L'automatisation avant tout

L'automatisation joue un rôle probablement plus important dans votre vie que vous ne le pensez. De nombreux produits que vous utilisez tous les jours ont été créés par des processus automatisés. Les processus automatisés vous permettent également d'accéder à Internet, de consulter vos e-mails et de faire tout ce que les gens font en ligne. L'automatisation fait partie de la révolution industrielle qui a eu un impact important sur pratiquement tout ce que vous connaissez du monde moderne.

Qu'est-ce que l'automatisation et quel impact a-t-elle sur notre vie quotidienne ?

L'un des traits caractéristiques de la révolution industrielle a été la mécanisation des tâches. La mécanisation signifie essentiellement prendre une tâche pour laquelle l'être humain devait autrefois déployer force et efforts, puis la transformer en une autre qui peut être réalisée par des machines. Après la mécanisation est venue l'automatisation. L'automatisation décrit un processus dans lequel l'opérateur humain est entièrement retiré de la réalisation de toute tâche.

Les bouteilles en sont un bon exemple. Au cours de l'ère victorienne, il n'était pas rare que les gens aient un emploi en usine consistant à mettre des bouchons sur les bouteilles. Au fil des ans, ce processus s'est automatisé, ce qui a permis d'une part d'éliminer la variabilité inhérente à l'exécution d'un processus par des êtres humains et d'autre part d'accélérer considérablement le processus.

Que serait la vie sans l'automatisation ?

Réfléchissez un instant à toutes les choses rendues possibles par l'automatisation. Parmi elles, figure le caractère abordable de nombreux biens de consommation.

Les ordinateurs, par exemple, contiennent un grand nombre de pièces complexes, qui doivent toutes être assemblées en une unité cohérente. Cette opération est réalisée selon des processus automatisés, pour la plupart. Si de la main-d'œuvre humaine était nécessaire pour assembler chaque connexion sur un ordinateur, le coût des ordinateurs serait exponentiellement supérieur à ce qu'il est, ce qui les placerait largement hors de portée de la plupart des consommateurs en termes de prix.

L'automatisation rend également beaucoup d'autres choses possibles. Par exemple, s'il n'y avait pas d'automatisation, un agent de la circulation serait posté à chaque grande intersection pour faire des signaux manuels indiquant aux conducteurs quand s'arrêter et quand avancer. Aujourd'hui, bien sûr, cette tâche est gérée par les signaux de circulation, qui effectuent automatiquement des cycles successifs aux cours desquels ils passent automatiquement du vert à l'orange et au rouge. Aucune intervention humaine n'est nécessaire, aucun agent de la circulation n'a à se poster au milieu de la route les jours de pluie, et le trafic se déplace efficacement et de manière fiable.

Sans automatisation, de nombreuses commodités du monde moderne que la plupart d'entre nous considérons comme normales n'existeraient tout simplement pas.

L'automatisation dépend de nombreux composants électroniques et mécaniques différents qui prennent la place des opérateurs humains.

Quels types d'automatisation et de dispositifs de commande existent ?

Il existe tellement de types de dispositifs d'automatisation différents dans le monde qu'il serait impossible de tous les énumérer dans un seul article. Voici, toutefois, certains des types les plus courants pour que vous puissiez vous faire une idée des types de technologies qui contribuent à rendre l'automatisation possible.

Protection du circuit

La protection du circuit permet à tout le monde d'avoir des appareils électriques sûrs chez soi et d'avoir un câblage domestique sécurisé permettant d'alimenter ces périphériques. La protection du circuit est obtenue grâce à un vaste éventail de dispositifs automatisés. Les circuits intégrés, par exemple, effectuent une grande partie du travail difficile qui permet de protéger les cartes mères contre les surcharges et autres dangers.

Disjoncteurs

Les disjoncteurs ont probablement permis de sauver plus de vies que tout autre appareil électronique. Il s'agit de simples dispositifs, composés d'un commutateur qui se déclenche lorsque trop de courant ou de tension circule sur une ligne électrique. Dans des situations de ce type, la ligne électrique pourrait surchauffer, ce qui pourrait conduire à un incendie ou provoquer d'autres dommages. Les disjoncteurs se déclenchent automatiquement dans ces conditions, coupant le circuit et supprimant le risque. L'un des principaux avantages des disjoncteurs est qu'ils sont très peu coûteux et peuvent être réutilisés à plusieurs reprises, à la différence des fusibles à vis qu'ils ont largement remplacés.

