AUTOMATISATION DES SYSTEMES DE PRODUCTION INDUSTRIELLE Chapitre 1: INTRODUCTION

AUTOMATISATION DES SYSTEMES DE PRODUCTION INDUSTRIELLE Chapitre 1: INTRODUCTION AUX SYSTEMES AUTOMATISÉS DE PRODUCTION 1. DEFINITION D'UN SYSTEME Un SYSTÈME est un ensemble d’organes cordonnés, qui interagissent entre eux selon certains principes ou règles pour atteindre but ; Ex : conférer une VALEUR AJOUTEE à une MATIÈRE D’ŒUVRE pour satisfaire un besoin. La MATIERE D’ŒUVRE peut se présenter sous plusieurs formes de : - Produit : liquide, solide, gazeux. - Énergie : électrique, thermique, mécaniques, etc. - Information : physique, audiovisuel, … La VALEUR AJOUTEE est caractérisée par sa nature, sa quantité et sa qualité. Elle peut être : - Une modification physique : conversion d'énergie, mécanique, etc. - Un arrangement particulier : montage, assemblage, etc. - Un prélèvement d'information : mesure, contrôle, etc.  L’Environnement ou contexte (physique, social, économique, politique, etc...) joue un  rôle essentiel dans le fonctionnement du système ; il influe sur la qualité et/ou la quantité  de la valeur ajoutée. 2. DEFINITION D'UN SYSTEME DE PRODUCTION Opérateur Dispositifs de commande PARTIE OPERATIVE ENTREES SORTIES Matières d’œuvre entrantes Matières d’œuvre sortantes L’Environnement ou contexte Un système de production est un système à caractère industriel répondant aux besoins de production à un cout rentable pour l’utilisateur. L'élaboration de la Valeur Ajoutée sur la Matière D’œuvre est obtenue : - Au moyen d'un ensemble d’organes opératifs appelés PARTIE OPERATIVE (PO). - Par l'action d'un opérateur et d’un dispositif de commande pour assurer la coordination - des organes de la partie opérative. Tous les systèmes de production possèdent une structure semblable au schéma suivant : 3. DEFINITION D’UN SYSTEME AUTOMATISE DE PRODUCTION INFORMATIONS ORDRES PARTIE commande PARTIE OPERATIVE ENTREE SORTIE Matière d’œuvre entrante Matière d’œuvre sortante + VALEUR AJOUTEE Environnement / Contexte Un système automatisé de production est un ensemble cordonné d’organes techniques en interactions, pour effectuer des taches cycliques de production sans trop d’intervention d’un opérateur. Celui-ci se contente de donner des ordres de départ et d’arrêt du cycle de fonctionnement du système (Marche/Arrêt). 1) L'automatisation d’un système de production L'automatisation d’un système de production consiste à transférer une grande partie des tâches de coordination, exécutées déjà par l’opérateur, dans un ensemble d'objet technique appelé PARTIE COMMANDE (PC). 2) Principe d'automatisation La Partie Commande (PC) exploite un ensemble d'informations prélevées sur la Partie Opérative (PO) pour organiser la succession des ordres nécessaires pour effectuer les actions souhaités. 4. STRUCTURE DETAILLEE D’UN SYSTEME AUTOMATISE DE PRODUCTION 5. DESCRIPTION DES PRINCIPALES FONCTIONS D’UN SAP 5.1. Principales Fonctions de la PARTIE OPERATIVE 5.1.1. ACTIONNEURS [Fonction conversion d’énergie] Il CONVERTIT l’énergie reçue en un phénomène physique, par exemple : Mouvement (énergie mécanique) Lumière Sons Exemple : - Moteur - Vérin - Résistance - Vanne - Electro-aimant 5.1.2. EFFECTEURS /Outillages [Fonction exécution des tâches] Ce sont des organes terminaux qui AGISSENT directement sur la matière d’œuvre et lui confère sa valeur ajoutée Exemples : - Moule - Etau / pinces - Poinçon - perceuses - Outil de coupe … 5.1.3. CAPTEURS [Fonction acquisition de données] ils INFORMENT l’unité de traitement et l'opérateur (à partir du pupitre), de l’état d’avancement du processus dans la partie opérative. Exemples : - Contacts, bouton poussoir, - Détecteur de présence, - cellule photoélectrique, - LDR, cellule solaire - Microphone - Thermostat, Sondes PT100, PT1000… 5. DESCRIPTION DES PRINCIPALES FONCTIONS D’UN SAP 5.2. Principales Fonctions de la PARTIE COMMANDE 5.2.1. UNITE DE TRAITEMENT [Fonction traitement de données] - Elle REÇOIT les consignes de fonctionnement en provenance de l’IHM et les informations transmises par les