Contrôleurs logiques programmables pour applications industrielles

Lorsque les automates programmables sont apparus à la fin des années 1960, ils ont révolutionné l'industrie manufacturière et ont doté les machines d'une forme d'intelligence. Depuis, le marché des automates programmables a explosé avec de multiples fabricants concevant des plateformes offrant une capacité d'E/S, de mémoire, de vitesse, de scalabilité et de capacités de contrôle croissantes.

Un des premiers automates programmables, conçu dans les années 1960

De toute évidence, tous les fabricants d'AP affirment avoir la meilleure plateforme sur le marché, et choisir la meilleure plateforme pour un projet donné peut être exigeant. Souvent, le coût n'est pas le facteur principal lors du choix d'un système d'automate programmable, et il y a d'autres préoccupations telles que les capacités d'expansion future, la facilité de maintenance et la disponibilité des pièces de rechange.

Automates Programmables de Type "Brique"

Il existe deux types principaux de plateformes de contrôle couramment utilisées dans les applications industrielles. Le premier type d'automate programmable est appelé un contrôleur "brique". Il est généralement non expansible, ce qui signifie qu'il a un nombre fixe d'entrées et de sorties avec une capacité de mémoire limitée. Cependant, des unités brique ont été mises sur le marché ces dernières années pouvant supporter jusqu'à 100 E/S. Ces unités sont également conçues avec des capacités d'expansion.

Les contrôleurs brique sont limités à l'utilisation dans des machines emballées, des projets nécessitant un petit nombre de dispositifs de terrain, ou des projets qui nécessitent un petit nombre d'E/S telles que des interrupteurs, des encodeurs, des dispositifs de détection, ou des fonctions mathématiques de haut niveau. Généralement, toutes les briques sont de la technologie à état solide, c'est-à-dire qu'elles n'ont pas de pièces mobiles à l'exception du côté sortie du contrôleur.

Si votre brique est un système de sortie à relais, alors il y a des relais mécaniques sur le côté sortie du contrôleur pour commuter de petites charges. Les limites de courant dans ces relais sont généralement inférieures à 5 A, mais dans certains cas, elles peuvent atteindre 10 A, selon la note du relais et si la charge est inductive ou résistive. Ces contrôles ont généralement 1 ou 2 points d'E/S analogiques pour le retour de position ou la détection de niveau par exemple. Les sorties à relais peuvent généralement transporter plus de courant de sortie (à la fois DC et AC) que leurs homologues à sortie transistor/triac, mais elles ont une durée de vie plus courte et généralement un temps de réponse plus lent.

Omron ZEN-10C2DR-D-V2

L'Omron ZEN-10C2DR-D-V2 a une utilisation pratique dans des applications de contrôle simples, telles que le contrôle d'une pompe ou d'un moteur avec une séquence de démarrage de base utilisant des fonctions de temporisation et de comptage de base. Ce contrôleur offre ces options (trouvées à la page 1 de la fiche technique).

• 6 entrées
• 4 sorties à relais
• Supporte l'expansion jusqu'à 44 points d'E/S (série V2)
• Peut supporter de 24 V jusqu'à 120 V en entrée

Un exemple d'application implique le démarrage d'un moteur et le déclenchement d'une alarme dans une séquence chronométrée :

Exemple d'application Omron ZEN-10C2DR-D-V2

Velocio Ace 1430 Micro PLC

Le micro-contrôleur Velocio Ace 1430 Micro PLC est un excellent choix pour contrôler le pas et la direction dans les applications de moteurs servo et pas à pas. Ce contrôleur innovant offre 6 entrées et 12 sorties et élimine le besoin de sorties haute vitesse spécifiques pour contrôler le pas et la direction. Le logiciel est également facile à utiliser et possède une interface spécialement conçue pour le contrôle de mouvement. Un exemple d'application implique l'utilisation du contrôleur avec le populaire moteur servo intégré Teknic Clearpath, où "intégré" signifie qu'il n'y a pas besoin d'un entraînement servo autonome. Ce contrôleur logique programmable a un petit facteur de forme, lui permettant d'être facilement monté sur un petit rack ou support.

Dimensions du Velocio Ace 1430 Micro PLC. De Velocio.net

Contrôleurs Logiques Programmables Modulaires (Basés sur Rack)

Les deux unités précédentes sont des exemples de PLC en brique, mais ceux-ci doivent être contrastés avec un contrôleur modulaire, où les modules PLC sont montés dans des unités de rack. Les contrôleurs logiques programmables modulaires offrent plus de flexibilité, une maintenance plus facile et beaucoup plus de mémoire que les contrôleurs en brique. Pour les systèmes de fabrication avancés et les applications, les systèmes modulaires sont suffisamment puissants pour fournir des comptes E/S dépassant 100 points et peuvent exécuter des fonctions mathématiques complexes.

Choisir un système avec les bonnes options se résume simplement à combien de points E/S votre projet nécessite et le type de réseau de communications industrielles sur lequel le contrôleur résidera. Si votre compte E/S est inférieur à 100 points et ne nécessite pas de fonctions mathématiques de haut niveau ou une mémoire significative, alors un contrôleur en brique comme ceux montrés ci-dessus sera plus que suffisant.

Il est important de noter que l'utilisation de plus de 75 points sur un contrôleur en brique consommera la plupart de la mémoire disponible, conduisant à des performances moindres. Une fois que votre compte E/S dépasse 100 points, il est préférable de considérer un système de contrôle de haut niveau avec une gamme E/S pratiquement illimitée qui est extensible et prend en charge plusieurs protocoles de communication. L'utilisation de logiciels de programmation basés sur des tags aidera dans les projets E/S petits et grands pour conserver la mémoire.

Plateforme Allen Bradley Controllogix

La Plateforme Allen Bradley Controllogix est un contrôleur de haut niveau puissant qui utilise un logiciel de programmation basé sur des tags appelé Studio 5000. Ce logiciel a révolutionné la manière dont les PLC sont programmés, rendant la logique à relais archaïque en comparaison. Les modules d'E/S numériques prennent en charge diverses gammes de tension et peuvent accepter une plage de 8 à 32 points par carte montée en rack.

La plateforme Controllogix offre d'innombrables possibilités de configuration avec des cartes d'E/S spécialisées et des modules d'E/S distants qui prennent en charge les connexions par fibre pour le transfert de données. Ce système de contrôle serait adapté pour des applications de haut niveau, telles que les systèmes de contrôle pour le processus principal de l'usine avec une interface opérateur basée sur PC ou un autre système HMI. Le système prend également en charge les protocoles Ethernet, ainsi que le réseau de contrôle et le réseau de dispositifs.

Exemple d'application de la plateforme Allen Bradley Controllogix. De ProSoft Solutions

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