Exercice 1 : Décrire la chaîne d'information d'un système automatisé :

Un moment de détente dans le jardin... Fonctionnement d'un store manuel ou automatisé

Intéressons nous à la Fonction Technique " Commander l'ouverture et la fermeture de la banne (toile du store)" .

Différentes solutions techniques permettent d'assurer cette Fonction Technique. 

1. Une 1ère solution technique: un store manuel.

  

 

 

 

 

L'utilisateur L'utilisateur actionne une manivelle, qui transmet le mouvement au tambour par un système d'engrenages: la toile se déploie ou se replie.

Mais, que c'est fatiguant pour des toiles de store de grande dimension! 

2. Une 2ème solution Technique:  un store électrique ou store motorisé / Des informations en provenance de l'utilisateur.

Le tambour du store est actionné par un moteur électrique, commandé par un interrupteur-inverseur relié au moteur par des câbles électriques.

L'utilisateur agit directement sur l'interrupteur.

Un capteur de fin de course permet d'arrêter le moteur quand la toile est entièrement enroulée ou déroulée.

 

 

 

 

 

        

 

TRAVAIL A FAIRE  :  Décrire la chaîne d’information d’un système automatisé

Vous devez représenter le flux d’informations circulant dans le store automatisée.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1. Associez chacune des propositions suivantes à l’un des repères numérotés de 1  à  5 sur le schéma ci-dessous :

a) Information provenant de la chaîne d’énergie (position du store : sorti ; rentré) 

b) Événement extérieur (vitesse du vent, luminosité) 

c) Consignes données par l’utilisateur (commande manuelle du store) 

d) Informations communiquées à l’utilisateur (signal lumineux) 

e) Ordres de rentrer ou sortir le store 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2. Complétez les blocs fonctionnels de la chaîne d’information ci-dessus en inscrivant les éléments manquants ainsi que les fonctions assurées.

 

3. En vue de piloter le store à l’aide d’une télécommande à infrarouge, un récepteur infrarouge a été installé dans le système.

 À quel bloc fonctionnel cet élément se rapporte-t-il ?

 

 

 

 Exercice 2 : Décrire le flux d'énergie dans un système :

Un brûleur est alimenté en combustible (granulés de bois) par une vis sans fin. La chaleur produite par combustion chauffe l’eau d’un circuit fermé de chauffage. La chaleur est ainsi acheminée par un circuit de canalisations. Une pompe commandée par le thermostat fait circuler le liquide du circuit de chauffage vers le radiateur qui chauffe l’air.

 

 

 

 

 

 

 

 

TRAVAIL A FAIRE   Complétez la chaîne d’énergie  :

–  nommez la source d’énergie  (en a : ....)

–  précisez la nature de l’énergie produite  (en g : ....)

–  nommez les blocs fonctionnels assurés par les éléments. (b, c, d, e, f)

 

 

 

 

 

 

a) ….................

b) ….................

c) ….................

d) ….................

e) …................

.f) ….................

g) ….................

 

 

EXERCICE 3 : Comment représenter la chaine d'énergie

Afin de mesurer l’évolution de certains paramètres physiologiques durant l’effort, les sportifs de haut niveau ont besoin de s’entraîner sur des tapis de course.

Système d’entraînement du tapis de course

Le sportif court sur un tapis mobile qui est actionné grâce à un moteur électrique et un ensemble poulies/courroie. Pour mesurer les paramètres physiologiques du coureur, le tapis doit se déplacer à sa vitesse maximale qui est de 21,6km/h.

A/ Donner la nature de l’énergie à l’entrée et à la sortie du moteur :

 énergie d’entrée : …………………………..

 énergie de sortie : …………………………. 

 

B/ La chaîne d’énergie du tapis de course est constituée des éléments suivants : une commande moteur, un ensemble poulies/courroies, une alimentation secteur 230V, un moteur électrique.

Compléter les pointillés de la chaîne d’énergie du tapis de course ci-dessous en inscrivant les différents éléments.

