QCM : Commande et supervision industrielle — 26 questions

Explication

L’automatique analyse la dynamique du processus pour synthétiser les lois de commande, alors que l’automatisme réalise leur implémentation avec des mesures et des dispositifs de commande. Confondre ces rôles revient à attribuer la conception des lois à la technologie d’implémentation.

Explication

Un système embarqué est conçu autour d’une fonction spécifique et peut intégrer un microprocesseur, un microcontrôleur, un DSP ou un FPGA. Un PC généraliste se distingue au contraire par sa vocation polyvalente.

Explication

Un automate programmable industriel est un ordinateur spécialisé dans le contrôle industriel, avec des modules d’entrée et de sortie permettant son interface directe avec les capteurs et les actionneurs. Il ne remplace donc pas les capteurs et n’a pas pour fonction première la gestion administrative ou multimédia.

Explication

Le contrôle de processus agit sur les variables d’entrée afin d’obtenir la sortie souhaitée en respectant les contraintes imposées. L’observation globale relève davantage de la supervision, qui n’a pas le même rôle d’action directe sur les entrées.

Explication

Le contrôleur recueille d’abord les mesures, les compare aux références, exploite l’historique pour estimer le comportement futur de l’erreur, puis génère une commande corrective. La correction intervient donc après l’analyse des mesures et de l’écart, et s’applique aux actionneurs.

Explication

La démarche commence par la conception de la structure passive, se poursuit par l’actionnement et l’instrumentation, puis aboutit à l’automatisation. L’instrumentation précède donc l’automatisation, tandis que l’actionnement intervient avant ces deux étapes finales.

Explication

L’agitation assure le mélange du contenu par l’activation d’un moteur. Le chauffage concerne plutôt le contrôle de la température, tandis que le remplissage et la récolte correspondent à d’autres étapes du procédé.

Explication

Le niveau caractérise la grandeur de remplissage d’un réservoir ou d’un espace, alors que le débit caractérise une grandeur d’écoulement. Confondre le débit avec la quantité stockée associe l’écoulement à une grandeur de volume accumulé.

Explication

Les plages industrielles citées comprennent notamment $0\text{–}5\ \mathrm{V}$, $0\text{–}10\ \mathrm{V}$ et $4\text{–}20\ \mathrm{mA}$, tandis que le tout-ou-rien utilise $0$ ou $24\ \mathrm{V}$. Les autres ensembles proposent des plages qui ne correspondent pas aux signaux indiqués.

Explication

Le niveau 0 correspond à la partie opérative, qui rassemble les capteurs et les actionneurs en contact avec le procédé. Le niveau 4 concerne la gestion de l’organisation et se situe donc à un niveau décisionnel supérieur.

Explication

La troisième révolution industrielle est associée aux microprocesseurs, tandis que la quatrième est associée à la communication. L’électricité et la vapeur correspondent respectivement aux deux premières révolutions présentées.

Explication

La CPU exécute le programme de l’automate, alors que les modules d’entrées et de sorties assurent l’interface avec les équipements du procédé. Les autres éléments peuvent fournir des fonctions complémentaires, mais ils n’ont pas cette répartition des rôles.

Explication

Un automate industriel est conçu pour résister aux conditions de travail difficiles, se connecter aux entrées-sorties et exécuter un programme de manière cyclique, avec une programmation accessible aux techniciens. Les caractéristiques graphiques ou bureautiques d’un ordinateur personnel ne répondent pas directement à ces exigences de commande.

Explication

La norme IEC 61131-3 définit les langages IL, ST, LD, FBD et SFC. La confusion fréquente consiste à remplacer l’un de ces langages par un langage généraliste comme le C ou Python.

Explication

Un Function Block mémorise les valeurs de ses sorties et de ses variables internes persistantes entre deux exécutions. Une Function ne conserve pas de variables internes persistantes, même si elle peut fournir des sorties additionnelles.

Explication

Une Function fournit un seul élément de donnée comme résultat et ne possède pas de variables internes persistantes entre deux exécutions. La mémorisation d’un état interne et le retour de plusieurs valeurs caractérisent plutôt un Function Block.

Explication

Le Grafcet est un langage graphique qui décrit un processus sous forme d’étapes reliées par des transitions. Les contacts et bobines relèvent plutôt du Ladder Diagram, tandis que les autres propositions décrivent d’autres formes de programmation.

Explication

Le franchissement d’une transition dépend de la vérité de sa condition booléenne, avec les conditions d’activation prévues par le Grafcet. Une étape initiale est identifiée par une double bordure, mais cette représentation ne déclenche pas à elle seule le franchissement.

Explication

Une divergence correspond à un choix entre plusieurs branches, alors que des branches parallèles permettent l’exécution simultanée de plusieurs étapes dans le même cycle. Les autres propositions inversent ces rôles ou attribuent à ces structures des fonctions différentes.

Explication

Le contrôle direct commande les machines au moyen d’automates ou de systèmes embarqués connectés aux capteurs et actionneurs. La supervision coordonne globalement les processus grâce à des ordinateurs reliés aux automates, plutôt que de remplacer leur commande locale.

Explication

Un SCADA assure la surveillance et la commande à haut niveau d’une installation, avec notamment l’affichage temps réel, l’archivage, les tendances et la gestion des alarmes et événements. Le contrôle direct des entrées-sorties et l’exécution cyclique relèvent principalement des automates.

Explication

La maîtrise de la situation repose sur une boucle complète allant de la perception de l’état du système jusqu’à l’exécution des actions planifiées. L’exécution immédiate sans interprétation ni évaluation ne permet pas de construire une décision adaptée.

Explication

La mémoire de travail est limitée à environ 7 ± 2 éléments, avec un accès séquentiel et un oubli possible après 15 à 30 secondes. La mémoire à long terme est associée à une capacité présentée comme infinie, mais cette caractéristique ne décrit pas la mémoire de travail.

Explication

Le jaune est associé aux conditions anormales dans le code couleur industriel. Le rouge renvoie plutôt au danger ou à l’arrêt d’urgence, tandis que le bleu indique une action obligatoire et le gris une absence de signification spécifique.

Explication

L’arrêt de catégorie 1 maintient l’alimentation pendant l’arrêt contrôlé, puis la coupe une fois l’arrêt réalisé. La catégorie 0 coupe immédiatement l’alimentation, tandis que la catégorie 2 la maintient après l’arrêt.

Explication

La réinitialisation d’un arrêt d’urgence ne doit pas redémarrer la machine : une commande distincte est nécessaire pour relancer le fonctionnement. Cette exigence complète le marquage par un bouton rouge sur fond jaune et la priorité de l’arrêt sur les autres fonctions.