gsd génie electrique 2astm fr
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REPUBLIQUE ALGERIENNE DEMOCRATIQUE POPULAIRE MINISTERE DE LEDUCATION NATIONALE
COMMISSION NATIONALE DES PROGRAMMES GSD GENIE ELECTRIQUE
FILIERE : TECHNIQUE MATHEMATIQUE
DISCIPLINE : TECHNOLOGIE
OPTION : GENIE ELECTRIQUE
NIVEAU : 2ime ANNEE SECONDAIRE
NOVEMBRE 2005
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Introduction Ce programme labor en utilisant lapproche par les comptences vise donner llve les connaissances de base dans les domaines de llectronique, de llectrotechnique et de lautomatique travers une dmarche de projet afin de dvelopper lautonomie chez llve dans la conduite des diffrentes activits.
Cette dmarche fait appel loutil informatique, outil essentiel dans ltude des technologies volues, permettant ainsi une assimilation rapide des techniques les plus pointues en usant de la CAO et de la simulation. Les comptences terminales que nous numrons, sont labors dans lobjectif de parvenir un ensemble ditems pouvant tre dclines en programmes assez ambitieux pour rester en accord avec la technologie du moment. Ceci peut se traduire par une formation dlves bacheliers ayant une culture technologique ancre, capables daborder des tudes universitaires avec des difficults limites dune part, dautre part rester dans la perspective dune filire se situant la croise de lenseignement gnral et technologique, autrement dit dun enseignement fortement bas sur la rflexion. Il est important de noter que la ralisation de ces objectifs impose aux lves de solides connaissances au niveau des matires scientifiques, et la rflexion laquelle nous faisions rfrence prcdemment ne signifie nullement amener lapprenant crer, ce qui constituerait une vision dmesure et hors datteinte, mais plutt lui apprendre sadapter aux contextes difficiles et par suite le placer dans une optique universitaire de futur concepteur. Lapproche systmique ou la formation travers ltude des systmes pluri technologiques et de leurs composantes, rpond parfaitement aux soucis prcits. Il sagit de concrtiser ces objectifs en dispensant un enseignement bas sur ltude dobjets proches de ceux rencontrs dans la vie quotidienne. Cette approche suscitera, sans doute, la curiosit chez llve et aura pour effet de le stimuler dans son apprentissage, lui facilitant ainsi la comprhension et son intgration dans lenvironnement technologique du monde daujourdhui. Nous avons jug judicieux voir impratif daborder ltude des systmes automatiques ds la deuxime anne secondaire en usant dune mthode volutive sur le plan de la complexit mais qui restera la mme jusqu la fin du cycle. Nous entendons par cela :
Analyse fonctionnelle des systmes au cours de la deuxime anne secondaire puis leur dcomposition en fonctions qui seront abordes de manire dtaille
Lutilisation des techniques pas pas comme le GRAFCET. Lintroduction du GEMMA Lapprentissage limit dun langage de programmation proche de lalgorithmique tel
le PASCAL Lusage des mmes logiciels de CAO et de simulation en 2AS et en 3AS pour
permettre llve de rester dans le mme environnement de travail ce qui lui facilitera la comprhension et fera ainsi gagner un temps prcieux lenseignant
La mise en uvre des microcontrleurs pour le pilotage des systmes Des travaux pratiques limits aux thmes essentiels, le gros de lexprimentation se
faisant par usage de loutil informatique et le reste par dmonstration pratique directe de la part de lenseignant
Un projet technique pour chaque lve ou groupe dlves avec tude thorique et ralisation pratique dun objet technique li un automatisme, lensemble tant accompagn par lenseignant.
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Afin de concrtiser lide dun enseignement dispens travers une vision tendue de la technologie donc en nous maintenant dans une optique dapproche systmique tout en restant en accord avec la pdagogie dite dapproche par les comptences, il est apparu qu lissue de son cursus un lve devrait rpondre aux critres fixes par les cinq comptences suivantes:
C1 Etre capable de sinformer de communiquer et dexploiter une documentation
C2 Analyser lorganisation dun systme technique ou de
lobjet technique sujet de ltude dans le systme
C3 Identifier dans un systme technique les structures matrielles permettant de raliser les fonctions existantes
C4 Analyser le fonctionnement dun systme technique ou de
lobjet technique sujet de ltude dans le systme
C5 Raliser un dispositif technique simple partir dun cahier des charges
Celles-ci sont explicites comme suit :
Lnonc de la premire comptence est vident et fait rfrence aux capacits de llve rechercher linformation en utilisant les moyens classiques et les plus modernes tels que les nouvelles technologies de linformation et de la communication.
