Fiche de révision : Fonctions et schéma des systèmes automatisés

📋 Plan du Cours

1. Système automatisé
2. Schéma système
3. Chaîne d'information
4. Fonctions chaîne info
5. Chaîne d’énergie
6. Fonctions chaîne énergie

📖 1. Système automatisé

🔑 Notions clés & Définitions

• Système automatisé : ensemble d'éléments exécutant des tâches programmées sans intervention humaine (source).
• Exemples de systèmes automatisés : dispositifs tels que passage à niveau automatique ou porte de garage (source).
• Définition d’un système automatisé : un ensemble d’éléments qui réalisent des tâches selon une programmation, sans intervention humaine (source).

📝 Points essentiels

• Un système automatisé se compose d’éléments qui exécutent des tâches programmées, permettant une opération autonome.
• La représentation d’un système automatisé inclut généralement une consigne utilisateur, des informations extérieures, une source d’énergie, ainsi que des flux d’informations et d’énergie.
• La distinction entre la chaîne d’information et la chaîne d’énergie est fondamentale : la première capte et traite l’information, la seconde réalise l’action physique via des procédés énergétiques.
• La simplicité ou la complexité du système dépend de la nature et du nombre d’éléments intégrés, ainsi que de leur coordination.
• La compréhension de ces concepts permet d’analyser ou de concevoir des systèmes automatisés efficaces, comme le passage à niveau ou la porte de garage, qui fonctionnent sans intervention humaine.

💡 À retenir

Un système automatisé est un ensemble autonome d’éléments programmés pour réaliser des tâches spécifiques, illustré par des exemples courants tels que les passages à niveau ou portes de garage.

📖 2. Schéma système

🔑 Notions clés & Définitions

• Consigne utilisateur : instruction ou demande formulée par l’utilisateur pour orienter le fonctionnement du système, représentant la commande ou l’objectif à atteindre.
• Information extérieure au système : données ou signaux provenant de l’environnement extérieur, captés par la chaîne d’information pour alimenter le traitement.
• Source d’énergie : élément fournissant l’énergie nécessaire au fonctionnement du système automatisé, permettant la réalisation des actions (voir section 5).
• Flux d’informations : ensemble des données échangées dans le système, comprenant l’information propre au système, les informations pour l’utilisateur, ainsi que les ordres et états initiaux ou finaux.
• Action : opération effectuée par le système pour réaliser une fonction d’usage, à partir de l’énergie convertie et transmise par la chaîne d’énergie.
• Fonction d’usage réalisée : tâche ou opération spécifique accomplie par le système pour répondre à la consigne utilisateur ou à une nécessité opérationnelle.

📝 Points essentiels

• Le schéma d’un système automatique inclut la consigne utilisateur, l’information extérieure, la source d’énergie, ainsi que la distinction claire entre la chaîne d’information et la chaîne d’énergie (voir pages 1 et 2).
• La chaîne d’information capte, traite, communique et transmet les données, tandis que la chaîne d’énergie réalise l’action physique en alimentant, distribuant, convertissant et transmettant l’énergie (voir pages 2 et 3).
• Les flux d’informations incluent la consigne, les informations extérieures, les ordres pour la chaîne d’énergie, ainsi que les états initial et final, et l’action réalisée.
• La représentation schématique doit faire apparaître la relation entre ces éléments, en distinguant la chaîne d’information (acquérir, traiter, communiquer, transmettre) de la chaîne d’énergie (alimenter, distribuer, convertir, transmettre).

💡 À retenir

Le schéma d’un système automatique illustre la séparation et l’interconnexion entre la chaîne d’information et la chaîne d’énergie, permettant de comprendre le flux global de commandes, d’informations et d’énergie pour réaliser une fonction d’usage.

📖 3. Chaîne d'information

🔑 Notions clés & Définitions

• Chaîne d’information : partie du système automatisé qui capte et traite l’information. Selon PERROUX (date), elle est essentielle pour la transmission et la transformation des données dans un système automatisé.
• Acquérir : fonction permettant de prélever des informations à l’aide d’un capteur, étape initiale dans le traitement de l’information.
• Traiter : fonction qui correspond à la partie commande, où l’information est analysée et traitée pour générer des ordres ou décisions.
• Communiquer : fonction assurant l’interface entre le système et l’utilisateur ou d’autres systèmes, facilitant l’échange d’informations.
• Transmettre : fonction qui garantit la communication entre la partie commande et l’environnement, permettant la transmission des ordres ou des données.

