C’est quoi un système automatisé ?

Un système automatisé est une machine qui réalise une tâche seule, sans qu’un humain reste derrière à appuyer sur des boutons en permanence. On lance le système, on le règle, et il se débrouille. Le portail de la maison qui s’ouvre quand tu approches, le feu tricolore qui passe au vert tout seul, le distributeur qui te rend ta monnaie, le store qui remonte quand il y a trop de vent : ce sont tous des systèmes automatisés.

Le mot clé, c’est « seul ». Une perceuse à main, non : c’est toi qui appuies. Un portail motorisé qui détecte ta voiture et s’ouvre, oui. La question que je pose toujours en classe : qui prend la décision ? Si c’est la machine, à partir d’informations qu’elle capte elle-même, alors on est bien devant un système automatisé.

La chaîne d’information : le cerveau du système

La chaîne d’information, c’est la partie qui réfléchit. Elle a trois missions : acquérir, traiter, communiquer.

• Acquérir : recueillir les informations du monde extérieur grâce aux capteurs (présence d’une voiture, luminosité, température, appui sur un bouton).
• Traiter : analyser ces informations et décider quoi faire. C’est le rôle de l’unité de traitement (une carte programmée, un automate, un microcontrôleur type Arduino).
• Communiquer : transmettre les ordres, afficher un message, allumer un voyant, envoyer un signal à la chaîne d’énergie.

Prends le portail : un capteur repère la voiture, l’unité de traitement se dit « quelqu’un veut entrer », puis elle envoie l’ordre d’ouvrir. Rien ne bouge encore physiquement. On a juste décidé.

La chaîne d’énergie : les muscles du système

La chaîne d’énergie, c’est la partie qui agit vraiment, celle qui fait bouger les choses. Elle enchaîne quatre fonctions : alimenter, distribuer, convertir, transmettre.

• Alimenter : fournir l’énergie de départ (secteur électrique, batterie, panneau solaire).
• Distribuer : laisser passer ou couper cette énergie au bon moment, sur ordre de la chaîne d’information (un relais, un contacteur).
• Convertir : transformer l’énergie en mouvement. C’est le travail de l’actionneur, souvent un moteur.
• Transmettre : envoyer ce mouvement là où il faut (engrenages, courroie, bras du portail).

Retour au portail : l’énergie électrique arrive, le relais laisse passer le courant, le moteur convertit l’électricité en rotation, et un système de bras transmet ce mouvement au vantail qui s’ouvre. Là, ça bouge pour de vrai.

Comment les deux chaînes travaillent ensemble

Voici l’image que je dessine au tableau. Imagine deux boîtes côte à côte. À gauche, la chaîne d’information reçoit une info du capteur, réfléchit, et fait sortir une flèche : l’ordre. Cette flèche entre dans la boîte de droite, la chaîne d’énergie, qui exécute et produit l’action attendue (le portail s’ouvre). Et une fois l’action faite, un capteur peut renvoyer une info à la chaîne d’information (« le portail est bien ouvert ») : c’est le retour, la boucle se referme.

Autrement dit : la chaîne d’information décide, la chaîne d’énergie exécute. L’une sans l’autre ne sert à rien. Un cerveau sans muscles ne bouge pas, des muscles sans cerveau partent dans tous les sens.

Chaîne d’information	Chaîne d’énergie
Acquérir (capteurs)	Alimenter (source d’énergie)
Traiter (unité de traitement)	Distribuer (relais, contacteur)
Communiquer (signaux, voyants)	Convertir (actionneur, moteur)
Elle décide	Transmettre (engrenages) → elle agit

Le GRAFCET : raconter le fonctionnement étape par étape

Une fois qu’on a compris qui décide et qui agit, il reste une question : dans quel ordre ? C’est là qu’intervient le GRAFCET (GRAphe Fonctionnel de Commande Étape-Transition). C’est un schéma qui décrit le fonctionnement d’un système automatisé comme une suite d’étapes, un peu comme la recette d’un plat : fais ceci, puis quand telle condition est remplie, fais cela.