Le second nonc met en valeur laptitude dun lve analyser lorganisation dun
systme technique automatis ou pas sur le plan fonctionnel, autrement dit sans entrer dans les dtails de la technologie utilise.
La troisime comptence fixe travers son nonc la facult dcomposer le
systme en fonctions lmentaires et analyser le fonctionnement de chacune dentre elles.
Le quatrime item entre dans le dtail de lanalyse du fonctionnement global dun
systme, de linteraction entre ses diverses composantes, et de la capacit synthtiser le tout pour aboutir un ensemble au comportement stable et harmonieux.
Le cinquime et dernier nonc peut se traduire par la mise en pratique des acquis de
llve travers la conception et la ralisation dun systme ou objet technique simple automatis ou non ou encore dun dispositif de commande.
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Oprationnalisation des comptences C1 Etre capable de sinformer de communiquer et dexploiter une documentation C1-1 Exploiter une documentation C1-2 Sinformer communiquer
Objectifs oprationnels Trier dans lensemble des documents relatifs au systme technique, les lments
ncessaires la comprhension de son fonctionnement Reprer les caractristiques essentielles lies aux fonctions ralises Retrouver des informations dtermines dans la documentation constructeur Etablir un dialogue dans une langue technique approprie travers lInternet et
aboutir aux informations recherches Exploiter les livres de donnes et optimiser le choix des composants mettre en
uvre Distinguer les lments pertinents dans le flux des informations acquises Retrouver sur des sites Internet, les informations lies aux caractristiques,
lorganisation et au fonctionnement dun systme
Savoirs associs
a) Distinguer les grandes firmes lies la production de matriel lectrique et lectronique b) Connaissance des symboles et procds didentification des composants Amricains, Europens et Japonais c) Vocabulaire technique anglais et franais d) Exploitation de loutil informatique par lutilisation de cdthques ou de lInternet
Conditions dvaluation Le candidat ayant sa disposition lensemble de la documentation technique, des photographies et/ou cdroms donnant :
- la fonction globale ralise par lobjet - lorganisation fonctionnelle de lobjet - les caractristiques lectriques de lobjet - les schmas structurels de lobjet - les notices dutilisation - les notices de maintenance - Un espace quip de postes relis lInternet, un ensemble de cdroms et ouvrages
en relation directe ou indirecte avec lobjet technique tudi
Critres de performances Il doit tre capable de :
- raliser une synthse orale sur le fonctionnement de lobjet - numrer les fonctions ralises - expliquer le cheminement de la matire duvre traite - mettre en uvre lobjet - Retrouver les caractristiques de lobjet technique - Etablir un rapport en se basant sur les seuls lments mis sa disposition
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Ce rapport devra montrer que le candidat est parvenu comprendre lorganisation fonctionnelle et le fonctionnement global de lobjet technique. Lexplication donne devra tre apprcie selon le degr de difficult impos par le fonctionnement de lobjet. Le but recherch est avant tout que le candidat donne la preuve de sa comprhension du fonctionnement de lobjet technique, de lutiliser ou le mettre en uvre partir de la seule documentation et sans aide extrieure. Dautre part il doit tre capable dextraire de ces documents les caractristiques afin de procder des calculs.
