Catalogue 2nde SI-CIT Bac S-SI / Bac S-ISN Bac STI2D / Bac STL CPGE 2013-2014 1 Présentation ERM propose des systèmes et prestations d'étude techniques dans les domaines du didactique, de l'industrie et de l'énergie. Créée en 1990 dans le sud de la France, ERM s'impose tout d'abord dans le domaine des automatismes industriels. Rattrapée par sa culture pédagogique, ERM devient très vite le précurseur de l'intégration des lignes de productions industrielles au sein des établissements de formation. À la demande de ces derniers, elle étend son offre dans les domaines de l’électronique, de l’électrotechnique, du génie énergétique et des énergies renouvelables. Aujourd'hui, ERM est devenu l'un des leaders du marché des solutions didactiques pour l’enseignement technologique et professionnel en France et se développe à l'export. Plus de 1100 établissements sont équipés en France Métropolitaine par ERM : Lycées Techniques et Professionnels, Centres de Formation des Apprentis, Centres de Formation Professionnelle, Universités, IUT, Grandes Ecoles d’Ingénieurs (ENAC…), etc Outremer et à l’export, de nombreux établissements nous font confiance: • Dom-Tom : Guadeloupe, Guyane, Réunion, Martinique, Mayotte, Nouvelle Calédonie, Polynésie Française, Wallis et Futuna • Afrique : Algérie, Burkina Faso, Côte d’ivoire, Maroc, Mauritanie, Tunisie, Gabon… • Asie : Vietnam, Corée… • Amérique: Mexique… • Europe : Belgique, Luxembourg, Roumanie, Hongrie, Slovaquie, Suisse… Principaux produits 2nde SI-CIT / Bacs S-SI, S-ISN, STI2D, STL / CPGE Imprimante 3D ATCube Mini Robot humanoïde NAO Module d’étude d’asservissement Pied+Cheville NAO NAOtronics (Etude des technologies électroniques mises en œuvre dans le robot humanoïde NAO) Plate-forme de prototypage de commande industrielle Robot à câble Nacelle de prise de vue aérienne Drone Hexacopter ErmaBoard (Etudes et Prototypage électronique) Projet Robot Pompiers ErmaBoard Projet Doigt humanoïde ErmaBoard Manette de jeux Wiimote Kit de moulage silicone manuel Cafetière à capsules Cyclomoteur électrique e-Solex 2nde Bac S SI CIT Page SSI ISN 5 6 7 8 8 9 10 11 12-13 14 14 15 15 16 17 Régulation de distribution d’eau potable Volet battant motorisé (Gond motorisé et ses commandes filaire, radio et KNX) 18 19 Coffret KNX ErmaDomo (Coffret domotique KNX et supervision) KNX Eco-énergie (Gestion optimisée de l’énergie d’un hôtel via le protocole KNX) Domotique sans fil sans pile EnOcean Techniques du spectacle (Etude des systèmes d’éclairage, sons, effets et déplacements ) Modulosolaire (Photovoltaïque pour site isolé) Pile à combustible OCS Banc de caractérisation d’éolienne Kit photovoltaïque & Eolien Solerm & Eolerm Connecté réseau (Photovoltaïque et éolien avec connexion réseau) Solerm Thermique CESI (Solaire thermique) Valise d’expérimentation et mesures acoustiques VMC Double Flux & Réglementation thermique Climatiseur monosplit réversible inverter PAC Air/Eau & Ventilo-convecteur Progiciel de simulation thermique de bâtiment Progiciel de simulation dynamique en solaire thermique, photovoltaïque et pompes à chaleur 20 21 22 23 24 25 25 26 26 26 27 28 29 30 31 31 Bac STI2D Bac CPGE STL Trans ITEC EE AC SIN 3 Principaux produits 2nde SI-CIT / Bacs S-SI, S-ISN, STI2D, STL / CPGE 2nde Bac S Page SI CIT SSI ISN Progiciel de calcul et simulation dynamique en solaire photovoltaïque 32 Progiciel d’étude et supervision de centrale photovoltaïque 240kW 32 Blower door (Porte soufflante) 33 Maquette d’étude de la conductivité thermique, de l’émissivité des matériaux & Caméras thermiques 33 Maquette sismique (Etude du comportement des bâtiments sous contrainte sismique) 34 Machine de caractérisation de matériaux 35 Banc d’études des structures 36 Centrale d’acquisition USB 37 Centrale d’acquisition et télésuivi Ethernet 37 Bac STI2D Bac CPGE Trans ITEC EE AC SIN STL Notre offre à destination des CPGE Imprimante 3D ATCube Mini (Version didactique) Robot humanoïde NAO p. 4 p. 5 Module d’étude d’asservissement Pied+Cheville NAO p. 6 NAOtronics - Etude des technologies électroniques de NAO p. 7 Plate-forme de prototypage de commande industrielle p. 7 ErmaBoard - Plate-forme de prototypage électronique p. 11 Robot à câbles Banc d’études des structures p. 8 p. 36 Nacelle de prise de vue aérienne p. 9 Centrale d’acquisition USB Drône Hexacopter p. 10 p. 37 4 2nde SI/CIT Bac S-SI Bac S-ISN Bac STI2D Trans. Bac STI2D ITEC Bac STI2D SIN Bac STI2D EE Bac STI2D AC Bac STL CPGE Imprimante 3D ATCube Mini - Imprimante 3D multi-têtes conçue et fabriquée en France (Et système didactique) • ATCube Mini, un temps d’avance sur l’impression 3D • Version didactique équipée de capteurs L’ensemble de l’imprimante ATCUBE mini a été pensé pour réduire au maximum son coût tout en complémentaires (ex: Accéléromètres) et avec de nombreuses caractéristiques modifiables : inerties, PID, programmes… • Champs disciplinaires abordés: conservant une qualité et une rapidité de réalisation optimale Cette imprimante de bureau de petites dimensions, mais au volume d’impression optimisé, est principalement destinée à un usage dans les établissements de formation, plateformes technologiques, bureaux d’études de PME/ETI et chez les particuliers souhaitant modéliser de petites pièces La grande majorité des pièces composants cette imprimante sont issues de plaques d’acrylique découpées à l’aide d’une machine à découpe laser Cette imprimante 3D possède en version de base une tête monochrome qui peut être remplacée au gré des usages par des têtes optionnelles (Disponibles mi-2014): – Tête avec deux fils pour fabriquer des pièces bichromes ou utilisant du fil support – Tête laser permettant la gravure sur matières tendres Asservissement: Asservissement de température Dynamique: Vitesses et qualité d’impression élevées par optimisation de l’inertie (Architecture H-Bot) Conception: Conception des axes asservis et influence sur la qualité des pièces Fabrication: Réalisation (Langage CNC G-Code et recherche d’optimisation des temps d’impression) et métrologie • Caractéristiques générales Dimensions hors tout (sans bobine): Hauteur Z x Longueur X x Largeur Y : 284x280x280mm Volume d’impression: Hauteur Z x Longueur X x Largeur Y : 120x150x150mm Volume : 2700cm3 (Suffisant pour satisfaire à la quasi-totalité des besoins) Poids (sans bobine): 3Kg Vitesses: Déplacement rapide 120 mm/s, Déplacement en impression 50 mm/s Epaisseur des couches: De 0,1mm à 0,3mm Alimentation électrique / Consommation: 230V / 96W Informatique: Programmation de la commande des axes et influence sur la fabrication Electronique: Etude de l’électronique de commande et Asservissement en température puissance • Points forts Produit simple d’utilisation, livré monté prêt à l’emploi et adapté au plus grand nombre d’utilisateurs Système de têtes interchangeables permettant de réduire le nombre de machines à posséder (Gain de place et diminution des coûts d’entretien) Vitesse et qualité d’impression supérieures grâce à la faible inertie de l’architecture H-bot et à la précision des moteurs (400pas/tour) Amélioration continue des suites logicielles Open Source utilisées grâce aux travaux permanents de la communauté Suites logicielles libres multipostes permettant de multiplier les postes de préparation et configuration d’impressions Faible coût de matière d’œuvre grâce à l’utilisation de bobines de fil standard SAV français de proximité et réactif (Envoi de pièces détachées sous 48h) Entretien facilité par le prix réduit des pièces détachées et les procédures de maintenance simplifiées mises à disposition des clients Produit conçu et fabriqué en France, gage de la qualité du produit et de ses performances Modélisation ou téléchargement de fichiers 3D Interface de slicing: Génération du G-Code Nombreux réglages: Choix de la matière, Epaisseur de couche, Pourcentage de remplissage, Température de buse, Débit de matière, Diamètre de buse, Vitesse d’impression, Fils support… Impression en cours Interface de commande d’impression: • Contrôle manuel AT10: Imprimante 3D ATCube Mini avec suite logicielle multipostes et tête monochrome Prix HT: • Visualisation 3D et disposition des pièces 950€ • Visualisation de la trajectoire d’impression en temps réel AT15: Imprimante 3D ATCube Mini didactisée, avec activités pédagogiques • Estimation du temps d’impression • Réglage et visualisation en temps réel des températures AT11: Option Tête multi-fils (Disponibilité mi-2014) Prix HT: 145€ • Points forts AT12: Option Tête laser (Disponibilité mi-2014) Prix HT: 150€ PLA-1kg: Bobine de 1kg de PLA Prix HT: 35€ ABS-1kg: Bobine de 1kg d’ABS Prix HT: 35€ Modèle ATCube Standard avec volume d’impression 20x25x25cm à venir en 2014 Objet fini imprimé 5 2nde SI/CIT Bac S-SI Bac S-ISN Bac STI2D Trans. Bac STI2D ITEC Bac STI2D SIN Bac STI2D EE Bac STI2D AC Bac STL CPGE Robot humanoïde NAO • Objet unique au monde Robot humanoïde de 58cm conçu par Aldebaran Robotics, une entreprise parisienne à la pointe de la robotique mobile Déjà produit à plus de 3000 exemplaires Référence dans le monde de la robotique mobile: notamment utilisé pour la coupe du monde de robotique NAO est au cœur de nombreuses recherches préfigurant les applications de la robotique mobile: jeux multimédias, aide à l’apprentissage, assistance aux personnes handicapées, interventions en milieu extrême, surveillance de lieux… NAO T14 • Partenaire convivial et motivant pour la formation en robotique et champs associés Informatique, Electronique, Communication, Automatique, Mathématiques, Mécanique… • Concentré de technologies Fichiers Solidworks Support de projets 4 microphones pour écouter et deux haut-parleurs pour s’exprimer 6 capteurs tactiles pour sentir le contact 2 caméras HD 1200 x 960 pour regarder 1 centrale inertielle (Accéléromètre 3-axes et Gyromètre 2-axes) et des sonars pour se repérer 8 capteurs de pression FSR pour faciliter son équilibre 2 capteurs mécaniques pour détecter les chocs 25 moteurs coreless associés à des capteurs à effet hall pour le mouvement des organes 2 Mains à 3 doigts actionnables 1 CPU Intel Atom à 1.6 GHz avec 1 Go de Ram et 8 Go de mémoire pour réflechir et interagir (Text-to-speech, Reconnaissance d’image, Reconnaissance de voix…) Modules WiFi et Ethernet pour communiquer Batterie Lithium-Ion assurant une autonomie de 90 minutes NAO H25 Programmation graphique Choregraph • Support de communication exceptionnel pour valoriser les filières technologiques (SI/CIT, STI2D, S-SI, S-ISN - Prépas) • 2 versions du robot et de nombreux sous-ensembles pour multiplier les activités H25: Robot humanoïde NAO H25 (La tête, le torse, les bras, les doigts et les jambes - 25 degrés de Simulateur Webots • Activités pédagogiques pour le niveau Bac mobilité) avec SDK, Choregraphe, Monitor, Webots T14: Robot humanoïde NAO T14 (La tête, le torse, les bras et les doigts - 14 degrés de mobilité) avec SDK, Choregraphe, Monitor NA10: Kit d’accessoires pour l’accompagnement des activités pédagogiques PJ04: Véhicule (poids, capteurs ultrasonores, routeur wifi, télécommande IR...) pour robot NAO NA11: Module d’étude d’asservissement Pied + Cheville T14 NA12: Ensembles mécaniques « Paume de la main » et « Pied+Cheville » PJ04: Kit projet mécatronique « Véhicule pour robot NAO T14 » DR10: Kit projet mécatronique « Doigt humanoïde » AR//NAOSW-10: Suite Software NAO 10 licences (SDK, Choregraphe, Monitor, Webots) supplémentaires • 2 versions livrées avec la suite de logiciels et supports pédagogiques Choregraphe, pour une programmation graphique de NAO avec scripts Python SDK, pour une programmation poussée de NAO en C++, Java, Matlab, NET Monitor, pour récupérer les informations et valeurs des capteurs et actionneurs de NAO ( Centrale d’acquisition intégrée) Modélisations Solidworks et nombreux documents techniques mis à disposition par Aldebaran Robotics Webots, le logiciel de simulation 3D avec moteur physique de NAO, livré avec NAO H25 Analyses fonctionnelle, structurelle, énergétique, cinématique Caractéristiques techniques de NAO et des capteurs/actionneurs embarqués Exploitation du capteur ultrasonore Chaîne moteur réducteur coreless et capteur de position à effet hall du bras de NAO Traitement d’images et identification Etude et comparaison des moyens de communication de NAO (Ethernet, Wifi, Bluetooth) Etude des moyens d’optimisation énergétique utilisés Démarche de choix de quelques matériaux (coque, engrenages…) Etude technologique des sous-ensembles Pied et Tibia (Mécanique…) Utilisation de Choregraphe & Webots - Programmation, Simulation virtuelle et Comportement réel Etude statique du bras humain et du bras de NAO Analyse des conditions d’équilibre statique • Projets pédagogiques Création de comportements pour des activités de NAO (ex: NAO surveille une pièce) Conception d’accessoires pour NAO (Véhicule motorisé avec option PJ04…) 6 2nde SI/CIT Bac S-SI Bac ISN Bac STI2D Trans. Bac STI2D ITEC Bac STI2D SIN Bac STI2D EE Bac STI2D AC Bac STL CPGE Robot humanoïde NAO • Activités pédagogiques pour les Classes préparatoires Modèle Matlab « Est-ce que NAO peut sauter? » Analyses fonctionnelle, structurelle, énergétique et cinématique du robot. Vérifications de performances Modélisation et identification du comportement d’un système dynamique Modélisation et performance cinématique Analyse des conditions d’équilibre statique Analyse d’une structure mécanique hyperstatique Intérêt et technologie de la mesure des efforts de contact Analyse des solutions constructives pour réaliser la mesure des efforts de contact Modèle cinématique Comparaison Grafcet/Choregraphe pour la programmation d’une démonstration Asservissement en position des axes du robot NAO Technologie de mesure des efforts de contact • Colles infos Modèle géométrique direct du robot NAO Est-ce que NAO peut sauter ? 