📝 Points essentiels

• La chaîne d’information constitue une étape clé dans le fonctionnement d’un système automatisé, en assurant la captation, le traitement, la communication et la transmission des données.
• Elle se compose de plusieurs blocs fonctionnels : Acquérir, Traiter, Communiquer et Transmettre.
• La chaîne d’information reçoit des flux variés : la consigne utilisateur, les informations extérieures au système, et envoie des ordres pour la chaîne d’énergie.
• La fonction Acquérir utilise des capteurs pour prélever des données, tandis que Traiter analyse ces données pour prendre des décisions.
• La fonction Communiquer permet l’échange d’informations avec l’utilisateur ou d’autres systèmes, facilitant la supervision et l’interaction.
• La fonction Transmettre assure la liaison avec l’environnement, notamment pour transmettre des ordres ou des informations extérieures.
• La définition de la chaîne d’information est fondamentale pour comprendre le fonctionnement global d’un système automatisé, en lien avec la chaîne d’énergie (voir section 5).

💡 À retenir

La chaîne d’information est le cœur du traitement dans un système automatisé, assurant la captation, le traitement, la communication et la transmission des données pour permettre une action cohérente et efficace.

📖 4. Fonctions chaîne info

🔑 Notions clés & Définitions

• Acquérir : Fonction qui permet de prélever des informations à l’aide de capteurs, essentielle pour capter l’état du système ou de l’environnement (source : pages 2-3).
• Traiter : Partie commande qui analyse et transforme les données acquises pour produire des consignes ou des décisions (source : pages 2-3).
• Communiquer : Fonction assurant l’interface entre la chaîne d’information et l’utilisateur ou d’autres systèmes, permettant la transmission d’informations ou de commandes (source : pages 2-3).
• Transmettre : Fonction qui assure l’interface avec l’environnement en envoyant les informations ou ordres vers d’autres éléments ou systèmes (source : pages 2-3).

📝 Points essentiels

• La chaîne d’information est la partie du système automatisé qui capte et traite l’information, découpée en plusieurs blocs fonctionnels : Acquérir, Traiter, Communiquer et Transmettre (source : page 2).
• La fonction Acquérir utilise des capteurs pour prélever des données pertinentes, telles que la position, la température, ou d’autres paramètres physiques (source : page 2).
• La fonction Traiter consiste en la partie commande, qui analyse les données acquises pour décider des actions à réaliser, en utilisant des algorithmes ou logiques (source : page 2).
• La fonction Communiquer permet l’échange d’informations entre la chaîne d’information et l’utilisateur ou d’autres systèmes, facilitant la supervision ou la coordination (source : page 2).
• La fonction Transmettre assure la transmission des ordres ou des informations vers l’environnement ou d’autres éléments du système, notamment via des interfaces ou des organes mécaniques (source : page 3).
• Ces fonctions sont essentielles pour assurer la cohérence, la réactivité et la bon fonctionnement du système automatisé, en permettant une boucle d’information efficace (source : pages 2-3).

💡 À retenir

La chaîne d’information se compose de fonctions interdépendantes — acquérir, traiter, communiquer et transmettre — qui permettent de capter, analyser et transmettre l’information pour assurer le bon fonctionnement d’un système automatisé.

📖 5. Chaîne d’énergie

🔑 Notions clés & Définitions

• Chaîne d’énergie : ensemble des procédés réalisant une action dans un système automatisé, permettant de transformer, distribuer et transmettre l’énergie nécessaire à l’action (définition extraite du contenu source).
• Alimenter : fonction de la chaîne d’énergie consistant à mettre en forme l’énergie extérieure en une forme compatible avec l’action à réaliser (Rappel).
• Distribuer : fonction de la chaîne d’énergie qui consiste à répartir l’énergie à l’actionneur via un distributeur ou un contacteur (Rappel).
• Convertir : fonction de la chaîne d’énergie assurée par un organe de conversion (actionneur) qui transforme l’énergie d’une forme à une autre, par exemple énergie électrique en mouvement mécanique (Rappel).
• Transmettre : fonction de la chaîne d’énergie qui utilise des organes mécaniques (engrenages, courroies, etc.) pour transmettre le mouvement ou l’effort de l’actionneur vers la partie à faire agir (Rappel).

📝 Points essentiels

• La chaîne d’énergie est un ensemble de procédés permettant de réaliser une action dans un système automatisé, en assurant la mise en forme, la distribution, la conversion et la transmission de l’énergie (Rappel).
• La fonction d’alimenter consiste à transformer l’énergie extérieure en une forme utilisable pour l’action (Rappel).
• La fonction de distribuer assure la répartition de cette énergie à l’actionneur, permettant sa mise en mouvement ou son effort (Rappel).
• La conversion d’énergie, réalisée par un organe spécifique appelé actionneur, permet d’adapter l’énergie à la nature de l’action à effectuer (Rappel).
• La transmission implique des organes mécaniques pour transmettre le mouvement ou la force de l’actionneur vers la partie finale du système (Rappel).
• Ces fonctions sont essentielles pour assurer le bon fonctionnement d’un système automatisé, en intégrant différentes étapes pour réaliser une action précise et efficace (Rappel).

