Automate programmable : Qu'est-ce qu'un automate programmable et comment fonctionne-t-il ?

L'interconnectivité est devenue un composant de plus en plus critique de l'installation de fabrication moderne. Alors que les fabricants continuent d'investir dans des dispositifs intelligents tels que l' IoT industriel, des machines connectées au réseau et des outils numériques similaires, ils doivent établir un moyen de communiquer avec leurs équipements et d'automatiser les processus avec un minimum d'intervention humaine.

Dans un cadre de fabrication plus traditionnel, les machines individuelles et les systèmes de contrôle sont connectés directement les uns aux autres. Toutefois, ce type de configuration peut être plus complexe et plus difficile à gérer.

Les fabricants modernes contournent cet obstacle en installant et en utilisant des automates programmables (PLC). Au lieu de câbler physiquement chaque machine ou pièce d'équipement directement aux systèmes de contrôle correspondants, les fabricants connectent les équipements aux automates programmables, ce qui permet un contrôle plus intégré du processus de production.

Dans ce billet, nous verrons comment les automates programmables sont utilisés dans les usines de fabrication, quels sont leurs avantages et comment Tulip peut être utilisé comme automate pour automatiser le contrôle des processus sur les machines et les outils numériques dans vos opérations.

Un automate programmable est un petit ordinateur programmé pour effectuer des actions ou des sorties spécifiques en fonction des entrées qu'il reçoit et d'un ensemble de règles spécifiques.

Les automates programmables sont utilisés dans un large éventail de contextes commerciaux et industriels, notamment dans les aéroports, les immeubles de bureaux, les chemins de fer et les installations de fabrication. Dans ce billet, nous allons examiner les implications des automates dans le contexte spécifique de la fabrication.

La connexion de vos équipements et systèmes à l'aide d'un automate programmable diffère de l'approche plus traditionnelle qui consiste à utiliser des systèmes logiques à relais. Bien que les relais électriques fonctionnent pour contrôler les processus industriels de manière similaire à un API, ils présentent également des inconvénients importants en termes de configurabilité et de maintenance.

Les banques électriques étant constituées d'un système de câblage physique, si le fonctionnement du système devait être modifié, les connexions physiques devraient être entièrement recâblées.

De plus, en cas de défaillance du système, le personnel responsable devra patrouiller l'ensemble du système pour identifier la cause du problème. Selon la complexité du système, cela peut prendre beaucoup de temps et de ressources. Voici un exemple de salle de relais électrique à titre de référence.

Avec l'introduction de l'électronique à semi-conducteurs et des micropuces, la logique de commande utilisée par les relais électriques est remplacée par une logique logicielle, ce qui rend les automates beaucoup plus faciles à configurer et à entretenir.

En outre, les API sont conçus pour résister aux conditions plus difficiles que l'on trouve souvent dans les environnements industriels, ce qui les rend parfaits pour les installations de fabrication.

Pour comprendre le fonctionnement d'un automate programmable, il faut connaître sa structure. Celle-ci comporte une unité centrale de traitement prise en sandwich entre un module d'entrée et un module de sortie. L'unité centrale est également connectée à un dispositif de programmation, le plus souvent un ordinateur de bureau.

Les fabricants utilisent l'ordinateur pour programmer l'UC de l'automate. Ce programme fournit aux contrôleurs les étapes logiques du traitement des données entrantes.

L'équipement de l'usine est connecté aux modules d'entrée et de sortie, en fonction du processus souhaité. Dans plusieurs cas courants, les fabricants ont des interfaces homme-machine (IHM ) connectées au module d'entrée également.

L'automate obtient les entrées de l'équipement et de l'IHM. Ensuite, l'unité centrale du contrôleur exécute le programme logique pour déterminer le type de signal à envoyer au module de sortie afin de modifier l'équipement souhaité.

Ce programme peut contrôler plusieurs systèmes complexes, notamment la commande des vannes, les arrêts de sécurité, la modulation de la température et d'autres processus de production qui nécessitent une surveillance étroite ou une automatisation.

Avec la prolifération d'un plus grand nombre de machines dans une usine de fabrication, les entreprises ont trouvé de nouveaux moyens d'automatiser les processus et de rationaliser la production. Cette automatisation accrue a conduit à l'adoption d'automates programmables pour connecter et contrôler les différentes machines, dispositifs, capteurs, etc. Voici quelques-uns des avantages que les automates programmables offrent aux fabricants :

Une programmation plus facile : Comme nous l'avons vu, les systèmes de relais exigent des fabricants qu'ils traitent des séquences logiques compliquées, ce qui rend l'ensemble de l'épreuve plus difficile. Les automates programmables, en revanche, peuvent être programmés dans des langages de programmation de base pour contrôler diverses applications industrielles.

Plus de flexibilité : Si les fabricants doivent ajuster leurs processus de production, ils peuvent facilement le faire en utilisant un PLC. En effet, le programme logique peut être facilement modifié via l'ordinateur connecté, ce qui diffère considérablement de la nécessité de débrancher et de rebrancher un circuit de relais entier. Cela permet de faciliter le dépannage et la maintenance au fil du temps.

Amélioration de la fiabilité : La réduction des exigences en matière de câblage dans l'automatisation centrée sur l'automate programmable réduit les risques de connexions physiques non fiables. Les processus de fabrication peuvent donc se poursuivre de manière plus fiable.

Temps de réponse rapide : Les fabricants modernes ont besoin de réponses instantanées aux événements survenant en usine. Les automates contrôlent les machines en temps réel, ce qui leur permet de répondre immédiatement aux entrées.

Par exemple, si la température d'une machine commence à monter en flèche, l'automate peut arrêter la machine presque instantanément pour éviter un événement plus catastrophique.

Physiquement robuste : Les automates sont construits pour être robustes, ce qui les rend résistants aux conditions potentiellement extrêmes des usines, comme la chaleur, la poussière et les débris.

Lorsqu'ils se tournent vers les automates programmables pour l'automatisation de la production, les fabricants doivent tenir compte de certains facteurs clés avant de se procurer un automate.

Ces facteurs sont les suivants

• La compatibilité du système : Les fabricants doivent savoir si l'automate de leur choix est compatible avec leurs systèmes de fabrication actuels. En outre, l'automate doit également être compatible avec la tension de la prise de courant de l'usine.

• Lavitesse de traitement : l'unité centrale de l'automate doit posséder une vitesse de traitement suffisante pour gérer les différents processus et fonctions d'une installation donnée.

• Le nombre de ports : Il est judicieux de s'assurer que l'automate possède suffisamment de ports d'entrée et de sortie pour couvrir les besoins de l'usine.

• La capacité d'E/S analogiques : Certains automates ne peuvent gérer que des processus simples de type marche/arrêt - des fonctions discrètes. Cependant, certaines opérations de fabrication comportent des processus analogiques, ce qui nécessite un automate programmable capable de gérer des variables continues.

• Durabilité : De nombreux fabricants placent les automates à proximité de l'équipement concerné. Il est donc important de s'assurer qu'il peut supporter les facteurs environnementaux industriels tels que les températures élevées.

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