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Les automates programmables industriels sont des appareils destinés à être programmés pour gérer, automatiser et contrôler les processus industriels. Ce type de dispositif électronique et modulable trouve de nombreuses applications dans le secteur industriel et tout processus de travail pouvant être automatisé. Mais qu’est-ce qu’un automate programmable industriel ? A quoi sert ce type de système et quels sont ses avantages ? C’est ce que nous allons voir ensemble dans cet article.
Automate Programmable Industriel, c’est quoi ? Définition
Désigné par l’acronyme PLC en anglais soit Programmable Logic Controller ou par le terme Contrôleur Programmable Industriel, un automate programmable industriel API, est un dispositif électronique spécialisé dans la gestion et le contrôle des processus industriels.
En gros, il s’agit d’un appareil qui exécute un programme et traite les signaux numériques et analogiques provenant de capteurs installés dans une installation industrielle et dirigés vers des actionneurs servant à exécuter le dit programme. Un exemple d’automate programmable industriel les plus prisés est celui du groupe international d’origine allemande Siemens ou encore des marques Schneider Electric, Etienne, Dement & Marquardt, Allen-Bradley etc…Les techniciens professionnels qui maîtrisent la programmation et l’utilisation de ces automates industriels sont notamment très recherchés sur le marché du travail.
Comment fonctionne un PLC ?
En bref, en fonction de la configuration du fonctionnement que l’on souhaite mettre en œuvre, un programme spécifique est créé et est chargé dans l’automate. L’automate va alors se charger d’exécuter le programme, interpréter les différentes instructions, traiter les signaux numériques et analogiques provenant des capteurs et dirigés vers les actionneurs présents dans l’installation industrielle.
API ou PLC : caractéristiques et composants
Un contrôleur programmable industriel est une petite boîte rectangulaire avec des indications qui renseignent les utilisateurs sur les entrées et mes sorties essentiellement. Cependant, l’appareil ressemble à un ordinateur dans sa composition. Pour simplifier on peut dire que la structure d’un automate est principalement composée de deux parties fondamentales, l’une partie « matérielle », l’autre « logicielle ».
En effet, à l’intérieur de cet appareil on trouve des composants similaires tels que :
- Un CPU, qui est l’unité centrale de traitement de l’appareil et qui se charge d’interpréter les instructions du programme et d’en de contrôler les séquences de lecture. Ce processeur se charge de résoudre les relations logiques entre les entrées et les sorties. Il sert également à communiquer avec toutes les cartes connectées au BUS et à transmettre des données et des commandes vers et depuis l’extérieur.
- Des cartes d’entrées numériques et analogiques qui servent à contrôler les grandeurs numériques et analogiques
- Des cartes de sortie numériques qui contrôlent les actionneurs numérique et des cartes de sortie analogiques pour le contrôle les actionneurs variables
- Des cartes de communication pour communiquer avec des ordinateurs, des automates et autres dispositifs présents dans l’installation. Certains dispositifs automatisés intègrent aussi des cartes spécifiques.
La configuration, la programmation de l’automate et la surveillance des variables pendant l’exécution du programme s’effectuent à travers une unité de programmation, c’est-à-dire un périphérique connecté à l’automate via une ligne de communication série.
L’automate est un appareil modulaire, sa structure est donc adaptable en fonction du processus à automatiser. Lors de la conception du système de contrôle, le choix des cartes est adapté à la puissance électrique des installations et sont simplement insérées sur le rack de l’automate.
Il existe plusieurs modèles d’automates, avec des capacités et des vitesses différentes afin de couvrir les différents segments de marché. L’architecture des modèles bas de gamme est beaucoup plus simple que celle des modèles milieu ou haut de gamme, mais la structure de base est toujours la même.
Quels sont les différents types de PLC/ API ?
Il existe principalement deux types d’automates programmables Industriels. Les PLC compacts et les automates programmables modulaires. Les automates programmables compacts qui ne peuvent pas être modifiés ou personnalisés, c’est-à-dire qu’ils ont un nombre prédéfini d’entrées et de sorties et qu’il n’y a aucun moyen de les augmenter. Les PLC modulaires, en revanche, sont construits de manière à pouvoir augmenter ou diminuer les entrées et les sorties, en fonction des besoins d’utilisation.
Automate programmable industriel, quels avantages?
Ce type de dispositif comporte plusieurs avantages, d’abord sa robustesse et sa capacité à fonctionner dans des conditions extrêmes. En effet, il est normalement placé à l’intérieur de panneaux électriques dans des environnements bruyants, avec beaucoup d’interférences électriques, avec des températures élevées ou une humidité élevée. Dans certains cas, l’automate fonctionne en continu 24h/ 24, 365 jours par an, comme c’est le cas dans les centrales industrielles qui ne s’arrêtent jamais. Ce type de dispositif est plus fiable et durable que d’autres dispositifs.
Le dispositif est simplifié car il présente moins de câblages et moins de composants dans le tableau électrique. Dans cet appareil, certains relais et temporisateurs, sont remplacés et sont tous contenus dans un seul appareil, dans l’automate lui-même
Un autre avantage réside dans la flexibilité du dispositif car il est modulable à souhait. Il est possible modifier les instructions du programme selon ses besoins, sans avoir à refaire le câblage des fils entre les composants.
Par ailleurs, ce type de dispositif est économique car il ne consomme pas beaucoup d’électricité et ne nécessite pas beaucoup d’entretien car les temps de maintenance sont réduits grâce à des systèmes de diagnostic intégrés. De plus, le diagnostic de panne est beaucoup plus facile.
Pour conclure
L’API ou le PLC est un dispositif programmable qui comporte principalement deux parties de base, des entrées et des sorties. Il est possible d’intégrer des cartes, des interrupteurs, des capteurs de fin de course et d’autres types de capteurs aux entrées. Les relais, contacteurs, électrovannes et autres topologies d’actionneurs doivent être raccordés aux sorties. Dans ce type de dispositif, les entrées et sorties peuvent être de type numérique ou analogique.
Pour fonctionner, un automate a également besoin du programme qui est créé et chargé dans celui-ci par un expert en PLC programming. Le programmeur pour donner, communiquer, les instructions à l’automate utilise le langage de programmation qu’il maîtrise en fonction de ses préférences.
