Livre de Cours 2sc
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TECHNOLOGIE
Manuel de cours
Les auteurs
REPUBLIQUE TUNISIENNEMINISTERE DE LEDUCATION
Centre National Pdagogique
2me
Sciences
anne de lenseignement secondaire
Les valuateurs
Salem SENKEZProfesseur principal
Anouar CHERIFProfesseur principal
Moncef ABDOUProfesseur principal
Faouzi Ben ABDALLAHProfesseur principal
Fredj JAZIInspecteur gnral
Abdelwaheb DOUGUIProfesseur universitaire
Mohamed Ben HAMIDAInspecteur principal
Ali KHOUAJAInspecteur principal
Robi BENSEIFInspecteur principal
Med Sadok JEBAHIInspecteur principal
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1Je lis le texte.
Jobserve les photographies,
les schmas, les dessins et lestableaux.
2Je cherche en comprendre le
sens. Dans cet exercice,Je cherche la dfinition des
mots difficiles comprendre.
3Je repre dans le texte toutesles informations qui me sont
donnes( par exemple en les
soulignant ou en les coloriantou en les recopiant sur le
brouillon).Ici les informations sont
colories en jaune.
4Je repre dans le texte tout ce
qui mest demand (parexemple en le soulignant ou
en le recopiant sur lebrouillon).Ici ce qui mest demand est
soulign en rouge
5A partir de ce que je sais, jecherche faire le lien entre
ce que lon me donneet ce que lon me demande.
6Je rdige lexercice au propre.
Jutilise les instruments dedessin au besoin.
7Je vrifie que mes rsultats,
mes rponses :- rpondent bien la
question pose,- ont bien lunit
convenable,- sont conformes la
norme en vigueur.
a)A partir du schma lectrique, dterminer lquation logique de KM.
b) Reprsenter le logigramme de lquation logique de KM avec des oprateurslogiques NI deux entres.
Exercice
Systme : Coupe-pain
Description :
Ce systme permet de couper le pain en tranches. Ilest utilis dans les units de restauration forte capa-cit daccueil, aussi bien en restauration social quenrestauration commerciale.
Fonctionnement :
* La prsence du pain dans la goulotte dtecte parun capteurS0 et laction sur un bouton poussoirS1entranela mise en marche du systme (la coupe du pain entranches M = 1).* Laction sur un bouton poussoir S2 arrte le systme.
24v
O
V
SO
KM2
M
S1
S2
KMKM1
220v
KM = S0.S2. ( S1 + KM ) = S0.S2. ( S1 + KM )
S0 .+ S2 . ( S1 + KM )
= S0 .+ S2 + ( S1 + KM ) = [{( S0 0 ) ( S2 )} ] [ S1 KM ]
KM = S0. S2 ( S1 + KM )
S2 S1 S0
KM1
11
1
1
Japprends faire un exercice
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Chapitre 1
La modlisationdun systme technique
Modliser un systme technique consiste lui donner une reprsentation graphique quinumre les quatre ensembles dlments ci-dessous en les distinguant les uns des autreset en montrant les relations entre elles :
La fonction globale, qui apporte la valeur ajoute la matire duvre.Les lments constitutifs (le ou les processeurs) qui sont inclus dans la frontire et quisupportent la fonction globale.La matire duvre sur laquelle sexerce son action.Les donnes de contrle, qui provoquent ou modifient la mise en uvre de la fonction.
DC
C R EW
Le (s) processeur(s)
FGA-0 SS
MOSMOE
- MOE : Matire doeuvre entrante- MOS : Matire doeuvre sortante
- DC : Donnes de contrle- Le (s) processeurs : Support de travail
- FG : Fonction globale- SS : Sorties secondaires
Contrainte
dnergie
Contrainte de
configuration
Contrainte
de rglage
Contrainte
dexploitation
I Rappel
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Analyse fonctionnelle dun systme technique
Exercice 1 : Machine laver
1- Description :
Le systme " machine laver " prsent ci-contrepermet lutilisateur dobtenir du linge propre partir du linge sale.Elle est constitue d :
un moteur lectrique ;un tambour ;un automate programmable
2- Travail demand :
Modliser le systme " machine laver "
3- Modlisation de la machine laver :
Machine laver
LAVERLE LINGE
Linge propre
Eaux uses
Bruit+chaleur
Information
A-0
Linge sale
Programme Rglage
Mise en marche + eau+ produits de lavageWe
II Exercices rsolus
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Chapitre 1
Exercice 2 : Store automatique
1- Description :
Le systme prsent ci-dessous permet de commander automatiquement un store de protection
solaire en tenant compte de lintensit du vent et de la luminosit.Il est quip de deux capteurs de dtection de la lumire solaire et du vent.Si la lumire solaire dpasse un certain seuil dintensit, le store descend. Si lintensitlumineuse diminue en dessous dun autre seuil, le store remonte.Linstallation est protge contre les vents intenses grce une mesure de son intensit quiprovoque la remonte du store partir dun seuil fix par loprateur.
Store Capteur
solaire
Capteurde vent
2- Travail demand :
Modliser le systme store automatique.
3- Modlisation du store automatique :
Store automatique
POSITIONNERLE STORE
Bruit
Store droul(ou enroul)
A-0
Programme Soleil +Vent
We Ordre
Store enroul(ou droul)
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Analyse fonctionnelle dun systme technique
Raliser les activits de travaux pratiques du manuel dactivits ( activits : 1, 2 et 3 ).
Complter la modlisation des systmes suivants.
Systme Modle fonctionnel
A-0
Aspirateur + oprateur
A-0
Strilisateur de biberons vapeur
A-0
Grille - pain
A-0
Yaourtire
III Activits de travaux pratiques
IV Exercice rsoudre
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Chapitre 1
La modlisation dun systme technique dresse linventaire de ses relations externes
Pour ltablir : Dfinirsa fonction globale par une expression comportant un infinitif. Seule la matire duvre qui doit tre reprsente par une flche double traits.
La modlisation ne donne pas lagencement des sous systmes ralisant les fonctions.
Je retiens lessentiel
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A-0
A0
FONCTIONGLOBALE
1 2
3
S.A.D.T signifie : System Analysis and Design Technic. Cette mthode a t mise au point
par la socit Softech aux Etats Unis.
Elle peut tre applique la gestion des entreprises et aux systmes techniques automatiss.
Leon n2 : Lanalyse descendante (SADT)
Chapitre 1
Analyse fonctionnelle
dun systme technique
Objectifs :
Identifier la fonction globale dun systme technique.Identifier les fonctions de service qui contribuent la satisfaction de lafonction globale
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Chapitre 1
1 - Activit de dcouverte
Raliser lactivit de dcouverte du manuel dactivits.
2 - Exemple introductif :
Sous station de rception par satellite des programmes TV.
a) Prsentation
La sous station de rception par satellite des programmes TV est constitue principalementpar :
Un tlviseurUn rcepteur-positionneurUne antenne parabolique
Lanalyse descendante
Antenne paraboliqueTlviseur
Rcepteur + positionneur
b) Modlisation du systme
Sous station de rception des programmes TV par satellite
Images et sons
Information dtat
BruitA-0
We
Programme Rglage
Consignes
Ondeslectromagntiques
Convertir les ondeslectromagntiquesen images et sons
IMise en situation
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Analyse fonctionnelle dun systme technique
c) Modlisation des sous-systmes
- Capter et Transformer :
- Traiter :
- Convertir :
Capter ettransformer
Ondeslectromagntiques
We Ordre de commande
Signal lectrique
Bruit
Antenne parabolique
A-0
Signal lectrique traiter
We Consignes
Signal lectrique trait
Information dtat
Ordre de commande
Programme Rglage
Rcepteur-positionneur
TraiterA-0
Signal lectriquetrait
We Rglage Consignes
Images et sons
Information dtat
Tlviseur
ConvertirA-0
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Chapitre 1
Lanalyse descendante permet de modliser et de dcrire graphiquement des systmesnotamment les flux de matire duvre en allant du plus gnral au plus dtaill.
1 - Dfinition :
2 - Description de la mthode utilise " SADT " :
Le modle SADT est constitu de boites et de flches tiquetes. Les boites reprsentent ladcomposition du problme en parties. Les flches relient et codifient les interfaces et (ou)les contraintes entre les boites.Le modle danalyse est constitu dune suite cohrente de diagrammes.
Le diagramme de plus haut niveau reprsente la fonction globale du systme.Chaque diagramme de niveau infrieur ne montre quune fonction partielle qui sintgre dansle diagramme de niveau suprieur.
3 - Convention de reprsentation :
Le systme global et son environnement sont reprsents par une seule boite appele"boite-mre" qui porte le numro de nudA-0 (lire a moins zro).La dcomposition de cette boite fait apparatre lactigramme de plus haut niveau qui porte lenumro de nudA0 ( lire a zro ) et qui comporte n boites appeles "boites-enfants".Chaque boite-enfant porte un numro (de 1 n) dans le coin infrieur droit.
A-0
A0
FONCTION
GLOBALE
21
3
PLUSGENERAL
PLUSDETAILLE
BOITEMERE A-0
DIAGRAMME ENFANTDE 1er NIVEAU A0
BOITEENFANT NO1
II Analyse descendante
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Analyse fonctionnelle dun systme technique
Dans le cas du systme "Sous station de rception des programmes TV par satellite", lanalysedescendante de niveauxA-0 etA0 en employant la mthode SADT est la suivante :
Sous station de rception des programmes TV par satellite
Convertir les ondeslectromagntiquesen images et sons
Image et sons
Bruit
Information dtatOndes
lectromagntiques
Programme RglageWe Consignes
A - 0
Programme RglageWe Consignes
Ondeslectroma-gntique
BruitCapter et
transformer1
Antenneparabolique
Traiter
2
Signal lectrique traiter
Ordre de commande
Imageset sonsConvertir
3
Tlviseur A0
Rcepteur -positionneur
Information dtat
Signal lectriquetrait
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Chapitre 1
Systme : Store automatique
Le systme de manuvre de store automatique est constitu par :Des capteurs pour capter le vent et le soleil.Une carte lectronique pour traiter les informations venant des capteurs et grer lesystme.Un tambour moteur permettant de drouler ou enrouler le store.
En se rfrant au modle fonctionnel A-0 du store, reprsenter lactigramme de niveau A0.
