CHAINE D INFORMATION FONCTION ACQUERIR. Informations réseau sortantes. Informations réseau entrantes COMMUNIQUER. Consignes opérateur

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1 d état à acquérir sur la chaîne d énergie 1 ere S-SI réseau entrantes Consignes opérateur Chaine d information ACQUERIR COMMUNIQUER Périphériques réseau RESTITUER réseau sortantes opérateur Interface de communication H/M CODER TRAITER MEMORISER Interface de communication H/M d état à acquérir sur la chaîne d énergie ACQUERIR Capteurs Convertisseur Unité de commande Exemples de composants réalisant la fonction Acquérir Capteurs Ecran tactile Bouton poussoir La fonction ACQUERIR est réalisée par des interfaces de communication Homme/Machine ainsi que des capteurs. Leurs rôles sont respectivement de récupérer les consignes délivrées par les interfaces homme/machine et de récupérer des informations d état sur la chaîne d énergie afin de les délivrer à la partie intelligente de la chaîne d information. Le flux d information récupéré peut être de trois natures différentes, il peut être de type : Tout ou Rien Analogique Numérique 1 - CAPTEURS Ce sont des éléments qui prélèvent un état sur la chaine d énergie et qui convertissent ces états en signaux exploitables sous forme logique, analogique ou numérique et qui transmettent ces signaux à la chaine d information Les capteurs TOR (2 valeurs en sortie) Ils génèrent un signal de type binaire (1 ou 0). Peu couteux, ce sont généralement des capteurs de position. Ils indiquent si une pièce est présente ou non, si une tige de vérin est sorti ou non. Ils ne permettent pas en revanche de mesurer une plage de valeur. Il existe plusieurs technologies de capteur TOR, on choisit généralement le capteur en fonction de la nature de l objet à détecter et en fonctions de l environnement d utilisation du capteur.

2 Objet à détecter solide? gazeux? Le contact détecteur/objet est il possible? gazeux? Masse objet > 500g? métallique? Vitesse passage objet < 1,5 m/s? Distance détecteur/objet < 60 mm? Distance détecteur/objet > 15 mm? Fréquence de passage < 1Hz? Espace de montage du détecteur important? Interrupteurs de position électromécaniques Détecteurs de proximité inductifs Détecteurs photoélectriques Détecteurs de proximité capacitifs Pressostats Vacuostats (4) Interrupteurs de position électromécaniques Les interrupteurs de position électromécaniques détectent la présence d'un objet par contact mécanique. Click! Contact de l objet à détecter Détecteurs de proximité inductifs Les détecteurs de proximité inductifs sont sensibles aux matériaux conducteurs. Lorsqu on approche une pièce métallique du détecteur, le champ magnétique est modifié. Au-delà d un certain seuil, l objet à été détecté. Oscillateur Mise en forme Etage de sortie Objet à détecter Signal de sortie objet non détectée = 0 Signal de sortie objet détectée = 1

3 Détecteurs capacitifs Les détecteurs capacitifs utilisent l effet d un condensateur. Un condensateur est simplement un composant électrique dans lequel on met en présence 2 matériaux conducteurs en présence l un de l autre mais sans contact. Ce condensateur possède une «capacité» dont la valeur dépend de la géométrie du capteur. Si on vient mettre une pièce entre les deux matériaux, la capacité est modifiée et par la même occasion, le champ électrique. Leur domaine d application est limité à la détection des liquides car leur cout est élevé. Les détecteurs photoélectriques comportent une source lumineuse et un récepteur photosensible. Ils permettent de détecter sans contact tous les matériaux opaques. Emetteur Récepteur Objet à détecter Emetteur Récepteur Détecteur de type barrage (5) Détecteurs magnétiques Dans le cas des vérins on utilise des détecteurs magnétiques ou interrupteurs à lames souples (ILS). Ils sont disposés sur les extrémités du corps d un vérin. Un aimant placé à l intérieur du piston attire l interrupteur (ou la lame souple magnétique) du capteur lorsque le piston est à proximité du capteur. Détecteur à l arrière du vérin Détecteur à l avant du vérin Piston Tige du vérin Click! 1.2. Les capteurs analogiques La grandeur de sortie est en relation directe avec la grandeur physique d entrée mesurée. La valeur en sortie peut donc prendre une infinité de valeurs car elle varie en continue. Le principe est de traduire une modification dimensionnelle (due à un effort, une pression, une vitesse, une température ) en variation de tension image de la modification dimensionnelle. 0 Signal de sortie Temps

4 Capteurs à jauges de déformation Le capteur d effort à jauge de déformation (ou d extensiométrie) est constitué d un corps d épreuve déformable sur lequel des jauges de déformation ont été judicieusement collées. Lorsqu'un effort est appliqué, le corps d épreuve se déforme élastiquement et par conséquent les jauges de déformation collées sur le corps d épreuve subissent une variation de longueur. Cette variation de longueur proportionnelle à une variation de résistance peut être mesurée Jauge de longueur L Jauges de déformation Corps d épreuve Corps d épreuve Jauge de longueur L+ΔL sous l action de l effort F Potentiomètres résistifs Les potentiomètres résistifs permettent de mesurer une position linéaire ou angulaire en mesurant une variation de résistance. Le capteur délivre alors une tension proportionnelle image du déplacement. Mesure de la position linéaire Mesure de la position angulaire A C B A C B 1.3. Les capteurs numériques Ce type de capteur délivre en sortie une information électrique à caractère numérique, image de la grandeur physique à mesurer, c'est-àdire ne pouvant pendre qu un nombre limité de valeurs distinctes (comme tout signal numérique). Codeurs Signal d entrée Signal de sortie 0 Temps

5 Codeur incrémental Le codeur incrémental permet de déterminer la position angulaire d un arbre. Une série de fentes est disposée sur la périphérie d'un disque en rotation. Un émetteur envoie un signal lumineux dans les fentes qui est reçu ou non par le récepteur en fonction de la position angulaire du disque. Une carte électronique compte le nombre d'impulsions reçues et détermine la position angulaire du disque. Le principal inconvénient du codeur incrémental est que chaque position angulaire est repérée par la même information. Il est donc indispensable de faire une prise d origine (mise à zéro du codeur) avant tout démarrage du système. Pour cela une voie supplémentaire ne contenant qu'une seule zone transparente appelée Top zéro est utilisée pour définir cette origine au comptage. Codeur absolu Le codeur absolu permet de déterminer la position angulaire d un arbre. Une série de trous est disposée sur un disque en rotation. Plusieurs émetteurs envoient des signaux lumineux dans les trous, qui sont reçus ou par non par des récepteurs, en fonction de la position angulaire du disque. Une carte électronique détermine le signal reçu et déduit la position angulaire du disque car chaque position angulaire est repérée par un code différent. Contrairement au codeur incrémental, chaque position angulaire étant codée par un code différent, il n est pas nécessaire de faire une mise à zéro du système car l'information de position est présente dès la mise en route du système.

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