2nde SI/CIT Bac S-SI Bac S-ISN Bac STI2D Trans. Bac STI2D ITEC Bac STI2D SIN Bac STI2D EE Bac STI2D AC Bac STL CPGE Module d’étude d’asservissement Pied+Cheville NAO • Support idéal pour aborder la conception et la commande asservie d’un système 2 axes (Pied+Cheville du robot NAO) Ensemble Pied+Cheville avec deux axes motorisés avec quatre capteurs de positions (MRE) Support d’essais avec accessoires de perturbations et inclinaisons variables Logiciel Viewer pour la communication et pilotage à partir d’un PC Modèles Matlab et Sinusphy pour la simulation et la comparaison avec les mesures Modèle 3D Solidworks et schémas électroniques pour l’étude des solutions constructives • Principaux domaines d’étude accessibles avec ce produit Méthodes de mesure de l’intensité, Fonctionnement moteur dans les 4 quadrants Conditionnement du signal et transmission numérique de l’information Identification temporelle et fréquentielle en BF et BO, Influence de la structure de l’asservissement (modification du capteur, modification des PID…) Influence des jeux, frottements, déformations, inerties … Conception via la relation produit-procédé-matériau… • Références NA11: Module d’Etude d’Asservissement Pied + Cheville PR09: Analyseur logique USB (Pour visualiser les trames circulant sur le bus SPI) • Activités pédagogiques pour les CPGE et déclinaisons au niveau Bac Convertisseur statique DC-DC Correcteurs et Frottements Frottements Influence de la correction PI Modèle de comportement de Tangage Influence de la position du capteur Inertie et dynamique en tangage Modèle et notion d'équilibre 7 2nde SI/CIT Bac S-SI Bac ISN Bac STI2D Trans. Bac STI2D ITEC Bac STI2D SIN Bac STI2D EE Bac STI2D AC Bac STL CPGE NAOtronics - Plate-forme d’étude des technologies électroniques (Capteurs, actionneurs, communications, commandes…) mises en œuvre dans le robot humanoïde NAO • Solutions d’étude de capteurs, moteurs et communications pour la robotique Détection (Capteurs Pression FSR, Capteur Position MRE, Centrale inertielle, Ultrasons…) Motorisation (Servomoteur, Vérin électrique, Moteur CC) Communication (SPI/I2C, Ethernet, WiFi, CAN) Commande (Microcontrôleur Arduino, Microprocesseur Linux embarqué) • Activités pédagogiques pour les CPGE et déclinaisons au niveau Bac Etude des technologies de capteurs (Phénomènes physiques et signaux analogiques associés, Conversion analogique/numérique, Traitement des signaux) Programmation de microcontrôleur et microprocesseur Etude de l’asservissement de préhension mis en œuvre au niveau de la main de NAO. Etude des principaux protocoles de communication utilisés dans les systèmes embarqués (I2C/SPI, RS485/CAN, Ethernet, WiFi) Etude et comparaison des différents types de moteurs et de leur électronique de commande Etude des liaisons mécaniques et des cinématiques de la main de NAO Etude des matériaux et procédés de fabrication utilisés dans la main de NAO 2nde SI/CIT Bac S-SI Bac ISN Bac STI2D Trans. Bac STI2D ITEC • Références NA15+PR00+PR30+PR31+PR32 : Pack NAOtronics « Détection » NA16+PR00+PR02: Pack NAOtronics « Motorisation » PR00+PR10+PR11+PR18: Pack NAOtronics « Communication » PR09: Analyseur logique USB (Pour visualiser les trames circulant sur les bus SPI/I2C) Bac STI2D SIN Bac STI2D EE Bac STI2D AC Bac STL CPGE Plate-forme de prototypage de commande industrielle - Prototypage de parties commandes sur cœur temps réel NI sbRio et cartes moteurs industrielles • Architecture de capteurs, commande et actionneurs autour des solutions temps réel de National Instruments (SBRio) Contrôle temps réel Labview (Carte SbRio) Communication (Bus CAN) Motorisation & Energie (Carte de contrôle industrielle pour moteurs brushless, CC et Pas-à-pas) Mesure d’effort Video et Traitement d’images Centrale inertielle (Accéléromètre et Gyroscope) • Plate-forme à utiliser sur les projets de conception de contrôle commande Solution ouverte pour des projets de développements sur vos systèmes existants (Mise à niveau de partie commande) Exemples d’applications avec fichiers Labview fournis (Nacelle de prise de vue aérienne, Robot à câble) Compatibilité avec les cartes de la gamme C-Series de National Instruments (Pour évolutions et projets) • Références NC00: Coffret de contrôle et d’acquisition temps réel NC01: Carte d’interfaçage du coffret NI sur bus CAN NC09: Coffret de contrôle moteurs avec deux cartes de pilotage de moteurs Brushless/CC/Pas-à-pas communicantes sur bus CAN NC15: Caméra vidéo temps réel, 752x480 pixels, 87 img/s NC20: Capteur d’effort en S avec conditionneur de signaux NC21: Centrale inertielle avec accéléromètre et gyroscope Interface de programmation et pilotage avec retour caméra Caméra vidéo USB 2.0 • Activités pédagogiques Programmation temps réel sous Labview Paramétrage de carte de contrôle moteur industrielle Etude et paramétrage du bus CAN Optimisation expérimentale des paramètres d’asservissement via l’autotune Intégration d’analyse d’images dans un asservissement Projet: Conception ou évolution de commande de système (Asservissement de position, vitesse et effort) 8 2nde SI/CIT Bac S-SI Bac ISN Bac STI2D Trans. Bac STI2D ITEC Bac STI2D SIN Bac STI2D EE Bac STI2D AC Bac STL CPGE Robot à câbles - Etudes et projets autour d’un robot à câbles • Solutions mécatroniques de pointe Asservissement en position, vitesse et effort Motorisation & Energie (Moteurs brushless, CC et Pas-à-pas, Carte industrielle de contrôle moteur) Mesure d’effort Solutions mécaniques de trancannage (Enroulement ordonné du câble) Vidéo et Traitement d’images Contrôle temps réel Labview (Carte SbRio) Communication (Bus CAN) • Un produit idéal pour l’enseignement en CPGE et Bac S-SI Evolutivité du produit (Scénarios à 1, 2 ou 3 têtes d’enroulage, avec la même commande) Richesse de la mécanique des têtes d’enorulage (Trancannage) Possibilité de changer de moteur sur la tête d’enroulage Possibilité de positionner l’espace de test horizontalement (Application type: Déplacement de caméra de • Activités pédagogiques stades) ou verticalement (Application type: Robot de peinture) Double utilisation de la caméra: Analyse des performances dynamiques (Caméra fixe face au robot), Suivi de cible (Caméra sur la nacelle du robot) • Références RO10+NC00+NC01+RO11: Robot à câbles avec plate-forme de prototypage électronique industrielle temps réel (NI SbRio avec carte CAN) et une tête d’enroulage brushless RO10+NC00+NC01+RO11+RO11: Robot à câbles avec plate-forme de prototypage électronique industrielle temps réel (NI SbRio avec carte CAN) et deux têtes d’enroulage brushless RO10+NC00+NC01+RO11+RO11+RO11: Robot à câbles avec plate-forme de prototypage électronique industrielle temps réel (NI SbRio avec carte CAN) et trois têtes d’enroulage brushless RO11: Tête d’enroulage supplémentaire avec motorisation brushless RO15: Motorisation CC pour tête d’enroulage RO16: Motorisation pas-à-pas pour tête d’enroulage Etude des capteurs d’accélérométrie et gyroscopie Dimensionnement du moteur Etude du fonctionnement des moteurs brushless et comparaison avec les moteurs CC et pas-à-pas Etude des solutions mécaniques de trancannage Analyse des asservissements de position, de vitesse et d’effort Optimisation expérimentale des paramètres d’asservissement via l’autotune Intégration d’analyse d’images dans un asservissement Programmation temps réel sous Labview Paramétrage de carte industrielle de contrôle moteur Etude et paramétrage du bus CAN Génération de trajectoires 1D, 2D ou 3D de la nacelle compatible avec la motorisation Optimisation de trajectoires de la nacelle Projet: Développement des asservissements pour les solutions à 1, 2 ou 3 têtes d’enroulage Projet: Conception d’un outil à positionner sur la nacelle Vue de la cellule robotique à câbles avec 3 têtes d’enroulage Tête d’enroulage décapotée: Vue de la carte contrôle moteur avec communication CAN et du système de trancannage (Enroulement ordonné du câble) Partie commande basée sur la carte NI SbRio et Labview 9 2nde SI/CIT Bac S-SI Bac ISN Bac STI2D Trans. Bac STI2D ITEC Bac STI2D SIN Bac STI2D EE Bac STI2D AC Bac STL CPGE Nacelle de prise de vue aérienne – Etudes et projets autour d’une nacelle asservie sur 2 axes et embarquée sur un drone Hexacopter • Activités pédagogiques • Solutions mécatroniques de pointe Centrale inertielle (Accéléromètre et Gyroscope) Motorisation & Energie (Moteurs brushless, CC et Pas-à-pas, Carte industrielle de contrôle moteur) Solutions de liaisons mécaniques Video et Traitement d’images Contrôle temps réel Labview (Carte SbRio) Communication (Bus CAN) • Un produit idéal pour l’enseignement en CPGE et Bac S-SI Possibilité de comparer différentes technologies et puissances de moteurs (Mesures Courant/Tension) Analyse d’images et intégration dans la boucle de l’asservissement en position Possibilité de réaliser des projets avec le 3ième axe motorisé Possibilité de programmer/modifier des asservissements en Python Deux typologies de partie commande: Electronique embarquée de drone Plate-forme de prototypage électronique industrielle temps réel, sur base NI Rio (Voir p. 7) • Références ErmaBoard inside NC10: Nacelle de prise de vue Aérienne NC11: Option Nacelle avec moteurs plus puissants NC15: Option Caméra vidéo temps réel, 752x480 pixels, 87 im/s NC16: Option Kit de motorisation 3ème Axe avec cartes de pilotage Arduino pour moteurs Brushless/CC/Pas-à-pas NC00+NC01+NC09: Plate-forme de prototypage électronique industrielle temps réel (Avec coffret NI SbRio de contrôle et Vérification des performances de la nacelle Influence de la motorisation sur le comportement de la nacelle Modèle de comportement de l’axe asservi de tangage de la nacelle Influence de l’équilibrage des axes sur les performances Asservissement et reconnaissance d’image Influence de la fréquence d’échantillonnage des asservissements Influence des capteurs sur les performances de la nacelle Analyse des phénomènes de couplage Analyse de l’influence de la direction de la pesanteur Influence de l’alimentation sur les performances Réalisation d’un système de stabilisation de caméra autonome et ergonomique Etude des capteurs d’accélérométrie et gyroscopie Programmation temps réel sous Labview Paramétrage de carte industrielle de contrôle moteur Etude et paramétrage du bus CAN Projet: Conception d’un troisième axe (Liaisons mécaniques – Moteur brushless, CC ou pas à pas - Electronique et Programmation Arduino/Python) d’acquisition temps réel avec carte de communication CAN et coffret de pilotage de moteurs (x2) brushless, DC ou pas-àpas sur bus CAN) Interface de paramétrage, mesures et analyse d’images sous Labview Synoptique de fonctionnement de base (NC10) avec commande par électronique embarquée de drone 10 2nde SI/CIT Bac S-SI Bac ISN Bac STI2D Trans. Bac STI2D ITEC Bac STI2D SIN Bac STI2D EE Bac STI2D AC Bac STL CPGE Drone Hexacopter – Etudes et projets autour d’un drone 6 hélices • Richesse et diversité des technologies embarquées 6 hélices entraînées par moteurs brushless Contrôleur de vol avec gyroscope, accéléromètre et capteur de pression d’air Communications I2C, USB, Bluetooth (Pour commande par PC) et RF 2.4GHz (Pour radiocommande) Navigateur de vol avec compas et GPS (Option) Nacelle asservie sur 2 axes pour caméra (Option) Flux vidéo temps réel OSD avec caméra (On Screen Display: Video avec données de télémétrie incrustées) (Option) Logiciel de suivi de vol et acquisition de mesures • Etude et projets autour d’un drone 6 hélices Support de projets Etude transversale d’un objet volant communicant Plate-forme ouverte permettant de nombreux projets de développements et d’évolutions Enceinte de test intérieur sécurisé du drone • Support permettant la mise en place de concours intra ou inter-écoles Plus belle prise de vue aérienne, Meilleur projet de développement… • Références ErmaBoard HX10: Drone HexaCopter avec enceinte de test sécurisée Vol d’un HexaCopter au dessus-de Notre Dame de la inside HX11: Option Navigateur de vol avec compas et GPS Garde à Marseille: Incrustation du parcours sur Google HX12: Option Nacelle asservie sur 2 axes Earth HX13: Option Vidéo temps réel OSD avec caméra (On Screen Display : Vidéo avec données de télémétrie incrustées) HX15: Modèle comportemental du Drone Hexacopter, développé sous Scilab Xcos et Matlab NC10: Nacelle de prise de vue aérienne PR00+PR20: Pack Ermaboard GPS, système d’étude de la géolocalisation par GPS et de ses applications • Activités pédagogiques Analyse de la chaine d’énergie (Mesurer la consommation des moteurs, optimiser le couple moteur hélice en fonction de la charge) Découverte du système (Identifier les composants, comprendre le rôle de chacun des composants du système et comprendre le fonctionnement du système) Asservissement (Asservir la position du drone en fonction du paramètre P, asservir la position du drone en fonction du paramètre D et comprendre l'influence des paramètres sur le système) Capot de blindage GPS et réception des signaux Influence de l’équilibrage des masses tournantes, de la génération de vibrations et de leurs conséquences sur le vol Suite à un vol, exploitation des données de positions enregistrées par le GPS Étude comparative du comportement sous charge de plusieurs trains d’atterrissages (RDM) Analyse de la chaîne d’information et communications • Projets pédagogiques Conception et réalisation d'un châssis pliable ou démontable pour faciliter le rangement Equiper l'Hexacopter d'un parachute de secours Réalisation d'un blindage pour isoler l'antenne GPS des autres composants électroniques Logiciel d’exploitations et mesures Augmentation de la puissance du drone Améliorer les performances du drone (équilibrage des masses et hélices et protection de l'altimètre pour améliorer la mesure Etude RDM du train d’atterrisssage Nacelle asservie pour caméra 11 2nde SI/CIT Bac S-SI Bac S-ISN Bac STI2D Trans. Bac STI2D ITEC Bac STI2D SIN Bac STI2D EE Bac STI2D AC Bac STL CPGE ErmaBoard – Plate-forme de prototypage électronique (Circuits de commande, Communications, Capteurs, IHM, Robotique, Multimédia) • Solutions techniques abordées Commande électronique (Microcontrôleurs, FPGA, ARM9…) Alimentations (Batterie, Cellule solaire) Communications (Ethernet, Bluetooth, RFID, Zigbee, GPS, Wifi, CAN…) Capteurs (Température, Accéléromètre, Proximité…) Interface Homme Machine (LCD, Clavier, Reconnaissance vocale…) Robotique/Mécatronique (Relais, Servo-moteurs, Châssis robot mobile…) Multimedia (Stockage microSD, Imageur JPEG, Décodeur MP3…) Un analyseur logique