Les automates programmables industriels sont les piliers de l'automatisation industrielle moderne. Ces ordinateurs robustes sont conçus pour surveiller et contrôler les machines, les lignes d'assemblage et les dispositifs robotiques, optimisant ainsi les opérations pour une efficacité et une productivité accrues.
Grâce à leur programmation conviviale et à leur capacité à diagnostiquer les erreurs, les automates programmables offrent une solution rationalisée pour gérer des processus complexes. Leur conception modulaire garantit une adaptation parfaite à diverses applications industrielles, ce qui fait des automates programmables un choix de premier ordre pour les entreprises qui souhaitent tirer parti de l'automatisation pour améliorer l'excellence opérationnelle.
Du relais à la révolution : L'histoire des automates programmables
- Le premier API, le modèle 084 de Modicon, a été dévoilé par Dick Morley en 1969, dans le but de remplacer les systèmes à relais de General Motors et de Landis.
- Cette innovation a permis d'éliminer le besoin de recâblage et de matériel supplémentaire pour chaque nouvelle configuration logique.
- Le modèle 084 a notamment permis d'améliorer les fonctionnalités de contrôle tout en minimisant l'espace requis dans l'armoire.
- L'étape commerciale du parcours des API a été marquée par le modèle 184 de Modicon en 1973, conçu par Michael Greenberg, qui a posé un jalon commercial dans le domaine de l'automatisation industrielle.
Anatomie du cœur de l'automate - Qu'y a-t-il à l'intérieur ?
- Unité centrale de traitement (CPU) : Le cerveau des opérations, qui exécute les instructions de contrôle à partir des programmes de l'utilisateur stockés dans une mémoire non volatile, garantissant leur conservation même après une coupure de courant.
- Interface de communication : Elle facilite les interactions avec les entités externes telles que les dispositifs d'E/S, les dispositifs de programmation, les réseaux et les autres automates, créant ainsi un réseau de contrôle cohérent.
- Mémoire (ROM et RAM) : La ROM contient les instructions de base, tandis que la RAM fournit l'espace de travail pour les données temporaires pendant les opérations.
- Modules d'entrée/sortie (E/S) : Les organes sensoriels et d'action, en interface avec le monde extérieur pour l'acquisition des données et l'exécution des commandes.
- Alimentation électrique : L'âme de l'automate, qui convertit et fournit les tensions nécessaires à son fonctionnement.
- Dispositif de programmation : L'outil permettant d'instiller la logique et les séquences de contrôle souhaitées, façonnant le comportement de l'automate pour répondre aux besoins de l'application.
Comment fonctionnent les automates programmables
Le fonctionnement d'un automate programmable (API) peut se résumer à un cycle rythmique qui suit quatre étapes essentielles. Cette danse séquentielle est chorégraphiée pour assurer un contrôle et une automatisation sans faille :
1-Détection de l'environnement (balayage d'entrée) :
L'automate démarre son cycle en analysant les dispositifs d'entrée connectés, tels que les capteurs, les interrupteurs ou les compteurs. Cette étape est cruciale car elle permet de recueillir des données en temps réel sur le processus ou le système qu'il surveille.
2-Décryptage des données (analyse du programme) :
Après la collecte des données, l'automate entre dans le vif du sujet : l'exécution de la logique préprogrammée. C'est là qu'il déchiffre les données recueillies, en donnant un sens à l'état actuel des choses.
3 - Commande du contrôle (balayage de sortie) :
Sur la base des conclusions logiques tirées, l'API orchestre maintenant les dispositifs de sortie tels que les relais, les lumières, les vannes ou les entraînements. C'est là que l'automate dirige les actions, en veillant à ce que le système se comporte comme prévu.
4-Maintien de l'élan (entretien ménager) :
Le cycle se termine par des tâches ménagères qui comprennent la communication avec les terminaux de programmation, la réalisation de diagnostics internes et, éventuellement, l'interaction avec des réseaux plus vastes tels que les systèmes SCADA pour une vision opérationnelle holistique.
