La chaîne fonctionnelle : chaîne d'énergie et chaîne d'information

Summary

Cette vidéo présente le fonctionnement d'un système de portes automatiques de magasin, illustrant comment la chaîne d'énergie et d'information est mise en œuvre. Le système comprend un bloc d'alimentation, un relais, un moteur, des détecteurs de mouvement et de fin de course, et un automate programmable. L'exposé explique le flux d'énergie électrique et d'information numérique, démontrant comment la présence d'une personne déclenche la portes ouverture et sa disparition la fermeture. L'analyse de la chaîne fonctionnelle met en lumière les étapes clés de l'énergie conversion et de l'information traitement, pour une meilleure compréhension du système.

Takeaways

• 🔌 Le système de portes automatiques est alimenté par un bloc d'alimentation électrique.
• 🔄 Un relais agit comme un interrupteur pour distribuer ou non le courant au moteur électrique.
• 🚪 Le moteur met en rotation des pignons et des chaînes, qui ouvrent ou ferment les portes.
• 👀 Un détecteur de mouvement et des capteurs de fin de course sont utilisés pour contrôler le mouvement des portes.
• 🤖 Un automate programmable est le 'cerveau' du système, contrôlant tout le fonctionnement.
• 🛑 Lorsqu'une personne se présente, le détecteur envoie une information à l'automate, qui envoie un ordre au relais pour ouvrir les portes.
• 🔄 Le moteur s'arrête lorsque le chariot pousse le contact de fin de course, envoi un signal à l'automate qui envoie un ordre au relais pour couper le courant.
• ⏱ L'automate attend deux secondes avec les portes ouvertes avant de les fermer.
• 🔄 Le moteur tourne dans l'autre sens pour fermer les portes, suite à un ordre de l'automate après deux secondes.
• 🔗 La chaîne d'énergie comprend l'alimentation, la distribution, la conversion et la transmission d'énergie.
• 💡 La chaîne d'information comprend l'acquisition, le traitement et la communication des informations.
• 📊 Le système peut inclure des voyants ou des gyrophares pour communiquer l'état du système à l'utilisateur.

Q & A

Quel est le système principal abordé dans la vidéo?

Le système principal abordé dans la vidéo est un système de portes automatiques de magasins.

Quel est le rôle du bloc d'alimentation électrique dans ce système?

Le bloc d'alimentation électrique fournit l'énergie nécessaire au système de portes automatiques.

Quel est l'objet qui distribue ou non le courant dans le système?

Le relais, qui agit comme un interrupteur, distribue ou non le courant dans le système.

Comment le moteur électrique est-il impliqué dans le fonctionnement des portes automatiques?

Le moteur électrique met en rotation un ensemble de pignons et de chaînes qui font translater la porte.

Quel est le rôle du détecteur de mouvement et des capteurs de fin de course?

Le détecteur de mouvement détecte la présence d'une personne, et les capteurs de fin de course détectent si les portes sont ouvertes ou fermées.

Quel est l'élément qui agit comme 'cerveau' du système de portes automatiques?

L'automate programmable joue le rôle de 'cerveau' et contrôle tout le système.

Comment le système sait-il que le moteur doit s'arrêter?

Le système sait que le moteur doit s'arrêter lorsque le chariot appuie sur le contact de fin de course, ce qui envoie une information à l'automate programmable.

Quelle est la durée d'attente des portes ouvertes avant qu'elles ne se ferment automatiquement?

Dans l'exemple simplifié de la vidéo, les portes restent ouvertes pendant deux secondes avant de se fermer automatiquement.

Quel est le rôle de la chaîne d'énergie dans le système de portes automatiques?

La chaîne d'énergie est responsable de la fourniture, de la distribution, de la conversion et de la transmission de l'énergie électrique nécessaire au fonctionnement du système.

Quel est le rôle de la chaîne d'information dans le système?

La chaîne d'information est responsable de l'acquisition, du traitement et de la communication des informations nécessaires au bon fonctionnement du système.

Comment la chaîne fonctionnelle est-elle représentée dans le schéma?

La chaîne fonctionnelle est représentée dans le schéma par les éléments de la chaîne d'énergie et de la chaîne d'information, montrant comment l'énergie et l'information sont traitées pour réaliser la fonction d'usage du système.

