-1 ::J o N -1 ::J o N ISSN0291-6207 Supplément aun° 21 •2 juin 1988 A 1223
PROGRAMMES DES CLASSES
DE PREMIERE ET DES CLASS
ES
TERMINALES DES LYCEES
D'ENSEIGNEMENT GENERAL
ET TECHNOLOGIQUE
PROGRAMME DE L'OPTION COMPLÉMENTAIRE
DES CLASSES DE PREMIÈRE ET
DES CLASSES TERMINALES
3 heures
hebdomadaires
1. FINALITÉS
L'option Technologieindustrielle est offerte aux élèves de second cyclelon g ayant suivi J'option TSA en classe de seconde.Elle a pour objet dedonner àtou s lesjeunes quile souhaitentun complément de culture leur permettantde mieux se situer dans la société actuellepar lacom préhension de l'en vironnement technologiqu e et.laconnaissancedu mondedu trayail.
Elle offreun champd' étude quifait intervenirdes démarchesoriginales propresà la tech-nologie, apporte des connaissancesnouvelles,permetdes pratiques appliquées au con-cret et utilise des outils spécifiques de la communicationtechnique.
Son champ d'étuderecouvrel'ensembledes systèmes techniquespluritechnologiques réa-lisés,afin de satisfa ire les besoins d'uneéconomiede marché compétitive. Ilcomporte donc des aspects techniques et économiques mais aussihistoriques,sociaux, écologiques. Le choixde cette option facilite l'accès aux carrières scientifiqueset technologiquesde haut niveau enprop osant les basesd'uneformation technologiq uequipourraêtre pour-suivie et approfondie:
- danslesclassespréparatoiresaux grandes écoles - danscertaines filièresconduisantà un BTS ou un DUT
2. OBJECTI FS GÉNÉRAUX
L'enseignem entde la technologieindustrie llevisel' appro priationdesdémarches et des connaissancespermett antlacompréhensiondes systèmes tèchniques pluritechnologiques et desobjets techniques.
Elle offre lesoutils permettant aux élèves :
- decom prendre l'organisation fonctionnelle et structur elled'un système
- d'analyserles flux d'énergieet d'in formationstraitésausein de systèmes techniques . - d'inter veniravecdiscernement dan slesdifférentesphasesde création et d'utilisation d'unsystème .
Pour attein dre cesobjectifslesactivités prop oséesreposent sur : - l'analyse foncti onnelle globaledes systèmes automatisés
PROGRAMME DE L'OPTION COMPLÉMENTAIRE
DES CLASSES DE PREMIÈRE ET
DES CLASSES TERMINALES
3 heures
hebdomadaires
N o <:: o CD :::J co <:: Q) E 'Q) ëi Cl-:::J en N o <:: o CD :::J co <:: Q)166
Les capacités et compétences terminales sont décritesàpartir des niveaux taxonomiques co suivants :
co
~ ~connaissance:connaître, identifier
:~- compréhension:comprendre, interpréter, justifier e-.: - application: analyser, proposer, produire N - évaluation: choisir, évaluer
o c:
o Ce qui permet de préciser le degré d'approfondissementdes connaissances décrites dans ~ le programme et de délimiterles exigences requises au travers de l'épreuve du baccalauréat.
'"
"E <1> ~ CA PA CITÉS TERMINALES i3. Q.~ Au terme de sa formation, l'élève qui choisit l'épreuvede technologie industrielleau bac-calauréat doit faire la preuve des capacités suivantes :
Connaissance Connaître
- Desméthodes d' analyse structuréeappliquées auxsystèmes - Les modes de représentation graphique
- Dessolutions techniques réalisant les principalesfonctions mécaniques et électriques - Les principaux procédés de productiori
- Les conditions de la compétitivité d'un produit Identifier
- Leséléments iinportants d'un cahier des charges
- Les grandeurs physiques qui interviennent dans un système technique Compréhension
Comprendre
- Les phases de fonctionnement d'unsystème
- Les interactions entre les différentes fonctions quiconcourent à la fonction globale Interpréter
- La description fonctionnelleet temporelle d'un système - Les informations fournies par les mesures
- Les modes de représenta tiongraphiques: dessins, schémas, ... Application
Utiliser
- Lesoutils de la communication technique
- Les méthodeset les outils d'analyse et de description - Lesdonnées techniquesdes constructeurs
:~ - compréhension :comprendre, interpréter, justifier e-.: - application: analyser, proposer, produire N - évaluation :choisir, évaluer
o c:
o Ce qui permet de préciser le degré d'approfondissementdes connaissances décrites dans ~ le programme et de délimiter les exigences requises au travers de l'épreuve du baccalauréat.
'"
167
o
rn Prod uire- Desschémas etdesdessins concrétisant unesolutio n techn iq ue
- Lareprésentationfonct ionnelle ou tempor elle du fonctionnement d' un systèmetech- 'k niqu e
Ana lyser
- L'organisatio n fonction nelle d' un système
- Les caractéristiq ues des grandeurs physiq uesqui résultent des mesureseffectuées - Une représentation grap hique: sch émas-dessins-g raphes....
