelle plate M 6 U NF E 27-611

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 Acier

1 1 Socle S235 Acier


ECHELLE 1 :1

PERFORATRICENom :

Date :



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66

Chapitre 2

2- Conventions de reprsentation :

a) Principe de la projection orthogonale

b) Mthode des volumes lmentaires :La reprsentation de volumes complexes est ralise par addition ou soustraction de volumeslmentaires dont les limites sont des surfaces que lon sait reprsenter sous une directiondobservation quelconque. La dmarche prfrer est la soustraction de volumes. Cettemthode se rapproche de la faon dont sera usine la pice.

Lobservateur se place perpendiculairement lune des faces de lobjet dfinir. Laface observe est ensuite projete etdessine dans un plan de projection

parallle cette face et situ en arrire delobjet. La vue, plane, dessine obtenueest une projection orthogonale de lobjet.

Direction dobservation normale

au plan de projection

ProjetantesPlan de projection

Reprsentation orthographique

A B D F H M O P

P = A B + D + F + H + M + O{ }

9090


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67


Reprsentation en perspective

Etape 1 Etape 2 Etape 3

Reprsentation en projection orthogonale

Reprsentation en perspective

Etape 4 Etape 5 Etape 6

Reprsentation en projection orthogonale

C = A-B

L = G-H N = L-M P = N-O

E = C-D G = E-F

A

L N

MO

N

P

LHG

C

B

C

E

D

F

G

E


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68

Chapitre 2

c) Correspondance des vues

Vue de face/vue de droite :Un point reprsent sur la vue deface se retrouve sur la vue dedroite sur une mme horizontale.

Vue de face/vue de dessous :Un point reprsent sur la vue deface se retrouve sur la vue dedessous sur une mme verticale.

Vue de droite/vue de dessous :Un point reprsent sur la vue dedroite se retrouve sur la vue dedessous par lintermdiaire de lacharnire (rotation de 90).

d) Sections :Les sections reprsentent la partie de la picesitue dans le plan scant choisi pour montrer undtail de forme situ dans ce plan.On distingue :

Les sections sortiesdessines en trait continu fort lextrieur dela vue.

Les sections rabattuesdessines en trait continu fin sur la vue elle mme.

Charnire

Plan scant B

Plans scants

Sectionsortie

Sectionrabattue

Sectionsortie


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69


3- Dessin de dfinition du corps (2) :

2 1 Corps S235 Acier


ECHELLE 1,5 :1

PERFORATRICENom :

Date :



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70

Chapitre 2

On donne ci-dessous le dessin de dfinition de laxe (2) dfini par :- vues de face et de dessus incompltes.

- vue de droite complte.

Travail demand :En se rfrant au dessin densemble du poussoir pour capteur de position de porte(Voir manuel dactivit).- Complter la reprsentation de laxe (2) par une :

Vue de face coupe A-A.Vue de dessus (sans dtails cachs).Section sortie B-B.

- Coter les surfaces fonctionnelles.

2 1 Tige C22 Acier


ECHELLE 1 :1POUSSOIR POUR CAPTEUR

DE POSITION DE PORTE

Nom :

Date :


II Exercice rsolu : POUSSOIR POUR CAPTEUR DE POSITION DE PORTE


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71


2 1 Tige C22 Acier


Correction

ECHELLE 1 :1

POUSSOIR POUR CAPTEURDE POSITION DE PORTE

Nom :

Date :


12

8

10


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72

Chapitre 2



Pour la reprsentation en perspective :Llaboration du dessin dune pice seffectue par lintermdiaire doprations boolennesappliques aux volumes lmentaires : la soustraction, laddition et quelquefoislintersection.

Pour la projection orthogonale :* Chaque volume lmentaire doit tre reprsent simultanment sur toutes les vues.* Il ny a aucun intrt couper les formes pleines par un plan suivant leurs longueurs .* Les hachures sont traces en trait continu fin et de prfrence inclines 45.* Les hachures ne traversentjamais un trait fort.* Les hachures ne sarrtentjamais sur un trait interrompu.* La dfinition dune pice partir dun dessin densemble est amen :

- Choisir les vues ncessaires et suffisantes pour la dcrire entirement.- Complter les dtails non dfinis sur le dessin densemble.- Inscrire la cotation fonctionnelle.