Store Automatique
POSITIONNERLE STORE Bruit
Store droul(ou enroul)
A-0
Programme Soleil+VentWe Ordre
Store enroul(ou droul)
III Exercice rsolu
Soleil + VentProgramme
Store droul(ou enroul)
Store(enroul ou droul)
Consignes
Information
Bruit
Energie lectriqueOrdre de client
Capter
1
Grer2
Manoeuvrerle store
3
Tambour moteurInformation position du store
Capteurs
Carte lectronique
A0
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Analyse fonctionnelle dun systme technique
Raliser les activits de travaux pratiques du manuel dactivits (activits : 1, 2, 3 et 4)..
1 - Cafetire lectrique
La cafetire lectrique permet de prparer du caf partir de leauet de la mouture (caf moulu). Elle est constitue essentiellement par :
Un rservoir de chauffage qui permet de chauffer leau.Un distributeur deau permettant de mettre en contact leau etle caf moulu.
Un filtre permettant de sparer le caf du rsidu.On donne le modle A-0 de la cafetire et on demande de complterlactigramme de niveau A0.
We OrdreRglage
Eau
Cafmoulu
Caf prpar
RsidusChaleur
Prparer du caf chaud
A-0
Cafetire lectrique
Rservoir de chauffage
Distributeur deau
Filtre A0
1
2
3
IV Activits de travaux pratiques
V Exercice rsoudre
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Chapitre 1
2 - Systme de dcapage par immersion
a) Mise en situation :
Le systme prsent ci-dessous sert nettoyer des pices mtalliques pour les prparer lapeinture. Cette opration est effectue par immersion de ces pices dans un produit dcapant.
b) Constitution du systme :
Le systme de dcapage par immersion est constitu d :
Un automate programmable et un pupitre de commande.Une unit de dplacement vertical et horizontal de la pice mtallique.Une cuve contenant un produit dcapant.
S3
S2
S1
Zone de chargement Zone de dcapage Zone de dchargement
M2
Cuve deproduit dcapant
M1
S4
S0
S6
S5
Pupitre
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Chapitre 1
Programme Rglage
Linge sale
Machine laver
Linge propre
Bruit et chaleurEaux uses
Information
Mise en marche + eau + produit de lavage
A-0
LAVERLE LINGE
We
1
2
A0
Programmateur
Tambour moteur
Je retiens lessentiel
S.A.D.T est une mthode danalyse par niveaux successifs dapproche descriptive dunsystme quelconque.
Les principales rgles de S.A.D.T sont les suivantes :Chaque flche entrante ou sortante de la boite-mre doit se trouver sur le diagramme enfant.Les flches sont affectes dun label (tiquette) indiquant leur nature.
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Chapitre 1
Analyse fonctionnelle
dun systme technique
Leon n3 : GRAFCET dun point de vue
du systme
Pour viter les risques de malentendus entre le rdacteur du cahier des charges et le concepteur
de lautomatisme, lAFCET* a cre le GRAFCET (Graphe de Commande Etape Transition)
qui formalisme la reprsentation dun cycle de systme automatique.
* AFCET :Association Franaise pour la Cyberntique conomique et Technique.
Attendre
Mise en marche
Pice serre
Pice perce
Pice desserre
Serrer la pice percer
Percer la pice
Desserrer la pice perce
0
1
2
3
Objectifs :
Dcrire le fonctionnement dun systme technique laide dun GRAFCETdun point de vue de la P.O. et / ou de la P.C
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Chapitre 1
Le GRAFCET (Graphe de Commande Etape/Transition) est le plus utilis des outils de
description du fonctionnement des systmes automatiss squentiels.La description par loutil GRAFCET est fonction du point de vue selon lequel un observateursimplique dans le fonctionnement du systme. On distingue trois points de vues :
GRAFCET dun point de vue du systme. GRAFCET dun point de vue de la partie oprative PO. GRAFCET dun point de vue de la partie commande PC.
Grafcet dun point de vuedu systme
Je vois le
systmeJe vois la
PC
Je vois la
PO
PC PO
Practionneurs
Capteurs
GRAFCET DUN POINT DE VUE DU SYSTME :
Premire approche d'un systme automatis, c'est un graphe de coordination des tchesopratives et qui ne prcise pas la technologie utilise.Les actions sont dfinies par un verbe l'infinitif.Les rceptivits sont dfinies par une expression avec participe pass.
I Activit de dcouverte
II Rappel
Raliser lactivit de dcouverte du manuel dactivits.
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Analyse fonctionnelle dun systme technique
SITUATION DE LOBSERVATEUR
Lobservateur est extrieur au systme. Le systme
peut trs bien ne pas avoir dexistence physique :La description reste trs abstraite et porte essentiellementsur lvolution de la matire duvre (MO).
b) Description du fonctionnement
Loprateur place la pice percer sur ltau de serrage. Laction sur un bouton poussoir demise en marche provoque le cycle de fonctionnement suivant :
Serrage de la pice percerPerage de la piceDesserrage de la pice perce
Le poste de perage automatique est constitu :dun tau commande automatique ;
dune unit de perage.
POPC
SYSTEME
SKM
M2
M
M1
C2
C1
l20
l21
l1110
14
12
12
14
a) Prsentation
III Exemple introductif : Poste automatique de perage
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Chapitre 1
Dans le cas du systme Poste automatique de perage , le GRAFCET dun point de vuedu systme est :
Attendre
Mise en marche
Pice serre
Pice perce
Pice desserre
Serrer la pice percer
Percer la pice
Desserrer la pice perce
0
1
2
3
a) Prsentation
Le systme reprsent ci-dessous sert dgraisser les pices mtalliques par immersiondans un bac contenant un produit dgraisseur.
Le GRAFCET reprsente ladescription du processus duposte automatique de perage.Son criture en langage clairpermet sa comprhension partous : du client demandeur duposte son futur utilisateur.
b) Fonctionnement
Laction sur un bouton poussoir de mise en marche provoque le cycle de fonctionnement suivant : Transfert de la pice vers le bac de dgraissage. Dgraissage de la pice pendant 60 s. Transfert de la pice vers la plate-forme dvacuation.
Remarque : Le chargement et le dchargement dune pice dans le panier seffectue manuellement.
c) Travail demand : Etablir le GRAFCET dun point de vue du systme.
S6 S7
S4
S5
S1 S2 S3
M2
M1SYSTME DE DGRAISSAGE AUTOMATIQUE
Panier
Bac de dgraissage
Pices dgraisser Pices dgraisses
Plate-forme de chargement Plate-forme dvacuation
IV Exemple : Systme de dgraissage automatique (exercice rsolu)
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Analyse fonctionnelle dun systme technique
d) Solution :
Raliser les activits pratiques du manuel dactivits (activits : 1, 2, 3 et 4).
Exercice rsoudre : Systme de levage de voitures
a) Prsentation :
Le systme de levage de voitures est utilis dans les stations de service ou de rparation,
pour lever des voitures une hauteur permettant lintervention (vidange, rparation,) aisede lentretien ou de la maintenance.
Attendre
Mise en marche
Pice Transfre
Temps 60s coul
Pice Transfre
Transfrer la pice vers le bac de dgraissage
Dgraisser la pice pendant 60s
Transfrer la pice vers la plate-forme dvacuation
0
1
2
3
Plate Forme
Capteurs
Vrin hydraulique C Rservoir dhuile
Moteur M
Contacteur KM
Pompe
Distributeur dhuile
S4
S1
S2
S3
KA
KM
V Activits pratiques
VI Exercices dapplications
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Chapitre 1
b) Fonctionnement
Aprs avoir charg la voiture sur la plate-forme du systme, le manipulateur demande lamonte par action sur le bouton poussoir S1 qui provoque :
Le levage de la voiture par : la rotation dun moteur lectrique M command par lecontacteur KM. Ce moteur entrane la pompe qui aspire lhuile dun rservoir et le refouledans le vrin hydraulique C.A une hauteur H dtecte par le capteur S4, on aura :
Une attente pour lintervention sur la voiture ( vidange, rparation, ).A la fin de lintervention, le manipulateur demande la descente de la voiture par action sur lebouton poussoir S2 qui provoque :
La descente de la voiture par : la libration dhuile du vrin et son retour vers le rservoirassurs par llectrovanne KA.Le niveau bas est dtect par le capteur S3.
Travail demand : Complter le GRAFCET dun point de vue du systme.
0
1
2
3
Je retiens lessentiel
Le GRAFCET dun point de vue du systme : Dcrit la chronologie et la coordination des actions ncessaires. Ne prsume pas les moyens technologiques mettre en uvre.
Pour ltablir on doit : Recenserles tches effectuer Dfinirles actions : par une expression comportant un infinitif; Dfinirles conditions de transition : parune expression comportant un participe
pass.
Lobservateurignore ce stade comment seront ralises les tches opratives.
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Chapitre 1
Analyse fonctionnelle
dun systme technique
Leon n4 : GRAFCET dun point de vue
de la partie oprative
Attendre
SC1
SC2
RC2
RC1
Dcy
l11
l21
l20
l10
0
1
2
3
4
Objectifs :
Dcrire le fonctionnement dun systme technique laide dun GRAFCET dunpoint de vue de la P.O. et / ou de la P.C.
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Chapitre 1
1 - Activit de dcouverte
Raliser lactivit de dcouverte du manuel dactivits.
2 - Exemple introductif: Poste automatique de perage
a) Prsentation du systme
Le poste de perage automatique est constitu :
dun tau de serrage commande automatique ;dune unit de perage.
Grafcet dun point de vuede la partie oprative
S
KM
M2
M
M1
C2
C1
l20
l21
l1110
14
12
12
14
b) Description du fonctionnement
Loprateur place la pice percer sur ltau de serrage. Laction sur un bouton poussoir demise en marche S provoque le cycle de fonctionnement suivant :
Serrage de la pice percer, assur par la sortie de la tige du vrin C1 command par
le distributeur M1 et contrl par le capteurl11.
I Mise en situation
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Analyse fonctionnelle dun systme technique
Perage de la pice par la rotation du moteur M, command par le contacteur KM et ladescente suivie par la monte de la tte de perage.* La descente est assure par la sortie de la tige du vrin C2, command par ledistributeur M2 et contrl par le capteurl21.
* La monte est assure par le retour de la tige du vrin C2, command par le distributeurM2 et contrl par le capteurl20.
