IX. L'utilité
l'automatisation
L'automatisation permet d'apporter des éléments
supplémentaires à la valeur ajoutée par le système.
Ces éléments sont exprimables en termes d'objectifs par :
· Accroître la productivité
(rentabilité, compétitivité) du système.
· Améliorer la flexibilité de
production.
· Améliorer la qualité du produit.
· Adaptation à des contextes particuliers tels que
les environnements hostiles pour l'homme (milieu toxique, dangereux..
nucléaire...), adaptation à des tâches physiques ou
intellectuelles pénibles pour l'homme (manipulation de lourdes charges,
tâches répétitives parallélisées...).
· Augmenter la sécurité, etc. [3]
Figure 5: Automate SIEMENS
S5-95U
1. Structure d'un API
Les caractéristiques principales d'un automate
programmable industriel (API) sont :
coffret, rack, baie ou cartes
o Compact ou modulaire
o Tension d'alimentation
o Taille mémoire
o Sauvegarde (EPROM, EEPROM, pile, ...)
o Nombre d'entrées / sorties
o Modules complémentaires (analogique,
communication,..)
o Langage de programmation.
Figure 6: Aspect
extérieur d'un automate S7-200 CPU200
Des API en boîtier étanche sont utilisées
pour les ambiances difficiles (température, poussière, risque de
projection ...) supportant ainsi une large gamme de température,
humidité ... L'environnement industriel se présente sous trois
formes :
· environnement physique et mécanique
(poussières, température, humidité, vibrations).
· pollution chimique.
· perturbation électrique. (parasites
électromagnétiques).
Figure 7: Automate
Modulaire
2. Structure interne d'un
automate programmable industriel (API)
Les API comportent quatre principales parties :
o Une unité de traitement (un processeur CPU);
o Une mémoire ;
o Des modules d'entrées-sorties ;
o Des interfaces d'entrées-sorties ;
o Une alimentation 230 V, 50/60 Hz (AC) - 24 V (DC).
La structure interne d'un automate programmable
industriel (API) est assez voisine de celle d'un système
informatique simple, L'unité centrale est le regroupement du processeur
et de la mémoire centrale. Elle commande l'interprétation et
l'exécution des instructions programme. Les instructions sont
effectuées les unes après les autres, séquencées
par une horloge.
Deux types de mémoire cohabitent :
- La mémoire Programme où est
stocké le langage de programmation. Elle est en général
figée, c'est-à-dire seulement en lecture. (ROM : mémoire
morte)
- La mémoire de
données utilisable en lecture-écriture pendant le
fonctionnement c'est la RAM (mémoire vive). Elle fait partie du
système entrées-sorties. Elle fige les valeurs (0 ou 1)
présentes sur les lignes d'entrées, à chaque prise en
compte cyclique de celle-ci, elle mémorise les valeurs calculées
à placer sur les sorties.
Figure 8: Structure interne
d'un système automatisé
3. Fonctionnement
L'automate
programmable reçoit les informations
relatives à l'état du système et
puis commande les préactionneurs suivant le
programme inscrit dans sa mémoire.
Généralement, les
automates programmables industriels ont un fonctionnement cyclique.
Le microprocesseur réalise toutes les
fonctions logiques ET, OU, les fonctions de temporisation, de comptage, de
calcul... Il est connecté aux autres éléments
(mémoire et interface E/S) par des
liaisons parallèles appelées
' BUS ' qui véhiculent les informations sous
forme binaire. Lorsque le fonctionnement est dit synchrone par rapport aux
entrées et aux sorties, le cycle de traitement commence par la prise en
compte des entrées qui sont figées en mémoire pour tout le
cycle.
Figure 9: fonctionnement
cyclique d'un API
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