Qu'en est-il de la programmation automate?

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

Bien que vous pensiez connaître tout ce qu'il y a à savoir sur les ordinateurs, vous n'avez même pas encore utilisé des ordinateurs pour automatiser des tâches jusqu'à ce que vous ayez utilisé un contrôleur logique programmable - connu dans le secteur de l'automatisation simplement “PLC”. Un automate n'est rien de plus qu'un ordinateur doté d'un processeur, sauf que l'architecture est créée de manière à interagir avec le monde extérieur. Il reçoit des informations du monde extérieur via des entrées - capteurs numériques et analogiques, relais et autres gadgets variés. Il interagit avec le monde réel par le biais de sorties - moteurs, vannes, bandes transporteuses, actionneurs et bien plus encore..

Le PLC est au cœur de toutes les entrées et de toutes les sorties et le cerveau derrière toute l'opération. La programmation automate prend les décisions en fonction des données du monde réel, puis interagit immédiatement avec le monde réel par le biais des sorties, le tout en quelques fractions de seconde. Ce sont essentiellement des robots.

D'où est venue la programmation d'automatisation informatique

Avant les systèmes informatiques, les équipements de fabrication étaient tous contrôlés manuellement. Cela signifie qu'une personne peut appuyer sur des boutons pour contrôler directement des appareils. Par exemple, un opérateur peut appuyer sur un bouton pour déplacer une bande transporteuse jusqu'à ce qu'une bouteille se trouve sous un bec. Ensuite, ils appuient sur un autre bouton pour ouvrir la vanne et remplir la bouteille, puis appuyez à nouveau sur le bouton du convoyeur. C’est le stade de l’automatisation qui a initialement remplacé (et parfois sauvegardé) des mains humaines.

L’évolution de la programmation automate provient de la manière dont ces “Manuel” les systèmes de contrôle ont été câblés. Dans de nombreux cas, il y avait des “smarts” pris en compte dans le câblage électrique afin de protéger la machine. Les schémas incluaient les boutons d’entrée et les relais de contact de sortie qui ressemblaient à ce qui suit sur les impressions.

Ce sont des relais de contact - on s’appelle “normalement ouvert” et l'autre “normalement fermé”, ce qui signifie que l’un fermerait le circuit électrique lorsqu’il serait activé et l’autre l’ouvrirait. Les relais peuvent être activés par n'importe quoi - un bouton poussoir, un fin de course heurté par un objet, etc. Du côté de la sortie du câblage, les électriciens utilisent le signal suivant pour représenter une bobine de sortie pouvant allumer un moteur ou un autre dispositif..

Avec l’avènement non seulement des processeurs informatiques, mais également des dispositifs de détection avancés, tels que les capteurs de proximité et de niveau à infrarouge, nombre de ces “Manuel” les processus dans lesquels un être humain devait encore prendre des décisions ont commencé à être remplacés par la programmation d'automatisation d'ordinateur à l'intérieur de ces unités de traitement à grande vitesse appelées des automates.

Alors, qu'est-ce qui différencie un automate par rapport à un ordinateur classique? Les automates sont conçus pour fonctionner rapidement 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 de gauche est l'ordinateur réel. Le gros de la “grille” comprend divers modules qui interagissent avec des capteurs ou des dispositifs d’entrée, puis d’autres modules permettant également de contrôler les appareils de sortie.

Comme ces systèmes étaient utilisés pour remplacer des systèmes autrefois câblés et entretenus par des électriciens, le système de contrôle “la langue” devait être quelque chose que ces électriciens pouvaient comprendre. C'était comment “logique ladder” est né.

La programmation automatisée utilise la logique à relais

Bien que cela puisse changer dans un avenir proche, ces automates utilisaient jusqu'à présent différentes versions de “logique ladder.” 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 présenté à l'intérieur du processeur de manière séquentielle. “programme” qui contrôle tout.

La programmation de cet automate 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 les cases situées au milieu représentent divers calculs mathématiques ou autres. “les fonctions”, comme vous le feriez dans n'importe quel autre logiciel informatique.

Ils sont disposés sur “les barreaux” dans le programme - et tous les réseaux sont balayés presque simultanément. Si vous pensez à la façon dont les programmeurs sont habitués à écrire des programmes séquentiels dans lesquels le script est traité ligne par ligne, cela peut prendre un certain temps de s'habituer à l'écriture d'un programme où tout se passe en même temps..

Mais si vous considérez à quelle vitesse un système automatisé “robot” 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 besoins précis et à volume élevé du monde de la fabrication de haute technologie, vous pouvez comprendre pourquoi ces ordinateurs programmables à grande vitesse sont au cœur de ce qui donne à chaque fabricant un avantage concurrentiel.

Automatiser un processus implique de comprendre le processus, de comprendre les machines, puis de penser comme un programmeur informatique afin que vous sachiez exactement comment faire ce que 2 ou 3 êtres humains devaient auparavant faire à la main..

Mieux encore, une fois que vous utilisez un ordinateur pour effectuer ces tâches, vous pouvez également prendre des mesures instantanées, effectuer des tests et collecter des données afin que les informations soient immédiatement disponibles dans une base de données ou sur un écran Web..

Avez-vous déjà eu l'occasion d'interagir avec des systèmes automatisés contrôlés par un automate? 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