Desserrage de la pice perce par le retour de la tige du vrin C1 command par ledistributeur M1et contrl par le capteurl10.
c) Les actions donnes par les effets des actionneurs et les vnements correspondants
1 - Introduction :
Pour ce deuxime niveau de reprsentation, on connat dans le dtail toutes les actions raliser.
Les choix technologiques concernant les actionneurs sont prciss. Ce GRAFCET dcrit l'volution des actionneurs et des lments de dialogue avec le milieu
extrieur. Les actions sont dfinies par les effets des actionneurs.
Les rceptivits sont des combinaisons logiques des vnements.
NDsignationde la tche
Action donne par leseffets des actionneurs
Evnement la finde laction
0 Attendre Mise en marche (S)
1 Serrer la pice percerFaire avancer le mors de serrage :
sortie du vrin C1 SC1Mors de serrage
avanc ( l11 )
2 Percer la pice
Faire descendre le foret : sortiedu vrin C2 SC2
Faire tourner le foret : rotation dumoteur M M
Faire monter le foret : rentre duvrin C2 RC2
Faire tourner le foret : rotation dumoteur M M
Fin de la descente duforet (l21)
Fin de la monte duforet (l20)
3Desserrer la pice
perceFaire reculer le mors de serrage :
rentre du vrin C1 RC1
Mort de serragerecul(l10)
IILe GRAFCET dun point de vue de la partie oprative
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Chapitre 1
La construction de ce GRAFCET va de pair avec le choix : des actionneurs, des types de signaux de capteurs la fin de chaque action.
Dans le cas du systme " Poste automatique de perage ", le GRAFCET dun point de vuede la partie oprative peut tre crit de deux manires :
2 - Dfinition :
3 - Situation de lobservateur :
Le GRAFCET dun point de vue de la partie oprative PO dcrit en terme clair ou parsymbole les actions et les rceptivits en tenant compte de la technologie choisie pour leslments de la partie oprative (Actionneurs et effecteurs).
POPC EffetsEvnementsLobservateur, pour ce point de vue, simpliquedans le fonctionnement de la PO. Son objectif est
de dcrire le comportement attendu de la PO pourobtenir les effets souhaits.
Attendre
S
l11
l21
l20
l10
0
SC11
SC2 M2
RC2 M3
RC14
Attendre
Mise en marche
Mors de serrage avanc
Fin de la descente du foret
Fin de la monte du foret
Mors de serrage recul
0
Faire avancer le mors de serrage1
Faire descendre le foret Faire tourner le foret2
Faire monter le foret Faire tourner le foret3
Faire reculer le mors de serrage4
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Analyse fonctionnelle dun systme technique
4 - Exercice rsolu
Systme : Systme automatique de dosage et de chauffage dun liquide.
a) Prsentation
Dans une usine de produits agro-alimentaires une partie du processus de traitement dunproduit consiste doser une quantit dun liquide visqueux pour la porter une tempraturede 100C. Ce systme comporte :
Un bac de dosage A.Une citerne de chauffage B.
b) Fonctionnement
Suite une action sur le bouton poussoir de mise en marche S, le cycle commence comme suit : Dosage du liquide : Llectrovanne KA1 autorise le remplissage du bac doseur A jusqu
la dtection de la quantit souhaite par le capteur P1.Lorsque P1 est actionn, KA1 interrompt le remplissage et autorise :
Ecoulement du liquide du bac doseur A vers la citerne de chauffage B par llectrovanne KA2.La fin de lcoulement dtecte par le capteur P0 entrane la fois :
Le chauffage du liquide par le rsistor Rc. Le brassage du liquide par la rotation des hlices entranes par le moteur M command
par le contacteur KM.
La temprature de chauffage est contrle par le capteur S1. Lorsque la temprature de 100Cest atteinte, le chauffage et le brassage sont arrts. La circulation du liquide vers la suite duprocessus est autorise par KA3 pendant un temps de 20s, contrl par un temporisateur T.
KA1
KA3
C1
P1
S1
KA2
S
KM
C2
C3
P0
Liquide
Bac de dosage A
Automate Citerne de chauffage B
RsistorRc
Contacteur
MoteurM
Hlice
Liquidedos et
chauff
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Chapitre 1
Travail demand :1) Complter le GRAFCET dun point de vue du systme.2)Analyser le fonctionnement et donner les actionneurs et les vnements correspondants
pour chaque tache.
3) Complter le GRAFCET dun point de vue de la partie oprative PO.c) Solution :
2)Actions donnes par les effets des actionneurs et les vnements correspondants :
1) GRAFCET dun point de vue du systme : 3) GRAFCET dun point de vue PO :
Attendre
Doser le liquide
Ecouler le liquide du A vers B
Faire circuler le liquide pendant20s
Mise en marche
Liquide dos
Liquide coul
Liquide chauff
Temps 20s coul
0
1
2
Chauffer et brasser le liquide3
4
Attendre
C1
C2
Rc M
C3 T
S
P1
P0
S1
t /4 /20s
0
1
2
3
4
N Dsignation de la tcheAction donne par
les effets des actionneursEvnement la fin de
laction
0 AttendreMise en marche
(S)
1 Doser le liquide C1 Bac doseur rempli(P1)
2Ecouler le liquide du A
vers BC2
Bac doseur vide(P0)
3Chauffer le liquide
Brasser le liquide
Rc
M
Temprature atteinte(S1)
4Circuler le liquide pendant
20s vers la suite deprocesseur
C3 T Temps 20s coul
-
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33
Analyse fonctionnelle dun systme technique
Raliser les activits pratiques du manuel dactivit.
Fonctionnement :Laction sur un bouton poussoir de miseen marche provoque le cycle defonctionnement suivant :
Transfert de la pice vers le bacde dgraissage.
Dgraissage de la pice pendant 60 s. Transfert de la pice vers la plate-
forme dvacuation.Le chargement et le dchargementdune pice dans le panier seffectuemanuellement.Le cycle est dcrit par le graphe ci-contre :
Les moteurs M1 et M2 assurent les diffrentes actions dcrites par le graphe : M1+ : Dplacement de la pice vers la droite contrl par un contacteur KM11. M1- : Dplacement de la pice vers la gauche contrl par un contacteur KM21. M2+ : Monte de la pice contrle par un contacteur KM12.
M2- : Descente de la pice contrle par un contacteur KM22.
Exercice rsoudre :
Systme : Systme de dgraissage automatique
S6 S7
S4
S5
S1 S2 S3
M2
M1SYSTME DE DGRAISSAGE AUTOMATIQUE
PanierBac de dgraissage
Pices dgraisser Pices dgraisses
Plate-forme de chargement Plate-forme dvacuation
10
2 6
11
0 4 8
1 3 5 7 9
S3S4
S6 S5
S2
S5 S7
III Activits pratiques
IV Exercice dapplication
-
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Chapitre 1
Travail demand :On donne le GRAFCET dun point de vue du systme et on demande dtablir le GRAFCETdun point de vue de la P.O.
GRAFCET dun point de vue du systme
Attendre
Mise en marche
Pice Transfre
Temps 60s coul
Pice Transfre
Transfrer la pice vers le bac de dgraissage
Dgraisser la pice pendant 60s
Transfrer la pice vers la plate-forme dvacuation
0
1
2
3
Je retiens lessentiel
Le GRAFCET dun point de vue de la partie oprative PO :dcrit : Lvolution des actionneurs.
Les lments de dialogue avec le milieu extrieur.
Pour ltablir on doit : Choisirla technologie des actionneurs (vrins, moteurs, etc.) Choisirla technologie des capteurs (Pour donner une image fidle, de
lvolution de la partie oprative PO.)
Pour un systme donn, le nombre dtapes de son GRAFCET PO est toujours suprieurou gal au nombre dtapes de son GRAFCET dun point de vue du systme.
-
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Chapitre 1
Analyse fonctionnelle
dun systme technique
Leon n5 : GRAFCET dun point de vue
de la partie commande
Attendre
14M1
14M2
12M2
12M1
Dcy
l11
l21
l20
l
10
0
1
2
3
4
Objectifs :
Dcrire le fonctionnement dun systme technique laide dun GRAFCETdun point de vue de la P.O. et / ou de la P.C.
-
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36
Chapitre 1
1 - Activit de dcouverte
Raliser lactivit de dcouverte du manuel dactivits.
2 - Exemple introductif : Poste automatique de perage
a) Prsentation du systme :
Le poste de perage automatique est constitu :dun tau de serrage commande automatique ;dune unit de perage.
b) Description du fonctionnement :
Loprateur place la pice percer sur ltau de serrage. Laction sur un bouton poussoir demise en marche S provoque le cycle de fonctionnement suivant :
Serrage de la pice percer assur, par la sortie de la tige du vrin C1 command parle distributeur M1 et contrl par le capteurl11.
Grafcet dun point de vuede la partie commande
SKM
M2
M
M1
C2
C1
l20
l21
l1110
14
12
12
14
Perage de la pice par larotation du moteur M, commandpar le contacteur KM et ladescente suivie par la monte dela tte de perage.
La descente est assurepar la sortie de la tige du vrinC2, command par le distributeurM2 et contrl par le capteurl21.
La monte est assure parle retour de la t ige du vrin C2,command par le distributeur M2et contrl par le capteurl20.
Desserrage de la piceperce par le retour de la tigedu vrin C1, command par ledistributeur M1 et contrl par lecapteurl10.
I Mise en situation
-
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37
Analyse fonctionnelle dun systme technique
37
N Action Actionneur Practionneur Capteur dtectant
la fin daction
0 Attendre S
1Avancer le mors
de serrageSC1 14M1 l11
2Descendre le fort
Tourner le fort
SC2
M
14M2
KMl21
3Monter le fort
Tourner le fort
RC2
M
12M2
KMl20
4Reculer le mors
de serrageRC1 12M1 l10
c) Identification des lments technologiques
3 - Situation de lobservateur
Lobservateur simplique dans le fonctionnementde la PC et donne la correspondance qui existeentre les ordres envoys aux commandes despractionneurs et les informations venant descapteurs et du pupitre.
1 - Introduction
Pour ce dernier niveau de reprsentation, les choix technologiques concernant les practionneurset les capteurs sont faits. Ce GRAFCET dcrit la chronologie des signaux mis et reus parla PC.