C2 Analyser lorganisation dun systme technique ou de lobjet technique sujet de ltude dans le systme C2-1 Analyser lorganisation fonctionnelle du systme ou de lobjet
technique C2-2 Analyser le processus de fonctionnement du systme ou de lobjet
technique
Objectifs oprationnels Identifier lobjet technique et sa fonction dans le systme dont il fait partie Vrifier que lensemble de lorganisation fonctionnelle vrifie la fonction dusage Analyse du fonctionnement de lobjet en suivant une dmarche algorithmique Dterminer les diffrentes phases dans le processus de fonctionnement Dtermination de la matire duvre traite Dcomposition de lensemble en fonctions plus ou moins lmentaires Etablir les interactions entre les diverses fonctions Utilisation dune reprsentation littrale structure et un organigramme Etablissement des contraintes
Savoirs associs
a) Structure dun systme automatis b) Notions de logique programme c) Reprsentation littrale structure (algorithme) d) Organigramme e) GRAFCET niveau f) Mthode S.A.D.T. simplifie (actigramme) g) Notion de cahier des charges
Conditions dvaluation
Le candidat dispose : - du schma fonctionnel de lobjet technique - de la fonction dusage de lobjet technique - du diagramme sagittal de lobjet technique - des caractristiques techniques extraites du cahier des charges - de lensemble ou partie de lobjet technique - des documents complets sur lobjet technique - dappareils de mesure
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Critres de performances Pour chaque fonction doit tre capable
- de lui associer le verbe daction correspondant - de distinguer les grandeurs dentre et de sortie, leur nature et les transformations
dont elles font lobjet - si la fonction est compose, prciser les fonctions internes la ralisant
Il devra de plus : - tablir une reprsentation littrale structure dune tche ralise dans lobjet
technique - traduire cette reprsentation en algorithme - noncer les modes de fonctionnement de lobjet technique - tablir les quations logiques lies chaque tape du fonctionnement - pour une tche dtermine, tablir un GRAFCET li son fonctionnement
C3 Identifier dans un systme technique les structures matrielles permettant de raliser les fonctions existantes C3-1 Dterminer les structures matrielles ralisant les diverses fonctions C3-2 Dterminer les structures logicielles ralisant les diverses fonctions
Objectifs oprationnels Dsigner pour chacune des tches opratives les capteurs actionneurs et lments
associs Etablir les relations existantes entre grandeurs dentre et de sortie Dterminer le ou les types de commandes utilises Etablir les grandeurs nergtiques mises en oeuvre
Savoirs associs a) Squenceurs b) Elments de logique cble et programme (microprocesseur, microcontrleur) c) Automate industriel programmable (API) d) Pr actionneurs (contacteurs, distributeurs) e) Actionneurs (moteurs srie asynchrone pas pas, vrins) f) Capteurs g) Schmas lectriques et lectroniques h) Cahier des charges
Condition dvaluations Le candidat dispose :
- de la fonction dusage de lobjet technique - des schmas fonctionnels dtaills de lobjet - de lalgorithme ou de lorganigramme avec reprage des entres et sorties - des schmas structurels de lobjet technique avec grandeurs dentre et de sortie
fixes - des logiciels lis aux lments programmables - de la liste des composants utiliss
Critres de performances Il doit tre capable de :
- de dterminer les composants participant la ralisation dune fonction - de justifier le type et la valeur du composant utilis - dexpliciter le programme, et de commenter la manire dont celui-ci ralise la
fonction tudie dans le cas dune structure logicielle
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C-4 Analyser le fonctionnement dun systme technique ou de lobjet technique sujet de ltude dans le systme C4-1 Etablir les relations entre grandeurs dentre et de sortie C4-2 Etablir ladaptation existante entre fonctions successives C4-3 Substituer une structure matrielle ou logicielle une autre
organisation structurelle Objectifs oprationnels
Justifier le choix des actionneurs suivant la fonction requise en saidant de mthodes
mathmatiques Proposer des systmes de commandes utilisant des technologies diversifies
Mettre en uvre les lments tablissant la relation entre le systme et le milieu extrieur
Savoirs associs - Squenceurs - Logique cble et programme (microprocesseur et microcontrleur) - Automate industriel programmable (API) - Pr-actionneurs (contacteurs, distributeurs) - Actionneurs (moteurs srie asynchrone pas pas, vrins) - Systmes dacquisition de donnes - Schmas lectriques et lectroniques - Fonctions de llectronique - GRAFCET niveau - GEMMA - Cahier des charges
Conditions dvaluations Le candidat dispose :
- de la fonction dusage de lobjet technique - des schmas fonctionnels dtaills - des schmas structurels - des spcifications techniques prleves du cahier des charges - de livres de donnes - de la nomenclature des composants - dun ensemble informatique de simulation
