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D-BE-APOR-COUL PEDA Septembre 2013 Maquette de portail coulissant automatisé Ex

D-BE-APOR-COUL PEDA Septembre 2013 Maquette de portail coulissant automatisé Exploitation pédagogique 1 Portail coulissant – Logicator – 09/2013 www.a4.fr Septembre 2013 Pascal Rubiloni – Dominique Sauzeau Edité par la société A4 SOMMAIRE Le dossier pédagogique Présentation 02 à 03 Séquence découverte – Le portail coulissant automatisé 04 à 07 Document élève 04 à 05 Correction 06 à 07 Séquence 1 - Le fonctionnement du portail coulissant automatisé 08 à 15 Document professeur 08 à 09 Document élève 10 à 11 Correction 12 à 13 Document(s) ressource 14 à 15 Séquence 2 - Le réglage du portail coulissant automatisé 16 à 23 Document professeur 16 à 17 Document élève 18 à 19 Correction 20 à 21 Document(s) ressource 22 à 23 Séquence 3 - La programmation d’un système automatisé 24 à 31 Document professeur 24 à 25 Document élève 26 à 27 Correction 28 à 29 Document(s) ressource 30 à 31 Séquence 4 - La modification d’un programme 32 à 39 Document professeur 32 à 33 Document élève 34 à 35 Correction 36 à 37 Document(s) ressource 38 à 39 Pistes pédagogiques complémentaires 40 à 49 CONTENU DU CDROM Le CD-Rom de ce projet est disponible au catalogue de la Société A4 (réf. CD-BE-APOR-COUL). Il contient : Le dossier technique en version .PDF, .FH9, .AI Le dossier pédagogique en version .PDF et .DOC Des photos du produit, des perspectives au format DXF. La modélisation 3D complète avec des fichiers 3D aux formats SolidWorks, Parasolid et eDrawings. Les dossiers et le CD Rom sont copiables pour les élèves, en usage interne dans les établissements scolaires* *La duplication est autorisée sans limite de quantité au sein des établissements scolaires, à seules fins pédagogiques, à la condition que soit cité le nom de l’éditeur : Société A4 Technologie. La copie ou la diffusion par quelque moyen que ce soit en dehors d'un usage interne à l’établissement de tout ou partie du dossier ou du CD- Rom ne sont pas autorisées sans l’accord de la Société A4 Technologie. 2 Portail coulissant – Logicator – 09/2013 www.a4.fr Présentation pédagogique 1/2 L’intérêt pédagogique Ce dossier permet de mettre en place en classe de 4e (domaine d’application : Confort et domotique) différentes séquences ayant pour support le portail coulissant automatisé (Réf. BE-APORT-COUL-M). Cette maquette est pilotée par l’automate programmable AutoProg. Le groupe dispose d’une maquette complète en état de fonctionnement et de documents pour mener des investigations et résoudre des problèmes techniques sur un système automatisé dont le fonctionnement est analogue à celui d’un système réel. Les élèves peuvent intervenir notamment sur le réglage des capteurs, l’ajustement de la vitesse de déplacement de la barrière, la programmation du système. Ce support pédagogique permet de travailler autour des problématiques suivantes : - À quoi sert un portail coulissant automatisé ? (séquence découverte) - Comment fonctionne un portail coulissant automatisé ? - Comment régler correctement l’ouverture et la fermeture d’un portail coulissant ? - Comment programmer le portail coulissant automatisée et lui transmettre des informations ? - Comment modifier le programme du portail coulissant pour répondre à de nouvelles contraintes de fonctionnement et de sécurité (normes)? Les séquences proposées Cinq séquences sont proposées dans ce dossier : S0. Séquence découverte : comparaison d’un système réel de portail coulissant automatisé et de la maquette. S1. Chaque groupe manipule la maquette et décrit le fonctionnement du portail coulissant. S2. Chaque groupe d’élèves règle les capteurs fin de course et la vitesse du moteur pour que le portail fonctionne. S3. Les élèves interviennent sur la programmation et transfèrent les informations au système automatisé. S4. La dernière séquence vise à introduire de nouvelles contraintes de fonctionnement et de sécurité : les élèves analysent et modifient un programme simple pour, par exemple, prendre en compte une nouvelle contrainte : « Si une personne ou un véhicule bloque le passage pendant la fermeture du portail alors le portail s’ouvre à nouveau ». Ces séquences vont permettre de travailler en particulier les connaissances du programme : « Système automatique », « Acquisition de signal de données », « Chaîne d’informations », « Chaîne d’énergie », « Interface », « Commande », « Conditions logiques » « Algorithme », « Organigramme », « Programme ». Vous trouverez dans le tableau ci-dessous pour chaque séquence et piste pédagogique développée dans ce dossier, le nom du programme (fichier) correspondant, réalisé avec le logiciel téléchargeable gratuitement PICAXE Logicator. Séquence Nom du programme Nom du programme – corrigé Pistes pédagogiques Nom du programme Séquence déc. Piste 1 Sous-programmes Signal lumineux clignotant Portail coulissant 7-1.plf Séquence 1 Portail coulissant 1.plf Piste 2 Télécommande Portail coulissant 7-2.plf Séquence 2 Portail coulissant 2.plf Piste 3 Signal sonore Portail coulissant 7-3.plf Séquence 3 Portail coulissant 3.plf Portail coulissant correction 3.plf Piste 4 Détecteur de mouvement Portail coulissant 7-4.plf Séquence 4 Portail coulissant 4a.plf Portail coulissant 4b.plf Portail coulissant correction 4a.plf Portail coulissant correction 4b.plf Piste 5 Afficheur LCD Portail coulissant 7-5.plf 3 Portail coulissant – Logicator – 09/2013 www.a4.fr Présentation pédagogique 2/2 Les points forts de la maquette du portail coulissant automatisé Sa lisibilité, sa