USB permet également l’étude des protocoles série • Activités pédagogiques Etude de l’architecture des systèmes électroniques de commande Etude des principes du microcontrôleur, du FPGA et du microprocesseur (ARM9) ainsi que leurs applications Programmation de microcontrôleur, FPGA, microprocesseur ARM9 avec les bibliothèques fournies Etude des protocoles de communication Prototypage de système électronique de commande Projet PJ00 : Conception et réalisation d’un robot deux roues piloté par: une interface homme/machine sur LabVIEW, un joystick de la Nunchuk (manette Wii) et une application LabVIEW ou Arduino, l’accéléromètre de la Wiimote (manette Wii) et une application LabVIEW Projet PJ01 : Conception, réalisation et mise en œuvre d’un robot pompier Autres projets disponibles Support de projets • Points forts Famille de circuits électroniques interopérables pouvant être assemblés de manière modulaire pour aboutir à un système de commande prototype Idéal pour les activités de projets dans les domaines de l’électronique, du traitement d’informations, des communications et de la robotique Permet l’initiation et la pratique de multiple langages de programmation (graphique ou textuel) Système pouvant être étudié avec les TP fournis ou en support d’études d’autres systèmes pédagogiques (ex : Prototypage d’une commande de moteur de gond motorisé, d’un véhicule 4 roues pour le robot NAO…) PR05: Arduino ERM (PIC18) PR02: FoxBoard (ARM9) PR03: FPGA Altera (Cyclone 4) PR04: Bus Pirate (PIC 24) Terminal Quartus II Python PhP GCC Flowcode MPLAB IDE LIFA LabVIEW PR01: Chipkit UNO32 (PIC 32) MPIDE Minibloq PR00: Arduino UNO (Atmel Atmega) Arduino IDE • Environnements de programmation Commande électronique PR00 Kit de développement Arduino UNO (Microcontrôleur Atmel) PR01 Kit de développement Arduino chipKit UNO (Microcontrôleur Microchip PIC32) PR05 Kit de développement Arduino ERM (Microcontrôleur Microchip PIC18) PR02 Kit de développement Foxboard PR03 Carte de développement FPGA PR04 Carte d'interface de composant sur bus i2c, SPI, UART sans programmation PR08 Kit batterie lithium-ion polymère et cellule solaire PR09 Analyseur logique USB - analyseur de protocole CAN, SPI, I2C, RS232 Communications PR10 Kit de communication Ethernet PR11 Kit de communication Wi-Fi PR12 Kit de communication USB device et USB host PR13 Kit de communication Zigbee PR14 Kit de communication Bluetooth PR15 Module de communication GSM PR16 Kit de communication RFID PR17 Kit de communication RF 868MHz PR18 Module de communication CAN PR20 Kit de communication GPS PR10 - Kit de communication Ethernet PR21 Kit de communication NFC Capteurs Kit capteurs (Température, Luminosité, Infrarouge, Capacitif…) avec base de PR30 connexion PR31 Kit capteurs accéléromètre, gyroscope, boussole PR32 Kit de capteurs de distance et détection de proximité et couleurs Interface homme-machine PR40 Kit LCD et clavier sur bus I2C PR41 Afficheur LCD graphique couleur 128x128 pixels PR42 Kit de reconnaissance vocale PR43 Matrice de Leds RGB PR30 - Kit capteurs avec Robotique base de connexion PR50 Carte de 4 relais à commande opto-isolée PR51 Kit servo et moteur PR52 Châssis robot mobile 2 roues à moteur courant continu Multimedia PR60 Stockage sur carte microSD PR61 Imageur JPEG PR62 Interface VGA PJ00: Prototypage d’un PR63 Décodeur MP3 robot deux roues PR64 Webcam USB Kits Projets PJ00 Kit projet "Robot 2 roues télécommandé" (Projet 1) 12 2nde SI/CIT Bac S-SI Bac S-ISN Bac STI2D Trans. Bac STI2D ITEC Bac STI2D SIN Bac STI2D EE Bac STI2D AC Bac STL CPGE ErmaBoard WiFi & GSM - Pack d’étude des protocoles de communication WiFi & GSM ErmaBoard Capteurs & Moteurs - Pack d’étude de la commande des moteurs et des technologies de capteurs • Solutions techniques abordées: Microcontrôleurs Atmel/Arduino (Microchip PIC18 sur demande) Capteurs (Température, Luminosité, Infrarouge, Capacitif, Accéléromètre, Gyroscope, Boussole, Distance, Proximité, Couleurs…) Moteurs (CC, Servo et Pas-à-pas) • Activités pédagogiques: Mise en œuvre et pilotage de différents types de moteurs électriques (Courant continu, servomoteurs…) Mise en œuvre de différents types de capteurs (Accéléromètre, Ultrason, capteurs de couleurs…) Analyse des protocoles de communication des capteurs (I2C, SPI…) Traitement du signal et incidence de la fréquence d’échantillonnage sur la précision de la mesure Projet: Développement d’une centrale d’acquisition Arduino • Points forts: Solution économique pour l’apprentissage des technologies de capteurs et moteurs • Références: PR00+PR30+PR31+PR32+PR51: Ermaboard Capteurs & Moteurs – PR09: Analyseur logique USB ErmaBoard RFID / Bletooth / Zigbee - Pack d’étude des protocoles de communication RFID, Bluetooth et ZigBee • Solutions techniques abordées: Microcontrôleurs Atmel/Arduino (Microchip PIC18 sur demande) Communication (RFID, Bluetooth et Zigbee) • Activités pédagogiques: Etude et comparaison des principes de communication Bluetooth, Zigbee et RFID Etude des circuits électroniques et des protocoles de communication Récupération et analyse des signaux, décodage des trames et exploitations associés aux protocoles Mise en applications de communications Bluetooth, Zigbee et de détection RFID • Points forts: Solution économique pour l’apprentissage des protocoles RFID, Bluetooth et Zigbee • Références: PR00+PR13+PR14+PR16: Ermaboard WiFi & GSM • Solutions techniques abordées: Microcontrôleurs (Atmel/Arduino ou Microchip PIC18) Communication (WiFi et GSM) • Activités pédagogiques: Etude du fonctionnement des protocoles de communications GSM et Wi-FI Application à l’envoi d’un SMS Etude des circuits électroniques et du code source pour l’utilisation des cartes GSM et Wi-Fi Création d’un Hotspot Wi-Fi avec le logiciel Connectify Configuration du module Wi-Fi pour un encryptage WPA2 • Points forts: Solution économique pour l’apprentissage des protocoles WiFi et GSM • Références: PR00+PR11+PR15: Ermaboard WiFi & GSM ErmaBoard Ethernet - Pack d’étude du protocole de communication Ethernet • Solutions techniques abordées: Microcontrôleurs (Atmel/Arduino ou Microchip PIC18) Communication (Ethernet) • Activités pédagogiques: Etude des composants et de l’architecture d’un réseau Ethernet Organisation et protocoles de communication (Analyse de trames) Sécurisation d’un réseau • Points forts: Solution économique pour l’apprentissage du protocole Ethernet • Références: PR00+PR10: Ermaboard Ethernet ErmaBoard GPS - Pack d’étude de la géolocalisation GPS • Solutions techniques abordées: Microcontrôleurs (Atmel/Arduino ou Microchip PIC18) Géolocalisation GPS • Activités pédagogiques: Etude des principes du GPS (Méthodes de triangulation, Navigation, Précision…) Etude des circuits électroniques et du capteur GPS Récupération et analyse des signaux de réception GPS, décodage des trames et exploitation Analyse de l’incidence du nombre de signaux satellites sur la précision • Points forts: Solution économique pour l’apprentissage du GPS • Références: PR00+PR20: Ermaboard GPS 13 2nde SI/CIT Bac S-SI Bac S-ISN Bac STI2D Trans. Bac STI2D ITEC Bac STI2D SIN Bac STI2D EE Bac STI2D AC Bac STL CPGE Projet Robot Pompier ErmaBoard – Kit de projet multi-disciplinaire de conception d’une maquette de Robot Pompier • Enjeux du projet Concevoir une maquette à l’échelle ¼ de Robot Pompier afin d’étudier les problématiques de ErmaBoard inside • Solutions techniques abordées conception liées à la mécanique, la puissance électrique et la commande électronique Pouvoir faire travailler jusqu’à 14 élèves en binôme sur le projet Fourniture d’une grande diversité de pièces pour autoriser différentes solutions constructives • Contenu du produit « Projet Robot Pompier ErmaBoard » (Réf. PJ01) 6 kits « fonction-projet » permettant le développement des fonctions du Robot Pompier Commande électronique (Microcontrôleurs, ARM9…) Alimentations (Batterie) Communications (RF 868MHz, WiFi, Serveur Web) Capteurs (Proximité, Ultrasonore, Température…) Robotique/Mécatronique (Relais, Servo-moteurs, Châssis robot mobile…) dans le cadre de mini-projets menés par plusieurs élèves ou groupes d’élèves Multimedia (Caméra…) 1 kit Robot Pompier permettant de concevoir et assembler la version finale du robot Planning du projet, Activités pédagogiques (TP et Projets), Plans mécaniques, Schémas Robot Pompier en fin de projet électroniques et Programmes des micro-contrôleurs, microprocesseur ARM9 et PC • Kits « fonction-projet » ré-approvisionnables pour ajuster les quantités au nombre d’élèves concernés par le projet PJ011: Kit fonction-projet « Faire déplacer le robot » PJ012: Kit fonction-projet « Se diriger suivant une ligne » PJ013: Kit fonction-projet « Détecter les obstacles » PJ014: Kit fonction-projet « Localiser le foyer de l’incendie » PJ015: Kit fonction-projet « Communiquer » PJ016: Kit fonction-projet « Alerter et éteindre le feu » 2nde SI/CIT Bac S-SI Bac S-ISN Bac STI2D Trans. Exemple de Robot Pompier en taille 1 Support de projets Bac STI2D ITEC Kit fonction-projet: Mini-châssis et cartes électroniques Bac STI2D SIN Bac STI2D EE Bac STI2D AC Bac STL CPGE Projet Doigt humanoïde ErmaBoard – Kit de projet multi-disciplinaire de conception d’un prototype de doigt humanoïde • Enjeux du projet Concevoir un doigt motorisé (Sur la base d’un doigt prototypé en ABS) reproduisant fidèlement un doigt Support de projets humain actionné par des tendons (fils) et capable de taper un numéro de téléphone sur un clavier Espaces de conception mécanique: Mise en mouvement du doigt selon les 3 libertés en mobilisant les actionneurs, adaptateurs et transmetteurs mis à disposition dans la mallette, Prototypage 3D d’éléments originaux (Supports, Adaptateurs…) Espaces de conception électronique: Définition de la chaine d’information en utilisant les éléments fournis dans la mallette, prototypage électronique et programmation • Solutions techniques abordées Commande électronique (Microcontrôleurs…) Capteurs (Position…) Robotique/Mécatronique (Servo-moteurs, Transmissions mécaniques…) Interface Homme Machine (LCD, Clavier…) • Références DR10 : Kit projet Doigt humanoïde ErmaBoard, incluant les composants pour projets électroniques DR11 : Pack Composants pour projets mécaniques ErmaBoard PR11: Kit de communication WiFi pour projets électroniques inside Solution de partie opérative pour le projet à dominante mécanique (STI2D ITEC). La chaîne d’information est prototypée dans le cadre du projet à dominante électronique sur la zone en bleue 14 2nde SI/CIT Bac S-SI Bac S-ISN Bac STI2D Trans. Bac STI2D ITEC Bac STI2D SIN Bac STI2D EE Bac STI2D AC Bac STL Manette de jeux Wiimote CPGE Sensor Blocks composant la Sensor Bar USB • Objet de l’environnement direct de l’élève Environnement économique et concurrentiel du produit facile à aborder • Concentré de technologies intégrant Localisation par capteurs optiques infrarouges Accéléromètre à technologie MEMS pour améliorer la reconnaissance 3D sur Solidworks des mouvements • Activités pédagogiques en CIT Communication Bluetooth entre la Wiimote et la console Wii Système de vibrations avec moteur à variation de fréquence Haut parleur pour la génération d’effets sonores • Contenu de la mallette heuristique Une manette Wiimote entière et une en pièces détachées Un Nunchuk Nintendo et une Sensor Bar à pile Un stylet infarouge pour le projet « Conception d’un tableau blanc interactif » Kits de composants pour le projet « Conception et réalisation d’une Sensor Bar USB et son support sur PC » Une clé USB Bluetooth pour acquisition de données et test des réalisations de projets Tournevis Triwing pour montage et démontage des éléments coque de la Wiimote Etudes de brevets Support de projets réalisation d’une Sensor Bar USB et son support sur PC » (A souder/Pré-soudés) Bac S-SI Bac S-ISN Bac STI2D Trans. Bac STI2D ITEC • Projets pédagogiques en SI partir de la Wiimote Création d’un nouvel accessoire pour la Wiimote Eco-conception du couvercle de la Wiimote par modification de la matière (Avec Sustainability de Solidworks 2010 Conception d’un nouvelle coque par morphodesign (Avec Scanner 3D) Bac STI2D SIN optiques infrarouges Etude de l’ergonomie Conception d’un tableau blanc intéractif à • Projets pédagogiques en CIT WI10: Mallette didactique “Manette de jeux Wiimote” WI11/WI12: Kits de réapprovisionnement de composants pour le projet « Conception et 2nde SI/CIT Analyse fonctionnelle Etude de l’accéléromètre de la Wiimote Etude de la localisation par capteurs Etude de marché des consoles de jeux Etude des matériaux et procédés: Matériau de la • Références • Activités pédagogiques en SI Histoire des consoles Innovation de rupture: Matrice TRIZ Caractéristiques techniques de la Wii & Carte Bac STI2D EE Conception et réalisation d’une Sensor Bar USB et son support sur PC Amélioration du pilotage de la Wiimote par intégration d’un joystick (Utilisation du Nunchuk) Design & Ecoconception du couvercle Bac STI2D AC Bac STL CPGE Kit de moulage manuel – Prototypage de pièces plastiques ou métalliques par coulée en moule silicone • Kit d’étude des procédés de transformation de la matière par coulée de pièces prototypées en résine et/ou en alliage métallique Accessoires de sécurité (Gants, Gants chaleur, Lunettes de protection…) Accessoires de dosage et de mélange (Balances de précision, Pipettes, Bols, Spatules…) Support de projets Accessoires de chauffage (Réchaud, Casserole…) Accessoires de coulée (Enceinte de coulée modulaire, Agitateur vibrant…) Matériaux de moulage et coulée (Silicone 2kg, Résine PU 2kg, Catalyseur, Colorants 300g, Poudre d’aluminium 1kg, Talc 750g, Métal bas point de fusion 1kg) Coulée silicone Clé USB et jeu de modèles prototypés pour réalisation d’une clé USB comme premier projet Procédé de prototypage rapide à moindre coût • Activités pédagogiques Clés USB réalisées par moulage à partir de modèles prototypés Réaliser les moules en silicone selon différentes techniques illustrées (Construction du moule, du plan de joint, des châssis, du dispositif de coulée et d’évents, Coulée du silicone sur plateau vibrant) Mouler des pièces en polyuréthane bi-composants dans le moule silicone Mouler