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Préparer l’oral de TP de Centrale-Ensam
mercredi 27 juin 2012, par
L’épreuve orale de Sciences Industrielles du concours Centrale est une épreuve de TP de 4h. Cette épreuve est aussi utilisée par l’Ensam pour son oral.
La première des choses pour préparer l’oral est de lire les rapports de l’épreuve. On trouve sur le site http://www.concours-centrale-supelec.fr/CentraleSupelec les rapports depuis 1998. On pourra limiter la lecture aux 3 dernières années.
Il y a peu de sujet de TP mis en ligne par le concours Centrale, on trouve un exemple de sujet pour
– l’année 2010 sur la capsuleuse de bocaux : http://www.concours-centrale-supelec.fr/CentraleSupelec/2010/PSI/sujets
– et en 2009 sur loe robot ericc : http://www.concours-centrale-supelec.fr/CentraleSupelec/2009/PSI/sujets
La liste des TP disponibles se trouve la http://www.concours-centrale-supelec.fr/CentraleSupelec/SujetsOral/PSI/
La forme du sujet de 2010 est interessante car elle présente la démarche d’ingénieur qui précise :
« Durant cette épreuve, le candidat sera amené à s’inscrire dans la démarche de l’ingénieur d’analyse et de résolution de problèmes sur un système complexe industriel, qui se représente symboliquement par le schéma suivant :

Cette démarche consiste à vérifier les performances attendues d’un système complexe (quantification de l’écart 1), à valider une modélisation à partir d’expérimentations (quantification de l’écart 2) et à prévoir les performances d’un système à partir d’une modélisation (quantification de l’écart 3).
A chaque fois que cela lui sera demandé, le candidat devra indiquer le système sur lequel il travaille (système souhaité, système réel en utilisation ou système simulé) et l’écart qu’il quantifie.
Au cours de la synthèse finale, le candidat pourra s’appuyer sur ce schéma, s’il le juge utile. »
Comme indiqué dans cet extrait, il est important lors de la prestation orale d’avoir toujours en tête ce schéma et cette notion d’écart entre modèle et réalité pour ses réponses.
Intéressons-nous maintenant aux supports des TP.
Le rapport nous précise les différents supports utilisés , je vous propose dans la liste ci-dessous quelques liens vers les sites des fournisseurs lorsqu’ils existent et quelques commentaires sur ses supports.
Supports matériels utilisés lors de la session 2011 étaient les suivants :
– attacheur de liens de vigne ;
– bras de robot jockey ;
– chaîne de conditionnement de balles de ping-pong ;
– doseur pondéral à vis pour injection plastique ;
– essuie-vitre / lave vitre de TGV ;
– panneau solaire orientable ;
– phare directionnel de Renault Espace ;
– pilote automatique de voilier ;
– système de contrôle d’accès pour automobile ;
– système de dosage de granulés ;
– système hémomixer ;
– système d’impression ;
– toit ouvrant panoramique de Renault Scenic.
– pilote automatique de voilier ;
- fournisseur : Crea-technologie
- documentation : http://www.crea-technologie.com/index.php?product=10
- http://www.crea-technologie.com/documents/products/000000010/Pilote_web.pdf
- Commentaires, ce système est une évolution du pilote de voilier qui équipe la majorité des classes préparatoires. Il permet d’aborder
- les notions de formes d’énergie et de rendement.
- etude cinématique et energétique d’une pompe hydraulique http://sciences-indus-cpge.papanicola.info/Pompe-du-pilote-Hydraulique
- capteurs particuliers (compas)
- asservissement
– machine à corder les raquettes de tennis ;
- fournisseur : DMS education
- plaquette : http://www.dmseducation.net/files/dms/fiche/2453_fiche_produit.pdf?PHPSESSID=b370c00f1b0d00ec8480120832cb13d8
- Commentaires : ce support équipe lui aussi la grande majorité des laboratoire de PSI. Le système est piloté via un logiciel (analogue à celui du vélo DMS et de la direction assistée) qui permet de récupérer les différentes grandeurs du systèmes afin d’analyse. Associé à la mallette « Signaux et Asservissement », il est possible de régler un asservissement d’effort.
