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Cours01IntroductionauxautomatesprogrammablesIndustriels

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Rév.: 00
Enseignant: SMAHI Mokhtar
Module: AUTOMATES PROGRAMMABLES INDUSTRIELS "API"
Section 01: Concepts de base
Cours 01: Introduction aux automates programmables Industriels
Nombre des étudiants: 30
Temps: 1h30
But: rapprochement de la notion d'Automate Programmable Industriel
Objectifs: permettre aux étudiants de:
 Définir l'API et connaitre son historique;
 Prendre un idée sur les avantages et les domaines d'application.
 Voir les composants principales d'un API;
Préface
Tous les secteurs de l'industrie de la production de pétrole et la production d'électricité à la peinture
d'automobile et l'emballage alimentaire utilisent des automates programmables pour développer et
améliorer la production. Ils représentent aujourd'hui plus de la moitié du marché des équipements utilisés
en automatisation avec un taux de croissance de 50% par an.
Définition
On nomme Automate Programmable Industriel, API (en anglais Programmable Logic Controller,
PLC) un appareil électronique programmable par un utilisateur automaticien (non informaticien) destiné à
piloter en environnement industriel et en temps réel des machines ou processus logique séquentiels1 ou
combinatoires2.
Machine ou
processus
Mesure
Commande
Automate
Programmable
Industrielle
Entrée
Sortie
figure 1-1
1
Programme séquentiel: les sorties sont déterminées par les entrées et un nombre finis de variables logiques internes
tenant compte de l’évolution du système.
2
Programme combinatoire: à chaque instant, les sorties sont déterminées uniquement par les entrées (pas d’effet
mémoire)
1
Rév.: 00
Historique
développement de la société industrielle font de chaque processus à grande échelle, les systèmes
nécessitant un contrôle avancées et complexes de différentes formes. Il faut beaucoup de temps et de coût
pour connecter ou de modifier ces systèmes de contrôle qui pour l'automatisation à ce jour ont révélé des
problèmes tels que: difficulté de câblage de plusieurs éléments (relais, temporisation et de comptage) et la
nécessitée de beaucoup d'espace pour le contrôle de séquence.
En réponse à de telles causes, les automates programmables sont apparus aux USA vers 1969, ils
étaient destinés à l'origine à automatiser les chaînes de montages automobiles de General Motors. Le but
recherché était de remplacer les armoires à relais et la logique câblée par des équipements moins coûteux et
flexibles. Les pionniers, à l'époque, étaient ALLEN-BRADLEY, MODICON et DIGITAL EQUIPEMENTS qui
construisirent les premiers prototypes en 1969.
Avantages des API

Flexibilité de contrôle,

Encombrement minimal,

Réduire le temps de dépannage,

Capacité de communication.

Coût minimal,

Haute fiabilité,
Domaines d'application des API
Les automates programmables se sont répandus dans tous les secteurs de l'industrie: aéronautiques,
automobile, monétique, chemin de fer, électroménager, manutention…etc. Ils sont utilisés dans tous ces
secteurs industriels pour la commande des machines (convoyage, emballage ...) ou des chaînes de
production (automobile, agroalimentaire, ...) ou il peut également assurer des fonctions de régulation de
processus (pétrole, métallurgie, chimie ...). Il est de plus en plus utilisé dans le domaine du bâtiment
(tertiaire et industriel )pour le contrôle du chauffage, de l'éclairage, de la sécurité ou des alarmes.
Constructeurs des API
Parmi les plus gros constructeurs, ces sont: ALLEN BRADLEY, TELEMECANIQUE et SIEMENS.
On peut également citer d'autres constructeurs comme OMRON, SCHNEIDER, MARLIN-GERIN, MITSUBISHI,
ABB, …
2
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Principes de fonctionnement d'une API
Un automate programmable, comme illustré sur la figure 1-2, se compose de deux sections de base:

L'unité centrale de traitement (CPU)

L'interface d'entrée/sorties
ENTREES
SORTIES
Unité
centrale de
traitement
API
figure 1-2
L'unité centrale de traitement (CPU) régit toutes les activités de l'API. ce qui suit trois composantes,
illustrées à la figure 1-3, forment la CPU:

Le processeur

Le système de mémoire

L'alimentation du système
Processeur
Mémoire
Alimentation
figure 1-3
3
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Le fonctionnement d'un automate programmable est relativement simple. L'interface entrée/sortie
(E/S) est physiquement connecté à des instruments de site qui sont installés sur la machine ou qui sont
utilisés dans le contrôle d'un processus. Ces instruments de site peuvent être des dispositifs d'entrée/sortie
logique (TOR) ou analogiques, comme interrupteurs de limite, transmetteurs de pression, boutonspoussoirs, démarreurs de moteurs, électrovannes, etc. Les interfaces d'E/S assurent la connexion entre le
CPU et les fournisseurs d'information (entrées) et de dispositifs contrôlables (sorties).
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