Les automates programmables :sont-ils adaptés à votre secteur ?

Les automates programmables, ou plus généralement les automates programmables, sont des ordinateurs numériques utilisé pour automatiser des tâches ou des processus spécifiques pour une variété d'applications. Ils peuvent contrôler les machines sur les chaînes de montage, les montagnes russes des parcs d'attractions ou les luminaires. De nos jours, l'automatisation industrielle est de plus en plus demandée pour les installations de fabrication à l'échelle mondiale. L'automatisation devient un aspect central de la fabrication, car les installations sont confrontées à de faibles marges bénéficiaires et fonctionnent toujours selon des méthodes de fabrication juste à temps. Les entreprises comprennent que pour répondre à ces processus, elles doivent répondre à la demande des clients tout en opérant à des coûts inférieurs, une production de masse, une personnalisation et une flexibilité. L'objectif principal de cet article est d'aider les installations à comprendre l'avantage de passer de lignes de production manuelles grossières à l'automatisation de tâches spécifiques avec des automates.

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Contrôleur logique programmable dévoilé

Les automates programmables sont devenus un aspect clé de l'automatisation industrielle, servant souvent de lien entre les machines et les humains. En tant que contrôleurs universels, les API peuvent être programmés pour effectuer une variété de tâches, des opérations pneumatiques au calcul mathématique. Avec la puissance de traitement, le stockage de données et les capacités de communication des ordinateurs modernes, les API offrent un tout autre niveau de contrôle des applications. Les API sont conçus pour fournir des opérations fiables dans certaines des situations les plus difficiles, telles que les températures élevées, le bruit électrique, les chocs et les vibrations.

Les automates interagissent via une connexion directe avec les équipements d'entrée et de sortie. Les signaux des capteurs, commutateurs et autres dispositifs de contrôle fournissent des données physiques externes sur les opérations ambiantes de l'API. Les API ont été conçus via la logique à relais, mais les API modernes ne se limitent pas uniquement à la logique à relais, et les sorties de l'API fournissent un retour pour déterminer la meilleure décision possible pour modifier le processus ou l'environnement.

Avantage des automates

• Flexibilité
• Un seul API peut facilement exécuter plusieurs types de machines.
• Corriger les erreurs :
• Avant les API, les panneaux de relais devaient être physiquement modifiés afin d'obtenir une nouvelle conception de circuit. Avec les API, un changement dans la conception du circuit peut facilement être modifié en reprogrammant simplement le contrôleur. La correction des erreurs dans les contrôleurs est extrêmement courte et rentable.
• Efficacité de l'espace :
• Avec la croissance du développement de la mémoire API, la possibilité d'utiliser des contacts, des bobines, des temporisateurs, des séquenceurs et des compteurs sur un seul contrôleur a considérablement augmenté. Des milliers d'instruments peuvent être branchés sur un seul contrôleur. Cela réduit le besoin de plusieurs boîtiers de panneaux différents pour plusieurs systèmes.
• Faible coût :
• Le coût du PLC varie de quelques centaines à quelques milliers. Réduire le nombre de composants externes pour faire fonctionner un seul système en achetant un seul automate peut économiser de l'argent sur les coûts directs et d'installation.
• Test :
• Les automates peuvent être testés et évalués dans un laboratoire sécurisé. Le programme peut être testé, validé et corrigé pour un gain de temps très précieux.

La mise en œuvre de l'API offre de nombreux avantages en termes de performances, tels que des exigences matérielles réduites, une efficacité accrue et moins de déchets de produits. Les automates programmables modernes sont hautement personnalisables et peuvent être conçus pour des applications de contrôle individuelles tout en réduisant considérablement l'utilisation de l'espace de production.

Avec des contrôleurs intégrés, les API facilitent l'installation car ils nécessitent moins d'espace. De plus, les écrans PLC améliorent l'interaction avec l'opérateur, ce qui augmente l'efficacité de la production.

Maintenance et dépannage, les réparations sont réduites grâce aux composants enfichables et au remplacement des modules. Les risques de défauts de l'API et le temps nécessaire pour corriger les erreurs sont considérablement réduits, ce qui conduit à l'élimination complète du recâblage des panneaux de relais et des composants accessoires. De plus, les circuits de détection de panne et l'intégration d'indicateurs de diagnostic dans les principaux composants peuvent surveiller si les composants fonctionnent correctement.

Comment fonctionnent les API

Un contrôleur logique programmable est un ordinateur spécial qui contrôle les machines et les processus. Il partage donc un terrain d'entente avec les PC comme l'unité centrale de traitement, la mémoire, les logiciels et les communications. Contrairement aux PC, l'API est conçu pour survivre dans des environnements industriels plus difficiles et est très flexible dans son interface avec les entrées et les sorties.

Les automates ont généralement les composants suivants :

• Alimentation et rack
• Unité centrale de traitement
• Système d'entrée/sortie

Les automates programmables se présentent sous de nombreuses formes et tailles différentes. Certains peuvent tenir dans votre poche, tandis que les systèmes de contrôle plus grands nécessitent de grands racks PLC.

• Alimentation et rack
• Le support tient tout ensemble. Il peut être conçu pour contenir plusieurs modules. Il contient les cartes pour communiquer avec le CPU. L'alimentation régule l'alimentation CC de chacun des modules du rack.
• CPU
• C'est le cerveau derrière le PLC. Le processeur est généralement derrière l'alimentation. La CPU se compose d'un microprocesseur, d'une puce mémoire et d'autres circuits logiques pour la surveillance et la communication. C'est là que le programme logique est mis en œuvre et exécute le programme et exploite le processus.
• Système d'entrée/sortie
• C'est ici que se rencontrent les connexions physiques entre l'équipement et l'API. Un bornier est utilisé pour les cartes d'E/S pour les connexions d'appareils.