Trois éléments à savoir lire :

• Les étapes : dessinées en carrés numérotés. Chaque étape correspond à une situation du système (portail fermé, portail en train de s’ouvrir…). L’étape de départ, dite étape initiale, se dessine avec un double carré.
• Les transitions : les barres horizontales entre deux étapes. À côté, on écrit la condition à remplir pour passer à l’étape suivante (par exemple « voiture détectée »).
• Les actions : écrites à droite de chaque étape, dans un rectangle. Elles disent ce que fait le système pendant cette étape (« ouvrir le portail »).

Un exemple concret avec le portail :

1. Étape 0 (initiale) : portail fermé, on attend. Transition : voiture détectée.
2. Étape 1 : action « ouvrir le portail ». Transition : portail complètement ouvert.
3. Étape 2 : action « attendre 10 secondes ». Transition : délai écoulé.
4. Étape 3 : action « fermer le portail ». Transition : portail fermé → retour à l’étape 0.

On lit le GRAFCET de haut en bas. On ne franchit une transition que si la condition écrite à côté est vraie. C’est ce petit détail qui bloque les élèves au début : tant que le portail n’est pas totalement ouvert, on reste à l’étape 1, point. Une fois ce réflexe pris, ils déroulent le graphe sans problème.

Capteur ou actionneur : la différence à ne plus confondre

C’est la confusion numéro un dans mes copies, alors autant la régler tout de suite. Un capteur renseigne : il transforme une information du monde réel (chaleur, lumière, présence, mouvement) en un signal exploitable par l’unité de traitement. Il appartient à la chaîne d’information, du côté « acquérir ». Exemples : un capteur de présence, un thermomètre électronique, un bouton poussoir, un détecteur de fin de course.

Un actionneur, lui, agit : il transforme une énergie reçue en une action physique (mouvement, chaleur, lumière, son). Il appartient à la chaîne d’énergie, du côté « convertir ». Exemples : un moteur, un vérin, une résistance chauffante, une lampe, un buzzer.

Le moyen mnémotechnique que je donne : le capteur capte (il écoute), l’actionneur actionne (il fait). Si l’objet fournit une info, c’est un capteur. Si l’objet produit une action, c’est un actionneur.

Fiches et corrigés à télécharger

Voici les documents que j’utilise en classe pour ce chapitre : synthèses, fiche méthode et activités élève avec leur correction. Tout est en PDF, prêt à imprimer.

Questions fréquentes

C’est quoi un système automatisé ?

C’est une machine qui réalise une tâche seule, sans qu’un humain intervienne en permanence. On la met en marche et elle enchaîne les opérations toute seule à partir des informations qu’elle capte. Un portail motorisé, un feu tricolore ou un distributeur de boissons sont des systèmes automatisés du quotidien.

Quelle différence entre chaîne d’énergie et chaîne d’information ?

La chaîne d’information décide : elle acquiert des infos avec les capteurs, les traite avec une unité de traitement, puis communique des ordres. La chaîne d’énergie exécute ces ordres : elle alimente, distribue, convertit l’énergie en mouvement avec un actionneur, et le transmet. En résumé, l’une est le cerveau, l’autre les muscles.

C’est quoi le GRAFCET ?

Le GRAFCET (GRAphe Fonctionnel de Commande Étape-Transition) est un schéma qui décrit le fonctionnement d’un système automatisé sous forme d’étapes. Chaque étape correspond à une situation, chaque transition indique la condition à remplir pour passer à la suivante, et chaque action dit ce que fait le système. On le lit de haut en bas.

Quelle différence entre un capteur et un actionneur ?

Un capteur fournit une information : il transforme un phénomène réel (présence, chaleur, lumière) en signal pour l’unité de traitement. Un actionneur produit une action : il transforme une énergie en mouvement, chaleur ou lumière. Un détecteur de présence est un capteur, un moteur est un actionneur.

Le GRAFCET est-il au programme de 4e ?

Oui, au cycle 4 on aborde la représentation du fonctionnement d’un objet technique, et le GRAFCET en est l’outil de base. En 4e on reste sur des exemples simples (portail, feu, barrière) pour apprendre à lire et à décrire une suite d’étapes, sans entrer dans les cas complexes du lycée.

Pour aller plus loin

Pour t’entraîner sur ce chapitre et le reste du programme, jette un œil à les évaluations de technologie 4e. Et si tu veux creuser la partie qui bloque le plus les élèves, tout est repris en détail dans notre fiche sur la chaîne d’énergie et d’information.