SCIENCES INDUSTRIELLES en MPSI

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1 Le BO N 1, 20 juillet 1995 Annexe IV (pages 214 à 224) SCIENCES INDUSTRIELLES en MPSI I - OBECTIFS DE FORMATION L'enseignement des Sciences Industrielles apporte une formation méthodologique alliant les aspects théoriques à la modélisation. Il renforce l'interdisciplinarité. Il permet d'aborder l'analyse de réalisations technologiques dans différents secteurs industriels avec méthode et rigueur. Les systèmes choisis relèvent des grands secteurs technologiques : transport, production, bâtiment, santé, environnement.. Ils permettent d aborder les solutions les plus représentatives. Ils sont retenus pour la pertinence des solutions qu ils concrétisent. Les systèmes industriels sont le plus souvent constitués d'ensembles mécaniques automatisés. C'est pourquoi l'enseignement des Sciences Industrielles s'appuie sur la mécanique et l'automatique. Les finalités de cet enseignement sont, d'une part, la maîtrise d'outils fondamentaux de la mécanique et de l'automatique, ainsi que les connaissances de base des technologies associées, et, d'autre part, la capacité à mobiliser ces connaissances pour analyser des cas concrets, prendre des décisions et communiquer des résultats. Objectifs généraux L'enseignement et l'évaluation des connaissances en sciences industrielles reposent sur l'analyse critique des solutions appartenant au domaine des systèmes industriels existants. Elles permettent d'analyser les besoins, l'architecture, l'évolution et la modélisation de l'existant. A partir du dossier technique des systèmes industriels, les étudiants devront être capables de : - conduire les analyses fonctionnelles et structurelles, en identifiant les constituants, la circulation de l information, les transformations et les transmissions de puissance, - décrire le fonctionnement en utilisant les outils de la communication technique, - vérifier les performances globales et le comportement de certains constituants en proposant les modélisations adaptées et en formulant les hypothèses nécessaires. La communication, les représentations et les simulations reposent sur la maîtrise des langages techniques et sur l'utilisation de l'outil informatique. II - PROGRAMME Présentation L'enseignement des sciences industrielles est organisé autour de l'étude des systèmes industriels. Il comprend un enseignement de mécanique et d'automatique, permettant d analyser les parties commandes et les parties opératives des systèmes industriels. Il est abordé dans ses dimensions cognitives, systémiques et méthodologiques. Pour assurer la cohérence du programme, la totalité de l'enseignement est assurée par un même professeur agrégé de mécanique ou de génie mécanique. Cette approche, fondée sur l'étude de solutions industrielles (abordées en TD), doit privilégier l'acquisition de solides connaissances de base présentées dans les différentes parties du programme. Ces connaissances sont dispensées et structurées non seulement pendant les cours théoriques mais également au travers des activités dirigées. Les différentes parties du programme sont présentées en précisant pour chacune : - les contenus accompagnés de commentaires, - les compétences attendues en vue d établir un contrat dévaluation permettent de définir les limites d approfondissement de certains chapitres. Notamment, les compétences acquises à la fin de la première période de première année doivent permettre : - de classer un système dans son domaine d'activité, - d'identifier les matières d' oeuvres entrantes et sortantes, - de préciser les caractéristiques de la valeur ajoutée, - de caractériser la fonction globale du système, - d'identifier et caractériser les éléments de structure (partie opérative et partie commande, sous-ensembles fonctionnels, chaînes fonctionnelles et axes), - d'analyser le schéma fonctionnel,