Évaluatio n Évalu er
- Une solution par rapport à soncahier des charges (analyse de la va leur)"
3. ACTIVITÉSET MÉTHO DO LOGIE
L'enseignements'app uiesurles conosissenceset les méthodesacquisesdans t'optionTSA de la classedeseco nde. // fail appel
a
la même sfr atégie pédagog iq ue.L'ouvertureducham pd'investigation , parJ'etude fonctionnelle del'éloclronique,del'é/
oc-trotec:hnique,de J'llulomaliqueetdel'informllliqu eindustriellequiconcoure ntàlamise enœuvredessystèmesauto matisés, do nne une dimension nouvelleàcette formati o n.
L'analyse strl/cll/rée,appuyée par l'expérime ntation, permet, par uneapproc he logique dessystèmesétudiés, la for matio n méthodique de lapensée.
L'llpprochesystémiquesera la base des enseignemenls
Cet enseignement fait découvriraux élèveslacomplexitéet larichesse desproblèmes tech-nologiques. li met en évidence lesco ntraintes techniq ues,économiquesethumaines.Il montre lesqualit ésnécessa ires au technicien :criati" ili,imaginalion ,rigueur d'organi. sation,capacité de réalisation. Ilconduitàla découvertede l'ind ustrie ,de ses structu res, de sonorganisationet de sacom pétitivité.
En classe depremière : analyse fonctionnelle des systèmes
L'e nseignement del' option seconst ruit àpartirdesuppo rts techniques donnant lieuà deux activités principales:
- l'observation
- l'expériment ation
quipermettentdecomprendrelesfonctionnalités , lesstructures;laréalisationet lam
ain-tenance des systèmes automatisés.
Les supports d'enseignementdoi vent être nombreux,decomplexitésuffisante, de tech-nolog ies variées permettant,par leuranalyse,l'utilisation desdiversoutils tech niquesde communication.
168
Lesdémarches, connaissances, codes, ...s'acquièrent simultanément parla pratique d'une alternance,entre lessystèmes matérielset leursreprésenta tionssymboliques, permettan t d'abo utiràla foisàunemeilleure compréhension duconcret età une maîtrise satisfai-sante des modesd'expression.
L'enseignement mettra enévidence lesméth odesetconcepts abordés à travers: - l'analysedu cahier des charges(spécifications)
- ladescription d'un automatisme
- l'étud edu fonctionn emen td'un système automa tisé
- J'analysedes chaînes d'acquisition etâe traitement de J'information.
Desinvestigations sur les systèmesconcerna nt lesconditionsde leur fonctionnement,le réglage,la miseau point, la maintenance,donnent à cette activitéunedimensions upplé-mentaire indispensable.
En cla
sse
terminale : analyse
s
tructurelle de
s sy
stèmes
L'enseignementde première est consolidéet approfondi parl'étude des structures inter-nesdes systèmes, partiesdesystèmes,et desstructures externesdesconstituantset com-posants.
Cetenseignementassocie àl'organisation rationnelle des constit uants le concept dequa -lité et la connaissance desprocédésderéalisation ,dansl'optiquedela compétitivité des produits.
Lesfonctionsde technologieélectroniquey sont en perma nence associées pourapporter dessolutionsdansledomainedutraitement del'informa tiondela commandeet du
dia-logue. .
L'exploitat ion dedossierstechniquescompletsou partiels serapportantà des solutions industrielles mettan t enœuvre destechnologies depointe donnent lieu à des travaux d'analyse et de synthèsetechniquesetradui san t par :
- l'élaboration de schémaset de dessins - l'exploitation desoutilsdedescription
- la miseaupoint deprogrammesdecomm ande - la miseenœuvredesy stèmes automatisés
- la concrétisation d'idéescorrespondant àun besoinàsetis îsite.
Lesconnaissances acquises parlesélèvesdan sles autres disciplineseten dehorsdel'éco -le doivent êtreintimementintégréesàl'enseignement pour assurerlanécessaire cohéren-cedesinformatio nsdispensées.Unedynamique deJ'autonomiedoitencouragerlacr éa-tivitéetl'initiativeetinciteràconfieraux élèvesdesresponsabilitésindividu elleset co l-lectives dansun cadre organiséquiinclutdes coursdesynthèsedestinésàordonner les acquis.
4. ORGANISATION DE L'E NSEIGN EM ENT
L'enseignement mettra enévidence lesméth odeset con ceptsabordés à travers: - l'analysedu cahier des charges(spécifications)
- ladescription d'un automatisme
- l'étud edu fonctionn emen td'un système automa tisé
Afin d'aboutir, dans la pratique pédagogique, à un enchaînement logique des activités proposées qui conduisent à un enrichissement important, une même demi-division est
con-fiée, en responsabilité complète,à un unique prof esseur. co
co 0"> Afin de faciliterla préparation des activités pratiques et des cours de synthèse,la division ~ complète peut donc être confiée à 2 professeurs de formation complémentaire. .~
C'l La continuité des méthodes pédagogiques et de l'approche des systèmes entreprises en N classede seconde TSA sera d'autant mieux assurée quel'enseignement de l'option tech-0
nologie industrielle«utilise »le même atelierlaboratoire et par conséquent la même or- c:
ganisation fonctionnelleet matérielle. ~
c:
Cl:>
RÉPARTITION DES ENSEIGNEMENTS ET DISTRIBUTION DES HORAIRES
.
15
Ci.
Cl-=>
(f)
Programmes
*
=
Total horaire 90 h+
6 h, visite d'entreprises5.1.
