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Constitution du sujet :  Un dossier technique : Pages 1/6 – 2/6 – 3/6 – 4/6 –

Constitution du sujet :  Un dossier technique : Pages 1/6 – 2/6 – 3/6 – 4/6 – 5/6 et 6/6.  Un dossier réponses : Pages 1/8– 2/8 – 3/8– 4/8– 5/8– 6/8 – 7/8 et 8/8. Travail demandé : A- PARTIE GENIE MECANIQUE : Pages 1/9 – 2/9 – 3/9 et 4/9. B- PARTIE GENIE ELECTRIQUE : Pages 5/8 – 6/8– 7/8 et 8/8. LAVAGE VEHICULE PRÉPAYÉ I- Présentation du système Le lavage de véhicule s'avère nécessaire autant que les entretiens: mécanique, électrique, pneumatique, etc… Les stations de lavage de véhicules sont de plus en plus automatisées pour les principales raisons suivantes:  Gain de temps;  Esthétique et bonne finition de lavage. Observation : Aucune documentation n’est autorisée. La calculatrice est permise. REPUBLIQUE TUNISIENNE MINISTERE DE L’EDUCATION COMMISSARIAT REGIONAL DE L’EDUCATION DE KAIROUAN DEVOIR DE SYNTHESE N°1 DECEMBRE 2013 DUREE : 4Heures COEFFICIENT : 3 CLASSES : 4 SCIENCES TECHNIQUES EPREUVE : TECHNOLOGIE Le système comporte essentiellement:  Un portique, supportant deux rouleaux verticaux et un rouleau horizontal, entraîné par un moteur électrique M1à deux sens de marche (avant et arrière);  Un moteur électrique M2 associé à un mécanisme permettant la rotation de ces trois rouleaux;  Un moteur électrique M3 pour la montée et la descente du rouleau horizontal;  Un capteur de proximité détectant la présence d'un véhicule;  Des capteurs de fin de courses détectant les positions:  Haute du rouleau horizontal;  Avant et arrière du portique.  Un dispositif de séchage du véhicule situé sur la partie haute du portique;  Un dispositif de diffusion, constitué de deux électrovannes, permettant d'arroser le véhicule avec l'eau ou avec l'eau savonnée;  Un monnayeur permettant d'encaisser le paiement (pièces monnaie de 5DT ou pièces monnaie de 1DT) et de rendre le reste si le paiement est supérieur au tarif de lavage;  Un automate programmable industriel gérant le fonctionnement du système;  Un pupitre de commande. N.B. : Le déplacement du portique sur les rails est assuré par des roues lisses. II- Description de Fonctionnement 1- Fonctionnement du système À l'état initial: le portique est en position arrière détectée par le capteur Cr, le rouleau horizontal est en position haute détecté par le capteur Ch, un véhicule est présent sur la surface de lavage détecté par le capteur Cp et le montant de lavage payé validé et encaissé par le monnayeur (X=1). Le fonctionnement du système est décrit par le GRAFCET ci-après. Cp : présence véhicule Descente rouleau horizontal Cv : avant portique Cr : arrière portique Ch : haut rouleau Avancement portique Retour portique Rails de guidage Montée rouleau horizontal Dispositif de séchage Pupitre + API + Monnayeur N.B. : Le mécanisme d’éloignement et de rapprochement des rouleaux verticaux ne fait pas partie de notre étude. 2- Identification des choix technologiques Action Préactionneur Capteur Voyant vert allumé KAV Descente rouleau horizontal KM31 Montée rouleau horizontal KM32 Ch Avance portique KM14 Cv Retour portique KM15 Cr Rotation des trois rouleaux KM2 Prélavage ou Rinçage KEV1 Savonnage KEV2 Séchage KM4 3- Affectations des entrées/sorties Préactionneur API TSX TSX API AEG AEG KAV %Q2.3 Q3 KAR %Q2.5 Q5 T1 %T1 T1 Information API TSX TSX API AEG AEG t1 %T1 T1 Etape API TSX API AEG AEG 90 %M1 M1 91 %M2 M2 92 %M3 M3 93 %M4 M4 Capteur API TSX API AEG S0 %I1.0 I1 S1 %I1.1 I2 Sd %I1.2 I3 Sb %I1.3 I4 Ur %I1.4 I5 La mise en sécurité du système est assuré par un automate programmable de type AEG ou TSX selon les affectations suivantes : GRAFET descriptif de fonctionnement Remarque : Le voyant vert s’allume pendant 10 s seulement pour informer que le système est prêt à réaliser un cycle de lavage automatiquement. 4- Schéma fonctionnel du monnayeur-rendeur 5- Documents constructeur 5-1- Compteur-décompteur binaire 74LS169 5-2- Additionneur-soustracteur 5-3- Comparateur binaire 74283 7485 Boitier DIL 16 Vdd 16 Vss 8 S1 S2 S3 Reconnaissance Stockage Intermédiaire Stockage Restitution Comparateur binaire ≥ 1 Annuler paiement Espèces bornes Espèces mauvaises Espèces Transaction Espèces annulées Espèces monnaie Espèces payées Espèces rendues Espèces caisse Espèces d’appoint Tarif E2 T2 E>T E=T E<T X Validation lavage Soustracteur binaire E2 T2 Rendre monnaie Multiplieur Compteur N2 T2 R D Montant retenu Nom :………………………………………… Prénom :…………………………………….. 