Contacteurs

Un contacteur est un circuit de relais à usage intensif. Ils sont utilisés dans différentes applications, y compris dans les circuits des moteurs électriques, les systèmes d'éclairage à haute capacité, etc. En substance, il s'agit d'un interrupteur commandé composé de trois éléments différents. Les contacts du dispositif transportent le courant dans le circuit et un électroaimant permet d'ouvrir et de fermer les contacts. Ces dispositifs permettent de contrôler les fonctions des appareils auxquels ils sont connectés sans nécessiter d'intervention humaine dans certaines conditions, telles qu'un changement de tension ou de courant.

Relais de contrôle

Un relais de contrôle offre la possibilité de commuter les circuits électriques sans avoir à effectuer cette commutation manuellement. Ils sont utilisés dans tous les secteurs, des télécoms aux fonctions logiques. Un relais a des fonctions qui le rendent particulièrement adapté à certaines tâches absolument essentielles. Par exemple, si un dispositif est branché sur une alimentation principale et sur une alimentation de secours, un contrôle peut être configuré de manière que, si l'énergie fournie par l'alimentation principale diminue, le dispositif bascule automatiquement sur l'alimentation de secours. Cela permet de protéger les appareils et d'assurer un bon fonctionnement dans l'industrie et même à l'intérieur des alimentations ininterrompues qui sont couramment utilisées pour isoler les ordinateurs contre les dommages causés par les coupures de courant.

Commutateurs pour station de commande

Les commutateurs pour station de commande peuvent être automatisés afin que, dans des conditions dangereuses, la puissance de l'équipement ou des autres appareils électriques puisse être interrompue. Ils peuvent également être utilisés pour engager ou désengager automatiquement les lignes de communication dans certaines circonstances.

Moteurs électriques

Les moteurs électriques prennent essentiellement l'énergie électrique et la convertissent en énergie mécanique. Ils existent en version c.a. et c.c. et font partie intégrante de nombreuses tâches automatisées qui font de la vie moderne ce qu'elle l'est.

Les moteurs électriques peuvent être utilisés avec divers dispositifs de commande que vous pouvez activer ou désactiver dans diverses circonstances. Par exemple, un moteur électrique alimente le ventilateur de votre four. Lorsque le thermostat envoie un signal indiquant que la température a chuté au-dessous du seuil que vous avez défini, des processus automatisés enclenchent le ventilateur et lui font souffler de l'air chaud par les orifices d'aération.

Contrôleurs de moteur

Les contrôleurs de moteur décrivent tout dispositif qui envoie du courant au moteur ou lui retire du courant. Il peut s'agir de relais, de contrôleurs ou de tout autre type de composant électrique qui contrôle l'état d'un moteur sans nécessiter d'intervention humaine. Les contrôleurs de moteur peuvent également être très élaborés, permettant à un moteur de changer de sens de rotation en cas de besoin, d'augmenter sa puissance de sortie en cas de besoin ou de diminuer cette puissance de sortie dans certaines circonstances, etc. Les contrôleurs de moteur fonctionnent souvent pour protéger les moteurs eux-mêmes contre les dommages causés par le fait qu'ils sont trop lourdement mis à l'épreuve.

Systèmes de contrôle de fluide

Les systèmes de contrôle de fluide permettent aux systèmes de tuyau très élaborés de fonctionner tous ensemble pour livrer de l'eau, du carburant ou toute autre chose qui se trouve sous forme liquide. Ces systèmes peuvent être automatisés, éliminant la pression, le débit et les autres variables impliquées pour déterminer les systèmes qui doivent être respectivement engagés et désengagés, le moment où un moteur doit être inversé, et ainsi de suite. Les systèmes de contrôle de fluide se trouvent partout, du moteur de votre voiture aux installations d'eau municipales.

Commutateurs industriels

Les commutateurs industriels sont des interrupteurs spécifiquement conçus pour les applications robustes impliquées dans les processus de fabrication et autres. Les commutateurs sont souvent protégés contre les risques particuliers présents dans l'environnement dans lequel ils sont installés. Par exemple, les commutateurs industriels installés dans les raffineries ont besoin d'être isolés contre les dommages qui peuvent être causés par les produits chimiques corrosifs dans l'air.

Les commutateurs industriels sont très importants pour rendre l'automatisation possible. Ils peuvent fonctionner automatiquement - comme dans le cas des relais ou des contrôleurs - ou ils peuvent fonctionner manuellement. Lorsque les commutateurs fonctionnent manuellement, ils provoquent généralement la réalisation d'une série d'actions automatisées sur ordre de la personne qui change l'état du commutateur.

Protection des machines & Sécurité

Les processus automatisés sont vitaux dans de nombreuses applications de protection des machines et de sécurité. Dans la protection des machines, lorsque les machines atteignent un certain état, des protections peuvent être automatiquement déployées pour veiller à la sécurité des gens. Par exemple, dans un système où de l'air est retiré d'une chambre pour produire un vide, les processus automatisés peuvent automatiquement fixer des joints sur la porte afin que la chambre ne puisse pas être ouverte accidentellement.

