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Systèmes automatisés

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Composition d’un système automatisé

  • Un système automatisé est un appareil capable de prendre en compte des signaux et de produire en conséquence des actions prédéfinies de manière autonome.
  • Les systèmes automatisés peuvent être plus ou moins sophistiqués : cette même appellation peut désigner aussi bien un simple système de chauffage domestique que les nombreux dispositifs très complexes et sécurisés équipant les avions modernes.
  • Les systèmes automatisés se sont perfectionnés depuis les années 60.
  • Parmi les systèmes automatisés, on peut identifier les automates programmables qui sont plus fréquemment employés dans l’industrie et, de manière générale, sédentaires.
  • Les systèmes informatiques embarqués (SIE) sont des systèmes automatisés nomades avec une autonomie énergétique importante et qui réagit en temps-réel. Les dimensions d’un SIE doivent être optimisées car il se trouve généralement contenu dans un autre objet et la fiabilité de son fonctionnement devient primordiale lorsqu’il s’agit de la sécurité des individus.
  • La partie opérative d’un système automatisé est composée de capteurs et d’actionneurs.
  • Un actionneur est un dispositif qui a besoin d’une source d’énergie pour produire une action physique (produire du mouvement, de la chaleur, du son, de la lumière, etc.).
  • Les actionneurs peuvent être de deux types : tout ou rien ou proportionnel.
  • Un capteur est un dispositif capable de détecter et de mesurer une ou plusieurs grandeurs physiques.
  • On caractérise également les capteurs en fonction de leur nécessité ou non d’être au contact pour effectuer leur mesure.
  • Comme les actionneurs, certains capteurs sont de type « tout ou rien » : ils captent des informations logiques.
  • D’autres capteurs sont capables de mesurer des plages de valeurs (accélérateur ou débitmètre de voiture, ou encore de la manette des gaz d’un bateau ou d’un avion), ces capteurs captent des informations analogiques.
  • D’autres capteurs captent des informations codées, qui ne prennent qu’un nombre fini de valeurs qui sont dites de type numérique.
  • Le rôle des capteurs est d’alimenter le système automatisé en informations à partir desquelles des actionneurs pourront être déclenchés.
  • La partie commande d'un système automatisé est en charge du contrôle du système. Elle prend en compte les informations fournies par les capteurs et transmet des ordres aux actionneurs afin qu’ils effectuent des tâches selon des séquences ou cycles prédéfinis.
  • Les boutons d’appel ou de cabine d’un ascenseur recueillent les demandes des utilisateurs. Les différents capteurs indiquent au système où se trouve la cabine, l’ascenseur déplace la cabine d’un étage à l’autre en fonction des appels passés. C’est la partie commande qui détermine dans quel ordre traiter les demandes.
  • La partie commande se base sur les informations obtenues par les capteurs pour mettre en œuvre les cycles ou les séquences d’animation du système automatisé et piloter de manière appropriée les actionneurs.
  • Une bonne conception des systèmes automatisés est très importante, avec la prise en compte des cas d’usages normaux mais aussi de possibles incidents.
  • En l’absence de contrôle manuel dans son fonctionnement usuel, un système automatisé doit privilégier la sécurité d’utilisation.
  • Les systèmes automatisés sont capables de fonctionner sans intervention humaine pour effectuer des séquences ou des cycles de tâches.

Interfaces homme-machine

  • Une interface homme-machine (IHM) est un dispositif destiné à permettre les échanges d’informations entre un utilisateur et un système automatisé.
  • L’interface permet au système automatisé de prendre en compte l’entrée des données fournies par l’utilisateur, et de fournir à ce dernier des informations sur les traitements effectués et les résultats obtenus ou en cours.
  • La qualité de conception de l’interface peut avoir une incidence sur la performance, la productivité, la sécurité et le confort d’utilisation du système.
  • Les conséquences d’une interface homme-machine mal conçue peuvent s’avérer banales pour un distributeur de boissons mais bien plus sérieuses pour une centrale nucléaire ou un centre de contrôle aérien.
  • L’ergonomie de l’interface fait référence à son adaptation par rapport à l’opérateur :
  • sur le plan physique : commandes faciles d’accès, adaptées au besoin et aisément manipulables par un être humain ;
  • sur le plan cognitif : disposition, hiérarchisation et densité des informations mises à disposition.
  • L’arrivée des claviers, des imprimantes et des écrans a permis de moderniser les entrées et sorties de données dans nos échanges avec les ordinateurs.
  • Les premiers systèmes d’exploitation fonctionnaient uniquement en mode textuel, également appelé ligne de commande.
  • L’interface homme-machine a connu une évolution majeure dans les années 1980 avec l’apparition des interfaces graphiques, sous forme de fenêtres, de menus et d’icônes manipulables avec un pointeur.
  • Les interfaces graphiques facilitent la prise en main et l’usage des ordinateurs par le grand public, et ont ainsi grandement contribué à l’essor de la micro-informatique familiale.
  • Le modèle du lien hypertexte, développé au CERN dans les années 1990, donne naissance à une nouvelle manière de parcourir des contenus et d’accéder facilement et simplement à des documents situés à différents endroits d’un réseau, et rapidement à son incarnation la plus connue : le World Wide Web.
  • Le développement rapide de la téléphonie mobile a conduit à des évolutions majeures des interfaces.
  • Au tout début des années 2000, les téléphones intelligents BlackBerry proposent une avancée avec un véritable clavier alphabétique, un large écran, et la possibilité de recevoir ses courriels en mode push (transmission automatiqueme de tout courriel entrant).
  • L’interface homme-machine des smartphones connaît ensuite une évolution majeure en 2007 avec l’arrivée de l’iPhone d’Apple, dépourvu de clavier physique et doté en contrepartie d’un écran occupant toute la face avant.
  • L’appareil est ainsi capable de présenter des interfaces spécifiques à chaque besoin applicatif, offrant une souplesse de fonctionnement inédite.