Construction
mécanique
A. I .Analyse et synthèse fonctionnelle A.2.Analyseet synthèse technique A.3. Industrialisation des produits
5.2. Automatiq
ue
et informatique industrielle
B.l. Etude fonctionnelle dessystèmes de traitement de l'information B.2. Architecture matérielle des systèmesde traitement de l'information B.3. Architecturelogicielledes systèmes de traitement de l'information
BA.Application aux automatismesindustriels
5.3. Électrotechnique
C. 1. Installationet protectiondes circuits électriques
C.2.Structurefonctionnelled'unechaîne d'aliment ation électrique C.3.Conversions électromécaniques
5.4. Électronique
0.1. Mesure dessignauxélectriqu es 0.2. Lesfonction slogiques 0.3. Lesfonction s analogiques
DA.Les fonctionsmixtes
Horaires Ire Tle 90h*90h* 4~
h 45 h
24 h 12 h 15 h 21 h 6h 12 h18 h
18 h
3 h Oh 3 h Oh 6h 9h 6h 9119h
9h
3 h Oh 3 h Oh 3 h 9h18 h 18 h
9h Oh 9h 6h Oh 6 h Oh 6 hAfin de faciliterla préparation des activités pratiques et des coursde synthèse, la division ~ complète peut donc être confiée à 2 professeurs de formation complémentaire. .~
C'l La continuité des méthodes pédagogiques et de l'approche des systèmes entreprises en N classede seconde TSA sera d'autant mieux assurée quel'enseignement de l'option tech-0
nologie industrielle«utilise»le même atelierlaboratoire et par conséquent la même or- c:
ganisation fonctionnelleet matérielle. ~
=>
170
5. PROGRAMME: OBJECTIFS ET CONTENUS
ex> L'enseignemen t estorganisé autour de 4 domaine squi conco urent àlacompréhension
~ globale des systèmes autom ati sés:
:~- construction mécanique :étude des parties mécaniques et des structu res
N _ inform atique etautoma tique :étude fonctionnelle du traitement de l'information
N - électrotechnique: étude des flux d'énergie électrique
o
c: _ électroniq ue :étudestru ctur elle du trait ement de l'information
o
~ Leprofesseur veilleraàrespecterl'équilibredu programm e sanspour autantconsidérer
co laprésentation qui en est faite, comme une progression.
E
(1) E
0(1)
~
5.
1. Construct
ion
.
mécaniq
ue
(/)Etude fonctionnelledes partiesopérstivesdes systèm es automatisés,et desproduits, du
dom ainedela construction mécanique.
Pourcelaserontabordés lesméthodesd'analyse et desynthèse fonctionnelle ettec
hni-que ainsi queles concepts fondam entaux liésà l'industrialisation desproduits.
Les contenus d'enseign ement sontdécrits selon les trois typesd'activités suivantes:
A
.t.
A
nal
yse
et s
y
nthè
se
fo
nctio nnelle
A.I.I. Ana lysefonctionnelle des part iesopératives A.1.2. Etude fonctionnelle de faisabilité
A.1.3. Méthodesde créati vité
A.IA. Schématisation des partie s opératives A.1.5. Agenceme nt des blocs fonctionne ls
A.
2.
A
nalyse
e
t
sy
nthèse t
echnique
A.2. 1. Définitiongra phique desproduits A.2.2. Mesure des grandeurs physiques A.2.3. Les fonctionstechniques élémentaires
A.2A. Lescomposants deschaînes cinématiques
A.3. Indu
strialisation
de
s
produit
s
A.3. !. Lesétapes del' indu strialisation A.3.2. La compétitivité des produits
A.3.3. Les procédés d'élaboration des produits
A.3A. Contrôle et gestion de la qualité
Cette partie du programme s'appuie essentiellement sur deux types de systèmes :
:~- construction mécaniqu e : étude des partiesmécaniques et des structu res
N _ inform atiq ue et automa tique: étu de fonctionnelle du traitement de l'information
N - électrotechnique:étudedes flux d'éner gie électrique
o
c: _ électronique:étu de stru ctur elle du trait ement de l'information
o
~ Leprofesseur veilleraàrespecterl'équilibredu programmesanspour autantconsidérer
Leur étude fait appel àl'analyse structuréeoffrant une méthode logiqued'investigation,
permettant d'aborder progressivement les blocs fonctionnels qui constituent unsystème
avant de leur associer une solution technique.
Les informations et connaissancesnécessaires sont abordées au cours de travaux dirigés
et ordonnéesen coursde synthèse.Lesactivitéspratiquesde laboratoir e sont diversifiées
et organisées àpartirde supportstechniq uessignificatifs,réels ou maquettisés,
accompa-gnés de dossiers techniques complets.
Desmanipulations àcaractèrescientifique et technologiqu eillustrentl'étudedu
compor-tement des systèmes etdes pièces.
CAPA CI TÉS
Connaissance
Connaître
- Des méthode sd'analy sefonctionnelle
- Lesmodesde schématisation des partiesmécaniqu es
- Les règlesde représentation graphiq ue desensembleset desproduits
- Les formesd'organisation desproductions modernes
- Les principauxmodesd'obtention des produitsmécaniques
- Lesfacteur sdecompétitivité desproduits industriels
Compréhension
Comprendre
- Lesdonnées ducahier des chargesfonctionnel(spécification s)
- Lesreprésentation s graphiques(dessinsd'en semble et de définition, schémas,...)
- Le fonctionn ementd'un ensemble mécaniqu e
Interpréter
- Un schéma departie opérative
- Unesolution techniquetraduite par unereprésentation graphique: dessins, schémas,...
