Technologie du génie électrique : automatisation et contrôle

L’élève acquiert diverses notions du dessin technique. Il produit des croquis à la main. Il réalise des plans et des schémas dans un logiciel de dessin informatique. Il s’initie aux normes départementales et industrielles de la production de plans.

À venir

L’élève apprend les notions de base en électricité et en électronique. Il utilise les instruments de mesure électronique afin d’en faire l’interprétation. Il découvre les différentes sources d’alimentation et les composantes électroniques de base. Il analyse les comportements d’un circuit selon les données et les différentes configurations de branchements.

L’élève distingue les différents symboles, la nomenclature et le rôle des relais et de ses composantes périphériques telles que boutons, sélecteurs, bobines, contacts et lumières. Il branche différents circuits de logique à relais électromécanique et temporisé. L’élève effectue la programmation d’un relais programmable en logique intuitive.

L’élève utilise les différents outils d’atelier et ceux propres aux domaines du génie électrique. Il assemble des composantes électriques et mécaniques. Il installe des systèmes reliés aux principales sphères du métier tout en respectant les différentes normes d’installations et de sécurité du département et du milieu industriel. Il s’initie à la mise en service et au respect des normes et procédures.

L’élève programme un automate de façon intuitive et selon une méthode en diagramme échelle. Il est capable de relier différents éléments – capteurs et actionneurs – à un automate programmable et d’en comprendre les différents types d’entrées et de sorties. L’élève conçoit des grafcets afin d’automatiser des systèmes en mode tout ou rien. Il applique des méthodes de transformation du grafcet en diagramme échelle.

L’élève s’initie aux termes, normes, alimentations et branchements de base du domaine de l’instrumentation. Il effectue de l’acquisition de données du branchement jusqu’à la mise en forme graphique. L’élève analyse le rôle général de chacun des éléments d’une boucle de contrôle. Il applique les notions de base de l’électricité afin de comprendre chacun des circuits du point de consigne, de la variable du procédé et de la sortie du contrôleur (SP, PV et CO) composant la chaîne.

L’élève applique les notions de l’électronique à travers la réalisation de projets. Il apprend l’interfaçage des entrées et sorties, les types de communication entre les périphériques, les notions de protection de circuit électronique et les composantes électroniques les plus communes. L’élève anticipe le comportement d’un circuit selon sa configuration et ses composantes. Il fait connaissance avec la programmation de base des microcontrôleurs et à l’utilisation de ses périphériques.

À partir d’un cahier des charges, l’élève s’initie à la gestion de projet et au travail d’équipe. Il effectue des travaux mécaniques à travers la réalisation d’un projet encadré et supervisé. Il utilise un logiciel de modélisation 3D afin de faire des impressions sur une machine de fabrication additive.

L’élève utilise les mathématiques afin de définir l’ordre de grandeur des valeurs dans une application réelle. L’élève apprend les notions de mathématiques de base reliées aux applications d’électronique industrielle. Il calcule les forces mécaniques et les puissances électriques à l’aide des vecteurs et de la trigonométrie.

L’élève s’initie à la programmation d’automate en mode analogique. Il effectue les branchements, la configuration et la programmation de cartes spécialisées. Il programme l’automate directement en grafcet, puis en fait l’utilisation dans des structures de programmation, tel le GEMMA.

L’élève effectue le plan de branchement, les connexions et l’installation des éléments de base de différentes boucles de contrôle – élément primaire, transmetteur, contrôleur et élément terminal – ainsi que des éléments complémentaires – dispositif d’acquisition, alarmes – etc. À l’aide d’appareils spécialisés, il met en service les différents éléments de la chaîne et valide le fonctionnement à l’intérieur d’un système réel. Il s’initie à la modélisation d’une boucle à l’intérieur du procédé en vue d’en faire la régulation.

L’élève découvre les composantes d’un circuit de moteur électrique. Il s’initie à l’utilisation de la tension triphasée dans le domaine de l’électrodynamique. Il différencie les tensions de contrôle et de puissance. Il fait la conception de plan et la réalisation de différents démarreurs en logique à relais dans un panneau de contrôle et à l’aide d’un automate programmable. Il apprend le fonctionnement, les caractéristiques et les configurations de branchements des différents types de moteurs électriques.