2 - d'analyser le schéma cinématique, - d'identifier les différents constituants et leurs spécifications, - de caractériser les paramètres du système : gain, constante(s) de temps. Lignes directrices du programme Mécanique L'enseignement de la mécanique conduit à appliquer les lois générales et les concepts à des objets ou des systèmes manufacturés ce qui nécessite le passage à un modèle qui n est pas unique. L'utilisation de l'outil informatique exploitant des logiciels de modélisation, de calcul ou de simulation, permet une étude plus approfondie du comportement des mécanismes et la résolution plus rapide des problèmes. Automatique L'automatique nécessite une analyse et une modélisation des systèmes pour isoler la partie commande, traiter l'information et prendre des décisions. Ses domaines d'application sont aussi nombreux que variés. L'enseignement se limite aux connaissances de base nécessaires pour l'étude des systèmes logiques et des systèmes linéaires continus. Une approche scientifique s'appuyant sur des exemples industriels, et l'importance donnée aux travaux dirigés sont les garants de l'appartenance de l'automatique au domaine des sciences de l'ingénieur. L'informatique en tant qu'outil de travail de l'automaticien doit faciliter l'élaboration et la mise au point des programmes de commande, ainsi que la compréhension du comportement des parties commandes des systèmes. Des logiciels de simulation, de documentation technique sont utilisés en TD. Étude des systèmes L'étude des systèmes permet d'analyser l'organisation fonctionnelle et structurelle de produits industriels conduisant à la compréhension de leur fonctionnement et à une justification de leur architecture. Elle s'appuie sur une démarche d'observation et d'analyse des comportements du système permettant la validation de ses performances. Communication technique Les outils de l'expression technologique dans leur diversité et leur complémentarité permettent de lire et de s'exprimer dans le domaine des sciences industrielles. La communication technique est abordée sous le double aspect : - de l'apprentissage des langages spécifiques que sont le dessin technique graphique et assisté par ordinateur, les schémas, les graphes, - de la maîtrise du vocabulaire technique qui permet la description écrite et orale du fonctionnement ou du comportement des systèmes étudiés. Chacun de ces enseignements (mécanique, automatique, étude des systèmes, communication technique) se nourrit de la réalité industrielle abordée sous la forme de documents techniques. Cette approche permet d acquérir transversalement des compétences en communication technique. Les travaux dirigés permettent d appréhender la complexité de la réalité industrielle sous forme d étude de cas. PROGRAMME COMMENTAIRES Première période (tronc commun) I - MÉCANIQUE A) Cinématique du solide indéformable. l) Définitions. - Référentiel : espace, temps ; - Changement de référentiels, repères d'espace : - Point mobile par rapport à un référentiel : trajectoire, vitesse, accélération. Le changement de référentiel se limite à un changement d'espace. Cette partie a pour but d'introduire les concepts de base de la mécanique newtonienne. On ne donne que les définitions indispensables pour la suite, la mécanique du point étant traitée en physique.

3 2) Formules de dérivation vectorielle. - Dérivée d'un vecteur mobile par rapport à un repère ; - Vecteur vitesse de rotation d'un repère en mouvement par rapport à lin autre repère, cas particulier d'un repère ayant une direction fixe par rapport au repère de référence ; - Dérivation composée d'un vecteur mobile par rapport à deux repères ; - Composition des vecteurs vitesse de rotation, application aux angles d'euler. 3) Solide indéformable - Mouvement d'un milieu continu par rapport à un référentiel, champ des vecteurs vitesse ; - Définition du solide indéformable, repères associés ; - Equiprojectivité du champ des vecteurs vitesse d'un solide indéformable, torseur distributeur ; - Composition des mouvements de solides indéformable 4) Applications, - Mouvements particuliers ; - Mouvement plan sur plan : centre instantané de rotation, base, roulante. La notion de milieu continu est directement liée à la notion d'échelle d' observation. A cette occasion, on introduit l'outil torseur. On ne donne que les éléments essentiels de la théorie des torseurs : opérations, invariants, axe central. Les compétences acquises doivent permettre : 1) à partir d'un système mécanique pour lequel un paramétrage est donné, de : - déterminer la trajectoire d'un point d'un solide par rapport à un autre solide, - déterminer le torseur cinématique d'un solide par rapport à un autre solide, - déterminer le vecteur accélération d'un point d'un solide par rapport à un autre solide, 2) dans le cas d'un problème plan, d'étudier les mouvements en utilisant: - l'équiprojectivité, - la composition des vitesses, - les notions de centre instantané de rotation, de base et de roulante. B) Modélisation cinématique et géométrique des liaisons 1) Liaisons entre solides. - Liaisons normalisées entre solides. Schémas normalisés ; - Degrés de liberté d'un solide par rapport à un autre ; - Paramétrage géométrique de la position d'un solide par rapport à un autre ; - Géométrie des contacts ; Roulement, pivotement, glissement 2) Chaînes de solides. - Chaînes ouverte, fermée, complexe ; - Liaisons cinématiquement équivalentes : - Graphe de structure ; - Schéma cinématique ; - Analyse géométrique : relations entre les paramètres géométriques issues de la fermeture de chaîne géométrique ; - Analyse cinématique : relations entre les vitesses Les formes particulières que peut prendre le torseur distributeur permettent de faire une classification des liaisons. On en dégage la sous-classe des liaisons normalisées pour lesquelles on précise la géométrie des contacts. Les compétences acquises doivent permettre : l ) à partir d'un système mécanique réel, ou codifié sous forme de documents compréhensibles sans pré requis, de : - proposer une modélisation des liaisons ; - analyser le graphe de structure; - analyser le schéma cinématique ; - préciser les déplacements relatifs possibles entre les solides ; -définir un repère local associé à chaque liaison et aux solides liés. 2)à partir d un schéma cinématique fourni d'une partie opérative de :

4 issues de la fermeture de la chaîne cinématique. - positionner les caractéristiques de liaisons : -dans le cas d'une chaîne fermée: - écrire les relations liant les paramètres géométriques afin de déterminer la position de chacun des solides en fonction des paramètres pilotes ; - écrire les relations de fermeture de la chaîne cinématique et résoudre le système linéaire associé. Les applications de ce cours développées en travaux dirigés sont issues des chaînes cinématiques tirées de l'environnement technologique moderne. Les exercices d'application du cours, ainsi que les calculs simples sont conduits analytiquement. Les développements et les calculs plus complexes peuvent faire l objet d'un traitement informatique. Les résultats sont alors analysés. II AUTOMATIQUE A) Introduction - aspects généraux - Définitions ; - Divers automatismes. Exemples ; - Bref historique ; - Buts et motivations ; - Structure d'un système asservi ; - Régulation et asservissement ; - Concepts utiles. B) Représentation des systèmes linéaires continus et invariants - Notions de systèmes dynamiques et perturbations ; Signaux canoniques d'entrée. - Systèmes linéaires continus et invariants : - Représentation d'un système selon l automaticien : schémas fonctionnels, schémas physique et informationnel ; - Représentations externes : équation différentielle ; Stabilité. Analyse temporelle expérimentale. C)Identification - Identification et modélisation : généralités, modèle de connaissance et modèle de représentation ; Cette partie doit permettre la présentation de la discipline, de ses domaines d'application, de son but, de son évolution. Cette introduction ne nécessite aucune connaissance préalable ; il s'agit d'une sensibilisation à l'automatique. Les notions sur la transformée de Laplace ne nécessitent aucun pré requis. La présentation se limite à l'énoncé de la transformée de Laplace et aux propriétés du calcul opérationnel. La notion d'information et de schéma informationnel est au programme. À partir d'un système linéaire continu et invariant (mécanique, électrotechnique ou électronique) défini par un schéma de structure, les compétences acquises doivent permettre de: - analyser le schéma fonctionnel minimal du système, - déterminer la fonction globale du système, - évaluer les paramètres du système : gain, constante(s) de temps, - discuter de la stabilité du système. Cette partie a pour objet d'attirer l attention sur la notion de système et de modèle, sur la réalité et la représentation mathématique retenue. Pour mener une identification expérimentale temporelle, on insiste sur les réponses temporelles élémentaires des modules de base de la décomposition en série. III -ÉTUDE DES SYSTÈMES 1) Présentation générale - Définitions : matière d œuvre, valeur ajoutée, Les activités sont organisées à partir de dossiers techniques relatifs à un système représentatif.

