Outils pédagogiques pour acquérir des compétences pratiques dans l’automatisation industrielle
Les maquettes modulaires en automatisme sont des outils pédagogiques essentiels dans les lycées techniques et professionnels, ainsi que les centres de formation. Elles permettent aux étudiants de comprendre et de maîtriser les principes de l’automatisation industrielle à travers une approche pratique et interactive. Ces maquettes reproduisent des systèmes automatisés réels, offrant ainsi une base d’apprentissage qui lie théorie et pratique.
Qu’est-ce qu’une maquette modulaire en automatisme ?
Une maquette modulaire en automatisme est un ensemble de composants électriques, électroniques et mécaniques montés sur un châssis ou une structure, permettant de simuler un système automatisé. Ces maquettes sont modulables, ce qui signifie que les étudiants peuvent ajouter, enlever ou reconfigurer des éléments pour étudier différents scénarios d’automatisation.
- Automates programmables industriels (API) : Cœur du système de commande pour contrôler le fonctionnement des autres modules.
- Capteurs et actionneurs : Détectent les variables du processus et effectuent des actions (moteurs, vannes, vérins).
- Modules d’entrée et de sortie (E/S) : Permettent la communication entre l’automate et les composants physiques.
- Dispositifs de commande : Interrupteurs, boutons-poussoirs, afficheurs pour interagir avec le système.
- Systèmes de communication : Pour connecter différents modules entre eux et à l’automate.
Objectifs pédagogiques
- Comprendre les principes fondamentaux de l’automatisme et de la commande automatique.
- Étudier les protocoles de communication utilisés dans l’automatisation industrielle (Modbus, Profibus, Ethernet/IP).
- Analyser les schémas de câblage et les architectures de systèmes automatisés.
- Conception et programmation d’automates : Apprendre à configurer et programmer des API pour contrôler des processus automatisés.
- Câblage et intégration des composants : Connecter les capteurs, actionneurs et dispositifs de commande à l’automate.
- Maintenance et dépannage : Diagnostiquer et réparer les systèmes automatisés en cas de défaillance.
Avantages pédagogiques
- Les maquettes modulaires permettent de recréer des systèmes industriels réels, offrant ainsi aux étudiants une expérience concrète du fonctionnement des systèmes automatisés.
- Grâce à leur modularité, les étudiants peuvent tester différentes configurations et voir immédiatement les résultats de leurs choix, facilitant ainsi l’apprentissage par l’expérimentation.
- Les maquettes peuvent être adaptées à différents niveaux d’étude, allant des concepts de base pour les débutants aux applications plus avancées pour les élèves en formation supérieure.
Équipements pédagogiques
- Les kits de maquettes modulaires sont généralement fournis avec tout le nécessaire pour monter et tester différents types de systèmes automatisés. Ils comprennent :
- Modules d’automatisme : API, capteurs, actionneurs, relais, et variateurs.
- Câblage et accessoires : Câbles, connecteurs, composants de montage.
- Logiciels de simulation et de programmation : Logiciels dédiés pour la configuration et la simulation des programmes des automates.
- Bancs de formation dédiés : Des bancs de formation complets avec des modules intégrés permettent aux élèves de travailler sur des systèmes automatisés dans un environnement sécurisé et contrôlé.
Intégration dans les cursus
- Bac pro maintenance des systèmes de production connectés (MSPC).
- Bac Pro Systèmes Numériques (SN).
- Bac Pro Métiers de l’Électricité et de ses Environnements Connectés (MELEC).
- BTS Conception et Réalisation de Systèmes Automatiques (CRSA).
- BTS Maintenance des Systèmes (MS).
- Formation sur des logiciels de programmation spécifiques aux automates (TIA Portal, Codesys).
- Certificat en automatisation industrielle (IEC, ISO).