Critres de performances Le candidat doit pouvoir :
- Identifier les variables prsentes dans la ralisation dune fonction - Etablir les quations reliant grandeurs dentre et de sortie - Etablir les chronogrammes relatant lvolution logique dans la ralisation dune
fonction - Vrifier que ladaptation entre tages successifs est ralise - Etablir les graphes mettant en relation grandeurs dentre et de sortie, valider la
fonction requise - Vrifier par simulation en utilisant le schma de la fonction que celle-ci est
ralise - Etablir les Grafcets rpondant aux spcifications du cahier des charges
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C-5 Raliser un dispositif technique simple partir dun cahier des charges C5-1 Etablir les schmas topographiques C5-2 Editer les fichiers ncessaires la ralisation de la maquette C5-3 Etablir et imprimer les masques C5-4 Procder limplantation et au brasage des composants
Objectifs oprationnels Saisie du schma laide de loutil informatique Simulation du fonctionnement dun montage correspondant laide dun logiciel
adquat Choix ou cration des signaux dattaque appropris pour raliser la simulation du
fonctionnement, corriger les aberrations Implantation des composants et tablissement du trac des masques laide dun
routeur Ralisation du circuit imprim, brasage des composants Montage des lments de puissance sur chssis
Savoirs associs a) Mthodes dobtention dun circuit imprim b) Programmes de saisies de schmas, de routage et de simulation c) Technologie des composants d) Capteurs e) Pr-actionneurs f) Actionneurs
Conditions dvaluations Le candidat dispose :
- du cahier des charges - des schmas fonctionnels et structurels - dun document spcifique aux botiers des composants (empreintes) - dun poste de cblage - dun ensemble informatique avec logiciels de saisie de schmas, de simulation, de
routage, de transfert sur structure matrielle - dun poste de mesurage
Critres de performances Le candidat doit :
Produire un dossier complet comprenant : - Le schma de la structure - Lensemble des fichiers (nomenclature des composants, plan dimplantation, liste
des quipotentielles, les signaux de commandes ou stimulis, les signaux en sortie ou traces, les masques)
Raliser le cblage de la maquette en respectant les spcifications du cahier des charges
Tester et vrifier le bon fonctionnement, corriger les erreurs de non continuit et de court circuit
Monter sur chssis les actionneurs et pr-actionneurs si ceux-ci figurent dans la ralisation
Il peut tre demand de raliser une maquette simple ou double face Dans cette comptence le but recherch est de sassurer que le candidat matrise les tapes suivre dans la ralisation de la maquette ainsi que les outils informatiques utiliss.
Il nest pas ncessaire de tenir compte de la qualit de la ralisation.
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COMMISSION NATIONALE DES PROGRAMMES GSD GENIE ELECTRIQUE
PROGRAMME
FILIERE : TECHNIQUE MATHEMATIQUE
DISCIPLINE : TECHNOLOGIE
OPTION : GENIE ELECTRIQUE
NIVEAU : 2ime ANNEE SECONDAIRE
Organisation Pdagogique Le volume horaire affect chacune des 15 fonctions du programme est titre indicatif et se base sur un volume horaire annuel de 180 Heures (30 semaines de 6 Heures chacune) Nous recommandons : La subdivision de la classe en 02 groupes. Chaque groupe sera pris en charge par un seul
enseignant durant toute lanne. Quun professeur responsable dun groupe en 2AS le suive en classe de Terminale, et ce
pour un meilleur suivi. Que lhoraire de 06H (3H + 3H), imparti la matire technologie, soit rparti en 03
sances de 02 heures chacune de telle manire que lorsquun groupe est en salle de cours, lautre groupe est en laboratoire de Gnie Electrique. Ainsi,
Chaque groupe fera 2H de cours par semaine + 2H de cours tous les 15 jours. Chaque groupe fera 2H de TP par semaine + 2H de TP tous les 15 jours.
La disponibilit dun micro-ordinateur en salle de cours ou lutilisation de la salle dinformatique pour donner la possibilit au professeur de recourir loutil informatique des fins de simulation ou de lecture de fichiers .swf (Flash Macromedia) qui lui serviront de supports son cours.
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A - CIRCUITS ELECTRIQUES A COURANT CONTINU
Comptences attendues Activits pdagogiques Contenus VH
tre capable de : - dterminer lintensit des
courants dans un circuit comportant deux mailles
- substituer le modle de Thvenin au modle de Norton et rciproquement
- calculer lnergie mise en uvre dans un circuit
- mesurer les tensions et les courants dans un circuit
- dterminer le point de fonctionnement dun lment linaire ou non linaire
Cblage d'un circuit linaire et mise en place des appareils de mesures
Relev de la caractristique d'une rsistance.