5 fonction, performance ; - Structure. 2)Classification selon: - le domaine d'application, - la nature de la madère d'œuvre, -la nature des flux. - les critères technico-économiques valeur ajoutée, durée de vie, maintenabilité, coût, fiabilité, quantité. 3) Les systèmes automatisés. - Définitions : partie commande, partie opérative ; - Relations entre partie commande et partie opérative ; - Relations entre partie commande et opérateur ; - Chaînes fonctionnelles ;. définition ;. description des constituants.. capteurs,. actionneurs,. transmetteurs. L'étude des chaînes fonctionnelles (ou axes) comme sous-ensembles de systèmes permet de définir une base de données de solutions industrielles associées aux fonctions principales (transférer, réguler, positionner, maintenir, transformer,...). A partir d'un dossier technique relatif à un système réel, les compétences acquises doivent permettre de : - classer le système industriel dans son domaine d'activité, - identifier les matières d'œuvre entrantes et sortantes du système, - préciser les caractéristiques de la valeur ajoutée par le système, - identifier et caractériser les éléments de structure (sous-ensembles fonctionnels, chaînes fonctionnelles, partie opérative et partie commande). IV - COMMUNICATION TECHNIQUE 1 ) Lecture d un document technique - Normalisation ; - Projections ; - Lecture structurée d un document technique ; - Schémas de représentation : mécanique, automatique. 2) Approche système - Analyse descendante ; - Diagramme FAST ; - Notion de vie d un produit. Les documents techniques proposés sont directement interprétables par un bachelier scientifique (photos, vues éclatées, perspectives..) Un système industriel codifié sous forme de plans étant fourni, l étudiant doit être capable : - de décoder les documents techniques, - d en définir les parties opératives et commandes, - pour la partie opérative :. de définir les groupes cinématiques ;. de reconnaître le type de liaisons intervenant ;. d analyser le graphe de structure ;. d analyser le schéma cinématique. Deuxième période I - MÉCANIQUE-STATIQUE DES SOLIDES l) Modélisation des actions mécaniques - Modélisation locale : Actions mécaniques à distance et de contact ; - modélisation globale, torseur associé ; -Lois de Coulomb. Particularités du torseur associé aux La modélisation des actions mécaniques par champs de vecteurs doit être mise en dualité avec celle utilisée pour la cinématique des milieux continus. On peut ainsi en donner une justification similaire et indiquer ses limites. Les lois de Coulomb sont des lois de comportement et

6 actions mécaniques transmissibles par une liaison sans frottement entre deux solides. de ce fait portent sur des grandeurs locales cinématiques et statiques. Dans certains cas comme celui des liaisons sans frottement, il est possible de mettre en évidence, au niveau global, des particularités sur les torseurs. A partir d'une liaison et d'hypothèses sur son comportement conduisant à une répartition de forces élémentaires, les compétences acquises doivent permettre de définir le torseur associé. 2 )Isolement d un système matériel - Définition d'un système isolé ; - Concepts d'efforts extérieurs et intérieurs. 3) Principe fondamental de la statique - Équilibre d'un solide, d'un ensemble de solides ; - Principe fondamental de la statique, théorèmes généraux ; - Théorème des actions réciproques. 4) Applications - Problèmes spatiaux. Problèmes plans ; - Méthodes de résolution des problèmes. L'écriture systématique des 6 n équations d'un système composé de n solides est à proscrire. La méthode de résolution peut être analytique ou numérique. Dans les cas simples, une méthode graphique peut être utilisée mais l'étude générale des funiculaires n'est pas au programme. L'outil informatique ne doit être utilisé que pour aider à la résolution mathématique de systèmes complexes. Les efforts extérieurs sur tout ou partie d'un mécanisme et un schéma d'architecture étant fournis, les compétences acquises doivent permettre de: - vérifier si le schéma est compatible avec le calcul des inconnues de liaison demandées et formuler des hypothèses complémentaires permettant ce calcul dans le cas contraire, - choisir la méthode et conduire le calcul jusqu' à la détermination complète des inconnues de liaison spécifiées, - choisir la méthode et conduire le calcul pour déterminer la valeur des paramètres conduisant à des positions d'équilibre (par exemple l'arc-boutement), - exploiter et interpréter les résultats d'un logiciel de calcul (analyse de la modélisation proposée et des