Les actions sont dcrites par les ordres donns aux practionneurs.Les rceptivits sont des combinaisons logiques des informations provenant des capteurs.Les actions sont dfinies par les effets des actionneurs.Les rceptivits sont des combinaisons logiques des vnements.La construction de ce GRAFCET va de pair avec le choix :
des practionneursdes capteurs.
2 - Dfinition
Ce GRAFCET dcrit les changes de la partie commande avec la partie oprative et le
dialogue avec loprateur en tenant compte des choix technologiques des practionneurset des capteurs.
POPCOrdres
Informations
II Le GRAFCET dun point de vue de la partie commande
-
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38
Chapitre 1
Dans le cas du systme " Poste automatique de perage ", le GRAFCET dun point de vuede la partie commande est :
Attendre
14M1
14M2 KM
12M2 KM
12M1
S
l11
l21
l20
l10
0
1
2
3
4
4 - Exercice rsolu
Systme : Systme automatique de dosage et de chauffage dun liquide
a) Prsentation
Dans une usine de produits agro-alimentaires une partie du processus de traitement dun
produit consiste doser une quantit dun liquide visqueux pour la porter une tempraturede 100C. Ce systme comporte :
Un bac de dosage A.Une citerne de chauffage B.
-
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39
Analyse fonctionnelle dun systme technique
KA1
KA3
C1
P1
S1
KA2
S
KM
C2
C3
P0
Liquide
Bac de dosage A
AutomateCiterne de chauffage B
RsistorRc
Contacteur
MoteurM
Hlice
Liquidedos et
chauff
b) Fonctionnement :
Suite une action sur le bouton poussoir de mise en marche S, le cycle commence commesuit :
Dosage du liquide : Llectrovanne KA1 autorise le remplissage du bac doseur A jusqu ladtection de la quantit souhaite par le capteur P1.
Lorsque P1 est actionn, KA1 interrompt le remplissage et autorise : Ecoulement du liquide du bac doseur A vers la citerne de chauffage B par llectrovanne
KA2.La fin de lcoulement dtecte par le capteur P0 entrane la fois :
Chauffage du liquide par le rsistor Rc.
Brassage du liquide par la rotation des hlices entranes par le moteur M commandpar le contacteur KM.La temprature de chauffage est contrle par le capteur S1. Lorsque la temprature de100C est atteinte, le chauffage et le brassage sont arrts. La circulation du liquide vers lasuite du processus est autorise par KA3 pendant un temps de 20s, contrl par untemporisateur T.
Travail demand :1) Identifier les lments technologiques et remplir le tableau suivant.2) On donne les GRAFCET de point de vue systme et de point de vue PO, on demande
dtablir le GRAFCET de point de vue PC.
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Chapitre 1
c) Solution :
1) Identification des lments technologiques :
N Action Actionneur Practionneur Capteur dtectant
la fin daction
0 Attendre S
1 Doser le liquide C1 KA1 P1
2 Ecouler le liquide du A vers B C2 KA2 P0
3Chauffer le liquide
Brasser le liquide
Rc
M KMS1
4
Faire circuler le liquide pendant
20s vers la suite de processeur C3
KA3
T t / 4 / 20s
Le GRAFCET dun pointde vue du systme :
Le GRAFCET dun pointde vue de la PO :
Le GRAFCET dun pointde vue de la PC :
Attendre
Doser le liquide
Ecouler le liquidedu A vers B
Chauffer et brasserle liquide
Faire circulerle liquide pendant 20s
Mise en marche
Liquide coul
Liquide dos
Liquide chauff
Temps 20s coul
0
1
2
3
4
Attendre
S1
P0
P1
S
C1
C2
Rc M
C3
t / 4 / 20s
T
0
1
2
3
4 KA3 T
S1
P0
P1
S
Attendre
KA1
KA2
Rc KM
t / 4 / 20s
0
1
2
3
4
2)
-
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Analyse fonctionnelle dun systme technique
Raliser les activits pratiques du manuel dactivits (Activits : 1, 2, 3 et 4)
Exercice rsoudre
Systme : Systme de dgraissage automatique
a) Prsentation :
Le systme reprsent ci-dessous sert dgraisser les pices mtalliques par immersiondans un bac contenant un produit dgraisseur.
S6 S7
S4
S5
S1 S2 S3
M2
M1SYSTME DE DGRAISSAGE AUTOMATIQUE
PanierBac de dgraissage
Pices dgraisser Pices dgraisses
Plate-forme de chargement Plate-forme dvacuation
b) Fonctionnement
Laction sur un bouton poussoir de mise enmarche provoque le cycle de fonctionnement
suivant : Transfert de la pice vers le bac dedgraissage.
Dgraissage de la pice pendant 60 s. Transfert de la pice vers la plate-forme
dvacuation.Le chargement et le dchargement dune picedans le panier seffectue manuellement.Le cycle est dcrit par le graphe ci-contre :Les moteurs M1 et M2 assurent les diffrentes actions figures dans le graphe :
- M1+ : Dplacement de la pice vers la droite contrl par un contacteur KM11.
10
2
3
6
975111
0 4 8
S4 S3
S6 S7S5S5
S2
III Activits pratiques
IV Exercice dapplication
-
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Chapitre 1
- M1- : Dplacement de la pice vers la gauche contrl par un contacteur KM21.- M2+ : Monte de la pice contrle par un contacteur KM12.- M2- : Descente de la pice contrle par un contacteur KM22.
Travail demand :On donne le GRAFCET dun point de vue du systme et on demande dtablir le GRAFCETdun point de vue de la PC.
GRAFCET dun point de vue du systme
Attendre
Mise en marche
Pice Transfre
Temps 60s coul
Pice Transfre
Transfrer la pice vers le bac de dgraissage
Dgraisser la pice pendant 60s
Transfrer la pice vers la plate-forme dvacuation
0
1
2
3
Je retiens lessentiel
Le GRAFCET dun point de vue de la partie commande PC :
dcrit la chronologie des signaux : mis par la PC (vers actionneurs). reus par la PC (venant des capteurs).
Pour ltablir on doit : Choisirla technologie des actionneurs et des practionneurs Choisirla technologie des capteurs.
Pour un systme donn, le nombre d tapes de son GRAFCET PC est toujours galau nombre dtapes de son GRAFCET dun point de vue de la partie oprative PO.
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Analyse fonctionnelle dun systme technique
Savoir plusControleur de couleur E3MC d'OMRON
(d'aprs documentation OMRON)
Le dtecteur E3MC dtecte les couleurs en utilisant le fait que le taux de rflexion descouleurs primaires (rouge, vert, bleu) que les objets renvoient varie avec Io : chromaticitdes objets .Grce un filtre polaris couches multiples FAO ("Free Angle Optcs") le E3MC met deslumires rouges, vertes, bleues sur un axe optique unique de faon ce que la lumire soit
rflchie par les objets dtecter; puis il traite les proportions de couleurs rouge, verte etbleue pour discriminer les couleurs de l'objet dtecter.
Remarque : la photodiode de surveillance compense la dviation de sortie de la LED qui peut
tre cause par un changement de temprature.
- Dtection stable et puissante pour les utilisations en ligne.- Dtection grande distance avec les modles amplificateurs incorpors.- Haute rsistances aux ventuelles modifications de brillance et de temprature ambiante.- Pas de maintenance ncessaire de la LED servant de source de lumire compte tenu de sa
dure de vie (plusieurs dizaines de milliers d'heures).- Discrimination de diffrences de couleurs subtiles.
FAO (bleu : rflchi ; rouge, vert : passant)
Photodiode
Lentille de rception
RV
B
Lentille mettriceLED bleu (B)
LED verte (V)
LED rouge (R)Objet dtecter
FAO (vert : rflchi ; rouge, rouge : passant)
Principe de dtection
Eclairage en temps partag
Proprits du dtecteur de couleurs
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Chapitre 2
Dfinition graphique
dun produit
Le dessin technique est un langage de communication qui permet les changes entre
les diffrents intervenants.
Leon n1 : Le dessin densemble (Rappels)
Objectifs :
A partir dun systme ou dun sous-systme ou dun mcanisme accompagn
de son dossier technique :Lire un dessin densemble.Identifier les conditions fonctionnelles sur un dessin densemble.Dterminer et calculer une cote fonctionnelle.Placer une cote fonctionnelle sur un dessin de dfinition.Reprsenter une pice extraite dun dessin densemble.
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Le dessin densemble
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Chapitre 2
Le dessin la page 53 reprsente le dessin densemble dune borne rglable.
1- Constitution dun dessin densemble :
a) Rappeler les constituants dun dessin densemble.
Le dessin densemble est constitu :1. dun ensemble de vues.2. dun cartouche.3. dune nomenclature.
Ceux-ci sont donns sur un format normalis.
IExemple introductif : BORNE REGLABLE
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Dfinition graphique dun produit
5 1 Axe C35 Acier
4 1 Vis sans tte fendue tton long-M6-22 NF E 27-180
3 1 Ecrou Hm, M6 NF E 25-401
2 1 Ecrou molet C35 Acier
1 1 Corps S 235 Acier
Rep Nb Dsignation Matire Rfrence
ECHELLE 1 :1
BORNE REGLABLENom :
Date :
Numro 00ETABLISSEMENT
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Chapitre 2
Outil
Borne rglablePice
Table de la machine
2- Analyse du fonctionnement :
Pour positionner une pice de formecomplexe sur la table dune machine en
vue de lusiner, loprateur est amen interposer des cales entre la pice et latable de la machine. Cette cale estappele borne rglable. Voir dessindensemble page 53 .
La rotation dans un sens ou dans lautre de lcrou (2) entrane laxe (5) en translation vers
le haut ou vers le bas modifiant ainsi la position de la pice usiner.
Questions Rponses
Indiquer le nom de la liaison entre(5) et (1 + 4).
La liaison entre (5) et (1 + 4) est une liaisonglissire.
Indiquer le nom de la liaison entre (2) et (5).La liaison entre (2) et (5) est une liaisonhlicodale.
Quel est le mouvement dentre ?Le mouvement dentre est une rotation delcrou (2).
Quel est le mouvement de sortie ?Le mouvement de sortie est une translationde laxe (5).
Dfinir la forme taille sur laxe (5).La forme taille sur laxe (5) est unerainure rectangulaire.
Quel est le rle de la vis (4) ?Le rle de la vis (4) est de supprimer larotation de laxe (5) par rapport au corps(1).