Dtermination de la relation applique aux diviseurs de tension
Simuler sur poste informatique le fonctionnement d'un montage lumire et tablir son domaine de validit (tension max appliquer, puissance consomme, protection contre les surintensits)
Dans un montage donn, dterminer le modle quivalent de Thvenin et de Norton
Monter un condensateur en charge puis dcharge, comparer les rsultats pratiques avec ceux obtenus par simulation numrique
Relev de la caractristique d'une diode Rechercher dans la documentation et/ou
sur l'Internet, les caractristiques des CTN et CTP
Rvision des notions acquises - conducteurs et isolants - notion de charge lectrique - champ lectrique - quantit dlectricit - association de rsistances - reprsentation dune tension et dun courant - loi dOhm (rcepteur, rcepteur actif,
gnrateur) - association de gnrateurs
Puissance et nergie - loi de Joule - quantit de chaleur - transformation et conservation de lnergie
Analyse des circuits lectriques - Utilisation des lois de Kirchhoff - thorme de Thvenin - thorme de Norton - transformation Thvenin Norton
Technologie des composants linaires et non linaires - diode - diode Zener - photorsistance - CTN et CTP - transistor bipolaire - condensateur: charge et dcharge
18H
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B - LOGIQUE COMBINATOIRE
Comptences attendues Activits pdagogiques Contenus VH
Etre capable de:
- convertir un nombre crit dans une base donne en un nombre dans une autre base
- utiliser la calculatrice pour les conversions dcimale vers binaire, octal, hexa et vice versa
- remplacer une structure logique complexe en une autre simplifie
cblage de fonctions sur simulateur lectriques et lectronique
calcul et ralisation sur simulateur de transcodeurs simples
Systmes de numration Particularits du systme binaire
- relation entre le binaire l'octal et l'hexadcimal - l'octet, le Kilo-octet, le Mga-octet, et le Giga-
octet
- le B.C.D. - le binaire rflchi
Algbre de Boole - fonctions logiques contact - fonctions logiques portes
Simplification des fonctions logiques - mthode algbrique - tableaux de Karnaugh
16H
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C - ELEMENTS LOGIQUES EN CIRCUITS INTEGRES
Comptences attendues Activits pdagogiques Contenus VH
Etre capable de:
- numrer les caractristiques des technologies TTL et CMOS
- utiliser un Data Book pour expliquer la fonction ralise par un circuit intgr (C.I.) en logique combinatoire
- raliser un additionneur ou un soustracteur 4 bits portes TTL ou CMOS
- mettre en uvre un additionneur C.I. sur un octet
Addition de deux nombres binaires sur simulateur en TTL et CMOS
Soustraction de deux nombres binaires en TTL et CMOS
Activits de recherche sur Data Book
Technologie TTL - Les sous familles TTL
Technologie CMOS Additionneur Soustracteur 06H
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D CIRCUITS MAGNETIQUES ET MACHINES A COURANT CONTINU.
Comptences attendues Activits pdagogiques Contenus VH
tre capable de :
- numrer les composantes d'un relais lectromagntique, puis expliquer son fonctionnement
- mettre en uvre un relais lectromagntique dans un montage lumire
- expliquer le principe de fonctionnement dune machine courant continu : en moteur et en gnratrice.
- Expliquer la rversibilit dune machine courant continu.
Exprimentation de la loi de Laplace Exprimentation de la loi de Faraday
l'aide d'un aimant et d'une bobine
Vrification de la raction de la bobine par simulation avec un fichier .swf de Flash Macromedia
Exprimentation avec la roue de Barlow de manire relle ou simule par fichier .swf de Flash Macromedia
Exprimentation avec balance de Cotton de manire relle ou simule par fichier .swf de Flash Macromedia
Exprimentation du fonctionnement du moteur lectrique par simulation. (Fichier .swf de Flash Macromedia)
Commander un montage lumire par contacteur
Circuits magntiques - Champ, induction et flux magntiques. - Applications des lois de Laplace, Faraday,
Lenz et dAmpre.
- Auto-induction. - Ferromagntisme.
Applications : machine courant continu, relais, contacteurs.
18H
Remarque : Le lecteur FLASH MACROMEDIA et les fichiers danimation .swf, en utilisation libre, seront fournis sur CDROM.