des pièces en alliage métallique bas point de fusion dans le moule silicone • Procédé de prototypage rapide à moindre coût • Participation des élèves à la fabrication des pièces Préparation du moule silicone 15 2nde SI/CIT Bac S-SI Bac S-ISN Bac STI2D Trans. Bac STI2D ITEC Bac STI2D SIN Bac STI2D EE Bac STI2D AC Bac STL CPGE Cafetière à capsules Nespresso® • Objet de l’environnement direct de l’élève Environnement économique et concurrentiel du produit facile à aborder • Matière, information et énergie dans un support compact Types des matériaux utilisés pour les capsules, les échanges thermiques, les joints d’étanchéité du circuit d’eau… Circuit hydraulique (Réservoir, Pompe, Débitmètre, Réchauffeur en ligne, Manomètre, Limiteur de débit) compact et « propre » Circuit électronique avec microcontrôleur Richesse de la mécanique (Sous-ensemble de perçage des capsules) Acquisition de mesures de débit, température et du signal de d’alimentation du réchauffeur (Avec Centrale d’acquisition USB « AQ10 » et exécutable Labview) • Développements pédagogiques très riches sur les activités orientées « ITEC » Cinématique et liaisons Efforts de perçage de la capsule Caractéristiques de la pompe et relation débit/pression Echange thermique (Simulation sur Flow Simulation de Solidworks) Pièces moulées et injectées Maquette d’étude de la Etude des matériaux plastiques… conductivité thermique et de • Références l’émissivité des matériaux NS10: Cafetière à capsules didactique avec mesures NS11: Option Cafetière à capsules « commerciale » NS12: Maquette d’étude de conductivité thermique et émissivité des matériaux NS13: Mallette éco-conception de cafetière à capsules AQ10: Centrale d’acquisition USB AQ11: Sonde différentielle de tension pour centrale d’acquisition USB Analyse fonctionnelle, Etude de l’architecture mécanique, hydraulique et électronique Etude du circuit d’eau (Réservoir, Pompe, Débitmètre, Corps de chauffe instantanée, Sonde de température, Soupape de sécurité, Etanchéité) Etude du sous-ensemble de prise en charge et perçage mécanique de la capsule (Solutions constructives et Cinématique) Etude du levier mécanique (Force à exercer, Matériau…) Mesures et étude des consommations d’énergie en fonctionnement et en veille Etude du moulage, moulage en coquille avec inserts et positionneurs du corps de chauffe Etude de la pompe et Elaboration du diagramme débit/pression de la pompe Etude de la liaison mécanique de la pompe avec le support, conséquences sur le bruit de la machine Etude cinématique complète de la prise en charge et de l’évacuation de la capsule Etude de l’utilisation des matières plastiques Centrale Etude de l’injection d’une pièce d’acquisition USB Etude du transfert thermique au sein du corps de chauffe AQ10 (Modélisation Solidworks Flowsimulation) Etude de l’architecture de la carte électronique Prototypage d’une pièce moulée de la cafetière Prototypage d’une carte électronique avec microcontrôleur et afficheur LCD pour la commande de la cafetière Schéma cinématique du sousensemble de prise en charge et perçage de capsules Sous-ensemble de perçage de la capsule • Activités pédagogiques en STI2D • Idées de projets pédagogiques en STI2D Modèles 3D de la pompe, du sous-ensemble de perçage et du corps de chauffe • Activités pédagogiques en SI Analyse fonctionnelle Etude du circuit d’eau (Réservoir, Pompe, Débitmètre, Corps de chauffe instantanée, Sonde de température, Soupape de sécurité, Etanchéité) Etude du sous-ensemble de prise en charge et perçage mécanique de la capsule (Solutions constructives et Cinématique) Etude du levier mécanique (Force à exercer, Matériau…) Mesures et étude des consommations d’énergie en fonctionnement et en veille • Idées de projets pédagogiques en SI Prise en charge électrique de la capsule Réalisation d’une alimentation en eau de la cafetière depuis le réseau d’eau de ville • Activités pédagogiques en CIT Histoire des cafetières et de Nespresso Etude et évolution du design et des matériaux Innovation de rupture: Matrice TRIZ Etude de marché des cafetières à capsules et à doses individuelles Eco-conception sur la capsule, processus de recyclage Etudes de brevets • Idées de projets pédagogiques en CIT Conception d’une alimentation en eau de la cafetière depuis le réseau d’eau de ville Conception d’une desserte de capsules 16 2nde SI/CIT Bac S-SI Bac S-ISN Bac STI2D Trans. Bac STI2D ITEC Bac STI2D SIN Bac STI2D EE Bac STI2D AC Bac STL CPGE Cyclomoteur électrique e-Solex • Banc de tests et mesures pour l’analyse des performances du e-Solex, sans pédalage nécessaire Mesures de tension batterie, courant batterie, tension et courant moteur, vitesse moteur, puissances mécanique et électrique, consigne de la poignée d’accélération… Acquisition des données sur centrale d’acquisition USB • Points forts Thème des véhicules électriques abordé à partir d’un objet « historique » Fourniture de sous-ensembles mécaniques (Avec modélisations Solidworks) et électroniques pour les activités et projets Répétabilité des mesures pour analyse • Références Courbes de performance du moteur Données Constructeur SX10-SX11: e-Solex avec banc de tests et mesures, home trainer vidéo, sous-ensembles mécaniques et kits de pièces pour projets SX12: Batterie supplémentaire pour E-Solex SX13: Home trainer Elite avec modèle 3D Solidworks SX14: Modèle Matlab/SysML du e-Solex AQ10: Centrale d’acquisition USB AQ11: Sonde de tension différentielle pour AQ10 AQ13: Sonde de courant continu pour AQ10 Ecrans d’acquisition Labview Projet Modification du système d’éclairage Modèle 3D de l’étrier de frein • Activités pédagogiques pour les secondes SI/CIT SI: Etude de la batterie: différentes technologies, courbe de charge, étude du capteur, comparatif technico-économique (4 séances) SI: Etudier le système d'éclairage du e-Solex et proposer une amélioration (LEDs) de ses performances (4 séances) SI: Etude du système de l’étrier de frein: Repérage des pièces, étude des matériaux, assemblage volumique (4 séances) CIT: Du Solex de 1946 au e-Solex du troisième millénaire: Retracer les grandes étapes qui ont marqué l'évolution du Solex E-Solex depuis sa conception initiale jusqu'à l'apparition du e-Solex (3 séances) CIT: Analyse critique et amélioration de la fourche (Rayon de braquage): Etudier les limites de fonctionnement de la fourche, proposer des modifications, réaliser les pièces modifiées (prototypage rapide) (4 séances) CIT: Etude et comparatif des systèmes de freinage: Etudier le frein à disque du e-Solex et proposer un comparatif des technologies antérieures et améliorations à apporter (4 séances) • Activités pédagogiques en STI2D Description fonctionnelle du e-Solex (Chaîne d’informations, Chaîne d’énergie, Association Fonctions/Constituants, Représentation SysML) Coffret déporté de Pilotage / Mesurage Unité de freinage électromagnétique Cartérisation des éléments mobiles Centrale d’acquisition USB AQ10 Sonde de courant continu AQ13 Etude du système d’affichage de la vitesse du e-Solex Validation des performances du e-Solex, Détermination de la puissance à la roue Validation des performances du e-Solex, Détermination de l’autonomie du e-Solex, Etude du cycle de charge et de décharge de la batterie (Durabilité, Impact sur l’environnement…) Etude du système de commande du moteur, Accélérateur à effet Hall Etude du dispositif de freinage du e-Solex Etude de matériaux et impacts associés, Conception des caches latéraux Home Trainer Elite avec 3D Solidworks (SX13) (Etude du procédé de fabrication et impact énergétique) Principe de fonctionnement du Home Trainer • Projets pédagogiques en STI2D Modification du système d’éclairage (Intégration de LEDs) Amélioration du rayon de braquage : conception d’une nouvelle solution Sonde de tension AQ11 Amélioration du système de freinage : conception d’une nouvelle solution 17 2nde SI/CIT Bac S-SI Bac S-ISN Bac STI2D Trans. Bac STI2D ITEC Bac STI2D SIN Bac STI2D EE Bac STI2D AC Bac STL CPGE Régulation de distribution d’eau potable – Etude des réseaux de distribution d’eau et régulations de niveau, débit et pression • Etude des régulations de niveau, débit et pression dans les réservoirs et réseaux d’eau potable Configuration de base: Régulation de niveau du château d’eau (TOR ou PID) Avec option DI11: Régulations combinées de niveau du réservoir (ou château d’eau) et de pression/débit dans le réseau de distribution Activités pédagogiques types: Architecture des systèmes de stockage et distribution d’eau potable, Régulations simples (TOR ou PID) et complexes, Economies d’énergie • Principaux composants de la partie opérative (Configuration de base DI10) DI15: Coffret d’acquisition et commande avec cartes d’entrées/sorties NI6009 Réservoir d’eau représentant une réserve d’eau naturelle (Lac, bassin, Nappe phréatique) Cuve de stockage représentant un château d’eau ou réservoir de stockage d'eau potable Transmetteur de niveau analogique (Ultrasons) pour mesure du niveau d'eau dans la cuve Pompe à débit variable (Moteur brushless) assurant le remplissage de la cuve Un Transmetteur de débit analogique (Effet Vortex) Vanne ¼ de tour manuelle permettant de régler le débit d'eau gravitaire en sortie de la cuve Electrovanne de perturbation de débit Sonde de courant continu AQ13 • Option DI11 « Régulation complexe et distribution forcée (Débit/Pression) d’eau potable » Un robinet pointeau de perturbation (Simulation borne incendie du réseau de distribution) Deux pompes à débit variable (Moteur asynchrone piloté par variateur de fréquence) assurant la distribution Sonde de tension AQ11 d’eau "forcée" depuis la cuve et permettant de faire varier la plage débit-pression Un Transmetteur de débit analogique (Effet Vortex) Un Transmetteur de pression analogique (Piezo-résistif) Synoptique du système sur Labview • Commande et mesures assurées depuis un exécutable Labview • Références DI10: Système de Régulation de niveau et distribution d’eau potable DI11: Option Régulation complexe et distribution forcée (Débit/Pression) d’eau potable DI15: Coffret d’acquisition et commande avec cartes d’entrées/sorties NI6009 AQ11: Sonde différentielle de tension (1 voie) pour centrale d'acquisition USB AQ13: Pince de courant (AC+DC Alternatif+Continu) pour centrale d’acquisition USB • Activités pédagogiques Analyse fonctionnelle: systèmes de stockage et distribution d’eau potable Etude des différents principes de mesures (Lois physiques, capteur, transmetteur,...) Etude des pompes à débit variable et des vannes Identification d’un système stable en BO, en BF (Description des différentes méthodes) Régulation de niveau simple (Etude des algorithmes P, PI, PD, PID), réponse à un changement de consigne, réponse à une perturbation Régulation de niveau intégrateur Etude d’un système instable en BO, en BF(Description des différentes méthodes) Etude des économies d’énergie dans la gestion d’un réseau d’eau potable Projet: Evolution du contrôle du système suivant un nouveau cahier des charges 18 2nde SI/CIT Bac S-SI Bac S-ISN Bac STI2D Trans. Bac STI2D ITEC Bac STI2D SIN Bac STI2D EE Bac STI2D AC Bac STL CPGE Volet battant motorisé – Etude d’un gond motorisé et ses commandes filaire, radio ou domotique KNX Support de projets • Matière, information et énergie dans un support compact Solutions mécaniques du gond motorisé (Transmissions mécaniques, Matériaux, Etanchéité, Scellement) Alimentation électrique, Moteur CC, Ventouse électromagnétique, Relation couple/intensité ErmaBoard Solutions de communications (Filaire, Radio 868MHz, Bus domotique KNX) inside Solutions de contrôle commande (Bouton poussoir, Horloge, GTC, Détecteur de luminosité) • Modularité et évolutivité du produit Nombreux projets réalisables et ouverture à la commande domotique avec coffret KNX ErmaDomo et supervision Coffret KNX ErmaDomo (GD12) • Références: GD11: Volet battant avec gond motorisé, ventouse électromagnétique et commandes filaires et RF – GD12: Coffret KNX ErmaDomo (Commande domotisée avec coffret KNX et supervision) – GD10: Mallette mécanique Gond motorisé, Système coulissant et ventouse électromagnétique – AQ10: Centrale d’acquisition USB – AQ11: Sonde différentielle de tension pour centrale d’acquisition USB – AQ13: Pince de courant AC+DC pour centrale d’acquisition USB Modèles 3D Solidworks Mallette mécanique (GD10) avecGond motorisé, ventouse électromagnétique et système coulissant • Activités orientées « Information & Numérique » Étude de l’alimentation. Structure, performances. Étude de la télécommande en 868 MHz (hors modulation). Performances, distances d’action, sécurité des transmissions, codage, CEM. Étude du module de commande moteur, étude des ponts en H. Étude du protocole KNX, mesure de trames. Configuration avec le logiciel ETS4 (avec coffret en option). • Activités orientées « Energie & Environnement » Gond motorisé Bilan énergétique global, consommations sur un cycle. Mesures de performances sur l’électroaimant. Effort de collage, effort de décollage. Appel de courant. Pollution du réseau. CEM. Type de commande du moteur. • Activités orientées « Architecture & Construction » Impact thermique sur le bâtiment de l’utilisation de volets battants. Mesures de bruits, acoustique. Etude des solutions d’étanchéité et de scellement • Projets Gond motorisé en situation « Information & Numérique »: Ajout d’une fonctionnalité (Zigbee), prototypage. « Energie & Environnement »: Évolution du contrôle commande (Horloge, Détecteur de luminosité), intégration dans un système de bus KNX, configuration, élaboration de scénarios. Amélioration du fonctionnement de la ventouse électromagnétique « Innovation Technologique & Eco-conception »: Conception et prototypage de pièces mécaniques (ex: Boîtier de la ventouse électromagnétique ») • Activités et projets pour les SI/CIT Créativité, brevet, antériorité. Inventaire des produits de fonction similaire. Utilisation des modèles numériques 3D. Simulation de fonctionnement, • Activités orientées « Innovation Technologique & Eco-conception » Trame KNX Simulation de fonctionnement sur modèle numérique 3D Étude de la chaine complète et de son irréversibilité. Fonction d’étanchéité. Intégration