Qu'est-ce qu'un automate programmable (PLC ou API) ?

Chaque automate programmable comporte trois modules, à savoir : le module CPU, le module d'alimentation et un ou plusieurs modules d'entrée/sortie (E/S). De même, des protocoles de communications et des interfaces hommes machines viennent compléter le fonctionnement global de l'automate programmable.

Module CPU ou unités centrales de traitement

Les unités centrales de traitement, ou CPU, agissent comme le cerveau d'un automate programmable. Elles lisent et interprètent les données d'entrée pour produire des résultats et des commandes qui sortent des modules de sortie sous forme de signaux.

Module d'alimentation électrique

Le circuit informatique des automates programmables fonctionne sur une sortie de 5VDC, qui est fournie par le module d'alimentation électrique. Il s'agit essentiellement du module responsable de la mise sous tension du système. Il reçoit le courant alternatif et le convertit en courant continu que les deux autres modules (unité centrale et modules d'entrée/sortie) utilisent.

Modules d'entrée/sortie

Les modules d'entrée/sortie sont chargés de connecter les capteurs et les actionneurs aux automates programmables pour détecter les différents paramètres tels que la pression, la température et le débit. Les modules d'entrée/sortie peuvent être numériques ou analogiques. Et plus précisément :

Modules d'entrée

Un automate programmable doit recueillir des informations avant même de pouvoir commencer à traiter des données. Il y a deux sources principales d'entrées : celles qui proviennent des relevés de l'équipement et celles qui sont facilitées par l'homme. Les modules d'entrée relient l'automate programmable à des dispositifs sur l'équipement tels que des capteurs, des détecteurs de niveau et d'autres instruments de mesure. Ces modules d'entrée peuvent également se connecter à des entrées facilitées par l'homme, comme des boutons, des interrupteurs et des cadrans.

Modules de sortie

Après avoir traité les données, un automate programmable doit traduire ses résultats en actions externes correspondantes pour l'équipement lié. Des modules de sortie relient l'automate à des dispositifs de sortie tels que des relais, des lumières, des vannes et d'autres composants.

Les caractéristiques d'un automate programmable interagissent et fonctionnent généralement par cycles. L'utilisateur définit les tâches requises grâce à la logique programmable de l'automate. Un processus typique par étapes peut ressembler à ce qui suit :

• L'automate programmable vérifie l'état des modules d'entrée et de tout dispositif connecté.
• L'unité centrale prend en charge les entrées puis exécute la logique définie par l'utilisateur par le biais du programme.
• Les modules de sortie de l'automate envoient le signal pour effectuer des actions physiques aux dispositifs connectés. Les commandes de sortie typiques sont la mise en marche ou l'arrêt, l'augmentation ou la diminution de la vitesse, etc.
• L'automate programmable effectue un contrôle global pour signaler les conditions de fonctionnement des dispositifs connectés. À ce stade, l'automate exécute des protocoles de communication pour envoyer des données à un autre système ou à une interface homme machine qui traduit les données.
• L'automate programmable met fin ou redémarre le processus tel que défini par le programme.

Les automates programmables industriels, API, PLC, sont utilisés dans diverses applications dans des secteurs tels que la sidérurgie, l'industrie automobile, l'industrie chimique et le secteur de l'énergie. Le champ d'application des automates programmables augmente considérablement en fonction du développement de toutes les différentes technologies où ils sont appliqués. Retrouvez ci-dessous quelques exemples d'applications :

Fabricant industriel

Les automates programmables sont par exemple utilisés pour surveiller le système de contrôle de sécurité et pour faire fonctionner les ascenseurs et les escaliers mécaniques.

Feu de signalisation

L'automate programmable est également couramment utilisé dans des applications civiles telles que les machines à laver et pour commander les feux de circulation. Une fois programmé, l'automate programmable exécute une séquence d'événements déclenchés par des stimuli appelés entrées. Il reçoit ces stimuli par le biais d'actions différées telles que des occurrences comptées ou des retards.

L'industrie du verre

La production de verre est un processus élaboré et sophistiqué, c'est pourquoi les entreprises concernées utilisent souvent des automates programmables avec la technologie du bus dans son mode de contrôle. Dans l'ensemble, l'automate programmable est appliqué à la fois pour l'enregistrement analogique des données dans la production du verre, et pour le contrôle numérique de la qualité et de la position.

Industrie du papier

Dans l'industrie du papier, les automates programmables sont utilisés dans divers processus. Ils permettent notamment de contrôler les machines qui produisent des produits en papier à grande vitesse. Par exemple, un automate programmable contrôle et surveille la production de pages de livres ou de journaux dans l'impression offset en continu.

Fabrication de ciment

La fabrication du ciment consiste à mélanger différentes matières premières dans un four. La qualité de ces matières premières et leurs proportions ont un impact significatif sur la qualité du produit final. Pour garantir l'utilisation de la bonne qualité et des bonnes quantités de matières premières, l'exactitude des données concernant ces variables de processus est essentielle. Un système de contrôle distribué composé d'un automate programmable en mode utilisateur et d'un logiciel de configuration est utilisé dans les processus de production et de gestion de l'industrie. L'automate programmable contrôle notamment le broyage des boulets, le four à charbon et le four à arbre.

D'autres applications...

D'autres exemples d'applications de programmation PLC qui sont utilisées aujourd'hui dans diverses industries comprennent les systèmes de trempe de réservoirs d'eau dans le secteur aérospatial, le système de contrôle des machines de remplissage dans l'industrie alimentaire, le contrôle des machines à laver industrielles par lots et les systèmes de rétrécissement textile en boucle fermée.

L'automate programmable est également utilisé dans le système de changement de ventilateur des chaudières à charbon dans les hôpitaux, le système de contrôle des machines à onduler et l'alimentation des silos, ainsi que les systèmes de contrôle de moulage par injection dans l'industrie du plastique.

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