Outlines

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🤖 Système de portes automatiques : Schéma de la chaîne énergétique et informative

Le premier paragraphe introduit le sujet de la vidéo qui est la présentation d'un exemple de schéma de chaîne énergétique et informative à travers le fonctionnement d'un système de portes automatiques de magasin. Le système est composé d'un bloc d'alimentation électrique, d'un relais, d'un moteur électrique, d'un détecteur de mouvement, de capteurs de fin de course et d'un automate programmable. L'explication détaille le fonctionnement du système, du déclenchement par la présence d'une personne, au traitement de l'information par l'automate, jusqu'à l'ouverture et la fermeture des portes. La description met également en évidence le rôle de chaque composant et comment ils interagissent pour assurer le fonctionnement automatique du système de portes.

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🔧 Composants de la chaîne fonctionnelle et de la chaîne d'information

Le deuxième paragraphe se concentre sur les différents composants de la chaîne fonctionnelle et de la chaîne d'information dans le système de portes automatiques. Il explique le rôle de chaque élément, allant de l'acquisition d'énergie à la distribution, de la conversion à la transmission de cette énergie. Il décrit également la chaîne d'information, qui comprend l'acquisition de données par des capteurs, leur traitement par un automate programmable et la communication des ordres aux actionneurs. La partie met en lumière l'importance de chaque composant pour le bon fonctionnement du système et la réalisation de la fonction d'usage, illustrée par des exemples de transmission d'énergie et d'information.

Keywords

💡Schéma de la chaîne

Le schéma de la chaîne est un outil utilisé pour visualiser et analyser les différentes étapes et composants d'un système. Dans la vidéo, il est utilisé pour décrire le fonctionnement d'un système de portes automatiques, en identifiant les éléments clés tels que l'alimentation, le relais, le moteur, les capteurs et l'automate programmable.

💡Portes automatiques

Les portes automatiques sont un exemple concret utilisé dans la vidéo pour expliquer le concept de chaîne d'énergie et d'information. Elles se trouvent dans de nombreux lieux publics et sont activées par la détection de la présence humaine, illustrant ainsi la transformation de l'énergie électrique en mouvement mécanique.

💡Alimentation électrique

L'alimentation électrique est la source d'énergie qui permet au système de portes automatiques de fonctionner. Elle est mentionnée comme le point de départ de la chaîne d'énergie, fournissant l'énergie nécessaire au fonctionnement du moteur et des autres composants.

💡Relais

Le relais est un composant électrique qui agit comme un interrupteur, distribuant ou non le courant électrique vers le moteur. Dans le contexte de la vidéo, il est essentiel pour contrôler le flux d'énergie dans le système de portes automatiques.

💡Moteur électrique

Le moteur électrique est un élément clé du système de portes automatiques, convertissant l'énergie électrique en mouvement mécanique. Il est mentionné dans le script comme le moyen par lequel les pignons et les chaînes sont mis en rotation pour ouvrir ou fermer les portes.

💡Capteurs de mouvement et de fin de course

Les capteurs de mouvement et de fin de course sont des composants qui détectent la présence d'une personne et la position des portes, respectivement. Ils sont cruciales pour la chaîne d'information, en envoyant des signaux à l'automate programmable pour déclencher les actions appropriées.

💡Automate programmable

L'automate programmable est le 'cerveau' du système de portes automatiques, contrôlant et coordonnant les actions en fonction des informations reçues des capteurs. Il est décrit dans le script comme le composant qui traite les informations et envoie des ordres au relais pour activer ou désactiver le moteur.

💡Chaîne d'énergie

La chaîne d'énergie est le processus par lequel l'énergie est fournie, distribuée, convertie et transmise dans un système. Dans la vidéo, elle est utilisée pour décrire comment l'énergie électrique est transformée en mouvement pour ouvrir et fermer les portes.

💡Chaîne d'information

La chaîne d'information est le flux de données qui permet à un système de prendre des décisions. Dans le script, elle est illustrée par la manière dont les informations collectées par les capteurs sont traitées par l'automate programmable et traduites en actions sur la chaîne d'énergie.

💡Fonction d'usage

La fonction d'usage est l'objectif principal d'un système, comme l'ouverture automatique des portes dans la vidéo. Elle est réalisée grâce à la chaîne d'énergie et d'information, qui travaillent ensemble pour transformer l'énergie et traiter les informations pour atteindre cet objectif.

💡Communication

La communication est un aspect clé de la chaîne d'information, impliquant la transmission des ordres et des informations entre les différents composants du système. Dans le script, elle est utilisée pour décrire comment les signaux sont envoyés de l'automate programmable au relais et à la chaîne d'énergie.

Highlights

Présentation d'un exemple de système de portes automatiques de magasins pour expliquer le schéma de la chaîne d'énergie et d'information.

Description du bloc d'alimentation électrique qui fournit l'énergie au système.

Explication du rôle du relais dans la distribution du courant au moteur.

