PLC en électricité : explication du contrôleur logique programmable

En tant qu'ingénieur électricien, fabricant, responsable industriel ou distributeur d'usine, vous devez automatiser vos projets électriques. Vous pouvez désormais contrôler vos machines et équipements à l'aide d'un automate programmable ou PLC.

Voyons ce que signifie PLC en électricité et comment il fonctionne. Vous découvrirez également les types de contrôleurs logiques programmables et leurs avantages dans notre vie quotidienne.

Qu'est-ce que le PLC en électricité ?

Un automate programmable (PLC) est un ordinateur industriel spécial composé de plusieurs parties. En fait, il reçoit des données programmées à partir de votre entrée et transfère ensuite des instructions de travail aux machines via sa sortie. Donc, fondamentalement, un PLC peut automatiser les fonctions de votre équipement à l'aide d'une programmation interne.

Par exemple, vous pouvez utiliser des PLC pour contrôler :

Moteurs
Appareillages de commutation
Vannes
Bras robotisés
Capteurs
Arrêts de sécurité
& bandes transporteuses etc.

Cela signifie que si vous travaillez dans une industrie manufacturière, vous n'avez pas besoin de plusieurs interrupteurs manuels. Vous vous débarrassez également de câbles et de matériel compliqués.

Un automate programmable peut facilement fonctionner dans des environnements difficiles (températures très élevées et très basses). Par conséquent, toutes les tâches électrochimiques d'une industrie sont facilement gérées.

Principaux composants d'un automate programmable

Processeur/Module CPU : Cette partie est également appelée unité centrale de traitement. Elle reçoit votre programme donné et le convertit en langage machine qui est une combinaison de code binaire (0 et 1).
Assemblage d'entrée : Cette partie est responsable de l'envoi des signaux d'entrée du processeur au contrôleur.
Assemblage de sortie : L'assemblage de sortie transfère les données exécutées par les contrôleurs logiques programmables vers le monde réel. Le monde réel désigne ici les différentes applications des automates programmables qui nous entourent.
Cartes de communication : Supposons que vous ayez plusieurs automates programmables installés dans votre unité de fabrication. L'ensemble du système communique alors entre eux via ces cartes.
Montage/Rack : Le rack permet de réunir plusieurs parties de l'automate en un seul endroit. C'est pourquoi il est également appelé boîtier car il offre de l'espace à tous les composants de l'automate.
Alimentation: A l'aide d'une alimentation électrique, vous fournissez le courant électrique nécessaire à votre automate programmable. Les valeurs générales des puissances électriques sont 120 V AC et 24 V DC.
Unité de programmation ou interface : Chaque automate possède son propre code de programmation et son propre logiciel. Avec l'aide du programmeur d'automate, vous pouvez également programmer votre appareil automate sur votre ordinateur portable personnel.
Mémoire: En général, la mémoire est présente sur une carte séparée ou peut également faire partie du processeur/CPU. Elle stocke les données et mémorise les programmes pour automatiser les fonctions qui vous sont attribuées.
Cartes d'entrée-sortie (IO) : Ces cartes relieront votre unité PLC à d'autres instruments de votre secteur. Elles sont de deux types : analogiques et numériques.

Comment fonctionne un contrôleur logique programmable ?

Maintenant que vous avez appris les parties ci-dessus du PLC, vous comprendrez facilement le fonctionnement d'un appareil PLC. Alors, comment contrôle-t-il les machines et les autres processus de l'usine ?

Un automate programmable fonctionne en suivant vos instructions. On peut dire que le processeur est le cerveau de l'automate.
Il lit votre programme, comprend les entrées et décide finalement de la marche à suivre.
Lorsque vous connectez des entrées telles que des commutateurs et des capteurs à l'API, les signaux sont envoyés aux éléments de contrôle tels que les vannes, les lumières et les moteurs.
Ils agissent comme des sorties. Après cela, votre alimentation génère une tension continue à partir d'une tension alternative afin que l'automate puisse fonctionner correctement.

Note:

Vous utilisez également votre ordinateur portable ou de bureau pour télécharger le programme PLC. Au final, le processeur CPU crée les sorties, c'est-à-dire pour allumer/éteindre votre moteur et ouvrir une vanne.

Types de PLC

Voici 7 principaux types de contrôleurs logiques programmables dont nous allons discuter aujourd’hui !