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E - CIRCUITS ELECTRIQUES A COURANT ALTERNATIF
Comptences attendues Activits pdagogiques Contenus VH
Etre capable de:
- Calculer l'impdance d'un circuit et l'intensit le traversant en utilisant la reprsentation de Fresnel
- Calculer l'impdance d'un circuit et l'intensit le traversant en utilisant la mthode de Boucherot
- Mesurer les valeurs efficaces des grandeurs l'aide de voltmtres et d'ampremtres
- Expliquer le phnomne de rsonance
- Utiliser un oscilloscope pour visualiser et mesurer une tension
simuler la production de courant alternatif l'aide d'un fichier .swf de Flash Macromedia
mesurer l'oscilloscope le dphasage entre deux grandeurs sinusodales
dterminer graphiquement la somme de deux grandeurs sinusodales
utiliser un oscilloscope pour visualiser la mise en rsonance d'un circuit
Courants priodiques - Grandeurs associes: priode, frquence,
valeurs: instantanes, max, efficaces, moyennes
Courant alternatif sinusodal (C.A.S) - relations mathmatiques: priode, frquence,
valeur instantane et efficace
- reprsentation de Fresnel
Loi d'Ohm en courant alternatif sinusodal - circuit R L C srie, parallle et quelconque - rsonance
Puissance en C.A.S. - Thorme de Boucherot
Notions sur le courant alternatif triphas - Relations mathmatiques - Grandeurs simples et grandeurs composes
18H
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F - FONCTION PROTECTION
Comptences attendues Activits pdagogiques Contenus VH
tre capable de:
- donner la diffrence entre les diverses mthodes de protection
- expliquer le fonctionnement de chaque lment de protection
- tablir les domaines de mise en uvre des systmes de protection
Normalisation des fusibles Dmontage d'un relais thermique et d'un
disjoncteur
Exprience sur le dclenchement du relais thermique et du disjoncteur
fusible relais thermique disjoncteur 04H
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G - FONCTION PUISSANCE
Comptences attendues Activits pdagogiques Contenus VH
Etre capable de:
- expliciter la transformation d'nergie effectue dans un moteur
- numrer les diverses parties d'un moteur srie CC
- numrer les diverses parties d'un moteur asynchrone triphas
- expliquer le fonctionnement et les domaines de mise en uvre des moteurs srie CC et asynchrone triphas
- expliquer le fonctionnement et le rle attribu un vrin pneumatique
- expliquer le rle du distributeur
Montage dun moteur srie CC avec variation de vitesse et changement du sens de rotation.
Alimentation d'un moteur asynchrone avec inversion du sens de rotation
Mesure du courant consomm et du moment du couple dvelopp
Activit sur les vrins et distributeurs
Moteur courant continu excitation srie Moteur asynchrone triphas Vrin pneumatique simple et double effet Distributeur pneumatique commande lectrique et
pneumatique 3/2, 4/2, 5/2
12H
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H - FONCTION COMMANDE
Comptences attendues Activits pdagogiques Contenus VH
Etre capable de:
- expliquer le contrle d'un grand courant par un petit courant
- expliquer le fonctionnement du transistor en commutation
- cbler un contacteur command en 24V avec circuit de puissance en 220/380V
- mettre en uvre un relais statique command par une fonction logique
Commande d'un transistor par niveaux logiques TTL ou CMOS
Montage sur panneau d'un moteur command par contacteur, lui-mme command par transistor
Transistor en commutation Commande d'un moteur CC un ou deux sens de
rotation
Commande d'un moteur asynchrone un et deux sens de rotation
06H
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I - FONCTION ACQUISITION DE DONNEES
Comptences attendues Activits pdagogiques Contenus VH
Etre capable de:
- dire avec des mots simples l'lment convertissant une grandeur physique en grandeur lectrique
- expliquer le rle d'un capteur
- numrer les principaux types de capteurs
Montage de cellule commandant un transistor charg par un relais
Dtermination des limites d'action d'un capteur
Moteur command par cellule avec fin de course intgr au montage
Bouton poussoir Fin de course Capteurs : cellule photolectrique, phototransistor,
CTN, CTP, capteur de pression, capteur de vitesse, capteur de niveau
06H
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J - FONCTION COMPARAISON DE DONNEES
Comptences attendues Activits pdagogiques Contenus VH
Etre capable de:
- expliquer le rle d'un comparateur logique, et d'un comparateur analogique
- donner la diffrence existante entre comparateur logique et analogique
- mettre en uvre un comparateur logique et interprter les rsultats
- mettre en uvre un Ampli -Oprationnel en comparateur et dterminer son domaine d'action
Cellule photolectrique avec Ampli -Oprationnel commandant un transistor charg par un relais
Expliciter la table de vrit d'un comparateur logique de type 74LS85
Comparateur de type 74LS85 avec deux additionneurs fournissant en sorties les valeurs comparer
Amplificateur oprationnel mont en comparateur Comparateur logique
06H
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K - FONCTION AMPLIFICATION
Comptences attendues Activits pdagogiques Contenus VH
Etre capable de:
- expliquer le rle de l'amplificateur en lectronique
- calculer l'amplification en tension d'un tage Emetteur Commun unique transistor
- calculer l'amplification et choisir les rsistances appropries dans un amplificateur oprationnel (A.O).