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73


ECHELLE 1 :1 VERIN DOUBLEEFFET

Nom :

Date :


IV Exercice rsoudre : VERIN DOUBLE EFFET


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74

Chapitre 2

14 2 Joint torique, 36 x 3

13 1 Cylindre UP Plastique

12 4 Rondelle W8 NF E 25-515

11 4 Ecrou Hm, M8 NF E 25-401

10 4 Tirant C 22 Acier

9 1 Bague CW453K [Cu Sn 8] Alliage de cuivre

8 1 Fond ouvert EN AB-Al Si 10 Mg Alliage daluminium



5 1 Tige de piston X 30 Cr 13 Acier

4 1 Rondelle plate M 6 U S 250 P.S.M

3 1 Vis C HC, M6 - 14 NF E 27-611

2 1 Piston EN AB-Al Si 10 Mg Alliage daluminium

1 1 Fond ferm SEN AB-Al Si 10 Mg35 Alliage daluminium


ECHELLE 1 :1VERIN DOUBLE

EFFET

Nom :

Date :



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75


Travail demand :En se rfrant au dessin densemble du vrin double effet (voir page prcdente).- Complter la reprsentation du fond ferm (1) par une :

Vue de face coupe A-A.

Vue de gauche coupe B-B.Section sortie C-C.- Inscrire les cotes des surfaces fonctionnelles

1 1 Fond ferm EN AB-Al Si 10 MC22 Alliage dalluminium


ECHELLE 1 :1VERIN DOUBLE

EFFET

Nom :

Date :



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76

Chapitre 2

Savoir plus

Intersections des deux surfaces

Intersection cylindre-cylindre Intersection cylindre-plan

axes plan oblique ( = 45)

axes // plan oblique ( = 60)

axes orthogonaux Plans // laxe du cylindre


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77

Chapitre 3

Comportement des

matriaux

Leon : Traction simple

Objectifs :


Dcouvrir certaines caractristiques mcaniques des matriaux.Etudier la rsistance dun composant sollicit la traction simple.

Lessai de traction sur une pice cylindrique, longue par rapport sa section permet,

lui seul, de dfinir les caractristiques mcaniques courantes des matriaux.


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Chapitre 3

78

Traction simple

Le systme ci-contre reprsente un palanlectrique utilis pour la manutention descharges (soulever des tuyaux).

Aprs avoir observ la figure ci-contre dupalan, placer les actions extrieures (le poidsdes pices tant ngligs sauf celui du tuyau)sur les systmes isols suivants :

* Poulie + cbles

A quel type de sollicitation le cble est soumis ?Traction simple

Afin dassurer le maximum de scurit lors de la manutention des tuyaux quel diamtre etquel matriau faut-il choisir pour raliser le cble ?

La rponse nous sera fournie par la leon suivante.

* Cble

Indiquer par une croix le type de dformation du cble :

- Allongement

- Raccourcissement

X

1- Dfinition : Une pice longue par rapport sa section estsollicite la traction simple lorsquelle estsoumise deux forces gales et opposes

I Exemple introductif

II Traction simple


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Comportement des matriaux

79

portes par la ligne moyenne qui tendent lallonger.Ligne moyenne : Lieu des centres de gravit de toutes les sections droites.

2- Essai de traction :

La figure ci-dessous reprsente une machine dessai de traction.

Pour que les essais de traction soient comparables, les prouvettes essayes devaient tre

longues par rapport leur section telle que

2-1- Principe :

On applique progressivement une prouvette cylindrique un effort de traction croissant, afindtudier son allongement L.Pour lessai de traction, on utilise gnralement le type dprouvette reprsent ci-dessus.Lindicateur de charge et le comparateur cadran permettent de connatre respectivementleffort appliqu sur lprouvette et la variation de sa longueur.

Comparateur

Indicateur de charge

Mors suprieur

Mors infrieur

Cylindre de pression

Manivelle

Eprouvette

S0

L0


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Chapitre 3

80

2-2- Rsultats obtenus (prouvette en acier doux) :

2-3- Interprtation de lessai :

Fe : Charge la limite lastique

Fr : Charge la rupture.

