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Étude du fonctionnement [TH]
Avec le schéma bloc, nous avons étudié l'objet technique à partir d'une approche fonctionnelle (qui sert à quoi).
L'objet technique peut aussi être étudié à partir d'une approche centrée sur son fonctionnement et sur les interactions entre ses composants (comment les composants interagissent entre eux).
Rappels
Chaîne d'énergie (ou d'action)
Elle comprend les blocs : Alimenter ou Stocker en énergie, Commander ou Distribuer aux différentes composants, les différentes Convertir et Transmettre l'énergie nécessaire pour obtenir l'action désirée.
Les flux d'énergie sont caractérisés par les types d'énergie (mécanique, chimique, thermique, rayonnante, électrique) utilisée à l'entrée et la sortie du composant.
Chaîne d'informations
Elle comprend les blocs : Acquérir les informations avec des capteurs, les Traiter grâce à un programme, Communiquer à l'aide d'actionneurs pour transmettre les ordres à la chaîne d'énergie ou les informations à l'utilisateur.
Les flux d'informations son caractérisés par la nature de l'information (analogique/numérique ou logique) et la nature des signaux qui les portes (tension, lumière, onde).
Capteurs et actionneurs
Il existe des capteurs analogiques/numériques (qui fournissent une “infinité” de valeur comme un capteur de température) ou logique (qui ne fournissent que 2 valeurs comme un interrupteur). Ils peuvent être avec ou sans contacts suivant les technologies utilisées.
Les actionneurs se regroupent en 3 catégories, signalisation, motorisation et changement d'état.
Un pré-actionneur permet si besoin d'adapter le signal fourni par la carte de commande à celui nécessaire à la chaîne d'action (ex. Relais = Basse tension 5Vcc → Haute tension 220Vac).
Exemple
Chaine d'information et d'énergie d'un portail automatique
- L'énergie électrique est fourni par le réseau EDF (220V 50Hz).
- La carte alimentation génère les différentes tensions (+5V, +48V …) nécessaires au fonctionnement de la partie information et de la partie action.
- Les relais de puissance agissent comme des interrupteurs commandé par la partie information pour distribuer l'énergie à la partie action.
- Les moteurs des vérins convertissent l'énergie électrique en énergie mécanique.
- Les panneaux de fermeture et leurs mécanismes transmettent l'action des vérins pour réaliser l'action demandée (ouvrir ou fermer le passage).
- Le choix de l'utilisateur (ouvrir ou fermer le portail) est transmis par une télécommande radio.
- L'information portail ouvert ou fermé est transmis par des contacts de fin de course relié par fils électriques.
- L'information obstacle sur la trajectoire est transmise par un détecteur infra-rouge relié par fils électriques.
- Le traitement des informations est réalisé par un automate programmable (ex. carte Arduino).
- La signalisation du mouvement est faite grâce à un voyant et un buzzer.
- Les actions à réaliser sont transmises grâce aux sorties de la carte de commande.
pour aller plus loin
Toutes les solutions nécessaires au fonctionnement de notre objet technique ayant été trouvées et son fonctionnement global défini, il ne nous reste plus qu'à passer à la réalisation concrète du prototype.
Retrouver les cours des années précédentes
- Les signaux (4ème)
- Les supports (4ème)
- Chaîne info et énergie (4ème)