Fonction du moteur électrique pour ouvrir les portes grâce à la rotation des pignons et chaînes.

Utilisation d'un détecteur de mouvement pour identifier la présence d'une personne.

Importance des capteurs de fin de course pour détecter si les portes sont ouvertes ou fermées.

Rôle de l'automate programmable en tant que cerveau du système de portes automatiques.

Processus de déclenchement de la porte par la détection de la présence humaine et l'envoi d'information à l'automate.

Mécanisme d'arrêt du moteur par le contact de fin de course et l'envoi d'une information à l'automate.

Temporisation de deux secondes pour maintenir les portes ouvertes après le passage d'une personne.

Simplification du fonctionnement du système en omettant la direction de rotation du moteur pour l'exemple.

La chaîne fonctionnelle du système, qui comprend l'alimentation, la distribution, la conversion et la transmission d'énergie.

La chaîne d'information, qui gère l'acquisition, le traitement et la communication des informations.

Importance de l'information recueillie par les capteurs pour le fonctionnement automatique du système.

La communication entre la chaîne d'énergie et la chaîne d'information pour le bon fonctionnement du système.

Exemple de voyant ou gyrophare pour communiquer l'état du système à l'utilisateur.

Représentation des éléments d'un système sous forme de schéma de chaîne fonctionnelle, énergie et information.

Description des éléments de la chaîne d'énergie et de la chaîne d'information dans le contexte de l'exemple donné.

Explication de la rétroaction d'informations possible de la chaîne d'énergie à la chaîne d'information.

Transcripts

Bonjour à tous ! Dans cette vidéo, je vous propose  de voir comment réaliser le schéma de la chaîne  

d'énergie et d'information à partir d'un  exemple simple. Nous allons nous baser  

sur un exemple bien connu : un système de portes  automatiques de magasins dont voici une petite  

animation. Commençons par voir de quoi est  composé ce système. Dans cette représentation  

schématique, nous voyons, en bas à droite, le bloc  d'alimentation électrique qui fournit l'énergie  

au système. Ensuite, on trouve un relais (une sorte  d'interrupteur) qui distribue ou non le courant.  

On a ensuite un moteur électrique qui met en  rotation un ensemble de pignons et de chaînes  

qui font translater la porte. Au dessus de la porte,  un détecteur de mouvements détecte les personnes  

et deux capteurs de fin de course détectent si les  portes sont ouvertes ou fermées. Enfin, un automate  

programmable joue le rôle de cerveau et contrôle  tout le système. Vous remarquerez, en haut à droite,  

que l'automate a besoin de son alimentation mais  nous ne l'étudierons pas ici. Etudions maintenant  

le fonctionnement du système. Au départ, la porte  est fermée. Lorsqu'une personne se présente, le  

détecteur repère sa présence. Le détecteur envoie une  information à l'automate, l'automates traite cette  

information puis envoie un ordre au relais. Au  niveau du relais, cet ordre va fermer le contacteur  

et ainsi le courant va pouvoir circuler jusqu'au moteur. Ce dernier va se mettre en rotation  

et ouvrir les portes grâce aux pignons et à la  chaîne. Alors là, on fait une pause. En effet, comment  

le système sait que le moteur doit s'arrêter ?  Et bien cela se passe ici : le chariot va appuyer sur  

le contact de fin de course, ce qui va envoyer une  information à l'automate programmable. Ce dernier  

traite cette nouvelle information et envoie un  ordre au relais qui, ici, va ouvrir le contacteur.  

Ainsi, le courant est stoppé et le moteur s'arrête.  La personne passe et l'automate attendent deux  

secondes avec les portes ouvertes. Dans la réalité,  tant qu'une personne est détectée, la porte reste  

ouverte, mais on simplifie le fonctionnement  uniquement avec la temporisation de deux secondes.  

Après ces deux secondes, l'automate envoie un  ordre au relais, ce qui ferme le contacteur.  

Le courant peut passer alors vers le moteur.  Et pareil, pour des raisons de simplification, 

on ne traite pas ici le sens de rotation du moteur,  mais sachez qu'évidemment, l'ordre sera envoyé au  

relais et fera tourner le moteur dans l'autre sens. Donc le moteur tourne, ce qui entraîne les portes.

On fait encore une nouvelle pause car le  moteur doit s' arrêter. Cela se passe donc ici,  

et le chariot appuie sur le contact de fin de course,  ce qui envoie une information à l'automate.  

Ce dernier traite cette information puis, à nouveau,  envoi un ordre au relais, qui ouvre le contacteur.