La courbe obtenue F = f (l) est appele courbe de traction, elle fait apparatre deux zones

(pour les mtaux) :Zone OA : Lprouvette a une dformation lastique. Lallongement l estproportionnel leffort appliqu. Ds que la charge est supprime, lprouvettereprend sa longueur initiale L0.

Zone AC : Lprouvette a une dformation plastique permanente, lallongement nestplus proportionnel leffort appliqu. Lorsque la charge est supprime, lprouvette nereprend pas sa longueur initiale L0.

- De A B : Lprouvette sallonge et reste cylindrique.- De B C : Lallongement continue de crotre avec un effort moins important.

A partir du point B, il apparat un tranglement, ou striction qui saccentuejusqu' la rupture.


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81

3- Caractristiques mcaniques :

4- Notion de contrainte :

Limite lastique :

Allongement pour cent :

Rsistance la rupture :

Lallongement pour cent A% est compris entre 0 et 30 ( pour les mtaux ).Plus A est grand, plus le matriau est ductile : apte lallongement (cuivre, aluminium,acier doux).Plus A est petit, plus le matriau est fragile (fonte ).

Soit S une section droite coupanttransversalement la poutre en deuxtronons (1) et (2).

Pour maintenir lquilibre du tronon (1), sollicit

par leffort , appliquons tous les lments de

la section S des forces normales cette

section et qui remplacent laction exerce par le

tronon (2). La rsultante est

videmment directement oppose .

R = .ds

F

F(

Re = Fe en (N) : effort la limite lastiqueSo en (mm2) : section initiale de lprouvette

Re en (N/mm2) : limite lastique{FeSo

Rr =Fr en (N) : effort de rupture

So en (mm2) : section initiale de lprouvette

Rr en (N/mm2) : rsistance la rupture{FrSo

A% = Lu : longueur ultime aprs ruptureLo : longueur initiale{Lu - LoLo 100X

.ds)


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Chapitre 3

82

Par dfinition, on appelle (sigma) le vecteur contrainte. On admettra que les contraintes

en chaque petite surface lmentaire sont identiques (constantes).

soit R = ds = .S

Or ;Donc

FS

=

R

F=

FS

=

F

Rpe Rpe = Resavec :

5- Condition de rsistance :

6- Relation contrainte / dformation longitudinale :

Pour des raisons de scurit (limiter ltude dans la zone lastique : pour que la pice restefonctionnelle malgr sa dformation), la contrainte normale de la pice doit rester infrieure la rsistance pratique lextension Rpe.

Dans la zone lastique OA, les expriences montrent que la contrainte est

proportionnelle lallongement unitaire soit

Avec E : module dlasticit longitudinal (ou module dYOUNG) en (N / mm2)

= FSol

Lo

= E cest la loi de Hooke avec

Exemples : caractristiques mcaniques de quelques mtaux

=

=

E

lLo

lLo

Mtaux Rr (Mpa)(N/mm2)

Re (Mpa)(N/mm2)

E (Mpa)(N/mm2)

A%

Aciers (E 360) 670 360 2 x 105 20

Aciers faiblement allis (17 Cr Ni Mo 61) 1130 880 2 x 105 9

Alliages daluminium (Al Si 12) 170 100 72 x 103 3 8

Alliages de cuivre : Laiton (Cu Zn 15) 400 8 x 104 40

en (N)S en (mm2)

en (N/mm2){

Re : Limite lastiques : Coefficient de scurit (2 s 10){


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83

Reprenons lexemple introductif Palan lectrique . Le cble en acier, de diamtre d

est sollicit la traction sous leffet dune force .

tel que

1) Calculer la charge maximale qui peut tre souleve

en toute scurit par ce cble. Sachant que : d = 20 mm,

Re = 800 N/mm2. On adopte un coefficient de scurit s = 6.

On applique la condition de rsistance la traction :

2) En dduire la tension de chaque lingue pour

un angle =60.

