Les automates programmables, également connus sous le nom de « PLC » (Programmable Logic Controller), sont des dispositifs électroniques utilisés pour contrôler et automatiser des processus industriels.
Depuis leur invention dans les années 1960, les PLC ont évolué pour devenir un élément clé de la production industrielle moderne.
Cet article vise à fournir une compréhension de base de ce qu’est un automate programmable, de son fonctionnement et de ses applications industrielles.
Définition et fonctionnement des automates programmables
Communément appelé PLC ou API, un automate programmable est un appareil qui sert à exécuter une fonction de contrôle d’autres appareils à partir d’un programme créé par l’utilisateur. En d’autres termes, il contrôle les fonctions d’un système grâce à la logique interne qui y est programmée.
Les automates programmables industriels (API) sont généralement utilisés par les entreprises pour automatiser leurs processus les plus importants.
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Dotés des dispositifs d’entrée et de sortie, les PLC reçoivent des données et envoient des instructions de fonctionnement à d’autres appareils. La relation entre ces deux éléments est contrôlée par un troisième élément appelé programmation logique ou encore logique interne. Étant l’unité centrale, elle reconnaît certaines conditions et valeurs tout en apportant des modifications aux sorties selon la programmation mise en place.
Les automates programmables industriels envoient aux dispositifs de sorties des données qu’ils jugent pertinentes. Néanmoins, il en existe qui ne font usage que des dispositifs d’entrée, lesquels sont parfois discrets. Ils peuvent recevoir des données des robots, des capteurs de sécurité ou encore des interfaces homme-machine. Bref, ils peuvent prendre en charge n’importe quel système d’entrée de données.
Si les assemblages d’entrée et de sortie constituent deux des principaux composants de cet appareil, d’autres éléments sont cruciaux pour son bon fonctionnement. Il s’agit entre autres de :
- L’unité de programmation ;
- La source de courant ;
- Le microprocesseur ou CPU ;
- La mémoire ;
- Le rack ou le montage.
Chacun de ces composants jouant un rôle précis.
Applications industrielles des automates programmables
Les automates programmables sont très courants et sont très utilisés dans l’industrie manufacturière, alimentaire et de services. Néanmoins, nous allons nous concentrer particulièrement sur l’industrie manufacturière.
Les feux de circulation
Les feux tricolores fonctionnent grâce à un système basé sur les automates programmables. Celui-ci les contrôle et les surveille 24 h/24 7j/7. Avec sa capacité de surveillance et de contrôle des feux de circulation, ils offrent des expériences diverses aux passagers. Une personne qui voyage aux heures de pointe dans une rue animée ne fait pas la même expérience qu’une personne qui pratique la même rue à des heures de faible trafic.
Le même système permet aux piétons d’obtenir l’accès à une rue en appuyant sur un bouton pour la traverser. En outre, certains usagers des routes peuvent même se demander comment les feux de circulation arrivent à permettre aux véhicules d’urgence de traverser une intersection. Les voient-ils réellement ? En vrai, ce sont des choses qui sont programmées et contrôlées par les PCL qui se servent principalement des transpondeurs, des capteurs et de circuits PLC.
Lave-auto automatique
Dans l’industrie automobile, l’application des automates programmables industriels ne date pas d’aujourd’hui. Grâce à eux, les voitures peuvent être lavées rapidement et sans grosses interactions humaines. Ce service est couramment offert par les stations-service des grandes villes animées où le trafic automobile est abondant. Les API calculent et contrôlent avec soin chaque étape du processus. Qu’il s’agisse de la durée de rotation des grands essuie-glaces ou encore du nombre de litres de savons utilisés. À noter que les API sont également utilisés pour les portes automatiques, les bandes transporteuses, les ascenseurs, etc.
Par ailleurs, l’utilisation des automates programmables regorge de nombreux avantages. De façon globale, les automates programmables industriels aident à concevoir les machines industrielles. Semi-conducteurs, ils sont incroyablement fiables et survivent activement à des conditions difficiles dans de nombreuses installations industrielles. Ils sont très efficaces et se révèlent très économiques en matière de consommation d’électricité. Polyvalents, les PCL sont flexibles et peuvent s’adapter facilement à une multitude de processus et de systèmes.
Toutefois, l’utilisation des automates programmables présente de nombreuses limites. Naturellement, les appareils ne sont pas idéals pour toutes les applications. Par exemple, ils ont du mal à gérer des données extrêmement complexes. De même, leur capacité ne leur permet pas de gérer un grand nombre de processus impliquant des entrées analogiques en lieu et place des entrées discrètes.
L’autre élément est que les automates utilisent généralement des logiciels de programmation propriétaire. Ainsi, leurs interfaces deviennent interopérables et la communication entre les différentes interfaces devient difficile. Le coût, quant à lui, n’est pas des plus abordables.
Les tendances actuelles et futures des automates programmables
Avec l’émergence de l’internet industriel des objets (lloT), les automates programmables industriels sont désormais actifs dans les applications numériques. Ils sont indispensables pour améliorer les installations des usines, notamment à l’ère de l’industrie 4.0. Ils semblent être en droit chemin pour continuer à évoluer dans ce sens.
Les évolutions récentes dans la technologie des automates programmables ont créé une complémentarité entre l’IA (intelligence artificielle) et les API. Or, nous savons tous l’ampleur que prend l’intelligence artificielle à notre époque. Il n’y a aucun doute que ces tendances révolutionneront l’industrie manufacturière dans les années à venir. Néanmoins, il sera difficile, voire impossible, de voir cette perspective prospérer sans un minimum de coup de main humain. Pour plus d’information, retrouvez ici toute l’actualité sur l’intelligence artificielle à l’heure actuelle.
Les automates programmables sont devenus un élément clé de la production industrielle moderne. Ils offrent des avantages significatifs en matière de sécurité, d’efficacité et de flexibilité, mais présentent également des défis en matière de maintenance et de coût. Les tendances actuelles et futures, telles que l’IIoT et l’IA, sont susceptibles de continuer à façonner l’utilisation des automates programmables dans l’industrie manufacturière
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