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LYCEE HOUMT SOUK DJERBA DEVOIR DE CONTRÔLE N°2 Date : 23 – 01 - 2018 SECTION :

LYCEE HOUMT SOUK DJERBA DEVOIR DE CONTRÔLE N°2 Date : 23 – 01 - 2018 SECTION : SCIENCES TECHNIQUES EPREUVE : TECHNOLOGIE DURÉE : 4 heures Classes : 4Sc.T 1, 2, 3, 4 et 5 Constitution du sujet : Un dossier technique : pages 1/4 – 2/4 – 3/4 et 4/4. 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 MÉCANIQUE : pages 1/8-2/8-3/8 et 4/8. B- PARTIE GENIE ELECTRIQUE : pages 5/8- 6/8-7/8 et 8/8. Observation : Aucune documentation n’est autorisée. L’utilisation de la calculatrice non programmable est permise. SYSTEME DE CONDITIONNEMENT DE COMPRIMES PHARMACEUTIQUES 1- Présentation du système : Le système suivant assure le remplissage de flacons par des comprimés pharmaceutiques, puis leur bouchage. Dossier Technique SYSTEME DE CONDITIONNEMENT DE COMPRIMES PHARMACEUTIQUES Page : 1/4 Figure 1 2- Description du fonctionnement : Afin de remplir, boucher et évacuer des flacons de médicaments, le système doit assurer les opérations suivantes : a- Amenée des palettes : Cette opération débute si une palette est présente en face du capteur S1. Suite à une action sur le bouton de départ cycle S0, le système déclenche le :  Déplacement d’une palette au dessous du poste de remplissage (position détectée par le capteur ℓ11).  Déplacement d’une palette au dessous du poste de bouchage (position détectée par le capteur S2). b- Opération de remplissage : La détection d’une nouvelle palette (flacon + bouchon) par le capteur S1 provoque :  La vibration du plancher actionné par le moteur pas à pas Mt1, la rotation du plateau entrainé par le moteur à courant continu Mt2 contrôlé en vitesse et l’ouverture du sas supérieur (commandé par SD1) permettant la descente des comprimés. Un compteur C des comprimés est incrémenté par des impulsions provenant d’un capteur infrarouge S3 placé à proximité du sas supérieur.  L’arrêt des deux moteurs (Mt1et Mt2) si le nombre est égale à N, le sas supérieur se ferme, le compteur C est remis à zéro et le sas inférieur (commandé par SD2) s’ouvre ce qui permet la descente des comprimés pendant un temps T= 5 secondes. c- Opération de bouchage : La détection d’une palette par le capteur S2 (palette au niveau du poste de bouchage), provoque les opérations suivantes :  Prise du bouchon. (voir figure1 page 1/4 du dossier technique et figure 2 ci-contre).  Positionnement du bouchon au dessus du flacon.  Bouchage du flacon. Les opérations de remplissage et de bouchage reprennent tant qu’une palette est détectée par le capteur S1 ou par le capteur S2. 3- Identification des choix technologiques : Actions Actionneurs Préactionneurs Capteurs Amenée des palettes par le tapis roulant SC1 Vérin C1 RC1 Distributeur 5/2 14M1 Q1 ℓ11 I5 12M1 Q2 ℓ10 I6 Remplissage des flacons Vibration du plancher Moteur pas à pas Mt1 Contacteur KM1 Q9 Rotation du plateau Moteur à courant continu Mt2 Contacteur KM2 Q10 Ouverture du sas supérieur Solénoïde SD1 Relais KA1 Q11 Ouverture du sas inférieur Solénoïde SD2 Relais KA2 Temporisateur T Q12 T1 Bouchage des flacons (Voir fig- 2 page 2/4) Prise du bouchon SC2 Vérin C2 RC2 Distributeur 5/2 14M2 Q3 ℓ21 I7 12M2 Q4 ℓ20 I8 SC3 Vérin C3 RC3 Distributeur 5/2 14M3 Q5 ℓ31 I9 12M3 Q6 ℓ30 I10 Positionnement du bouchon au dessus du flacon et bouchage RC4 Vérin C4 SC4 Distributeur 5/2 12M4 Q7 ℓ40 I11 14M4 Q8 ℓ41 I12 Vérins C2 et C3 Même données que l’action « Prise du bouchon » Présence d’une palette avant le poste de remplissage Détecteur S1 I2 Présence d’une palette devant le poste de bouchage Détecteur S2 I3 C4 C4 C2 C2 C2 C2 C3 C3 S2 Figure 2 Départ de cycle Bouton poussoir S0 I1 Comptage du nombre de comprimés Compteur C C1 Capteur infra-rouge S3 I4 Contrôle du nombre de comprimés Information N du compteur C1 4- Fiches techniques des différents circuits : a- Compteur – Décompteur synchrone décimal – binaire « 4029 » Désignation Description PL Entrée de chargement parallèle asynchrone activée au niveau haut CE Entrée de validation activée au niveau haut CP Entrée d’horloge activée au front montant D, C, B, A Entrées des données parallèles QD,QC,QB,QA Sorties TC Sorties de report ou de retenue U / D 1 logique : Compteur 0 logique : Décompteur B / D 1 logique : Compteur - décompteur binaire 0 logique : Compteur – décompteur décimal b- CI 74157 : 4 multiplexeurs 2 vers 1. 