Le courant est bloqué et le moteur s'arrête alors.  Regardons maintenant la chaîne fonctionnelle.  

La fonction d'usage du système est d'ouvrir les  portes de manière automatique. Pour cela, il a  

besoin d'énergie. Le bloc d'alimentation est  branché au secteur et se charge d'alimenter  

le système en énergie électrique. Ensuite, le moteur  reçoit l'énergie électrique et se chargent de la  

convertir en énergie mécanique. Le rôle du relais  va être de distribuer l'énergie électrique,  

de l'alimentation vers le moteur, en laissant passer  ou non le courant et donc d'activer ou non le moteur.

Ensuite, la rotation du moteur entraîne  les pignons et la chaîne, qui vont transmettre  

l'énergie mécanique aux portes. L'ensemble de ces  quatre étapes forme ce que l'on appelle la chaîne d'énergie. 

Pour fonctionner de manière automatique,  le système va avoir besoin d'informations. On a vu  

que le détecteur de mouvement recueille la  présence ou non d'une personne. Également les  

capteurs de fin de course détectent la position  des portes par l'intermédiaire du chariot.  

Cette information provient de la chaîne d'énergie. 

On a donc des grandeurs physiques que les capteurs vont acquérir.

Les informations recueillies vont être  transmises sous forme de signaux numériques 

à l'automate programmable, qui va alors traiter  ces informations. Enfin, l'automate va envoyer  

des ordres sous forme d'un signal numérique au travers des fils électriques jusqu'au relais.  

Ces fils vont ainsi permettre de "communiquer" les ordres à la chaîne d'énergie. L'ensemble de ces  

trois étapes forme ce que l'on appelle "la chaîne  d'information". Au passage, sachez qu'il arrive que  

le système possède un voyant, ou autre, qui indique  à l'utilisateur si le système est en action.

Prenez par exemple le cas des portails automatiques  qui possède un gyrophare. Dans ce cas, la partie  

communication va se charger de communiquer  à l'utilisateur l'état du système, dans notre  

cas, par un signal lumineux. En résumé, on peut  représenter les différents éléments d'un système  

sous forme de schéma appelé "chaîne fonctionnelle",   "chaîne d'énergie et chaînes d'information".  

On a donc en bas, la chaîne d'énergie. L'énergie entre à  gauche. Le rôle des éléments de la partie "alimenter"  

est de "fournir l'énergie au système", cela peut  être une alimentation électrique, des piles, des  

batteries, un réservoir d'essence, etc. On peut  indiquer la forme d'énergie qui est fournie.  

Le rôle des éléments de la partie "distribuer"  et d'"autoriser ou non le passage de l'énergie".  

On peut indiquer, là aussi, la forme d'énergie.  La partie "convertir" permet de "transformer la forme  

d'énergie", cela peut être un moteur électrique,  à moteur essence, une lampe, une résistance  

chauffante, un vérin, etc. On indique alors  la forme d'énergie qui en résulte. Enfin, le rôle  

des éléments de la partie "transmettre" va être  de "transmettre cette nouvelle forme d'énergie".  

On trouve par exemple des axes d'engrenages, des  poulies, ou pour la chaleur, un radiateur, ou pour  

la lumière, un réflecteur, etc. Cette transmission  d'énergie va alors permettre de réaliser la  

fonction d'usage voulue : l'ouverture d'une porte, l'éclairage d'une zone, le chauffage d'une pièce,  

le déplacement d'un robot, etc. En haut, on trouve la  "chaîne d'information". Les éléments du bloc "acquérir"  

sont chargés de récupérer l'information et de  la transmettre. L'information peut provenir des  

utilisateurs, comme par exemple avec un bouton,  un réglage, etc. ou de l'extérieur, comme  

des informations de luminosité, de température, de présence, etc. Cette information est transmise sous  

forme d'un signal analogique ou numérique aux  éléments de la partie "traitr", dont le rôle va  

être d'interpréter l'information pour prendre  des décisions. Des ordres sont alors envoyés  

sous forme de signaux numériques à la partie  "communiquer" dont le rôle va être d'"envoyer les  

ordres aux actionneurs". Cela peut être des  informations pour les utilisateurs (comme des  

voyants, des afficheurs, etc.) ou des ordres à  exécuter qui seront envoyés à la chaîne d'énergie.  

Enfin, on l'a vu dans notre exemple, il est possible  qu'en retour, des informations soient renvoyés par  

la chaîne d'énergie à la chaîne d'information.  Voilà, j'espère que vous y voyez un peu plus  

clair pour ce qui est de la chaîne fonctionnelle  et je vous dis à bientôt dans une autre vidéo !