Quel est le rle de lcrou (3) ?Le rle de lcrou (3) est de Freiner la vis (4) viter le desserrage de la vis (4) .
Justifier le moletage ralis sur lcrou (2)Le moletage ralis sur lcrou (2) facilitesa manuvre manuelle.
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Dfinition graphique dun produit
1- Description :La bride hydraulique reprsente par son dessin densemblepage 56 et sa photo ci-contre, fixe sur la table dune machine-outilassure le blocage rapide dune pice usiner.
2- Fonctionnement :
La translation du piston (2) sous leffet de la pression dhuile provoque le basculement dulevier(6) autour de laxe (7). Le blocage de la pice est assur par la pression de la vis (9).
3- Analyse fonctionnelle :
a) Quelle est la fonction globale de la bride hydraulique ?Bloquer la pice usiner sur la table dune machine-outil.
b) Quel est le mouvement dentre de la bride hydraulique ?Le mouvement dentre de la bride hydraulique est une translation.
c) Par quoi est obtenu ce mouvement ?Ce mouvement est obtenu par leffort de pression dhuile appliqu sur le piston.
4- Etude technologique :
a) Complter la dsignation et le symbole de chaque liaison dans le tableau ci-dessous.
b) En se rfrant au tableau ci-dessus, complter le schmacinmatique de la bride hydraulique.
c) Quelle est la fonction du joint torique (3) ?Assurer ltanchit (viter les fuites dhuile).
d) Quel est le rle du ressort (4) ?Rappeler le piston (2) sa position initiale.
e) Comment est assure la liaison encastrement entre lespices (1) et (5) ?
La liaison encastrement est assure par filetage. un filetagesur(5) et un taraudage sur(1) .
Elments de la liaison Dsignation Symbole
(2) / (1) Pivot glissant
(2) / (6) Ponctuelle
(6) / (1+7) Pivot
II Exercice rsolu : BRIDE HYDRAULIQUE
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Chapitre 2
ECHELLE 1 :1 BRIDEHYDRAULIQUE
Nom :
Date :
Numro 00ETABLISSEMENT
1 Vis spciale C35 Acier
10 1 Chape S 235 Acier
9 1 Vis sans tte tton long HC, M6 - 28 NF E 27-183
8 1 Ecrou Hm, M6 NF E 25-401
7 1 Axe levier C35 Acier
1 Levier C35 Acier
5 1 Couvercle S235 Acier
4 1 Ressort 51Cr V 4 Acier 3 1 Joint torique, 22 x 2 EPM Elastomre
2 1 Piston C60 Acier
1 1 Corps S 235 Acier
Rep Nb Dsignation Matire Rfrence
11
6
-
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Dfinition graphique dun produit
Raliser les activits de travaux pratiques du manuel dactivits (activits : 1, 2 et 3).
Le dessin densemble page 58 reprsente un bouton poussoir permettant lutilisateur demettre en marche par impulsion un malaxeur lectrique.
Malaxeur lectrique
Bouton poussoir
1- Mise en situation :
Lappui sur le poussoir(5), provoque la translation des pices (6), (7) et (10) assurant ainsile contact entre la rondelle mtallique (7) et les vis (11) afin de fermer un circuit lectrique
(non reprsent).
2- Fonctionnement :
III Activits de travaux pratiques
IV Exercice rsoudre : BOUTON POUSSOIR
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52
Chapitre 2
12
2 Vis C S, M3 - 6 NF E 25-127
10 1 Vis FB S, M3 - 20 NF E 25-124
9 1 Ressort 51 Cr V 4 Acier
8 2 Borne Cu Pb 1 P Alliage de cuivre
7 1 Rondelle de contact Cu Pb 1 P Alliage de cuivre
Cylindre de pousse PA 6/6 Plastique
5 1 Poussoir PA 6/6 Plastique4 1 Ecrou hexagonal Cu Sn 8 Alliage de cuivre
3 1 Ecrou hexagonal Cu Sn 8 Alliage de cuivre
2 1 Douille Cu Sn 8 Alliage de cuivre
1 1 Corps PA 6/6 Plastique
Rep Nb Dsignation Matire Rfrence
ECHELLE 2 :1
BOUTON POUSSOIRNom :
Date :
Numro 00ETABLISSEMENT
2 Vis sans tte HC, M3 - 7 NF E 27-183
11
6 1
-
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Je retiens lessentiel
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Dfinition graphique dun produit
3- Etude technologique :
Questions Rponses
Si on appui sur le poussoir puis on relche,y-a-t-il encore un passage de courantlectrique ?
..........................................................
..........................................................
Le poussoir(5) et le corps (1) sont enmatire plastique. Justifier ce choix etdonner dautres matriaux qui assure lamme fonction.
..........................................................
..........................................................
Indiquer le nom de la liaison entre le
cylindre de pousse (6) et la douille (2).
..........................................................
..........................................................
Quel est le rle des crous (4) et (3) ?..........................................................
..........................................................
Quel est le rle du ressort (9) ?..........................................................
..........................................................
Quel est le rle de la vis (12) ?..........................................................
..........................................................
La lecture dun dessin densemble ncessite : Un cartouche qui contient lchelle, le titre du produit, la mthode de
disposition des vues, etc.. Une nomenclature qui prcise la liste de tous les lments constituants le
mcanisme. Une ou plusieurs vues qui reprsentent lagencement des blocs de pices
en fonctionnement.
Le dessin densemble est toujours accompagn par un cartouche et une nomenclature.
Le dessin densemble renseigne sur : Le fonctionnement dun mcanisme. Les liaisons entre les diffrentes classes dquivalences cinmatiques. Les formes des diffrentes pices. Les conditions de fonctionnement dun mcanisme.
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Chapitre 2
Dfinition graphique
dun produit
Leon n2 : La cotation fonctionnelle
Objectifs :
A partir dun systme ou dun sous-systme ou dun mcanisme accompagnde son dossier technique :
Lire un dessin densemble.Identifier les conditions fonctionnelles sur un dessin densemble.Dterminer et calculer une cote fonctionnelle.Placer une cote fonctionnelle sur un dessin de dfinition.Reprsenter une pice extraite dun dessin densemble.
Pour garantir le bon fonctionnement dun mcanisme constitu de diffrentes pices, desconditions fonctionnelles doivent tre assures : Jeu, serrage, retrait, dpassementLtablissement dune chane de cotes relative, lune de ces conditions conduit unerduction du cot de fabrication.
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La cotation fonctionnelle
56
Chapitre 2
A- NOTION DE TOLERANCES DIMENSIONNELLE :1- Ncessit des tolrances :
Limprcision invitable des procds de fabrication et des machines utilises font quunepice fabrique ne peut avoir des cotes rigoureusement exactes.Donc il faut tolrerque la cote effectivement ralise soit comprise entre deux valeurs limites,compatibles avec le fonctionnement correct de la pice :Une cote Maximale et une cote minimale.Cette cote est appele une cote tolrance.
2- Elments dune cote tolrance :
Cote nominale : CN.Pour alsage (pice femelle ou contenant)
- Cote maximale : CM = CN + ES.- Cote minimale : Cm = CN + EI.
Pour arbre (pice male ou contenu)- Cote maximale : CM = CN + es.- Cote minimale : Cm = CN + ei.
Intervalle de tolrance : IT = CM Cm.
3- Inscription des tolrances :
4- Application :
Complter le tableau ci-dessous.
+ 0,02
- 0,0534
15
0,1
+ 0,02
- 0,05Ecart Suprieur
CN = 34
CM = 34,02
Cm = 33,95
IT = 0,07
Ecart Infrieur
Cote nominale
Cte CN ES EI es ei Cmax Cmin IT
30
20 0,3 0,4
-0,5 11,7 11,5
0,1
0,3
0,3
20
30
OO
0,1
Cte maximale
Cte minimale
IT
Pice mauvaise
Pice bonne
Pice bonne
Pice mauvaise
-
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Dfinition graphique dun produit
B- COTATION FONCTIONNELLE :
Raliser lactivit de dcouverte du manuel dactivits.
Le dessin densemble page 64 reprsente un tendeur de courroie permettant de tendre unecourroie de transmission de mouvement entre deux poulies.
1- Analyse fonctionnelle :
Recherche des cotes condition pour obtenir le fonctionnement recherch.Le galet (7) doit tourner librement par rapport laxe (4).Cela suppose unjeu JaPour que laxe (4) puisse tre encastr sur le support (3), il faut quil y ait un retrait Jb
2- Vocabulaire et reprsentation graphique :
a) Les cotes conditions (CC) Ja et Jb seront reprsentes par : Un vecteur double traitb) Les surfaces terminales (ST) sont des surfaces qui limitent la cote condition. Chacune deces surfaces sera reprsente par un trait fin perpendiculaire la direction du vecteur cote
condition.c) Les surfaces de liaisons (SL) sont des surfaces de contact entre les picesperpendiculaires la direction du vecteur cote condition. Chacune de ces surfaces serareprsente par un trait fin.
3- Etablissement dune chane de cotes :
a) Dfinition :Une chane de cotes est un ensemble des cotes ncessaires et suffisantes au respect de lacote condition.
b) Mthode de traage dune chane de cotes :Pour une cote condition donne : Ja.- Reprer les surfaces terminales et les surfaces de liaison.- A partir de lorigine du vecteur cote-condition, tracer le premier vecteur relatif la premire
pice jusqu la surface de liaison en contact avec la deuxime pice.- Nommer cette cote fonctionnelle obtenue de la faon suivante.
- A partir de lextrmit du premier vecteur, tracer le deuxime vecteur relatif la deuximepice jusqu la surface de liaison en contact avec une nouvelle pice etc jusqu lextrmit
du vecteur cote condition.
Indice de la cote-condition N de la piceai
I Activit de dcouverte
II Exemple introductif : TENDEUR DE COURROIE
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Chapitre 2
7 1 Galet EN AW-7049 Alliage daluminium
6 1 Coussinet CW453K[Cu Sn 8] Alliage de cuivre
5 1 Coussinet CW453K[Cu Sn 8] Alliage de cuivre
4 1 Axe C35 Acier
3 1 Vis H, M12 - 40 NF E 25-112
2 1 Rondelle plate M 12 U NF E 27-611
1 1 Support C22 Acier
Rep Nb Dsignation Matire Rfrence
ECHELLE 1 :1 TENDEUR DECOURROIE
Nom :
Date :
Numro 00ETABLISSEMENT
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Dfinition graphique dun produit
c) Cotes fonctionnelles :
Il nest possible de coter une piceque si lon connat exactement son
utilisation.Dans notre exemple a4 reprsentela cote fonctionnelle de laxe (4)repondant la cote condition Ja.
