Chaîne fonctionnelle

Table desmatières

Introduction 3

I - Schéma "topo fonctionnel" : fonctions génériques 4

II - Composants habituels de la chaîne d'information 6

1. Capteur ........................................................................................................................................ 6

2. Interface Homme - Machine ......................................................................................................... 7

3. Codeur .......................................................................................................................................... 7

4. Partie commande ......................................................................................................................... 7

5. Interface Machine - Homme ......................................................................................................... 8

6. Périphériques réseau ..................................................................................................................... 8

III - Composants habituels de la chaîne d'énergie 9

1. Unité de production locale ........................................................................................................... 9

2. Solution de stockage ..................................................................................................................... 9

3. Unité d'alimentation .................................................................................................................. 10

4. Préactionneur ............................................................................................................................. 10

5. Actionneur .................................................................................................................................. 10

6. Transmetteur .............................................................................................................................. 11

7. Effecteur ..................................................................................................................................... 11

3

La fonction globale des systèmes technologiques est d'apporter une à un de valeur ajoutée flux, d' ou de (informations).matière énergie données

Pour chacun de ces trois types de flux, un ensemble de procédés est mis en œuvre.On peut distinguer alors deux parties :

la chaîne d' , agissant sur les flux de matières et d'énergiesénergiela chaîne d' , agissant sur le flux de donnéesinformation

Introduction

Schéma "topo fonctionnel" : fonctions génériques

4

Chaque composant d'un système remplit une élémentaire.fonction

Chaîne d'énergie et chaîne d'information

RemarqueCe modèle général constitue une permettant d'analyser des systèmes peutrame avec reculcomplexes.Il faudra l'adapter à chaque système étudié, dans la mesure où toutes les fonctions élémentaires nesont pas forcément présentes.

Schéma "topofonctionnel" :fonctions génériques

I

Schéma "topo fonctionnel" : fonctions génériques

5

Dans le cas de systèmes très complexes, ce schéma devient illisible ; les diagrammes de définition deblocs et de blocs internes en SysML deviennent alors indispensables.

Composants habituels de la chaîne d'information

6

Capteur 6 Interface Homme - Machine 7

Codeur 7 Partie commande 7

Interface Machine - Homme 8 Périphériques réseau 8

Les constituants de la chaîne d'information réalisent l'acquisition, le codage éventuel, le traitementet la communication des informations.

1. CapteurSon rôle est de et d' exploitableprélever une grandeur physique en produire une imagepar la partie commande.

Capteurs

également : capteur d'accélération, capteur de température...

Composants habituelsde la chaîned'information

II

Composants habituels de la chaîne d'information

7

2. Interface Homme - MachineSon rôle est de d'un utilisateur par la partietraduire la consigne en une image exploitablecommande.

Interface H/M

également : bouton coup de poing, interrupteur de position, écran tactile...

3. CodeurSon rôle est de des informations de manière à ce qu'elles soient compréhensibles par latraduirepartie commande.

Convertisseur Analogique Numérique

4. Partie commandeSon rôle est, à l'aide du programme implanté, de en provenance des traiter les informationscapteurs et de l'interface H/M afin d' destinés aux préactionneurs desémettre les ordresdifférentes chaînes d'énergie.Elle envoie aussi des à l'interface M/H qui seront traduites en signaux lumineuxsignalisationset/ou sonores à destination de l'opérateur.

Partie commande

Composants habituels de la chaîne d'information

8

5. Interface Machine - HommeSon rôle est de sur l'état du système. permettre à l'opérateur d'être informé

Interface M/H

6. Périphériques réseauLeur rôle est d'échanger des informations avec d'autres systèmes (non humains)

*  **

L'information envoyée par les capteurs ou l'interface H/M peut être :logique (0 ou 1), c'est le cas de détecteurs ou boutons poussoirs

(elle peut prendre une infinité de valeurs), c'est le cas de capteurs d'effort ouanalogiquepotentiomètres

(elle ne peut prendre qu'un nombre limité de valeurs distinctes), c'est le cas denumériquecodeurs

Composants habituels de la chaîne d'énergie

9

Unité de production locale 9 Solution de stockage 9 Unité d'alimentation 10

Préactionneur 10 Actionneur 10

Transmetteur 11 Effecteur 11

Les constituants de la chaîne d'énergie réalisent une action à partir d'énergies disponibles.

1. Unité de production localeFaisant partie du système, son rôle est de fournir une énergie utilisable par celui-ci.

Unité photovoltaïque, et groupe électrogène embarqué

2. Solution de stockage

Composants habituelsde la chaîne d'énergie III

Composants habituels de la chaîne d'énergie

10

3. Unité d'alimentationSon rôle est de préparer l'énergie entrante à son utilisation par le reste du système.

RemarqueContrairement au pré-actionneur, l'unité d'alimentation ne reçoit pas d'ordre de la partie commandepour distribuer l'énergie.

4. PréactionneurL'énergie issue de la chaîne d'information est faible, insuffisante pour être utilisable directementpar les actionneurs.Le rôle du préactionneur est de , en la modulant si besoin, et sur ordre de la partiedistribuercommande, aux actionneurs.l'énergie utile et importante

Préactionneurs

ComplémentSi l'actionneur qui suit dans la chaîne fonctionnelle est électrique, le préactionneur sera aussiélectrique (relais, contacteur, variateur, hacheur, carte de puissance).Si l'actionneur est pneumatique, le préactionneur sera pneumatique (distributeur).Certains préactionneurs (relais, contacteur, distributeur) sont dits « tout ou rien », c'est-à-dire qu'ilsjouent le rôle d'interrupteur de la chaîne d'énergie.Les autres préactionneurs (variateur, hacheur, carte de puissance) laissent passer seulement unepartie de l'énergie source, c'est-à-dire qu'ils régulent le débit d'énergie, on parle alors de «préactionneur proportionnel ».

5. ActionneurSon rôle est de en (de translation ou deconvertir l'énergie distribuée énergie mécaniquerotation)

Composants habituels de la chaîne d'énergie

11

Actionneurs

6. TransmetteurSon rôle est d' et de délivrée par l'actionneuradapter transmettre l'énergie mécaniquepour la rendre utilisable par l'effecteur.

Sans transformation de mouvement

Transmetteurs

également : roue et vis sans fin, pignon - chaîne...

Avec transformation de mouvement

Transmetteurs

également : came, bielle - manivelle...

7. EffecteurSon rôle est d' à ce qui est manipulé ou modifié par le systèmeappliquer l'énergie mécanique(la "matière d’œuvre").

ExempleDoigts d'une pince, tapis roulant, outil d'un centre d'usinage, ventouse ou électro-aimant d'unsystème de préhension...