Introduction à l'automatisme

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L'automatisme est l'étude du comportement des systèmes automatisés en fonction des informations provenant de leur milieu extérieur. Cette partie de cours suit l'étude fonctionnelle et l'étude structurelle des systèmes automatisés.


Généralités - Définitions - Terminologie

Un systême est un ensemble d'objets, agencés entre eux et dépendants, dans le but d'exercer sur un milieu extérieur un ensemble d'actions coordonnées pour obtenir un certain résultat. On appelle dans le cas le plus général ce résultat la valeur ajoutée par le systême.Suivant cette terminologie, tout objet, et pour nous, tout objet industriel, est un systême, ce systême peut être caractérisé pour l'essentiel par sa fonction globale. Figure1.jpg


Exemples

  • Une boite de vitesse automobile transforme le mouvement de rotation du moteur, en un autre mouvement de rotation, appliqué à l'arbre de transmission, et dont le couple et la fréquence sont adaptés aux conditions extérieures.
  • Un appareil photo "manuel" permet d'impressionner la pellicule, le choix des réglages étant laissé à l'opérateur
  • Une machine-outil (en abrégé M.O.) réalise une surface usinée par enlêvement de copeaux sur une piêce en acier en respectant un certain nombre de conditions (dimensionnelles, géométriques, d'état de surface...)
  • Une pompe à chaleur fournit à un milieu ambiant (un immeuble) des joules qu'elle a puisées à une source froide (l'atmosphère extérieure, une rivière...).

Tous ces systèmes peuvent être automatisés: boite de vitesses automatique, appareil photo en mode programme, machine-outil à commande numérique, régulation, asservissement et programmation pour une pompe à chaleur.

L'automatique utilise les théories mathématiques et les méthodes scientifiques d'une part, les moyens technologiques d'autre part, qui permettent l'étude, la conception et la réalisation de systèmes exécutant des tâches suivant un processus établi à l'avance, en interaction avec le milieu extérieur.

Les systèmes de commande automatique reproduisent le plus souvent des comportements humains. Par exemple un conducteur de rame de métro perçoit l'environnement extérieur (vue, ouïe, toucher), décide des actions à effectuer (réflexion), agit sur les organes de commande (mains, pieds...). Un pilote automatique est conçu suivant la même architecture: les informations sont données par des capteurs, les décisions prises par un programme logique, les actions effectuées par des moteurs.


SADT metro.PNG

Buts d'un système automatisé

Les buts poursuivis lors de l'automatisation d'un systême sont assez divers: fréquemment on cherche à :

  • augmenter la productivité(chaines de montage)
  • supprimer la répétition de tâches fastidieuses(machine à corriger les copies <ref>La machine automatique à corriger les copies reste à inventer. Toutes les suggestions sont les bienvenues...</ref>...)
  • augmenter la répétitivité(M.O. à commande numérique)
  • augmenter la sécurité en supprimant le risque de perte de vigilance de l'opérateur
  • effectuer des travaux dangereux ou dans un environnement hostile.
  • augmenter la vitesse de décision.(pilotage automatique)