  Exercice 4 : Les énergies

Le schéma A ci-dessous explique l'utilisation de matières combustibles afin de produire de l'énergie électrique.

 

La combustion du charbon, du gaz ou du fuel (pétrole) procure de la chaleur (énergie thermique) utilisée en tant que telle pour le chauffage ou dans des centrales thermiques pour produire de l'électricité. 

 

 

Le fonctionnement d'une centrale nucléaire peut être expliqué par le dessin et le texte suivant : 

L'énergie nucléaire est l'énergie libérée lors de la réaction de fission au sein de la matière radioactive au niveau atomique (bâtiment réacteur). La chaleur qui est dégagée est utilisée pour produire de la vapeur qui met en mouvement à grande vitesse les turbines qui entrainent mécaniquement l’alternateur  produisant le courant électrique. 

La température est régulée par un circuit réfrigérant (réfrigérant atmosphérique).

 

 

En vous inspirant du schéma A, complétez les blocs qui représentent les étapes et la succession des formes d'énergie dans une centrale nucléaire

 

La chaîne d'énergie et la chaîne d'information

 

1. UN SYSTEME AUTOMATISE
Un système automatisé est composé de plusieurs éléments qui exécutent un ensemble de tâches programmées sans que l’intervention de l’homme ne soit nécessaire.
Exemples : le passage à niveau automatique, la porte de garage, le portail automatique, etc...

 

2. SCHEMA D'UN SYSTEME AUTOMATISE

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3.CHAINE D'INFORMATION

Définition :
C'est la partie du système automatisé qui capte l'information et qui la traite.
On peut découper cette chaîne en plusieurs blocs fonctionnels.

• Acquérir : Fonction qui permet de prélever des informations à l’aide de capteurs.
• Traiter : C’est la partie commande composée d’un automate ou d’un microcontrôleur.
• Communiquer : Cette fonction assure l’interface entre l’utilisateur et/ou d’autres systèmes.
• Transmettre : Cette fonction assure l’interface avec l’environnement de la partie commande.

 

 

 

 

Exemple de chaîne d’information : la porte de garage

L’opérateur appuie sur le bouton de la télécommande pour fermer la porte du garage (consigne del’utilisateur).

La chaîne d’information, composée d’un boîtier électronique et de capteurs, détecte le signal et ordonne, lorsqu’elle en reçoit l’ordre, la mise en route du moteur afin d’ouvrir la porte (ordre).

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

La photocellule empêche la fermeture de la porte si elle détecte la présence d’un objet (personne, voiture, animal…)
Il y a aussi des capteurs qui permettent de connaître l’état de la porte (ouverte ou fermée). 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4. LA CHAINE D’ENERGIE

 
Définition : dans un système automatisé, on appelle une chaîne d’énergie l’ensemble des procédés qui vont réaliser une action.
On peut découper cette chaîne en plusieurs blocs fonctionnels. Les blocs fonctionnels de la chaîne d’énergie

• Alimenter : Mise en forme de l’énergie externe en énergie compatible pour créer une action.
• Distribuer : Distribution de l’énergie à l’actionneur réalisée par un distributeur ou un contacteur (interrupteur commandé à distance.
• Convertir : L’organe de conversion d’énergie appelé actionneur peut être un vérin, un moteur…
• Transmettre : Cette fonction est remplie par l’ensemble des organes mécaniques de transmission de mouvement et d’effort : engrenages, courroies, accouplement, embrayage…..

 

 

 

 

 

exemple de chaine d'énergie de la porte de garage :

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Travail à faire :

1) A partir des informations précédentes, compléter le schéma le fonctionnement de la barrière automatisé, la chaîne d'information et de la chaîne d'énergie de la barrière automatique.