capteurs relatives à la situation de la partie opérative ; - Elle TRAITE les informations reçues selon les consignes du programme afin d’élaborer les ordres ; - Elle EMET les signaux de signalisation l’IHM et les ordres de fonctionnement de la partie opérative par le biais des Préactionneurs. Exemples : - Automate programmable (API) - Carte électronique spécifique - Séquenceur pneumatique - Logique câblée à relais 5.2.2. IHM (Interface Homme/Machine) [Fonction Dialogue] Il permet le dialogue entre la partie commande et l’opérateur à travers des voyants ou des messages, …  Pendant le fonctionnement du système automatisé (SAP), l'opérateur EMET des consignes de fonctionnement à partir de l’IHM, afin d'assurer la production.  En retour, l'opérateur est renseigné par des messages sur l'évolution de la production dans la partie opérative Exemples : - Pupitre de Commande - Console de programmation - Ecran MAGELIS - Ordinateurs 5.2.3. PREACTIONNEURS [Fonction distribuer l’énergie] Ils assurent la DISTRIBUTION de l’énergie aux actionneurs par la transformation du signal de commande (électrique ou pneumatique) de faible puissance en un signal de puissance (électrique, pneumatique ou hydraulique) utilisable par les actionneurs. Exemples : - Contacteurs - Distributeur pneumatique - Distributeur électro- pneumatique - Distributeur hydraulique Questionnaires d’Evaluation formative 1) Qu’est-ce qu’un système de production ? 2) Qu’est-ce qu’une matière d’œuvre ? 3) Comment peut-on définir une valeur ajoutée ? 4) Qu’est-ce qu’un système automatisé de production ? 5) Décrire le rôle des parties essentielles d'un système automatisé de production ? 6) Décrire la structure détaillée d'un système automatisé de production ? 7) Quelle est la différence entre un système de production et un système de production automatisé ? 8) Quels sont les principaux constituants et leur fonction réalisée dans le système de production automatisé ? 10) Comment peut-on définir l'automatisation d’un système de production industrielle ? 11) Quel est le niveau d’intervention d’un opérateur dans un système automatisé de production ? 12) Quels sont les avantages et les inconvénients de l'automatisation d’un poste de travail ? 13) Comment Appelle-t-on le spécialiste en automatisme industriel ? 14) Qu'est-ce qu'un actionneur ? Donner 4 exemples d’actionneurs. 15) Qu'est-ce qu’un préactionneur ? Donner 4 exemples de préactionneurs. 16) Qu’est-ce qu’une sonde PT100 ? 17) Quel est le rôle d’un capteur dans la chaine de production ? 18) Donner 2 exemples principaux d’Unité de Traitement 19) Identifier le rôle de ces organes suivants et classer les dans le tableau ci-dessous. • Automate Programmable – Fraise – Contacteurs – Détecteur de présence – Moteur – • Logique câblée à relais – Moule – Microphone – Distributeur – Sonde PT100… 1) Compléter le synoptique ci-dessous, puis donner deux exemples d’appareillages pour chaque fonction principale. (14,5 pts) 2) Décrire l’environnement d’un SAP en complétant les pointillés par les concepts suivants : « partie commande –d’intervention – consignes - deux – effecteurs – valeur ajoutée – les informations – capteurs - partie opérative – tâches» (5,5 pts) Un système automatisé est un ensemble d’organes techniques en interaction pour effectuer des ………………………… avec peu ………………………………….… de l’utilisateur. Celui-ci se contente de donner des ……………………………… à partir d’un pupitre. Les systèmes automatisés comportent ………………………. parties essentielles : - La …………………………………………….………… qui exécute les …………………………… contient des actionneurs qui réagissent sur ordres de fonctionnement, en entrainant les …………………… qui agissent sur la matière d’œuvre en lui conférant une ………………………………………………. - La …………………………………………….…………… constituée de l’unité de traitement et de préactionneurs, donne les ordres et reçoit ………………………………… de la partie opérative par le biais des ……………………………………………. uploads/Industriel/ 01-chp-1-introduction-aux-systemes-automatises-de-production-3a-mem-2023 1 .pdf

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