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Comment fonctionne un automatisme ?

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En quête de bien-être, l’homme a toujours ressenti le besoin de déléguer certaines tâches aux robots d’où la naissance de l’automatisme. Zoom sur le fonctionnement des automatismes qui nous assistent dans notre vie de tous les jours.

Définition et utilité de l’automatisme

Pour parler du fonctionnement de l’automatisme, il convient de s’attarder un instant sur son utilité ou fonction. Et n’oubliez pas que nous pouvons vous aider à choisir votre appareillage et matériel électrique dans nos guides dédiés.

Qu’est-ce que l’automatisme ?

Notez que l’automatisme (système automatisé ou système asservi) est un dispositif mécanique, hydraulique, pneumatique ou électrique capable de remplacer l’homme lors de l’exécution de certaines tâches (automatisation du travail). Ces dernières peuvent être simples ou complexes. L’automatisme occupe une place importante dans la production industrielle et les autres domaines d’activité comme l’informatique, l’habitation (système domotique, robot domestique), l’agriculture et autres.

À quoi sert l’automatisme ?

Aujourd’hui, les appareils domestiques comportent au minimum un automatisme. Dans les industries, le système automatisé ou automatique est indispensable pour accomplir certaines actions chronophages, ingrates, répétitives ou dangereuses. Les automatismes sont appréciés grâce à leur rapidité mais aussi parce qu’ils garantissent sécurité et surtout productivité.

L’automatisation de certaines tâches permet de s’assurer qu’elles sont bien exécutées et ne nécessitent pas le contrôle d’un homme, car le processus est rigoureusement respecté. Ceci est possible, car :

  • l’automatisme produit un effet levier d’intelligence et d’autonomie, car il est associé à un ordinateur ;
  • chaque système automatisé permet de commander plusieurs machines avec la même instruction parce qu’il est parallélisable ;
  • l’automatisme produit un effet de levier en puissance de la force humaine, car il est associé à une machine ;
  • l’automatisme permet de mettre au point des ordres reproductibles à l’avance, car il est programmable.

Ce sont ces paramètres qui permettent de produire en quantité industrielle et de déléguer certaines actions à la machine sans effectuer nécessairement de contrôle.

Les systèmes automatisés sont classés selon la nature des informations de mesure ou de commande. Ils sont aussi rangés en fonction de la nature du traitement de ces informations qui peuvent être analogiques ou numériques.

L’envoi des commandes

Un système automatisé a besoin d’un opérateur et il s’agit d’un être humain qui donne des consignes à l’automate programmable. Celui-ci est capable de comprendre les signaux que la partie commande lui envoie. La partie commande du système automatisé reçoit les consignes de l’opérateur ainsi que les comptes rendus de la partie opérative. Ces comptes rendus sont simplement des signaux envoyés par les capteurs qui se trouvent au niveau de la machine.

L’automate programmable se trouve entre la partie commande et la partie opérative. Cet automate est le système dans lequel se trouve un programme. Il existe plusieurs techniques pour envoyer ces commandes. En effet, elles peuvent être envoyées par :

  • une interface homme-machine informatisée ;
  • une boîte à bouton ;
  • ou un pupitre de commande.

Il convient de souligner que les capteurs sont des composants de la partie opérative qui réagit à un phénomène physique et envoie vers la partie commande le signal. Plusieurs types de capteurs sont utilisés dans l’industrie, maison connectée et autre. Il y a les :

  • capteurs optiques ;
  • capteurs de contact ;
  • capteurs de mouvement.

En revanche, un actionneur est un organe de la partie opérative qui se charge de transformer le signal envoyé par la partie commande en une action mécanique ou physique. Il existe plusieurs actionneurs comme : le moteur, le vérin hydraulique ou pneumatique, la vanne pour ne citer que ceux-là. Le capteur et l’actionneur sont deux composants importants pour le fonctionnement d’un système automatisé.

Comment régler les cas de perturbations ?

