Nom……………………………………………………….Prénom…………………………………Classe 4ème T A. PARTIE GÉNIE ÉLECTRIQUE 1. Microcontrôleur : Programmation d’un GRAFCET En se référant à la page 3/6 du dossier technique, compléter le programme en Mikropascal Pro, relatif au GRAFCET Tâche1 d’entraînement fond et flanc. (30x0,1=3pts) N.B : Les broches non utilisées seront considérées comme des entrées. Program Grafcet ; Var IF (…………..) ………….…... ( t2=1) Then X10, X11, X10, X12, X13, X14, X15, X16, X17, t1, t2 : bit ; X1 : sbit at portB.0 ; I11 : …………………………………………………………. ……………………………………………………………… ………………………………………………………….….. …………………………………………………….…….…. …………………………………………………….……….. 14M1 : …………………………….……………………….. KMP: ………………………………………………………. begin X13 ……......... end ; IF…………………………...................…. Then begin X14…………….. end; begin X15 …............ end; 14M1:=0 ; …….……..; // Initialisation des sorties X16 …............ IF (……........…..) and (……........…) Then ……….… ; begin ……….... ; X16 …........... end; X17 …........... IF ……………….............……........……… Then // Initialisation des étapes. begin X17 .....…....... end ; 14M1:=1 else 14M1:=0; IF (……….)OR(…………..) then KMP:=1 else ……..………. begin X10 …............ X11 ….............. end ; IF (…...........….) ……..…. (……......…..) Then begin X11 ..…......... X12 ….......... end ; IF (………….) then T1:=1 else T1:=0; IF (………….) then T2:=1 else T2:=0; IF (T1=1) then Delay_ms(………………………….) ; IF (T2=1) then Delay_ms(………………………….) ; IF ………………………..…...........……… Then End ; begin X12 …............ end ; X10 .....…....... IF (……..)OR(……..)OR(……..)OR(……..) OR(………)then While True Do //…………………….…………… begin IF (X10=1) ………….…... (……….……..) Then 1/4 X15…………….. IF (………..….….) and (…………..…..) Then Begin TrisB := $ ......... ; TrisC := $ ......... ; X10 :=…... X11 :=…... X12 :=…... X13 :=…... X14 :=…... X15 :=…... X16 :=…... X17 :=…... X14 …......... X13 …............ END. Dossier Réponse 2. Étude du circuit de contrôle de la température Se référer, dans cette partie, à la page 2/7 du dossier technique. 1.1. Montrer que U2 = 9 + 9 × 10−3 × R T . (1pt) ………………………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………………………. 1.2. Calculer les valeurs de la résistance RT et en déduire celles de la tension U2 dans les deux cas suivants : (1pt) a. T = 50°C b. T = 70°C RT = ……………………………………….. RT = ……………………………………….. U2 = ……………………………………….. U2 = ……………………………………….. 1.3. On donne les valeurs des tensions seuils : VS1 = 10,2V et VS2 = 10V. Analyser le fonctionnement du circuit de contrôle de la température en complétant le tableau cidessous.(1,5pts) U3(V) U4(V) S (0 ou 1) R (0 ou 1) Q (0 ou 1 ou mémorisation) U2 ˂VS2 T˂50°C ….. ….. ….. ….. ………….. VS2< U2< VS1 50°C<T<70°C ….. ….. ….. ….. ………….. U2 ˃ VS1 T˃70°C ….. ….. ….. ….. ………….. T°(C) 1.4. Compléter les oscillogrammes cicontre à partir des résultats de la question 1.3 (0,75pt) 70 50 t 0 12 U3(V) t 0 12 U4(V) t 0 220V URCH 0 t 3. Étude du moteur d’entrainement du fût Le fût est entrainé en rotation par un moteur à courant continu à aimant permanent (MP). Indiquer les significations de la plaque signalétique du moteur (MP) : (1,25pts) 2/4 Dossier Réponse 3.1. En se référant à la plaque signalétique, Compléter le tableau suivant, sachant que Ra=1,2 (1,25pts) Désignation Pa (W) Formule ……………… Calcul ……………… pc (W) ( en ) …………… ………………………. …………………….. ……………… …………… ………………………. …………………….. ……………… pji (W) Pem (W) 3.2. Caractéristique mécanique : Le mécanisme qu’il entraine le moteur oppose un couple résistant constant Tr=3,2N.m a- Placer le point de fonctionnement M, en déduire les coordonnées. (1pt) n=…………………...Tu=………..………. b- Calculer la puissance utile au point M (1pt) …………………………………………….. 4. Étude de la variation de vitesse de rotation du moteur MP 4.1. L'induit du moteur "MP" est alimenté par un hacheur série (fonction H1) dont le schéma est représenté ci-contre, compléter le schéma équivalent à l’induit et le symbole de la diode DRL. 4.2. À partir de l’oscillogramme UM(t) représenté ci-contre, déterminer la valeur du rapport cyclique "". (0,75pt) ……………………………………………………………………… 4.3. Donner l'expression de la tension moyenne <UM> (ou Umoy) en fonction de et U. Calculer sa valeur. (1pt) ……………………………………………………………… ……………………………………………………………… 4.4. La vitesse nominale du moteur nN = 1500 tr/min à une tension d’induit nominale de 200V. Exprimer puis calculer la vitesse de rotation n du moteur MP correspondante à la tension moyenne Umoy calculée en 4.3. (On néglige la résistance Ra dans cette question). (1pt) ……………………………………………………………………….……………………………………………………………..… ……………………………………………………………………….……………………………………………………………..… ……………………………………………………………………….……………………………………………………………..… 3/4 Dossier Réponse Schéma equivalent de l’induit …………………………………………….. 5. Régulation de la vitesse de rotation du moteur MP 5.1. En se référant aux figures 6 et 7 à la page 3/6 du dossier technique, compléter le schéma fonctionnel par la valeur de chacune des constantes K 1, Kdt , KC et K2 . (2pts) nC(t) ………….. uC(t) + ɛ(t) UM(t) H1 - KC K2 ur(t) S Kdt K1 ……... u1(t) ………. n (t) HM udt(t) ……….. 5.2. A partir du schéma de principe (figure 6 page 3/6 du dossier technique), montrer que (t) = uC(t) – ur(t). (1pt) ……………………………………………………………………….……………………………………………………………..… ……………………………………………………………………….……………………………………………………………..… ……………………………………………………………………….……………………………………………………………..… ……………………………………………………………………….……………………………………………………………..… 5.3. En exploitant le schéma fonctionnel établi en 5.1, montrer que (t) = 0,2V pour une vitesse de rotation du moteur "MP" nS(t) = 676 tr/min et une vitesse de consigne nC = 696 tr/min. (1pt) ……………………………………………………………………….……………………………………………………………….. ……………………………………………………………………….……………………………………………………………..… ……………………………………………………………………….……………………………………………………………..… ……………………………………………………………………….……………………………………………………………..… 𝑛 (𝑡) 5.4. Déterminer l’expression de la fonction de transfert 𝐻𝐺 = 𝑛𝑆 (𝑡) en fonction de H1 et HM en 𝐶 appliquant la formule de Black et les règles de simplification graphique. (1,5pt) nC(t) uc(t) ………. + ɛ(t) ur(t) nC(t) 4/4 …….. uC(t) ………………... nS(t) …………….. n (t) S ………. nC(t) ……………………... Dossier Réponse nS(t)
