Unautomate programmable industriel, ouAPI, est un dispositiflectroniqueprogrammabledestin lacommandedeprocessusindustrielspar un traitement squentiel. Il envoie des ordres vers lespractionneurs(partie oprative ouPOct actionneur) partir dedonnesdentres (capteurs) (partie commande ouPCct capteur), deconsigneset dunprogramme informatique.Lorsqu'un automate programmable remplit une fonction de scurit, il est alors appelautomate programmable de scuritouAPS.Sommaire[masquer] 1Prsentation 2Constitution 3Programmation 3.1Diffrents langages de programmation 4Usage 4.1Exemples 4.2Avantages et inconvnients 4.3Automate de scurit 4.3.1Exemples 5Automate logiciel 6Notes et rfrences 7Voir aussiOn nommeAutomate Programmable Industriel,API(en anglaisProgrammable Logic Controller, PLC) un type particulier d'ordinateur, robuste et ractif, ayant des entres et des sorties physiques, utilis pourautomatiserdes processus comme la commande desmachinessur uneligne de montagedans une usine, ou le pilotage de systmes de manutention automatique. L o les systmes automatiss plus anciens employaient des centaines ou des milliers derelaiset decames, un simple automate suffit. On nommeautomaticienslesprogrammeursde ces Automates Programmables Industriels.Constitution[modifier|modifier le code]L'API est structur autour d'une unit de calcul ouprocesseur(en anglaisCentral Processing Unit, CPU), d'une alimentation par des sources de tension alternative (AC) ou continue (DC), et de modules dpendant des besoins de l'application, tels que: Des cartes d'entres - sorties (en anglais Input - Output, I/O) numriques (tout ou rien) pour des signaux 2 tats ouanalogiquespour des signaux volution continue Cartes d'entres pour brancher descapteurs,boutons poussoirs, etc. Cartes de sorties pour brancher desactionneurs,voyants,vannes, etc. Des modules de communication obissant divers protocolesModbus,Modbus Plus,Profibus,InterBus,DeviceNet,LonWorks,Ethernet,FIPIO,FIPWAY,RS232,RS-485,AS-i,CANopen, pour dialoguer avec d'autres automates, des entres/sorties dportes, des supervisions ou autres interfaces homme-machine (IHM, en anglais Human Machine Interface,HMI), etc. Des modules spcifiques aux mtiers, tels que comptage rapide, pesage, etc. Des modules d'interfacepour la commande de mouvement, dits modules Motion, tels que dmarreurs progressifs,variateurs de vitesse, commande d'axes. Des modules locaux de dialogue homme-machine tels qu'unpupitre(tactile ou avec clavier), un terminal de maintenance, relis l'automate via un rseau industriel propritaire ou non et affichant des messages ou une reprsentation du procd.D'autres automates, plus anciens, taient constitus d'une simplemmoiredont l'adresse d'entre tait constitue d'une concatnation de donnes d'entre (senseurs, horloge) et de l'tat prcdent. Beaucoup moins onreux, ils se prtaient en revanche mal une augmentation rapide du nombre d'tats. Ils sont rests trs utiliss pour des automatisations simples du styleAntiblockiersystem (ABS)oufeux de signalisationaux carrefours.Les API se caractrisent par rapport aux ordinateurs par leur robustesse: conus pour pouvoir travailler en milieu hostile, ils utilisent des circuits durcis et sont prvus pour rsister aux vibrations, aux tempratures des ateliers etc. par leur ractivit aux indications fournies par les capteurs (dispositifs anti-collision, alarmes diverses); par leur facilit de maintenance (bien que les ordinateurs industriels atteignent galement un trs bon degr de fiabilit). Les modules peuvent tre changs trs facilement et le redmarrage des API est trs rapide.L'absence d'Interface Homme-machine (IHM) permanent pour visualiser l'action et le fonctionnement du programme sur la partie oprative font que les automates sont souvent relis un pupitre oprateur, une interface graphique (cran d'affichage ou cran tactile) ou un PC. Dans ce dernier cas, on parle de supervision. Le PC peut d'ailleurs tre utilis seul en regroupant les fonctions de l'API et de la supervision, grce l'utilisation d'unsoftplc.En automatisme