dans le milieu (Scellement). Matériaux, procédés d’obtention des pièces (moulage alu et plastiques, tournage, fraisage). Chaine d’énergie, dentures, couples. Centrale d’acquisition USB AQ10 Sonde de courant continu AQ13 prédétermination des caractéristiques. Analyse globale du système (Mécanique, Commande RF…), mesures de caractérisation externes (tension, courant, temps de fermeture). Sonde de tension AQ11 19 2nde SI/CIT Bac S-SI Bac S-ISN Bac STI2D Trans. Bac STI2D ITEC Bac STI2D SIN Bac STI2D EE Bac STI2D AC Bac STL CPGE Coffret KNX ErmaDomo – Coffret de commande domotique KNX et supervision • Outil idéal pour les projets dans le domaine de la domotique (KNX) Avec les produits ERM: « Volet battant motorisé », « PAC Air/Eau & Ventilo-convecteur » Avec les Coffrets Projets KNX ErmaDomo (Actionneurs 24Vcc et connectique rapide assurant une facilité de câblage et une sécurité totale lors des activités) Pour tout autre projet en domotique KNX (Eclairage…), ce coffret est une solution de commande clé-en-main câblée et sécurisée qui constituera la base du projet • Contenu du coffret de commande KNX ErmaDomo (Réf. GD12) Interface de programmation USB/KNX Module KNX de quatre sorties TOR Support de projets Horloge KNX Interrupteur KNX quatre touches Interrupteur 2 touches avec module de 2 entrées KNX encastrable Capteur combiné température et luminosité Passerelle KNX/USB vers le logiciel de supervision Domovea (Hager) Logiciel de configuration KNX ETS4 Light Logiciel de supervision KNX Domovea de Hager • Coffrets Projets KNX ErmaDomo KX00: Coffret Alimentation et départs 24Vcc KX01: Coffret Module KNX 4 sorties TOR KX02: Coffret Module KNX 4 entrées TOR KX03: Coffret Interrupteur KNX 4 touches Coffret KX01 KX04: Coffret Capteur KNX de CO2, humidité et température KX10: Coffret Module KNX de variation de lumière classique avec spot halogène et prise 230Vcc KX11: Coffret Module KNX de variation de lumière Dali avec spot halogène et prise 230Vcc KX12: Boîtier Luminaire fluocompact 24Vcc KX13: Boîtier Luminaire LED 24Vcc KX20: Boîtier Electrovanne d’arrosage 24Vcc KX21: Boîtier Ventilation 24Vcc Coffret KX20 Coffret KNX ErmaDomo (Réf. GD12) Ecran de supervision: Liste des appareils • Connectique rapide pour raccordement de la puissance et du bus KNX • Activités pédagogiques Définir des scénarios de commande Concevoir les schémas à mettre en oeuvre en fonction du scénario souhaité Raccorder la puissance (24Vdc pour une sécurité totale) et le bus KNX entre les coffrets/boîtiers Adresser et paramétrer les composants KNX, programmer la supervision. Lire des trames sur bus KNX Mesurer des grandeurs électriques Développer une supervision de système domotique • Didacticiels d’utilisation des logiciels de programmation (ETS4 Light) et de supervision (Domovea) 20 2nde SI/CIT Bac S-SI Bac S-ISN Bac STI2D Trans. Bac STI2D ITEC Bac STI2D SIN Bac STI2D EE Bac STI2D AC Bac STL CPGE KNX Eco-énergie – Etude d’une gestion optimisée d’énergie d’un hôtel via le protocole KNX • Les points forts du produit Mise en situation réelle (Hôtel) et découverte des principales fonctions électriques du tertiaire (Eclairage, Accès, Chauffage, Ventilation, Incendie, Intrusion…) Riches scénarii d’études disponibles : de la commande simple ON/OFF à la commande plus complexe (variation intensité lumineuse, inclinaison des lamelles, commande groupée,...). Etude du bus domotique interopérable multimarques pour le bâtiment (KNX) et des gains associés sur la régulation et le contrôle des bâtiments Mesure des puissances et consommations électriques (Sur supervision ou avec appareils portables) Evolutivité et ouverture du produit pour les activités de projets, notamment avec les périphériques ErmaDomo et EnOcean • Activités pédagogiques Mise en œuvre, adressage et paramétrage de composants KNX avec le logiciel ETS4 Etude du bus KNX (Lecture de trames…) Mesure des consommations d’énergie des actionneurs du bâtiment (Eclairage, Chauffage, Ventilation) Découverte de différents types d’éclairage (Fluo, LED, Halogène, Iodure) et contrôle d’éclairage (Variateur lumière, Détecteurs présence et luminosité) Estimation des économies d’énergie, d’installation et de maintenance par rapport à une installation traditionnelle Etude des solutions constructives du store motorisé Projets sur l’évolution de l’installation: Extension de l’hôtel, Evolution de la supervision… Face Chambre Face Hall • Références sur le produit de base KN20: KNX Eco-énergie (Avec logiciel ETS4 et supervision Domovea) KN21: Option Tablette tactile avec applications de supervision • Coffrets Projets KNX ErmaDomo 3D Solidworks du store KX00: Coffret Alimentation et départs 24Vcc motorisé KX01: Coffret Module KNX 4 sorties TOR KX02: Coffret Module KNX 4 entrées TOR KX03: Coffret Interrupteur KNX 4 touches KX04: Coffret Capteur KNX de CO2, humidité et température KX10: Coffret Module KNX de variation de lumière classique avec spot halogène et prise 230Vcc KX11: Coffret Module KNX de variation de lumière Dali avec spot halogène et prise 230Vcc KX12: Boîtier Luminaire fluocompact 24Vcc KX13: Boîtier Luminaire LED 24Vcc KX20: Boîtier Electrovanne d’arrosage 24Vcc KX21: Boîtier Ventilation 24Vcc KX22: Caméra IP de vidéosurveillance Coffret KX01 Coffret KX20 Coffret KX03 Ecran de supervision Face armoire de commande Trame KNX Ecran de mesures de consommations Support de projets 21 2nde SI/CIT Bac S-SI Bac S-ISN Bac STI2D Trans. Bac STI2D ITEC Bac STI2D SIN Bac STI2D EE Bac STI2D AC Bac STL CPGE Domotique sans fil sans pile EnOcean – Etude et mise en œuvre des solutions domotiques sans fil et sans pile EnOcean • Les points forts du produit Produit permettant de développer des activités d’étude, de conception et de mise en œuvre Découverte d’une technologie domotique en plein essor, adaptée à la fois pour le résidentiel et le tertiaire Complémentarité de la solution EnOcean avec KNX (EnOcean = Technologie des derniers mètres) Fonctionnement possible avec les produits ERM « KNX Eco-Energie » et « Coffret KNX ErmaDomo » pour des scénarios domotiques avancés • Activités pédagogiques Mise en œuvre, adressage et paramétrage de composants KNX avec le logiciel ETS4 Etude mécatronique des solutions EnOcean (Mécanique, Electronique, Communication) Mise en œuvre d’installations domotiques EnOcean (Configuration et paramétrage, Supervision…) Paramétrage de box domotique Mesure de consommations électriques et analyse des économies réalisées avec la domotique EnOcean Prototypage mécatronique de capteurs ou contrôleurs EnOcean Prototypage d’une box domotique et de l’application de supervision et paramétrage associée Intégration de composants EnOcean dans une installation KNX (Grâce à la passerelle KNX/EnOcean) • Références EN00: Kit de démarrage EnOcean EN01: Kit de développement EnOcean EN02: Kit thermique EnOcean EN03: Kit de prototypage de box domotique EnOcean et supervision EN10: Kit Eclairage EnOcean (Capteurs et Contrôleurs) EN11: Kit Gestion des ouvrants (Capteurs et Contrôleurs) EN12: Kit Gestion thermique (Capteurs et contrôleurs) EN15: Boîtier de contrôleurs EnOcean (Comptage, Eclairage, Prises) EN16: Coffret passerelle KNX/EnOcean EN17: Box domotique EnOcean / WiFi / Ethernet Exemples de composants inclus dans les kits et boîtiers: Contact de fenêtre (Solaire), Lecteur de badge (Magnéto-résistif), Interrupteur volet roulant (Magnéto-résistif), Passerelle KNX/EnOcean, Actionneur/Récepteur EnOcean • Solutions techniques abordées Communication sans fil ultra-basse consommation Microgénérateurs piezo-électrique, thermoélectrique et solaire Micro-stockage d’électricité Sécurité bâtiment (Détection incendie) Thermique (Chauffage, Thermostat, Ventilation) Contrôle d’éclairage (Variateur lumière, Détecteur présence et luminosité…) Contrôle accès et ouvrants (Contact de fenêtre, Poignée de fenêtre EnOcean, Lecteur de carte/badge) Box domotique et supervision Kit de démarrage EnOcean Microgénérateur Magnéto-résistif Microgénérateur Solaire Box domotique & Supervision Microgénérateur thermoélectrique 22 2nde SI/CIT Bac S-SI Bac S-ISN Bac STI2D Trans. Bac STI2D ITEC Bac STI2D SIN Bac STI2D EE Bac STI2D AC Bac STL CPGE Techniques du spectacle – Etude des systèmes d’éclairage, sons, effets et déplacements dans le monde du spectacle • Large palette de technologies pour le Transversal, EE, AC, ITEC et SIN Bus de communication (DMX) Eclairages (Halogène, LED) et contrôle d’éclairage (Gradation, Changement de couleur, Changement de focalisation) Effets de lumières (Lyre motorisée) Sonorisation d’une scène (Micro HF, Amplificateur, Enceintes…) Levage et translation d’objets (Moteurs AC et CC, Asservissement PID) Interfaces de contrôle de scène (Console DMX, Contrôleur USB/DMX et logiciel de programmation de scène 3D) Structures de portage (Treillis aluminium) Support de projets • Activités pédagogiques ErmaBoard inside Modèle Solidworks de lyre motorisée DMX (LE10) Exemple d’implantation sur structure treillis aluminium cubique (CX10)) Mise en œuvre, adressage et paramétrage sur le bus DMX Mesures sur le fonctionnement et étude des dispositifs d'acquisition de l'information (Tensions, Intensités, Puissances, Trames de communication, Flux lumineux, Acoustique, Positions, Vitesses…) Etude de l’asservissement PID sur les palans et le système de déplacement horizontal (Possibilité de modifier les paramètres et réaliser des mesures sur les mouvements) Système de Comparaison de technologies de moteurs AC et DC (Puissance/Couple, Type de contrôle, Consommations…) levage avec Etude des mécanismes motorisés (Lyre, Palan, Store et Rideau) sur 3D Solidworks (Cinématique, Capacités dynamiques…) moteur CC Etude mécanique des structures tubulaires triangulées de spectacle (Sections, Flèches…) (Dans LF11) Comparaison des technologies d’éclairage (Consommation, Flux lumineux, Type de contrôle) Programmation d'un scénario d'éclairage - comportement temporel Etude de solutions technologiques de modulation d'énergie (Gradateur de lumière, Variateur de vitesse de moteurs…) Contrôleur DMX/USB et logiciel de Projet: Conception, simulation et programmation d'un scénario complet en regard d'un cahier des charges création (Dans DM10+AQ14) Projet: Conception et intégration d'un élément mobile supportant un éclairage ou une caméra (Avec kit projet PJ02) Projet: Synchronisation et programmation des deux mouvements linéaires (palans) afin d'obtenir une trajectoire complexe Kit projet mécatronique «Elément mobile Projet: Dimensionnement du dispositif d'alimentation et de protection de l'ensemble de la scène Pan/Tilt communicant en DMX pour Coffret de mesures des signaux éclairage LED ou caméra » (PJ02) • Points forts du produit de commande et puissance (Dans DM10+AQ14) Offre modulaire (Plus de 15 références) autour d’une application courante et ludique couvrant de nombreux domaines techniques Etudes mécaniques et énergétiques, notamment grâce aux systèmes de déplacement Idéal pour les projets, notamment en EE (Eclairage, Comparaison de performance de moteurs…) • Références dans la configuration de base DM10+AQ14: Contrôleurs de scènes (Console DMX et Contrôleur USB/DMX et logiciel de programmation de scène 3D), coffret de puissance avec prises 2P+T et coffret de mesures des signaux de commande et puissance DM16: Bloc puissance/gradateur DMX 4 canaux, livré avec projecteur PAR56 halogène LE11: Projecteur PAR56 à LED changeur de couleur à pilotage DMX LE12: Projecteur PAR56 halogène avec lentille de Fresnel LE10: Lyre motorisée DMX LF11: Système DMX de levage 10kg (Moteur CC) CX11: Portique (3m) en treillis aluminium d’accrochage des projecteurs et actionneurs • Références complémentaires pour projets DM12: Splitter DMX DM18: Liaison sans fil W-DMX LF10: Système DMX de déplacement horizontal d’élément de décor (Moteur CC) LF12: Système DMX de levage 20kg (Moteur AC) LE13: Pied à crémaillère avec barre pour projecteurs AU10: Système de son HF et sonorisation CX10: Structure cubique (2x2x2m) en treillis aluminium d’accrochage des projecteurs et actionneurs PJ02: Kit projet mécatronique «Elément mobile Pan/Tilt communicant en DMX pour éclairage LED ou caméra » (Avec solution de prototypage électronique ErmaBoard) • Références de mesures et analyses de signaux DM13: Testeur et analyseur DMX DM15: Testeur de câbles Audio, Eclairage, Réseau AQ10: Centrale d’acquisition USB (Compatible Labview) AQ11: Sonde différentielle de tension pour centrale d’acquisition USB AQ13: Pince de courant AC+DC alternatif + continu pour centrale d’acquisition USB AQ20: Centrale de mesures électriques monophasées avec datalogger Web SO11: Valise de mesures acoustiques et logiciel de traitement acoustique Sonium RTA-PAP CH//CA811: Luxmètre 23 2nde SI/CIT Bac S-SI Bac S-ISN Bac STI2D Trans. Bac STI2D ITEC Bac STI2D SIN Bac STI2D EE Bac STI2D AC Bac STL CPGE Modulosolaire – Système modulaire d’étude du solaire photovoltaïque pour site isolé • Système complètement modulaire et évolutif 4 types de modules PV (Monocristallin, Polycristallin, Amorphe, Couche mince « pliable ») OR01: Module Monocristallin 30Wc OR02: Module Polycristallin 30Wc OR03: Module Amorphe 14Wc OR04: Module Couche Mince Pliable 12W 1 type de batterie (Etanche AGM) OR20: Coffret Batteries étanche 13Ah 12V 3 types de régulateurs (PWM, MPPT, Communication Ethernet et sonde d’ensoleillement) OR10: Coffret Régulateur standard 12/24V 10A/10A OR11: Coffret Régulateur MPPT 12/24V 20A/10A OR12: Coffret Régulateur 12/24V 35A, avec communication Ethernet et sonde d’ensoleillement 2 types d’onduleurs 12V-230V (Quasi-sinus et Sinus) OR30: Coffret Onduleur sinus 12V/230V 175W OR31: Coffret Onduleur quasi-sinus 12V/230V 150W 1 type de chargeur de batterie 230V-12V OR40: Coffret Chargeur de batterie Progiciel de calcul et simulation dynamique en solaire photovoltaïque avec études de cas fournies (Réf. PL13) Solarimètre portatif (Réf. SAM20) Modules photovoltaïques (4 types) • Points forts du produit Etude de la transformation, du stockage et de la distribution de l’énergie Raccordement rapide entre sous-ensembles avec connectique prévue pour éviter toute fausse manipulation Protections électriques faites dans