Application Utiliser
- Les méthod esde construction modul aire
- Deslogiciels deDAO-CAO avec biblioth èques
- Desmoyensde calculassistés par ordinateur
Lesinformationset connaissancesnécessaires sont abordées au cours de travaux dirigés
et ordonnéesen coursdesynthèse. Lesactivitéspratiquesde laboratoir e sont diversifiées
et organisées àpartirde supportstechniquessignificatifs,réels ou maquettisés,
accompa-gnés de dossiers techniques complets.
Desmanipulations àcaractèrescientifique et technologiqu eillustrentl'étudedu
compor-tement des systèmes etdes pièces.
eo co O"l .0:: . 2-N N 0 C 0 CI) ::J
'"
ë'"
E -œ ëi. c. ::J U) . 2-N N o c ë œ00 00 en c: :~ N N o c: a al :::>
'"
ë Q) E -œ Ci. a. :::> Cf) c: :ê. N N o c: 172 CONTENUSA.t. Anal
yse
et
sy
nthèse
f
onctionnelle
A.l. I .Analyse fonctionnelle desparties opératives - Modélisation des systèmes
- Les outils d'analyse et dedescription foncti onnelleettempore lle
• Analysestructurée :concept debase (fonctions.fluxassociés, données de contrôle,...).
,décomposition en blocs fonctêonnels
• Algorigrammeet algorithme:structure s linéaire. itérative. alternative
• Le GRAFCET :concept set structuresde base.différentspoints de vue : point devue
système. point de vue partie opérative.
A.I.2. Etude fonctionnelle de faisabilité
- Lecahier des charges fonctionnel
• Etude du marché:le marketing
• Description du besoin
• Identification des spécificationset des fonctions
- Leproduit et son marché
• Lesproduitsexistan ts.lesproduits voisins
• Leprodui t type
• Evaluation des coûts prévisionn els
- Lecontexte du projet
• Règlementset normes
• Milieux associés: technique, économique. hu~ain, historique....
• Lesévolutions techno logiques - La faisabilité fonctionnelle
• Réalisation technique des fonctions :schémas ,schémas blocs
•Tradu ctions graphiques: avant-projet
A.l.3. Méthodesde créativité
- Le«Brain storming» - Méthodesde «Check List »
- Méthodesanalogiques,transpo sition technique
Cette partie du programm esera abor déeà partir d'exemples industriels (supports a
u-diovisuels, conférences. visites d'entrepri ses).
A.I.4. Schématisation des partiesopératives
- Schéma mécanique :principes d' élaboration
- Schéma hydrau lique :méthodesde lectu re
A.l. I .Analyse fonctionnelle desparties opératives - Modélisation des systèmes
- Les outils d'analyse et dedescription foncti on nelleet temporelle
• Analysestructurée:concept debase (fonctio ns. flux associés. donn ées de contrôle....),
,décomposition en blocs fonctêonnels
A.1.5. Agenceme nt desblocs fonctio nnels - Mod es d'agencement desblocs fonct ion nels
- Exploitat ion desbibliothèqu esdelogiciels DAO-CAO
A
.2.
A
nalyse
e
t
s
y
nthèse t
echnique
s
A.2.1. Définition graphique desprodu its
- Représentation desdessins d'ensembles mécaniques: projets
- Représentation despièces mécaniques - Exploitation des logicielsdeDAO- CAO
- Principes de la cotation fo nctionn elle desensembleset desdessinsdedéfinition - Les spécificatio ns fonctionnelles(définitions)
- Élabo rati on desnomenclatures
A.2.2 . Mesure des grandeurs physiques - Méthod es et techniques demesur age
• Des spécificat ions dimen sionn elles et géométriques
• Desefforts et despression s • Desdéplacements et des vitesses
- Mise enœuvre des appareils de mesur e
Cette partiedu programme seradéveloppée à traversl' étud edu comportement des
par-tiesopéra tives et à travers la vérification des perfor mances des systèmes.
A.2.3. Etude des fonctio ns techniquesélémenta ires
- Étude des liaisons mécaniques élémentaires
- Étude dela fon ction guidage (par glissement et par roulement)
- Étude dela fonction graissage
- Étude dela fon ction étanchéité
Etud eslimitées aux principes et à laprésen tation de solutions techniquesappartena nt aux par ties opér at ives.
A.2A . Les composa ntsdeschaî nescinématiques
- Lesactionneurs: vérins, moteurs (voir chapitreCA. !.)
- Les convert isseurs et variateurs-transmetteurset transformateur s de mouvement
L'étudesera limitéeà l'aspect fonctionnelet auxcaractéristiquesprincipalesdeces con
s-tituant sappartenant aux partiesopérati ves.
- CXjJ1UILaLlUlluesorououiequesuerogici ei s VAU-LAU
A
.2.
A
nalyse
e
t
s
y
nthèse t
echnique
s
A.2.1. Définition gra phique des produ its
- Représentation des dessins d'ensembl es mécaniques ;projets
co co CJ) .~ ::J N N 0 c; ci CD ::J co <=0) E '0) Ci. Cl. ::J en o c; o CD ::J co
174
A.3
. Indu
strialisation
d
es
produit
s
co
co
cr>
:~ A.3.1. LesétapesdeJ'industrialisation
o co ë 0) E -0) Ci Cl. ::> Cf) - Le produit - Les procédés - Lesprocessus
On montrera,àpartird'exemples industriels, l'intérêtdel'approche globale«p roduit-pro-cédés-processus»visant la compétitivitéets'appuyantsurladémarcheprodu ctiqu e.On
pourra faireapparaître les incidences desprocédéssur l'évolution desproduits.
