La chaîne fonctionnelle d’un système automatisé 

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1. Un système automatisé

Un système automatisé est composé de plusieurs éléments qui exécutent un ensemble de tâches programmées sans que l’intervention de l’homme soit nécessaire.

Exemples : le distributeur de boisson, la porte de garage automatisée, le portail automatique, etc.

Le système automatisé est composé de 2 parties permettant d’accomplir l’action attendue ( sa fonction d’usage) :

• la chaîne d’information : elle reçoit des informations, les traite par rapport à son programme et ensuite donne les ordres.

• la chaîne d’énergie : c’est la partie d’un système automatisé qui effectue le travail. Elle reçoit les ordres et les exécute grâce à des actionneurs.

2. La schématisation fonctionnelle d’un système automatisé

3. La chaîne d'énergie 

a- la chaîne d'énergie d'un système non automatisé (rappel)

Définition : dans un système automatisé, la chaîne d’énergie est la partie qui permet la réalisation de l’action attendue (programmée).

On peut découper cette chaîne en plusieurs blocs fonctionnels.

• Alimenter : fonction qui permet l’alimentation en énergie (souvent électrique) pour créer une action.

• Distribuer : fonction qui permet la distribution de l’énergie à l’actionneur : c’est un distributeur, un contacteur ou relais (interrupteur commandé à distance) qui remplit cette fonction quand la chaîne d’information en a donné l’ordre.

• Convertir : fonction qui permet la conversion d’énergie, c’est l’actionneur qui remplit cette fonction ; il peut être un moteur, un vérin, un élément chauffant…

• Transmettre : fonction qui permet la transmission de mouvements et d’efforts : c’est l’ensemble des organes mécaniques qui remplit cette fonction : engrenages, courroies, embrayage…..

Schéma de la chaîne d'énergie :

4. La chaîne d’information

Définition : la chaîne d'information est la partie du système automatisé qui capte l'information, qui la traite et qui envoie les ordres.

On peut découper cette chaîne en plusieurs blocs fonctionnels (fonctions) : acquérir, traiter et communiquer.

• Acquérir : fonction qui permet de recevoir les informations voulues à l’aide de capteurs.

• Traiter : fonction qui reçoit les informations et décide d’envoyer les ordres au moment où les conditions sont remplies (d’après un programme) : c’est une carte programmable qui remplit cette fonction (on parle aussi d’automate, de microcontrôleur).

• Communiquer : fonction qui assure l’interface entre l’utilisateur et/ou d’autres systèmes et l’environnement. Les informations pour l’utilisateur peuvent être visuelle (voyant), sonore (buzzer),...

Schéma de la chaîne d'information :

Exemple de chaîne d’information : la porte de garage automatisée

Processus de fonctionnement de la chaîne d'information :

L’opérateur appuie sur le bouton de la télécommande pour ouvrir la porte du garage, un module radio avec une antenne permet au système de recevoir la consigne de l’utilisateur.

Le boîtier électronique recevra les différentes informations et quand toutes les conditions seront remplies, il préviendra l’utilisateur ( avec un gyrophare) et il enverra un ordre à la chaîne d’énergie grâce au câblage (se sera d’ouvrir la porte de garage).

Une photocellule empêche la fermeture de la porte si elle détecte la présence d’un objet (personne, voiture, animal…).

Il y a aussi des capteurs de contact qui permettent de connaître l’état de la porte (ouverte ou fermée).

Vous pouvez lire une animation (ci-dessous) montrant le fonctionnement d'une porte de garage automatisée.

Exemple de chaîne d’énergie : la porte de garage automatisée

Vous pouvez lire l'animation montrant le fonctionnement d'une porte de garage automatisée.

Description du processus de la chaîne d’énergie : 

La chaîne d’énergie est équipée d’une prise pour pouvoir bancher le système sur le 230V (courant du réseau électrique domestique) associée à un transformateur 230V/ 24V.

Une fois l’ordre envoyé par la chaîne d’information (ouvrir ou fermer la porte), le contacteur / relais entre en action : il laisse passer le courant électrique à travers les fils conducteurs jusqu'au moteur pour qu'il ouvre ou ferme la porte.

Le moteur tourne ; le mouvement de rotation est transmis jusque la porte de garage grâce à des engrenages, une chaîne, une courroie...