Programme des cours 2023-2024
ATTENTION : version 2022-2023 de l'engagement pédagogique
AUTO0163-2  
Systèmes automatisés 1
  • Automatique 2
  • Asservissement
  • Schéma électriques
  • Capteurs et instrumentation
Durée :
Automatique 2 : 30h Th
Asservissement : 24h Th, 24h Pr
Schéma électriques : 24h Pr
Capteurs et instrumentation : 24h Th
Nombre de crédits :
Bachelier en électromécanique, orientation climatisation et technique du froid10
Nom du professeur :
Automatique 2 : Simon Englebert
Asservissement : Yves Satinet
Schéma électriques : Marc Carlini
Capteurs et instrumentation : Yves Satinet
Langue(s) de l'unité d'enseignement :
Langue française
Organisation et évaluation :
Enseignement au premier quadrimestre, examen en janvier
Unités d'enseignement prérequises et corequises :
Les unités prérequises ou corequises sont présentées au sein de chaque programme
Contenus de l'unité d'enseignement :
Automatique 2
Suite directe du cours Automatique 1, l'étudiant apprendra à programmer des fonctions avancées de l'automate dans le but de:
  • Etre capable de piloter différents types machines orientées « chaud - froid ».
  • Maîtrise de certaines fonctions avancées des automates industriels.
  • Etre capable de comprendre et d'analyser une documentation technique.
A travers les contenus suivants:
  • Programmation d'une chaudière murale au gaz.
  • Introduction aux fonctions de comptage, aux opérations et comparaisons numériques.
  • Étude des différents formats de variable numérique et de leur organisation en mémoire.
  • Opérations logiques et arithmétiques sur les variables numériques.
  • Étude des modules d'acquisition et de pilotage analogiques (tension, courant, impédance).
  • Acquisition de température, de niveau de fluide et de pression.
  • Affichage sur afficheurs sept segments.
  • Étude des procédés de régulation via automate programmable (structure, fonctions intégrées, supervision des tendances).
  • Programmation d'une application nécessitant la régulation du niveau de liquide dans une colonne d'eau.
  • Programmation d'une application de régulation de température d'un flux d'air chaud (régulation maître-esclave).
Asservissement
Objectifs
L'étudiant, à la fin du cours doit être capable de :



  • Déterminer la fonction de transfert d'un système simple par identification ou par modélisation.
  • Déduire la réponse indicielle d'un système connaissant sa fonction de transfert.
  • Déterminer les caractéristiques d'un régulateur PID pour un système régulé donné et répondant aux performances demandées (sur papier ou sur une maquette).
  • choisir le régulateur adéquat pour une application donnée
  • Paramétriser un régulateur de climatisation
Contenu
Théorie :
* Introduction : la boucle de régulation
* Types de régulateurs : - Tout ou rien - PID
* Les régulateurs en chauffage
* Les régulateurs en ventilation
* Les régulateurs en conditionnement d'air
* Notions de base
                      * Modélisation d'un système
                       * Identification d'un système
                       * Simplification de diagrammes fonctionnels
                        * Réponse temporelle
                        * Performance d'un système régulé : - Rapidité - Précision
* Synthèse d'un régulateur : - Méthode temporelle - Méthode de Naslin - Méthode de Ziegler-Nichols

Laboratoire :
* Régulateurs climatiques
* Régulation de vitesse
* Régulation d'une cascade de chaudière
* Régulateur de température
Schéma électriques
Principe de fonctionnement fusible, disjoncteur, différentiel, démarrage étoile-triangle Etude de la symbolisation des composants d'un schéma électrique (basé sur les moteurs) Numérotation et dénomination de contact et composant Contact à ouverture et fermeture, sectionneur, disjoncteur magnéto-thermique, relais, contacteur, TON, TOFF, Inverseur, ... Manipulation théorique sur le câblage de résistances électriques et passage d'un réseau à un autre (400V,3x230V, ...)
Câblage de montages électriques
   Démarrage moteur
   Démarrage moteur 2 sens de marche avec securités
   Démarrage moteur en cascade
   Démarrage moteur en cascade avec temporisation entre arrêt
   Démarrage moteur 2 sens de marche avec sécurités et temporisation entre deux démarrages
   Démarrage étoile-triangle
   Démarrage étoile-triangle deux sens de marche
   Démarrage étoile-triangle deux sens de marche temporisé
 
 
Capteurs et instrumentation
Introduction

Définition d'un capteur :

capteur actif,

capteur passif

Caractéristiques d'un capteur : précision, fidélité, linéarité, grandeurs d'influence, étendue de mesure

Les capteurs de température :

résistances métalliques,

thermistances,

thermocouples,

capteurs infrarouges

Les Capteurs de pression

Manomètres : tube en U, tube de Bourdon, à membrane, à capsule

Capteurs résistifs

Capteurs capacitifs

Capteurs inductifs

Les débitmètres et les compteurs :

débitmètres déprimogènes (diaphragme, venturi, Tuyère),

tube de Pitot,

débitmètre à cible,

débitmètre à section variable,

débitmètre électromagnétique,

débitmètre à ultrasons,

débitmètre à effet vortex,

débitmètre thermique,

débitmètre à effet coriolis,

débitmètre à turbine,

compteurs à turbine,

compteurs volumétriques,

intégrateurs

Les capteurs de niveau :

Méthodes optiques

Capteurs hydrostatiques : manomètre, membrane souple, balle à bulle, flotteurs, plongeurs