Application numrique : calcul de la cote fonctionnelle a4.
Donnes : Ja = 1 a5
= a6
= 5 a7
= 22
JaMax = a4Max a6min a7min a5min
a4Max = JaMax + a6min + a7min + a5min
a4Max = 1,3 + 4,95 + 4,95 + 21,9 = 33,1
Jamin = a4min a6Max a7max a5Max
a4min = Jamin +a6Max + a7max + a5Max
a4min = 0,7 + 5,05 + 5,05 + 22,1 = 32,9
+ 0,3 + 0,05 + 0,1
d) Equations de projection de la cote condition :
Ja = a4 a6 a7 a5
JaMax = a4Max a6min a7min a5min
Jamin = a4min a6Max a7max a5Max
ITJa = ITa4 + ITa5 + ITa6 + ITa7
+ 0,1a4 = 33
-
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Chapitre 2
Vrification de lintervalle de tolranceITJa = ITa4 + Ita5 + Ita6 + Ita70,6 = 0,2 + 0,1 + 0,1 + 0,2
Travail demand :- Tracer sur le dessin ci-contre la chane de
cote relative la cote condition Jb.
- Calculer la cote fonctionnelle b4 sachant que :
Correction :
Jb = b1 - b4
JbMax = b1Max b4min
Jbmin = b1min b4Max
b4min = b1Max JbMax
b4Max = b1min Jbmin
b4min = 15,1 1,5 = 13,6
b4Max = 14,9 1 = 13,9
b4 = 14
Jb = 10+ 0,5
b1 = 15+ 0,1
- 0,1- 0,4
Raliser les activits de travaux pratiques du manuel dactivits (activits : 1, 2 et 3).
- Reporter sur le dessin de dfinition de laxe (4)la cote fonctionnelle dtermine parJb.
III Exercise rsolu : TENDEUR DE COURROIE
IV Activits de travaux pratiques
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Dfinition graphique dun produit
Il ne peut pas y avoir plus qune cote fonctionnelle par pice pour une mme chane.Une chane de cotes doit tre la plus courte possible dite chane minimale et fermesur une cote condition et une seule.Une pice unique peut intervenir dans plusieurs chanes de cotes.
Cote-Condition HORIZONTALE
De gauche droite :- Une origine gauche- Une flche droite
Cote-Condition VERTICALE
De bas en haut :- Une origine en bas- Une flche en haut
Pour une cote condition donne
Reprer les surfaces terminales et de liaison
Coter la premire pice
Coter la nouvelle pice touche
FIN
OUI
NON Lextrmit du dernier vecteurtrac est-elle confondue avec
lextrmit du vecteur cotecondition ?
Je retiens lessentiel
La chane de cotes part de lorigine de la cote condition et se termine lextrmit de lacote condition.
Les cotes fonctionnelles sont positives dans le mme sens que la cote condition etngatives dans le sens contraire.Dtecter les cotes fonctionnelles qui influent sur la cote condition.Une cote condition est ncessairement place entre deux surfaces appartenant deuxpices diffrentes. Elle est reprsente par un vecteur double traits orient de la faonsuivante :
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Chapitre 2
Le dessin ci-dessous reprsente une bobine de relais constitue par :- Bobine (1) - Plaque (2) - Boitier (3) - Vis (4) - Plaque (5) - Ecrou (6)
Ecrire les relations quations reliant la cote condition aux cotes fonctionnelles.
Travail demand :
1) Tracer sur le dessin prcdent les chanes de cotes qui installent les cotes conditions
Ja et Jb .
2) CalculerJamin sachant que :
a2 = a5 = 4 a1 = 50 a3 = 59+ 0,5
0- 0,5 0
+ 0,2
V Exercice rsoudre
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Chapitre 2
Dfinition graphique
dun produit
Leon n3 : Le dessin de dfinition (Rappels)
Objectifs :
A partir dun systme ou dun sous-systme ou dun mcanisme accompagnde son dossier technique :
Lire un dessin densemble.Identifier les conditions fonctionnelles sur un dessin densemble.Dterminer et calculer une cote fonctionnelle.Placer une cote fonctionnelle sur un dessin de dfinition.Reprsenter une pice extraite dun dessin densemble.
Le dessin de dfinition est un moyen de communication entre concepteur (dessinateur)
et ralisateur cahier des charges
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Chapitre 2
Le dessin densemble page 71 reprsente une perforatrice permettant de perforer des feuillespour les mettre dans des classeurs anneaux.
1- Constitution dun dessin de dfinition :
a) Donner les constituants dun dessin de dfinition.
Le dessin de dfinition est constitu :* dun ensemble de vues.* dun cartouche.
Ceux-ci sont donns sur un format normalis.
Le dessin de dfinition
IExemple introductif : PERFORATRICE
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Dfinition graphique dun produit
9 2 Goupille de positionnement Stubs Acier
8 1 Vis C HC, M6 - 22
7 1 Bouton PF 21 Plastique
6 1 Poinon C60 Acier
5 1 Rondelle plate M 6 U NF E 27-611
4 1 Anneau lastique pour arbre, 6 x 1,5 NF E 22-163
3 1 Ressort 51 Cr V4 Acier
2 1 Corps S235 Acier
1 1 Socle S235 Acier
Rep Nb Dsignation Matire Rfrence
ECHELLE 1 :1
PERFORATRICENom :
Date :
Numro 00ETABLISSEMENT
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Chapitre 2
2- Conventions de reprsentation :
a) Principe de la projection orthogonale
b) Mthode des volumes lmentaires :La reprsentation de volumes complexes est ralise par addition ou soustraction de volumeslmentaires dont les limites sont des surfaces que lon sait reprsenter sous une directiondobservation quelconque. La dmarche prfrer est la soustraction de volumes. Cettemthode se rapproche de la faon dont sera usine la pice.
Lobservateur se place perpendiculairement lune des faces de lobjet dfinir. Laface observe est ensuite projete etdessine dans un plan de projection
parallle cette face et situ en arrire delobjet. La vue, plane, dessine obtenueest une projection orthogonale de lobjet.
Direction dobservation normale
au plan de projection
ProjetantesPlan de projection
Reprsentation orthographique
A B D F H M O P
P = A B + D + F + H + M + O{ }
9090
-
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Dfinition graphique dun produit
Reprsentation en perspective
Etape 1 Etape 2 Etape 3
Reprsentation en projection orthogonale
Reprsentation en perspective
Etape 4 Etape 5 Etape 6
Reprsentation en projection orthogonale
C = A-B
L = G-H N = L-M P = N-O
E = C-D G = E-F
A
L N
MO
N
P
LHG
C
B
C
E
D
F
G
E
-
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Chapitre 2
c) Correspondance des vues
Vue de face/vue de droite :Un point reprsent sur la vue deface se retrouve sur la vue dedroite sur une mme horizontale.
Vue de face/vue de dessous :Un point reprsent sur la vue deface se retrouve sur la vue dedessous sur une mme verticale.
Vue de droite/vue de dessous :Un point reprsent sur la vue dedroite se retrouve sur la vue dedessous par lintermdiaire de lacharnire (rotation de 90).
d) Sections :Les sections reprsentent la partie de la picesitue dans le plan scant choisi pour montrer undtail de forme situ dans ce plan.On distingue :
Les sections sortiesdessines en trait continu fort lextrieur dela vue.
Les sections rabattuesdessines en trait continu fin sur la vue elle mme.
Charnire
Plan scant B
Plans scants
Sectionsortie
Sectionrabattue
Sectionsortie
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Dfinition graphique dun produit
3- Dessin de dfinition du corps (2) :
2 1 Corps S235 Acier
Rep Nb Dsignation Matire Rfrence
ECHELLE 1,5 :1
PERFORATRICENom :
Date :
Numro 00ETABLISSEMENT
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Chapitre 2
On donne ci-dessous le dessin de dfinition de laxe (2) dfini par :- vues de face et de dessus incompltes.
- vue de droite complte.
Travail demand :En se rfrant au dessin densemble du poussoir pour capteur de position de porte(Voir manuel dactivit).- Complter la reprsentation de laxe (2) par une :
Vue de face coupe A-A.Vue de dessus (sans dtails cachs).Section sortie B-B.
- Coter les surfaces fonctionnelles.
2 1 Tige C22 Acier
Rep Nb Dsignation Matire Rfrence
ECHELLE 1 :1POUSSOIR POUR CAPTEUR
DE POSITION DE PORTE
Nom :
Date :
Numro 00ETABLISSEMENT
II Exercice rsolu : POUSSOIR POUR CAPTEUR DE POSITION DE PORTE
-
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Dfinition graphique dun produit
2 1 Tige C22 Acier
Rep Nb Dsignation Matire Rfrence
Correction
ECHELLE 1 :1
POUSSOIR POUR CAPTEURDE POSITION DE PORTE
Nom :
Date :
Numro 00ETABLISSEMENT
12
8
10
-
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Chapitre 2
Raliser les activits de travaux pratiques du manuel dactivits (activits : 1, 2 et 3).
Je retiens lessentiel
Pour la reprsentation en perspective :Llaboration du dessin dune pice seffectue par lintermdiaire doprations boolennesappliques aux volumes lmentaires : la soustraction, laddition et quelquefoislintersection.
Pour la projection orthogonale :* Chaque volume lmentaire doit tre reprsent simultanment sur toutes les vues.* Il ny a aucun intrt couper les formes pleines par un plan suivant leurs longueurs .* Les hachures sont traces en trait continu fin et de prfrence inclines 45.* Les hachures ne traversentjamais un trait fort.* Les hachures ne sarrtentjamais sur un trait interrompu.* La dfinition dune pice partir dun dessin densemble est amen :
- Choisir les vues ncessaires et suffisantes pour la dcrire entirement.- Complter les dtails non dfinis sur le dessin densemble.- Inscrire la cotation fonctionnelle.
