Chaînes d'information et d'énergie
1. La chaîne d’énergie
Pour fonctionner, les objets techniques ont besoin d'être alimentés en énergie et de la transformer pour réaliser des actions. Ceci est représenté par une chaîne de plusieurs blocs fonctionnels qui montrent le parcours de l'énergie.
L'énergie qu'ils utilisent passe par plusieurs étapes : elle est stockée, puis elle est distribuée, transformée et enfin transmise. Ce processus de gestion de l'énergie est représenté par la "chaîne d'énergie".
Stocker l'énergie ou alimenter en énergie (primaire) : cette fonction décrit la source d'énergie de l'appareil. Cela peut représenter le rôle d'un réservoir d'essence d'un véhicule, de la batterie d'un téléphone portable, ou du secteur électrique sur lequel on branchera l'aspirateur domestique.
Distribuer l'énergie (primaire) : cette fonction décrit les moyens d'acheminer l'énergie jusqu'au composant qui l'utilisera. Par exemple, ce sera une durite d'essence, des fils électriques. Le plus souvent le circuit de distribution de l'énergie comprend aussi la commande de distribution : un interrupteur, l'accélérateur, une valve, un robinet...
Transformer ou convertir l'énergie : cette fonction décrit l'utilisation de l'énergie primaire, celle qui est fourni à l'objet. Cette énergie est transformée ou convertie en une autre énergie : en lumière (énergie lumineuse), en chaleur (énergie thermique), en mouvement (énergie mécanique)...etc. Ce sont des ampoules, des chaudières, des moteurs... qui remplissent des transformations. Ils sont appelés des actionneurs (ce sont eux qui font les actions des objets).
Transmettre l'énergie (secondaire) : cette fonction décrit les systèmes utilisés pour transmettre la nouvelle énergie produite par transformation (l'énergie secondaire). Par exemple, cela peut représenter la chaîne et la roue d'un vélo, la tuyauterie et les radiateurs d'un chauffage central.
Le fonctionnement d'un objet technique peut être expliqué en comprenant comment circule et se transforme l'énergie dans cet objet. Pour représenter cela on utilise un schéma appelé chaîne d'énergie.
La chaîne d'énergie est généralement composée des fonctions techniques : alimenter et/ou stocker, distribuer, convertir, transmettre.
2. La chaîne d’information
Certains systèmes servent à automatiser des actions ou des tâches. Ces systèmes n'ont pas comme nous différents sens pour observer, sentir, entendre et un cerveau pour réfléchir et analyser ; à la place ils sont équipés de capteurs et de cartes électroniques. Les cartes électroniques analysent le signaux électriques envoyés par les capteurs.
Les signaux électriques sont des informations, numériques ou analogiques. Leur traitement est décrit grâce à la "chaîne d'information".
Acquérir : cette fonction décrit le fait que le système, qui a besoin d'informations pour fonctionner, va collecter différentes données. L'acquisition des ces données est faite au moyen de capteurs ou avec une interface homme/machine (clavier, écran tactile, souris, boutons)
Traiter : les informations collectées à l'étape précédente sont traitées par calculs, comparaisons, enregistrements... Ces traitements sont opérés par carte électronique. Ces cartes fonctionnent à très grande vitesse : les données sont traitées et lues en permanence à très haute fréquence.
Communiquer : Les résultats du traitement des informations sont transmis. Ces transmissions sont faites au moyen de différents systèmes de transmission (fils de cuivre, fibre optique, wifi, bluetooth, infrarouge, radiofréquence...)
3. Le diagramme chaîne d'énergie chaîne d’information
Les systèmes automatisés utilisent des énergies et différentes informations. Pour les modéliser on regroupe des deux chaînes vu précédemment au sein d'un seul diagramme : le diagramme chaîne d'énergie chaîne d'information.
Consignes : elles sont données par l'utilisateur. C'est, par exemple, la température que l'on souhaite avoir dans la maison et qu'on indique au thermostat (le plus souvent la consigne est transmise au système au moyen de l'interface H/M).
Interface H/M (ou interface homme machine) : cette interface est le plus souvent constituée d'un écran et d'un clavier, ou bien d'une console de commande avec des boutons et des voyants lumineux. Voici quelques exemples d'interface H/M
Volant et tableau de bord
Manette de console de jeu
Pupitre de commande de commande de passerelle d'aéroport
Thermostat de chauffage