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Automatique

Automatique. 24 cours 18 TD et 18 TP. 2 Parties : - Systèmes Continus - Systèmes Échantillonnés. Bibliographie: - Analyse et régulation des processus industriels (Ed Technip) -Asservissements et Régulation continue (Ed technip) - Introduction à l’automatique (De Boek)

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Presentation Transcript

  1. Automatique 24 cours 18 TD et 18 TP 2 Parties : - Systèmes Continus - Systèmes Échantillonnés Bibliographie: - Analyse et régulation des processus industriels (Ed Technip) -Asservissements et Régulation continue (Ed technip) - Introduction à l’automatique (De Boek) - Automatique (Dunod) - Régulation industrielle( Hermes)

  2. Généralités Automatique: Ensemble des disciplines à la fois scientifiques et techniques utilisées pour la conception ou la réalisation des systèmes fonctionnant sans l’intervention de l’opérateur humain (science qui étudie les automatismes). Deux aspects : -         - Scientifique :Théorie de l’automatique - Technique : Ensemble des moyens matériels mis en œuvre pour réaliser de manière concrète les objectifs fixés par la théorie.

  3. Généralités Automatisme: Dispositif technologique qui remplace l'opérateur humain dans la conduite d'une machine, d'un processus, d'une installation industrielle Processus: (ou système) C'est l'ensemble de l'installation que l'on doit piloter.Il est caractérisé par des signaux d'entrée et de sortie et les lois mathématiques reliant ces signaux Exemple de systèmes: four, robot, avion, usine chimique, colonne de distillation, etc.

  4. Généralités • Signal :Grandeur physique générée par un appareil ou traduite par un capteur (température, débit etc.) On distingue : • Signal d’entrée: indépendant du système, il se décompose en commandableet non commandable(perturbations) • Signal de sortie : dépendant du système et du signal d’entrée. On distingue sortie observableet non observable. • Automatisation : consiste à entourer physiquement un procédé d’un ensemble de matériels permettant à certains nombre de ses grandeurs d’avoir un comportement défini par un cahiers des charges.

  5. Généralités Conduite : (ou contrôle) : On peut conduire un système de manière automatisée pour: • maintenir une grandeur de sortie constante (Régulation) • faire suivre à certaines sorties une séquence (automatisme séquentiel) ou une loi donnée (asservissement) • si on ajoute l'optimisation d'un critère (de coût par exemple) on parle alors de contrôle.

  6. Système asservi : Définition :un système est asservi si et seulement si il comprend un dispositif qui va forcer les signaux de sortie à suivre au mieux les consignes. Exemple : Un cycliste sur son vélo dans une descente rectiligne corrige enpermanence la trajectoire et l'assiette de son engin pour parvenir à destination. Pour cela, il observe l'inclinaison du vélo et son écart par rapport au bord de la route, il agit sur le guidon et sur la position de son corps sur la selle. Le même vélo chargé d'un sac de sable, lancé avec une vitesse initiale soigneusement choisie, a peu de chance d'atteindre le bas de la pente: il tombera avant. • Le système « bicyclette – cycliste » est un système asservi. • Le système « bicyclette – sac de sable » est un système à commande à priori.

  7. Structure d'un système asservi Commande en boucle ouverte: Exemple : Machine à laver L’exemple typique de ce type de structure est constitué par la machine à laver fonctionnantsur la base de cycles pré-programmés ne possédant pas d’informations mesuréesconcernant le degré de propreté du linge. Toutefois, si le système à commander n’est pas parfaitement connu ou si des perturbationsl’affectent, les signaux de sortie ne seront pas ceux souhaités.

  8. Structure d’un système Asservi Commande en boucle fermée:

  9. Structure d’un système Asservi

  10. Réglage Analogique

  11. Réglage numérique CNA : convertisseur Numérique Analogique CAN : convertisseur Analogique Numérique

  12. Signaux discontinus signaux continus Binaires plusieursniveaux systèmes linéaires systèmes non-linéaires systèmes logiquescombinatoires et séquentiels Méthodes:algèbre de BooleGRAFCET Matérialisation de la commande:logique cabléeautomates programmables systèmes échantillonnéscommande numérique des systèmes continus Méthodes:équations de récurrence, Fonction de transfert en z Matérialisation de la commande:calculateurs, PID numériques Régulations et asservissementsmonovariables et multivariables Méthodes:équations différentielles, fonctions de transfert en s étude harmonique Matérialisation de la commande:comparateurs, sommateurs, intégrateurs, réseaux correcteurs, régulateurs PID Classification desautomatismes Systèmes asservis linéaires (continus et échantillonnés)

  13. Régulation de niveau Schéma Fonctionnel

  14. Régulation de la Température Schéma Fonctionnel

  15. Asservissement de positiondu MCC Schéma Fonctionnel

  16. Structure générale d’un Système asservi La chaîne d'action correspond à l'ensemble (régulateur + processus): G(s)=R(s).G1(s).G2(s) La chaîne de retour correspond au capteur de mesure

  17. Performances d’un système asservi  Fonction de transfert en boucle ouverte (FTBO) : Go(s) =G(s).F(s) Fonction de Transfert en Boucle Fermée (FTBF) Performances d’un Système Asservi : • Stabilité • Précision • Rapidité

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