A.3.2. La compétitivitédes produit s
- Lesconditionsdela compétitivité
• La qualité,les coûts, la disponibilité, l'innovati on • La flexibilité: satisfaction rapide de la demande • La qualificatio n du personnel
- Les moyens d'a méliorer la compétitivité • Cercle pro ductiqu e et qualité
• Organisation et gestionde production • Les systèmes de production flexible
- Analysedela valeur :analysefonctionne lled'unesolution • Fonctions
• Contra intes
• Valeur des fonctions. Coût des fonctio ns. Décision: le«juste nécessaire».
Lesnotion s contenuesdanscechapitresont nécessairesafin d'exerceruneréflexion c riti-quesur lessolutions techniquesactuelleset de comprendre les condit ionsdanslesquelles ellesévoluent,enfonction ducontexteéconomiqueet technologique (fluctuationsdu m ar-ché). Ellesseront abor dées, à partir d'exemplesindustriels (dossiers-supp ort s a
udiovi-suels-conférences-visites).
A.3.3. Lesprocédésd'élaboration desproduits
- Procédésdemise en formeet matériaux associés.Principes etincidencessur"les for -mes et le choix desmatériaux desprodu itsobtenuspar :
- Formage àchaud - Usinage
- Moulage - Formage à froid
- Assemblagepar soudageet collage
Les procédéset matériauxmodernes(matières plastique s et composites)auro nt une place privilégiéedans cettepartieduprogramme quiseralimitéeàune informatio nsur les prin-:~ A.3.1. Lesétapesde J'industrialisation
N o <::: o co ::>
'"
- Le produit - Les procédés - LesprocessusOnmontrera, àpartird'exemples industriels, l'intérêtdel'appro che globale«produi t-pro-cédés-processus»visant la compétitivitéets'appuyantsur ladémarcheprodu ctiqu e.On
A.3.4. Contrôle et gestion de la qualité - Qualitédes produi ts
• Composante s dela qualité
• Qualitéstechniques: fonctionnalités, fiabilité, maintenabilité • Qualitéséconomiques:coût d'achat , d'utili sation ,de maintenabilité • Qualitésopérat ionnel1es : service après vente
- Coût de la non qualité - Organisation delaqualité • Fonction qualité enentreprise • Contrôle qualité
• Assurance qualité • Gestion de la qualité
Cette partiedu programme estlimitéeauxnotionsde base permettant d'appréhenderle concept qualité en entreprise. Ellesera abordée àpartird'exemplesindustriels ( dossiers-sup-portsaudiovisuels-conférences-visites).
5.2. Automatique et informatique industrielle
Etude fonctionnelledu traitement de l'information dansles domaines du pilotage des parties opéretives.
Les contenus d'enseignement comportent quatre chapitres:
B.1. Etude fonctionnelle de
s
s
ystèmes
de traitement de l'information
B.1.1. Les matières d'œu vre info rmationnel1es B.1.2. Les fonctions
B.2
.
Archit
ecture
matérielle de
s
s
ystèmes
de traitement de l
'information
B.2.1. Unité centra le
B.2.2. Interfaces d'ent rées- sorties B.2.3. Périphériques
8
.3.
Architectur
e
lo
gicielle
de
s sys
tèmes de traitemen
t
d
e
l'information
B.3.1. Les instructions B.3.2. Leslangages
B.3.3.Réalisation et miseen œuvred'un programme de commanded'unconstituant p ro-grammable industriel
8
.4. Application au
x
automati
smes
indu
striels
- _ .. - .
• Composante s dela qualité
• Qualitéstechniques: fonctionnalités, fiabilité, maintenabilité • Qualitéséconomiques:coût d'achat , d'utili sation ,de maintenabilité • Qualitésopérat ionnel1es : service après vente
- Coût de la non qualité - Organisation delaqualité
175 00 00 0> c:: :~ N N o c:: a co ::J
'"
E Q> E -Q> Ci a. ::J Cf) :~ N N o c:: a co ::J'"
176
Cette par tiedu programme s'appuie essentiellement sur trois types de systèmes:
~ •Systèmes automatisés «grand public».
.== • Systèmes automatisésà matière d'œu vreinformationnelle.
~
•Systèmes automatisésde production industrielle.N L'étudeselimitera auxfonctionnalitésquiseront mises enévidencesur des systèmes réels ~ ou des systèmes maquettisés.
o
CD La descriptio n des parties commandesse limitera aux modulesfondamentaux,caracté
ri-~ sésparleurs fonctio nnalités (registres, unités arithmétiq ueset logiques,mémoires in ter-~ nes.. ..)
E
-œ
~ La struct urelogiciellesera également limitée aux fonctionnalités,sans étudierpartic
uliè-~ rement un système d' exploitation.
L'étude deslan gagesde programmat ion ne porterapas sur unlan gage évoluépartic ulier. Ondéfinira schéma tiquement letraitemen t desdonnéesdanslecasde l'interprétation et de la compilation.On étudieral'organisationd'unprogramme simple, aprèsavoird é-finiles outils.