simplicité Les différentes parties du système mécanique et électronique sont visibles et directement accessibles. Les élèves disposent d’un mécanisme bien dimensionné, sans détails superflus et d’un design proche du réel. Son côté pratique, sa robustesse Dans sa version montée et pré-câblée (Réf. : BE-APORT-COUL-M) la maquette est prête à l’emploi. Ses dimensions sont adaptées au travail en groupe et au rangement. La maquette est suffisamment robuste pour résister aux différentes manipulations. Elle résiste aux erreurs de programmation : même bloqué le moteur ne grille pas. Les modules électroniques sont fixés par quatre vis accessibles (en cas de panne chaque module peut être changé rapidement et séparément). Sa similitude avec le réel La maquette reprend tous les éléments d’un véritable portail coulissant automatisé : - transmission de mouvement par roue dentée - crémaillère ; - montage sur rail métallique avec roues à gorge et guides supérieurs ; - signalisation lumineuse ; - sécurisation optique (barrière infrarouge). Transmission de mouvement par roue dentée et crémaillère L’utilisation en classe Toutes les maquettes de la gamme AutoProg utilisent la même interface de programmation : le boîtier de commande AutoProg. Les capteurs/actionneurs sont compatibles d’une maquette à une autre. L’utilisateur retrouve toujours le même environnement de programmation. Pour aller plus loin dans l’utilisation de cette maquette, il est possible d’ajouter les modules optionnels suivants : - une télécommande (Réf. RAX-TVR10) ; - un module buzzer (Réf. K-AP-MBUZ-M) ; - un module détecteur de mouvement (Réf. K-AP-MPIR-M) ; - un module afficheur LCD (Réf. K-AP-MLCD-M). Ces quatre modules optionnels font l’objet d’une exploitation en fin de dossier (voir pistes pédagogiques). Quelques conseils pratiques Montage, mise en service et test de la maquette (Se reporter au dossier technique) Pour tester le fonctionnement complet de la maquette (utiliser tous les modules fournis avec la maquette) vous disposez du programme « Portail coulissant 7-1.plf » fourni avec le CD Rom ou téléchargeable sur www.a4.fr. Vous devez le transférer à l’aide du logiciel PICAXE Logicator dans le boîtier AutoProg. Le programme « Portail coulissant 7-1.plf » permet de tester le bon fonctionnement de la maquette en intégrant des contraintes réelles de sécurité (détection d’une présence par infrarouge, signalisation lumineuse clignotante). La priorité est donnée à l’ouverture lors d’un incident. Barrière infrarouge Document élève 4 Portail coulissant – Logicator – 09/2013 www.a4.fr Séquence découverte - Le portail coulissant automatisé – 1/2 A quoi sert un portail coulissant automatisé ? Les supports de travail : Photos Société Came + Dessin maquette portail coulissant automatisé 1ère étape – Repérer les différentes éléments d’un portail coulissant automatisé 1. Repérer à partir des photos ci-dessous, les différents éléments de ces deux portails coulissants automatisés (bouton de commande, clignotant, photocellule de sécurité, barrière, moteur, crémaillère, colonnette pour photocellule). Noter les trois éléments qui manquent. 2. Citer deux éléments qui permettent de commander l’ouverture et la fermeture de ces systèmes automatisés. …………………………………………………………………………………………………………………………...... Photocellule de sécurité Rail et roue à gorge Colonnette pour photocellule Photocellule de sécurité Rail Moteur Crémaillère Rail et roue à gorge Portail réel de maison Portail réel d’entreprise Document élève 5 Portail coulissant – Logicator – 09/2013 www.a4.fr Séquence découverte - Le portail coulissant automatisé – 2/2 3. Repérer à l’aide d’une flèche, les différents éléments de la maquette de portail coulissant automatisé tels qu’on les trouve sur un portail coulissant réel (bouton-poussoir, clignotant, photocellule de sécurité, barrière, moteur, crémaillère). 2ème étape – Préciser l’usage d’un portail coulissant automatisé 1. Citer un exemple de construction disposant d’un portail coulissant automatisé. ………………………………………………………………………………………………………………………….................. 2. Déterminer à quel usage répond l’installation d’un portail coulissant. ………………………………………………………………………………………………………………………….................. 3. Expliquer le rôle des différents éléments qui composent les portails coulissants automatisés. - Le bouton de commande permet ................................................................................................................................ - Le clignotant permet ................................................................................................................................................... - Le rail permet .............................................................................................................................................................. - La photocellule de sécurité permet ............................................................................................................................. - Le moteur permet ........................................................................................................................................................ 4. Préciser le type de confort qu’apporte le portail coulissant automatisé. ………………………………………………………………………………………………………………………….................. ………………………………………………………………………………………………………………………….................. Photocellules de sécurité Moteur Maquette portail coulissant automatisé Correction 6 Portail coulissant – Logicator – 09/2013 www.a4.fr Séquence uploads/s1/ d-be-apor-coul-dossier-pedagogique-logicator-sept2013.pdf