Automatisme de portail Autonome Enseignement transversal BAC STI2D

Mise en situation Installation d'un ouvre portail électrique traditionnel : Inconvénient : Coût, Nécessite des compétences variées, Modification importante de l'existant.

Mise en situation (2) Ouvre portail PSF 150 : Autonome : Panneau solaire + Batterie Sans Fil : Communication par radiofréquence. Coût d'installation minimum.

Mise en œuvre pédagogique Produit commercial complet en situation d'étude laboratoire. La conversion photovoltaïque Étude de la chaine d'énergie Étude commande en vitesse variable Étude de la chaine cinématique Atouts STI 2D : Produit grand public, Satisfait aux attentes sociétales actuelles : facilité d'installation, confort et simplicité d'utilisation, Sécurité, impact environmental limité) La possibilité de construire de multiples situations didactiques répondant aux objectifs assignés aux enseignements yechnologiques commun, L’investigation du système par les élèves, à travers son observation, l'expérimentation et l’analyse technologique permet d’aborder les solutions constructives qui participent de la gestion de l’énergie, du traitement de l’information, de l’utilisation et de la transformation de la matière (Que nous verrons plus en détail dans la suite de la présentation). Relevé de l'effort sur la bielle. Etude du comportement cinématique Etude des modes de fonctionnement

Fourniture Système d'ouverture complet en situation d'étude. CD-ROM pédagogique : Dossier technique Travaux pratiques En option : Mallette d'étude du motoréducteur.

Potentialités pédagogiques CO1.1. Justifier les choix des matériaux, des structures et les énergies mises en œuvre dans une approche de développement durable Mise en œuvre de matériaux à applications structurales et fonctionnelles Nous allons vous donner des exemples de la pédagogie rappeler : les diapos ne présentent que des exemples d'activités (non exhaustif), toutes les potentialités ne sont pas citées nous nous contenterons de l'analyse du produit pour les enseignements transversaux du tronc commun. Capot de protection, Manivelle (aluminium moulé), Panneau photovoltaïque. Le but est d'avoir un esprit critique des choix effectués par le fabricant dans une démarche de développement durable (qui n'était pas forcément dans l'esprit du concepteur). Société et développement durable

Potentialités pédagogiques CO1.2. Justifier le choix d’une solution selon des contraintes d’ergonomie et d’effets sur la santé de l’homme et du vivant Conformité aux normes NF EN 13241-1 et NF EN 12453 Normes : Porte industrielle, commerciale et de garage (seconde plus attrait à la sécurité). Voir les points de la norme qui se rapporte à l'automatisme et comment le fabricant répond à ces attentes (sur le produit et sur la notice). Société et développement durable

Potentialités pédagogiques CO2.1. Identifier les flux et la forme de l’énergie, caractériser ses transformations et estimer l’efficacité énergétique globale Caractérisation des flux : De l'énergie solaire à l'actionneur mécanique. Rendement Global : 0.11 Société et développement durable

Potentialités pédagogiques CO2.2. Justifier les solutions constructives au regard des impacts environnementaux et économiques tout au long du cycle de vie Etude d’impact "bilan produit" Bilan Produit : Logiciel d'analyse du cycle de vie de l'Ademe Gratuit Utilisé pour les formations en ligne des enseignants STI2D Société et développement durable

Potentialités pédagogiques CO3.1. Décoder le cahier des charges fonctionnel d'un système Technologie

Potentialités pédagogiques CO3.2. Évaluer la compétitivité d’un système d’un point de vue technique et économique Etude des évolutions du produit Version 2 (2009) Version 1 (2007) Commande moteur tout ou rien. Approche des butées en vitesse modulée. Technologie

Potentialités pédagogiques CO4.1. Identifier et caractériser les fonctions et les constituants d’un système ainsi que ses entrées/sorties SADT Niveau A0 Technologie

Potentialités pédagogiques CO4.2. Identifier et caractériser l’agencement matériel et/ou logiciel Algorigramme principal Matériel : illustré par le moto réducteur mais des études sont possibles sur l'ensemble de la chaine mécanique (Moteur, réducteur, bielle/manivelle). Logiciel : Algorigramme principal Technologie

Potentialités pédagogiques CO4.3. Identifier et caractériser le fonctionnement temporel d’un système Etude du fonctionnement : Simulation en 3D avec diagramme d'états-transitions (SysML) Système réel : Programmation microcontrôleur Technologie

Potentialités pédagogiques CO4.4. Identifier et caractériser des solutions techniques relatives aux matériaux, à la structure, à l’énergie et aux informations. Structure : exemple étude de la liaison entre la roue dentée et l'arbre intermédiaire Informations : Télécommande Energie : Panneau photovoltaïque + batterie (plus détail après) Etude de la liaison entre la roue dentée et l’arbre intermédiaire Transmission d’information Technologie

Potentialités pédagogiques CO5.1. Expliquer des éléments d’une modélisation proposée relative au comportement de tout ou partie d’un système Etude Cinématique Exemple : - Photo 1 : Schéma cinématique - Photo 2 : Vérifier l'influence de la position de l'attache sur la durée d'ouverture et la vitesse de l'extrémité du vantail. Courbe de vitesse : la jaune recommandation constructeur (vitesse à peu près stable). Technologie

Potentialités pédagogiques CO5.2. Identifier des variables internes et externes utiles à une modélisation, simuler et valider le comportement du modèle Etude des trajectoires Technologie

Potentialités pédagogiques CO5.3. Évaluer un écart entre le comportement du réel et le comportement du modèle en fonction des paramètres proposés Comparaison entre mesure et simulation Technologie

Activités développées Objectifs Connaissances visées O1 1. Principes de conception des systèmes et développement durable 1.1.1 Paramètres de la compétitivité TD OP_COM O2 1. Principes de conception des systèmes et développement durable 1.1.3 Compromis complexité – efficacité – coût TP OP_BP O3 O4 2 Outils et méthodes d’analyse et de description des systèmes 2.3.1 Modèles de comportement TP OP_SCH2 2.3.5 Comportement énergétique des systèmes, -- Principe de réversibilité TP OP_REV -- Conservation d’énergie, pertes et rendements TP OP_W1, TP OP_W4 -- Nature et caractéristiques des sources et des charges TP OP_PV1 O5 2 Outils et méthodes d’analyse et de description des systèmes 2.3.1 Modèles de comportement TP OP_SCH3 2.3.5 Comportement énergétique des systèmes, -- Conservation d’énergie, pertes et rendements TP OP_W2 (Matlab-Simulink Validation du modèle) TP OP_W3 (Matlab-Simulink Etude énergétique) O6 2 Outils et méthodes d’analyse et de description des systèmes 2.2.1 Représentation du réel TP OP_ASM 2.2.2 Représentations symboliques TP OP_SCH1

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