A propos

L’automatisme industriel

Si vous cherchez automatisme dans Internet, vous trouverez les automatismes de portes ou les automatismes de la vie mais vous ne trouverez pas d’automates programmables, il faut donc chercher « automatisme industriel ».

Qu’est ce que l’automatisme ?

C’est réaliser certaines opérations sans l’aide de vos muscles et même sans l'aide de votre cerveau. En voici les ingrédients qui entre en œuvre.

1/ La mécanisation

           La premier invention est la roue, puis vient les engrenages puis les bielles

            Ensuite viennent les machines de transfert (tapis roulants), les machines à tisser

            Ensuite viennent les moteurs (diesel puis les moteur à explosions)

2/ L’électrification

            Qui permet de réaliser des électrolyses c'est-à-dire séparer une molécule d’un liquide

            Qui permet d’émettre un signal et de le recevoir

            Qui permet de chauffer une résistance

Qui permet de faire marcher un moteur pour une pompe, un compresseur ou un tapis

3/ Les capteurs

            Qui permettent de détecter une position, une température, une pression, un début

Il y a aussi ls boutons poussoirs qui permettent de savoir si quelqu'un à appuyé dessus
Les commutateurs, les roues codeuses, les contacts auxiliaires pour savoir si un contacteur est collé.

4/ Les actionneurs

            Qui sont essentiellement les moteurs électriques et les vannes, mais aussi les résistances chauffantes, les électrodes

            Les actionneurs permettent, donc, de réaliser des opérations

5/ Les pré-actionneurs

            Ce sont des organes qui permettent d’activer les actionneurs, comme les contacteurs, les distributeurs, les variateurs électroniques

6/ Les énergies

            C’est évidement l’électricité mais aussi le pneumatique, très utile dans les milieux explosifs, et aussi l’hydraulique, très utile quand il s’agit d’exercer des pressions importantes comme par exemple une presse ou un portail lourd.

7/ Les réseaux de communications

            Qui permettent d’échanger des données, par exemple savoir quelle est la position d’un capteur, donner l’ordre à un actionneur, échanger des données de productions, par exemple donnée la quantité à produire ou la valeur de la température souhaitée, mais aussi d’avoir des informations sur l’état de l’installation, par exemple savoir si l’installation est en service, le niveau dans la cuve etc.

Il y a les réseaux de terrains qui ont des contraintes de temps ( 1 ms maxi. pour faire passer une information ) tel Profibus DP, il y a les réseaux qui doivent transporter des informations importantes et de manières fiables tel TCP/IP, il y a les réseaux spécialisée dans les automatismes qui n'ont que quelques fonctions comme par exemple la lecture ou l'écriture d'un bit ou d'un mot, tel MODBUS.
 Je n'aborderez pas aujourd'hui les sept couche du modèle OSI, ce n'est qu'un modèle, ou la première couche résoudre les problèmes de raccordements la deuxième couche résoudre les problème de construction d'une trame, la troisième qui permet de résoudre les problèmes de routages des informations, la quatrième qui permet d'assurer le transfert d'une information dans son intégralité, la cinquième qui permet de synchroniser les échanges et assurer la disponibilité des ressources, le sixième qui résoudre le problèmes de hétérogénéités des langages avec un interprété par exemple, et enfin la septième résoudre les problèmes de ce que l'on veut faire, c'est à dire transférer une image ou un bit ou lire un fichier distant.
Ce découpage en sept couche est défini par l'ISO, c'est un simple modèle qu'on peut suivre si on veut, mais son intérêt principal est de mettre tout le monde d'accord sur tout les services à rendre par un réseau.

8/ Les bases de données

            C’est un lieu fourre-tout, ou toutes les informations sont stockées et datées, c’est très intéressant d’avoir une base de données qui permettent de faire des statistiques, il suffit de faire des requêtes par exemple savoir si un actionneur à été activé et qu’ensuite le capteur correspondant à été activé ou plus simplement avoir la courbe de température ou un consignataire d'état on chaque état est enregistré avec une horloge commune, cette base de données permettra de faire de la supervision, c'est à dire avoir des écrans qui permettent de visualiser une vue en temps réel ou en historique

9/ L'application, la programmation

            Une fois que les éléments précédents ont été définis, c’est-à-dire quels mécanismes sont prévus, y a-t-il des électrolyses, des résistances à chauffer, quels sont les actionneurs, quels sont les capteurs, quelles sont les énergies mises en œuvre, quels sont les réseaux de communications par exemple y a-t-il un réseau de terrains, de quoi est constitué la base de données il reste à programmer les automatismes, c'est-à-dire définir l’ordre des opérations à effectuer, quelles sont les conditions pour effectuer une opération.

L'analyse d'automatisme doit prendre en compte les 9 éléments vues précédemment et un 10éme qui est l'objectif principal, que veut-on faire?

