CHAÎNE D ENERGIE ET D INFORMATION. Approche fonctionnelle des systèmes. Un système technique est un ensemble technique conçu.

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1 I Le Système technique Un système technique est un ensemble technique conçu.. Le système technique assure. en opérant. Il est constitué le plus souvent par des composants ayant chacun une fonction technique simple. L assemblage de ces composants permet au système d assurer une fonction technique plus élevée. Certains composants seront., ils feront alors partie... D autres seront..., ils feront partie. II Organisation fonctionnelle d une chaîne d énergie Il existe différentes formes d énergie (éolienne, solaire, mécanique, musculaire, électrique, pneumatique, thermique, nucléaire ) qui ne seront pas toutes utilisées directement. En effet, il est nécessaire de récupérer, modifier, transformer, adapter le flux d énergie qui se décompose en 4 fonctions : 1/16

2 Les formes d énergies qui sont les plus utilisées dans les systèmes automatisés sont : L énergie La plupart du temps l énergie électrique est délivrée directement par un opérateur (fournisseur) comme E.D.F. mais il est aussi possible de l obtenir par d autres sources : avec des batteries ou des piles (qu il faut prévoir de remplacer ou recharger et qui ont une durée de vie limitée) avec des panneaux solaires ou des éoliennes, par combustion (avec des groupes électrogènes) L énergie.... L énergie.... L énergie ALIMENTER en énergie La plupart du temps, l énergie d entrée est électrique et fournie par un opérateur d électricité. Il sera donc nécessaire de brancher le système sur le réseau électrique et d'adapter la tension à l'utilisation ou de la transformer en continu. - + = 400 volts triphasés ou 230 volts monophasés Alimentation continue 2/16

3 Pour des systèmes embarqués, la fonction alimenter est réalisée par des batteries ou des piles. Dans ce cas il y a conversion d une énergie chimique en une énergie électrique : L énergie électrique peut-être produite également à partir d énergie solaire ou du vent. Pour des systèmes qui nécessitent d autres énergies comme de l air comprimé il faut utiliser des compresseurs ou des pompes. 3/16

4 2-2 DISTRIBUER (ou MODULER) l énergie Les composants assurant cette fonction sont des L énergie est de la même forme en entrée et en sortie. Le type de composant est donc fonction de la forme et du type d énergie qu ils doivent distribuer : Les CONTACTEURS (courant important) ou les RELAIS (courant faible) pour l énergie électrique. contacteur Relais 4/16

5 Les DISTRIBUTEURS ou les ELECTROVANNES pour l énergie pneumatique ou hydraulique. 2-3 CONVERTIR l énergie Dans la majorité des cas, l énergie distribuée est électrique, pneumatique ou hydraulique. Pour agir sur la matière d'œuvre, On utilise pour cela.... Il existe de nombreux types d actionneurs, les plus couramment utilisés étant : Les MOTEURS ELECTRIQUES qui convertissent l énergie électrique en énergie mécanique de rotation. Moteur à courant continu Moteur pas à pas Moteur alternatif triphasé Les VERINS qui convertissent l énergie pneumatique ou hydraulique en énergie mécanique de translation. 5/16

6 6/16

7 Il existe aussi des vérins rotatifs ou moteurs pneumatique qui transmettent un mouvement de rotation. Les POMPES qui utilisent de l énergie électrique pour créer un débit de liquide ou de gaz. Les ELECTROAIMANTS qui utilisent l énergie électrique pour créer un champ magnétique. Les RESISTANCES qui utilisent l énergie électrique pour créer une énergie THERMIQUE. 7/16

8 Les MOTEURS THERMIQUES qui utilisent de l énergie fossile pour créer une énergie mécanique de rotation. Les SOURCES LUMINEUSES qui utilisent de l énergie électrique pour créer une énergie lumineuse. Lampe basse consommation Diode électroluminescente 2-4 TRANSMETTRE l énergie Cette fonction est très souvent utilisée pour entraîner les composants mécaniques entre eux. Cette fonction regroupe en fait plusieurs sous-fonctions techniques comme : ADAPTER l énergie du point de vue des efforts ou de la vitesse, grâce aux réducteurs à engrenage, aux systèmes poulies-courroie ou pignons-chaîne, etc. 8/16

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10 TRANSFORMER l énergie pour passer par exemple d un mouvement de rotation à un mouvement de translation grâce aux crémaillères, aux systèmes bielle-manivelle ou levier-coulisseau, aux cames, etc. crémaillères bielle-manivelle levier-coulisseau cames 2-5 Représentation de la chaîne d énergie 10/16

11 2-6 Exemple d un schéma électrique normalisé Partie commande III La fonction AGIR Les composants qui. Il existe une multitude de formes, de matières et de technologies d effecteurs qui doivent s adapter à chaque matière d'œuvre comme des ventouses, des poussoirs, des doigts, des tapis roulants, des enrouleurs, des plateaux, des roues, des brosses, des résistances, etc. 11/16

12 IV Organisation fonctionnelle d une chaîne d information La chaîne d information permet.. Les informations qui circulent peuvent être.. Les flux de ces informations se décomposent en 3 fonctions : 4-1 ACQUERIR l information Les informations entrantes sont de deux sortes : Les consignes de l opérateur et les comptes rendus de la chaîne d énergie. Les consignes de l opérateur sont recueillies par l intermédiaire de boutons, interrupteurs, claviers, joysticks, souris, etc. 12/16

13 Les comptes rendus de la chaîne d énergie sont en fait des grandeurs physiques (de position, vitesse, fin de courses, pression, température, débit, ) qui sont recueillis en permanence par l intermédiaire de CAPTEURS. Il existe une multitude de capteurs de formes et de technologies différentes.. Capteurs Capteur de vitesse Capteur de position (fin de course) Capteur de pression Capteur de température Capteur de débit 4-2 TRAITER l information Cette fonction est assurée Elle est "PROGRAMMEE" de façon à gérer la succession des opérations en donnant des ordres à la chaîne d énergie ou des messages à l opérateur en fonction des différents comptes-rendus ou consignes. 13/16

14 /16

15 La plupart des systèmes industriels est commandée par un AUTOMATE PROGRAMMABLE INDUSTRIEL (A.P.I.). Pour les systèmes grand public telles que les machines à laver, la partie commande se résume à un module ou une CARTE ELECTRONIQUE plus ou moins complexe. 4-3 COMMUNIQUER l information Cette fonction se résume généralement à. Les composants permettant de réaliser cette fonction sont des voyants, des écrans, des buzzers ou hauts parleurs, etc. 15/16

16 4-4 Représentation de la chaîne d information 16/16

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