Fiche de révision : Notion de système automatisé

📋 Plan du Cours

1. Rôle du technicien CIRA
2. Architecture du système automatisé
3. Signaux numériques et analogiques
4. Objectifs QHSSE de l’automatisation
5. Fonctions de la partie pupitre
6. Traitement de la partie commande
7. Action et mesure opératives

📖 1. Rôle du technicien CIRA

🔑 Notions clés & Définitions

• Technicien CIRA : Met au point des systèmes automatisés dans lesquels un ensemble d’éléments interagissent et sont organisés pour répondre à un besoin.

📖 2. Architecture du système automatisé

🔑 Notions clés & Définitions

• Système automatisé : Un système automatisé est représenté par trois parties qui interagissent : la partie pupitre, la partie commande et la partie opérative.

📝 Points essentiels

• Les différentes parties d’un système automatisé communiquent grâce à des signaux transmis sous forme numérique et/ou analogique.

💡 Astuce mémo

Pupitre → Commande → Opérative

📖 3. Signaux numériques et analogiques

🔑 Notions clés & Définitions

• Signal numérique : Un signal numérique est constitué de variables binaires appelées bits, comporte généralement une information codée sur 8 ou 16 bits et possède un nombre fini de valeurs discontinues.
• Signal analogique : Un signal analogique est un signal continu dont la grandeur peut prendre une infinité de valeurs dans un intervalle de variation, généralement de 4 à 20 mA, de 1 à 5 V ou de 0 à 10 V.

💡 Astuce mémo

Numérique = discontinu et fini ; analogique = continu et infini

📖 4. Objectifs QHSSE de l’automatisation

📝 Points essentiels

• Les objectifs d’un système automatisé sont regroupés sous l’acronyme Q.H.S.S.E. et concernent les conditions de travail, la qualité du produit et la compétitivité de l’entreprise.

• L’automatisation poursuit trois objectifs principaux:

  • améliorer les conditions de travail en supprimant les tâches répétitives et en augmentant la sécurité
  • améliorer la qualité du produit par sa fiabilité
  • améliorer la compétitivité en augmentant la production tout en diminuant les coûts

💡 Astuce mémo

QHSSE

📖 5. Fonctions de la partie pupitre

🔑 Notions clés & Définitions

• Partie pupitre : Permet à l’opérateur de dialoguer avec la partie opérative et de la commander.
• Interface Homme Machine : L’Interface Homme Machine, ou I.H.M., permet de réaliser numériquement les fonctions du pupitre, notamment au moyen d’une supervision déportée ou située sur le système automatisé.

📝 Points essentiels

• Les capteurs de commande de la partie pupitre comprennent:

  • les boutons-poussoirs
  • les commutateurs
  • les potentiomètres

• La partie pupitre assure notamment: la fourniture d’informations par voyants lumineux, signaux sonores et synoptique du procédé, la mesure par afficheur, l’archivage par enregistreur

📖 6. Traitement de la partie commande

🔑 Notions clés & Définitions

• Partie commande : Regroupe les composants qui traitent les informations nécessaires à la bonne marche de la partie opérative.

★ À maîtriser

• Un Automate Programmable Industriel traite les informations par une logique programmée, notamment sous forme de logigramme ou de GRA.F.C.E.T., afin que les actions répondent au cahier des charges.

• Un régulateur ou correcteur applique en permanence un algorithme mathématique pour maintenir constant un point de fonctionnement ou atteindre une valeur de consigne.

Compléments

• Selon l’API utilisé, celui-ci peut gérer simultanément la logique programmée, la régulation et l’Interface Homme Machine.

💡 Astuce mémo

API = logique programmée ; régulateur = algorithme continu

📖 7. Action et mesure opératives

🔑 Notions clés & Définitions

• Partie opérative : La partie opérative transforme la matière d’œuvre et/ou agit sur une grandeur à régler dans un procédé ; elle comprend des préactionneurs, des actionneurs et des organes de réglage.
• Signal Tout Ou Rien : Un signal Tout Ou Rien est une information logique constituée d’une variable binaire valant 0 ou 1 ; le capteur-détecteur est appelé détecteur.

★ À maîtriser

• Les préactionneurs reçoivent les signaux de commande et transfèrent une énergie électrique, hydraulique ou pneumatique aux actionneurs, qui la convertissent en une forme d’énergie utile au procédé.

• Les capteurs-transmetteurs de la partie opérative communiquent les informations à la partie commande sous forme de signaux Tout Ou Rien, analogiques ou numériques codés.

Compléments

• Un gradateur module la puissance électrique dans une résistance chauffante afin de convertir l’énergie électrique en énergie thermique et d’agir sur la température.

• Un distributeur ouvre ou ferme le passage d’un fluide dans un vérin afin de convertir une énergie hydraulique ou pneumatique en mouvement.

• Un ensemble positionneur et servomoteur régule la position d’un obturateur dans une vanne afin d’agir sur un débit et de contrôler une grandeur réglée comme le niveau dans un réservoir.

• Un transmetteur analogique fournit généralement une intensité comprise entre 4 et 20 mA, qui représente l’image d’une grandeur physique mesurée par un capteur, comme une sonde Pt 100 de température.

• Les transmetteurs numériques fournissent des signaux codés sur 8 bits, 16 bits, 32 bits ou parfois 64 bits et communiquent sur des bus de terrain avec des protocoles comme Modbus, Profibus ou Fieldbus.

💡 Astuce mémo

Commande → énergie → action sur le procédé → information de retour

📊 Tableaux de synthèse

Parties du système automatisé