L’élève fait la programmation de base d’un robot industriel. Il reconnaît les différents éléments d’une cellule robotisée – contrôleur, interface opérateur, robot, composantes de sécurité, entrées/sorties internes et externes – etc. Il utilise un logiciel de simulation. L’élève distingue les différents types de robots, leurs applications et l’interaction possible selon le cadre d’utilisation. Il s’initie à l’insertion de certains périphériques d’un robot – outil, caméra, encodeur – etc.

L’élève reconnaît les différents éléments d’un réseau informatique. Il s’initie aux composantes et termes de base de la réseautique. Il est capable de relier, configurer et faire communiquer les appareils dans un réseau industriel. Il effectue le branchement et la configuration d’appareils selon plusieurs topologies. Il s’initie à la gestion de données, à la sécurité et aux droits d’accès appliqués aux technologies d’opération et d’information selon les tendances de l’industrie 4.0.

L’élève programme des automates en utilisant des fonctions spéciales, du texte structuré et des blocs de fonctions. Il explore différentes stratégies d’automatisation et de contrôle à travers des situations réelles. Il réalise des interfaces opérateur de la conception à la mise en service. Il s’initie à l’intégration de composantes de sécurité industrielle ainsi qu’aux normes et standards de l’industrie.

L’élève modélise la boucle et ses caractéristiques. Il apprend les rôles de chacun des paramètres P, I et D d’une boucle de contrôle. Il explore les différents algorithmes internes ainsi que les différentes méthodes de réglages et stratégies de régulation. L’élève comprend le modèle à employer et la stratégie de régulation à adopter. Il choisit et implante des paramètres au contrôleur. Il procède à la mise en service, à la validation du fonctionnement et aux modifications nécessaires pour l’atteinte des critères de performance.

L’élève fait l’installation, les branchements, la configuration, la programmation et la mise en service de différents appareils électroniques de contrôle de moteurs. Il détermine les valeurs des composantes en respectant les lois du code électrique appliquées aux moteurs électriques. Il réalise la conception de plans, les branchements et la mise en service d’un moteur électrique commandé par un centre de contrôle de moteurs et de ses différents types de configuration.

L’élève poursuit son apprentissage de la gestion de projet en réalisant plusieurs projets d’intégration de la robotique. Il établit les besoins et ressources nécessaires à la réalisation du projet. Il s’initie à l’analyse, à la configuration, à la programmation et à la mise en service d’un système de positionnement automatisé. Il résout des problématiques d’intégration de systèmes grâce à l’utilisation d’applications spécialisées de la robotique.

L’élève acquiert des connaissances relatives à la Commission des normes, de l’équité, de la santé et de la sécurité du travail (CNESST). Il s’initie à l’analyse et à l’identification des dangers, des risques et des causes à l’origine des lésions professionnelles liées au secteur d’activité afin d’envisager des solutions pour les prévenir. L’élève développe un réflexe de prévention susceptible d’être transposé dans le milieu de travail conduisant à l’adoption de comportements sécuritaires.

L’élève s’initie aux divers domaines connexes au génie électrique qui n’ont pas été explorés comme la pneumatique, l’hydraulique, la mécanique, la construction, la climatisation, le chauffage, la ventilation et autres.

L’élève réalise une boucle de régulation des plans jusqu’à la mise en service. Il utilise les appareils de mesure appropriés. Il exécute une procédure de dépannage. Il s’assure d’avoir une vue d’ensemble de l’installation et du rôle de la composante avant d’y apporter une réparation. Il dépanne sécuritairement des situations spécifiques et diversifiées sur des boucles de contrôle.

L’élève réalise l’installation d’un moteur branché à un centre de contrôle de moteur à partir de la conception des plans jusqu’à la mise en service. Il utilise les appareils de mesure appropriés. Il exécute une procédure de dépannage. Il s’assure d’avoir une vue d’ensemble de l’installation et du rôle de la composante avant d’y apporter une réparation. Il dépanne sécuritairement des situations spécifiques et diversifiées sur des panneaux de contrôle et des centres de contrôle de moteur.

