Chaîne de puissance et chaîne d’information

Un produit automatisé s’analyse avec deux chaînes :

• la chaîne de puissance fait circuler l’énergie, de la source jusqu’à l’effecteur, l’élément qui agit (un vantail qui pivote, une lisse qui se lève) ;
• la chaîne d’information acquiert des informations (capteurs, boutons), les traite (un microcontrôleur exécute le programme) et communique : elle affiche, et elle envoie des ordres à la chaîne de puissance.

Entre les constituants circulent trois sortes de flux : de matière, d’énergie et d’information (les flux MEI). Attention : la chaîne d’information envoie des ordres, pas de l’énergie ; la puissance vient de la source.

Le programme liste les fonctions de la chaîne de puissance : captation d’énergie ; stockage, transport, distribution ; conversion, transformation ; modulation, adaptation, transmission. Pour analyser un produit simple, on les regroupe en quatre fonctions :

• Alimenter : fournir ou stocker l’énergie. Le réseau électrique la fournit ; une batterie la stocke puis la restitue.
• Distribuer : laisser passer ou couper l’énergie, sur ordre de la chaîne d’information, sans en changer la forme : interrupteur, relais.
• Convertir : changer la forme de l’énergie. Un moteur électrique reçoit de l’énergie électrique et fournit de l’énergie mécanique de rotation.
• Transmettre : adapter et transmettre l’énergie mécanique jusqu’à l’effecteur : engrenages (réducteur), courroie et poulies, chaîne et pignons. L’énergie reste mécanique ; un réducteur diminue la vitesse et augmente le couple.

La nature de l’énergie entre deux blocs se déduit de ces fonctions : électrique jusqu’au moteur, mécanique après lui. Un variateur, qui module l’énergie, ne la convertit pas non plus.

On analyse la chaîne de puissance d’une barrière levante de parking ; l’effecteur est la lisse qui se lève.

1. Alimenter : le réseau électrique du parking fournit l’énergie électrique.
2. Distribuer : un relais, commandé par la carte de la chaîne d’information, laisse passer ou coupe cette énergie ; elle reste électrique.
3. Convertir : le moteur transforme l’énergie électrique en énergie mécanique de rotation.
4. Transmettre : un réducteur à engrenages transmet la rotation à la lisse, plus lentement et avec plus de couple.

Côté information : un capteur détecte le véhicule (acquérir), la carte décide (traiter) et envoie l’ordre au relais (communiquer).

Lisez le tableau de haut en bas : c’est le trajet de l’énergie. La seule ligne où la forme change est celle du moteur.