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1 SEQUENCE EN SSI : Affranchisseur automatique Thème sociétal : service à la pe

1 SEQUENCE EN SSI : Affranchisseur automatique Thème sociétal : service à la personne Objectif : automatiser le service d’affranchissement de colis Support retenu : automate d’affranchissement de colis postal Problématique : Déterminer la masse du colis afin de l’affranchir sans erreur de facturation. La séquence proposée se déroule en six séances réparties sur trois semaines. Séance N°1 : analyse fonctionnelle (2 heures) Séance N°2 : la balance de l’affranchisseur est-elle juste et fidèle quel que soit l’emplacement du colis sur la balance ? (2 heures)  Activité 1 : TP - la balance de l’affranchisseur est-elle juste ?  Activité 2 : TP - la balance de l’affranchisseur est-elle fidèle ? Séance N°3 : apport de connaissances. Principe général de la mesure de la masse (4 heures)  Activité 1 : Cours - principe général de la mesure de la masse et rappels de RDM (2 heures)  Activité 2 : TD - validation du choix du modèle mécanique (2 heures) Séance N°4 : apport de connaissances- Modélisation du capteur de pesage TD (2 heures)  Activité : TD - modélisation du capteur de pesage Séance N°5 : comment déterminer la masse du colis ? (4 heures)  Activité 1 : TP - validation du modèle du corps d’épreuve pour la fidélité (2 heures)  Activité 2 : TP - validation du modèle du pont de mesures (2 heures) Séance N° 6 : synthèse des résultats (1heure)  Quelle est l’erreur de mesure maximale que l’on fait sur la masse du colis ?  Comparaison des performances attendues, mesurées et simulées 2 Organisation de la séquence : Semaine 1 L M M J V Séance 1 Séance2 Séance3 activité1 Semaine 2 L M M J V Séance 3 Activité2 Séance4 Séance 5 Activité1 Semaine 3 L M M J V Séance 5 Activité2 Séance 6 3 Séance N°1 : analyse fonctionnelle (2 heures) Compétences attendues A1 Analyser le besoin - définir le besoin ; - définir les fonctions de service ; A2 Analyser le système - identifier et ordonner les fonctions techniques qui réalisent les fonctions de services et respectent les contraintes ; - identifier les éléments transformés et les flux ; - décrire les liaisons entre les blocs fonctionnels ; - identifier l’organisation structurelle ; - identifier les matériaux des constituants et leurs propriétés en relation avec les fonctions et les contraintes. A partir de la documentation fournie, mettre en œuvre le système afin d’effectuer l’affranchissement d’un colis. Vérifier que le tarif d'expédition de votre colis correspond effectivement à la table des tarifs colissimo donnée en document ressource. En vous appuyant sur le dossier technique, noter la fonction d'usage de l'automate d'affranchissement. Réaliser l’actigramme A-0 de l’automate d’affranchissement en indiquant : - la fonction remplie, - le processeur, - la matière d’œuvre entrante, - la matière d’œuvre sortante, - les sorties secondaires, - les différentes contraintes qui déclenchent et permettent l’activité du système. Identifier, sur le système, les constituants matériels de l'automate d'affranchissement. Placer ces constituants correctement sur l’actigramme A0 fourni afin d’associer à chaque constituant sa fonction. Lors de l’affranchissement d’un colis, l’automate doit réaliser un nombre de tâches dans un ordre bien précis. Ces tâches ordonnées sont à l’origine de la conception d programme implanté dans l’unité de traitement. Compléter l’algorigramme suivant en ordonnant les tâches énumérées ci-dessous, en réalisant si besoin un nouvel affranchissement Acquérir le mode d'expédition choisi par l’utilisateur Calculer la monnaie à rendre Encaisser le montant de l'affranchissement Rendre la monnaie Afficher le message : PRIX : …………, VEUILLEZ PAYER Afficher le message : POSER VOTRE COLIS SUR LA BALANCE Acquérir la masse du colis La tâche acquérir la masse du colis est réalisée par la balance. Compléter les entrées sorties de l’actigramme de cette dernière. 