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Prenons un exemple simple pour illustrer le fonctionnement d'un périphérique d'entrée et d'un périphérique de sortie dans un système automatisé. Nous utiliserons un capteur de température (entrée) et un chauffage (sortie) dans un système de chauffage domestique.
1. Périphérique d'entrée (capteur de température) :
* Fonction : Le capteur de température surveille en permanence la température ambiante d'une pièce. Il convertit cette température (une grandeur physique) en un signal électrique (un signal numérique ou analogique, selon le type de capteur). Ce signal représente la lecture de la température.
* Fonctionnement : Le capteur utilise un principe physique (par exemple, changements de résistance avec la température, effet thermocouple) pour générer le signal. Ce signal est ensuite envoyé à une unité de contrôle (par exemple, un microcontrôleur, un automate ou un ordinateur).
2. Périphérique de sortie (chauffage) :
* Fonction : Le radiateur est chargé d’augmenter la température de la pièce. Il reçoit un signal de l'unité de contrôle lui demandant de s'allumer ou d'éteindre, ou d'ajuster son niveau de puissance.
* Fonctionnement : L'unité de contrôle traite la lecture de température du capteur. Si la température est inférieure à un point de consigne (la température souhaitée), il envoie un signal au radiateur pour qu'il s'allume. Le radiateur convertit ensuite l’énergie électrique en énergie thermique, réchauffant ainsi la pièce. Si la température atteint ou dépasse le point de consigne, l'unité de commande envoie un signal pour éteindre le chauffage. Certains appareils de chauffage permettent une puissance de sortie variable en fonction du signal de commande, offrant ainsi un contrôle plus précis de la température.
Comment ils interagissent au sein du système automatisé :
Le système fonctionne sur la base d’une boucle de rétroaction :
1. Le capteur lit la température : Le capteur de température surveille en permanence et envoie les données de température à l'unité de commande.
2. L'unité de contrôle compare au point de consigne : L'unité de contrôle compare la température détectée à la température souhaitée (point de consigne) programmée dans le système.
3. L'unité de commande envoie un signal au chauffage : Si la température est inférieure au point de consigne, la centrale envoie un signal au radiateur pour qu'il s'allume (ou augmente sa puissance). Si la température est supérieure au point de consigne, la centrale envoie un signal au radiateur pour l'éteindre (ou diminuer sa puissance).
4. Le chauffage ajuste la température : Le chauffage répond au signal de l'unité de commande et ajuste la température ambiante en conséquence.
5. Répétitions du processus : Les étapes 1 à 4 se répètent continuellement, en maintenant la température ambiante proche du point de consigne souhaité.
Cet exemple simple met en évidence la fonction principale des périphériques d'entrée et de sortie dans les systèmes automatisés :les périphériques d'entrée collectent des informations sur l'environnement et les périphériques de sortie agissent sur ces informations pour atteindre le résultat souhaité, le tout contrôlé par une unité de contrôle centrale qui utilise une boucle de rétroaction. Les systèmes plus complexes comporteront plusieurs périphériques d’entrée et de sortie interagissant de manière plus sophistiquée.
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