L'automatisme qu'est ce que c'est?

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Voilà un titre qui peur faire peur c'est pour quoi je me propose de vous démystifier ce terme qui cache des trésors de fonctions très facilement utilisables pour nos petits trains.

Au hasard ; le bloc système; les gares cachées ; les circulations alternées ; la commande d'un passage à niveau ; le garage d'un train plus lent pour laisser passer un rapide; arrêter un autorail à la gare et laisser passer un marchandises; donner la priorité pour passer sur une voie unique; tracer des itinéraires pour amener votre train au bon quai; tout çà fait appel à l'automatisme et le plus souvent ce sont des combinaisons de solutions simples faciles à mettre en oeuvre.

Mais commençons par les bases:

Le marche arrêt ; utilisé en industrie: on appui sur un bouton poussoir (souvent vert); et la machine démarre et fonctionne même le bouton relâché. Le seul moyen pour arrêter le bazar est d'appuyer sur le bouton rouge d'arrêt. Comment çà marche? On fait appel à ce qu'on nomme la mise en mémoire (électrique) de l'ordre.

Un relais est nécessaire ; il a plusieurs contacts ; souvent 2 ou 4 inverseurs ; et il suffit d'utiliser un de ses contacts pour littéralement maintenir le relais "collé"(alimenté) je ferais le schéma associé mais il est très simple: un bouton rouge à contact à ouverture ; en série avec le bouton vert (à fermeture) l'ensemble alimente la bobine du relais. On branche un contact du relais (à fermeture) en parallèle sur le bouton vert; et le tour est joué. Simple non? Les autres contacts du relais vont eux servir à alimenter ce qu'on veut.(et avec des tensions différentes si besoin est.) par sécurité on peut ajouter un ou plusieurs boutons à ouverture type "coup de poing" en série avec le premier bouton rouge; c'est quasiment indispensable pour les machines "dangereuses".

On peut aller encore plus loin; avec des modules de sécurité qui ajoutés au schéma , garantiront l'arrêt de l'alimentation. on peut aussi tripler le nombre de relais et c'est le fonctionnement des trois relais qui assurera la sécurité absolue. (un relais qui reste collé çà arrive , deux ; c'est vraiment pas de bol ; mais 3 ; c'est du sabotage )

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Parlons d'un deuxième famille de commandes que vous utilisez tous le jours: les commandes d'éclairage. En tertiaire il est omniprésent; c'est l'interrupteur; il peut être simple allumage, double allumage ; va et vient et enfin le bouton poussoir qui lui va commander soit un relais (voir texte précédent) soit un télérupteur ; une minuterie et surtout pour nos trains l'indispensable relais à mémoire mécanique ; ou bistable.
simple allumage : on actionne la commande; la lampe s'allume.

double allumage; deux commandes sur le même boitier pour deux lampes séparées.

va et vient: on allume la lampe d'un côté et on l'éteint en sortant par une autre porte.

Télérupteur: on peut commander l'éclairage par autant boutons de commande que nécessaire. Pas de limites. Une deuxième commande va annuler la première.

Minuterie: comme le télérupteur; utilisé dans les cages d'escalier ; le plus c'est que les lampes s'éteignent seules au bout d'un moment.
Relais bistable: commandé par poussoir (préférable) il active le circuit et reste en position ; même si la tension disparait. Au retour de l'électricité les circuits qu'ils commandent sont réalimentés sans avoir besoin de rappuyer sur la commande. Arret par un autre poussoir ou tout système capable de donner un contact. ( genre ILS ; rail de commande ; barrière infrarouge avec sortie à contact ou relais ou bien sûr un autre poussoir).

Et l'automatisme là dedans? et bien ; il s'avère qu'un automatisme va être une simple combinaison de ces commandes et qu'elles vont soit être séparées soit se compléter , se verrouiller s'interdire ou s'autoriser ; selon le branchement qu'on va réaliser.

Pour réaliser un automatisme ; avant toute chose il faut écrire un "descriptif de fonctionnement" pour bien définir comment on veut que çà marche ; qui va faire quoi et comment; combien de commandes , de détections et de sorties seront nécessaires pour arriver à ses fins.
Exemple; pour piloter un passage à niveau avec une seule voie et un seul sens de circulation ; il faut deux détections sur la voie(une de caque côté) et 3 commandes distinctes; pour le moteur des barrières ; les clignotants et la sonnerie.

Le descriptif donnerait à peu près çà: le train arrive ; il est détecté ; les feux clignotants s'allument en même temps que la sonnerie retentit; un temps s'ecoule ; le temps que l'imprudent puisse dégager le passage avant d'être coincé entre les barrières puis celles ci se ferment ; et une fois fermées la sonnerie s'arrête. le train passe; et une fois qu'il a entièrement libéré le PN; les clignotants s'éteignent et les barrières se lèvent. Bel automatisme en perspective; et pourtant il est relativement simple.

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Comment résoudre un problème d'automatisme?