les règles de l’art (Disjoncteurs CC, Terre…) Nombreux points de mesures de tension (Fiches double puits) et courant (Boucles de courant) • Activités pédagogiques et projets pour les SI/CIT Coffret onduleur quasiCIT: Histoire et évolution des modules photovoltaïques et des batteries sinus CIT: Caractéristiques techniques de la chaîne d’énergie CIT: Processus de recyclage des batteries et des modules photovoltaïques CIT: Etudes de brevets SI: Analyse fonctionnelle SI: Bilan énergétique par mesures de tensions, intensités et puissances sur la chaîne d’énergie SI: Etude du rendement des modules photovoltaïques Etude des onduleurs SI: Etude de l’impact de l’inclinaison et de la température sur la production Projet: Conception d’un support sur mât de module photovoltaïque sur mât Projet: Dimensionnement d’un système photovoltaïque pour de l’éclairage extérieur Projet: Choix des composants à partir d’un cahier des charges pour un projet d’éclairage extérieur • Activités pédagogiques pour les STI2D Analyse fonctionnelle Etude des matériaux des modules photovoltaïques: 4 technologies… Etude et mesures autour de la régulation MPPT (Point de puissance maximal) Etude des onduleurs et de leurs performances Etude des batteries (Matériaux, Capacités, Tensions, Méthodes de charge) Etude des solutions de trackers solaires et du gain de production associé Projet: Conception d’une protection contre la foudre du système photovoltaïque Projet: Dimensionnement d’un système photovoltaïque pour un habitat isolé Projet: Choix des composants à partir d’un cahier des charges pour un habitat isolé Coffret batterie AGM Coffret régulateur PWM Solarimètre portatif (Réf. SAM20) Progiciel de calcul et simulation dynamique en solaire photovoltaïque (Réf. PL13) 24 2nde SI/CIT Bac S-SI Bac S-ISN Bac STI2D Trans. Bac STI2D ITEC Bac STI2D SIN Bac STI2D EE Bac STI2D AC Bac STL CPGE Bac STL CPGE Pile à combustible OCS – Etude et projets sur la pile à combustible et l’électronique associée • Découverte des technologies de piles à combustibles Pile à combustible 50W, 10.2 à 15.3V, de type PEMFC Electronique de gestion avec thermocouple Réservoir d’hydrogène et solution de charge Convertisseurs DC/DC et modules d’hybridation • Activités et projets pédagogiques Etude du stockage d’hydrogène et de la production d'énergie Etude de la fluidique et des transferts thermiques Etude de l’électronique de puissance, du traitement du signal et des capteurs Projet: Conception et mise en œuvre d’un système d’alimentation d’énergie par pile à combustible utilisée seule, combinée à un stockage d'énergie tampon (Batterie stationnaire) ou à une autre source d'énergie (Photovoltaïques, Eolienne...) • Points forts Exécutable de mesures sous Labview fourni (Avec option AQ10) Compatibilité avec « Modulosolaire » (Système modulaire d’étude du solaire photovoltaïque pour site isolé) et la Plate-forme de prototypage électronique ErmaBoard Guide de mise en œuvre en projet et dossier ressources sur les aspects théoriques des piles à combustible • Références PI10: Pile à combustible OCS 50W 12V avec électronique de gestion, réservoir d’hydrogène (Hydrures) et accessoires PI11: Convertisseur DC/DC à sortie 12V PI12: Convertisseur DC/DC à sortie 9V PI13: Chargeur de batterie 12V AQ10: Centrale USB d’acquisition de données 2nde SI/CIT Bac S-SI Bac S-ISN Bac STI2D Trans. Bac STI2D ITEC Bac STI2D SIN Bac STI2D EE Bac STI2D AC Banc de caractérisation d’éolienne – Etude du fonctionnement d’une éolienne 3kW raccordée au réseau • Nombreuses mesures sur la chaine de puissance Tensions et intensités sur la chaîne de puissance Vitesse de rotation Couple de rotation de l’éolienne • Etude des solutions constructives de l’éolienne • Etude de la chaîne de puissance et des rendements • Etude de l'effet de la modification de la courbe de charge de l'onduleur sur la production d’énergie par l’éolienne 25 2nde SI/CIT Bac S-SI Bac S-ISN Bac STI2D Trans. Bac STI2D ITEC Bac STI2D SIN Bac STI2D EE Bac STI2D AC Bac STL CPGE Kit photovoltaïque & éolien – Etudes et projets autour de la production d’énergie solaire photovoltaïque et éolienne • Etudes et projets autour de la production d’énergie solaire photovoltaïque et éolienne • Puissances et capacités plus importantes, automate de gestion paramétrable et communicant 2 modules photovoltaïques de 80Wc – Eolienne de 400Wc – Batterie 12V 75Ah • Système plus proche des réalités du terrain, installation possible en conditions réelles 2nde SI/CIT Bac S-SI Bac S-ISN Bac STI2D Trans. Bac STI2D ITEC Bac STI2D SIN Bac STI2D EE Bac STI2D AC Bac STL CPGE Solerm & Eolerm Connecté Réseau – Champ photovoltaïque ou éolienne en connexion réseau instrumenté • Etude d’une centrale de production d’électricité verte instrumentée installée au sein de l’école Centrale photovoltaïque instrumentée (A partir de 1kWc) avec réinjection au réseau de l’établissement Eolienne instrumentée (<12m - 0.9 à 3kW) avec réinjection au réseau de l’établissement • Déjà plus de 60 centrales installées par ERM Automatismes 2nde SI/CIT Bac S-SI Bac S-ISN Bac STI2D Trans. Bac STI2D ITEC Bac STI2D SIN Bac STI2D EE Bac STI2D AC Bac STL CPGE Solerm Thermique CESI – Chauffe-eau solaire individuel instrumenté communicant • Chauffe-eau solaire instrumenté et communicant, installé en conditions réelles sur le bâtiment Exhaustivité des mesures (Débits et énergies des circuits solaires et sanitaires, Ensoleillement - Températures des panneaux, échangeur, ballon, mitigeur… - Pressions circulateur solaire) Accès en temps réel et importation des données par USB et/ou Ethernet (Serveur Web embarqué) • Possibilité de mettre en ligne les mesures pour d’autres établissements grâce au serveur Web • Version « Basic » simplifiée sur châssis à roulettes pour les petits budgets 26 2nde SI/CIT Bac S-SI Bac S-ISN Bac STI2D Trans. Bac STI2D ITEC Bac STI2D SIN Bac STI2D EE Bac STI2D AC Bac STL CPGE Maquette et matériel d’expérimentation et mesures acoustiques • Solution simple et conviviale d’étude de l’acoustique, comprenant Maquette d’expérimentations acoustiques Valise de mesures acoustiques avec logiciel de traitement des mesures acoustiques Sonothèque • La maquette d’essais permet de découvrir de manière ludique l’acoustique. Elle est composée de Une source sonore comportant un amplificateur et un haut-parleur Un caisson acoustique d’essais et les accessoires d’essais Une alimentation électrique 220V • 11 Expériences disponibles avec la Valise Sonium 1 et 2: Visualisation de la pression acoustique 3: Mesure du niveau sonore d’une ou de plusieurs sources identiques 4: Mesure du niveau de pression sonore dans deux sections différentes et Logiciel Sonium TR: Mesure du temps de réverbération calcul de la puissance acoustique 5: Mesure du niveau de pression sonore d’une source pour différentes sections 6: Directivité du bruit 7: Caractérisation de l’atténuation d’un silencieux 8: Décroissance sonore Vue du logiciel Sonium 9: Test d’isolation d’une porte RTA-PAP 10: Test d’isolation d’une cloison 11: Réaliser la cartographie acoustique d’un atelier Maquette d’essais acoustiques • Références SO10: Maquette d'expérimentations acoustiques Sonium MAS1, Valise de mesures acoustiques (Microphone, Pistonphone, Convertisseur, Câble USB, Pied de mesure) et logiciels Sonium RTA-PAP (1 licence) et TR (1 licence) SO11: Valise de mesures acoustiques (Microphone, Pistonphone, Convertisseur, Câble USB, Pied de mesure) et logiciels Sonium RTA-PAP (1 licence) et TR (1 licence) SO13: Licences logicielles Sonium RTA-PAP (4 postes) SO14: Licences logicielles TR (4 postes) Matériel de mesures • Les logiciels Sonium RTA-PAP et TR permettent les activités suivantes Mesure sur maquette Test d’isolement de matériaux Acoustique environnementale (Mesures des ambiances sonores de la ville, Prise en compte des normes européennes, Carte de bruit d’une zone urbaine) Caractérisation des matériels et des process industriels (Niveaux sonores des machines et postes de travail, Législation en vigueur) Mesure du temps de réverbération • Le logiciel a les fonctionnalités suivante Evolution temporelle du Laq Analyse spectrale, spectre en 1/3 d’octaves et analyse fine Psychoacoustique comparatif par rapport aux courbes de Fletcher et Munson Représentation de la décroissance Calcul du TR20 et du TR30 Calcul de l’indice de courbure « C » Exploitation des données en temps réel Edition de graphes, enregistrements audio, exportation de données… • Une sonothèque de visualisations acoustiques du rayonnement acoustique avec Vue du logiciel Sonium RTA-PAP tests réalisés en chambre anéchoique est livrée. 27 2nde SI/CIT Bac S-SI Bac S-ISN Bac STI2D Trans. Bac STI2D ITEC Bac STI2D SIN Bac STI2D EE Bac STI2D AC Bac STL CPGE VMC Double Flux & Réglementation thermique – Etude d’une ventilation mécanique double flux pour les bâtiments basse consommation • Points forts Caisson de VMC de dernière génération (Echangeur 92% de rendement, Moteurs CC basse consommation, Points de mesures Températures Gaine de prise d’air neuf Gaine de soufflage d’air neuf • Gaine de reprise d’air vicié • Gaine de rejet d’air vicié Hygrométrie • Gaine de prise d’air neuf Ecran de mesures Labview • Références • Gaine de soufflage d’air neuf VM20: VMC Double Flux & Règlementation thermique Vitesse / Débit d’air VM21: Option Instrumentation portable pour acquisition et enregistrement des données de fonctionnement thermiques et aérauliques • Gaines de prise et soufflage d’air neuf VM23: Option Mallette Organes mécaniques de la VMC Double Flux • Gaines de reprise et rejet d’air vicié VM24: Option Générateur d’air chaud ou froid pour utilisation sans prise d’air extérieure • 3 bouches de reprise AQ10: Centrale d'acquisition USB Soufflage Reprise • 3 bouches de soufflage AQ11: Sonde différentielle de tension (1 voie) pour centrale d'acquisition USB air neuf air vicié Pression différentielle AQ12: Pince de courant (AC Alternatif) pour centrale d’acquisition USB • Amont/Aval du ventilateur de reprise • Activités orientées « Information & Numérique » • Amont/Aval du ventilateur de soufflage Prise air Etude de l’architecture électronique de commande et de la communication RF • Amont/Aval du ventilateur des filtres neuf Rejet air • Activités orientées « Architecture & Construction » • Amont/Aval du ventilateur de l’échangeur vicié Analyse et simulation des contraintes de performance liées aux règlementations thermiques • Amont/aval du registre à iris sur reprise sanitaire Etude du rôle de la ventilation mécanique sur la qualité de l’air intérieur et des • Amont/aval du registre à iris sur reprise cuisine précautions à prendre (Filtration, Matériaux des gaines…) • Amont/aval du registre à iris sur le soufflage Mesures et étude des performances acoustiques et des pièges à sons Tension, Intensité et Puissance 230V Calcul de pertes de charge aérauliques et étude de l’équilibrage d’un réseau aéraulique • Ventilateur de reprise et soufflage avec moteur CC Signal 0..10V de commande PWM • Activités orientées « Energie & Environnement » • Ventilateurs de reprise et soufflage avec moteur CC Comparaison des solutions de ventilation mécanique (VMC Hygro, VMC Double Flux…) Tachymètrie (Vitesse de rotation) Etude des solutions électromécaniques de ventilateurs mises en oeuvre pour atteindre les basses consommations souhaitées (ex: Moteurs courant continu…) • Ventilateurs de reprise et soufflage avec moteur CC Etude des courbes de performance des ventilateurs (Débit, Intensité, Vitesse de rotation, Pression statique, Consommation) Etude des échangeurs thermiques (A plaques, Rotatifs, Enthalpiques…) Etude de la régulation (ex: Mode Bypass pour surventilation nocturne, Mode Cuisine, Mode Absence…) Générateur d’air chaud ou froid pour utilisation sans et de la stratégie d’économie d’énergie (Moteurs, Echangeur, Régulation) Caisson de VMC avec prise d’air extérieure Etude de la commande des ventilateurs (Signaux de commande, Régulation…) échangeur 92% de rendement Bypass de surventilation nocturne, Commande RF…) Possibilité de créer des perturbations: température extérieure variable, pertes de charges des réseaux de gaines Acquisition de données sur centrale d’acquisition USB et Labview (Exécutables fournis) ou appareils portables Mise en œuvre rapide et facile grâce au châssis intégrant l’ensemble du réseau aéraulique raccordé et câblé Richesse du support en mesures thermiques, aérauliques, électriques, électroniques et acoustiques • • • Activités orientées « Innovation Technologique & Eco-conception » Etude de la stratégie d’éco-conception, directive européenne d’éco-design des ventilateurs Etude du choix des matériaux pour les réseaux de gaines (Facilité de pose, Santé, Etanchéité). Etude des solutions constructives des organes mécaniques modélisés surSolidworks • Projets Conception et dimensionnement de systèmes de ventilation pour les études de cas proposées (Utilisation possible d’un logiciel de simulation thermique) Conception de la commande d’un système de ventilation double flux sur puits canadien Automatisation du fonctionnement du mode absence (Détecteur de présence, Horloge…) Sonde de courant alternatif AQ13 Centrale d’acquisition USB AQ10 Sonde de tension AQ11 28 2nde SI/CIT Bac S-SI Bac S-ISN Bac STI2D Trans. Bac STI2D ITEC Bac STI2D SIN Bac STI2D EE Bac STI2D AC Bac STL CPGE Climatiseur Monosplit Réversible Inverter - Système d’étude d’un climatiseur réversible monosplit DC Inverter au R410 • Etude d’une solution haute performance de climatisation: système multi-disciplinaire Réduire les consommations électriques, Réduire les niveaux sonores, filtrer au mieux l’air ambiant et augmenter les plages d’utilisation • Richesse du support en mesures thermiques, électriques, électroniques et acoustiques Températures frigorifiques et aérauliques, Débits aérauliques, Pressions frigorifiques, Hygrométrie Tension, Intensité et puissance du compresseur frigorifique et du ventilateur • Acquisition de données sur centrale d’acquisition USB et Labview (Exécutables fournis), appareils portables • Références MO20: Climatiseur Monosplit Réversible Inverter (Avec sondes de température et hygrométrie) MO21: Centrale