résultats obtenus). II AUTOMATIQUE A) systèmes combinatoires - Algèbre de Boole : variables logiques ; - Opérateurs logiques fondamentaux, propriétés des opérateurs logiques, théorème de De Morgan ; - Spécification d'une fonction booléenne ; table de vérité, expression canonique, fonctions logiques de base à deux variables ; -Technique de simplification élémentaire : méthode de Karnaugh ; - Éléments de réalisation câblée (électronique ou On insiste sur la nature de la causalité associée aux systèmes combinatoires, particulièrement dans leurs représentations temporelles pour les réalisations programmées. On se limite à des fonctions d'au plus cinq variables. Quelques applications industrielles sont présentées au travers de études de systèmes industriels. Les compétences acquises doivent permettre : l ) à partir d'un système combinatoire dont le fonctionnement est décrit par une représentation fonctionnelle, la liste des entrées-sorties étant définie, de : - exprimer le fonctionnement par un ensemble d'équations logiques, - optimiser la représentation logique (par simplification -méthode de Kamaugh-, utilisation d'opérateurs -tels NON-ET, et OU exclusif, identité...-, application des théorèmes de De Morgan). 2) à partir du cahier des charges d une partie

7 électro-mécanique) ou programmée. combinatoire d'un système, une technique (câblée, programmée) et une technologie (relais électrique, composants électroniques ; automate programmable) de réalisation étant choisies, de : - analyser et décrire le fonctionnement attendu, - exprimer ce fonctionnement au moyen d'une représentation adaptée aux choix technique et technologique imposés (équations logiques, algorithme, schéma à contact, logigramme), en justifiant les adaptations éventuelles. B) Systèmes Séquentiels et modèle GRAFCET - Définition d'un système séquentiel : - Définition de la fonction mémoire et exemples de réalisations ; - Description fonctionnelle graphique d'un cahier des charges : GRAFCET - éléments graphiques de base, - règles d'évolution. - structures de base:.séquence unique,. sélection de séquence,. parallélisme structural. - Actions à niveaux et mémorisées ; - Représentation des événements : fronts ; - Macroétapes. Le concept d'état est introduit avec soin. On différencie précisément une séquentialité d'actions et un caractère séquentiel. On insiste particulièrement sur l'obtention d'un effet mémoire par auto-maintien et on l'illustre dans diverses technologies. On insiste sur les hypothèses (événements, temps) relatives au modèle GRAFCET. Les études de cas sont menées au travers d études de systèmes industriels. On insiste tout particulièrement sur le respect de la définition des entrées-sorties et sur l évolution possible de la description des actions lors de la prise en compte des spécifications technologiques. L implémentation éventuelle de grafcet est effectuée par progiciel. L interprétation algorithmique de GRAFCET est hors programme. Aucune exigence quant à l utilisation d un quelconque langage de programmation est au programme. Les compétences acquises doivent permettre : l ) à partir d'un besoin de mémorisation d'information, d'un outil de représentation et d'une technologie de réalisation imposés (relais auto maintenu ou bi stable, mémoire électronique discrète...), de : - décrire le fonctionnement attendu, - réaliser le schéma technologique. 2) à partir d'un grafcet fourni selon un point de vue et de la définition des entrées-sorties correspondantes, de : - analyser et interpréter ce grafcet vis-à-vis du modèle GRAFCET (5 règles, forçages, tous types d'actions et réceptivités). - représenter tout ou partie d'une évolution temporelle consécutive à un événement ou à une variation d'état logique d'une entrée. C) Représentation des systèmes linéaires continus et invariants - Représentation externe : fonction de transfert ; - Représentation fréquentielle :diagramme de Bode ; On montre l'équivalence des représentations externes, l'intérêt de la fonction de transfert pour l'étude de la stabilité. Du point de vue représentation, seul le diagramme de