Il existe plusieurs méthodes; chacune a son intérêt ; et rien n'empêche de combiner plusieurs techniques pour arriver à ses fins.
La première la plus évidente au premier abord est celle qu'on appelle intuitive: On aligne les contacts des différents acteurs (les entrées) et on active les sorties qui commanderont relais voyants moteurs électro-aimants etc... Cette méthode demande si on ne fait le schéma que sur papier ; beaucoup d'attention et de mémoire pour voir l'évolution du fonctionnement suivant les entrées activées (un peu comme aux échecs). Si le nombre de variables est conséquent ; on arrivera vite à une usine à gaz ; ingérable sans un logiciel pour tester virtuellement le fonctionnement. C'est là qu'apparaitront les aléas, et bien souvent ; au moment de la mise sous tension et des essais.

Ce genre de technique sera utilisable pour des automatismes simples ; dits combinatoires: une ou plusieurs entrées provoque une ou plusieurs actions; et seulement celles là.

Si les mêmes entrées provoquent des actions différentes dans un cycle en fonction du temps, on a ce qu'on appelle un automatisme séquentiel. Ce genre d'automatisme est réalisable en utilisant la technique du "grafcet" (graphique Commande Etape Transition) Le grafcet est très utilisé pour des machines automatisées et permet de résoudre des problèmes , d'abord avec un dessin qui explique les séquences de fonctionnement ; dessin qui sera traduit simplement par un schéma à relais qui permettra de réaliser l'automatisme souhaité.

Le grafcet pourra servir par exemple pour garer des trains sur des voies différentes ; alors qu'ils actionnent le même détecteur avant d'entrée dans la zone de garages. Le grafcet va permettre de savoir ou en est l'automatisme ; selon l'étape en cours.

Le grafcet à l'avantage de garder en mémoire ou en est le fonctionnement ; même si une panne de courant survient ou si un arrêt d'urgence est actionné. Le grafcet va empêcher des actions tant que le cycle prévu ne s'est pas écoulé totalement et dans l'ordre prévu.

Il faut absolument que l'automatisme reprenne exactement à l'endroit où tout s'est arrêté. C'est d'ailleurs là qu'intervient le relais bistable avec ses deux états stables même hors tension. La notion de set/reset permet de distinguer les ordres qui vont commander nos fameux relais.
Je vous laisse digérer tout çà et on fera un automatisme pour expliquer ce procédé.

[Tibrus]

J'ai encore rien dit mais je suis avec attention tes explications

Je dirais juste de penser a aérer ton texte pour que cela fasse moins un pavé indigeste à lire

[cc7001]

Quel genre d'automatisme va être résolu avec un grafcet? et bien notre passage à niveau se prête merveilleusement à l'exercice. Un grafcet est composé d'etapes et de transitions. C'est quoi ces noms barbares?
Une étape est en gros un point d'arrêt ou il doit se passer quelque chose.
Une transition est la ou les conditions réunies pour quitter l'étape et passer à la suivante.
On considère qu'il y a:

1ere étape (initiale); tout est arrêté et le temps s'écoule sans histoire. dans notre cas ; notre PN est ouvert; pas de trains en vue et les oiseaux chantent.

1ere transition: un train qui arrive actionne la pédale en amont des barrières.
on passe immédiatement à:

2e étape: les clignotants s'allument ; la sonnerie démarre et une temporisation est lancée.

2e transition la temporisation se termine; passage à:

3e étape: clignotants allumés ; sonnerie et barrières se ferment. Lancement tempo fermeture barrières.

3e transition: barrières fermées (tempo écoulée); passage à:

4e etape: clignotants seuls restent en service.

4e transition ; le train est passé et actionne la pédale de libération du PN; on passe à:
retour à l'étape 1 initiale. clignotants éteints et barrières relevées.
voili voilà .

[cc7001]

On peut tout à fait résoudre un automatisme par la méthode intuitive ; comme nous allons le voir avec notre PN.
Le train arrive ; il actionne le rail de commande ZS F1 ; et fait manoeuvrer un relais bistable.(Ka PN1)
Un des contacts de ce relais ka PN1 alimente un relais temporisé travail KTS pour la sonnerie; un relais clignotant KTC pour les feux et un deuxième relais temporisé KTM qui va décaler la fermeture des barrières.
Un deuxième contact de kaPN1 va alimenter la partie "puissance" en commandant trois sorties:
une pour les clignotants repérée Q1
une qui va alimenter la sonnerie pendant 5s repérée Q2
la troisième repérée Q3 pour alimenter le moteur le moteur des barrières jusqu'à l'action sur le fin de course du moteur barrières fermées.
Le schéma de puissance du moteur nécessite un troisième contact du relais ka PN1; contact à ouverture qui alimente une 4e sortie Q4 pour le moteur pour la remontée des barrières jusqu'au fin de course "barrières ouvertes".
Je ferai un schéma pour expliquer le principe de cette commande moteur . Il faudra évidemment adapter la commande du moteur du PN selon son fonctionnement. Un PN faller va fonctionner différemment d'un jouef et encore différemment de mon montage "home maid".

