Bonjour à tous ! Dans cette vidéo, je vous propose de voir comment réaliser le schéma de la chaîne d'énergie et d'information à partir d'un exemple simple. Nous allons nous baser sur un exemple bien connu : un système de portes automatiques de magasins dont voici une petite animation.
Commençons par voir de quoi est composé ce système. Dans cette représentation schématique, nous voyons, en bas à droite, le bloc d'alimentation électrique qui fournit l'énergie au système. Ensuite, on trouve un relais (une sorte d'interrupteur) qui distribue ou non le courant.
On a ensuite un moteur électrique qui met en rotation un ensemble de pignons et de chaînes qui font translater la porte. Au dessus de la porte, un détecteur de mouvements détecte les personnes et deux capteurs de fin de course détectent si les portes sont ouvertes ou fermées. Enfin, un automate programmable joue le rôle de cerveau et contrôle tout le système.
Vous remarquerez, en haut à droite, que l'automate a besoin de son alimentation mais nous ne l'étudierons pas ici. Etudions maintenant le fonctionnement du système. Au départ, la porte est fermée.
Lorsqu'une personne se présente, le détecteur repère sa présence. Le détecteur envoie une information à l'automate, l'automates traite cette information puis envoie un ordre au relais. Au niveau du relais, cet ordre va fermer le contacteur et ainsi le courant va pouvoir circuler jusqu'au moteur.
Ce dernier va se mettre en rotation et ouvrir les portes grâce aux pignons et à la chaîne. Alors là, on fait une pause. En effet, comment le système sait que le moteur doit s'arrêter ?
Et bien cela se passe ici : le chariot va appuyer sur le contact de fin de course, ce qui va envoyer une information à l'automate programmable. Ce dernier traite cette nouvelle information et envoie un ordre au relais qui, ici, va ouvrir le contacteur. Ainsi, le courant est stoppé et le moteur s'arrête.
La personne passe et l'automate attendent deux secondes avec les portes ouvertes. Dans la réalité, tant qu'une personne est détectée, la porte reste ouverte, mais on simplifie le fonctionnement uniquement avec la temporisation de deux secondes. Après ces deux secondes, l'automate envoie un ordre au relais, ce qui ferme le contacteur.
Le courant peut passer alors vers le moteur. Et pareil, pour des raisons de simplification, on ne traite pas ici le sens de rotation du moteur, mais sachez qu'évidemment, l'ordre sera envoyé au relais et fera tourner le moteur dans l'autre sens. Donc le moteur tourne, ce qui entraîne les portes.
On fait encore une nouvelle pause car le moteur doit s' arrêter. Cela se passe donc ici, et le chariot appuie sur le contact de fin de course, ce qui envoie une information à l'automate. Ce dernier traite cette information puis, à nouveau, envoi un ordre au relais, qui ouvre le contacteur.
Le courant est bloqué et le moteur s'arrête alors. Regardons maintenant la chaîne fonctionnelle. La fonction d'usage du système est d'ouvrir les portes de manière automatique.
Pour cela, il a besoin d'énergie. Le bloc d'alimentation est branché au secteur et se charge d'alimenter le système en énergie électrique. Ensuite, le moteur reçoit l'énergie électrique et se chargent de la convertir en énergie mécanique.
Le rôle du relais va être de distribuer l'énergie électrique, de l'alimentation vers le moteur, en laissant passer ou non le courant et donc d'activer ou non le moteur. Ensuite, la rotation du moteur entraîne les pignons et la chaîne, qui vont transmettre l'énergie mécanique aux portes. L'ensemble de ces quatre étapes forme ce que l'on appelle la chaîne d'énergie.
Pour fonctionner de manière automatique, le système va avoir besoin d'informations. On a vu que le détecteur de mouvement recueille la présence ou non d'une personne. Également les capteurs de fin de course détectent la position des portes par l'intermédiaire du chariot.
Cette information provient de la chaîne d'énergie. On a donc des grandeurs physiques que les capteurs vont acquérir. Les informations recueillies vont être transmises sous forme de signaux numériques à l'automate programmable, qui va alors traiter ces informations.
Enfin, l'automate va envoyer des ordres sous forme d'un signal numérique au travers des fils électriques jusqu'au relais. Ces fils vont ainsi permettre de "communiquer" les ordres à la chaîne d'énergie. L'ensemble de ces trois étapes forme ce que l'on appelle "la chaîne d'information".
Au passage, sachez qu'il arrive que le système possède un voyant, ou autre, qui indique à l'utilisateur si le système est en action. Prenez par exemple le cas des portails automatiques qui possède un gyrophare. Dans ce cas, la partie communication va se charger de communiquer à l'utilisateur l'état du système, dans notre cas, par un signal lumineux.
En résumé, on peut représenter les différents éléments d'un système sous forme de schéma appelé "chaîne fonctionnelle", "chaîne d'énergie et chaînes d'information". On a donc en bas, la chaîne d'énergie. L'énergie entre à gauche.
Le rôle des éléments de la partie "alimenter" est de "fournir l'énergie au système", cela peut être une alimentation électrique, des piles, des batteries, un réservoir d'essence, etc. On peut indiquer la forme d'énergie qui est fournie. Le rôle des éléments de la partie "distribuer" et d'"autoriser ou non le passage de l'énergie".
On peut indiquer, là aussi, la forme d'énergie. La partie "convertir" permet de "transformer la forme d'énergie", cela peut être un moteur électrique, à moteur essence, une lampe, une résistance chauffante, un vérin, etc. On indique alors la forme d'énergie qui en résulte.
Enfin, le rôle des éléments de la partie "transmettre" va être de "transmettre cette nouvelle forme d'énergie". On trouve par exemple des axes d'engrenages, des poulies, ou pour la chaleur, un radiateur, ou pour la lumière, un réflecteur, etc. Cette transmission d'énergie va alors permettre de réaliser la fonction d'usage voulue : l'ouverture d'une porte, l'éclairage d'une zone, le chauffage d'une pièce, le déplacement d'un robot, etc.
En haut, on trouve la "chaîne d'information". Les éléments du bloc "acquérir" sont chargés de récupérer l'information et de la transmettre. L'information peut provenir des utilisateurs, comme par exemple avec un bouton, un réglage, etc.
ou de l'extérieur, comme des informations de luminosité, de température, de présence, etc. Cette information est transmise sous forme d'un signal analogique ou numérique aux éléments de la partie "traitr", dont le rôle va être d'interpréter l'information pour prendre des décisions. Des ordres sont alors envoyés sous forme de signaux numériques à la partie "communiquer" dont le rôle va être d'"envoyer les ordres aux actionneurs".
Cela peut être des informations pour les utilisateurs (comme des voyants, des afficheurs, etc. ) ou des ordres à exécuter qui seront envoyés à la chaîne d'énergie. Enfin, on l'a vu dans notre exemple, il est possible qu'en retour, des informations soient renvoyés par la chaîne d'énergie à la chaîne d'information.
Voilà, j'espère que vous y voyez un peu plus clair pour ce qui est de la chaîne fonctionnelle et je vous dis à bientôt dans une autre vidéo !