– panneau solaire orientable ;
- Fournisseur : DMS éducation
- plaquette http://www.dmseducation.net/files/dms/fiche/2590_fiche_produit.pdf?PHPSESSID=c45200b47b32b99f7c69b5f5e3e6b711
- un exemple de TP en ligne : http://cpge.mistralavignon.fr/tps2i/L1_Sup/TP/PCSI/CI6bis/TP_PCSI_CI6bis_psa.pdf
- Commentaires : présent dans peu de lycée, Ce système permet d’étudier le fonctionnement d’un panneau solaire orientable aussi bien en azimut qu’en élévation, quelques points sont intéressants à developper :
- le bloc capteur composé de photo-résistance permettant de déterminer la position du soleil ;
- les réducteurs epicycloïdaux ;
- moins intéressant, la commande séquentielle de suivi du soleil.
– doseur pondéral à vis pour injection plastique ;
- fournisseur : didastel
- plaquette :http://www.didastel.fr/Produit.php?nom_produit=MDV6
- http://www.didastel.fr/DocsDidastel//MDV6//MDV6_Fiche.pdf
– Commentaires : un système approchant a servi de support à un sujet d’écrit des Mines en 2008 (http://www.sujets-de-concours.net/sujets/mines/2008/psi/si.pdf), on pourra s’en inspirer pour réfléchir sur le TPavec entre-autres- l’étude du capteur de poids (http://www.rdpe.com/fr/hiw-sglc.htm
- l’étude du batch (la queue de remplissage)
– bras de robot universel ;
- Fournisseur : didastel
- plaquette : http://www.didastel.fr/Produit.php?nom_produit=MAX
- commentaires : derrière cette description se cache un des systèmes les plus utilisés dans les laboratoires de SI, le maxpid, vous trouverez des dizaines de TP sur maxpid sur le net (http://psistarcanard.free.fr/tp/maxpid/maxpid-CI1-psi.pdf, des anims (http://sciences-indus-cpge.papanicola.info/Maxpid, mais si le concours Centrale continu d’utiliser ce support c’est que le point de vue abordé par le TP de centrale est certainement très original !!!!
– système de contrôle d’accès pour automobile ;
- Fournisseur : Didastel
- plaquette : http://www.didastel.fr/Produit.php?nom_produit=SYMP_cpge
- commentaires : Système à dominante electro-mécanique (moteur asynchrone triphasé+altivar, réducteur, cinématique intéressante). Ce support est orienté TSI mais est utilisable en PSI, Il permet de réaliser une étude énergétique, une étude cinématique mais pas de véritable étude d’automatique.
- un TP en ligne http://psistarcanard.free.fr/tp/barriere/barriere-CI1-psi.pdf
– bras de robot Jockey ;
- fournisseur Didastel
- plaquette :http://www.didastel.fr/Produit.php?nom_produit=JOCK
- commentaires : support très original (vidéo : http://www.youtube.com/watch?v=iID2l6ewyj8) ; Le système est relativement complexe dans son fonctionnement réel, la maquette permet d’étudier séparément chacun des axes asservis puis l’ensemble. ce support est probablement un des plus complexes à appréhender mais très riche.
– système Hémomixer ;
- fournisseur : didastel
- plaquette : http://www.didastel.fr/Produit.php?nom_produit=HMX
- commentaires : nouveau système de la socité didastel, qui semble intéressant, la lecture de la plaquette (http://www.didastel.fr/DocsDidastel//Hemomixer//Hemomixer_Fiche.pdf) montre que le système va permettre d’étudier
- la chaîne de conditionnement du signal de pesée (capteur à jauge de déformation + filtre + régression linéaire)
- la cinématique du mécanisme
- la modélisation
– chaine de conditionnement de balles de ping-pong ;
- fournisseur : pneumatic-union (http://www.pneumatic-union.com/)
- plaquette : http://129.175.226.9/@Coll09USB/docs/FBO%20Produits%20Pneumatic%20Unioncol/Catalogue%20Equipements%20Didactiques%20CPGE%20Mars%202009.pdf
- commentaires : système principalement séquentiel mais avec quelques mouvements asservis (rotation du plateau), système à mon avis peu intéressant car peu représentatif de la réalité il permet malgré tout d’aborder la majorité des points du programme.