5- Schéma structurel du compteur des gélules : 6- Nomenclature : PL 1 11 QB CTR DIV10/16 4029 B/D 9 CE 5 A 4 B 12 D 13 C 3 6 QA 14 QC 2 QD CP 15 7 TC U/D 10  E : Entrée de validation. Elle doit être mise à la masse (0L) pour activer le circuit.  A/B : Entrée de sélection. Pour chaque multiplexeur on a : Si A/B =0  Y=A Si A/B =1  Y=B Boîtier DIL 16 : Vdd 16 ; Vss 8. Vss : GND Vss S3 Vdd Init (volontaire) & K1 & & & 1 ≥1 CI1 CI2 PL 1 11 2QB CTR DIV10/16 4029 B/D 9 CE 5 A 4 B 12 C 13 D 3 6 2QA 14 2QC 2 2QD CP 15 7 TC U/D 10 PL 1 11 1QB CTR DIV10/16 4029 B/D 9 CE 5 A 4 B 12 C 13 D 3 6 1QA 14 1QC 2 1QD CP 15 7 TC U/D 10 10 5 Rondelle frein Grower 9 5 Ecrou hexagonal 19 1 Entretoise 28 1 Manette 8 1 Support 18 2 Roulement à billes 27 1 Courroie crantée 7 1 Rondelle 17 1 Pignon arbré 26 1 Rondelle frein Grower 6 1 Poulie motrice 16 1 Moyeu 25 1 Rondelle 5 1 Clavette 15 1 Coussinet 24 1 Vis à tete hexagonale 4 1 Flasque 14 1 Couronne 23 1 Poulie receptrice 3 1 Excentrique 13 1 Plateau 22 1 Couvercle 2 1 Moteur Mt2 12 1 Bras 21 1 Joint à lèvre 1 1 Bâti 11 4 Tirant 20 1 Anneau élastique Rep Nb Désignation Rep Nb Désignation Rep Nb Désignation Dossier Technique SYSTEME DE CONDITIONNEMENT DE COMPRIMES PHARMACEUTIQUES Page : 2/4 B/- Partie électricité : B1/- Etude de fonctionnement du système: 1/- En se basant sur le fonctionnement du système et le tableau d’identification, compléter le GRAFCET partiel d’un point de vue de la partie commande. 2/- Déterminer les équations des étapes suivantes sachant que les mémoires sont à marche prioritaire : X00 =……………………………………………………………………………………….….………….………. Nom : ………………….…….. Prénom : ………………………. Classe : 4ScT… N° :….. Gr. : …. 20 B/- B1/- 1/- /2,5 2/- /0,75 Dossier Technique SYSTEME DE CONDITIONNEMENT DE COMPRIMES PHARMACEUTIQUES Page : 3/4 00 20 S0.l10 l1 1 l10 S2 02 12M1 01 14M1 29 10 11 S1 S1 12 13 22 ………. l30 24 ………. ………… 25 ………. ………… 26 ………. ………… 27 ………. ………… S1+S2 ……….......… ……….....… ………… 21 14M2 ………… 23 ………. ………… S2 28 ………. ………… P : Incrémentation du compteur C Z : RAZ du compteur C ........ ........ KA1 P S3 ........ T Z X01 =……………………………………………………………………………………….….………….………. X13 =……………………………………………………………………………………….….………….………. 3/- Déterminer les équations des sorties suivantes : 14M2 =……………………………………… P =……………………………………… 4/- On se propose de subdiviser le GRAFCET précédent en un GRAFCET de coordination et en d’autres de taches. Compléter les GRAFCETs suivants tout en respectant les données du cahier des charges. 5/- En se référant aux GRAFCETs synchronisés et à la table d’identification (voir dossier technique page 2/4), compléter les GRAFCETs codés automate suivants : Dossier pédagogique SYSTEME DE CONDITIONNEMENT DE COMPRIMES PHARMACEUTIQUES Page : 5/8 3/- /0,5 4/- /3,75 5/- /1,75 GRAFCET de déplacement l10 ………. 10 11 12 13 14M1 l1 1 12M1 l10 …… GRAFCET de coordination .................………… 00 01 S0 …… (S1+S2). ……………... 02 GRAFCET de Bouchage ……......... …….. 30 S2. ....…… 31 39 14M2 l21 l41 S2.…… GRAFCET de remplissage I4 M11 …………. . M10 ………….. M9 I2 ……… M8 GRAFCET de coordination ..........................…… M1 M2 I1 M7 (I2+ I3).M21. …… M3 I2. …… ...... ....... Q11 P1 Q12 T1 Z1 …………. GRAFCET de remplissage S3 23 ……..…….. 22 21 S1………. 20 S1.…… …………. . ……......... …….. ........ ........ KA1 P KA2 T Z 6/- Compléter le programme partiel en langage LI correspondant aux GRAFCETs ci-dessus et sachant que l’automate programmable est du type AEG A020. Titre Adresse Instructions Titre Adresse Instructions Titre Adresse Instructions Initialisation 1 Activation de M2 20 Activation de M11 37 2 21 38 3 22 39 4 23 40 5 24 41 6 25 42 Activation de M1 7 26 43 8 27 44 9 28 Sortie T1. 45 10 29 46 11 30 Sortie P1 47 12 ………………. ………. 31 AM3 48 13 32 RLM2 49 14 33 AM2 Sortie Z1 50 ………………. ………. 35 AM7 51 36 SLM3 Fin programme 52 B2/- Etude du comptage : En se référant aux documents constructeurs du circuit 4029 donnés au uploads/s1/ ds11-2017-2018.pdf