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LES SOLUTIONS TECHNOLOGIQUES des FONCTIONS TECHNIQUES ARCHITECTURE des Systèmes Techniques Ph. ALLARDIN Sèche mains_Archi_S Lecture Seule Utilisation.

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2 LES SOLUTIONS TECHNOLOGIQUES des FONCTIONS TECHNIQUES ARCHITECTURE des Systèmes Techniques Ph. ALLARDIN Sèche mains_Archi_S Lecture Seule Utilisation de l’animation : CLIQUEZ sur le BOUTON DROIT pour AVANCER CLIQUEZ sur le BOUTON GAUCHE pour RECULER

3 Support étudié Sèche Mains Le sèche mains capoté Le sèche mains décapoté à votre disposition

4 Utilisons le « graphe des INTERACTEURS » pour mettre en évidence les FONCTIONS de SERVICE = expression FONCTIONNELLE du besoin de l’utilisateur* * Le terme « utilisateur » ne se limite pas au sens usuel

5 Les éléments extérieurs qui peuvent agir ou interagir par l’intermédiaire du sèche mains sont … Graphe des interacteurs du sèche mains e n phase d’utilisation et du point de vue de l’électrotechnicien SECHE MAINS Mains Elément « séchant » Utilisateur Energie Environnement matériel

6 Les interactions envisagées sont … SECHE MAINS Mains Elément « séchant » Utilisateur Energie Pilastre Environnement matériel Graphe des interacteurs du sèche mains e n phase d’utilisation et du point de vue de l’électrotechnicien

7 Exprimons maintenant les fonctions que le système doit rendre à l’utilisateur, c’est à dire l’expression du besoin* *e n phase d’utilisation et du point de vue de l’électrotechnicien

8 Expression fonctionnelle du besoin de l’utilisateur FP1 : Sécher les mains en leur présence et à partir d’un « élément séchant » FC1 : Ne pas abîmer les mains FC2 : Produire des nuisances « acceptables » FC3 : Etre en harmonie avec les autres équipements FC4 : Ne pas nécessiter d’entretien (remplissage, …) FC5 : Ne pas présenter de risque vis à vis de l’énergie SECHE MAINS Mains Elément « séchant » Utilisateur Energie Environnement matériel FP1 FC5 FC1 FC2 FC3 FC4 en phase d’utilisation et du point de vue de l’électrotechnicien

9 De nombreuse solutions technologiques existent mais identifions celles qui ont été retenues sur le sèche mains à votre disposition. Etudions de plus près la réalisation technologique des fonctions FP1 et FC5 : Utilisons la description graphique « F.A.S.T. ». Celle-ci est sur votre feuille … FP1 : Sécher les mains en leur présence … FC5 : Ne pas présenter de risque vis à vis de l’énergie

10 … et ci-dessous avec des solutions alternatives Principes de solutions non retenues PrincipesAlternatifs = divergence en OU

11 Comment lire un « F.A.S.T. » ? Expression du besoin Solutions techniques Principes techniques retenus décrits par les Fonctions Techniques Description des solutions technologiques Besoins de l’utilisateur exprimés par les Fonctions de Service Solutions techniques définies par le concepteur pour … répondre aux besoins de l’utilisateur

12 Votre travail personnel commence : Travail 1 : Pour chaque Fonction Technique, identifiez, c’est à dire nommez (ou décrivez) les solutions technologiques. Ce travail est à faire sur la feuille distribuée par votre professeur, mais …

13 … nous pouvons regarder ensemble de plus près chaque Fonction Technique intéressant les Fonctions de Service FP1 … : Cliquez sur le bouton correspondant à la fonction technique que vous souhaitez approfondir … FT101: Convertir de l’énergie électrique en énergie mécanique FT102: Fournir de l’énergie mécanique à l’air = accroître son énergie cinétique = accroître sa vitesse FT111 : Echanger de la chaleur avec l’air FT121 : Acquérir l’information « présence des mains » FT110: Convertir de l’énergie électrique en énergie thermique = convertir de l’énergie électrique en « chaleur » FT122 : Traiter les informations FT123 : Distribuer l’énergie selon les ordres de l’unité de traitement des informations Suite des FT Vers travail 2

14 … et FC5 (suite des Fonctions Techniques) FT 51 : prémunir l’utilisateur des risques électriques FT 52 : isoler l’utilisateur des éléments à haute température (c’est à dire supérieure à 40° c) Vers travail 2

15 FT101: Convertir de l’énergie électrique en énergie mécanique Retour vers les autres FT Vous connaissez, sans le savoir, le nom d’un composant fort répandu qui, alimenté en énergie électrique (par des fils) transforme cette énergie en énergie mécanique (=un mouvement associé à une action mécanique). Je vous propose les composants suivants : un moteur thermique, un vérin pneumatique, un moteur électrique et un radiateur. Un seul est correct ! Je vous conseille tout de même de jeter un œil sur le mécanisme …pour éviter une grossière erreur !

