Système automatisé contrôlé par API – Cours d'automatisme

Système automatisé contrôlé par API Électromécanique des Systèmes Automatisées-ESA-OFPPT-PDF

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Un système automatisé réalise automatiquement une suite d'opérations à partir d'informations fournies par des capteurs. Dans de nombreuses installations industrielles, la commande est assurée par un API (Automate Programmable Industriel).

L'API reçoit les informations provenant du procédé, exécute le programme enregistré dans sa mémoire puis commande les actionneurs.

Structure d'un système automatisé

Un système automatisé peut être représenté simplement par :

Capteurs → Entrées API → Programme → Sorties API → Actionneurs

Les capteurs transmettent des informations sur l'état du système. L'automate traite ces informations selon le programme puis active ou désactive ses sorties.

Partie commande et partie opérative

On distingue généralement deux parties.

La partie commande (PC) traite les informations et donne les ordres. Elle peut comprendre l'API, les modules d'entrées/sorties et les interfaces de commande.

La partie opérative (PO) réalise physiquement le travail. Elle comprend notamment les moteurs, vérins, vannes, contacteurs et autres actionneurs.

Les capteurs assurent le retour d'information de la partie opérative vers la partie commande.

Entrées de l'API

Les entrées permettent à l'automate de connaître l'état de l'installation.

On peut y raccorder, par exemple :

• un bouton-poussoir ;
• un fin de course ;
• un détecteur de proximité ;
• un pressostat ;
• un capteur de niveau.

Une entrée peut être logique, avec deux états 0 ou 1, ou analogique lorsqu'elle représente une grandeur variable.

Sorties de l'API

Les sorties transmettent les ordres de l'automate vers le procédé.

Elles peuvent commander, directement ou par l'intermédiaire d'un organe de puissance :

• un contacteur moteur ;
• une électrovanne ;
• un voyant ;
• un relais ;
• un avertisseur.

Exemple simple : commande d'un moteur

Prenons un moteur commandé par deux boutons :

S1 : Marche
S0 : Arrêt
KM : contacteur du moteur

Lorsque l'opérateur appuie sur Marche, l'API reçoit l'information sur une entrée. Si les conditions de fonctionnement sont satisfaites, le programme active la sortie associée à KM.

Lorsque le bouton Arrêt est actionné, la sortie est désactivée et le moteur s'arrête.

Dans une installation réelle, d'autres conditions de sécurité peuvent être ajoutées avant d'autoriser le fonctionnement.

Cycle automatique et GRAFCET

Lorsqu'une installation doit exécuter plusieurs opérations successives, son fonctionnement peut être décrit par un GRAFCET.

Le GRAFCET utilise principalement :

Étapes : représentent les différentes situations du système.

Transitions : permettent de passer d'une étape à une autre.

Réceptivités : conditions nécessaires au franchissement d'une transition.

Actions : ordres associés aux étapes actives.

Le GRAFCET constitue ainsi un outil pratique pour préparer la programmation d'une séquence automatique.

Fonctionnement général de l'API

Le fonctionnement de l'automate peut être résumé par un cycle répétitif :

Lecture des entrées → Exécution du programme → Mise à jour des sorties → Nouveau cycle

Ce traitement est répété rapidement pendant le fonctionnement de l'automate.