Bien que l'on puisse classer les objets techniques en plusieurs catégories (manuel, mécanique, électrique, automatique, informatique), il existe deux grandes familles : les systèmes mécaniques et les systèmes automatiques.
Dans un système mécanique, l'utilisateur commande et contrôle l'ensemble des opérations.
Le système peut être un objet technique simple (porte, paire de ciseaux, bicyclette...) ou plus complexe et peut apporter l'énergie à la place de l'utilisateur (machine à coudre, marteau-piqueur, voiture, grue, engin de terrassement...).
Dans un système automatique, les opérations programmées s'exécutent et s'enchainent sans l'intervention de l'utilisateur.
Un opérateur suit l'évolution du système et contrôle le bon déroulement du cycle de fonctionnement. Il assure la programmation, le démarrage et l'arrêt du système (en cas de problème).
Un système est dit automatique s'il exécute toujours le même cycle de travail après avoir reçu les consignes d'un opérateur.
Simples ou complexes, les systèmes automatiques sont partout dans notre environnement quotidien. Ils se développent de plus en plus et modifient la manière de travailler dans les ateliers de production comme dans les bureaux.
Dans l'industrie par exemple, ils permettent d'augmenter la sécurité et remplacent l'homme en accomplissant des travaux pénibles (convoyeur), répétitifs (ligne de montage), dangereux (atelier de peinture) ou dans des endroits inaccessibles (réacteur nucléaire).
Un embouteillage automatisé (remplissage, capsulage et étiquetage) permet d'assurer une cadence sûre, rapide et régulière.
Un système automatique est composé d'une partie commande et d'une partie opérative.
La partie commande assure le pilotage et le contrôle du système.
Elle peut-être composée d'un ordinateur mais plus souvent d'une simple carte électronique.
La partie opérative effectue les tâches (travail, action) en produisant un phénomène physique.
Elle est composée de capteurs et d'actionneurs.
Un capteur est un élément de la partie opérative qui détecte un phénomène physique dans son environnement.
Ils réagissent donc en fonction d'une grandeur physique (présence, distance, niveau, débit,
masse, pression, vitesse, accélération, température, luminosité, humidité...).
Un actionneur est un élément de la partie opérative qui produit un phénomène physique
(déplacement d'un objet, dégagement de chaleur, émission de lumière, production de son...)
à partir de l'énergie qu'il reçoit.
Ils transforment donc un type d'énergie en un autre.
Parcourez l'animation avec la souris pour localiser les capteurs et les actionneurs.
L'ensemble des échanges d'informations est contrôlé par le programme de la partie commande :
Il s'établit un dialogue d'exploitation entre l'opérateur et la partie commande, et un dialogue de fonctionnement entre la partie commande et la partie opérative.
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Décomposition des échanges d'informations dans un système d'ascenseur :
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Un système automatique peut exécuter une suite d'opérations en cycle ouvert ou en cycle fermé.
En cycle ouvert, les tâches se répètent continuellement sans aucune vérification.
C'est le cas des feux de carrefour fonctionnant de la même façon jour et nuit, sans tenir compte du trafic ou de la présence de piétons.
En cycle fermé, les tâches ne se déclenchent que lorsque c'est nécessaire, en prenant en compte l'état de l'environnement.
C'est le cas d'un passage à niveau dont la barrière ne se lève que si le train est bien passé.
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