 

Ci-dessous le PDF avec la correction :

Télécharger « Exercice Chaine d'energie et d'information BARRIERE AUTOMATIQUE.pdf »

 

Pour vous amusez

Exercice scratch n°1 : le systeme d'éclairage

Exercice scratch n°2 : le détecteur de fumée

 

 

Les Energies :

 

Nous sommes tous entourés d'énergie : dans notre corps, notre maison, notre environnement... Elle est là, dans notre quotidien, mais qu'est-ce que l'énergie ? Quelles sont les formes de l'énergie ? Ses sources ? Que signifient les expressions "énergies primaires", "énergies secondaires", "énergies renouvelables", "énergies non-renouvelables", "énergies fossiles" ?

 

QU'EST-CE QUE L'ÉNERGIE ?

Le mot « énergie » vient du Grec Ancien « énergéia », qui signifie « La force en action ».Ce concept scientifique est apparu avec Aristote et a fortement évolué au cours du temps. Aujourd’hui, l’énergie désigne  « la capacité à effectuer des transformations ». Par exemple, l’énergie c’est ce qui permet de fournir du travail, de produire un mouvement, de modifier la température ou de changer l’état de la matière. Toute action humaine requiert de l’énergie : le fait de se déplacer, de se chauffer, de fabriquer des objets et même de vivre. 

 

Video

Qu'est ce que l'énergie ?

 

Video

Les sources d'énergie utilisées par l'Homme au cours du temps

 

Quiz sur l'énergie

 

 

Comment programmer le déplacement d'un robot. (TP1)

 

Il existe des robots qui se déplacent de manière autonome pour transporter des produits d'un espace de stockage à un autre. 

Les robots Kiva par exemple, déplacent en permanence les étagères d'un entrepôt où sont stockés les produits à livrer.

Les préparateurs de commandes ne perdent plus de temps à déambuler dans les allées puisque les étagères comme les produits viennent automatiquement.

Une video est disponible ici : video 1 

                      Video 2

                          Video 3

 

 

MISE EN GARDE AFIN DE NE PAS CASSER LE ROBOT et LUI EVITER DES CHUTES

IL FAUT TOUJOURS METTRE LE ROBOT SUR LE DOS, c'est à dire, les roues faces au plafond

 SITOT LE PROGRAMME TESTE 

 

 

PARTIE 1

 

ALGORITHME & PROGAMMATION

Appliquer les principes élémentaires de l'algorithmique et du codage à la résolution d'un problème simple

 

L'essentiel

"Algorithme"

-> Un algorithme est une suite d'instructions qui permet de résoudre un problème et d'obtenir rapidement un résultat.

Il est écrit à la main ou à l'aide d'un logiciel dans un langage compréhensible par tous. Il sert à préparer l'écriture d'un programme informatique.

Petit exercice de logique pour apprendre à faire fonctionner une écluse. Le défi : faire passer 3 bateaux sans commettre aucune erreur.  Clic ICI

 

(Eventuellement la fiche sur l'écluse à remplir pour les 4ème) 

Télécharger « Programmation_ecluse_fe.doc »

 

 

"Programme"

-> un programme permet à son utilisateur de traiter de nombreuses informations (textes, dessins, sons, etc...)

Il est développé pour un domaine d'utilisation (calcul, dessin, jeu, guidage, musique, etc...). Il est composé d'une ou plusieurs séquences d'instructions.

-> un programme est écrit à l'aide d'un langage de programmation. On distingue :

- les langages de programmation graphique qui reposent sur l'assemblage de blocs;

- les langages de programmation textuelle qui reposent sur l'écriture de commandes spécifiques (code).

-> L'écriture d'un programme suit généralement l'ordre suivant : la déclaration et l'initialisation des variables, la saisie et la mémorisation des entrées, le traitement des données, la sortie des résultats.

 

"Evènement"

-> Un évènement permet de déclencher une séquence d'instructions (script). On distingue différents types d'évènements : un clic sur une icône ou un objet, l'appui sur une touche, l'envoi ou la réception d'un message... 

 

Mise en application n° 2 Clic  ICI

 

 

 

 

 

Le document à remplir pour les exercices sur la barrière : 

Télécharger « Etude d'organigramme - La barrière automatique.pdf »

 Correction :

Télécharger « Etude d'organigramme - La barrière automatique Exercices - Correction.pdf »