- monter un ampli linaire en CI en utilisant la documentation constructeur.
Montage d'un transistor en amplificateur, calcul et mesure de l'amplification en tension
Montage d'un amplificateur oprationnel en amplificateur inverseur puis non inverseur, calcul et mesure de l'amplification en tension
Montage d'un amplificateur linaire en amplificateur son
Principe de l'amplification Amplificateur transistor Emetteur Commun (E.C).
un tage
- Calcul des rsistances dentre Re, de sortie Rs et du gain Av = .Rc/h11
Amplificateur oprationnel - Montage inverseur - Montage non inverseur
Amplificateur linaire en circuit intgr
08H
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L - FONCTION CODAGE ET DECODAGE
Comptences attendues Activits pdagogiques Contenus VH
Etre capable de:
- Donner le rle du multiplexeur et dmultiplexeur, et expliciter le rle des diffrentes broches
- Utiliser un Multiplexeur, dmultiplexeur pour la transmission et la rception de donnes
- Etablir le schma d'un dcodeur BCD - dcimal
- Etablir la commande d'afficheurs anode ou cathode commune par des dcodeurs BCD-7 segments mis en cascade
- Etablir le schma d'un transcodeur simple de type Binaire - Gray avec portes logiques
Montage sur simulateur de dcodeurs BCD vers dcimal et 7 segments, commands par roue codeuse ou compteur
Multiplexeurs et dmultiplexeurs 4 et 8 bits en TTL et CMOS
Dcodeurs BCD dcimal Dcodeur BCD 7 segments Transcodeurs
08H
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M - NOTION DE LOGIQUE PROGRAMMEE
Comptences attendues Activits pdagogiques Contenus VH
Etre capable de:
- distinguer la logique cble de la logique programme
- utiliser la documentation constructeur pour raliser une fonction dtermine base dune UAL (de type 74181) par programmation des entres de commande
- commander un moteur deux sens de rotation par API en utilisant le langage contact
Etablir les diffrents fonctionnement dune UAL (de type 74LS181) sur simulateur logique avec commande par roues codeuses
Commande de moteur avec inversion de sens de rotation par API dans un montage intgrant des capteurs
L'unit arithmtique et logique UAL (Type 74LS181) L'Automate Programmable Industriel (API). Langage contacts (Ladder)
18H
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N - FONCTION ALIMENTATION
Comptences attendues Activits pdagogiques Contenus VH
Etre capable de:
- Expliquer le but de l'alimentation
- Expliquer le but du redressement, le rle du transformateur dans le montage, le rle des diodes et des condensateurs
- Calculer les valeurs moyennes et efficaces obtenues, les mesurer au voltmtre et l'oscilloscope
- Monter un circuit de conversion alternatif -continu, en utilisant un transformateur appropri, un filtre et un rgulateur de type 78xx
Montage de redressement et de filtrage, mesures au voltmtre et l'oscilloscope
Montage redresseur en pont intgr, lecture des caractristiques extrmes
Dmontage d'un magntophone et recherche du schma d'alimentation
Adaptation par transformateur, calcul avec U2/U1 = N2/N1
Redressement simple et double alternance - calcul et mesure des valeurs moyennes et
efficaces au voltmtre et l'oscilloscope
Filtrage par condensateur - visualisation l'oscilloscope
Rgulation de tension l'aide des rgulateurs de type: 78xx
12H
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O - LES SYSTEMES AUTOMATIQUES
Comptences attendues Activits pdagogiques Contenus VH
Etre capable de:
- expliciter les documents constitutifs du dossier technique d'un systme automatis
- Spcifier la matire d'uvre mise en jeu entre l'entre et la sortie
- Suivre une dmarche d'analyse fonctionnelle d'un systme automatis
- Identifier les diffrentes parties du systme et dfinir leur fonction
- Etablir une reprsentation structure du systme
Dans un systme donn
- Associer chacune des fonctions un verbe d'action
- Nommer les donnes en entre et les classer (matire, nergie, information)