💡 À retenir

La chaîne d’énergie dans un système automatisé regroupe l’ensemble des procédés permettant de transformer, distribuer, convertir et transmettre l’énergie nécessaire à l’action, assurant ainsi la réalisation efficace de cette dernière.

📖 6. Fonctions chaîne énergie

🔑 Notions clés & Définitions

• Alimenter : Fonction qui consiste à mettre en forme l’énergie extérieure en une énergie compatible avec l’action mécanique ou électrique nécessaire. Selon PERROUX (date), cette étape prépare l’énergie pour son utilisation dans le système.
• Distribuer : Fonction qui consiste à acheminer l’énergie vers l’actionneur ou le dispositif de sortie via des organes de distribution tels que distributeurs ou contacteurs.
• Convertir : Fonction assurée par un organe de conversion, comme un vérin, qui transforme l’énergie d’une forme (électrique, hydraulique, pneumatique) en une action mécanique ou autre forme utile.
• Transmettre : Fonction qui implique la transmission du mouvement ou de l’effort mécanique à travers des organes mécaniques (engrenages, courroies, etc.) pour atteindre l’actionneur ou la charge finale.

📝 Points essentiels

• La chaîne d’énergie dans un système automatisé comprend plusieurs fonctions clés : alimenter, distribuer, convertir et transmettre.
• Alimenter consiste à préparer l’énergie brute pour qu’elle soit utilisable par le système, en la mettant en forme adaptée.
• Distribuer assure la répartition de cette énergie vers l’actionneur ou le mécanisme de sortie, souvent via des organes de commande ou de distribution.
• La fonction convertir est essentielle pour transformer une forme d’énergie en une autre adaptée à l’action mécanique, par exemple un vérin hydraulique ou électrique.
• La fonction transmettre concerne la transmission mécanique ou de mouvement, utilisant des organes tels que engrenages ou courroies, pour transmettre l’effort ou le déplacement à l’actionneur.
• Exemples d’organes dans la chaîne d’énergie : actionneur (ex : vérin), organes mécaniques (ex : engrenages, courroies).

💡 À retenir

La chaîne d’énergie réalise une action dans un système automatisé en passant par les fonctions d’alimenter, distribuer, convertir et transmettre l’énergie, utilisant divers organes mécaniques et actionneurs pour assurer la transmission efficace de l’énergie.

📊 Tableaux de Synthèse

⚠️ Pièges & Confusions Fréquentes

1. Confondre la chaîne d’information et la chaîne d’énergie : la première traite des données, la seconde concerne la réalisation d’actions physiques via l’énergie.
2. Omettre la distinction entre consigne utilisateur et informations extérieures : la consigne est une instruction, l’extérieur fournit des données.
3. Confondre la fonction Traiter avec Communiquer : traiter analyse, communiquer échange avec l’utilisateur ou autres systèmes.
4. Négliger le rôle de la source d’énergie dans le fonctionnement global du système automatisé.
5. Confondre la représentation schématique avec la réalité physique : le schéma doit illustrer la relation entre éléments, pas leur aspect physique.
6. Omettre la distinction entre flux d’informations et flux d’énergie dans le schéma.
7. Confondre la fonction Transmettre avec Communiquer : transmettre concerne l’envoi vers l’environnement, communiquer concerne l’échange d’informations.

✅ Checklist Examen

1. Connaître la définition de PERROUX sur la chaîne d’information.
2. Savoir citer des exemples de systèmes automatisés courants (passage à niveau, porte de garage).
3. Expliquer la différence entre la chaîne d’information et la chaîne d’énergie.
4. Identifier les composants principaux d’un schéma système : consigne, source d’énergie, flux d’informations, action.
5. Définir la fonction Acquérir dans la chaîne d’information.
6. Décrire le rôle de la fonction Traiter dans la chaîne d’information.
7. Expliquer la fonction Communiquer et son importance dans le système.
8. Définir la fonction Transmettre et ses modalités d’application.
9. Représenter schématiquement un système automatisé en distinguant la chaîne d’information et la chaîne d’énergie.
10. Connaître les éléments clés du schéma d’un système automatique : consigne, information extérieure, source d’énergie, flux, action.
11. Maîtriser la distinction entre la fonction Traiter et la fonction Communiquer.
12. Savoir illustrer comment la chaîne d’information permet la cohérence du système automatisé.