Applications Pratiques en SI | Sciences de l'Ingénieur 1ère

Les applications pratiques en SI concernent plusieurs domaines :

• Automatisation industrielle : systèmes de production automatisés
• Domotique : maisons intelligentes
• Transport : véhicules, systèmes ferroviaires
• Énergie : production, distribution, stockage
• Télécommunications : réseaux et transmissions

Un système d'automatisation industrielle comprend :

• Capteurs : détectent les grandeurs physiques (température, pression, position)
• Actionneurs : exécutent les commandes (moteurs, vannes, pompes)
• API (Automate Programmable Industriel) : processeur central de commande
• Interface Homme-Machine (IHM) : permet la supervision

Une ligne de montage automobile utilise :

• Des capteurs pour détecter la présence d'un véhicule
• Des actionneurs pour positionner les bras robots
• Un automate pour coordonner les opérations
• Une IHM pour surveiller la production

Une maison intelligente intègre :

• Éclairage intelligent : contrôle automatique ou programmé
• Chauffage et climatisation : régulation selon occupation
• Sécurité : alarmes, caméras, détecteurs de mouvement
• Énergie : gestion de la consommation, production solaire
• Communication : interphonie, commandes à distance

• WiFi : pour les appareils connectés
• Zigbee : pour les capteurs à faible consommation
• KNX : norme européenne pour l'automatisation
• Bluetooth : pour les courts distances

Les véhicules modernes intègrent de nombreux systèmes électroniques :

• ABS (Anti-blocage) : empêche le blocage des roues
• ESP (Programme de stabilité) : corrige les dérapages
• GPS : navigation et géolocalisation
• Freinage automatique : détection d'obstacles
• Contrôle de vitesse adaptatif : maintien de distance

• Signaux ferroviaires : contrôle du trafic
• Automatisation des trains : conduite autonome
• Surveillance des infrastructures : maintenance prédictive

Les systèmes énergétiques modernes utilisent :

• Panéaux solaires photovoltaïques : conversion de la lumière en électricité
• Éoliennes : conversion de l'énergie cinétique du vent
• Centrales hydroélectriques : utilisation de l'énergie hydraulique
• Centrales thermiques : combustion de combustibles

• Smart Grids : réseaux intelligents pour la distribution
• Batteries : stockage de l'énergie excédentaire
• Supervision : suivi de la production et de la consommation
• Équilibrage : adaptation de l'offre à la demande

On peut utiliser un système de détection magnétique :

• L'acier est ferromagnétique, donc attiré par les aimants
• L'aluminium est paramagnétique, donc peu affecté
• Un capteur de proximité magnétique peut détecter la nature du métal
• Alternativement, un capteur de conductivité peut distinguer les deux matériaux

Le système s'intègre dans la chaîne d'automatisation :

• Le capteur est positionné sur le convoyeur
• Son signal est envoyé à un automate programmable industriel (API)
• L'API traite l'information et commande les actionneurs
• Le système est supervisé par une interface homme-machine (IHM)

Les composants pour commander les actionneurs de tri sont :

• Automate Programmable Industriel (API) : processeur central
• Cartes d'entrées/sorties : interface avec les capteurs/actionneurs
• Contacteurs ou relais : commande des moteurs électriques
• Variateurs de fréquence : contrôle de la vitesse des moteurs

Les avantages de cette automatisation sont :

• Augmentation de la productivité
• Meilleure précision du tri
• Réduction des coûts de main-d'œuvre
• Meilleure sécurité pour les opérateurs
• Fiabilité et reproductibilité du processus

• Capteurs, actionneurs, API et IHM
• Amélioration de la productivité et de la qualité
• Systèmes de production automatisés

• Maison intelligente avec contrôle automatisé
• Protocoles de communication (WiFi, Zigbee, KNX)
• Gestion de l'énergie et de la sécurité

• Systèmes embarqués dans les véhicules
• Production d'énergie renouvelable
• Gestion intelligente des réseaux électriques