Dans certains cas, la sécurité industrielle peut être améliorée par l'ajout de matériel automatisé aux machines. Par exemple, les machines équipées de détecteurs qui détecteraient la présence d'un être humain dans un espace confiné ou dans une autre zone dangereuse peuvent couper l'alimentation électrique de la machine pour empêcher tout branchement accidentel et protéger la personne à risques contre les dangers.

Indicateurs de tableau

Les indicateurs de tableau peuvent prendre des relevés constants sur l'état physique d'un circuit, d'une machine ou de toute autre chose et fournir cette information à l'utilisateur. Cela évite à l'utilisateur de devoir effectuer manuellement les processus de mesure quel que soit le système qu'il essaie de surveiller. Les indicateurs de tableau sont utilisés depuis très longtemps, en commençant avec les compteurs analogiques et en progressant petit à petit vers les compteurs numériques actuellement présents dans toute l'industrie.

PLC

PLC est un acronyme signifiant contrôleur logique programmable. Il s'agit des ordinateurs constituant les cerveaux opérant derrière les processus automatisés. Conçus pour résister aux rigueurs de l'utilisation industrielle, ces ordinateurs sont généralement beaucoup plus robustes que d'autres ordinateurs. On les retrouve sur tout, des systèmes d'éclairage aux applications de ligne d'assemblage les plus élaborées au monde.

HMI & Acquisition de données

Le HMI et l'acquisition de données ont lieu au niveau de la liaison entre les êtres humains et les machines. Les processus automatisés impliqués permettent aux êtres humains d'avoir un retour constant des machines qu'ils supervisent et de prendre les mesures appropriées lorsque cela est nécessaire.

Capteurs

Les capteurs constituent tout type de dispositif permettant de détecter l'état physique d'une machine ou d'un circuit. La plupart des dispositifs d'automatisation sont équipés d'un certain type de capteur, qu'il s'agisse d'un simple capteur de tension ou d'un détecteur de mouvement élaboré, tel qu'il serait utilisé dans le système d'alarme d'une maison ou d'une entreprise.

Transducteurs

Les transducteurs ont la capacité fantastique de prendre une forme d'énergie et de la convertir en une autre. Ils sont notamment utilisés dans les capteurs qui détectent l'état d'une machine ou d'un circuit et traduisent toutes les données qu'ils mesurent - pression, tension, température de l'air, etc. - et la convertissent en un signal électrique qui peut être mesuré sur un compteur.

Électroaimants

Les électroaimants sont des périphériques très simples qui peuvent prendre l'énergie électrique et la convertir en mouvement linéaire. Ils sont couramment utilisés sur les vannes automatiques. Ils sont également utilisés sur des types de relais spécifiques, qui se trouvent sur les automobiles et autres machines.

Balises

Les balises sont conçues pour fournir des signaux facilement visibles, audibles ou détectables de toute autre manière. Les balises automatiques contribuent largement à la sécurité maritime, la sécurité aérienne, etc. Les balises sont aussi utilisées sur les routes et les chemins, comme les feux clignotants destinés à prévenir les automobilistes d'un danger à venir. Les processus automatisés permettent de mettre des balises sans que quelqu'un soit présent pour activer et désactiver les commutateurs selon le besoin.

Contrôle de température

Le contrôle de la température via l'automatisation permet de réchauffer et refroidir une pièce sans avoir à activer manuellement leurs radiateurs et climatiseurs. Il apporte les mêmes avantages dans de nombreux autres rôles.

Production de chaleur

Certains types de besoins en chauffage sont beaucoup plus complexes que le chauffage d'une maison ou d'un appartement. Dans les applications industrielles, par exemple, les matériaux peuvent avoir besoin d'être chauffés d'une manière spécifique pour fournir un produit spécifique. L'automatisation de ces processus assure la cohérence et libère de la main-d'œuvre.

Minuteurs

Les minuteurs peuvent être mécaniques ou fonctionner sur des circuits à logique simple. Ils permettent d'obtenir des résultats cohérents dans l'industrie, les sciences et, à un niveau plus accessible, pour la cuisson et d'autres tâches courantes nécessitant de mesurer précisément le temps.

Compteurs

Les compteurs peuvent garder une trace du nombre de fois où un événement s'est produit avec un degré de précision incroyable. Ils peuvent être combinés à des capteurs pour fournir des données scientifiques contribuant à améliorer la compréhension humaine du monde. Les compteurs sont utilisés pour des processus aussi simples que la mesure du nombre de voitures empruntant une route donnée ou la mesure de la vitesse de rotation des pulsars à de nombreuses années-lumière de la Voie lactée.