Lanneau est en quilibre sous laction des trois forces :

3) Llingue est en acier, calculer son diamtre d1 pour quil rsiste en toute scurit la traction.On applique la condition de rsistance la traction :

4) La longueur initiale de llingue L0 = 2 m et son module dYOUNG E = 200000 N/mm2.

N

P2

P

N

=

F

F

F

P

0+ + = .

y

III Exercice rsolu


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Chapitre 3

84

Calculer son allongement l.On applique la loi de HOOKE :

Une pice ni trop longue ni trop courte est sollicite lacompression simple lorsquelle est soumise deux forces galeset opposes portes par la ligne moyenne qui tendent la raccourcir.

Raliser les activits de travaux pratiques (1, 2 et 3) du manuel dactivits.

Exercice N1 : PRESSE HYDRAULIQUELa figure ci-contre reprsente une presse hydraulique utilise pour divers travaux datelier.Lhuile arrive sous pression et agit sur le piston avec une force maximale

La tige du piston est sollicite la compression. Elle est constitue

par un cylindre creux de diamtre extrieurD = 50 mm et de longueurL0 = 300 mm en acier

de limite lastique Re = 400 N/mm2, de module dYOUNGE = 2.105 N/mm2. On adoptera un

coefficient de scurit s = 3.

= 6.104 N.

1- Dfinition :

2- Contrainte :

3- Condition de rsistance :

FMaxi

F

Avec Rpc : rsistance pratique la compression Rpc {

FS

=

en (N)S en (mm2)

en (N/mm2)Avec < 0

IV Compression simple

V Activits pratiques

VI Exercices rsoudre


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85

1) Calculer le diamtre intrieur maximald max de la tige du piston.

2) Calculer le raccourcissement l de latige du piston.

3) Au cours dune opration de la presse, quel type de sollicitation les colonnessont-elles soumises ?

4) Calculer la contrainte normaledans une section de la colonne,sachant quelle est de sectioncylindrique pleine de diamtred = 20 mm.

a) Pendant la descente du bras de manuvre (15+16) sous leffort exerc par loprateur, labiellette (14) est sollicite la traction.Vrifier la rsistance de la biellette sachant quelle est soumise une force

Elle est en acier de rsistance la rupture Rp = 50 N/mm2 et de section rectangulaire a.b(a = 12 mm ; b = 8 mm).

Exercice N2 : CRIC HYDRAULIQUE

1- Description :

Le dessin densemble page 93 reprsente un cric hydraulique utilis pour soulever une voitureen vue de changer une roue.Il se compose essentiellement dune embase (7) et dun cylindre tlescopique comprenant latige dapproche (1).Le levage de la charge est assur par lintermdiaire du bras de manuvre (15+16). Ce bras,maintenu par la biellette (14), actionne le piston (9).Le mouvement dhuile est rgul par lesbilles. Le retour en position basse est obtenu par un appui prolong sur le levier(15+16).

2- Travail demand :

F = 2000 N.


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Chapitre 3

86

b) Le piston (9) est sollicit la compression sous un effort

Calculer son diamtre D pour quil rsiste en toute scurit sachant quil est en acier de limite

lastique Re = 90 N/mm2 et on adopte un coefficient de scurit s = 3.

c) Aprs avoir tudi le fonctionnement du cric hydraulique. Pendant la descente de la

manette de manuvre (15+16), placer les actions extrieures sur les pices isoles (poids

nglig) et remplir le tableau ci-dessous.

F1 = 4500 N.

Pices isoles Bilans des forces Sollicitations

Tige (1)

Biellette (14)


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87

ECHELLE 1 :1CRIC

HYDRAULIQUE

Nom :

Date :



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89/159


89

Une pice longue par rapport sa section estsollicite la traction simple lorsquelle est

soumise deux forces gales et opposes portespar la ligne moyenne qui tendent lallonger.

