Qu'est-ce que la programmation PLC dans le monde?

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Dans le monde de la fabrication, il y a les ordinateurs, puis l'automatisation informatique.

Bien que vous puissiez penser que vous savez tout ce qu'il y a à savoir sur les ordinateurs, vous n'avez même pas effleuré la surface d'utilisation ordinateurs pour automatiser les choses jusqu'à ce que vous ayez utilisé un contrôleur logique programmable - connu dans l'industrie de l'automatisation simplement comme «PLC». Un PLC n'est rien de plus qu'un ordinateur avec un processeur, sauf que l'architecture est créée de manière à se concentrer sur l'interaction avec le monde extérieur. Il obtient des informations du monde extérieur via des entrées - capteurs numériques et analogiques, relais et autres gadgets assortis. Il interagit avec le monde réel via des sorties - moteurs, vannes, bandes transporteuses, actionneurs et bien plus encore.

Entre toutes les entrées et sorties se trouve l'automate - le cœur de la bête et le cerveau derrière toute l'opération. La programmation PLC prend les décisions en fonction des entrées du monde réel, puis interagit immédiatement avec le monde réel via les sorties - le tout en quelques fractions de seconde. Ce sont essentiellement des robots.

D'où vient la programmation d'automatisation informatique

Avant les systèmes informatiques, les équipements de fabrication étaient tous contrôlés manuellement. Cela signifie qu'une personne appuierait sur des boutons pour contrôler directement les appareils. Par exemple, un opérateur peut appuyer sur un bouton pour déplacer un tapis roulant jusqu'à ce qu'une bouteille se trouve sous un bec. Ensuite, ils devaient appuyer sur un autre bouton pour ouvrir la valve et remplir la bouteille, puis appuyer à nouveau sur le bouton du convoyeur. C'était l'étape de l'automatisation qui a initialement remplacé (et dans certains cas sauvé) les mains humaines.

L'évolution de la programmation PLC est venue de la façon dont ces systèmes de contrôle «manuels» ont été câblés. Dans de nombreux cas, il y avait des «intelligences» prises en compte dans le câblage électrique afin de protéger la machine. Les schémas comprenaient des boutons-poussoirs d'entrée et des relais de contact de sortie qui ressemblaient à ce qui suit sur les impressions.

Ce sont des relais de contact - l'un est appelé «normalement ouvert» et l'autre «normalement fermé», ce qui signifie que l'un fermerait le circuit électrique lorsqu'il est activé, et l'autre l'ouvrirait. Les relais peuvent être activés par n'importe quoi - un bouton-poussoir, un interrupteur de fin de course heurté par un objet, etc. Du côté de la sortie du câblage, les électriciens utiliseraient le signal suivant pour représenter une bobine de sortie qui pourrait allumer un moteur ou un autre appareil.

Avec l'avènement non seulement des processeurs informatiques, mais aussi des dispositifs de détection avancés comme les capteurs de proximité et de niveau infrarouges, beaucoup de ces processus «manuels» où un être humain devait encore prendre des décisions, a commencé à se faire remplacer par une programmation d'automatisation informatique à l'intérieur de ces unités de processeur à haute vitesse appelées PLCs.

Alors, qu'est-ce qui rend un API différent d'un ordinateur ordinaire? Les automates sont conçus pour faire un cycle rapide et pour interagir rapidement avec le monde extérieur. Si vous regardez la première image dans cet article d'un système PLC Allen-Bradley, vous serez peut-être surpris d'apprendre que seul le module le plus à gauche est l'ordinateur réel. La majeure partie du «rack» comprend divers modules qui interagissent avec des capteurs ou des périphériques d'entrée, puis d'autres modules pour contrôler également les périphériques de sortie.

Comme ces systèmes étaient utilisés pour remplacer des systèmes qui étaient auparavant câblés et entretenus par des électriciens, le «langage» de contrôle devait être quelque chose que ces électriciens pouvaient comprendre. C'est ainsi qu'est née la «logique à échelle».

La programmation automatisée par ordinateur utilise la logique à relais

Bien que cela puisse changer à un moment donné dans un proche avenir, jusqu'à présent, ces automates utilisaient différentes versions de la «logique à relais». La logique à relais est un langage de programmation qui ressemble beaucoup à ces schémas électriques à l'ancienne et à ces symboles électriques, mais il est disposé à l'intérieur du processeur dans un "programme" séquentiel qui contrôle tout.

Cette programmation PLC ressemble à un schéma électrique, mais ce ne sont que des symboles utilisés pour représenter une fonction. Les relais d'entrée examinent certains capteurs dans le monde réel, les symboles de sortie allument ou éteignent un appareil du monde réel, et tout les cases au milieu représentent divers calculs mathématiques ou d'autres «fonctions», comme vous le feriez sur n'importe quel autre ordinateur Logiciel.

Ils sont disposés sur des «échelons» dans le programme - et tous les échelons sont balayés presque simultanément. Si vous pensez à la façon dont les programmeurs informatiques sont habitués à écrire des programmes séquentiels où le script est traité une ligne à la fois - cela peut prendre un certain temps pour s'habituer à écrire un programme où tout se passe tout immediatement.

Mais si vous considérez la rapidité avec laquelle un «robot» automatisé doit réagir à tout changement dans le monde réel, vous pouvez voir pourquoi ce temps d'analyse rapide est critique.

En ce qui concerne les demandes précises et à haut volume du monde de la fabrication de haute technologie aujourd'hui, vous pouvez voir pourquoi ces ordinateurs programmables à grande vitesse sont au cœur de ce qui donne à tout fabricant un avantage.

L'automatisation de tout processus implique de comprendre le processus, de comprendre la machinerie, puis de penser comme un programmeur informatique afin que vous puissiez dire à cet automate exactement comment faire ce que 2 ou 3 êtres humains devaient auparavant faire en main.

Encore mieux, une fois que vous utilisez un ordinateur pour faire ces choses, vous pouvez également prendre des mesures instantanées, effectuer des tests et collecter des données afin que les informations deviennent immédiatement disponibles dans une base de données ou sur un site Web afficher.

Avez-vous déjà eu l'occasion d'interagir avec des systèmes automatisés contrôlés par PLC? Êtes-vous un programmeur PLC? Partagez vos réflexions et expériences sur cette technologie dans la section commentaires ci-dessous.

Crédit d'image: Sistemart, Elmschrat, Nuno Nogueira