8 Bode est développé (Nyquist et Black ne sont présentés qu'à titre indicatif). Une système linéaire continu et invariant (mécanique, électrotechnique ou électronique) étant défini par un schéma de structure, les compétences acquises doivent permettre de : - analyser le schéma fonctionnel minimal du système et caractériser les fonctions de transfert de chacun des constituants ; - déterminer la fonction de transfert globale du système ; III - COMMUNICATION TECHNIQUE - Représentation géométrique : - Projections cylindriques ; - Le dessin technique graphique et assisté par ordinateur : représentation 2D, multivues ; - représentation 3D : perspectives axonométriques et cavalière ; - DAO, représentations filaires, volumiques et surfaciques. - Représentation schématique des chaînes fonctionnelles : mécanique, électrique, hydraulique et pneumatique. Commentaires Les langages géométriques sont étudiés à partir d'exemples en travaux pratiques. Ils sont développés en fonction de conventions et de normalisation en vigueur. La connaissance des symboles normalisés prescrits par les différentes normes ne peut être exigée. Les étudiants doivent disposer en permanence d'une documentation sur ces normes. Les perspectives sont limitées à la représentation de l'allure générale des volumes principaux des pièces simples. La schématisation mécanique se limite au schéma cinématique qui permet la description du ou des mouvements. La maîtrise des différents langages doit être suffisante pour permettre de traiter aisément les questions de mécanique, d'automatique et d'étude des systèmes. Les activités sont conduites dans la mesure du possible à l'aide de l'outil informatique. OPTION SCIENCES DE L INGENIEUR Ce programme complémentaire a pour but d assurer l homogénéité des connaissances des étudiants. Il est centré sur l étude des systèmes et sur les travaux pratiques relatifs au cours et travaux dirigés de mécanique et d automatique. ETUDE DES SYSTEMES Le complément de programme d étude des systèmes permet : - de valider un critère globale performance industrielle dans son environnement socio-économique, culturel et historique, - d acquérir une culture des solutions industrielles qui fertilise la phase de conception. Les connaissances acquises dans l ensemble des disciplines sont utilisées en travaux dirigés, en travaux pratiques ou lors des travaux d initiative personnelle encadrés pour analyser le fonctionnement et vérifier les performances des systèmes étudiés. Des conclusions argumentées doivent être tirées des résultats de calculs au regard des hypothèses formulées et des méthodes utilisées. Il est nécessaire d insister sur les vertus et limites de la modélisation utilisée dans la démarche. L étude des systèmes s appuie sur des méthodes d analyse et des outils reconnus et performants qui permettent d associer respectivement des ensembles de constituants, ou de constituants uniques, aux fonctions principales et secondaires d un système industriel. La justification de l évolution technologique est issue de la comparaison entre des systèmes répondant à un même besoin exprimé, produits par des constructeurs différents à une même date ou par une même société à des dates différentes. Elle permet l initiation à la conception des systèmes. TRAVAUX PRATIQUES

9 Les travaux pratiques se réfèrent aux différentes partie du programme. Ils sont organisés autour de produits industriels instrumentés ou de matériel didactisés constitués de composants industriels. Ils permettent de découvrir la réalité des solutions techniques, de vérifier des performances, de valider des concepts de base abordés dans les cours magistraux, d analyser des composants et des procédés ou d apporter des connaissances nouvelles. Ils nécessitent des activités sur des systèmes industriels et conduisent à effectuer : - des mesures en comportement réel, - des réglages et des mises au point. Ils contribuent à associer aux solutions techniques une modélisation permettant l utilisation de lois de la mécanique et de l automatique et une exploitation de l ensemble des connaissances scientifiques identifiées dans les différentes parties du programme. Ils permettent de formuler ou de reformuler des hypothèses pour l étude du réel et d apprécier leur limite de validité. Ils permettent d acquérir la connaissance de solutions industrielles répondant à un besoin défini. Ils développent le sens de l observation, le goût du concret, la pris d initiative et de responsabilité. PROGRAMME LES CONSTITUANTS DES CHAINES FONCTIONNELLES 1) Les actionneurs - Fonction, - Typologie des énergies d entrée et de sortie, - Caractéristiques, - Typologie de solutions, - Domaines d application. COMMENTAIRES Les systèmes industriels retenus sont caractéristiques par leur modernité, tant pour la partie opérative que pour la partie commande. Les calculs de pré dimensionnement des actionneurs ne sont pas au programme, seule la vérification des performances est exigée. Les actionneurs sont abordés sous l aspect fonctionnel en liaison avec le cours d automatique, de mécanique et de physique. Ils sont limités aux vérins pneumatiques et hydrauliques et aux moteurs électrique, hydrauliques et thermiques. A partir : - d un système réel en état de fonctionnement, - d un système réel didactisé accompagné d un dossier technique, - d un dossier technique relatif à un système réel. Les compétences acquises doivent permettre de : - identifier le ou les actionneurs, - définir les énergies d entrée et de sortie, - expliquer le principe de fonctionnement, - leur associer un modèle simple de comportement, - valider leur caractéristiques par rapport aux performances du système. 