4 Actigramme A0 de l’automate d’affranchissement : 5 Algorigramme de l’automate d’affranchissement à compléter : DEBUT FIN Afficher le message : COLIECO ECONOMIQUE COLISSIMO RAPIDE Rechercher le prix à payer dans la table des tarifs Editer la vignette 6 Actigramme A1 de la balance de l’automatie d’affranchissement : 7 Séance N°2 : la balance de l’affranchisseur est elle juste et fidèle quel que soit l’emplacement du colis sur la balance ? (2 heures)? Compétences attendues C2– Mettre en œuvre un protocole expérimental - conduire les essais en respectant les consignes de sécurité à partir d’un protocole fourni ; - traiter les données mesurées en vue d’analyser les écarts. Activité 1 : la balance de l’affranchisseur est elle juste ? Effectuer l’affranchissement de votre trousse. Relever la masse indiquée par la balance. Consulter les tarifs colissimo donnés en document ressource et comparer avec le tarif demandé par l’automate. Le tarif indiqué correspond-il à la masse affichée ? La masse affichée correspond-elle à la masse réelle de votre trousse ? La balance comporte-t-elle une indication sur la plage de mesures possibles ? La balance comporte-t-elle une indication quant à la résolution ? Rappeler la définition de ce terme. La balance comporte-elle une indication quant à la précision ? Rappeler la définition de ce terme. Compléter le tableau suivant en vous servant des masses à disposition (jeu n°1) : Masse à mesurer Masse indiquée par la balance Erreur absolue sur la mesure Erreur relative sur la mesure 0g 50g 100g 200g 500g 1kg 2kg 3kg 4kg A partir des résultats obtenus, peut-il y avoir une erreur de facturation ? Les concepteurs ont jugé nécessaire de munir la balance d’un niveau à bulle et de pieds réglables. Régler correctement la position de la balance et effectuer à nouveau les mesures précédentes. A l’aide d’un tableur, tracer la courbe de l’erreur absolue sur la mesure de la masse en fonction de la masse mesurée. Pour quelle masse l’erreur absolue est-elle la plus grande ? Tracer de même la courbe de l’erreur relative sur la mesure de la masse en fonction de la masse mesurée. Pour quelle masse l’erreur absolue est-elle la plus grande ? L’inclinaison de la balance a-t-elle une influence sur les erreurs de mesure ? 8 Répéter les mesures pour le jeu de masses n°2. Tracer à nouveau les courbes des erreurs. Comparer avec les résultats obtenus avec le jeu de masses n°1. Peut-on affirmer que la balance est juste? Activité 2 : la balance de l’affranchisseur est-elle fidèle ? Vous allez mesurer 1 masse étalon de 500g de façon répétitive à l’aide de la balance. Vous attendrez à chaque fois que la balance indique 0.000kg ->0<- avant d’effectuer une nouvelle mesure. Vous poserez la masse en cinq endroits différents du plateau de la balance, et relèverez pour chacun la masse affichée par la balance dans le tableau suivant. De plus pour chaque emplacement, vous répèterez 5 fois la mesure en attendant le retour à zéro à chaque fois. Plateau de la balance, vue de dessus : cinq placements différents de la masse à mesurer Remarque : les 5 emplacements sont dessinés sur le plateau de la balance. Masse étalon de 500g Emplacement 1 Emplacement 2 Emplacement 3 Emplacement 4 Emplacement 5 Mesure 1 Mesure 2 Mesure 3 Mesure 4 Mesure 5 Déterminer l’erreur absolue maximale sur la mesure ainsi que l’erreur relative maximale pour chaque emplacement puis pour l’ensemble des emplacements. La balance de l’automate est-elle fidèle ? 1 5 3 2 4 9 Séance N°3 : apport de connaissances. Principe général de la mesure de la masse (4 heures) Compétences attendues A2 Analyser le système - identifier l’organisation structurelle ; - identifier les matériaux des constituants et leurs propriétés en relation avec les fonctions et les contraintes. B1 – Identifier et caractériser les grandeurs agissant sur un système - définir, justifier la frontière de tout ou partie d’un système et répertorier les interactions ; - choisir les grandeurs et les paramètres influents en vue de les modéliser. B2 - Proposer ou justifier un modèle - associer un modèle à un système ou à son comportement ; - préciser ou justifier les limites de validité du modèle envisagé. Activité 1 : Cours - principe général de la mesure de la masse (2 heures) Le principe utilisé dans l’automate d’affranchissement de colis postal est la mesure d’une masse par déformation d’un corps. La grandeur physique à mesurer est la masse. On peut l’obtenir à partir du poids qui lui est proportionnel et qui est à l’origine d’une déformation (infime) de la pièce sur laquelle il est appliqué. Or une déformation d’un fil conducteur génère elle-même une variation de résistance électrique du conducteur. P variation variation information de dimensions de résistance sur la masse Une jauge de contrainte est une résistance électrique constituée d’un fil très fin disposé en boucle. Collée sur le corps d’épreuve, elle subit les mêmes déformations que celui-ci. Un système électronique de traitement permet alors de récupérer une information sur la masse. En vue de dessus : Sens de l’étirement ou de la compression Exemple : La masse exerce une force P sur un corps d’épreuve qui est une structure métallique (barre de contraintes). Cette structure est sollicitée en flexion. Celle-ci subit, dans le domaine élastique, uploads/Management/ 81-v4-sequence-ssi.pdf