4ème Sc-T .… B- PARTIE GENIE ELECTRIQUE (10 points) 1- Etude de la commande du système 1- 2- Donner les conditions d’activation et de 1-1- En se référant au dossier technique page 3/6, désactivation des étapes (2 et 7) et écrire compléter le GRAFCET d’un point de vue de la leurs équations. partie commande du système. Etape Activation 2 A2 ……………………………………= …………… 7 A7 ……………………………………= …………… Etape Désactivation 2 D2 ……………………………………= …………… 7 D7 ……………………………………= …………… GRAFCET codé API 2- Mise en sécurité du système Le GRAFCET d’un point de vue partie commande de mise en sécurité du système est le suivant : Etape Equation 2 X2 = .……...………..……………………… 7 X7 = .…..………………..…………………. / .………… 10 1 2 7 8 3 6 5 4 0 KAV T1 KM31 T2 KM15 KM4 KM32 KM14 ..…… 51MK 2VEK …… 1VEK 2 …… X.ycD.pC.1S . …… . …… s01/1/1T …………… …… vC rC … … hC rC 2-1 - En se référant au dossier technique page 3/6, compléter le GRAFCET codé A.P.I du type AEG A020 ou TSX 3721 . + rU+bS+dS 19 39 09 V AK RAK 1S 0S . . . 1T 29 s01/19/1t …………………… .……… .… .… .. … … …… …………………… .……… .… …………………… .……… … Nom :………………………………………… Prénom :…………………………………….. 4ème Sc-T .… 2-2- Compléter la programmation liste d’instructions ou les commentaires des circuits suivants : Par langage API A020 ou Par langage TSX 3721 3- Monnayeur-rendeur A0 10 A1 12 A2 13 A3 15 B0 9 B1 11 B2 14 B3 1 A<B 2 QA<B 7 A=B 3 QA=B 6 A>B 4 QA>B 5 S1 S2 S3 R R R + Vcc T M 7485 CIRC AD :INSTR COMMENTAIRE 1 1 : AM128 Initialisation 2 : SLM ..……… 2 3 : AM128 4 ..……………: 4 11 : AM2 ………………… 12 : RLM1 9 23 ……………: Activation de L’étape 93 24 ……………: 25 ……………: 26 ……………: 27 ……………: 28 ……………: 29 ……………: 30 ……………: 12 35 ..…………: Sortie KAR 36 .…………: 13 37 : PE .………………… CIRC AD :INSTR COMMENTAIRE 2 7 : LD %M2 ...………………… 8 : R %M1 3 9 ..……………: Activation de L’étape 91 10 ……………: 11 ……………: 7 19 ……………: Activation de L’étape 93 20 ……………: 21 ……………: 22 ……………: 23 ……………: 24 ……………: 25 ……………: 8 26 : LD %M1 ………………… 27 : R %M4 10 30 ...…………: Sortie KAR 31 ……………: 3-1 - câblage du comparateur binaire On donne le tarif T en base 10 (T10)= 3 dinars tunisien (DT) et M2= (101)2 ; En se référant au dossier technique page 4/6, compléter le schéma de câblage du comparateur binaire (7485) ci-contre . 3-2 - Etude du soustracteur binaire Soit la sortie du soustracteur D= M – T 3-2-1 - Réécrire cette relation en binaire par la méthode du complément à 2 …………………………………………… 3-2-2 - À M= 5DT et T= 3DT, calculer manuellement, en format de 4 bits, la sortie binaire D par la méthode du complément à 2. (On indique les différentes tâches de l’opération) M2 ……………………………= T2 .……………………………= …………………………………………………… …………………………………………………… …………………………………………………… .………..………………………………………… ......……………………………………………… ..………………………………………………… D2 ..………………………… = Gnd Gnd Nom :………………………………………… Prénom :…………………………………….. 4ème Sc-T .… 3-3- Etude du compteur La station de lavage est disponible au public selon une horloge programmée de 07 Heures au 22 Heures. Au grand maximum on peut réaliser cinq cycles de lavage par heure. 3-3-1- Déduire le nombre maximal N de cycle de lavage par jour. …………………………………………………………………………………………………………………………….. 3-3-2- En se référant au document constructeur du CI 74Ls169 (voir dossier technique page 4/5) ; 3-3-2-1 Compléter le tableau suivant : Nom Entrée ou Sortie ? Synchrone ou asynchrone ? Actif à quel Etat ou front? Action réalisée LOAD ……………… … ………………… ……………… … ……………………………………………… ENT ENP ……………… … ………………… ……………… … ……………………………………………… CLK ……………… … ………………… ……………… … ……………………………………………… 3-3-2-2- Préciser le mode de fonctionnement du CI 74169 correspondant à ( LOAD =0, U/ D =1 et CLK=1). …………………………………………………………………………………………………………………………….. 3-3-3- On se propose que le nombre de cycle de lavage par jour est N= 40 cycles ; 3-3-3-1- Ecrire, par l’opérateur logique NAND à 2 entrées, l’équation complément de la remise à zéro. …………………………………………………………………………………………. RAZ = ……………………….. 3-3-3-2- Compléter le schéma de câblage ci-dessous du compteur modulo 40 à base du CI 74LS169. X + Vcc A0 5 A1 3 A2 14 A3 12 B0 6 B1 2 B2 15 B3 11 C0 7 C4 9 S0 4 S1 1 S2 13 S3 10 74283 Gnd r3 S2 R R S1 R S0 R Gnd 3-2-3- En se référant au dossier technique page 4/6, Compléter le schéma de câblage du soustracteur ci-contre qui permet de réaliser la soustraction de la question précédente (3-2-2-). Gnd 74LS169 74LS169 +Vcc ? QA QB QC QD QE QF QG QH Nom uploads/s1/ ds1-dt-lavage-prepaye.pdf