Chaque étape est une note dans la symphonie de l'automatisation que les API conduisent inlassablement, assurant une performance harmonieuse dans l'environnement industriel. Grâce à ce fonctionnement cyclique, les automates programmables s'avèrent être des maestros silencieux mais indispensables, orchestrant une myriade de processus avec précision et fiabilité.
Types d'automates
Automates compacts : Ils conviennent aux applications simples avec un nombre limité d'E/S (entrées/sorties). Ils sont rentables et sont généralement utilisés dans des applications autonomes.
Automates modulaires : Ils sont plus flexibles et peuvent être étendus en ajoutant des modules pour les E/S, la communication et d'autres fonctions. Ils conviennent donc aux applications plus importantes où l'évolutivité est essentielle.
Montés en rack (automates à haute performance) : Ils sont utilisés pour les grandes applications industrielles. Ils se composent d'un châssis (rack) dans lequel différents modules peuvent être insérés. Ils peuvent gérer un grand nombre d'E/S et sont hautement personnalisables.
Contrôleurs d'automatisation des machines (MAC) : Contrôleurs avancés qui mélangent les fonctions de l'API avec d'autres tâches d'automatisation. Les MAC, comme le NX1P d'Omron, gèrent le contrôle des mouvements complexes, la mise en réseau et l'intégration IoT. Ils sont idéaux pour une coordination précise dans les configurations d'automatisation.
Choisir le bon automate : ce qu'il faut garder à l'esprit
1-Type de tension :
- Tension CA : si votre système fonctionne sur une tension CA, recherchez des automates conçus pour fonctionner avec une alimentation CA.
- Tension continue : Inversement, si votre système est alimenté en courant continu, un automate compatible avec le courant continu est la solution à retenir.
2-Mémoire :
- Une mémoire abondante : Si votre programme est volumineux, optez pour des automates dotés d'une grande capacité de mémoire.
- Mémoire modérée : Pour les programmes moins complexes, un automate doté d'une mémoire modérée devrait suffire.
3. Vitesse :
- Grande vitesse : les automates à grande vitesse conviennent aux applications sensibles au temps.
- Vitesse standard : Pour les opérations régulières, les automates à vitesse standard sont rentables et efficaces.
4. Logiciel de programmation :
- Logiciel familier : Optez pour des automates programmés avec des logiciels avec lesquels vous êtes à l'aise.
- Nouveau logiciel : si vous souhaitez explorer, choisissez des automates programmés avec un nouveau logiciel de programmation très apprécié.
5. Capacité d'entrée/sortie (E/S) :
- Capacité d'E/S élevée : Nécessaire pour les applications comportant de nombreuses entrées et sorties.
- Capacité d'E/S standard : Adéquate pour les applications avec un nombre modéré d'entrées/sorties.
6-Gestion des E/S analogiques et discrètes :
- Gestion des E/S mixtes : Choisissez des automates capables de gérer des E/S analogiques et numériques si votre application l'exige.
- Gestion spécifique des E/S : Choisissez des automates qui excellent dans la gestion des E/S analogiques ou numériques en fonction de vos besoins spécifiques.
7-Communication :
- Multiples ports/protocoles : Bénéfique pour les divers besoins de communication.
- Communication standard : Convient aux besoins de communication simples et moins complexes.
8-Connectivité réseau :
- Automates prêts pour le réseau : Idéal si la surveillance à distance ou le partage des données sont essentiels.
- Pas de mise en réseau : Optez pour des automates plus simples si la mise en réseau n'est pas une priorité.
9-L'emplacement et la distribution :
- Système centralisé : Choisissez des automates compacts ou montés en rack pour les installations centralisées.
- Système distribué : Les automates modulaires ou ceux dotés de capacités d'E/S à distance conviennent aux systèmes distribués.
En alignant vos réponses à ces considérations sur les caractéristiques des automates disponibles, vous êtes sur la bonne voie pour prendre une décision éclairée qui répondra aux besoins de votre projet.
De plus, grâce aux conseils des ingénieurs internes de Proax, vous pouvez vous assurer que l'automate Omron choisi est le mieux adapté à votre application, en tirant parti de la position de Proax en tant que plus grand distributeur Omron au Canada. Pour plus d'assistance, contactez-nous.