On se pose d'abord la question : que veut-on réaliser, quelles sont les contraintes sur la réalisation, y a t il des contraintes de temps, de température, de durée, de sécurité de personnes, d’hygiène, de pollution etc. On va se poser à ce moment la question de la géographie de l'installation, y a t il des zones des secteurs protégés
C'est une question fondamentale à laquelle on reviendra sans arrêts et c'est la réponse qu'on attend du mécanisme
On se pose ensuite les questions suivantes: Quel mécanismes doit-on utiliser puis quelle électrification est nécessaire, puis quelles sont les capteurs dont on à besoin puis quelles sont les actionneurs dont on à besoins, puis quelles énergies on va mettre en œuvre, puis quelles sont les réseaux dont on à besoins, puis enfin quelle élément de base de données vont être utiles.
On se pose ensuite la question : Sous quelle forme doit apparaitre l'installation, répartie en zone, vue sur écran et/ou sur voyants et BP,.
Après une première passe rapide, on à une idée un peu plus précise, il faudra faire intervenir le maximum de personne pour être sur d'atteindre l'objectif
Puis les phases suivantes, vont reprendre la démarche qu'on vient de voir en phases successives de manière itérative, jusqu'à l'obtention du process se rapprochant le plus de l'idéal, mais l'idéal n'est pas de ce monde et il faudra faire des concessions, trouver des consensus, sinon on n'en fini plus, en gros on définis 6 grandes phases d'une étude

1ere : L'analyse générale, c'est à dire on va définir les grandes lignes et on apportera une première réponse aux éléments
2eme : L'analyse Organique générale,  ou on va définir les principaux objets de l'installation
3eme: L'analyse fonctionnelle générale, ou on va définir le fonctionnement de chaque objet et on va se poser la question qu'elles sont les dysfonctionnements prévisibles et y a t il un mode dégradé.
4eme: L'analyse organique détaillée, ou on va définir la liste des capteurs et des actionneurs de chaque objet
5eme: L'analyse fonctionnelle détaillé, ou on va définir le fonctionnement détaillé de chaque objet
6eme: L'intégration, on va définir les méthodes de test et s'assurer qu'on répond bien à la première question

La programmation  en soit, n'est plus qu'un détail, sachant qu'on peut aujourd’hui tout faire, avec le matériel de maintenant en terme d'informatique ou d'automates programmables, il reste encore quelques automates dont le tarif très bas ne permet pas d'avoir une mémoire importante, ce qui été un frein hier ne l'est plus aujourd'hui autant au niveau de la mémoire qu'au niveau de la rapidité de traitement. et quand par hasard il faut une spécialité très rapide on à les cartes qui vont bien et pratiquement tout les modèles de cartes sont disponibles

Pour programmer un automate programme ou un PC pour faire un automatisme, il suffit de connaitre le principe de scrutation d'un automate programmable, c'est à dire un système qui lit les entrées qui traite le programme puis qui met à jour les sorties ceci dans un temps maximum surveillé par un chien de garde et il y a aussi quelques tâches hors du cycle comme par exemple un événement qui doit être pris en compte ou une horloge temps réel ou un défaut de matériel.

C'est a peu prés tout ce qu'il faut savoir puisque les langages de programmations sont normalisé comme le Ladder,  la liste d'instruction, le littéral et je préfère ne pas parler du grafcet car ça va me mettre en colère parce que premièrement ce n'est pas un langage et deuxièmement ce n'est pas une méthode d'analyse alors ce n'est pas inutile mais il faut savoir s'en passer, c'est une méthode de description d'un fonctionnement exclusivement fait pour les personnes qui ne connaissent pas la programmation, puisque quand on sait programmer on va faire des objets et se demander quels sont les conditions d'activation et de désactivation et on verra en fait que très peu de système sont effectivement séquentiel.

Mon meilleur exemple, celui que j'utilise toujours pour convaincre les utilisateurs c'est un palettiseur ou tout semble se passer séquentiellement, un paquet arrive une fois là il est retourné puis le second arrive il n'est pas retourné le troisième n'est pas retournée le quatrième l'est puis on pousse la rangée et on recommence, ça parait être évident a faire en grafcet et en effet c'est faisable mais lorsqu’on va vous demander un nouveau plan paletter, il faudra tout reprogrammer alors qu'en définissant l’objet retourneur; en fonction de quoi est il activé, et l'objet pousseur, en fonction de quoi est il activé, je ne vous donne pas la réponse mais vous laisse réfléchir.

Je ne comprend pas qu'un étudiant en BTS ou même en école d'ingénieur utilise d'une manière incontrôlé le grafcet, cela vient des professeurs qui ont 20 ans de retard à l'époque on programmait notre PB400 avec des étapes antérieurs et des réceptions puis vint l’April, mais auparavant était le Télémécanique et on s’aperçoit qu'en fait le grafcet n'était que sur du matériel français puisque les automates Siemens marque allemande ne l'utilise pas (ou du moins c'est une option) qu’Allen Bradley marque américaine ne l'utilise pas, OMRON marque japonaise ne utilise pas non plus.

Mais qu'on soit bien d'accord, je n'est rien contre le matériel français et j'adore le télémécanique qui dispose d'un langage évolué.

En fait tout le problème vient de l'analyse des automatismes, il suffit de faire de l'analyse objet type UML , mais malheureusement ces méthodes ne sont employés que par les informaticiens, mais maintenant un informaticien ou un automaticien c'est la même chose, mais il a une lutte de classe entre eux comme entre les électriciens et les mécaniciens, cette aspect des chose n'a pas encore changé et n'est pas prêt de l'être, contrairement aux pro Télémécanique et aux pro Siemens ou aux pro Allen Bradley je pense que ce clivage va disparaitre ou rester au même titre que les pro de C++ ou les pro du JAVA ou les pro VB ou encore les pro d'ACCEsS et les pro de MySQL ou bien encore les pro Windows et les pro LINUX.

On voit sur Internet les parties pris des acteurs de l’informatique qui emploi des termes qu'il ne maitrise pas.