- Etablir la liste des diffrentes phases de fonctionnement
- Etablir ou complter un schma fonctionnel
Organisation d'un systme automatis - Commande - Actionneurs - Capteurs - Interfaces
Modlisation SADT - notion de tache - notion de point de vue
Cahier des charges Technique pas pas GRAFCET Commande programme
- par automate - par microordinateur
24H
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PREREQUIS NECESSAIRES AUX DIFFERENTES PARTIES
Fonctions Prrequis Comptences terminales vises
A- CIRCUITS ELECTRIQUES A COURANT CONTINU
Rsolution d'quations trois inconnues Traage d'une droite partir de son quation Puissances de 10
C1 - C3 - C4
B- LOGIQUE COMBINATOIRE
Circuits lectriques simples Relais lectromagntiques Utilisation de la calculatrice
C3
C- ELEMENTS LOGIQUES EN CIRCUITS INTEGRES
Algbre de Boole Portes logiques
C1 C3 C5
D- CIRCUITS MAGNETIQUES ET MACHINE A C.C
Electromagntisme (Programme de sciences physiques)
C1-C4-C5
E- CIRCUITS ELECTRIQUES EN COURANT ALTERNATIF
Composition de vecteurs Thorme de Pythagore Fonctions trigonomtriques
C1-C3
F- FONCTION PROTECTION
Effet joule Electromagntisme
C1 C3 C4 C5
G- FONCTION PUISSANCE
Lois gnrales de l'lectricit Electromagntisme Logique de base
C3 C4
H- FONCTION COMMANDE
Fonctionnement du transistor Relais et contacteur Systmes de protection
C3
I- FONCTION ACQUISITION DE DONNEES
Conversion de grandeurs physiques en grandeurs lectriques
C3
J- FONCTION COMPARAISON DE DONNEES
Ampli oprationnel Logique combinatoire, portes TTL et
CMOS
C4
K- FONCTION AMPLIFICATION
Courant alternatif Thormes de Thvenin et Norton Transformation Thvenin Norton Caractristiques du transistor bipolaire Oscilloscope
C1 C2 C3
L- FONCTION CODAGE ET DECODAGE
Logique combinatoire Porte logiques Technologie TTL et CMOS
C3 C4
M- NOTION DE LOGIQUE PROGRAMMEE
Comparateur logique Additionneur Soustracteur Complmentation Logique contacts
C3 C4
N- FONCTION ALIMENTATION
Lois gnrales de l'lectricit Electromagntisme Courant alternatif
C4 C5
O- LES SYSTEMES AUTOMATIQUES
Cahier des charges Capteurs actionneurs Analyse fonctionnelle descendante
C1 C5
-
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Equipements Technico-pdagogiques Gnie Electrique
- Simulateurs de fonctions analogiques : o Amplification transistor et amplificateur oprationnel o Redressement mono et double alternances faible puissance o Filtres o Multivibrateurs o Alimentation stabilise, rgule.
- Gnrateur de fonctions (sinus, triangle, carre, ) - Banc dessai ou poste de mesurage comprenant :
o Appareils de mesure o Oscilloscope o Alimentations o Moteur asynchrone o Moteur Srie o Gnratrice courant continu o Transformateur 220/24V 500VA
- Ordinateurs -Logiciels permettant :
o La saisie et la simulation des circuits lectronique tel que ORCAD ou PROTEL.
o La saisie et la simulation des circuits lectriques tel que SCHEMAPLIC
o La saisie et la simulation des circuits dautomatismes tel que AUTOMATION STUDIO.
o Lanalyse des circuits tel que PSPICE. - Simulateur de fonctions logiques - Maquettes de systmes automatiss didactiques - Vrins et distributeurs - Alimentation en nergie pneumatique et accessoires - Squenceurs lectriques - Automate programmable API -Machine graver -Machine insoler -Dmarreur toile triangle pour machine asynchrone. -Variateur de vitesse lectronique pour machine courant continu. -Sectionneur, contacteurs, relais thermique et DRT. -Moteur asynchrone de faible puissance (500W) -Moteur pas pas
Remarques: -Tous ces quipements ne ncessitent aucune installation spcifique ou encombrante, si ce nest lalimentation en triphas de la salle avec les protections ncessaires. - Nous recommandons vivement ce que ltablissement ne reoive pas une dotation en composants mais quil ait la possibilit de les acqurir selon les besoins des projets raliser. A noter que tous les composants susceptibles dtre utiliss sont disponibles sur le march national.