Une pice ni trop longue ni trop courte est sollicite lacompression simple lorsquelle est soumise deux forcesgales et opposes portes par la ligne moyenne qui tendent la raccourcir

Limite lastique : (Rsistance lastique)

Rsistance la rupture :

Allongement pour cent :

Contrainte Normale :

Condition de rsistance :

Relation contrainte / dformation longitudinale :

Cest la loi de Hooke avec = lLo

E : module dlasticit longitudinal (ou module d YOUNG) en (N/mm2)

Fe en (N) : effort la limite lastiqueSo en (mm2) : section initale de lprouvetteRe en (N/mm2) : limite lastique

0



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91

Chapitre 4

Les fonctions logiques

universelles

Leon n1 : Rappel sur les fonctions

logiques de base

Objectifs :

A partir dun systme ou dun sous systme ou dun mcanisme accompagnde son dossier technique :

Identifier les fonctions logiques universelles sur un schma structurel de lapartie commande dun systme technique.Reprsenter un logigramme.Simuler des fonctions logiques.Distinguer le type de circuit intgr logique TTL ou CMOS


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Chapitre 4

92

Rappel sur les fonctionslogiques de base

1- Activit de dcouverte :

2- Fonction logique - porte logique :


Une fonction logique ralise une opration partir dune ou plusieurs variables logiques.Les variables logiques utilises pour la fonction sont appeles variables logiques dentre.La variable logique, rsultat de la fonction, est appele variable logique de sortie.

Une porte logique est le composant lectronique ou la partie de celui-ci qui permet la ralisation

pratique de la fonction logique.Symbole dune porte logique :

S1 et S2 sont les variables logiques dentre.H est la variable logique de sortie.

Portelogique

S1

S2H

1- Fonction logique OUI (Fonction galit) :

Table de vrit Schma contacts

Equation logique

H = S

Symboles

Europen

S H

0 0

1 1

Amricain

1

S

H

I Mise en situation

II Fonctions logiques de base


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Les fonctions logiques universelles

93

2- Fonction logique NON (Fonction ngation ou fonction PAS) :

3- Fonction logique ET (Fonction AND) :


Equation logique

H = S

Symboles

Europen


Equation logique

H = S1 . S2

Symboles

Europen

S2 S1 H

0 0 0

0 1 0

1 1 1

1 0 0

Amricain

Amricain

1

S H

0 1

1 0 S

H

&

S1

S2

H


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Chapitre 4

94

4- Fonction logique OU (Fonction OR) :


Equation logique

H = S1 + S2

Symboles

Europen

S2 S1 H

0 0 0

0 1 1

1 1 1

1 0 1

Amricain

1

S1 S2

H

Dans les circuits numriques et logiques, les grandeurs logiques possdent deux tats :0 ou 1.lectriquement, ces deux niveaux sont affects des tensions :

- Tension basse : VL ( low ) correspond au niveau logique 0.- Tension haute : VH ( high ) correspond au niveau logique 1.

En logique de type T.T.L. ( Transistor Transistor Logique )

Il faudra connecter les circuits intgrs (C.I.) comme suit :- Alimentation des C.I. : VCC = 5V , Gnd = 0 V ; on aura alors VL < 0,8 V et VH > 2,4 V.

Pratiquement : * lorsque V est comprise entre 0 et 0,8V on lui attribue 0 logique.* lorsque V est comprise entre 2,4V et 5V on lui attribue 1 logique.

- Exemple des circuits intgrs T.T.L. : Srie 74xxEn logique de type CMOS ( Complementary Metal Oxyde SemiConductor )

Il faudra connecter les circuits intgrs (C.I.) comme suit :- Alimentation des C.I. 3 V < VDD < 15V ; Gnd = 0 V.

On aura alors VL = 0 V et VH = VDD.- Exemple des circuits intgrs CMOS : Srie 40xx.

III Technologie des circuits logiques


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95

Raliser les activits pratiques du manuel dactivits.

1- Exercice rsolu :

Description :La lumire intrieur dun vhicule E sclaire si une des deux portes est ouverte (CapteurSdet Sg coupure de circuit) ou si linterrupteur du plafonnierSp est appuy.On donne ci-dessous le logigramme correspondant E :

On demande de :a) Identifier les portes logiques.

2 portes logiques NON et 2 portes logiques OU.b) Donner lquation logique de la sortie E.

E = Sd + Sg + Sp

c) Reprsenter le schma contacts de E.

d) Complter le schma de ralisation lectronique en utilisant les circuits intgrs T.T.L.

