Structure d’un système automatisé

Introduction aux systèmes automatisés
1. Fonction globale d’un système
2. Système de production
3. Automatisation
4. Structure d’un système automatisé
5. GRAFCET ou SFC (Sequential Fonction Chart)
I. Choix d’un automate programmable industriel
1. Situation de l’unité de traitement
2. Structure de l’unité de traitement
3. Choix de l’unité de traitement
4. Choix d’un automate programmable industriel
II. Mise en œuvre d’un automate programmable industriel
1. Raccordement de l’alimentation de l’unité de traitement
2. Raccordement des entrées logiques de l’unité de traitement
3. Raccordement des entrées analogiques de l’unité de traitement
4. Raccordement des entrées spécialisées à l’unité de traitement
5. Raccordement des sorties logiques de l’unité de traitement
6. Raccordement des sorties analogiques de l’unité de traitement
7. Communication avec un automate programmable industriel
8. Exemple de mise en œuvre automate ABB « équipement malaxeur »

Fonction globale d’un système

La fonction globale de tout système automatisé est de conférer une VALEUR AJOUTEEà un ensemble de MATIERES D’OEUVREdans un ENVIRONEMENTou CONTEXTEdonné.
Matières d’œuvre
Une matière d’œuvre peut se présenter sous plusieurs formes. Par exemple :
• un PRODUIT, c’est-à-dire de la matière, à l’état solide, liquide ou gazeux, et sous une forme plus ou moins transformée :
– des objets techniques : lingot, roulement, moteur, véhicule…
– des produits chimiques : pétrole, éthylène, matière plastique…
– des produits textiles : fibre, tissu, vêtement…
– des produits électroniques : transistor, puce, microprocesseur, automate programmable…
– etc…
– qu’il faut : concevoir, produire, stocker, transporter, emballer, utiliser…
• de l’ENERGIE
– sous forme : électrique, thermique, hydraulique…
– qu’il faut : produire, stocker, transporter, convertir, utiliser…
• de l’INFORMATION
– sous forme écrite, physique, audiovisuelle…
– qu’il faut : produire. stocker, transmettre, communiquer, décoder, utiliser…
• des ETRES HUMAINS
– pris individuellement ou collectivement
– qu’il faut : former, informer, soigner, transporter, Servir…

Contexte et valeur ajoutée
La NATURE, la QUANTITE et la QUALITE de la valeur ajoutée peuvent varier pour tenir compte de l’évolution des besoins de la société dans laquelle s’insère le système. Ce qui peut conduire à modifier le système, voire l’abandonner pour en construire un nouveau.
L’environnement, c’est-à-dire le CONTEXTE physique, social, économique, politique, … joue un rôle essentiel dans le fonctionnement du système et influe sur la qualité et/ou la quantité de la  Valeur Ajoutée.

Système de production

Un SYSTEME DE PRODUCTION est un système à caractère industriel possédant les caractéristiques suivantes :
– l’obtention de la valeur ajoutée présente, pour un ensemble de matières d’œuvre donné, un caractère reproductible,
– la valeur ajoutée peut être exprimée et quantifiée en termes économiques Un système de production répond au besoin d’élaborer des produits, de l’énergie ou de l’information à un coût rentable pour l’utilisateur du système.

Automatisation

L’automatisation de la production consiste à transférer tout ou partie des tâches de coordination, auparavant exécutées par des opérateurs humains, dans un ensemble d’objets techniques appelé PARTIE COMMANDE.
La Partie Commande mémorise le SAVOIR FAIRE des opérateurs pour obtenir la suite des actions à effectuer sur les matières d’œuvre afin d’élaborer la valeur ajoutée. Elle exploite un ensemble d’informations prélevées sur la Partie Opérative pour élaborer la succession des ordres nécessaires pour obtenir les actions souhaitées.

Objectifs de l’automatisation
L’automatisation permet d’apporter des éléments supplémentaires à la valeur ajoutée par le système. Ces éléments sont exprimables en termes d’objectifs par :
– accroître la productivité du système c’est-à-dire augmenter la quantité de produits élaborés pendant une durée donnée. Cet accroissement de productivité exprime un gain de valeur ajoutée sous forme :
. d’une meilleure rentabilité,
. d’une meilleure compétitivité.
– améliorer la flexibilité de production ;
– améliorer la qualité du produit grâce à une meilleure répétabilité de la valeur ajoutée
– s’adapter à des contextes particuliers :
. adaptation à des environnements hostiles pour l’homme (milieu salin, spatial, nucléaire…),
. adaptation à des tâches physiques ou intellectuelles pénibles pour l’homme (manipulation de lourdes charges, tâches répétitives parallélisées…),
– augmenter la sécurité, etc…
D’autres objectifs, à caractères sociaux, financiers… peuvent s’ajouter à ceux-ci.

Conduite et surveillance d’un système automatisé
Il s’avère très difficile en pratique d’intégrer dans une Partie Commande la totalité des savoir-faire humains de sorte que l’automatisation reste souvent partielle : certaines tâches restent confiées à des intervenants humains.
A ces causes techniques viennent s’ajouter des considérations économiques de compétitivité, des considérations financières imposant un fractionnement des investissements, des considérations sociales d’automatisation douce.
Certaines tâches restent donc manuelles et l’automatisation devra donc prendre en compte la spécificité du travail humain, c’est-à-dire en particulier :
– assurer le dialogue entre les intervenants et le système automatisé,
– assurer la sécurité de ces intervenants dans l’exécution de leurs tâches manuelles.

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Automates programmables industriels (1144 KO) (Cours PDF)