Examens corriges

Tronçonneuse Automatique : Correction et Travaux Dirigés de S.I.

Présentation du document de correction

Ce document pédagogique propose la correction détaillée d'une étude de système et de plusieurs travaux dirigés (TD) consacrés à la tronçonneuse automatique. Destiné aux élèves de la classe de 2ème Sciences et Technologies Électriques (2STE), il permet d'aborder de manière concrète l'automatisation, la programmation de microcontrôleurs et l'analyse fonctionnelle au sein du Lycée Technique Mohammedia, sous la direction de Pr. MAHBAB.

Structure et contenu principal

Le document est divisé en plusieurs parties distinctes, couvrant à la fois l'analyse globale du système automatisé, l'exploitation de la chaîne d'information, les organigrammes et les programmes associés, ainsi que des exercices pratiques de type TD.

La première partie s'articule autour de l'analyse fonctionnelle globale et structurelle du système de tronçonnage de barres en aluminium. On y retrouve l'identification de la fonction globale, l'examen des énergies mises en œuvre, ainsi que le rôle des différents capteurs (tels que S2 pour la longueur et S3 pour le serrage) et actionneurs (moteurs et vérins).

L'étude se poursuit avec l'analyse de la chaîne d'acquisition, l'élaboration du GRAFCET du point de vue système, de la partie commande et de la partie opérative. La mise en œuvre logicielle est également détaillée à travers des organigrammes et des programmes écrits pour microcontrôleur PIC (notamment le PIC 16F84), décrivant précisément les séquences d'initialisation, de positionnement de la barre, de serrage, de coupe et d'incrémentation du compteur de pièces.

Enfin, le document intègre quatre travaux dirigés (TD) ciblant des applications complémentaires :

  • TD n°1 : Commande d'un chariot (incluant la gestion de temporisations et les organigrammes associés).
  • TD n°2 : Commande d'un chariot avec des cycles de positionnement intermédiaires.
  • TD n°3 : Tri de caisses (gestion de poussoirs multiples pour petites et grandes caisses).
  • TD n°4 : Commande simultanée de deux chariots.

Méthodes d'étude et exploitation pédagogique

Ce fichier de correction constitue un support de révision et d'entraînement pertinent pour les élèves en sciences de l'ingénieur. Il est conseillé d'aborder chaque exercice ou étude de cas en cherchant d'abord à comprendre le cahier des charges fonctionnel avant d'analyser la traduction graphique (GRAFCET) et textuelle (programme assembleur ou organigramme).

L'étude comparative entre le comportement de la partie opérative et les instructions programmées au niveau du microcontrôleur permet de lier la théorie de l'automatique à sa réalisation pratique dans les systèmes industriels automatisés.

Questions fréquentes

Quel est le système principal étudié dans ce document ?

Le document étudie principalement une tronçonneuse automatique utilisée pour découper des barres d'aluminium en forme de profilé en U, ainsi que divers systèmes de chariots et de tri de caisses dans les travaux dirigés.

À quel niveau d'études ce support s'adresse-t-il ?

Il est spécifiquement conçu pour les classes de 2ème année du cycle secondaire qualifiant, option Sciences et Technologies Électriques (2STE).

Quels types de langages ou d'outils de programmation sont abordés ?

Le document aborde la programmation à travers des organigrammes logiques et du code assembleur adapté aux microcontrôleurs de type PIC, ainsi que la représentation graphique par GRAFCET (du point de vue système, partie opérative et partie commande).

Testez vos connaissances

Question 1

Quelle est la fonction globale principale du système de la tronçonneuse automatique ?

  1. Serrer et maintenir les barres en acier
  2. Tronçonner des barres d'aluminium en forme de profilé en U
  3. Trier des caisses selon leur taille
  4. Transporter des charges lourdes à l'aide de deux chariots

Réponse correcte : Tronçonner des barres d'aluminium en forme de profilé en U

Explication : La fonction globale (FG) identifiée dans l'analyse fonctionnelle globale du système est explicitement de découper des barres d'aluminium en forme de profilé en U.

Question 2

Quel rôle joue le capteur S3 dans le système de la tronçonneuse ?

  1. Détecter la présence de la barre
  2. Contrôler la longueur à tronçonner
  3. Contrôler le serrage de la barre
  4. Détecter la fin du tronçonnage

Réponse correcte : Contrôler le serrage de la barre

Explication : L'analyse fonctionnelle indique clairement que le capteur S3 a pour rôle de contrôler le serrage de la barre, tandis que S2 contrôle la longueur et S5 détecte la présence.

Question 3

Quel composant est utilisé dans la partie commande pour exécuter le programme de contrôle du système ?

  1. Un automate programmable industriel de type Siemens
  2. Un microcontrôleur PIC 16F84
  3. Un amplificateur opérationnel
  4. Un relais statique de puissance

Réponse correcte : Un microcontrôleur PIC 16F84

Explication : La partie commande mentionnée dans les constituants de la partie commande est basée sur un microcontrôleur PIC 16F84.

Question 4

Combien de morceaux de barres le cycle de production automatique doit-il générer avant d'arriver au compteur final ?

  1. 10 morceaux
  2. 15 morceaux
  3. 20 morceaux
  4. 50 morceaux

Réponse correcte : 20 morceaux

Explication : Le GRAFCET et le programme principal vérifient l'incrémentation du compteur jusqu'à atteindre un nombre de morceaux égal à 20.





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