Réaliser des schémas avec Diagrams (Drawio)

Dans le cadre de cours en Génie Électrique, il est souvent nécessaire de réaliser des schémas incluant des formules mathématiques.

Les outils de la suite Office ont rendu cet aspect plus facile dans les dernières versions. Cependant, il n’est jamais pratique de dessiner un schéma complexe sous Word, on perd du temps à dessiner les symboles électriques, l’intégration des formules mathématiques est longue quand elle veut bien fonctionner et le copier-coller d’un schéma de word vers powerpoint reste aléatoire. Beaucoup de souffrance pour un résultat dont on n’est jamais satisfait à 100%.

Le logiciel Diagrams.net (draw.io) permet de générer rapidement des schémas de qualité.

Diagrams.net

Je vous présente quelques possibilités de réalisation de schémas pour l’électronique, l’électricité, l’automatique.

Les symboles électriques

Pour avoir accès aux symboles électriques

• Il faut valider les shapes électriques dans l’onglet More Shapes (en bas à gauche)

• Puis sélectionner dans Others -> [x] Electrical

• Dans Others -> [x] Proc. Eng. on trouve également les schémas pour de l’ingénierie des procédés (pompes, convoyeurs, trémis,…), très pratique quand on doit modéliser un système de production automatisé.

• Dans Fluid Power (ISO 1219), on trouve les symboles des composants pneumatiques (distributeurs, vérins, …)

Pour éviter de surcharger le logiciel en symboles, on ne sélectionne uniquement que ceux qui nous intéressent. Dans cet exemple, nous utiliserons uniquement Electrical

On arrive facilement à un schéma, exporté au format SVG pour conserver la qualité vectorielle quand on “zoome” :

Remarque : Si j’avais du faire ce schéma avec Word, j’aurai pris bien plus de temps avec une qualité moindre.

Écrire des formules mathématiques “facilement”

Écrire de belles équations avec Office reste compliqué. Il faut jouer de la souris pour sélectionner les types d’équations, chercher les bons caractères Grecs et quand on fait un copier-coller de Word vers PowerPoint, cela ne fonctionne pas bien et pire encoore, quand il faut placer ces formules dans un logiciel de dessin…

Depuis les années 1980, les mathématiciens et physiciens utilisent $\text{\LaTeX}$, un langage de balisage très puissant pour écrire des équations.

Par exemple, si l’on souhaite écrire :

$$ P=\sqrt{3}\cdot U \cdot I \cdot \cos(\varphi) $$

Le code Latex est le suivant :

$$ P=\sqrt{3}\cdot U \cdot I \cdot \cos(\varphi) $$

Autre exemple, si l’on souhaite écrire :

$$ e=\sum_{k=0}^{\infty}\frac{1}{k!} $$

Le code Latex est le suivant :

$$ e=\sum_{k=0}^{\infty}\frac{1}{k!} $$

Connaître un minimum Latex pour écrire rapidement des équations est intéressant, car même Word a intégré la possibilité d’écrire en Latex les équations pour gagner du temps. La courbe d’apprentissage est un peu raide, mais cela sera rentabilisé par les belles équations que vous pourrez intégrer dans vos rapports.

Activer $\text{\LaTeX}$ dans Diagrams.net

Pour autoriser l’intégration d’équations Latex dans Diagrams, il faut activer l’option [x] Mathematical Typesetting dans Diagrams.net

Exemple d’une boucle d’aservissement

Si l’on souhaite créer un schéma de boucle d’asservissement avec une fonction de transfert du premier ordre :

Il est à noter que dans ce schéma, j’ai utilisé la possibilité d’inclure directement une formule $\text{\LaTeX}$ dans la fonction de transfert. J’ai placé le code suivant dans la boîte verte :

$$\frac{G}{1+\tau s}$$

pour obtenir :

$$\frac{G}{1+\tau s}$$

Si j’avais voulu placer la forme canonique d’une fonction de transfert d’ordre 2 dans la boîte verte, j’aurais écrit :

$$\frac{G}{1+\frac{2\xi}{\omega_n}s+\frac{s^2}{\omega_n^2}}$$

pour obtenir : $$ \frac{G}{1+\frac{2\xi}{\omega_n}s+\frac{s^2}{\omega_n^2}} $$

Conclusion

Il faut choisir l’outil en fonction du besoin et de la productivité attendue :

• Si le rapport/présentation va contenir quelques schémas rudimentaires
  • on ne perd pas de temps et on le fait directement dans Office
• Si l’on a besoin d’un minimum de qualité, de formules mathématiques
  • Diagrams est un bon compromis
• Quand Diagrams limite les attendus du schéma
  • -> Inkscape

Remarques :

• Tous les schémas réalisés sous Diagrams l’ont été 2 à 3 fois plus rapidement qu’avec Word, mais il est nécessaire de se prendre 1h pour s’approprier le logiciel.
• Pour Inkscape, il faut compter 2 à 3h pour prendre en main le logiciel et devenir productif.

Dans l’ingénierie, savoir réaliser des schémas de qualité est un prérequis. S’investir quelques heures dans un outil de dessin vectoriel sera vite rentabilisé quand il vous faudra rédiger vos premiers documents techniques.