- un tphttp://psistarcanard.free.fr/tp/ping-pong/ping-pong-CI4-psi.pdf et un autre http://www.cpge-brizeux.fr/casiers/marc/PSI1011/TP60_02%20Ping%20pong%20transfert.pdf
– système de dosage de granulés ;
- fournisseur : Ravoux automatisme
- plaquette :http://ravoux.pagesperso-orange.fr/ravoux-automatismes/fiche/gravitec_530-005.pdf
- commentaires : La plaquette est peu bavarde. Ce système est un système séquentiel de remplissage de pots avec destockage et stockage de pots en fonction du type de pots (la couleur en fait). il comporte en plus trois tapis motorisés asservis en vitesse et position, un un système de dosage pondéral (capteur à jauge de déformation, une vanne pneumatique à ouverture variable et une vanne proportionnelle). L’étude de la commande et l’identification du déplacement des tapis est assez classique, par contre l’étude de la chaîne de dosage est elle originale par les constituants utilisés.
- un tp http://www.fltsi.fr/files/article/2122/CI4-TP-Gravitec.pdf
- -* une anim du capteurhttp://sciences-indus-cpge.papanicola.info/Modele-cinematique-du-peson-HBM
– système de trancannage de produits bobinés ;
- fournisseur : deltalab
- plaquette : http://www.deltalab-cosimi.fr/enseignement-genie-mecanique/mecanique/systemes-pluritechnologiques/systeme-de-trancannage-ex1200
- commentaires : Système mécanique permettant d’enrouler des bobines. Ce système adapté d’un système réel très riche d’un point de vue dynamique et cinématique (mécanisme Uhing de changement de sens (http://www.uhing.com/en/rolling-ring-drive/), ne permet pas de véritable étude d’automatique, mais il est possible de réaliser l’identification du comportement du moteur.
– essuie-vitre / lave-vitre de TGV ;
- fournisseur : Pneumatic Union
- plaquette :http://www.pneumatic-union.com/pu/cadres/cadre.asp?page=equipements_didactiques/didactique.asp page SY02 et 04
- commentaires : système adapté du lave-vitre des TGV. Ce système permet l’étude du comportement cinématique et dynamique d’un essuie-vitre. L’arrosage de la vitre permet de modifier les frottements entre le balai et la vitre, l’effort nécessaire et la vitesse sont mesurables, ce qui rend possible l’étude énergétique. L’étude automatique se limite principalement à de l’identification.
– attacheur de liens de vigne ;
- fournisseur : Didastel
- plaquette :http://www.didastel.fr/Produit.php?nom_produit=AP25
- commentaires : système principalement utilisé en S-SI
- un tp, on pourra s’inspirer du sujet de capet techno (http://publi.auvergne.iufm.fr/capet-techno/IMG/pdf/EpreuveTP_-_AP25.pdf)
– phare directionnel de Renault Espace .
- fournisseur : ce système comme le suivant est un système réalisé par une école pour ses besoins (probablement l’Ensam !)
- plaquette : pas de plaquette connue !
- commentaires : On s’intéresse ici à des phares orientables en fonction de la rotation volant (http://www.youtube.com/watch?v=XuhSA-Oiy9E), le mécanisme est relativement simple, un moto-réducteur, un mécanisme de transformation de mouvement. L’étude demandée peut consister en une identification des différents constituants ( du moteur au phare) puis d’en réaliser la commande asservie.
– toit ouvrant panoramique de Renault Scenic ;
- pas d’infos sur ce système !
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