III Activits de travaux pratiques
-
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Dfinition graphique dun produit
ECHELLE 1 :1 VERIN DOUBLEEFFET
Nom :
Date :
Numro 00ETABLISSEMENT
IV Exercice rsoudre : VERIN DOUBLE EFFET
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Chapitre 2
14 2 Joint torique, 36 x 3
13 1 Cylindre UP Plastique
12 4 Rondelle W8 NF E 25-515
11 4 Ecrou Hm, M8 NF E 25-401
10 4 Tirant C 22 Acier
9 1 Bague CW453K [Cu Sn 8] Alliage de cuivre
8 1 Fond ouvert EN AB-Al Si 10 Mg Alliage daluminium
7 1 Joint torique, 14 x 2
6 2 Joint torique, 16 x 2
5 1 Tige de piston X 30 Cr 13 Acier
4 1 Rondelle plate M 6 U S 250 P.S.M
3 1 Vis C HC, M6 - 14 NF E 27-611
2 1 Piston EN AB-Al Si 10 Mg Alliage daluminium
1 1 Fond ferm SEN AB-Al Si 10 Mg35 Alliage daluminium
Rep Nb Dsignation Matire Rfrence
ECHELLE 1 :1VERIN DOUBLE
EFFET
Nom :
Date :
Numro 00ETABLISSEMENT
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Dfinition graphique dun produit
Travail demand :En se rfrant au dessin densemble du vrin double effet (voir page prcdente).- Complter la reprsentation du fond ferm (1) par une :
Vue de face coupe A-A.
Vue de gauche coupe B-B.Section sortie C-C.- Inscrire les cotes des surfaces fonctionnelles
1 1 Fond ferm EN AB-Al Si 10 MC22 Alliage dalluminium
Rep Nb Dsignation Matire Rfrence
ECHELLE 1 :1VERIN DOUBLE
EFFET
Nom :
Date :
Numro 00ETABLISSEMENT
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Chapitre 2
Savoir plus
Intersections des deux surfaces
Intersection cylindre-cylindre Intersection cylindre-plan
axes plan oblique ( = 45)
axes // plan oblique ( = 60)
axes orthogonaux Plans // laxe du cylindre
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Chapitre 3
Comportement des
matriaux
Leon : Traction simple
Objectifs :
A partir dun systme ou dun sous-systme ou dun mcanisme accompagnde son dossier technique :
Dcouvrir certaines caractristiques mcaniques des matriaux.Etudier la rsistance dun composant sollicit la traction simple.
Lessai de traction sur une pice cylindrique, longue par rapport sa section permet,
lui seul, de dfinir les caractristiques mcaniques courantes des matriaux.
-
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Chapitre 3
78
Traction simple
Le systme ci-contre reprsente un palanlectrique utilis pour la manutention descharges (soulever des tuyaux).
Aprs avoir observ la figure ci-contre dupalan, placer les actions extrieures (le poidsdes pices tant ngligs sauf celui du tuyau)sur les systmes isols suivants :
* Poulie + cbles
A quel type de sollicitation le cble est soumis ?Traction simple
Afin dassurer le maximum de scurit lors de la manutention des tuyaux quel diamtre etquel matriau faut-il choisir pour raliser le cble ?
La rponse nous sera fournie par la leon suivante.
* Cble
Indiquer par une croix le type de dformation du cble :
- Allongement
- Raccourcissement
X
1- Dfinition : Une pice longue par rapport sa section estsollicite la traction simple lorsquelle estsoumise deux forces gales et opposes
I Exemple introductif
II Traction simple
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Comportement des matriaux
79
portes par la ligne moyenne qui tendent lallonger.Ligne moyenne : Lieu des centres de gravit de toutes les sections droites.
2- Essai de traction :
La figure ci-dessous reprsente une machine dessai de traction.
Pour que les essais de traction soient comparables, les prouvettes essayes devaient tre
longues par rapport leur section telle que
2-1- Principe :
On applique progressivement une prouvette cylindrique un effort de traction croissant, afindtudier son allongement L.Pour lessai de traction, on utilise gnralement le type dprouvette reprsent ci-dessus.Lindicateur de charge et le comparateur cadran permettent de connatre respectivementleffort appliqu sur lprouvette et la variation de sa longueur.
Comparateur
Indicateur de charge
Mors suprieur
Mors infrieur
Cylindre de pression
Manivelle
Eprouvette
S0
L0
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Chapitre 3
80
2-2- Rsultats obtenus (prouvette en acier doux) :
2-3- Interprtation de lessai :
Fe : Charge la limite lastique
Fr : Charge la rupture.
La courbe obtenue F = f (l) est appele courbe de traction, elle fait apparatre deux zones
(pour les mtaux) :Zone OA : Lprouvette a une dformation lastique. Lallongement l estproportionnel leffort appliqu. Ds que la charge est supprime, lprouvettereprend sa longueur initiale L0.
Zone AC : Lprouvette a une dformation plastique permanente, lallongement nestplus proportionnel leffort appliqu. Lorsque la charge est supprime, lprouvette nereprend pas sa longueur initiale L0.
- De A B : Lprouvette sallonge et reste cylindrique.- De B C : Lallongement continue de crotre avec un effort moins important.
A partir du point B, il apparat un tranglement, ou striction qui saccentuejusqu' la rupture.
-
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Comportement des matriaux
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3- Caractristiques mcaniques :
4- Notion de contrainte :
Limite lastique :
Allongement pour cent :
Rsistance la rupture :
Lallongement pour cent A% est compris entre 0 et 30 ( pour les mtaux ).Plus A est grand, plus le matriau est ductile : apte lallongement (cuivre, aluminium,acier doux).Plus A est petit, plus le matriau est fragile (fonte ).
Soit S une section droite coupanttransversalement la poutre en deuxtronons (1) et (2).
Pour maintenir lquilibre du tronon (1), sollicit
par leffort , appliquons tous les lments de
la section S des forces normales cette
section et qui remplacent laction exerce par le
tronon (2). La rsultante est
videmment directement oppose .
R = .ds
F
F(
Re = Fe en (N) : effort la limite lastiqueSo en (mm2) : section initiale de lprouvette
Re en (N/mm2) : limite lastique{FeSo
Rr =Fr en (N) : effort de rupture
So en (mm2) : section initiale de lprouvette
Rr en (N/mm2) : rsistance la rupture{FrSo
A% = Lu : longueur ultime aprs ruptureLo : longueur initiale{Lu - LoLo 100X
.ds)
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Chapitre 3
82
Par dfinition, on appelle (sigma) le vecteur contrainte. On admettra que les contraintes
en chaque petite surface lmentaire sont identiques (constantes).
soit R = ds = .S
Or ;Donc
FS
=
R
F=
FS
=
F
Rpe Rpe = Resavec :
5- Condition de rsistance :
6- Relation contrainte / dformation longitudinale :
Pour des raisons de scurit (limiter ltude dans la zone lastique : pour que la pice restefonctionnelle malgr sa dformation), la contrainte normale de la pice doit rester infrieure la rsistance pratique lextension Rpe.
Dans la zone lastique OA, les expriences montrent que la contrainte est
proportionnelle lallongement unitaire soit
Avec E : module dlasticit longitudinal (ou module dYOUNG) en (N / mm2)
= FSol
Lo
= E cest la loi de Hooke avec
Exemples : caractristiques mcaniques de quelques mtaux
=
=
E
lLo
lLo
Mtaux Rr (Mpa)(N/mm2)
Re (Mpa)(N/mm2)
E (Mpa)(N/mm2)
A%
Aciers (E 360) 670 360 2 x 105 20
Aciers faiblement allis (17 Cr Ni Mo 61) 1130 880 2 x 105 9
Alliages daluminium (Al Si 12) 170 100 72 x 103 3 8
Alliages de cuivre : Laiton (Cu Zn 15) 400 8 x 104 40
en (N)S en (mm2)
en (N/mm2){
Re : Limite lastiques : Coefficient de scurit (2 s 10){
-
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Comportement des matriaux
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Reprenons lexemple introductif Palan lectrique . Le cble en acier, de diamtre d
est sollicit la traction sous leffet dune force .
tel que
1) Calculer la charge maximale qui peut tre souleve
en toute scurit par ce cble. Sachant que : d = 20 mm,
Re = 800 N/mm2. On adopte un coefficient de scurit s = 6.
On applique la condition de rsistance la traction :
2) En dduire la tension de chaque lingue pour
un angle =60.
Lanneau est en quilibre sous laction des trois forces :
3) Llingue est en acier, calculer son diamtre d1 pour quil rsiste en toute scurit la traction.On applique la condition de rsistance la traction :
4) La longueur initiale de llingue L0 = 2 m et son module dYOUNG E = 200000 N/mm2.
N
P2
P
N
=
F
F
F
P
0+ + = .
y
III Exercice rsolu
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Chapitre 3
84
Calculer son allongement l.On applique la loi de HOOKE :
Une pice ni trop longue ni trop courte est sollicite lacompression simple lorsquelle est soumise deux forces galeset opposes portes par la ligne moyenne qui tendent la raccourcir.
Raliser les activits de travaux pratiques (1, 2 et 3) du manuel dactivits.
Exercice N1 : PRESSE HYDRAULIQUELa figure ci-contre reprsente une presse hydraulique utilise pour divers travaux datelier.Lhuile arrive sous pression et agit sur le piston avec une force maximale
La tige du piston est sollicite la compression. Elle est constitue
par un cylindre creux de diamtre extrieurD = 50 mm et de longueurL0 = 300 mm en acier
de limite lastique Re = 400 N/mm2, de module dYOUNGE = 2.105 N/mm2. On adoptera un
coefficient de scurit s = 3.
= 6.104 N.
1- Dfinition :
2- Contrainte :
3- Condition de rsistance :
FMaxi
F
Avec Rpc : rsistance pratique la compression Rpc {
FS
=
en (N)S en (mm2)
en (N/mm2)Avec < 0
IV Compression simple
V Activits pratiques
VI Exercices rsoudre
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Comportement des matriaux
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1) Calculer le diamtre intrieur maximald max de la tige du piston.
2) Calculer le raccourcissement l de latige du piston.
3) Au cours dune opration de la presse, quel type de sollicitation les colonnessont-elles soumises ?
4) Calculer la contrainte normaledans une section de la colonne,sachant quelle est de sectioncylindrique pleine de diamtred = 20 mm.
a) Pendant la descente du bras de manuvre (15+16) sous leffort exerc par loprateur, labiellette (14) est sollicite la traction.Vrifier la rsistance de la biellette sachant quelle est soumise une force
Elle est en acier de rsistance la rupture Rp = 50 N/mm2 et de section rectangulaire a.b(a = 12 mm ; b = 8 mm).
