Bibliographie & annexes
Présentation
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RÉSUMÉ
Composant majeur des systèmes automatisés de production, l'automate programmable industriel (API) s'est vendu à des millions d'exemplaires. L'article s'efforce d'abord de définir l'API par ses caractéristiques dominantes, en premier lieu la résistance à l'environnement industriel. Les éléments constitutifs de tout API, processeur, mémoire, entrées/sorties sont passés en revue, ainsi que les fonctions de base, les langages spécifiques, et les fonctions particulières, dites fonctions métier. La communication industrielle, intégrant l'API dans un système global de traitement de l'information, et la sécurité, celle de l'API lui-même et celle qu'il peut contribuer à garantir, sont ensuite examinées. Un exemple de mise en oeuvre dans le domaine manufacturier, en association à des PC et des robots, concrétise les notions présentées et illustre l'adaptation de l'API à la fois aux techniques de pointe et à des matériels de conception plus ancienne.
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Michel BERTRAND : Docteur-ingénieur
INTRODUCTION
Source de méfiance et d'inquiétude lors de son apparition dans un monde industriel où l'électronique était rare, l'automate est devenu un produit banal ne donnant pas lieu à des annonces technico-commerciales spectaculaires. Certains aujourd'hui le voient comme une simple parcelle particulière du monde du PC, ou au mieux comme un composant transparent pour l'utilisateur. En fait, paradoxalement, vu sa grande diffusion, il s'est fait oublier, et est finalement méconnu.
Il possède pourtant des qualités propres qui le rangent dans une catégorie spécifique d'organes de commande, à côté notamment des PC, des microcontrôleurs, des systèmes numériques de contrôle-commande (SNCC), des contrôleurs d'automatismes programmables (PAC) : robustesse dans des conditions industrielles, positionnement temps réel, variété de configurations, de tailles et de présentations, facilité de programmation par des non-spécialistes, intégration aisée à des ensembles-métier dans nombre d'applications. Ses limites en mémoire et capacité de traitement peuvent être dépassées par une judicieuse association avec d'autres systèmes numériques, via des réseaux locaux industriels.
Le développement de nombreuses fonctions métier, sous forme de modules logiciels et/ou matériels, celui concomitant de nouveaux moyens de communication et d'outils logiciels appropriés facilitant sa mise en réseau, entraînant ainsi une diminution du câblage et la possibilité d'une programmation à plus haut niveau, en font un bon organe de la production automatisée flexible, prenant en compte les exigences actuelles en matière de sûreté de fonctionnement.
L'expertise technique et scientifique de référence
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- Version archivée 1 de mars 2001 par Michel BERTRAND
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Propriétés fondamentales
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1. Automatisation et automates
1.1 Caractérisation de l'automate
L'automate programmable, souvent appelé automate programmable industriel (API, en anglais PLC pour Programmable logic controller) pour rappeler son domaine privilégié d'utilisation, l'industrie, est apparu voici 40 ans et s'est rapidement répandu dans la production, la logistique, le conditionnement, la gestion technique de bâtiments, etc. Son développement a accompagné celui de l'automatisation de la production, la faisant passer du stade de la machine automatisée à celui du système automatisé de production (SAP), et il en est devenu, avec le robot, un composant majeur, le « fantassin de l'automatisation industrielle », suivant l'expression de C. Laurgeau, l’un des auteurs du premier ouvrage français sur la question. Il s'est vendu à des millions d'exemplaires, et seul le PC, né plus tard, avec un champ d'application plus large, a fait mieux.
La question de le ramener à cet outil de communication universel qu'est le PC s'est alors rapidement posée. Lorsque l'on cerne bien la définition rappelée ci-après et le domaine concerné, l'industrie et les services gérant du matériel, que l'on prend en compte l'évolution des moyens de transmission de l'information, ces systèmes à processeur ne s'emploient pas de manière optimale au même niveau. Ils sont complémentaires dans une optique de traitement numérique de plus en plus poussé, intégrant toutes les étapes du processus de production [R 8 022].
Il faut donc définir l'automate, et ce n'est pas si simple. « Automate » a d'ailleurs différents sens, dans le langage courant et dans le langage scientifique . La norme française NF 61131, Automates programmables, dans sa partie 1, le fait ainsi : « Système électronique fonctionnant de manière numérique, destiné à être utilisé dans un environnement industriel,...
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Automatisation et automates
BIBLIOGRAPHIE
-
(1) - HUSSON (R.) et autres - Automatique. Du cahier des charges à la réalisation de systèmes - Dunod (2007).
-
(2) - GODOY (E.) et autres - Régulation automatique - Dunod (2007).
-
(3) - GLASER (A.) - Sécurité ou disponibilité ? Les deux ! - Mesures, n° 777 (Septembre 2005).
-
(4) - HARDOUIN (P.) - Renaissance dans l’atelier, sans incidence pour bébé - Mesures, n° 778 (Octobre 2005).
-
(5) - BERTRAND (M.) et autres - La plate-forme technologique Agile Systems Engineering : un lieu d'échanges pédagogie-recherche-transfert - 11e Colloque National AIP PRIMECA, La Plagne (22-24 avril 2009).
DANS NOS BASES DOCUMENTAIRES
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Supervision : outil de mesure de la production
ANNEXES
École d'ingénieurs du Canton de Vaud (consulté en mars 2010)
GEEA (consulté en février 2010)
http://www.geea.org/IMG/pdf/LES_AUTOMATES_PROGRAMMABLES_INDUSTRIELS_pour_GEEA.pdf
HU Jean-Louis, L'Automate Programmable Industriel (consulté en février 2010)
http://pagesperso-orange.fr/hu.jean-louis/ressourc/auto/pdf/api.pdf
Université catholique de Louvain, cellule de recherche Architecture et climat (consulté en avril 2010)
http://www.energieplus-lesite.be
HAUT DE PAGE
NF EN 61131, UTE Automates programmables : éditée et diffusée par l’Union Technique de l’Électricité (reprend la CEI 1131 ; en anglais).
NF EN 61131-1 ((décembre 2004)), Partie 1 : informations générales – Elle spécifie les fonctions d'entrée de programme, d'essais, de supervision, des systèmes d'exploitation.
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