Les contrôleurs logiques programmables (PLC) sont parmi les ordinateurs les plus courants. Pourtant, bien que ces ordinateurs soient incroyablement répandus, ils restent moins exposés que les ordinateurs traditionnels. Mais les automates résident tout autour de nous, automatisant la vie quotidienne.
Avec une charge accrue sur l'automatisation, les automates perpétuent cette tendance. La plupart des fonctions de la machine, des lignes de production et des processus automatisés bénéficient de l'utilisation d'automates programmables. Découvrez ce qu'est un PLC, comment il fonctionne et comment il gouverne le monde.
Vous vous demandez peut-être ce qu'est un automate programmable. Un contrôleur logique programmable est un système de contrôle informatique industriel. Comme un ordinateur traditionnel, les automates comportent un processeur. Mais son architecture est conçue pour s'interfacer avec les entrées et les sorties. Les automates surveillent activement les périphériques d'E/S, puis prennent des décisions en fonction des critères d'un programme qui contrôle l'état des périphériques de sortie. Les contrôleurs logiques programmables varient de minuscules appareils avec une poignée d'entrées et de sorties à d'énormes monstruosités montées en rack.
La fabrication a contribué à la popularité des automates programmables avec son besoin d'automatisation. Dans l'industrie manufacturière, les travailleurs effectuaient manuellement des tâches. Cependant, les contrôleurs logiques programmables permettaient l'automatisation dans des environnements tels que des usines ou des machines lourdes. Ainsi, les automates sont souvent robustes en raison de leur utilisation dans des situations industrielles. Par conséquent, les contrôleurs logiques programmables peuvent présenter une immunité au bruit électrique, une résistance aux chocs et la capacité de résister à des températures extrêmes.
Comme son nom l'indique, vous programmez un automate programmable. Initialement, les automates s'appuyaient sur des terminaux de programmation propriétaires. Ceux-ci comportaient des touches de fonction spéciales pour capturer les éléments logiques des programmes API. Cependant, au milieu des années 90, les automates ont connu une évolution vers la programmation sur des PC standard utilisant des logiciels plutôt que des terminaux. Au lieu de cela, le logiciel décrit la logique dans un format graphique plutôt que des caractères. Pour programmer un automate, il suffit de connecter un ordinateur à l'aide d'un périphérique comme un câble Ethernet ou USB par exemple et de programmer à l'aide d'un logiciel.
La programmation de l'automate comporte des interrupteurs ou des contacts ouverts et fermés. Un état marche/arrêt est déterminé par son état normal. Ainsi, un contact généralement fermé est considéré comme activé lorsque l'interrupteur n'est pas enfoncé et ouvert. Mais un contact ouvert est activé tant qu'il est enfoncé et fermé.
Pour sa programmation, les automates utilisent la « logique à relais ». Il s'agit d'un langage de programmation de base qui apparaît comme une série d'interrupteurs électriques. Cependant, la logique à relais est disposée dans le processeur dans une séquence qui contrôle tout ce qui se passe. La programmation de l'automate s'apparente davantage à une série de schémas électriques ou de plans.
Ok, mais que font les contrôleurs logiques programmables font ? Les automates récupèrent les informations des composants et lisent l'état de ces entrées. Les entrées sont divers commutateurs ou capteurs. Il peut s'agir d'un tampon de pression, d'un tapis roulant ou d'un indicateur de température.
Lorsqu'un périphérique devient actif, il déclenche l'activation d'un périphérique de sortie. Cela peut être aussi simple que d'appuyer sur un coussin de pression qui allume une lumière ou de régler une minuterie qui déclenche ensuite une alarme lorsque la minuterie atteint zéro.
Le processus fonctionne par phases. Il y a une lecture d'entrée, où l'état des périphériques d'entrée est scanné. Ensuite, il y a une analyse de l'exécution du programme qui est basée sur la logique d'un programme. Après cela, les sorties sont analysées et déclenchées en fonction de l'état des entrées.
Comme un PC standard, un automate comprend des ports d'entrée/sortie (E/S), un processeur et de la mémoire. Grâce aux capacités de la mise en réseau à distance, il est de plus en plus possible d'utiliser un ordinateur de bureau standard ou même des appareils Internet des objets (IoT) comme les ordinateurs Raspberry Pi pour agir comme des API. Essentiellement, tout ce qui peut se synchroniser avec les entrées et les sorties et être programmé peut fonctionner comme un API. Mais les automates dédiés présentent des caractéristiques telles que la capacité de résister à des conditions extrêmes. C'est parce que de nombreux automates sont utilisés dans des environnements industriels.
De plus, la programmation d'automates est différente de la création d'une application Web ou de bureau standard. Les automates programmables reposent sur la logique à relais. Néanmoins, les nouveaux processeurs peuvent également gérer les langages de script. Comme tous les ordinateurs, les automates ont évolué vers un état de plus en plus avancé. Des périphériques d'E/S plus avancés, tels que des capteurs infrarouges, ont également aidé les automates à automatiser des tâches auparavant manuelles.
Alors, que contrôlent réellement les API ? Automation Mag a une excellente rédaction sur les automates et leur histoire, ainsi que plusieurs cas d'utilisation. Selon Automation Mag, General Motors a utilisé des automates dès novembre 1969. General Electric a également utilisé des contrôleurs logiques programmables à leurs débuts. La fabrication voit le plus grand avantage des automates en mettant l'accent sur l'automatisation.
Machine Information Systems décompose en outre les utilisations de l'industrie en exemples spécifiques. Dans le secteur de la fabrication, les systèmes de contrôle de l'alimentation des silos utilisent des automates programmables. Les bandes transporteuses dans les usines d'embouteillage ou dans les aéroports utilisent également généralement des automates programmables pour un fonctionnement automatisé. Prenons un exemple simple de passage pour piétons. Soit vous appuyez sur un bouton, soit vous marchez sur un coussin de pression. Cette entrée consistant à appuyer sur un bouton ou un tampon de pression s'enregistre avec un balayage de périphérique d'entrée. En fonction des signaux traités, la lumière passe à "marcher" ou "ne pas marcher".
Comme vous pouvez le voir, les contrôleurs logiques programmables sont probablement les ordinateurs les plus répandus que vous ne voyez jamais. Les API offrent une informatique de base et automatisent le monde qui nous entoure. La prochaine fois que vous retirerez vos bagages du tapis roulant à la récupération des bagages de l'aéroport, que vous attendrez à un pont-levis ou que vous vous tiendrez à un passage pour piétons, réfléchissez à la façon dont un automate automatise ce processus. Notamment, la demande d'automatisation continue d'avoir un impact sur le monde des affaires. Tout comme les API automatisent les tâches physiques, l'intelligence artificielle cherche à accomplir la même chose avec le traitement des données.
Bien que les automates industriels restent moins accessibles au grand public, vous pouvez tout à fait réaliser votre propre projet. Si vous souhaitez vous plonger dans le domaine de l'automatisation et des contrôleurs logiques programmables, les cartes Arduino et Raspberry Pi sont d'excellents démarreurs de bricolage. Voici un excellent guide du débutant Arduino. Un Arduino peut être utilisé pour contrôler les appareils et créer une maison intelligente DIY. Les cartes Raspberry Pi et Arduino offrent la possibilité de créer des configurations automatisées. et vous pouvez vous attaquer à une multitude de projets de domotique soignés. Vous pouvez même renforcer votre Pi pour une utilisation dans des paramètres API typiques.
Quels sont vos exemples préférés d'automates fonctionnant dans le monde ?
