Comment fonctionne un système automatisé ?
1. Les Chaînes d'Energie et d'Information dans un Automatisme a- 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 ne soit nécessaire.
Exemples : le passage à niveau automatique, la porte de garage, alarme,chauffage etc.
Un système automatisé dispose d'une chaîne d'information partie commande (PC) qui pilote une chaîne d'énergie partie opérative qui se met en action pour obtenir l'effet attendu (mouvement, son, chaleur,….)
Pour fonctionner, un système automatisé doit pouvoir acquérir des informations en
provenance de l'utilisateur, mais aussi du système lui-même ou de son environnement et les traiter pour transmettre des ordres à la chaîne d'énergie.
Il doit aussi être alimenté en énergie pour répondre à sa fonction d'usage. Les ordres venant de la chaîne d'information conduisent à distribuer l'énergie, à la convertir et enfin à la
transmettre.
b. Schéma d’un système automatisé
Séquence 4 Séance 2
A EA NA Cycle 4
2ème année Activité
Design, Innovation, Design, Innovation,
Créativité
Créativité ModélisationModélisation Simulation Simulation
Objet technique et Objet technique et changement dans la changement dans la
société société
Informatique Informatique Programmation Programmation
.
Fiche élève
PROJET : LAMPE A DETECTION PIR
Analyser le fonctionnement et la structure d'un objet
Capacités :
- Analyser le fonctionnement et la structure d'un objet, identifier les entrées et sorties.
- Repérer dans un système automatisé, la chaîne d'information et la chaîne d'énergie.
- Identifier le éléments qui composent la chaîne d'information et la chaîne d'énergie.
c. La chaîne d’information
Définition d’une chaîne d’information : c'est la partie du système automatisé qui capte l'information et qui la traite.
On peut découper cette chaîne en plusieurs blocs fonctionnels, c’est-à-dire en un ensemble de plusieurs composants assurant ensemble une fonction technique de l’objet.
Le nom de chaque bloc fonctionnel reprend généralement le nom de la fonction technique associée souvent résumé en un verbe d’action.
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Schéma de principe de la chaîne d’information
Acquérir : Fonction qui permet de prélever des informations à l’aide de capteurs.
Traiter : C’est la partie commande composée d’un automate ou d’un microcontrôleur.
Communiquer : Cette fonction assure l’interface l’utilisateur et/ou d’autres systèmes.
-> avertir et/ou signaler une information à l'utilisateur (voyant lumineux, bip sonore...)
-> envoyer les ordres à la chaîne d'énergie (muscles) pour agir si besoin
d. La chaîne d’énergie
Définition d’une chaîne d’énergie : dans un système automatisé, on appelle une chaîne d’énergie l’ensemble des procédés qui vont réaliser une action.
On peut découper cette chaîne en plusieurs blocs fonctionnels.
Bien que les énergies utilisées soient de natures variées, le principe de fonctionnement des objets techniques est souvent le même. En effet, la plupart des appareils
sont amenés à s’alimenter en énergie, à la distribuer, à la convertir et à la transmettre.
Généralement,ces différentes fonctions sont assurées par des composants spécifiques.
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Informations pour l’utilisateur
Ordres pour la chaîne
d’énergie Consignes de
l’utilisateur Informations extérieures au
système
Les informations circulent entre la partie commande et la partie opérative.
- La partie opérative recueille des informations sur l'état du système ou de son environnement (présence de fumée, jour/nuit, …) qu'elle envoie à la partie commande (Acquérir).
- La partie commande reçoit ses informations, les traite /les analyse en fonction de son programme (Traiter).
- La partie commande envoie ses ordres en fonction du programme pré-établi.
(Communiquer).
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Chaque objet technique a besoin d'énergie (muscle) pour fonctionner.
Cela peut-être un fonctionnement électrique, mécanique, lumineux, sonore .... on obtient le résultat recherché de l'objet technique ( mouvement, son, lumière ...).
Schéma de principe de la chaîne d’énergie
Réalisation de l’action Energie d’entrée
Ordres de la chaîne d’information
Chaîne d’énergie
Alimenter : apporter l’énergie nécessaire au système Exemple : prise électrique 220 volts, panneaux solaires ….
Stocker : certains objets doivent pouvoir stocker de L’énergie en vue de la restituer Exemple : réservoirs , piles ...
Distribuer : commander, contrôler et répartir la quantité d’énergie nécessaire Exemples : interrupteur - robinet
Convertir : transformer une énergie en une autre nécessaire à l’effet attendu Exemple : Une ampoule converti l’énergie électrique en énergie lumineuse
Un moteur converti l’énergie électrique en énergie mécanique
Transmettre : transporter l’énergie d’un lieu à un autre Exemple : Une chaîne d’un vélo - un tuyau - fils électrique
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Exercice 1 - Chaîne d’énergie et d’information de différents objets techniques En vous aidant de votre cours et des mots ci-dessous compléter votre exercice 1
NOMS
Cardan — Robinet thermostat — Panneau solaire — Afficheur — Photorésistance — Clavier
— Engrenage — Vérin — Microcontrôleur — Lifi — Eolienne — Sirène — Ordinateur
— Bouteille de gaz — Carburateur — Capteur ultrason — Tuyau — Interrupteur incendie
— Batterie — Capteur infrarouge — Cuve — Bluetooth — Moteur — Interrupteur
— Prise de courant — Batterie
CHAÎNE de …
Information ou Energie
FONCTIONS
Communiquer - Stocker - Transmettre - Distribuer - Convertir - Acquérir - Traiter - Alimenter
