QCM : Automatisation et régulation industrielle — 21 questions

Explication

Le cycle commence avec les deux portes fermées et les deux feux rouges, tandis que le niveau initial peut être quelconque. La détection du bateau intervient avant la mise à niveau et l’ouverture de la porte concernée.

Explication

Le cycle comprend la détection du bateau, la mise à niveau, l’ouverture de la porte, le passage du bateau, puis la fermeture. Le niveau initial n’est pas imposé, car il peut être quelconque.

Explication

La fin de l’entrée est identifiée par d₁ au travail et d₂ au repos. La sortie est repérée par un front descendant sur d₁, et le volume de l’écluse est négligeable devant celui des biefs.

Explication

Une écluse permet de franchir la différence de niveau entre un bief amont et un bief aval dans les deux sens. Le maintien approximatif des niveaux des biefs s’explique par le faible volume de l’écluse devant celui des biefs.

Explication

Les détecteurs surveillent les boutons, la présence du bateau, les portes et les niveaux d’eau. Les électrovannes et les commandes des portes sont des actionneurs, car elles agissent sur l’installation.

Explication

Les actionneurs commandent les électrovannes ainsi que l’ouverture et la fermeture des portes. Les feux bistables informent l’équipage avec un feu rouge ou vert en amont et en aval.

Explication

Dans un automatisme combinatoire, les sorties dépendent des valeurs instantanées des entrées. L’état mémorisé caractérise plutôt la dépendance d’un automatisme séquentiel.

Explication

La démarche de conception commence par la table de vérité, puis l’équation logique est déduite et simplifiée. La fonction est ensuite représentée par un logigramme et un schéma électrique.

Explication

Le régulateur compare la consigne à la mesure, puis utilise leur écart pour calculer la commande. Le comparateur, lui, calcule l’écart sans élaborer le signal de commande.

Explication

Une boucle comporte notamment un comparateur, un correcteur, un procédé, un capteur-transmetteur et une chaîne de retour. La consigne est une entrée, tandis que la mesure revient par la chaîne de retour.

Explication

Pour un premier ordre stable sans retard, le gain statique est le rapport des variations finales, $K=\frac{\Delta m}{\Delta a}$. La réponse indicielle est $m(t)=K\Delta a\left(1-e^{-t/\tau}\right)+m_0$ ; la constante $\tau$ caractérise la dynamique de la réponse.

Explication

Un premier ordre stable atteint 63,2 % de sa variation finale à l’instant $t=\tau$. Le gain statique concerne les variations finales, tandis que le point d’inflexion n’est pas présent pour ce type de système.

Explication

L’hystérésis correspond à une différence de caractéristique statique selon le sens de variation du signal d’entrée. Elle ne désigne donc pas une simple différence entre deux types de vannes ni une variation de la constante de temps.

Explication

La constante de temps d’une vanne électropneumatique est généralement inférieure à 1 s, alors que celle d’une vanne électrique est généralement supérieure à 5 s. Ces valeurs distinguent leur rapidité dynamique.

Explication

La vanne électropneumatique est privilégiée pour sa rapidité et sa sécurité. La vanne électrique est plutôt choisie pour sa précision et son suivi ; les associations inversées sont donc incorrectes.

Explication

Le sens d’action est choisi à partir du signe global des gains de la vanne, du procédé et du capteur, afin de réduire l’écart. En sens direct, la commande augmente avec l’écart ; en sens inverse, elle diminue.

Explication

L’entrée du régulateur peut être une consigne exprimée en pourcentage ou en grandeur physique. Sa sortie est souvent un signal compris entre 4 et 20 mA ; il ne faut donc pas confondre la grandeur de consigne avec le courant de commande.

Explication

Lorsque l’action proportionnelle laisse une erreur statique supérieure à 20 %, l’action dérivée peut être testée avec la valeur initiale $T_D=\frac{T_R}{3}$. L’action intégrale est, quant à elle, notamment associée à la suppression de l’erreur statique.

Explication

Pour un système stable, le réglage initial de l’action intégrale consiste à choisir $T_1$ du même ordre de grandeur que le temps de réponse ou le temps de montée, puis à l’affiner par tâtonnements. La valeur n’est donc pas fixée par une relation inverse ou par une valeur nécessairement identique.

Explication

Dans l’exercice, la vanne fournit 350 m³/h à 4 mA et 150 m³/h à 16 mA ; le débit recherché est 200 m³/h. Ces valeurs décrivent le fonctionnement de la vanne et la cible de débit.

Explication

Le capteur associe linéairement 0 m à 4 mA et 10 m à 20 mA. Le débit de 30 m³·h⁻¹ correspond à 4 mA, tandis que 70 m³·h⁻¹ correspond à 20 mA ; les autres associations inversent ou modifient ces valeurs.