16 Lorsque que vous fournissez de l’énergie mécanique à un système (la frappe dans un ballon par exemple !), celui-ci peut voir sa forme évoluée (énergie de déformation), sa vitesse (énergie cinétique) et/ou son altitude s’accroitre (énergie potentiel de pesanteur). Ici, c’est bien l’accroissement de l’énergie cinétique de l’air qui est recherché. L’air est prélevé à vitesse nulle dans le milieu ambiant pour être restitué à une vitesse supérieure. Retour vers les autres FT FT102: Fournir de l’énergie mécanique à l’air = accroître son énergie cinétique = accroître sa vitesse Les termes ! Volute Turbine Arbre de transmission

17 Retour vers les autres FT Vous connaissez le nom usuel de ce composant fort répandu dans les locaux chauffés en utilisant de l’énergie électrique. Utilisez cependant un vocabulaire plus adapté … FT110: Convertir de l’énergie électrique en énergie thermique = convertir de l’énergie électrique en « chaleur » Les termes ! Résistance thermique Fils électrique Support

18 Les échanges de chaleur se font de plusieurs façons : par conduction (c’est la matière qui conduit la chaleur), par convection (c’est un fluide qui transporte la chaleur), par rayonnement (c’est le rayonnement émis par le corps chaud qui transporte la chaleur). Ici, la chaleur est principalement échangé avec l’air par l’intermédiaire (par conduction) de … Regardez bien cette …?… ? … qui maximalise les échanges thermiques. Difficile de ne pas donner la solution dans cette phrase ! Retour vers les autres FT FT111 : Echanger de la chaleur avec l’air

19 C’est tellement simple … que je vous donne simplement une liste de nom parmi lesquels il faut faire votre choix ! Attention cependant aux idées toutes faites ! Retour vers les autres FT FT121 : Acquérir l’information « présence des mains » Au choix : Sonnette Bouton Capteur de proximité Capteur infra rouge* Support Vous avez le droit (= vous devriez) procéder à un judicieux essai expérimental ! * Infra rouge = rayonnement de chaleur (c’est approximatif !)

20 Pour traiter directement des informations supportées par une énergie électrique, les solutions les plus fréquentes sont : les Automates Programmables Industriels, les circuits électroniques « imprimés » munis ou pas de circuit intégré, les ordinateurs via une carte d’acquisition, les circuits intégrés dédiés (=conçus pour un répondre à un besoin spécifique). FT122 : Traiter les informations De nombreuses solutions techniques existent pour traiter les informations. Les comptes rendus des capteurs sont ici supportés par une énergie électrique (=ils voyagent par des fils électriques). Retour vers les autres FT Vue arrière

21 FT123 : Distribuer l’énergie selon les ordres de l’unité de traitement des informations Retour vers les autres FT Il s’agit de distribuer de l’énergie électrique aux deux éléments (c’est pour ne pas donner la solution aux FT précédentes !) quand le dispositif de traitement des informations en donne l’ordre. Vous connaissez certainement le terme commun pour un tel élément puisqu’il s’agit d’un relais. Son nom technique (c’est le nom qu’il faut employer) est un contacteur.

22 FT 51 : prémunir l’utilisateur des risques électriques Si un conducteur électrique vient à être en contact avec le châssis du sèche mains, le contact avec ce dernier peut devenir « électrique » et donc présenter des risques mortels chez les personnes sensibles. La tension est ici de 220 volts ! Le châssis de l’appareil est donc relier, par l’intermédiaire d’un fil électrique de couleur jaune et vert, à la terre. En 380 volts, c’est mortel ! Un dispositif supplémentaire extérieur au sèche mains permet d’interrompre l’alimentation en énergie électrique dans cet éventualité. Les circuits électriques sont protégés des contacts par obstacles matériels (capots, couvercles, matériaux isolants électriques, …) Retour vers les autres FT

23 FT 52 : isoler l’utilisateur des éléments à haute température (c’est à dire supérieure à 40° c) Les termes ! Carter en tôle (ici en plastique !) Contact thermique Grille Tuyau de sortie long et étroit Ce contact thermique s’ouvre (l’alimentation électrique de la résistance est coupée) lorsque sa température (comparable à celle de l’air) est supérieure à 40°c. Ce contact protège à la fois le matériel et les mains de l’utilisateur.

24 Travail 2 : Découper ces éléments et placez les sur votre feuille réponse de façon à les « brancher », faisant par la même apparaître les flux d’informations et d’énergies. Tentez d’utilisez la décomposition sous la forme de chaînes fonctionnelles de la zone ressource. Suite de votre travail personnel … Vers travail 3Vers travail 1

25 Suite de votre travail personnel … Travail 3 : Faites vérifier votre travail à toutes fins utiles … Vous veillerez à observer l'ordre des opérations sur la matière d'œuvre et à placer correctement le contacteur thermique. Un petit coup d'œil sur le système réel pourra éviter une erreur … Vers travail 4Vers travail 2

26 Suite de votre travail personnel … Travail 4 : Collez tous ces éléments et caractérisez les divers flux d'énergies entre les différentes « boites » (énergie électrique ou énergie mécanique ?) et d'informations (compte rendu d’un capteur, ordre ou consigne de l’utilisateur ? ) Vers travail 5Vers travail 3

27 Suite de votre travail personnel … Travail 5 : Identifiez ( = entourez et indiquez) les chaînes d’énergie (en rouge) et d’informations (en vert). Vers la fin !Vers travail 4

28 C’est déjà fini ! Vers travail 5


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