Quand le relais bistable ka PN1 est actionné pour revenir à sa position initiale ; les clignotants s'éteignent et le moteur redémarre pour ouvrir les barrières.
Supposons qu'il y a une double voie; et il faudra rajouter un deuxième relais bistable ka PN2 qui donnera les même contacts en parallèle. du coup si un deuxième train passe ; il maintiendra les barrières fermées tant qu'il n'aura pas dégagé le PN. Il faudra donc 2 détections supplémentaires pour cette deuxième voie.

Comme vous pouvez le voir ; on arrive déjà à une petite poignée de relais divers et variés pour un simple PN. 2 bistables; 2 temporisés; 1 clignotant; et 4 relais simples (si clignotant sonnerie et moteur sont alimentés par des tensions différentes).
C'est là qu'un petit module programmable va simplifier considérablement le câblage en fils car il ne restera que les 4 sorties à câbler ; ainsi que les 4 entrées pour détecter les trains.

Il existe d'autres méthodes pour résoudre un automatisme comme le tableau de karnaugh mais ma mémoire me fait défaut pour vous expliquer son fonctionnement.
https://www.youtube.com/watch?v=2tULBk6V9ZE
On peut aussi résoudre un automatisme en langage "littéral" très puissant mais il fait appel a des connaissances qui dépassent mes compétences.

[cc7001]

et voilà les 13 règles d'or de l'automatisme:

Règle d'or # 1 : Ne complexifier pas les choses simples .

Règle d'or # 2 : Lors de vos opérations de mise en service, veillez à vérifier les entrées/sorties de votre API avant de tester le programme .

Règle d'or # 3 : Lisez toujours les manuels d'utilisation avant d'essayer d'installer / ou mettre en service un matériel .

Règle d'or # 4 : Faites toujours la sauvegarde de vos fichiers (programme API, autres livrables) avant de commencer toutes modifications .

Règle d'or # 5 : Commandez toujours le logiciel de programmation approprié auprès de votre fournisseur au lieu de télécharger une version non homologuée .

Règle d'or # 6 : Lors de la mise sous tension de votre automate pour la première fois, assurez-vous que le commutateur de votre alimentation est réglé sur la bonne tension .

Règle d'or # 7 : Constituez toujours des pièces de rechanges pour vos systèmes critiques

Règle d'or # 8 : Documentez toujours vos programmes .

Règle d'or # 9 : Sachez que tout problème/défaut qui disparaît seul a de grande chance de réapparaitre un beau jour (mais au mauvais moment) .

Règle d'or # 10 : N'effectuez pas plusieurs fichiers de sauvegardes , cela peut vous entrainer en confusion , sauvegardez plutôt vos fichiers de manière organisée au bon endroit .

Règle d'or # 11 : Ayez toujours à l'esprit lors de vos achats que le prix le moins cher n'est pas toujours le prix du produit le moins cher , le prix le moins cher est le prix qui vous évitera des dépenses chères dans le futur .

Règle d'or # 12 : Si votre programme fonctionne déjà correctement, n'y touchez pas !

Règle d'or # 13 : Lors de vos opérations de mise en service, il se peut que la machine fonctionne lors de vos tests en solo puis se plante lorsque votre patron ou votre client est présent (la poisse ! ) ,tâchez de rester toujours Zen !

[Tibrus]

Dernière Règle #666 : Aller siroter une ptit bière après tout ça

En tout cas c'est tout à fait cela dans le résumé de tes règles

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Ahh la règle 666 elle a été fatale dans certaines galaxies lointaines.
Au fait c'est pas mes règles ; je les ai trouvé sur internet mais elles me plaisent bien alors je partage.

[cc7001]

Et l'effet papillon ; on n'en a pas parlé.
Et pourtant c'est le plus difficile à détecter dans un programme ; jusqu'à ce ce que ledit programme fasse ou ne fasse plus ce qu'on attend de lui.
je viens de le vivre en direct chez moi. Tout fonctionne bien dans le meilleur des mondes; sauf que deux trains voyageurs se découvrent des affinités après des années de vie commune. En clair ; il ont tendances à se câliner dans une courbe où ça n'était jamais arrivé.
Là ; deux hypothèses:
1_ on rajoute des conditions au programme pour mettre au rouge le feu qui va bien. Ce qui parait le plus logique et plein de bon sens. Et bien c'est exactement l'effet papillon dont je parle; on rajoute une toute petite condition (un contact à ouverture); et un partie de l'automatisme ne fonctionne plus .
2_ On temporise seulement la remise au vert du canton; ce qui va permettre au train suivant d'attendre bien sagement que le premier passe la zone qui pose problèmes ; et çà sans mettre de conditions supplémentaires dans le programme existant. Juste une poignée de secondes qui vont éviter le carnage.
Ca rejoint une des 13 règles d'or: si un programme fonctionne ; n'y touchez pas

[Tibrus]