Exercice N2 : CRIC HYDRAULIQUE
1- Description :
Le dessin densemble page 93 reprsente un cric hydraulique utilis pour soulever une voitureen vue de changer une roue.Il se compose essentiellement dune embase (7) et dun cylindre tlescopique comprenant latige dapproche (1).Le levage de la charge est assur par lintermdiaire du bras de manuvre (15+16). Ce bras,maintenu par la biellette (14), actionne le piston (9).Le mouvement dhuile est rgul par lesbilles. Le retour en position basse est obtenu par un appui prolong sur le levier(15+16).
2- Travail demand :
F = 2000 N.
-
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Chapitre 3
86
b) Le piston (9) est sollicit la compression sous un effort
Calculer son diamtre D pour quil rsiste en toute scurit sachant quil est en acier de limite
lastique Re = 90 N/mm2 et on adopte un coefficient de scurit s = 3.
c) Aprs avoir tudi le fonctionnement du cric hydraulique. Pendant la descente de la
manette de manuvre (15+16), placer les actions extrieures sur les pices isoles (poids
nglig) et remplir le tableau ci-dessous.
F1 = 4500 N.
Pices isoles Bilans des forces Sollicitations
Tige (1)
Biellette (14)
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Comportement des matriaux
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ECHELLE 1 :1CRIC
HYDRAULIQUE
Nom :
Date :
Numro 00ETABLISSEMENT
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Comportement des matriaux
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Une pice longue par rapport sa section estsollicite la traction simple lorsquelle est
soumise deux forces gales et opposes portespar la ligne moyenne qui tendent lallonger.
Une pice ni trop longue ni trop courte est sollicite lacompression simple lorsquelle est soumise deux forcesgales et opposes portes par la ligne moyenne qui tendent la raccourcir
Limite lastique : (Rsistance lastique)
Rsistance la rupture :
Allongement pour cent :
Contrainte Normale :
Condition de rsistance :
Relation contrainte / dformation longitudinale :
Cest la loi de Hooke avec = lLo
E : module dlasticit longitudinal (ou module d YOUNG) en (N/mm2)
Fe en (N) : effort la limite lastiqueSo en (mm2) : section initale de lprouvetteRe en (N/mm2) : limite lastique
0
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Chapitre 4
Les fonctions logiques
universelles
Leon n1 : Rappel sur les fonctions
logiques de base
Objectifs :
A partir dun systme ou dun sous systme ou dun mcanisme accompagnde son dossier technique :
Identifier les fonctions logiques universelles sur un schma structurel de lapartie commande dun systme technique.Reprsenter un logigramme.Simuler des fonctions logiques.Distinguer le type de circuit intgr logique TTL ou CMOS
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Chapitre 4
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Rappel sur les fonctionslogiques de base
1- Activit de dcouverte :
2- Fonction logique - porte logique :
Raliser lactivit de dcouverte du manuel dactivits.
Une fonction logique ralise une opration partir dune ou plusieurs variables logiques.Les variables logiques utilises pour la fonction sont appeles variables logiques dentre.La variable logique, rsultat de la fonction, est appele variable logique de sortie.
Une porte logique est le composant lectronique ou la partie de celui-ci qui permet la ralisation
pratique de la fonction logique.Symbole dune porte logique :
S1 et S2 sont les variables logiques dentre.H est la variable logique de sortie.
Portelogique
S1
S2H
1- Fonction logique OUI (Fonction galit) :
Table de vrit Schma contacts
Equation logique
H = S
Symboles
Europen
S H
0 0
1 1
Amricain
1
S
H
I Mise en situation
II Fonctions logiques de base
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Les fonctions logiques universelles
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2- Fonction logique NON (Fonction ngation ou fonction PAS) :
3- Fonction logique ET (Fonction AND) :
Table de vrit Schma contacts
Equation logique
H = S
Symboles
Europen
Table de vrit Schma contacts
Equation logique
H = S1 . S2
Symboles
Europen
S2 S1 H
0 0 0
0 1 0
1 1 1
1 0 0
Amricain
Amricain
1
S H
0 1
1 0 S
H
&
S1
S2
H
-
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Chapitre 4
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4- Fonction logique OU (Fonction OR) :
Table de vrit Schma contacts
Equation logique
H = S1 + S2
Symboles
Europen
S2 S1 H
0 0 0
0 1 1
1 1 1
1 0 1
Amricain
1
S1 S2
H
Dans les circuits numriques et logiques, les grandeurs logiques possdent deux tats :0 ou 1.lectriquement, ces deux niveaux sont affects des tensions :
- Tension basse : VL ( low ) correspond au niveau logique 0.- Tension haute : VH ( high ) correspond au niveau logique 1.
En logique de type T.T.L. ( Transistor Transistor Logique )
Il faudra connecter les circuits intgrs (C.I.) comme suit :- Alimentation des C.I. : VCC = 5V , Gnd = 0 V ; on aura alors VL < 0,8 V et VH > 2,4 V.
Pratiquement : * lorsque V est comprise entre 0 et 0,8V on lui attribue 0 logique.* lorsque V est comprise entre 2,4V et 5V on lui attribue 1 logique.
- Exemple des circuits intgrs T.T.L. : Srie 74xxEn logique de type CMOS ( Complementary Metal Oxyde SemiConductor )
Il faudra connecter les circuits intgrs (C.I.) comme suit :- Alimentation des C.I. 3 V < VDD < 15V ; Gnd = 0 V.
On aura alors VL = 0 V et VH = VDD.- Exemple des circuits intgrs CMOS : Srie 40xx.
III Technologie des circuits logiques
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Les fonctions logiques universelles
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Raliser les activits pratiques du manuel dactivits.
1- Exercice rsolu :
Description :La lumire intrieur dun vhicule E sclaire si une des deux portes est ouverte (CapteurSdet Sg coupure de circuit) ou si linterrupteur du plafonnierSp est appuy.On donne ci-dessous le logigramme correspondant E :
On demande de :a) Identifier les portes logiques.
2 portes logiques NON et 2 portes logiques OU.b) Donner lquation logique de la sortie E.
E = Sd + Sg + Sp
c) Reprsenter le schma contacts de E.
d) Complter le schma de ralisation lectronique en utilisant les circuits intgrs T.T.L.
7404 et 7432.
IV Activits pratiques
V Exercices dapplications
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Je retiens lessentiel
Chapitre 4
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2- Exercice rsoudre :
Le fonctionnement dun moteur M dpend de ltat logique de trois variables dentre S1, S2et S3. On donne, ci-dessous, le logigramme de M :
On demande de :a) Donner lquation logique de M.
b) Reprsenter le schma contacts de M.c) Complter la table de vrit suivante en fonction des tats logiques de S1, S2 et S3 :
d) Comparer la colonne M avec S2. (S1 + S3).e) En dduire lquation simplifie de M.f) Reprsenter le nouveau logigramme.
S3 S2 S1 S2 S2. S1 S2. S3 M S1 + S3 S2.(S1 + S3)
0 0 00 0 10 1 00 1 11 0 0
1 0 11 1 01 1 1
?
Les fonctions logiques de bases sont ralises par les oprateurs logiques, au nombre dequatre, suivants :- La fonction logique OUI H = S
- La fonction logique NON H = S
- La fonction logique ET H = S1 . S2
- La fonction logique OU H = S1 + S2 1
&
1
1
-
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Chapitre 4
Les fonctions logiques
universelles
Leon n2 : Les fonctions logiques
universelles
Objectifs :
A partir dun systme ou dun sous systme ou dun mcanisme accompagnde son dossier technique :
Identifier les fonctions logiques universelles sur un schma structurel de lapartie commande dun systme technique.Reprsenter un logigramme.Simuler des fonctions logiques.Distinguer le type de circuit intgr logique TTL ou CMOS
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Chapitre 4
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Les fonctions logiquesuniverselles
Raliser lactivit de dcouverte du manuel dactivit.
On donne ci-dessous le logigramme du d lectronique :
Le joueur slectionne une combinaison sur les variables dentre S1, S2 et S3 puis il voit lersultat de la slection au bloc de commande en vue dobtenir les combinaisons suivantes :
7 Leds H1, H2, H3, H4, H5,H6 et H7 disposes sur un carr.3 interrupteurs S1,S2 et S3 utiliss comme variables dentre.Un bloc logique de commande qui fait lobjet de notre tude.
1- Activit de dcouverte :
2- Exemple introductif : D lectronique
a) Prsentation : Le D lectronique comporte :
Variables S3 S2 S1
Combinaisons 000 ou 111 001 010 011 100 101 110
Sorties
I Mise en situation
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Les fonctions logiques universelles
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H2 = H6 = ( S1 + S2 ). S3H3 = H5 = S3.S2.S1H4 = ( S3 + S2 ).S1H1 = H7 = S2.( S3 + S1 ) + S3.( S2 + S1 )On se propose de trouver les quations complmentaires de H1, H2, H3, H4, H5, H6 et H7.
b) Les quations logiques des sorties sont :
Le complment dune somme logique est gal au produit logique des termes complmentsde cette somme.
On peut le dmontrer laide de la table de vrit suivante :
On peut le dmontrer laide de la table de vrit suivante :
Le rsultat peut tre vrifi sur un simulateur, en cblant la fois ( S1 . S2 ) et ( S1 + S2 )
Le rsultat peut tre vrifi sur un simulateur, en cblant la fois ( S1 + S2 ) et ( S1 . S2 )
1er Thorme :
Le complment dun produit logique est gal la somme logique des termes complmentsde ce produit.
2me Thorme :
S1 + S2 = S1 . S2
S1 . S2 = S1 + S2
S1 S2 S1 S2 S1 + S2 S1 . S2
0 0 1 1 1 1
0 1 1 0 0 0
1 0 0 1 0 0
1 1 0 0 0 0
S1 S2 S1 S2 S1 . S2 S1 + S2
0 0 1 1 1 10 1 1 0 1 11 0 0 1 1 11 1 0 0 0 0
=
=
II Thormes de DEMORGAN
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Chapitre 4
100
La fonction est dite universelle, en ce sens qu'elle permet d'obtenir toutes les autres fonctions.Voici deux exemples.
NB : Cette fonction met en vidence le premier thorme de Demorgan.
La sortie dune fonction NOR est ltat logique 1 si, et seulement s