Upload
ngothien
View
216
Download
0
Embed Size (px)
Citation preview
L’ingénierie créative pour un enseignement de qualité
SECONDES CIT / SI BACCALAUREATS SSI / STI2D
CPGE
ANALYSE FONCTIONNELLE ET STRUCTURELLE DES SYSTEMES
ENERGIE & ENVIRONNEMENT AUTOMATISMES
SYSTEMES NUMERIQUES ELECTRONIQUE
MAINTENANCE INDUSTRIELLE ASCENSORISTE
MAINTENANCE AUTOMOBILE
ROBOTIQUE
PA
NN
EA
U S
OL
AIR
E A
SS
ER
VI
Enseignement Général & Technologique Classes Préparatoires aux Grandes Ecoles
PTSI/PT – PCSI/PSI - TSI
Système avec logiciel de mesures et d’analyses en réseau
L’ingénierie créative pour un enseignement de qualité
Le Panneau Solaire Asservi (PSA) est issu d'une application industrielle utilisée sur les camping-cars pour
recharger les batteries. La production d'énergie électrique est optimisée en suivant la trajectoire du soleil
tout au long de la journée à l’aide d’une horloge.
Le système didactique, en situation de fonctionnement, est composé de la partie commande réelle (panneau
solaire SUNPOWER PHENIX automatique ALDEN) permettant de positionner un panneau photovoltaïque en
élévation et en azimut. Il s'agit d'un véritable système asservi à deux axes, du domaine des énergies
renouvelables avec pilotage par un Automate Programmable Industriel
Ce système est idéal pour l'enseignement des sciences industrielles pour l'Ingénieur en Classes
Préparatoires aux Grandes Ecoles.
Le Panneau Solaire Asservi se compose :
� D'une chaîne d'énergie à deux axes asservis avec
� un socle support de deux motoréducteurs à trains
planétaires associés à deux réducteurs roues et vis sans fin
assurant le déplacement en élévation et en azimut du
panneau
� une alimentation stabilisée 12V continu associée à deux pont
en H pour distribuer l'énergie,
� D'une chaîne d'information avec :
� un bloc de capteurs composé de 2 ponts diviseurs de
tension comprenant chacun 2 photorésistances permettant
de détecter la position du soleil et d'assurer la boucle de
retour de l'asservissement ainsi qu'une photopile pour
détecter la luminosité (jour/nuit et couvert/ensoleillé),
� deux codeurs à effet hall montés à l'arrière des
motorisations pour le contrôle de leurs positions,
� quatre capteurs fin de course montés sur les deux axes
(azimut et élévation),
� d'un automate programmable industriel pour le traitement
de l'information avec communication par une interface
homme/machine intégrée.
Le pupitre du panneau solaire asservi intègre un
motoréducteur seul afin d'identifier ses
paramètres.
L'ensemble est fourni avec un banc d'étude
permettant de définir la caractéristique du bloc
capteur et une interface d'acquisition de données
avec le logiciel associé.
Deux déclinaisons permettant d'approfondir les
études énergétiques de la chaîne d'action et
l'étude structurelle du motoréducteur associé au
réducteur roue et vis sans fin.
Banc d'étude du bloc capteur
Complément :
Réducteurs en mallette
Complément :
Banc d'étude de la chaîne d'action
Logiciel d'acquisition
et de traitement des données
L’ingénierie créative pour un enseignement de qualité
Le PANNEAU SOLAIRE ASSERVI permet d’aborder la quasi totalité des compétences et des connaissances des nouveaux
programmes. En particulier :
Capacité PCSI-PSI/PTSI-PT/TSI couverte par un TP Connaissances PSA
A1 – Identifier les exigences Diagramme SysML des exigences et cas d’utilisation �
A3 – Appréhender les analyses fonctionnelles et structurelles Architecture fonctionnelle et structurelle Chaine d’énergie et d’informations Diagramme de séquence, d’états
�
A4 – Caractériser les écarts (pas PTSI-PT) Caractériser les écarts Interprétation des écarts obtenus �
B2 – Proposer un modèle
Construire un modèle multiphysique Linéarisation autour d’un point de fonctionnement Modèle de comportement Liaisons mécaniques Actions mécaniques Systèmes linéaire discrets (PTSI-PT)
�
B3 – Valider un modèle Point de fonctionnement Non linéarité �
C3 – Procéder à la mise en œuvre d’une démarche de résolution numérique Choix des paramètres de résolution Choix des grandeurs à simuler Variabilité
�
D1 – S’approprier le fonctionnement d’un système pluritechnologique Chaine d’énergie et d’information �
D2 – Proposer et justifier un protocole expérimental
Modèle de comportement Protocole expérimentaux Chaine d’acquisition Filtrage Echantillonnage Quantification
�
D3 – Mettre en œuvre le protocole expérimental
Chaîne d’acquisition Fréquence d’échantillonnage Réversibilité chaine de transmission Routine, procédure, systèmes logiques à évènements discrets (intégration numérique en Python) Traitement de l’information (TSI)
�
E – Concevoir (TSI, PSI) F – Réaliser (PSTI)
Système logique à évènements discrets (modifier un programme existant) �
Modélisation 3D sous SolidWorks
Représentation chaîne d'énergie – chaîne d'information
Le PANNEAU SOLAIRE ASSERVI est livré avec un module client/serveur qui permet de réaliser du pilotage et de l’acquisition
à distance sur plusieurs postes informatiques. Ceci permet entre autre des activités en îlots ou des projets ainsi que de
dupliquer facilement des travaux pratiques.
Aéroparc Saint Mart in- ZAC Saint Mart in du Touch 12, Rue Caulet - 31300 TOULOUSE. Tél : + 33 (0)5 62 88 72 72 – Fax : + 33(0)5 62 88 72 79 Site internet : www.dmseducat ion.com E-mail : info@dmseducat ion.com Z720045-C-A4
Le système à enseigner PANNEAU SOLAIRE ASSERVI c'est :
� Un dossier technique avec une contextualisation précise de la problématique médicale, une
comparaison aux systèmes existants, le cahier des charges, la description de l’architecture du système,
des modélisations mécaniques et de commande, des modèles de simulation et les caractéristiques
propres à la didactisation.
� Un dossier pédagogique complet, avec des tableaux récapitulatifs des TP par séquences, un ensemble
de fiches TP génériques et des Travaux Pratiques complètement développés et corrigés tous utilisables
en ilots.
� Un dossier ressources contenant des ressources pédagogiques destinées à l'élaboration des fiches de
formalisation et des ressources technologiques, présentant des informations complémentaires
susceptibles d'enrichir la culture scientifique et technologique des étudiants.
Domaine du modèle
Client
Mesurer
Domaine du laboratoire
Domaine industriel Simuler
Com
pare
r le
s ré
sulta
ts
Valider le protocole
Valider le modèle
Simuler l'environnement
Comparer et Valider le produit
Modéliser
Comparer et Valider le modèle