d'acquisition, avec datalogging et MO21: Centrale d’acquisition et télé-suivi Ethernet communication Ethernet AQ10: Centrale d'acquisition USB AQ11: Sonde différentielle de tension (1 voie) pour centrale d'acquisition USB AQ12: Pince de courant (AC Alternatif) pour centrale d’acquisition USB Sonde de courant alternatif AQ13 Centrale d’acquisition USB AQ10 Sonde de tension AQ11 • Activités orientées « Energie & Environnement » Ecran de mesures Labview Analyse fonctionnelle du climatiseur Mesure et analyse des paramètres de fonctionnement thermiques, électriques et acoustiques Etude des systèmes thermodynamiques (Mesures de données, Tracé du diagramme enthalpique…) Etude de la variation de vitesse sur le compresseur (Inverter) Etude des fonctions de régulation Bilan énergétique: Calcul du rendement du Climatiseur • Activités orientées « Architecture & Construction » Simulation de performance d’un climatiseur réversible dans un bâtiment, notion de COP saisonnier • Activités orientées « Innovation Technologique & Eco-conception » Etude des solutions constructives de l’unité intérieure (Ventilateur…) et extérieure (Compresseur, Vanne d’inversion de cycle) (3D Solidworks fournis) Etude des matériaux liée aux fluides frigorigènes et au filtre de l’unité intérieure • Activités orientées « Information & Numérique » Etude de la surveillance d’installation par serveur Web embarqué (Avec option MO21) Vue 3D Solidworks du compresseur Vue Solidworks de la vanne 4 voies d’inversion de cycle 29 2nde SI/CIT Bac S-SI Bac S-ISN Bac STI2D Trans. Bac STI2D ITEC Bac STI2D SIN Bac STI2D EE Bac STI2D AC Bac STL CPGE PAC Air/Eau Inverter & Ventilo-convecteur – Etude d’une PAC Air/Eau réversible Inverter alimentant un ventilo-convecteur haute• Points forts performance Points de mesures de Température Températures sur circuit frigorifique Etude d’une solution haute performance de chauffage / rafraîchissement de taille réelle (Technologie Inverter, Détendeur Entrée/Sortie compresseur Entrée/Sortie condenseur • Entrée/Sortie évaporateur • Entrée/Sortie détendeur • Entrée/Sortie d’air sur le groupe extérieur Températures sur circuit hydraulique • Départ d’eau • Retour d’eau Températures sur circuit aéraulique • Entrée d’air / Température ambiante • Sortie d’air • électronique, Echangeur breveté, Circulateur à débit variable sur l’eau, Moteur brushless de ventilation, Ventilo-convecteur éco-conçu, Régulation radio et/ou KNX) Richesse du support en mesures thermiques (Températures frigorifiques et aérauliques (12 sondes), Hygrométrie, Pression frigorifique), aérauliques, électriques (Tensions, Intensités et puissances), électroniques (Commandes PWM…) et acoustiques Acquisition de données sur centrale d’acquisition USB et Labview (Exécutables fournis), appareils portables ou serveur Web de télégestion • • Références PC40: PAC Air/Eau Inverter & Ventilo-convecteur PC42: Manomètres HP/BP et analyseur de consommation électrique GD12: Coffret KNX ErmaDomo (Pour commande domotique et supervision) MO21: Centrale d’acquisition et télé suivi Ethernet AQ10: Centrale d’acquisition USB AQ11: Sonde différentielle de tension pour centrale d’acquisition USB AQ12: Pince de courant (Alternatif) pour centrale d’acquisition USB • Activités orientées « Energie & Environnement » Autres points de mesures Pressions Pressions HP et BP du circuit frigorifique Pression du circuit hydraulique Débits énergétiques (Sur compresseur, Sur circulateur d’eau, Sur ventilo-convecteur) • Débit d’eau du circuit PAC/Ventiloconvecteur Etude de la stratégie d’économie d’énergie associée aux moteurs, aux échangeurs et • Débit d’air du ventilo-convecteur (Extrapolé à partir de la à la régulation commande du moteur Etude de la régulation de la PAC (Loi d’eau, Calcul des consignes…) Tension, Intensité et Puissance 230V Etude du circuit frigorifique, diagramme enthalpique • Alimentation du groupe extérieur Etude et simulation de performance de l’échangeur inox/cuivre « multitube-in-tube » • Alimentation du circulateur du module intérieur breveté • Alimentation du ventilo-convecteur Calcul du coefficient de performance de la PAC Signaux de commande (0..10V, PWM) Etude du pilotage KNX et paramétrage du régulateur du ventilo-convecteur • Circulateur du module intérieur (PWM) Etude de la régulation du ventilo-convecteur • Moteur brushless du ventilo-convecteur (Permet de • Activités orientées « Architecture & Construction » Echangeur breveté inox/cuivre déduire le débit d’air du ventilo-convecteur) Analyse et simulation des performances d’un bâtiment équipé d’une PAC Air/Eau « multitube-in-tube » • Vanne 3 voies du ventilo-convecteur (Permet de déduire Comparaison avec d’autres générateurs de chaleur le débit d’eau dans la batterie du ventilo-convecteur) Commande domotique avec Débitmètre à effet Vortex Mesures et étude des performances acoustiques • Commande KNX (Trames) coffret KNX et supervision • Activités orientées « Innovation Technologique & Eco-conception » (Option GD12) Etude de la stratégie d’éco-conception du ventilo-convecteur Etude de l’échangeur inox/cuivre « multitube-in-tube » breveté (Morceau d’échangeur fourni) Sonde de courant alternatif AQ13 Etude du débitmètre à effet Vortex (3D Solidworks fourni) Centrale d’acquisition • Activités orientées « Information & Numérique » USB AQ10 Etude de l’architecture électronique de commande et Sonde de tension AQ11 de la communication RF de la PAC Etude de la commande du ventilo-convecteur (Filaire, KNX) Ecrans de mesures Labview 30 Analyse fonctionnelle d’une Pompe à Chaleur Air/Eau Etude de l’utilisation de la vitesse variable pour optimiser les consommations • • 2nde SI/CIT Bac S-SI Bac S-ISN Bac STI2D Trans. Bac STI2D ITEC Bac STI2D SIN Bac STI2D EE Bac STI2D AC Bac STL CPGE Bac STL CPGE Progiciel de Simulation Thermique de bâtiments • Véritable logiciel de Bureau d’Etudes avec cas d’études pour faciliter l’utilisation au niveau Lycée Calcul de déperditions thermiques et consommations énergétiques d’un bâtiment Vérification de la conformité du bâtiment aux réglementations thermiques (RT2005) Comparaison de l’impact des différents paramètres (Isolation, Ventilation, Système de chauffage, Rafraîchissement...) sur les performances du bâtiment Simulation thermique dynamique d’un bâtiment pour observer les comportements d’un bâtiment dans le temps (ex: Inertie, Températures d’été…) Optimisation d’une construction • 5 scénarios pédagogiques fournis (De nombreux autres à développer…) Isolation intérieure ou extérieure ? Performances, avantages et inconvénients VMC simple flux autoréglable, hygro-réglable B ou VMC double flux ? Performances, avantages et inconvénients Solutions de double vitrage pour les ouvrants. Avantages, Performances, Comparaisons Intérêt du label THPE par rapport à la RT 2005. Performances, Comparaisons Support de projets Production, Distribution et Emission de chauffage. Solutions, Performances et Comparaisons Rapport énergétique avec étiquettes Energie • Fourniture de bases de données de matériaux, ressources documentaires, lexiques, corrigés… Saisie des parois (ex: Plancher bas) 2nde SI/CIT Bac S-SI Bac S-ISN Bac STI2D Trans. Bac STI2D ITEC Bac STI2D SIN Bac STI2D EE Bac STI2D AC Progiciel de Simulation Dynamique en solaire thermique, photovoltaïque et pompes à chaleur • Véritable logiciel de Bureau d’Etudes avec cas d’études pour faciliter l’utilisation au niveau Lycée Dimensionnement et calcul de rentabilité de systèmes solaires themiques (Eau chaude sanitaire et chauffage), photovoltaïques (Connecté réseau) et pompes à chaleur Simulation du système en accéléré avec visualisation des valeurs Etude de l’impact de variations de paramètres Etablissement du bilan énergétique avec pertes. • 3 scénarios pédagogiques fournis (De nombreux autres à développer…) Simulation de chauffe-eau solaire Simulation d’un générateur photovoltaïque connecté au réseau et impact de défauts de conception Simulation d’un chauffe-eau solaire et impact de défauts de conception (Débit, Calorifuge, Régulation) Simulation d’une PAC Air/Eau et impact de défauts de conception (Température consigne, Tampon…) Graphes d’évolution de paramètres 31 2nde SI/CIT Bac S-SI Bac S-ISN Bac STI2D Trans. Bac STI2D ITEC Bac STI2D SIN Bac STI2D EE Bac STI2D AC Bac STL CPGE Progiciel de Calcul et Simulation Dynamique en solaire photovoltaïque avec études de cas • Véritable logiciel de Bureau d’Etudes avec cas d’études pour faciliter l’utilisation au niveau Lycée Dimensionnement et calcul de performance et rentabilité de systèmes solaires photovoltaïques en connexion réseau et site isolé Simulation de l’impact des ombres Etude de l’impact de variations de paramètres Etude de l’architecture des centrales photovoltaïques Configuration du système « Connecté • 4 scénarios pédagogiques fournis (De nombreux autres à développer…) réseau» Simulation d’un générateur photovoltaïque 3kW connecté au réseau et des défauts de conception Simulation d’un générateur photovoltaïque 240kW connecté au réseau et des défauts de conception Bilan de consommation et production « Site Simulation d’une alimentation photovoltaïque autonome d’éclairage extérieur et des défauts de conception isolé » Simulation d’une alimentation photovoltaïque autonome d’habitat isolé et des défauts de conception 2nde SI/CIT Bac S-SI Bac S-ISN Bac STI2D Trans. Bac STI2D ITEC Bac STI2D SIN Bac STI2D EE Bac STI2D AC Bac STL CPGE Progiciel d’Etude et Supervision de centrale photovoltaïque 240kWc (2000m²) • Toiture industrielle située à Carpentras, Vaucluse, France Mise à disposition de la totalité de l’étude (Schémas, Notes de calculs…) et du dossier technique “industriel” réalisé par ERM Automatismes Fourniture du “roman-photo” de l’installation (1088 modules PV, 12 onduleurs…) Accès Internet (Abonnement annuel) aux données de production et capteurs, aux courbes d’analyse de production… • Activités pédagogiques Suivi des valeurs de production (Tensions, Intensités, Puissance, Production...) et des valeurs météo (Ensoleillement, Reconstitution de la courbe de rendement des onduleurs Température, Vent) en temps réel Relevé des courbes historiques, calcul de rendements Etude de l’impact de l’ensoleillement et de la température Etude des dimensionnements électriques (Protections électriques, Types de câbles, Terre, Parafoudre) et mécaniques (Structure d’étanchéité, Consolidation de charpente) Etude des problématiques de sécurité d’intervention (Electricité, Travail en hauteur, Amiante) Courbes de production 32 2nde SI/CIT Bac S-SI Bac S-ISN Bac STI2D Trans. Bac STI2D ITEC Bac STI2D SIN Bac STI2D EE Bac STI2D AC Bac STL CPGE Blower door (Porte soufflante) – Infiltrométrie des bâtiments • Etude des performances thermiques d’un bâtiment sous l’angle de l’infiltrométrie Le test d’infiltrométrie est obligatoire avec la RT2012 La Blower Door permet de faire une mesure de débit de fuite dans une pièce ou un bâtiment et de repérer les défauts d’étanchéité Une analyse de l’adéquation avec la réglementation thermique peut ensuite être réalisée • Expérience sur espace réel La Blower Door peut être mise en œuvre sur une porte de laboratoire ou une salle de cours Appareil de mesure de pression digitale • 4 activités pédagogiques développées en association avec un Centre d’Expertise en Infiltrométrie TP1: Calcul des données caractéristiques du bâtiment (SHON, SHAB, Volume, AtBat) - Interpréter un plan architectural, réaliser un bilan thermique simplifié, calculer l’Atbat, calculer la surface et le volume d’un bâtiment TP2: Calcul des valeurs cibles avant réalisation du test - Calculer le coefficient de fuite d’air CL, le débit de fuite sous 50Pa (Q50), le débit de fuite sous 4Pa(Q4), le taux de renouvellement d’air sous 50Pa (n50), la perméabilité sous 4Pa (Q4Pa-surf) et la surface équivalente de fuite sous 4Pa (AL4Pa) TP3: Test simple point (Vérification des valeurs cibles avec un seul point de mesures) TP4: Test normalisé avec 10 points de mesures Blower Door repliée et sur porte • Références BW10: Blower door avec accessoires et logiciels BW11: Générateur de fumée pour Blower Door 2nde SI/CIT Bac S-SI Courbe de mesure d’infiltrométrie Bac S-ISN Bac STI2D Trans. Bac STI2D ITEC Bac STI2D SIN Bac STI2D EE Bac STI2D AC Bac STL CPGE Maquette d’étude de la conductivité thermique et de l’émissivité des matériaux & Caméras thermiques • Support d’étude du transfert thermique et des propriétés thermiques et émissives des matériaux (Réf. NS12) Visualisation de la conductivité thermique et du transfert de température sur des barreaux de matériaux différents Visualisation des phénomènes d’émissivité thermique sur des barreaux de traitement de surface différents Idéal pour mettre en œuvre une caméra thermique Evolution des températures en point haut des barreaux pour 4 matériaux différents • A utiliser avec la gamme de caméras thermiques Flir proposée par ERM Famille de modèles Flir destinés à l’industrie Famille de modèles Flir plutôt destinées au bâtiment (Angle de vision plus large) Famille de modèles Flir d’utilisation mixte (Industrie + Bâtiment) • Egalement possible d’utiliser un Thermomètre 4 voies avec enregistreur (Réf: OA10) Thermomètre 4 voies thermocouples avec afficheur, enregistreur et port USB pour transfert des mesures 4 sondes thermocouples à œillet Logiciel de traitement de mesures Caméra Flir E30bx Caméra Flir i5 Thermomètre 4 voies avec enregistreur 33 2nde SI/CIT Bac S-SI Bac S-ISN Bac STI2D Trans. Bac STI2D ITEC Bac STI2D SIN Bac STI2D EE Bac STI2D AC Bac STL CPGE Maquette sismique – Etude expérimentale du comportement des bâtiments sous contrainte sismique • Grande modularité et facilité de montage du système constructif Nombreux éléments de construction: poteaux, poutres, contre-ventements, planchers, murs, amortisseurs… Montage des éléments par clipsage, sans aucun outil • Générateur de vibrations sur un axe reproduisant fidèlement les vibrations sismiques Fréquence réelle réglable sur la plage de fréquence des séismes (de 0.1Hz à 30Hz) Amplitude réglable jusqu’à 15mm (Amplitude maximale dépendante de la fréquence) • Commande et mesures sur interface PC Labview Signal de vibrations (Tous types de