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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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Chaînes d’information et automatismes
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2. Chaînes d’énergie. Caractéristiques d’utilisation
2.1 Performances types
La comparaison de la transmission pneumatique avec la transmission de puissance hydraulique est donnée ci-après.
La comparaison de la transmission pneumatique avec la transmission de puissance électrique est donnée ci-après.
Les performances types de chacune des technologies sont synthétisées dans le tableau 1.
Les avantages spécifiques des systèmes pneumatiques sont les suivants :
-
disponibilité universelle et infinie du fluide, faible coût ;
-
transport et utilisation faciles du fluide ;
-
facilité d’entretien ;
-
conception modulaire, facilité d’utilisation ;
-
possibilité d’obtenir des cadences et des vitesses élevées ;
-
absence totale de risques tels que électrocution, inflammation, explosion.
2.2 Homogénéité des machines
Les machines mettant en œuvre de nombreuses technologies (hydraulique, pneumatique, électrique, électronique...) rendent difficiles les interventions nécessaires pour les mises au point, les réglages, les dépannages, les modifications... C’est pourquoi, les ingénieurs s’efforcent de réaliser des machines aussi homogènes que possible : on réduit au minimum le nombre de technologies mises en œuvre tant pour la partie opérative (actionneurs) que pour la partie commande. Les machines à actionneurs pneumatiques sont les plus nombreuses, dans le domaine de l’automatisation séquentielle*. En effet, les actionneurs pneumatiques sont simples à mettre en œuvre, offrent des possibilités très variées et permettent une évolution facile de la machine. Cependant, il est fréquent que les machines à actionneurs pneumatiques (essentiellement des vérins) comportent également quelques moteurs électriques, en particulier pour assurer les rotations continues (pompes, transporteurs à bandes, etc.). Cela ne complique pas pour autant les interventions, sur la machine, ces moteurs n’étant en général impliqués ni dans les cycles, ni dans les réglages.
*Un automatisme séquentiel et/ou combinatoire concerne la commande d’un processus industriel discontinu. L’analyse de tels processus utilise...
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