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RÉSUMÉ
Conçus pour améliorer les productivité des entreprises, les systèmes automatisés peuvent s'avérer complexes. Ces systèmes sont toujours constitués d'une partie commande, qui élabore les ordres, et d'une parie opérative, qui assure leur exécution. Cet article définit les différentes notions relatives à ces systèmes industriels. Ainsi, sont détaillées tout d'abord les chaînes d’énergie et leurs caractéristiques d’utilisation, notamment leurs performances types et l’homogénéité des machines. Dans un second temps, le concept de chaîne d’information est précisé, et une classification des systèmes industriels automatiques et des automatismes proposée.
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Daniel HUBERT : Ingénieur CNAM - Responsable Recherches et développement chez Asco Joucomatic - Chargé de cours à l’UTC et à l’Université Marne la Vallée
INTRODUCTION
Les systèmes automatisés ont pour fonction d’améliorer les conditions de travail et la productivité des entreprises. Suivant le niveau de leur application, ils sont plus ou moins complexes. Ces systèmes comprennent toujours :
-
une partie commande qui élabore les ordres en fonction des consignes données par l’opérateur ou des informations reçues de la partie opérative ;
-
une partie opérative qui assure la réalisation des actions pour lesquelles le système a été conçu.
L’action sur la matière d’œuvre nécessite l’utilisation d’énergies, qui transitent au travers de réseaux de transmission de puissance.
Dans le présent dossier, nous définissons les différentes notions relatives aux systèmes industriels automatisés, en orientant notre analyse vers la transmission de puissance pneumatique. Les dossiers suivants sont consacrés aux composants de la chaîne d’énergie pneumatique, aux automatismes séquentiels et combinatoires utilisés en transmissions de puissance pneumatique, et, enfin, aux comportements des systèmes asservis, c’est-à-dire aux modulateurs de puissance pneumatique.
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1. Systèmes industriels et chaînes d’énergie
1.1 Systèmes industriels automatisés
Un système industriel est un ensemble d’éléments, en interaction dynamique, organisés en fonction d’un but. Un système industriel :
-
exerce une activité sur une matière d’œuvre pour satisfaire un besoin ;
-
remplit une fonction d’usage en produisant une valeur ajoutée.
La lecture d’un système technologique industriel fait appel à trois notions :
-
le contexte qui délimite le système par rapport au milieu qui l’environne (frontières du système) ;
-
le point de vue adopté pour observer le système (concepteur, utilisateur, personnel de maintenance) ;
-
l’objectif de l’analyse (compréhension des flux de matière d’œuvre et d’énergie, des données de contrôle et des informations).
Les systèmes industriels automatisés ont pour fonction d’améliorer les conditions de travail et la productivité des entreprises. Suivant le niveau de leur application, ils sont plus ou moins complexes.
Un système industriel automatisé comprend toujours :
-
une partie opérative (PO) qui regroupe l’ensemble des opérateurs technologiques qui assurent et contrôlent la production des effets utiles, pour lesquels le système automatisé a été conçu ;
-
une partie commande (PC) qui élabore des ordres en fonction des informations reçues de la partie opérative ou à partir des consignes affichées par l’opérateur.
Les systèmes industriels (machines) utilisent une ou plusieurs sources d’énergie pour actionner et commander leurs parties opératives. Ces sources d’énergie et transmissions de puissance, sont pour les industries manufacturières au nombre de trois (figure 1) :
-
énergie pneumatique ;
-
énergie hydraulique ;
-
énergie électrique ou électromécanique.
Chacune de ces technologies met en œuvre des grandeurs physiques, associées à une puissance, que l’on peut transmettre. Dans le cas des technologies pneumatique et hydraulique, les grandeurs physiques sont une pression et un débit d’air ou d’huile. La technologie électrique utilise le courant et la tension...
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