formes d’ondes) injecté au générateur par un interface PC Labview Accélérations, Vitesses et déplacements mesurées par 4 accéléromètres sur interface Labview Comparaison du signal sismique et de la réaction du bâtiment • Etude de la sensibilité des bâtiments aux séismes en fonction de Forme du bâti (Hauteur…) Appuis du bâtiment (Directs ou amortis par cylinblocks) Type et position des renforts (Croix de Saint André, Contreventements…) Répartition des masses Liaisons hyper/iso statiques Masse et inertie • Références SQ10: Maquette sismique et boîtier de mesures 4 accéléromètres MEMS SQ11: Caméra USB haute fréquence avec logiciel de mesures d’accélérations par analyse d’images Exemple de maquette de bâtiment soumise à vibrations sismiques Système de montage modulaire et sans outil Analyse d’images sur interface Labview Commande et mesures d’accéléromètres sur interface Labview Bâtiment avec masse suspendue à un plancher 34 2nde SI/CIT Bac S-SI Bac S-ISN Bac STI2D Trans. Bac STI2D ITEC Bac STI2D SIN Bac STI2D EE Bac STI2D AC Bac STL CPGE Machine de caractérisation de matériaux – Appareil d’essais mécaniques de matériaux (5kN ou 20kN) avec acquisition de données • Appareil d’essais mécaniques de matériaux avec acquisition de données Traction, compression et dureté Brinell en version de base Flexion, cisaillement, emboutissage et ressorts en option Force d’essai allant jusqu’à 5kN ou 20kN et course de mesure de 200mm Test possible de nombreux matériaux (Métaux inclus) et objets Machine 20kN cartérisée • Facilité d’utilisation Pupitre simple d’emploi pour un fonctionnement semi-automatique Machine robuste avec ses deux colonnes et son déplacement motorisé Pédagogie sur des éprouvettes standardisées et objets courants Test en flexion • Acquisition de données précise et adaptée à la formation Support de projets Affichage digital de la force, du déplacement et de la vitesse de déplacement Test en emboutissage 25 mesures par seconde, en force-déplacement ou force-temps Résolution de 0.01mm pour la mesure de déplacement Résolution de 20N pour le dynamomètre 20kN livré en standard et de 0.5N pour le dynamomètre 500N en option Test en compression de fibres Carbone • 2 utilisations possibles Comme système indépendant avec les TP fournis d’étude d’objets courants avec modèles 3D En support d’étude d’autres systèmes pédagogiques (Etude d’un choix de matériaux, d’une Test en traction de clip plastique et sangle construction de pièce) • Références EM00/EM05: Machine de caractérisation de matériaux 20kN/5kN incluant: bâti bi-colonne motorisé, dispositif d’acquisition de force (20kN/5kN) et déplacement avec logiciel PC, accessoires pour essais de compression (20kN/5kN – Plateaux 60mm), essais de traction (5kN) et essais de dureté type Brinell (Bille 5mm - 2.5 à 7.5kN), échantillons de matériaux pour tests de traction, compression et dureté (Boucles de sacs à dos, Film étirable 2 épaisseurs, Cartons, Dragonnes…) EM01: Capteur de force 500N à relier au dispositif d’acquisition, pour essais sur matériaux fragiles EM10: Outillage de test de flexion 3 points, jusqu’à 20kN, dimensions entre appuis réglable de 4 à 150mm EP10/EP11: 4 éprouvettes d’essai de flexion en métaux épais/fin EM20: Outillage de test de traction, jusqu’à 20kN, ouverture 35mm, pour tous produits, et éprouvettes plates normalisées EM23: Outillage de test de traction, jusqu’à 20kN, ouverture 35mm (Hors inserts), pour tous produits, avec inserts pour éprouvettes normalisées plates et cylindriques EM24: Outillage de test de traction d’éprouvettes, jusqu’à 20kN, pour test d’éprouvettes normalisées plates et cylindriques seulement EP20/EP21: 8/9 éprouvettes plates/cylindriques pour essais de traction EM30: Outillage de test de cisaillement, jusqu’à 20kN - EP30: 4 éprouvettes d’essais de cisaillement EM40: Outillage de test d’emboutissage, diamètre 8mm, jusqu’à 20kN - EP40: 3 éprouvettes d’essais d’emboutissage EP00: 4 éprouvettes d’essai de dureté EM02: Microscope loupe de mesure pour empreinte Brinell • Activités et projets d’enseignement de spécialité ITEC Etude des comportements de matériaux en traction (Zones élastiques, plastiques…), identification de matériaux sur éprouvettes Modélisation et étude de la résistance d’un collier Rislan en traction Etude des comportements de matériaux en compression (Zones élastiques, plastiques…), sur éprouvettes Etude des comportements de matériaux en flexion (Zones élastiques, plastiques…), sur éprouvettes Etude des caractéristiques limites d’un film plastique (ex: banderolage), choix d’un nouveau film en fonction d’un cahier des charges Projet: Etude d’une souris informatique « renforcée », recherche et validation du matériau Projet: Etude des matériaux à utiliser sur un drône, en fonction des contraintes mécaniques à supporter • Activités d’enseignement transversal STI2D Modélisation, étude de la résistance et choix du matériau d’un frein de VTT V-Brake en flexion Modélisation, étude de la résistance et choix du matériau d’un cintre de VTT V-Brake en flexion Modélisation, étude de la résistance et choix du matériau d’un clip plastique de bretelle de sac à dos en traction Modélisation et étude de la résistance d’une sangle de Wiimote en traction Etude des sollicitations d’un emballage carton de bouteilles en traction Etude des sollicitations de cylinblocks en compression Etude des comportements de matériaux en traction (Zones élastiques, plastiques…), sur éprouvettes 35 2nde SI/CIT Bac S-SI Bac S-ISN Bac STI2D Trans. Bac STI2D ITEC Bac STI2D SIN Bac STI2D EE Bac STI2D AC Banc d’étude des structures – Etude de résistances de matériaux (RDM) et de structures 2D/3D Bac STL CPGE Support de projets • Banc d’essais de structures permettant de réaliser un grand nombre d’essais 2D/3D Résistance des matériaux sur structures mécaniques simples (Poutres, Potences, Portiques…) Simulations et essais sur structures complexes en 2D ou 3D (Ponts, Bâtiments industriels, Ensembles mécaniques…) • Points forts Nouveauté Commande des essais et mesures associées (Forces, Déplacements et Contraintes) sur interface PC (Tracé de courbes…) Volume important de l’enceinte de test (LxPxH=1500x700x1000mm) permettant des tests sur structures 3D Ex: Test de flexion avec plaque de répartition Possibilité de combiner les efforts exercés par deux vérins Mesures d’efforts en traction, compression, flexion et mesures de couples de rotation et torsion Nombre important de pièces et structures mécaniques disponible en standard et en options Possibilité de réaliser des tests (Mêmes destructifs) sur des structures quelconques, sans risque grâce à l’enceinte sécurisée (carter et porte de protection) • Contenu du Banc d’étude des structures (Réf. EW10) Une enceinte de tests sécurisée Un vérin électrique (2500N) avec codeur incrémental pour mesure de déplacement Un comparateur numérique pour mesure de déplacement Trois capteurs d’effort et moment de rotation (Avec dispositif associé) Ex: Test des trois Des embases de fixation forces concourantes Des mors de traction de fils Des appuis simples (Demi-cylindriques), pivots et encastrements Un palonnier avec plaques de répartition Une centrale de commande et acquisition numérique (Efforts et déplacements) et le logiciel PC associé Un jeu d’éléments de tests simples (Poutres, Potence, Portique, Ferme) Ex: Test de ferme • Autres références disponibles EW11: Dispositif de mesure des moments de torsion EW12: Vérin électrique 2500 N supplémentaire avec capteur de déplacement, capteur d’effort et appui simple (Demi-cylindrique) amovible pour tests avec combinaison d’efforts EW13: Capteur de déplacement (Comparateur numérique) supplémentaire pouvant être placé à tout endroit de la structure testée Maquette d’étude de structures complexes de ponts (Réf. SW11) EW14: Capteur d’effort supplémentaire avec embase plate et appuis simple (Demi-cylindrique) et pivot SW10: Maquette portique modulaire instrumenté équipé de 4 jauges de contraintes avec centrale d’acquisition associée pour la mesure des déformations ponctuelles dans les structures SW11: Maquette d’étude de structures complexes de ponts (« Pont à treillis » et « Pont en arc ») SW12: Maquette d’étude d’une structure complexe « Bâtiment industriel métallique 3 travées » SW13: Maquette d’étude de pédaliers avec pédale et biellette de VTT SW14: Poutre d’expérience du torseur de cohésion Dispositif de mesure des moments de torsion (Réf. EW11) Maquette d’étude d’une structure complexe « Bâtiment industriel métallique 3 travées » (Réf. SW12) Interface PC de commande et mesures • Activités pédagogiques Etudes statiques de flexion simple sur deux appuis d’une poutre Etudes statiques de flexion simple d’une poutre encastrée à une extrémité Etudes statiques de flexion simple 4 points d’une poutre sur 2 appuis Etudes statiques de traction Etudes statiques de compression Etudes statiques de potence (Solide soumis à deux forces et un moment…) Etudes statiques de portique et ferme (Solide soumis à une force verticale…) Etude de structure treillis type pont ferroviaire Etude de structure arche type pont ferroviaire Etude de structure bâtiment type bâtiment métallique avec toit plat Etude de structure bâtiment type bâtiment métallique avec toit incliné Etude de pédaliers de VTT avec pédale Déformation d’une biellette de VTT soumise à 3 forces concourantes 36 2nde SI/CIT Bac S-SI Bac S-ISN Bac STI2D Trans. Bac STI2D ITEC Bac STI2D SIN Bac STI2D EE Bac STI2D AC Bac STL CPGE Centrale d’acquisition USB – Acquisition de températures, capteurs 0/10V, tensions 0 à 500V, intensités... • Centrale d’acquisition USB, performante, simple d’utilisation et modulaire Coffret d’acquisition USB avec carte d’acquisition National Instruments: • 8 entrées analogiques (-/+10V, -/+5V, -/+1V, -/+0.2V ) • 16 bits, 250kéch/s, impédance d’entrée 10GOhms Centrale d’acquisition • 8 entrées/sorties digitales USB AQ10 • Paramétrage logiciel pour les thermocouples Ensemble d’instruments de conditionnement de signaux à utiliser, si nécessaire, entre les points de mesures et le coffret d’acquisition USB (Sonde différentielle de tension, Pince de courant) • Centrale spécialement adaptée pour une utilisation en cours de technologie grâce aux différents outils logiciels utilisables pour le paramétrage et la réalisation des campagnes de mesures Labview Signal Express, logiciel d’acquisition gratuit (En anglais) de National Instruments Labview (A noter qu’ERM fournit des exécutables Labview sur tous ses produits où est utilisée la centrale d’acquisition USB) Logiciel d’acquisition Sysma WinATS (Logiciel en français), logiciel sélectionné par ERM pour sa convivialité et sa simplicité d’utilisation (Option) Autres logiciels d’acquisition compatibles avec les cartes d’acquisition National Exemple d’exécutable Labview fourni par ERM avec ses systèmes didactiques Instruments (Drivers Labview) Ecran d’acquisition sur Sysma Win ATS 2nde SI/CIT Bac S-SI Bac S-ISN Bac STI2D Trans. Bac STI2D ITEC Bac STI2D SIN Bac STI2D EE Bac STI2D AC Bac STL CPGE Centrale d’acquisition, datalogging et télé-suivi Ethernet • Centrale d’acquisition et télé-suivi Ethernet, performante, simple d’utilisation et modulaire Coffret d’acquisition Ethernet avec datalogger et module de communication Ethernet (Schneider Napac): • 16 entrées analogiques universelles (0/10V, 4/20mA avec shunt externe, PT1000, PT100, CTN…) • Mémoire embarquée permettant d’enregistrer les mesures sur un temps long Ensemble d’instruments de conditionnement de signaux à utiliser, si nécessaire, entre les points de mesures et le coffret d’acquisition et télé-suivi Ethernet (Sonde différentielle de tension, Pince de courant) • Centrale spécialement adaptée pour une utilisation en cours de technologie grâce au logiciel d’acquisition et télé-suivi convivial (Datalogging sur serveur Web, Visualisation et Analyse d’historiques, Alertes) Exemple de synoptique de fonctionnement Exemple de courbe de suivi de mesures Centrale d’acquisition et télé-suivi Ethernet MO21 37 2nde SI/CIT Bac S-SI Bac S-ISN Bac STI2D Trans. Bac STI2D ITEC Bac STI2D SIN Bac STI2D EE Bac STI2D AC Bac STL Prépas Instruments de mesures En complément des systèmes didactiques, ERM Automatismes propose une gamme d’outils de mesure industrielle et maintenance pouvant être utilisés dans le cadre des activités pédagogiques. Ces outils ont été sélectionnés pour leur adéquation avec les systèmes didactiques ERM, leur performance et leur prix compétitif. Pour plus de renseignements, le catalogue « Outillage de Mesure Industrielle & Maintenance » est téléchargeable sur : www.erm-automatismes.com Photovoltaïque Génie Energétique Thermomètre Hygromètre Kimo HDA Thermomètre Anémomètre Kimo VTA Manomètre 0-1000Pa Kimo MTA Thermomètre 4 voies avec enregistrement Kimo TM200 Luxmètre Chauvin Arnoux CA811 Solarimètre portatif Kimo SAM20 Analyseur de masque solaire SunEye Analyseur de performances de centrale photovoltaïque Tritec Tri-Ka Electricité & Electronique Sonomètre Chauvin Arnoux CA832 Thermomètre infrarouge à visée Laser Kimo Kiray200 Instrumentation portable pour mesures 4 voies thermiques et aérauliques (Pression, Température, Humidité, Débit d’air) Kimo DIAME Analyseur de réseaux électriques Chauvin Arnoux 8332 Analyseur logique USB de protocole CAN, SPI, I2C, RS232 Informations techniques sur nos produits didactiques, Forum & Téléchargement… Webstore de composants pour les systèmes photovoltaïques et éoliens www.erm-automatismes.com Interlocuteurs commerciaux: France: Lycées des régions Nord, Haute-Normandie, Picardie, Paris Ile-de-France, Champagne Ardennes, Lorraine, Alsace, Bourgogne, Franche-Comté Hugo Jouhanneau: [email protected], +33 (0)6 76 87 13 32 France: Lycées des régions Basse-Normandie, Bretagne, Pays de la Loire, Centre, Poitou-Charentes, Limousin, Auvergne, Aquitaine Lionel Penisson: [email protected], +33 (0)6 72 14 98 55 France: Lycées des régions Rhône Alpes, Midi-Pyrénées, Languedoc-Roussillon, PACA, Corse, Outremer Laurence Moulac: [email protected], +33 (0)6 88 74 07 39 280 rue Edouard Daladier 84200 Carpentras - France Tel: +33 (0) 4 90 60 05 68 Fax: +33 (0) 4 90 60 66 26 Email: [email protected]