2) Les capteurs - Fonction, - Typologie des informations d'entrée et de sortie, - Caractéristiques, - Typologie de solutions, - Domaines d'application. Les capteurs sont abordés sous l'aspect fonctionnel en liaison avec le cours d'automatique, de mécanique et de physique. Les capteurs sont limités à la prise en compte des efforts, des vitesses, des déplacements et des températures. A partir: - d'un système réel en état de fonctionnement, - d'un système réel didactisé accompagné d'un dossier technique, - d'un dossier technique relatif à un système réel,

10 les compétences acquises doivent permettre de : - identifier le ou les capteurs, - définir la nature des informations d'entrée et de sortie, - leur associer un modèle simple de comportement, - valider leurs caractéristiques par rapport aux performances du système. 3) Les transmetteurs de puissance et les effecteurs - Fonction ; - Mobilité fonctionnelle d'une partie opérative ; - Caractéristiques ; - Typologie de solutions ; - Domaines d'application. Les calculs de pré dimensionnement des transmetteurs et des effecteurs ne sont pas au programme, seule la vérification des performances est exigée. Les constituants des chaînes cinématiques sont abordés sous l'aspect fonctionnel en liaison avec le cours de mécanique. Les transmetteurs sont limités aux réducteurs et multiplicateurs, aux mécanismes vis-écrou, aux accouplements et aux mécanismes plans à barres articulées. L'étude mécanique globale des transmetteurs se limite à la cinématique, la dynamique et l'expression du rendement. A partir: - d'un système réel en état de fonctionnement, - d'un système réel didactisé accompagné d'un dossier technique, - d'un dossier technique relatif à un système réel. les compétences acquises doivent permettre de : - identifier le ou les transmetteurs, - définir les puissances d ' entrée et de sortie, - analyser le fonctionnement de l'effecteur et de décrire son comportement mécanique, - leur associer un modèle simple de comportement, de valider leurs caractéristiques par rapport aux performances du système. 4) Les commandes programmables - Fonction ; - Caractéristiques ; - Typologie de solutions ; - Domaines d application. Commentaires Les commandes programmables sont abordées sous l'aspect fonctionnel en liaison avec le cours d'automatique, d'informatique et de physique Elles sont limitées aux automates programmables industriel et aux PC équipés de cartes entrées-sorties logiques et analogiques. Aucune exigence quant à l'utilisation de programmation n'est au programme (utilisation de progiciel en travaux pratiques d'automatique) A partir: - d'un système réel en état de fonctionnement, - d'un système réel didactisé accompagné d'un dossier technique, - d'un dossier technique relatif à un système réel, Les compétences acquises doivent permettre de : - identifier la ou les commandes programmables, - vérifier leurs caractéristiques par rapport aux performances du système, - raccorder une commande programmable au reste de l'équipement.

11 5) Les interfaces de commande et de puissance - Fonction ; - Typologie des informations ou des énergies d'entrée et de sortie ; - Caractéristiques ; - Typologie de solutions ; - Domaines d application. Les interfaces de commande et de puissance sont abordées sous l'aspect fonctionnel, en liaison avec le cours d'automatique et de physique. Elles sont limitées aux : - canes E/S industrielles (TOR et analogique), - contacteur et relais, - variateur électronique de vitesse, - distributeur pneumatique et hydraulique, - régulateur de débit et de pression. A partir: - d'un système réel en état de fonctionnement, - d'un système réel didactisé accompagné d'un dossier technique - d'un dossier technique relatif à un système réel. Les compétences acquises doivent permettre de : - identifier le ou les interfaces, - définir la nature de l'information ou de la grandeur physique d'entrée et de sortie, - valider leurs caractéristiques par rapport au performances du système.