Capteurs capacitifs

Capteurs conductimètriques

Capteurs ultrasoniques

Capteurs radar

Les capteurs chimiques :

capteurs d'humidité,

capteurs mesureurs d'ions

Les détecteurs d'incendie et d'intrusion
Acquis d'apprentissage (objectifs d'apprentissage) de l'unité d'enseignement :
Automatique 2
  • Maîtriser la structure d'un automate programmable ainsi que comprendre son fonctionnement.
  • D'identifier les signaux d'entrée et de sortie ainsi que leurs types, pour une application donnée.
  • Maîtriser une application permettant de programmer les fonctions de base des automates industriels à partir d'un PC.
  • Réaliser des programmes en langage ladder (langage à contacts) en logique monostable et bistable.
  • Programmer un automate industriel en utilisant des fonctions avances : Création de blocs fonctions dérivés (DFB), création de type dérivés (structures et tableaux), utilisation de blocs d'opération et de comparaison, acquisition et traitement  de signaux analogiques,...
Asservissement
  • Expliquer le principe d'une boucle de régulation
  • Décrire une installation de régulation en chauffage, conditionnement d'air et de ventilation et d'expliquer son principe de fonctionnement
  •  Différencier les différents composants d'un système de régulation  et en déduire le diagramme fonctionnel du système.
  • Déterminer la fonction de transfert d'un système simple par identification ou par modélisation.
  • Simplifier le diagramme fonctionnel d'un système de régulation
  • Déduire la réponse indicielle d'un système connaissant sa fonction de transfert.
  • Déterminer les caractéristiques d'un régulateur PID pour un système régulé donné et répondant aux performances demandées (sur papier ou sur une maquette).
  • Paramétriser un régulateur de climatisation
  • Modifier les paramètres d'un régulateur pour améliorer son comportement
Schéma électriques
Etre capable de comprendre, créer, modifier un schéma électrique
Etre capable d'adapter un appareil électrique (mono ou triphasé) d'un réseau électrique à un autre
Etre capable de câbler un schéma éléctrique
Capteurs et instrumentation
L'étudiant, à la fin du cours doit être capable de :

  • Décrire et expliquer le fonctionnement des différents types de capteurs
  • Choisir le capteur adéquat pour une application donnée
  • Respecter les conditions d'installation d'un capteur
Savoirs et compétences prérequis :
Automatique 2
  • Prérequis : aucun
  • Corequis : aucun
Asservissement
  • Prérequis : aucun
  • Corequis : aucun
Schéma électriques
cour d'électricité domestique



 
Capteurs et instrumentation
aucun prérequis et aucun corequis
Activités d'apprentissage prévues et méthodes d'enseignement :
Automatique 2
La théorie permettant de résoudre un nouvel exercice pratique est exposée au début de chaque séquence de cours.
Asservissement
Cours théorique illustré par de nombreuses applications et exercices réalisés par l'étudiant.
La théorie utile pour les TP est présentée avant chaque séance de laboratoire
Schéma électriques
L'étudiant doit appliquer la théorie vue.
L'étudiant recherche par lui même une logique de câblage.
L'étudiant câble son schéma.
Capteurs et instrumentation
cours magistral
Mode d'enseignement (présentiel, à distance, hybride) :
Automatique 2
Présentiel (Laboratoire)
Asservissement
Présentiel. Présence obligatoire aux séances de travaux pratiques
Schéma électriques
Présentiel:
Etude théorique 
L'étudiant cherche par lui-même le schéma du montage demandé, l'enseignant le guide et corrige avec l'etudiant.
 
Capteurs et instrumentation
Mode Présentiel
Lectures recommandées ou obligatoires et notes de cours :
Automatique 2
Syllabus « Automatique, Tome 3 ».
Documentations et manuel Schneider-Télémécanique (LADDER, GRAFCET, PL7 Pro, Unity Pro).
Le grafcet (conception et implantation dans les automates programmables industriels) - Auteurs : S. MORENO et E. PEULOT - Edition : El Educalivre.
Asservissement
  • Régulation chauffage - RCS - Ventilation - Conditionnement d'air - Philippe Davy de Virville
  • Modern Control Systems - DORF et Beschop
Schéma électriques
Note normalisation
Lectures recommandées: moteur asynchrone, couple étoile-triangle, ...
Modalités d'évaluation et critères :
Automatique 2
L'évaluation se fait en 3 parties:
  • Examen pratique sur l'acuisition analogique (40%)
  • Examen pratique sur la programmation de DFB (40%)
  • Examen théorique et travaux (20%)
Asservissement
Un examen final (70%) + rapports de laboratoires (30%)
Schéma électriques
Evaluation sur base :
schéma remis (Normalisation, propreté, netteté, ...) 15%
Câblage effectué (securité, nombre d'essai, fonctionnement demandé, ...) 15%
Interro en début de cour sur la théorie vue, raccordement d'un boiler triphasé d'un réseau électrique à un autre 10%
La dernière séance est un examen (création schéma 25%, remise du schéma au propre avec respect des normalisations 10%, câblage 25%)
 
Capteurs et instrumentation
1 examen écrit
Stage(s) :
Remarques organisationnelles :
Schéma électriques
Toute absence doit étre récupérée.
Le schéma sur feuille doit être rendu.
Le câblage doit être fait en pendat les heures prévue sous la surveillance du préparateur et/ou enseignant (Validation par l'enseignant) 
 
Contacts :
Automatique 2
Contact du titulaire de cours: simon.englebert@hers.be
Asservissement
yves.satinet@hers.be
Schéma électriques
marc.carlini@hers.be
0486/69 35 17
 
Capteurs et instrumentation
yves.satinet@hers.be
Notes en ligne :
Asservissement
syllabus
syllabus