Le système d'entrée/sortie fonctionne en tandem avec le CPU. Où les périphériques d'entrée enregistrent et mesurent les données reçues par les composants de surveillance et fournissent des informations à l'UC pour déterminer ce que la machine ou le processus doit en faire. Le système de sortie relaie l'exécution du programme de la CPU vers les machines d'exploitation et les processus. Généralement, l'API exécute un seul type d'exécution pour une tâche ou un processus spécifique. Cela permet au système d'automatiser la tâche en fonction des capteurs de retour de l'API.

Quelles industries utilisent les API

Avec la conception et le développement d'API atteignant de nouveaux sommets chaque année, les applications industrielles potentielles continuent de croître. Voici quelques-unes des industries qui utilisent des automates programmables et leurs applications.

Industrie des snacks

• Systèmes de contrôle du four
• Systèmes de dosage
• Systèmes de cuisson
• Systèmes d'extrusion et de coupe
• Mélange et distribution du lisier

Convoyage de matériel

• Manipulation des matériaux
• Variateurs et systèmes à vitesse variable
• Systèmes de centre de contrôle de moteur
• Systèmes de contrôle de séquençage de vannes
• Contrôles de contre-mesure de ligne branchée

Produits de construction

• Systèmes de contrôle du four
• Systèmes de contrôle de coupe
• Systèmes de formage
• Mélange et distribution de gypse

Pharmaceutique

• Systèmes de contrôle d'autoclave
• Machines à capsuler les flacons
• Rapports de validation
• Opérations R&D
• Lavage des flacons
• Étiquetage des flacons

Industrie sidérurgique

• Contrôle des machines
• Systèmes de contrôle de fours

Emballage et étiquetage

• Positionnement du matériel
• Systèmes de contrôle des stocks
• Systèmes de transport de produits

Les automates programmables adaptés à votre secteur ?

1. Les automates sont-ils nécessaires pour votre fabrication ?

Ses exigences de base, mais la compréhension des applications, aideront à déterminer si les API sont les meilleurs pour votre système d'automatisation. Les applications typiques d'automatisation d'usine, pour lesquelles les automates ont été conçus, impliquent la fabrication/l'assemblage d'articles spécifiques. Ces applications impliquent une ou plusieurs machines et une grande quantité de mouvement de matière. Généralement, ces types de processus sont surveillés par un opérateur qui surveille la progression dans la chaîne de fabrication. Ces processus sont hautement logiques et nécessitent des exigences de vitesse élevée. Ceci est souvent contrôlé par une combinaison d'API et d'interface homme-machine (IHM).

2. Valeur du produit par rapport au coût des temps d'arrêt

Si la valeur du produit est relativement faible et/ou si les temps d'arrêt entraînent une perte de production, mais avec peu de coûts supplémentaires ou de dommages au processus, l'API est un bon choix. Pour la fabrication de produits à la demande, où la fabrication n'est pas continue, pour laquelle une entreprise est autorisée à des arrêts appropriés pour la maintenance, le dépannage ou les mises à niveau ayant peu d'impact sur la production, l'application PLC crie.

3. De quoi a besoin un opérateur performant ?

Généralement, dans un environnement API, l'opérateur gère principalement les exceptions. Les informations d'état et les alarmes aident l'opérateur à rester conscient de ce que fait le processus. C'est essentiel la définition de « Lights Out Manufacturing ». Si un opérateur n'est nécessaire que pour superviser, un système PLC peut être fait pour vous.

4. Quelles sont les performances de fabrication souhaitées ?

Les API sont conçus pour les applications à grande vitesse qui nécessitent des taux de scrutation élevés impliquant le contrôle de mouvement, le verrouillage à grande vitesse ou le contrôle de moteurs et d'entraînements. Des taux de balayage rapides sont nécessaires pour être pleinement efficace dans le contrôle de ces appareils. Ce qui les rend parfaits pour le marché des produits à la demande.

5. Une personnalisation est-elle nécessaire ?

Les automates programmables ont été conçus comme le roi personnalisable. Le développement de routines et de fonctions personnalisées est nécessaire pour répondre aux besoins uniques des applications. Un intégrateur de systèmes peut aujourd'hui passer d'un type de machine de fabrication à son utilisation dans un système complètement différent demain. C'est la puissance des commandes logiques programmables et leur capacité à passer d'une application à une autre en réécrivant le code.

6. Attentes en matière d'ingénierie ?

Les ingénieurs en automatisation industrielle d'usine veulent des plates-formes personnalisables où les composants individuels peuvent être reprogrammés pour accomplir la tâche souhaitée. Les intégrateurs et les ingénieurs décomposent les automates et commencent la programmation en fonction de leurs besoins. Les outils fournis par les API prennent généralement en charge une approche « ascendante » de l'ingénierie, qui fonctionne à merveille pour les petites applications.

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L'après maths

Les API ont gagné leur place dans les industries de l'automatisation avec leur taux de production à grande vitesse et la flexibilité de leur système. Ils existent depuis longtemps maintenant, mais ils sont toujours en train de devenir des outils électriques pour toute application industrielle. La semaine prochaine, nous verrons comment sélectionner correctement un API pour votre application et comprendre la documentation de l'API.

Est-ce qu'un automate vous aiderait dans votre installation ? Faites-nous savoir ce que vous cherchez à automatiser dans les commentaires ci-dessous.

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