Lycée du Parc Exercices SysML S2I EXERCICE 1 :SYSTEME D’OUVERTURE DE PORTE DE TGV Adapté de Centrale-Supelec MP 2008 1. Présentation du système pupitre conducteur détecteur de position unité centrale variateur détecteur de pression dispositif d’ouverture en urgence pignon crémaillère moteur bouton ouverture fermeture réseau d’alimentation interne dispositif de verrouillage de la porte dispositif de gonflage des joints de porte rail de guidage La figure ci-dessus montre l’interface assurant, à partir des informations délivrées par l’unité centrale de commande, la fermeture hermétique et le verrouillage d’une porte de TGV. L’ordre de fermeture de la porte est donné soit par appui sur le bouton situé sur la porte soit via un ordre fourni par le conducteur depuis son pupitre. L’information est traitée par l’unité centrale qui pilote un moteur électrique permettant, dans un premier temps, de fermer la porte grâce à un mécanisme pignoncrémaillère puis, dans un deuxième temps, lorsque la position de fermeture est détectée, de verrouiller la porte. La détection de la position fermée enclenche également le gonflage des joints assurant l’herméticité de la fermeture. L’information de fin d’opération est transmise au conducteur sur son pupitre. Q1. Réaliser le diagramme de définition du bloc du système. Q2. Lister les composants appartenant à la chaîne d’information et les composants appartenant à la chaîne d’énergie. EXERCICE 2 :SYSTEME EOLIEN FAIRWIND 10KW Le système éolien FAIRWIND 10 kW, implanté sur un site d’essais dans l’Aude, a été choisi pour les raisons suivantes : •Rotor éolien simple et fiable ; •Système mécanique réduit sans système d’orientation ; •Rendement insensible à la direction du vent ; •Hauteur totale de l’installation assez faible ; •Vitesses des pales plus faibles générant moins de bruit qu’une éolienne conventionnelle. • Les dimensions de l’éolienne à axe vertical sont les suivantes : •Diamètre de l’éolienne : 8m •Hauteur des pales : 8m •Hauteur du mât : 12m S.Ansoud Page 1/8 Lycée du Parc Exercices SysML S2I Le digramme des cas d’utilisation SysML est fourni ci-dessous : Le diagramme des exigences SysML est fourni ci-dessous : Le diagramme de bloc interne SysML représentant la chaine d’énergie et d’information est fourni cidessous : Q3. Préciser, pour chacun des ports, leur nature (standard ou flux) ainsi que les grandeurs duales associées. S.Ansoud Page 2/8 Lycée du Parc Exercices SysML S2I Les contraintes de vitesses du vent sont définies dans le cahier des charges : Fonctions de service Critères Niveaux FS1 : Mettre en rotation l’éolienne Vitesse du vent > 10 m/s Aucun FS2 : Freiner et arrêter en rotation l’éolienne Vitesse du vent < 20 m/s Aucun Le diagramme de séquence SysML incomplet représentant la mise en marche de l’éolienne est fourni cidessous : Q4. Compléter le diagramme de séquence pour répondre aux critères de mise en route et d’arrêt de l’éolienne. EXERCICE 3 :SECATEUR A PILE A COMBUSTIBLE Le kit « outil de coupe » intègre tous les composants requis pour faire fonctionner un sécateur électrique de façon autonome à partir d’une Pile à combustible, sans utiliser d’autre source d’énergie que l’hydrogène. Le générateur électrique est basé sur une architecture hybride à Pile à combustible / super-condensateurs pour pouvoir délivrer toute la puissance requise par le système de coupe, tout en assurant autonomie et capacité de coupe haute fréquence. Le sécateur, nécessitant 670W de puissance pour les coupes les plus difficiles, tire avantage de l’architecture hybride pour fonctionner à partir d’une Pile à combustible de 50W seulement. Le sécateur, habituellement alimenté par des batteries conventionnelles qui se portent à la ceinture, est un outil très répandu pour le travail des vignes et le jardinage professionnel. S.Ansoud Page 3/8 Lycée du Parc Exercices SysML S2I Le diagramme des cas d’utilisation SysML est fourni ci-dessous : Q1. Compléter le diagramme de définition de bloc donné en reliant les blocs sous forme hiérarchique (le niveau hiérarchique le plus élevé étant le bloc « Kit expérimental pile à combustible ». S.Ansoud Page 4/8 Lycée du Parc Exercices SysML S2I Q2. Compléter le diagramme de description interne du kit sécateur à pile à combustible en précisant les flux d’énergie traversant le système et les flux d’information le pilotant S.Ansoud Page 5/8 Lycée du Parc Exercices SysML S2I Corrigés EXERCICE 1 :SYSTEME D’OUVERTURE DE PORTE DE TGV Q1. Q2. Composants de la chaîne d’information Dispositif arrêt urgence Bouton ouverture/fermeture Pupitre Unité centrale Détecteur de pression Détecteur de position S.Ansoud Composants de la chaîne d’énergie Réseau d’alimentation interne Variateur Rail guidage Porte Pignon/crémaillère Dispositif gonflage joint Dispositif de verrouillage de porte Page 6/8 Lycée du Parc Exercices SysML S2I EXERCICE 2 : SYSTEME EOLIEN FAIRWIND 10KW Q1. Ce sont tous des ports de flux unidirectionnels. Vitesse (m/s) (Energie cinétique) Couple (N.m) et vitesse angulaire (rad/s) (énergie mécanique) Tension (V) et courant (A) alternatif (énergie électrique) Tension (V) et courant (A) continu (énergie électrique) Tension (V) et courant (A) alternatif (énergie électrique) Q2. S.Ansoud Page 7/8 Lycée du Parc Exercices SysML S2I EXERCICE 3 : SECATEUR A PILE A COMBUSTIBLE Q1. Q2. S.Ansoud Page 8/8