1/7 I. Du besoin au produit au travers de l'exemple du store Cet exemple du domaine domestique provient du besoin de régler le niveau d'ensoleillement d'une pièce ou d'une terrasse et illustre, autour de produits comme le parasol et le store, des évolutions et des variantes, fruits de demandes en perpétuelles mutations. Évolution des solutions pour faire de l'ombre Système non mécanisé : parasol produit peu coûteux commode en usage individuel manipulation demande du temps et des efforts danger quand présence de vent 1. Amélioration n 1 Système mécanisé à manœuvre manuelle : la chaîne cinématique et l'effecteur L'ensemble est conçu autour d'un ensemble assurant, à partir de la manœuvre manuelle d'une manivelle, le déroulement ou l'enroulement d'un tambour ainsi que l'entraînement du store dans ses guides -> transformation de mouvements adéquats. L'action "enrouler ou dérouler' est une action prise par une personne en fonction de l'ensoleillement, du vent, et de l'état du store. La transmission (manivelle, tige, anneau) permet à l'opérateur de manœuvrer facilement le store grâce à un amplificateur d'efforts (le réducteur) L'élément terminal de la chaîne cinématique, qui convertit l'énergie de l'opérateur en déplacement du store, est appel l effecteur. Représentation schématique d un store à commande manuelle autre musculaire Transmission
2/7 2. Amélioration n 2 Système mécanisé à manœuvre manuelle: l'actionneur et le pré actionneur Pour des questions de confort ou des difficultés de manœuvre (personnes âgées), le besoin initial est compléter par la contrainte de manœuvrer le store avec un apport d'énergie minimal : -> appui sur un bouton Ce bouton commande la distribution de l'énergie électrique, prélevée sur une source, à un actionneur (moteur électrique) qui convertit celle-là en énergie nécessaire pour faire tourner le tambour et provoquer les mouvements du store. -> Le bouton poussoir, distributeur d'énergie, est un pré actionneur à commande manuelle. Représentation schématique du store mécanisé autre Commande musculaire Pré actionneur (Bouton poussoir) Actionneur (moteur électrique) électrique potentielle électrique distribuée Remarque: =>la commande peut s'effectuer à distance => action prolongée sur le bouton pour actionner le store => absence d'énergie => fonctionnement impossible
3/7 3. Amélioration n 3 Le store automatisé, la partie commande et son modèle de fonctionnement Modèles précédents => présence humaine en permanence pour manœuvrer le store -Utilisation d'un dispositif de commande capable de reproduire un modèle de fonctionnement Représentation schématique du store automatisé autre Consigne de début d action Patie commande & modèle de fonctionnement électrique potentielle Pré actionneur (Contacteur électromagnétique) électrique distribuée Comptes rendu de fin d action Actionneur (moteur électrique) Détecteur (de fin d action) Remarque, solution intéressante quand durée enroulement importante action brève sur le bouton pour actionner le store absence d'énergie => fonctionnement impossible du store : ouvert ou fermé si plusieurs s souhaitées => plusieurs boutons sur le pupitre de commande
4/7 4. Amélioration n 4 Le store automatique, les capteurs d'environnement et le modèle de décision Ce modèle prend en compte les événements extérieurs vent, soleil et décide tout seul suivant un modèle issu du savoir-faire humain de l'ouverture ou de la fermeture du store. Utilisation d'un dispositif de captage d'informations'. les capteurs cellule solaire pour mesurer l'ensoleillement anémomètre pour mesurer la vitesse du vent Représentation schématique du store automatisé autre Patie commande & modèle de fonctionnement & modèle de décision électrique potentielle Pré actionneur (Contacteur électromagnétique) électrique distribuée Comptes rendu de fin d action Actionneur (moteur électrique) Détecteur (de fin d action) Capteur d environnement
5/7 II. Les Systèmes pluritechniques 1. Quelques termes clés Système : Ensemble technique conçu pour répondre à un besoin. Il assure une fonction. Il opère sur des matières d œuvre pour les faire passer d'un état initial à un état final en créant ainsi une valeur ajoutée. Frontière d'un système : Limite fictive permettant d'isoler le système considéré du milieu extérieur : définition des fonctions propriétés internes caractéristiques des entrées / sorties Entrées / Sorties d'un système : Tout système traite des entrées pour élaborer des sorties. Les entrées et les sorties sont : - des matières - des énergies - des informations Matières d œuvre entrantes SYSTEME Matières d œuvre sortantes Informations d entrée s Perturbations (défaut, parasites) E / S fonctionnelles Informations de sortie Déchets, énergies résiduelles et nuisances Remarque : Pb de programmation
6/7 2. Modèle général d'un système pluritechnique Il est constitué par : Une chaîne d énergie : qui transforme l énergie et permet d agir sur le système physique. siège des conversions énergétiques : énergie électrique, pneumatique, hydraulique une chaîne d information : ensemble capable de reproduire un modèle de fonctionnement exprimant le savoir-faire humain technologies câblées ou programmées Données entrantes Données sortantes s entrantes Matières entrantes CHAINE D INFORMATION Niveaux décisionnels interface CHAINE D ENERGIES Information Energies sortantes Matières sortantes 3. Structure fonctionnelle d'un système pluritechnique En, appuyant sur la représentations schématique du store. on peut mettre en place une représentation fonctionnelle Informations destinées à d autres systèmes et aux interfaces H/M Informations issues d autres systèmes et d interfaces H/M Chaîne d information ACQUERIR TRAITER COMMUNIQUER Grandeurs physiques à acquérir Ordres ALIMENTER DISTRIBUER CONVERTIR TRANSMETTRE Energies d entrée Chaîne d énergie
7/7 Tableau illustrant la correspondance entre la fonction, la mission et les objets techniques associés Fonctions d automatisation Missions Objets techniques associés Acquérir l information Détecter les extrème du tambour, l intensité solaire, la vitesse du vent Détecteurs : de ; photoélectrique ; de vitesse du vent. Distribuer l énergie Alimenter en énergie électrique le moteur monophasé (à 2 sens de rotation) Pré-actionneurs (contacteurs électromagnétiques) Convertir l énergie Convertir l énergie électrique en énergie (rotation de l arbre de sortie du moteur). Adapter le couple et la viresse du tambour. Actionneur : moteur électrique monophasé à 2 sens de rotation. Réducteur de vitesse. Agir sur la matière d oeuvre Ssurer la rotation du tambour enrouleur ainsi que le déplacement du tissu s : tambour, ensemble de guidage de la toile. Traiter les informations Executer le modèle de fonctionnement Partie commande : spécifique,programmée (boitier électronique dédié) Dialoguer avec l opérateur Informer l opérateur. Choisir les modes de marche. Réaliser les réglages. Objets de dialogue : Boutons-poussoirs, sélecteurs de commande, potentiomètres, voyants.