En cas de perturbations, on introduit une boucle de rétroaction (retour). Dans ce cas, le système est appelé « système à retour » ou « système bouclé ». La boucle de retour est constituée de capteurs ce qui permet d’évaluer la situation à tout moment et de fournir un état de la sortie à la partie commande. L’état de la sortie est comparé après analyse à celui de la sortie attendue en tenant compte de la consigne. Alors, la partie commande dispose des éléments pour déclencher un signal afin d’activer la partie opérative et corriger l’écart observé.

Comment s’assurer que l’automatisme s’exécute une seule fois ?

Les automatismes vérifient fréquemment que les conditions sont remplies pour que la tâche s’exécute. Pour cela, un automatisme inclus soit :

  • une action qui annule au minimum l’une des conditions ou ;
  • une condition qui peut être remplie seulement une fois.

S’il n’y a aucune action d’annulation ou une condition remplie une seule fois, les conditions initiales qui ne sont pas changées continueront à être respectées. Autrement dit, l’automatisme continuera à se déclencher dans une boucle sans fin.

Comment s’effectue le déclenchement des automatismes ?

Les automatismes (système automatisé et système asservi) s’exécutent dans l’ordre et se déclenchent lorsque les conditions sont remplies. Chaque automatisme se déclenche ce qui signifie qu’il applique une action lorsque les conditions sont réunies. Les actions d’un système automatisé peuvent en affecter un autre (système automatisé) au cours de l’exécution d’une tâche. En effet, ces automatismes sont liés et la défaillance de l’un d’eux empêche le fonctionnement de l’ensemble de la machine.

Il convient de souligner que contrairement aux déclencheurs, les automatismes n’exécutent pas d’action immédiatement après que les conditions sont remplies. Tout dépend du moment auquel il est prévu que ces actions seront exécutées. En effet, un automatisme fonctionne sur un principe temporel et s’active uniquement lorsque cet événement (temporel) se produit. Chaque système automatisé actif doit être unique même s’il est possible qu’ils aient des conditions de fonctionnement communes.

Quels sont les usages concrets des automatismes dans la maison ?

Les automatismes dans la maison, tels que ceux utilisés en domotique et pour le contrôle des portails, offrent divers usages concrets :

  • sécurité résidentielle : les systèmes d’automatisation qui permettent par exemple de motoriser un portail, ou de domotiser une porte de garage ou d’entrée, ou encore les caméras de sécurité, renforcent la sécurité du domicile ;
  • confort et gestion de l’énergie : la domotique facilite la gestion des appareils électriques, du chauffage, de la climatisation et de l’éclairage, optimisant ainsi le confort tout en réduisant la consommation énergétique ;
  • automatisation des volets roulants : les volets roulants automatisés peuvent être programmés pour s’ouvrir et se fermer automatiquement à des heures spécifiques, contribuant à la régulation thermique et à la sécurité ;
  • contrôle à distance : la possibilité de contrôler les équipements domestiques à distance via des applications mobiles offre une flexibilité accrue et une gestion pratique, que ce soit pour surveiller la maison ou ajuster les paramètres à distance ;
  • gestion des scénarios : la domotique permet de créer des scénarios personnalisés, comme l’activation simultanée de l’éclairage, du chauffage et de la musique pour différentes situations, améliorant ainsi l’expérience quotidienne ;
  • automatisation des portails : l’automatisation des portails facilite l’accès au domicile, offrant un contrôle sécurisé et pratique de l’entrée et de la sortie du lieu ;
  • intégration avec la domotique : les systèmes automatisés peuvent être intégrés les uns aux autres, permettant une gestion centralisée de divers aspects de la maison intelligente, offrant ainsi une expérience plus fluide et cohérente ;
  • surveillance et gestion des appareils électroménagers : certains systèmes permettent de surveiller et de contrôler à distance des appareils électroménagers, améliorant l’efficacité énergétique et facilitant la gestion quotidienne.

En résumé, les automatismes dans la maison offrent une gamme d’usages pratiques, améliorant la sécurité, le confort et l’efficacité énergétique tout en offrant une gestion centralisée et à distance des différents équipements et systèmes domestiques.

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