industriel, on parle aussi beaucoup d'automates de tlgestion. Dans ce cas, on vient, via Internet, modifier ou visualiser distance les donnes ou le programme des automates de gestion des installations commandes: chaudires collectives, stations d'puration, etc. Cela se fait par le biais de modem-routeurs souvent associs un logiciel assurant une liaison scurise (VPN). En gnral, si API et PC coexistent dans un atelier, les API fonctionnent au plus prs des processus physiques et prennent en charge les questions de scurit, les PC s'occupant plutt de supervision et des rapports extrieurs. Les PC peuvent ainsi fixer au mieux les consignes aux API, qui donnent les ordres dtaills, traitent les urgences, et rendent compte de l'tat des processus.Programmation[modifier|modifier le code]Les programmes des API sont traits selon un cycle prcis, le plus souvent1:1. diagnostic (auto-test)2. acquisition de toutes les entres (recopie dans une mmoire image)3. traitement du programme4. mise jour des sorties.Le temps d'un cycle d'API varie selon la taille du programme, la complexit des calculs, le nombre d'entres/sorties, la puissance de l'API, et les besoins du procd pilot. Il varie de une quelques dizaines de millisecondes et est protg par unchien de garde, au cas par exemple o l'algorithme excuterait indfiniment une mme boucle de programme.Lecture des capteurs et commande des actionneurs sont raliss par scrutation, la gestion d'interruptions pouvant tre victime d'un effet d'avalanche en cas d'incident.Diffrentslangages de programmation[modifier|modifier le code]Il existe diffrents langages de programmation dfinis par laCEI 61131-3: IL(Instruction List), le langage List est trs proche dulangage assembleuron travaille au plus prs duprocesseuren utilisant l'unit arithmtique et logique, sesregistreset sesaccumulateurs ST(Structured Text), Ce langage structur ressemble aux langages de haut niveau utiliss pour lesordinateurs LD(Ladder Diagram), lelangage Ladder(chelle en anglais) ressemble auxschmaslectriques et permet de transformer rapidement une ancienne application faite derelais lectromcaniquesen un programme. Cette faon de programmer exploite une approche visuelle du problme longtemps apprcie en industrie, mais qui s'appuie sur une logique de moins en moins adapte mais toujours utilise (2013). On parle galement delangage contactsou deschma contactspour dsigner celangage Ladder. Botes fonctionnelles(FBD), leFBDse prsente sous formediagramme: suite de blocs, connectables entre eux, ralisant des oprations, simples ou trs sophistiques.Dans la programmation dun automate, il est possible galement de choisir de programmer enSFC, driv dugrafcet. chaque action lmentaire est associ un programme crit en IL, ST, LD ou FBD. Le grafcet, trs populaire en France, est un outil graphique de dfinition de l'automatisme squentiel, en un nombre fini d'tapes, spares par des conditions de transition. Il utilise une reprsentation graphique claire, permettant par exemple au ralisateur de montrer au donneur d'ordre comment il a compris le cahier des charges. Langage universel, indpendant (dans un premier temps) de la ralisation pratique, il peut se "cbler" par squenceurs, tre programm sur automate voire sur ordinateur. De plus, il permet: de hirarchiser les squences; de coordonner au sein d'un cycle des squences interdpendantes se droulant simultanment; d'appliquer des conditions de validit scurisant le cycle de pilotage; enfin, d'exploiter la mthode GEMMA, mthode scurisant la gestion des modes de marche et d'arrt.Dans le cas des automates programmables logiciels (softplc), il existe galement diffrents langages de programmation non dfinis par laCEI 61131-3qui tendent considrablement les possibilits de configuration, par exemple: C/C++:Proview,Ignition; Pascal:Visual PLC. Grce leur flexibilit, ces logiciels sont utiliss sur les chanes de fabrication automobile et sur les trains de laminoirs.Toutefois, la popularit de ces langages ne doit pas masquer leurs faiblesses en termes de scurit des processus.