7404 et 7432.

IV Activits pratiques

V Exercices dapplications


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Chapitre 4

96

2- Exercice rsoudre :

Le fonctionnement dun moteur M dpend de ltat logique de trois variables dentre S1, S2et S3. On donne, ci-dessous, le logigramme de M :

On demande de :a) Donner lquation logique de M.

b) Reprsenter le schma contacts de M.c) Complter la table de vrit suivante en fonction des tats logiques de S1, S2 et S3 :

d) Comparer la colonne M avec S2. (S1 + S3).e) En dduire lquation simplifie de M.f) Reprsenter le nouveau logigramme.

S3 S2 S1 S2 S2. S1 S2. S3 M S1 + S3 S2.(S1 + S3)

0 0 00 0 10 1 00 1 11 0 0

1 0 11 1 01 1 1

?

Les fonctions logiques de bases sont ralises par les oprateurs logiques, au nombre dequatre, suivants :- La fonction logique OUI H = S

- La fonction logique NON H = S

- La fonction logique ET H = S1 . S2

- La fonction logique OU H = S1 + S2 1

&

1

1


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97

Chapitre 4

Les fonctions logiques

universelles

Leon n2 : Les fonctions logiques

universelles

Objectifs :

A partir dun systme ou dun sous systme ou dun mcanisme accompagnde son dossier technique :

Identifier les fonctions logiques universelles sur un schma structurel de lapartie commande dun systme technique.Reprsenter un logigramme.Simuler des fonctions logiques.Distinguer le type de circuit intgr logique TTL ou CMOS


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Chapitre 4

98

Les fonctions logiquesuniverselles

Raliser lactivit de dcouverte du manuel dactivit.

On donne ci-dessous le logigramme du d lectronique :

Le joueur slectionne une combinaison sur les variables dentre S1, S2 et S3 puis il voit lersultat de la slection au bloc de commande en vue dobtenir les combinaisons suivantes :

7 Leds H1, H2, H3, H4, H5,H6 et H7 disposes sur un carr.3 interrupteurs S1,S2 et S3 utiliss comme variables dentre.Un bloc logique de commande qui fait lobjet de notre tude.

1- Activit de dcouverte :

2- Exemple introductif : D lectronique

a) Prsentation : Le D lectronique comporte :

Variables S3 S2 S1

Combinaisons 000 ou 111 001 010 011 100 101 110

Sorties

I Mise en situation


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99

H2 = H6 = ( S1 + S2 ). S3H3 = H5 = S3.S2.S1H4 = ( S3 + S2 ).S1H1 = H7 = S2.( S3 + S1 ) + S3.( S2 + S1 )On se propose de trouver les quations complmentaires de H1, H2, H3, H4, H5, H6 et H7.

b) Les quations logiques des sorties sont :

Le complment dune somme logique est gal au produit logique des termes complmentsde cette somme.

On peut le dmontrer laide de la table de vrit suivante :

On peut le dmontrer laide de la table de vrit suivante :

Le rsultat peut tre vrifi sur un simulateur, en cblant la fois ( S1 . S2 ) et ( S1 + S2 )

Le rsultat peut tre vrifi sur un simulateur, en cblant la fois ( S1 + S2 ) et ( S1 . S2 )

1er Thorme :

Le complment dun produit logique est gal la somme logique des termes complmentsde ce produit.

2me Thorme :

S1 + S2 = S1 . S2

S1 . S2 = S1 + S2

S1 S2 S1 S2 S1 + S2 S1 . S2

0 0 1 1 1 1

0 1 1 0 0 0

1 0 0 1 0 0

1 1 0 0 0 0

S1 S2 S1 S2 S1 . S2 S1 + S2

0 0 1 1 1 10 1 1 0 1 11 0 0 1 1 11 1 0 0 0 0

=

=

II Thormes de DEMORGAN


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Chapitre 4

100

La fonction est dite universelle, en ce sens qu'elle permet d'obtenir toutes les autres fonctions.Voici deux exemples.

NB : Cette fonction met en vidence le premier thorme de Demorgan.

La sortie dune fonction NOR est ltat logique 1 si, et seulement s

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