CAPA CITÉS
Connaissance
Connaît re
- Le vocabulaire etles principau x langages utilisésen informati que - Lesmodes dedescription des systèmes auto matisés
- Les différente s fonctions quiparticipent autraitement de l' in formation
Identi fier
- Lesblocs fonctionnels quicompo sent un système informatique
Compréhension
Comprendre
- L'o rgan isation fonctio nnelle d'un système de traitement de l' in formation
- Lesprincipes de structuration desprogrammes et deprogram mation Interpréter
- Un GRA FCET«point de vue partie commande »
- Un programmede commande sur automa te programmable industriel
Application
Utiliser
- Lesprincipesde programmat ionpourélabor er une programmepartielouglobal d'un
.s a1 35'§Fé}tft:'~"'a\UUT;du~"4:1IlIlIUC:' C:U l.Cut"cIIIJU" IliJ,utlJlJJc;nc:.
~
•Systèmes automatisésde productionindustrielle.N L'étudese limiteraauxfonctionnalitésqui serontmises enévidencesurdes systèmes réels
~ ou des systèmesmaquettisés. o
CD La description des parties commandesselimitera auxmodulesfondamentaux,caractéri
-~ sésparleursfonctionnalités (registres, unitésarithmétiqueset logiques,mémoi res i
Produire
- Un programme modifié par la priseen compte d'entrées-sorties supplémentaires, et/ ou de changements Cie duréesdans une bouclesimple de temporisation ou de valeur dans une boucle de comptage, et de test
CONTENUS
B.1
.
Etud
e f
onctionnelle d
es sys
tèmes d
e
traitement de l
'in formation
8.1.1. Lesmatièresd' œuvreinformationn elles - Définitions
- Typologiedesmatièresd'œuvre informationnelles
• Chaîne d'acqui sition etinterfacesd'entrée de données
• Commandes,instructions, programmes
• Langageexterne, langage interne
8.1.2. Les fonctions
- Fonction acquisition des données
• Interfacesd'entrée et desortie de données
- Fonction mémorisation desdonnées
• Mémoire dedonnées, mémoire de programme
• Logicielbibliothèque
- Fonction traitement des données
• Logiciel
.• Décodage des instructions et élaboratio n des commandes,
• Adressage
- Fonctiondialogue et communication
• Interfaces de sortie
• Dialogue avecopérateur, dialogue avec d'autres systèmes
• Réseaux : définition etnotionssuccinctes destructures, de modes et de moyens de trans
-mission
Cette parti edu programm e est limitéeàl'a spectfonctionnel :fonction globaleet orga -nisation fonctionnelled'un système de traitement de l'information.
8
.2.
Architecture matérielle de
s
sy
stèmes
de traitement de l'information
8.2.1..Unité centrale :pr~cess~ur
- Unité arithmétique et logique, code opératoire
- Accumulateurs
- Registred'index
dans une bouclede comptage, et de test
CONTENUS
B.l.
E
tude
f
onctionnelle d
es sys
tèmes de traitement de l
'in formation
8.1.1. Lesmatières d' œu vreinformationnelles
177 <Xl <Xl en c:: :ê. N . ~ N o c:: E Q) E -œ 0. a. ::J Cf) c:: :ê. N .~ N o c:: o ID ::J <tl
co co 0> c::: Q) E -Q)
a.
0-:::J Cf) ~""
o c: a œ :::J'"
1788.2.2. Interfaces d'entrées / sorties - Mémoires (RAM, ROM, EPROM)
- Compteur programmable (timer)
- Interfaçage d'entrées/ sorties, série et parallèle - 8us (dedonnées, d'adresse et de contrôle) 8.2.3. Périphériques, fonctions d'u sage
- Desconsoles de dialogue: imprimantes, unités de visualisation, ...
- Desmémoires de masse: disque souple, disque dur, bande magnétique - Des contrôleurs de disques
- Des transmetteurs :modems
On se limitera à préciser la destination et la nature des informations traitées parles '
différentes fonctions,sans entrer dans les'solutions techniques. Il s'agitd'uneétude fonc-tionnelle qui ne préjuge pasde la manière dont les différentes fonctions sont réalisées
(câbléesou programmées).
B
.3. Archit
ecture lo
gicielle
d
es systè
mes de
t
raitement de l
'in formation
8.3.1. Les instructions
- Structure d'une instruction:champs opérateurs,champsopérandes,champs des com
-mentaires
- Modesd'adressage :
• Instructions à référencemémoire (adressage étendu; direct, indexé, indirect, relatif)
• Instructions sans référence mémoire (adressage immédiat,sur registreinterne, implicite)
• Instructionssansopérande
- Instructions de saut et de branchement
- Notations mnémoniques des instructions (pseudo-assembleur)
B.3.2. Les langages
- Les,niveaux de langage et leurs'caractéristiques :
• Langageinterne (machine)
• Langage externe
• Langage orientéapplication(pour API et logicielsprofessionnels)
B.3.3.Réalisationet miseen œuvred'un programmedecommande d'un constituant p
ro-grammable industriel
- Notions d'algorithmiqueappliquée: décomposition des valeurs, notion de program-me, séquences, tests, sauts, boucles, sous-programmes,...
- Organigrammes ou algorigrammes associés - Programmation d'interfacesparallèles (type PIA)
__ _ _ _ _ _ ____ ...1, .J ...:1_ .... , ••_ AOT
- Compteur programmable (timer)
- Interfaçaged'entrées / sorties, série et parallèle - Bus (de données, d'adresse et de contrôle)
8.2.3. Périphériques, fonctions d'u sage
ration des programmes,par une analysefonctionnelle descendanteconvenablementme
-née.Il s'agirad'analyseretd'interpréter,de réaliser oude modifierun programmesimple.