1. PLC modulaire

Dans le PLC modulaire, vous verrez qu'il existe une unité de base dotée de plusieurs ports de communication et d'un processeur. Vous pouvez également ajouter des modules de petite taille pour augmenter la fonctionnalité des systèmes modulaires. Par conséquent, en tant qu'utilisateur, vous avez plus d'options pour combiner différents modules d'E/S. De cette façon, vos besoins d'application personnalisés sont satisfaits.

2. Contrôleur logique programmable fixe

Ces automates programmables sont fabriqués pour des projets hautement spécialisés et vous ne pouvez pas les modifier facilement après l'installation. Mais ils vous offrent des solutions économiques si vous souhaitez effectuer plusieurs tâches répétitives avec leur aide. En général, les gens choisissent ce contrôleur logique programmable pour les processus où les paramètres restent presque les mêmes.

3. Mini-automates programmables

Comme leur nom l'indique, ce sont des contrôleurs logiques de petite taille et peu coûteux. Les utilisateurs qui sont des ingénieurs électriciens ou des responsables industriels les utilisent pour des projets simples. Cependant, le nombre de points d'entrée et de sortie est inférieur dans les mini-automates par rapport aux grands contrôleurs programmables.

Le plus intéressant est que vous pouvez les installer très rapidement et sans aucun problème. La plupart d'entre eux sont dotés de fonctionnalités intégrées telles que des sorties d'impulsions et des sorties numériques et analogiques.

4. Automate de sécurité

À Acier KDM, nous concevons des automates programmables de sécurité pour assurer des opérations sûres dans votre automatisation industrielle. Votre personnel, vos machines et autres équipements sont protégés conformément aux SOP de sécurité mondiales (par exemple CEI 61508).

Votre automate de sécurité disposera de capacités de diagnostic de problèmes, de tolérance aux pannes et d'une grande efficacité.

5. Micro-automate programmable

Le niveau de complexité des micro-API se situe entre les conceptions modulaires et les modèles de mini-API. Ces appareils sont compacts et vous permettent de gérer plusieurs projets simultanément. De plus, vous n'avez pas besoin de composants matériels supplémentaires tels que des unités de rack et des cartes d'extension.

De plus, les microcontrôleurs logiques programmables sont dotés d'un protocole réseau Ethernet. Vous pouvez donc les intégrer rapidement dans l'architecture de votre usine ou de votre établissement.

6. Contrôleur logique programmable nano

Nano PLC est un contrôleur informatisé de dernière génération pour les raisons suivantes.

Traitement à grande vitesse et précision
Taille ultra-petite
Microcontrôleurs avancés
Des outils logiciels très spécifiques pour réaliser leur programmation

Vous pouvez utiliser les PLC Nano dans vos applications complexes qui incluent la recherche de modèles, le mouvement d'axes, la vision industrielle et la reconnaissance d'objets.

7. PLC avec et sans alimentation intégrée

Nous classons généralement ces contrôleurs logiques programmables en fonction de leur alimentation.

Alimentation intégrée : Un automate programmable avec alimentation déjà installée a une tension continue de DC 48 ou DC 24 à l'intérieur de sa machine. Vous n'aurez pas besoin de batterie supplémentaire dans ce cas.

Nécessite une source externe : Ici, le PLC ne dispose pas d'une source d'alimentation intégrée. Cela signifie que vous devez le connecter à une alimentation externe telle qu'un transformateur / une batterie.

Fonctions du PLC (contrôleur logique programmable)

Diagnostic et dépannage

Les contrôleurs logiques vous offrent de nombreuses fonctions de diagnostic et, grâce à leur aide, vous pouvez identifier les problèmes de votre équipement. Vous pourrez voir les messages d'erreur et d'autres informations détaillées sur le défaut. Le processus de maintenance devient ainsi beaucoup plus facile pour vous.

Gestion des alarmes

Supposons que vous ayez programmé des alarmes dans votre usine pour qu'elles se déclenchent en cas d'urgence. C'est là qu'un automate programmable vous aide. Il analyse en permanence diverses circonstances et déclenche les alarmes lorsque quelque chose dépasse les limites.

Comment cela se fait-il ? Parce que vous avez déjà programmé vos automates pour qu'ils réagissent à ce type de situation.

Contrôle séquentiel

Par exemple, vous fabriquez de l'acier dans votre usine et toute cette opération doit suivre une certaine séquence étape par étape. Comme vous avez stocké ces informations dans la mémoire de votre contrôleur logique, il s'assurera que tout est effectué dans le bon ordre.

