L’ingénierie créative pour un enseignement de qualité

SECONDES CIT / SI BACCALAUREATS SSI / STI2D

CPGE

ANALYSE FONCTIONNELLE ET STRUCTURELLE DES SYSTEMES

ENERGIE & ENVIRONNEMENT AUTOMATISMES

SYSTEMES NUMERIQUES ELECTRONIQUE

MAINTENANCE INDUSTRIELLE ASCENSORISTE

MAINTENANCE AUTOMOBILE

ROBOTIQUE

PA

NN

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VI

Enseignement Général & Technologique Classes Préparatoires aux Grandes Ecoles

PTSI/PT – PCSI/PSI - TSI

Système avec logiciel de mesures et d’analyses en réseau

L’ingénierie créative pour un enseignement de qualité

Le Panneau Solaire Asservi (PSA) est issu d'une application industrielle utilisée sur les camping-cars pour

recharger les batteries. La production d'énergie électrique est optimisée en suivant la trajectoire du soleil

tout au long de la journée à l’aide d’une horloge.

Le système didactique, en situation de fonctionnement, est composé de la partie commande réelle (panneau

solaire SUNPOWER PHENIX automatique ALDEN) permettant de positionner un panneau photovoltaïque en

élévation et en azimut. Il s'agit d'un véritable système asservi à deux axes, du domaine des énergies

renouvelables avec pilotage par un Automate Programmable Industriel

Ce système est idéal pour l'enseignement des sciences industrielles pour l'Ingénieur en Classes

Préparatoires aux Grandes Ecoles.

Le Panneau Solaire Asservi se compose :

� D'une chaîne d'énergie à deux axes asservis avec

� un socle support de deux motoréducteurs à trains

planétaires associés à deux réducteurs roues et vis sans fin

assurant le déplacement en élévation et en azimut du

panneau

� une alimentation stabilisée 12V continu associée à deux pont

en H pour distribuer l'énergie,

� D'une chaîne d'information avec :

� un bloc de capteurs composé de 2 ponts diviseurs de

tension comprenant chacun 2 photorésistances permettant

de détecter la position du soleil et d'assurer la boucle de

retour de l'asservissement ainsi qu'une photopile pour

détecter la luminosité (jour/nuit et couvert/ensoleillé),

� deux codeurs à effet hall montés à l'arrière des

motorisations pour le contrôle de leurs positions,

� quatre capteurs fin de course montés sur les deux axes

(azimut et élévation),

� d'un automate programmable industriel pour le traitement

de l'information avec communication par une interface

homme/machine intégrée.

Le pupitre du panneau solaire asservi intègre un

motoréducteur seul afin d'identifier ses

paramètres.

L'ensemble est fourni avec un banc d'étude

permettant de définir la caractéristique du bloc

capteur et une interface d'acquisition de données

avec le logiciel associé.

Deux déclinaisons permettant d'approfondir les

études énergétiques de la chaîne d'action et

l'étude structurelle du motoréducteur associé au

réducteur roue et vis sans fin.

Banc d'étude du bloc capteur

Complément :

Réducteurs en mallette

Complément :

Banc d'étude de la chaîne d'action

Logiciel d'acquisition

et de traitement des données

L’ingénierie créative pour un enseignement de qualité

Le PANNEAU SOLAIRE ASSERVI permet d’aborder la quasi totalité des compétences et des connaissances des nouveaux

programmes. En particulier :

Capacité PCSI-PSI/PTSI-PT/TSI couverte par un TP Connaissances PSA

A1 – Identifier les exigences Diagramme SysML des exigences et cas d’utilisation �

A3 – Appréhender les analyses fonctionnelles et structurelles Architecture fonctionnelle et structurelle Chaine d’énergie et d’informations Diagramme de séquence, d’états

�

A4 – Caractériser les écarts (pas PTSI-PT) Caractériser les écarts Interprétation des écarts obtenus �

B2 – Proposer un modèle

Construire un modèle multiphysique Linéarisation autour d’un point de fonctionnement Modèle de comportement Liaisons mécaniques Actions mécaniques Systèmes linéaire discrets (PTSI-PT)

�

B3 – Valider un modèle Point de fonctionnement Non linéarité �

C3 – Procéder à la mise en œuvre d’une démarche de résolution numérique Choix des paramètres de résolution Choix des grandeurs à simuler Variabilité

�

D1 – S’approprier le fonctionnement d’un système pluritechnologique Chaine d’énergie et d’information �

D2 – Proposer et justifier un protocole expérimental

Modèle de comportement Protocole expérimentaux Chaine d’acquisition Filtrage Echantillonnage Quantification

�

D3 – Mettre en œuvre le protocole expérimental

Chaîne d’acquisition Fréquence d’échantillonnage Réversibilité chaine de transmission Routine, procédure, systèmes logiques à évènements discrets (intégration numérique en Python) Traitement de l’information (TSI)

�

E – Concevoir (TSI, PSI) F – Réaliser (PSTI)

Système logique à évènements discrets (modifier un programme existant) �

Modélisation 3D sous SolidWorks

Représentation chaîne d'énergie – chaîne d'information

Le PANNEAU SOLAIRE ASSERVI est livré avec un module client/serveur qui permet de réaliser du pilotage et de l’acquisition

à distance sur plusieurs postes informatiques. Ceci permet entre autre des activités en îlots ou des projets ainsi que de

dupliquer facilement des travaux pratiques.

Aéroparc Saint Mart in- ZAC Saint Mart in du Touch 12, Rue Caulet - 31300 TOULOUSE. Tél : + 33 (0)5 62 88 72 72 – Fax : + 33(0)5 62 88 72 79 Site internet : www.dmseducat ion.com E-mail : info@dmseducat ion.com Z720045-C-A4

Le système à enseigner PANNEAU SOLAIRE ASSERVI c'est :

� Un dossier technique avec une contextualisation précise de la problématique médicale, une

comparaison aux systèmes existants, le cahier des charges, la description de l’architecture du système,

des modélisations mécaniques et de commande, des modèles de simulation et les caractéristiques

propres à la didactisation.

� Un dossier pédagogique complet, avec des tableaux récapitulatifs des TP par séquences, un ensemble

de fiches TP génériques et des Travaux Pratiques complètement développés et corrigés tous utilisables

en ilots.

� Un dossier ressources contenant des ressources pédagogiques destinées à l'élaboration des fiches de

formalisation et des ressources technologiques, présentant des informations complémentaires

susceptibles d'enrichir la culture scientifique et technologique des étudiants.

Domaine du modèle

Client

Mesurer

Domaine du laboratoire

Domaine industriel Simuler

Com

pare

r le

s ré

sulta

ts

Valider le protocole

Valider le modèle

Simuler l'environnement

Comparer et Valider le produit

Modéliser

Comparer et Valider le modèle