C'est quoi un automate?

C'est quoi un automate programmable industriel? Quels sont ses avantages?

 

DEFINITION

 Après avoir vu les différents disciplines et domaines à savoir l'électronique analogique,l'électronique digitale,la pneumatique,l'hydraulique,la mécanique et l'électrotechnique,dont la maitrise est primordiale pour pouvoir concevoir,maintenir et dépanner un système automatisé.
Aujourd'hui on va voir c'est quoi un automate aussi appelé automate programmable industriel ou API car qui dit automatisme dit forcément l'élément la plus primordial qui la constitue à savoir l'automate.On va essayer de voir ses avantages par rapport à la logique câblée longtemps utilisée dans les installations automatisées.
Les automates programmables industriels(API) sont apparus aux états-unis vers 1969 où ils répondaient aux désirs des industries de l'automobile de développer des chaînes de fabrication automatisées qui pourraient suivre l'évolution des techniques et des modèles fabriqués.
Spécialement adapté pour les non-informaticiens,il est en général destiné à etre mis entre les mains d'un personnel dont la formation a été surtout orienté vers l'automatisme ou l'informatique industriel c'est à dire l'informatique appliquée à l'industrie.
Nommé Programmable Logic Controller, ou PLC en anglais, l'automate est un dispositif similaire à un ordinateur,ayant des entrées et des sorties, utilisé pour automatiser des processus comme la commande des machines sur une ligne de montage dans une usine.  On nomme automaticiens les programmeurs de ces Automates Programmables Industriels.
L'automate programmable est en fait une amélioration des vieux relais que l'on utlisait et qui necessitaient des câblages fastidieux. Ainsi,un petite modification du fonctionnement de la machine entraînerait un recâblage complet du système.

Lorsque les automates programmables ont été introduits elles ont été programmées dans un format qui a suivi la façon dont les relais ont été connectés physiquement. Maintenant, au lieu d'avoir une équipe d'électriciens qui s'occuperaint de la logique cablée, celle-ci est maintenant confié à l'automate que l'on peut programmer facilement via  le langage à contact ou ladder.
Un automate programmable (PLC) est un ordinateur numérique industriel utilisé pour le contrôle des dispositifs électromécaniques telles que le contrôle de machines industrielles, pompes, éclairage, etc. Un automate sera connecté aux entrées. L'automate traite les entrées en temps réel basé sur la logique stockée dans sa mémoire et peut ainsi activer ou désacter des sorties.
 L'automate est simplement un dispositif électronique c'est une  application des microcontrôleurs. Les programmes sont généralement stockés dans la mémoire sauvegardée par pile ou par mémoire non volatiles comme le ROM.
Le fonctionnement de l'automate est expliqué dans les étapes suivantes:

Etape 1
Lecture des entrées pouvant être des capteurs, commutateurs,boutons poussoirs etc...
Étape 2
Utilisation de son microprocesseur interne pour exécuter les calculs logique,de séquence, de temporisation,et de comptage selon l'équation ou l'état du signal d'entrée lu.Cela va se traduire par une action au niveau des sorties (activations relais internes). La langue de programmation  principale de l'automate est le Ladder ou langage à contact.
Il existe  des fonctions puissantes dans l'automate avec les exigences de développement et d'application de la technologie électronique, tels que le contrôle de la position, les réseaux etc... Ainsi un  API joue un rôle important dans les industries de procédès.
Dans le contexte actuel de l'automatisation, l'importance de l'automate a augmenté rapidement. Avec la demande croissante de formation dans ce domaine, plusieurs sociétés proposent des paquets de formation sur les automates.
   

Câblage d'un automate:
Comme entrée de l'automate,on peut avoir:
 - Des boutons poussoirs
 - Des commutateurs
 - Des fins de courses
 - Des capteurs de niveau
 - Des capteurs photo-électriques
 - Des capteurs de proximité
 - Des contacts de relais
   
Comme sortie,on a:
 - Des vannes,des alarmes,des lampes,des ventilateurs,des moteurs etc...

 

En résumé,l'automate constitue donc le coeur de l'automatisme.Elle permet de controler,coordonner et d'agir sur la partie opérative c'est à dire la partie physique comme par exemple un robot,un bras manipulateur ou un tapis roulant.

SES AVANTAGES

-Puissance-rapidité : L'automate constitue alors un élément de commande on peut le voir comme un interrupteur qui permet de commander c'est dire allumer ou éteindre une lampe.Cependant,l'automate est  1000 fois plus complexe,plus puissant et plus rapide qu'un simple interrupteur car non seulement il permet de réaliser plusieurs tache à la fois mais à une vitesse surprenante.Car en effet l'automate est constitué de milliers d'interrupteurs incorporés appelés relais (on en reparlera plus tard dans la section constitution)
-Autonomie-Facilité de maintenance: A la différence de l'interrupteur manuel qui se trouve dans nos chambres,l'automate est autonome c'est à dire,une fois le programme chargé et exécuté,il est capable de fonctionner tout seul,il peut par exemple éteindre la lampe,la rallumer au bout de 10s ou bien la faire clignoter.Il peux aussi te servir un bon café bien chaud après l'insertion d'une pièce en son sein c'est le cas des machines à café.Un autre aspect positif de l'automate est qu'il soit compacte,là où les systèmes automatisés plus anciens emploieraient des centaines ou des milliers de relais et de cames qui necessitaient des cablages complexes et fastidieux , un simple automate suffit.
-Automatisation systématique des lignes de production donc augmentation de la production,réduction des coûts et diversification des produits.
-Simplification du câblage
-Modification du programme facile par rapport à la logique câblée
-Fiabilité et énorme possibilité d'exploitation

SES INCONVENIENTS

Cependant il existe quelques inconvénients plus ou moins négligeables de l'automate comme :
- Plantage : très rare heureusement,tout le système est bloqué ce qui peut engendrer quelques incidents
- Chéreté de l'appareil
Dans les prochaines rubriques,nous verrons les différents types d'automates qui existent,leur constitution,leurs logiciels associés et les langages de programmation utilisés.