Contrôle logique

Les automates programmables sont également efficaces pour exécuter et contrôler de nombreuses fonctions logiques. Ils reçoivent des signaux d'entrée provenant de commutateurs et de capteurs. Ensuite, des règles logiques programmées sont appliquées pour déterminer une réponse spécifique. Ainsi, un automate peut recevoir des données d'un capteur. Sur la base de ces informations, il peut décider quand la vitesse d'un moteur doit être ajustée.

Sécurité industrielle

Vous voulez prendre soin de vos opérateurs et de vos équipements, n'est-ce pas ? Ne vous inquiétez pas, car un contrôleur logique aide vos panneaux de contrôle industriels à respecter les normes de sécurité internationales. Les automates programmables de sécurité, comme nous l'avons vu précédemment, déclenchent des fonctions d'arrêt en cas d'attaque ou de situation d'urgence. Ainsi, l'ensemble des machines est arrêté pour éviter les accidents.

10 avantages si vous utilisez un PLC dans des projets électriques

Les avantages du PLC sont les suivants :

Leur temps d’analyse et de mise en œuvre est très rapide.
Ils peuvent également communiquer avec vos autres ordinateurs dans l’usine de fabrication.
Leur langage de programmation est très facile à comprendre pour tout le monde.
Vous pouvez acheter un PLC à des prix très variés, car leurs modèles de base sont très abordables. De plus, les startups et les propriétaires de petites entreprises les utilisent fréquemment pour cette raison.
Grâce à la capacité de calcul des API, vous pouvez calculer le coût de votre projet de manière presque précise.
Il n'existe aucune formation spécialisée pour les contrôleurs logiques programmables. Vous devez simplement fournir un programme à leur logiciel et tout est prêt à fonctionner.
Ils ont une petite taille physique. Il n'est donc pas nécessaire d'aménager une grande zone séparée pour leur installation.
Les PLC sont également économes en énergie et n’utilisent pas beaucoup d’électricité.
Comme un contrôleur logique fonctionne en temps réel, il peut réagir rapidement à tout changement dans les données du capteur. Ainsi, une action rapide est garantie en cas d'urgence ou de situation d'urgence.
Si l'on parle du coût de maintenance d'un PLC, il est très faible. Cela signifie qu'il s'agit d'un bon investissement à long terme pour réduire vos temps d'arrêt de fabrication.

Applications du contrôleur logique programmable

Vous trouverez ci-dessous de nombreuses applications intéressantes des automates programmables. Vous serez surpris de voir à quel point ces contrôleurs logiques se développent partout.

Feux de signalisation
Systèmes de production et de distribution d'énergie
Fonctionnement automatique des pièces électriques
Mines souterraines de charbon
Manèges de parc d'attractions
Industries de fabrication du verre, du papier et du ciment
Système de détection d'incendie
Machine à montagnes russes
Ouverture et fermeture automatique des portes
Des solutions intelligentes pour la santé et l'agriculture
Ascenseur et escalator
Stations de lavage automatique

Vous observerez également les utilisations des PLC dans les chaînes de montage automobiles, les protocoles de communication et les emballages de produits alimentaires et de boissons.

Réflexions finales

Nous espérons que ce guide vous a fourni toutes les informations pertinentes sur les automates programmables dans les systèmes électriques. Comme vous pouvez le constater, les contrôleurs logiques programmables sont utiles dans de nombreuses machines et équipements industriels.

Notre équipe peut personnaliser les PLC selon vos besoins exacts et également vous fournir des PLC panneaux de contrôle d'automatisation et des enceintes. Contactez KDM aujourd'hui pour des conseils gratuits et obtenez également un devis instantané.

FAQ

Comment choisir votre modèle d'automate ?

D'après notre expérience, vous devez choisir un nouveau dispositif PLC après avoir analysé différents facteurs. Par exemple :

Capacité de tension électrique de votre installation
Vitesse de traitement du processeur
Plage de température tolérable si vous souhaitez un PLC pour une usine de fabrication très froide ou très chaude
Nombre considérable de ports de sortie et d'entrée à relier à votre système
Langage de programmation PLC pour vos applications personnalisées
Temps de balayage de l'automate
Taille physique d'un contrôleur logique programmable pour s'adapter à l'espace de votre usine

Quelle est la durée de vie d'un PLC ?

Si nous parlons de la durée moyenne, c'est de 5 à 20 ans pour les composants PLC. Mais la durée de vie dépend également de la régularité avec laquelle vous effectuez l'entretien de ses pièces.