Approche interne - Dialog, académie de Reims

Approche interne de la chaîne d’énergie
(approche nécessaire pour maîtriser le fonctionnement
des systèmes au delà du premier ordre)
Spécification des phénomènes physiques qui
régissent les fonctions et justification si possible de la
loi de comportement par l'approche scientifique du
phénomène, paramétrage des modèles,
Approche des solutions techniques et des modèles
correspondants, des performances, du
dimensionnement, des schémas structurels,
Justification des pertes, du rendement (en puissance
ou en énergie), des distorsions.
Approche interne de la chaîne d’énergie
Exemple de modélisation empirique
Energie électrique :
tension et courant de
charge de la batterie
Batterie
modélisation :
Ue = Uo - (Re x Ie)
Q : fonction des
Energie électrique :
Tension unidirectionnelle à
valeur moyenne réglable : Um
Courant : Im
Energie électrique :
Tension continue : Ue
Courant : Ie
Hacheur
Moteur à
courant
continu
modélisation :
Um =  x Ue
Im = Ie
modélisation :
1 = k-1 x (Um - Ri x Im)
C1 = k x Im - Cf
Uo : tension à vide
Re : résistance interne
Q : Capacité de la batterie
Um : tension carrée
 : rapport cyclique
réglable
1 = 2 x N1 / 60
k : constante de couple
Ri : résistance de l’induit
Cf : couple de frottement
loi électrique et
règles empiriques
lois électriques
du hacheur
lois physiques
du moteur
conditions de décharge
(abaques)
Energie mécanique
Vitesse : N1
Moment du couple : C1
Energie mécanique
Vitesse : N2
Moment du couple : C2
Réducteur de
vitesse
modélisation :
N2 = N1 x (Z1/Z2)
C2 = C1 x  x (Z2/Z1)
Z1, Z2, nombres de dents
des engrenages
 : rendement du réducteur
loi de la cinématique
loi de la conservation de l’énergie
Cette exemple de modélisation est limité au régime établi.
Approche interne de la chaîne d’énergie
Exemple 1 : Principes physiques de base utilisés
dans les actionneurs électriques,
Exemple 2 : Dimensionnement d’une
transmission à partir de l’étude des mouvements et
des efforts (en statique et en dynamique),
Exemple 3 : Justification des protections,
Exemple 4 : Explication de phénomènes
parasites (rebond d’un contact électrique, jeux
mécaniques…)
Approche interne de la chaîne d’énergie
Commentaire du référentiel : Cet enseignement
vise à faire acquérir par l’élève une culture des
solutions technologiques limitées aux fonctions
techniques de base. Cette culture doit s’accompagner
d’une capacité à identifier les effets physiques
principaux induits par le fonctionnement à l’intérieur
du système étudié. On mettra particulièrement en
évidence ceux qui sont susceptibles de conditionner
ou d’altérer les performances.
Approche interne de la chaîne d’information
(approche nécessaire pour maîtriser le fonctionnement
des systèmes au delà du premier ordre)
Spécification des phénomènes physiques qui
régissent les fonctions d’acquisition et
paramétrage des modèles correspondant,
Approche des solutions techniques et des
modèles correspondants, codages, numération,
opérations, structures algorithmiques, lecture de
schémas, trame sur un réseau…
Approche interne de la fonction
« Acquérir l’information »
grandeur physique : position, pression, effort
conditionnement du signal : amplification, filtrage, mise en
forme, conversion (A/N)
Approche interne de la fonction
« Traiter l’information »
Programmation des Automates programmable industriels
atelier conforme à la norme IEC 61131-3 (2 langages au plus)
Les langages littéraux
• IL : Liste d’instruction (List),
• ST : Littéral structuré.
Les langages graphiques
• LD : Langage à contacts (Réseaux en échelles, Ladder),
• SFC : Diagramme fonctionnel en séquence (Grafcet),
• FBD : Langage en blocs fonctionnels.
Exemple de logiciel utilisé : AUTOMGEN ou langage propriétaire + technologie
des auxiliaires de commande, des capteurs et des pré actionneurs
Approche interne de la fonction
« Traiter l’information »
Programmation des microcontrôleurs
 Les langages assembleurs ne font pas l’objet d’une étude particulière,
 Les langages de haut niveau orientés objet ne sont pas traités,
 Les langages graphiques et les langage littéraux sont utilisés :
Exemple de logiciel utilisé : FLOWCODE + lecture du schéma structurel de mise
en œuvre du microcontrôleur (éventuellement : approche du langage assembleur).