Fiche de révision : Systèmes automatisés et chaînes fonctionnelles

📋 Plan du Cours

1. Diagramme fonctionnel et fonctions techniques
2. Exemples de systèmes automatisés
3. Chaîne d’énergie
4. Déclenchement du fonctionnement
5. Chaîne d’information
6. Capteurs, codeurs et détecteurs
7. Actionneurs et applications

📖 1. Diagramme fonctionnel et fonctions techniques

🔑 Notions clés & Définitions

• Fonction d’usage : Ce à quoi sert un objet technique et elle répond à un besoin humain.
• Fonction technique : Une action que doit réaliser un objet technique, et l’association des fonctions techniques permet de réaliser la fonction d’usage.
• Solution technique : Un élément d’un objet technique qui répond à une fonction technique, plusieurs solutions pouvant convenir à une même fonction technique.

📝 Points essentiels

• Le diagramme FAST représente graphiquement la décomposition d’une fonction d’usage en fonctions techniques puis en solutions techniques.

💡 Astuce mémo

Fonction d’usage → fonctions techniques → solutions techniques

📖 2. Exemples de systèmes automatisés

★ À maîtriser

• Pour un chauffage soufflant, la fonction d’usage est chauffer, avec notamment les fonctions techniques alimenter, chauffer l’air, souffler l’air chaud, régler la température et signaler le fonctionnement.

• Pour un portail automatique, la fonction d’usage est contrôler l’accès à une maison sans effort, avec les fonctions techniques alimenter, commander, déplacer, guider, supporter, détecter un obstacle, signaler et gérer.

Compléments

• Les solutions techniques du chauffage soufflant comprennent:

  • le cordon d’alimentation
  • la coque
  • l’interrupteur
  • le thermostat
  • la résistance chauffante
  • le ventilateur
  • le voyant lumineux
  • le socle

• Les solutions techniques du portail automatique comprennent:

  • l’électricité
  • la télécommande
  • le moteur
  • le rail et la crémaillère
  • les piliers
  • les photocellules
  • le feu clignotant
  • la carte électronique

💡 Astuce mémo

Chauffage : chauffer l’air ; portail : contrôler l’accès

📖 3. Chaîne d’énergie

🔑 Notions clés & Définitions

• Chaîne d’énergie : Une succession de blocs fonctionnels qui explique le chemin de l’énergie dans un système technique.
• Convertisseur d’énergie : Un élément qui transforme l’énergie d’alimentation en une autre forme d’énergie.

★ À maîtriser

• 🔄 La chaîne d’énergie suit les étapes suivantes:
  1. alimenter
  2. distribuer
  3. convertir
  4. transmettre

Compléments

• Les exemples de convertisseurs d’énergie sont:
  • le moteur
  • l’éolienne
  • la résistance électrique
  • la DEL

💡 Astuce mémo

Alimenter → distribuer → convertir → transmettre

📖 4. Déclenchement du fonctionnement

★ À maîtriser

• 🔄 Le fonctionnement du chauffage soufflant suit cette chaîne: la baisse de la température ambiante est détectée par le thermostat, le microcontrôleur déclenche le fonctionnement, la DEL indique le fonctionnement à l’utilisateur

• Pour le portail automatique, l’ordre d’ouverture donné lorsque le conducteur active son badge constitue l’événement déclenchant et le capteur RFID est la solution technique utilisée.

Compléments

• Un voyant DEL indique à l’utilisateur que le portail automatique est en mouvement.

💡 Astuce mémo

Événement détecté → traitement par le microcontrôleur → action

📖 5. Chaîne d’information

🔑 Notions clés & Définitions

• Chaîne d’information : Les fonctions acquérir, traiter, transmettre et communiquer nécessaires au fonctionnement d’un système automatique.

★ À maîtriser

• Un système automatique acquiert des informations provenant de l’utilisateur, du système ou de l’environnement, les traite, transmet des ordres à la chaîne d’énergie et communique avec l’utilisateur.

Compléments

• Dans le chauffage soufflant, le thermostat acquiert l’information, le microcontrôleur la traite et la DEL communique le fonctionnement à l’utilisateur.

• Dans le portail automatique, le lecteur RFID, les lecteurs infrarouges et les contacts de droite et de gauche acquièrent les informations, le microcontrôleur les traite et le voyant ou le gyrophare communique l’état du système.

💡 Astuce mémo

Acquérir → traiter → transmettre et communiquer

📖 6. Capteurs, codeurs et détecteurs

🔑 Notions clés & Définitions

• Capteur : Un dispositif qui mesure une grandeur physique et délivre un signal logique ou analogique qui lui est proportionnel.
• Codeur : Un dispositif qui relève la variation d’une grandeur physique et la transforme en un signal numérique codé sur plusieurs bits.
• Détecteur : Un dispositif qui indique si une grandeur physique est présente ou non en fournissant une information binaire codée 0 ou 1 sur un seul bit.
• Microcontrôleur : Un circuit intégré compact possédant un processeur, une mémoire interne et des connexions vers des périphériques d’entrée et de sortie.
• Interface homme-machine : Un dispositif interactif qui permet à un utilisateur de communiquer avec une machine, un logiciel informatique ou un système.

💡 Astuce mémo

Capteur mesure ; codeur code ; détecteur indique présence ou absence

📖 7. Actionneurs et applications

🔑 Notions clés & Définitions

• Actionneur : Un dispositif qui reçoit une commande et réalise une action attendue par l’utilisateur, comme déplacer un mécanisme, produire de la lumière ou émettre un son.

📝 Points essentiels

• Les applications citées associent les besoins aux capteurs suivants:

  • détecter un obstacle : capteur de distance
  • éclairage automatique : capteur de mouvement
  • détecter un incendie : détecteur de fumée
  • suivre une ligne noire : capteur de couleur
  • arrosage automatique : capteur d’humidité

• Pour faire avancer un robot, on utilise un moteur ; pour un éclairage automatique, une LED ; pour signaler une intrusion, un buzzer ; et pour commander l’ouverture et la fermeture d’un portail, un vérin.

💡 Astuce mémo

Un capteur observe, un actionneur agit

📊 Tableaux de synthèse

Fonctions et solutions techniques

Types d’informations acquises