L’élève examine les comportements des fluides comme les paramètres, les états, l’écoulement, les relations physiques et les effets d’une modification. Il explore les notions de mécaniques de base telles que les forces, le couple, le transfert d’énergie mécanique, la statique et la dynamique des solides. Il analyse les types et les propriétés des matériaux ainsi que les notions de transfert thermique. Il comprend le fonctionnement d’appareils et/ou d’installations du domaine du génie électrique (bouilloire industrielle, pompe, échangeur de chaleur, etc.). Il s’initie au dimensionnement général d’équipements industriels et de ses composantes.

L’élève découvre les technologies innovantes, les moyens de production, de transport, de distribution, d’entreposage et de conditionnement de l’énergie électrique. Il distingue les termes, les appareils et les normes du réseau d’Hydro-Québec. Il s’initie aux besoins, aux contraintes et aux composantes de base d’une installation autonome. Il prend conscience de l’impact de ses choix sur son milieu de travail, sur les ressources et sur l’environnement dans une perspective de développement durable.

L’élève explore différentes possibilités de systèmes de contrôle réparti ou distribué. Il programme des interfaces opérateur sur un réseau informatique. Il implante la programmation et la configuration des paramètres des éléments du système. Il intègre les notions de stratégies de contrôle, de prises de mesure et d’alarmes afin de faire l’analyse des données pour contrôler le système.

L’élève transfère les notions du génie électrique dans la conception et la réalisation d’un projet intégrateur. À partir d’un cahier des charges, il administre tous les éléments entourant la gestion de projet. Il effectue le développement de solutions, le repérage, l’analyse et le diagnostic des problèmes de fonctionnement ainsi que les modifications et la mise en service des équipements du projet. Il documente tous les aspects importants du projet (plans, procédures, programmation, fiches techniques, recommandations, etc.).

L’élève utilise les plans et la documentation nécessaires au système et à ses périphériques. Il élabore une procédure de dépannage. Il utilise les appareils de mesure appropriés. Il s’assure d’avoir une vue d’ensemble de l’installation et du rôle de la composante avant d’y apporter une réparation. Il dépanne sécuritairement des situations spécifiques et diversifiées sur des systèmes intégrés. Il documente le travail effectué et les modifications afin d’assurer le suivi.

Dans un environnement supervisé et contrôlé, l’élève réalise la programmation, la modification, l’optimisation, l’automatisation et la mise en service de systèmes. Il effectue la maintenance, le dépannage, la réparation et l’entretien de systèmes existants. L’élève comprend le processus et l’importance chronologique de la mise en service. Il transfère les connaissances acquises du génie électrique dans la mise en service d’appareils industriels et/ou de systèmes inconnus.

Tout en respectant les règles de santé et sécurité, l’élève effectue des tâches de planification, de mise hors service, de nettoyage, de vérification, de modification, de réparation et de remise en service d’équipements et/ou de systèmes. Il utilise les données recueillies et un logiciel d’entretien et/ou de maintenance afin de définir et d’accomplir les tâches nécessaires au maintien du bon fonctionnement. Il réalise la conception et l’exécution de procédures d’entretien curatif, préventif, prédictif et proactif. Il s’initie aux outils d’entretien et/ou de maintenance de l’industrie 4.0.

L’élève réalise les plans et les montages d’installations électriques du type résidentiel, commercial et industriel. Il acquiert les connaissances du domaine des transformateurs, des différents types d’éclairage et d’appareils de chauffage. L’élève développe les habiletés manuelles pour l’installation des différents types de composantes, câbles et canalisations électriques. Il respecte le code électrique et les règles de santé et sécurité.

À venir

Dans un milieu de stage, l’élève réalise la programmation, la modification, l’optimisation, l’automatisation et la mise en service de systèmes. Il effectue la maintenance, le dépannage, la réparation et l’entretien de systèmes existants. L’élève comprend le processus et l’importance chronologique de la mise en service. Il transfère les connaissances acquises du génie électrique dans la mise en service d’appareils industriels et/ou de systèmes inconnus.