B.4. Application aux automatismes industriels
8.4.1. Outils de spécification et de programmation
-GRAFCET:
• GRAFCET du point devue partie commande, point devue automate,... • Macro étapes
- Organigrammes :
• Règlesde construction etstructure
• Macro étapes et cor respondance GRAFCET organigramm e
B.4.2. Mise en œuvre d'un constituant programmable - Synthèsedirected'un GRAFCET ou d'un organigramm e'
- Miseau point desprogrammes:aspects méthodolo giques et technologiques,exp
loi-tation deslogicielsd'aide à la programm at ion
Cettepart ie du programme sera abordée à partir desystèmesdont laparti e comma nde
est réalisée par un constituant programm able.
5.3. Électrotechnique
Etude fonctionnelle de la miseen énergie électrique des systèmes automatisés.
Ce chapitre comporte trois parties:
C
.l.
Installation et
-
protection des circuit
s
électrique
s
C.l. I. Règles d'insta llation etde protection descircuits C.1.2. Schématisation des circuitsélectriques
C.2. Structure fonctionnelle d
'une
chaîne d
'alimentation
électrique
C.2.1. Fonction sectionnement
C.2.2. Fonction commande
C.2.3. Fonction protection desmatériels C.2.4. Fonction protection despersonnes
C.3. Conver
sions
électromécaniques
C.3.l. Conversion énergieélectrique/ énergie mécanique
D.'1. Appueauun aUA aUIUlllltU~IIIC:~ IIlUU~lll"'l" 8.4.1. Outils de spécification et de programmation -GRAFCET:
• GRAFCET du point devue partie commande, point de vue automate, ... • Macro étapes co co 0> <:> :~..
""
è;j; 0 c:: a co =''"
ë Q) E 'Q) Ci a. ::J Cf) è;j; o c:: a co =''"
ë Q)c:: :~ N o c: c:: :~ N o c:: 180 CAPA CITÉS
Connaissance
Connaître- Lesrèglesd'installationet de protectiondes circuits électriques
- Lesmodesde représentation schématique
- Lesprincipesdu repérageéquipotentiel - Les fonctions desappareilsélectriques
Identifier
- Les fonctions dans unschéma électrique
- Les appareillages quifont la synthèsedes fonctions : sectionnement,commande, pro
-tection
Compréhension
Comprendre
- Les courbes caractéristiques des moteursélectriques
- Les méthodes et techniques de mesurage
Interpréter
- Un schéma d'installationélectrique
Application
Utiliser
- Lesdocuments techniques représentantles caractéristiques électriques et techniques descomposants électriques
- Lesrésultats desmesures Produire
- Unschémastructurel simple pour une modification partielle répondant à une appli-cationdonnée
- Une procédure permettant d'intervenirsans danger sur un équipement électrique - Lesbranchementspropresaux circuits decommandeetde puissance,et réglerla f onc-tion protection
CONTEN US
c.l.
Installation et protection des circuits électriques
C.I.t. Règles d'installation et de protection des circuits
- Règlestechniques générales appliquées à la protectiondes moteurs et des circuits
- Critèresde choixde la protection
- Applications aux circuits de commande et de puissance(branchement des circuits) C.I.2. Schématisation des circuits électriques
COil naître
- Lesrèglesd'installation et de protection des circuits électriques
- Lesmodesde représentation schématique
- Lesprincipesdu repérageéquipotentiel - Les fonctions desappareilsélectriques
- Règles d'exécution et méthodes de lecture des schémas
C.2. Structure fonctionnelle d'une chaîne d'alimentation en énergie électrique
C.2.l. Fonction sectionnement- Fonction des sectionneurs
- Classification et domaines d'utilisation C.2.2. Fonction commande
- Fonction des contacteurs
- Classification et domaines d'utilisation
C.2.3. Fonction protection des personnes et des matériels - Fonction des disjoncteurs
- Classification et domaines d'utilisation
C.3. Conversion électromécanique
C.3.l. Conversion énergie électrique - énergie mécanique
- Principe de fonctionnement et caractéristiques des moteurs à courant continu. - Principe de fonctionnement et caractéristiques des moteurs pas à pas.
- Principe et caractéristiques des moteurs à courant alternatif (moteursd'induction et moteurs universels).
On se limiterail l'aspect fonctionnel et à l'analysedes flux d'énergie, sans entrer dans le détail des phénomènes physiques et des solutions techniques.
Cette partie du programme sera abordée à partir de systèmes à dominante électrotechni-que (où l'actionneur est un moteur électriélectrotechni-que).
Ces systèmes permettront j'étude des fonctions qui interviennent dans la chaîne de con-version de l'énergie; Fonctions: alimenter - distribuer - protéger les matériels, les per-sonnes - commander la puissance - convertir l'énergie.
5.4. Electronique
Etude des fonctionsdetraitementdel'information dans les systèmes industriels à
matiè-re d'œuvmatiè-re informationnelle, et dans les parties commandes des automatismes industriels. Lecont~nu de ce chapitre comporte quatre parties :
0.1. Mesure des signaux électriques
0.1.1. Forme et grandeur des signaux0.1.2. Règles de mise en œuvre des appareils de mesure
0.2. Les fonctions logiques
C.2.l. Fonction sectionnement - Fonction des sectionneurs
- Classification et domaines d'utilisation C.2.2. Fonction commande ~.) N o c: ë Cl> E 'Cl> Ci c. ::> (/) ~.) N o c: o co ::> ee
182
D.2.2. Fonctions séquentielles
00
~
0.3. Les fonctions analogiques
-c::
: D.3.l. Fonctions transformation, redressement, filtrage, régulation _ D.3.2. Fonction amplification
:" D.3.3. Conversion opto-électronique
c::
~
0.4. Les fonctions mixtes
:=l
'"
E D.4.l. Conversion numérique-analogique QJ _~ D.4.2. Conversion analogique-numérique Ci0-c75 L'enseignement sera abordé à partir de systèmes réels,auxquels on pourra associer des modèles significatifs (blocs fonctionnels) mettant en évidence-l'agencement logique des fonctions, à partir de leurs caractéristiques propres,mais aussi de leurs interrelations, et de l'organisation à laquelle elles participent.
La schématisation des fonctions intervenant dans un ensemble finalisé (systèmes, sous systèmes, parties commandes de systèmes,...) permettra d'appréhender les représentations symboliques et la sructure des schémas électroniques, en utilisant notamment des biblio-thèques de symboles.
A partir de schémas électroniques, on précisera les frontières pour mettre en évidence l'agencement des fonctions.
CAPACITÉS
Connaissance
Connaître- Les fonctions d'usage des fonctions électroniques usuelles - Les caractéristiques des fonctions électroniques
- Les méthodes de mesurage
- Les modes de représentation schématique des principales fonctions électroniques Identifier
---' La nature et les grandeurs caractéristiques des signaux - Les modes d'association des fonctions
- Les différentes familles de composants électroniques
Compréhension
Comprendre- Les modes d'association des fonctions électroniques
: D.3.l. Fonctions transformation, redressement, filtrage, régulation _ D.3.2. Fonction amplification
:" D.3.3. Conversion opto-électronique
c::
~
0.4. Les fonctions mixtes
:=l
'"
E D.4.l. Conversion numérique-analogique QJ
Application
Utiliser- Lesdocumentstechniques précisantlescaractéristiquesdescomposants électroniques - Les appareils demesureusuels
- Les résultatsdes mesures Proposer
- Une organisation fonctionnelle réalisée pardescomposantslogiques Analyser
- Lesrésultatsd'unemesure par référence aux spécificat ions données - Une représentation schématique
CON TENUS
0
.1. Mesure
d
es s
ignaux
élect
riques
0.1.1. Formeet grandeur des signaux- Sinusoïdauxet sinusoïdaux redressés :amplitude et fréquence - Impulsions rectangulaire s :amplitude, largeur,rapport cyclique.... - Signauxexponentiels: amplitude, constantede temps
- Rampes: pente
0.1.2. Règlesde miseenœuvre des appareils de mesure - Oscilloscope
- Multimètre numérique
- Autres matériels :générateurde fonctions , alimentation régulée,...
0.2. Fonct
ions
log
iques
0.2.1.Fonctions combinatoires - Définition- Différents opérateurs intégrésET, OU, NON, NON OU, NON ET - Lesfamilles logiques TIL, MaS
0.2.2. Fonctions séquentielles
- Définition des fonctions séquentiellessynchro nes et asynchrones - Fonctionslogiques séquentiellesélémentaires:
• Bascules(RS, D,JK), registres
- Lesdocumentstechniques précisant les caractéristiquesdescomposantsélectroniques - Les appareilsde mesureusuels
- Lesrésultatsdes mesures
co co O'J o co :::>
'"
c::0) E '0) Ci. a. :::> Cf) Proposer- Une organisation fonctionnelle réaliséepar descomposants logiques
Analvser
o
co :::>
'"
184
D
.3.
Fonction
s
analogique
s
00 00
~ D.3.!. Fonctions transform ation , redressement, filtra ge, régulation
c::
::>
~- Définition et caractéristiques
~ - Intégration des fonctions N o c::D.3.2. Fonctio n amplification o ~ - Définition et caractéristiques
'"
c:: - Amplificateurs opérationnels (montages usuels)
.
~
- Amplificateurs de puissance(notions, structureintégrée et à éléments discrets)~ .
a.
J5
D.3.3. Conversionsopto-électron iques - Définition et caractéristiques - Photo coupl eurs:caractéristiquesD.4. Fonctions mixte
s
D.4.1. Conversion numérique-analogique - Définition et principe dela conversion - Structure intégrée (convertisseurintégré) D.4.2.Conversion analogique-numérique - Définition et principe dela conversion
- Domaine d'emploi
Cette partie du programmemettra en évidence l'organisation fonctionnelle d'unechaîne d'acquisition de données :détection,transduction , conditionnement,adaptation, tr ans-mission.
Le contenu de ce programme sera développé à partird'études expérimentales, sur des modules fonctionnelsassociés ou isolés modélisant les chaînesç1'acquisitionet de traite-mentdes signauxdans les systèmes automatisés. Ils'agira:
• De mettre enœuvre ledispositif électronique(réel ou modèle)
• D'organiser lesmesures
• Devérifierla conformité des mesures (par référence auxspécifications) • Deprocéder auxréglages
• De validerlesrelation sdedéfinition des fonctions
::> - Définition et caractéristiques
'"
~ - Amplificateurs opérationnels (montages usuels) ::>
~- Définition et caractéristiques
~ - Intégration des fonctions N
o
c::D.3.2. Fonction amplification
o
