L'histoire des composants des contrôleurs programmables

Les contrôleurs logiques programmables sont le cœur de tout système d'asservissement. Et si vous avez passé du temps dans le monde de la fabrication, vous savez que les servomoteurs sont au cœur de la plupart des processus industriels à grande échelle.

Cependant, cela n'a pas toujours été le cas. Les premiers équipements de fabrication n'étaient pas conçus pour créer des produits à une si grande échelle. Mais à mesure que la demande augmentait pour les usines, elles avaient besoin d'équipements capables de produire de plus grandes quantités de biens sans tomber en panne. Il n'y avait qu'une seule solution : l'automatisation. Notre quête pour atteindre cette automatisation se retrouve dans l'histoire des composants de contrôleurs programmables.

Défis avant les contrôleurs logiques programmables

Il existait une forme d'automatisation avant les composants de contrôleurs programmables. Jusqu'à la fin des années 1960, les machines des usines fonctionnaient avec un système d'interrupteurs appelés relais. Chaque relais, contrôlé par un courant électromagnétique, actionnait des moteurs individuels au sein du système d'exploitation d'une usine.

Bien que ce système fût fonctionnel, il rencontrait un certain nombre de problèmes pratiques dans les opérations à plus grande échelle.

Complexité

L'idée d'un seul interrupteur actionnant un seul moteur peut sembler simple à première vue. Cependant, elle peut rapidement devenir complexe, étant donné le nombre de moteurs individuels et d'autres dispositifs qui auraient eu besoin de leur propre relais dans une usine. Un seul système pouvait comporter une centaine de relais différents, et la défaillance d'un seul d'entre eux pouvait rendre tout le système inutilisable.

De plus, si un système tombait en panne, il n'y avait aucun moyen simple de savoir quel relais était défectueux. Le dépannage était un processus fastidieux qui impliquait de passer en revue chaque interrupteur individuel pour identifier un problème. La programmation du système était tout aussi fastidieuse, et toute petite modification du système devait être effectuée par un ingénieur qualifié.

Durabilité

Outre les systèmes à relais, il existait d'autres systèmes plus anciens qui utilisaient également des fonctions informatiques de base. Cependant, le problème était qu'ils étaient trop délicats, surtout pour les environnements industriels. Une trop forte exposition à la saleté, à la poussière et à l'huile – les types de matériaux courants dans une usine – pouvait rendre l'ordinateur inutilisable. Cela les rendait incroyablement peu pratiques pour la fabrication.

La naissance des PLC

Face à toutes ces difficultés, il était clair que les fabricants devaient trouver une solution s'ils voulaient continuer à se développer. C'est pourquoi la division Hydra-matic de General Motors a commandé à plusieurs entreprises la création d'un dispositif pour résoudre le problème. L'objectif était que cet appareil exécute les mêmes tâches tout en étant plus facile à reprogrammer et suffisamment robuste pour résister aux environnements industriels difficiles.

Heureusement, plusieurs avancées technologiques étaient présentes à l'époque, ce qui a permis au PLC de voir le jour. Parmi elles, les cartes de circuits imprimés, les ordinateurs analogiques, les terminaux à écran vidéo et les premières technologies de commande numérique.

Dick Morely et le Modicon

Parmi toutes ces entreprises, l'une des plus performantes fut l'équipe de Bedford Associates, dirigée par le technicien en chef Dick Morely. L'équipe de Morely a mis l'accent sur la simplicité dans sa conception, créant un système qui reflétait les relais sans la complexité. À cette fin, son Modicon 084 – ainsi nommé parce qu'il s'agissait du 84^e projet de Bedford Associates – utilisait un système de programmation en échelle.

À partir de là, Bedford Associates a créé une société distincte dédiée à la fabrication et à la vente de dispositifs PLC, appelée Modicon d'après l'équipement. Les premières années de production ne se sont pas particulièrement bien passées. Mais alors que l'équipe continuait d'améliorer sa conception, elle a finalement développé le Modicon 184. Avec plus de « gadgets et d'options », comme le disait Morely, cette conception a décollé, valant à Morely le surnom de « Père du PLC ».

Odo Josef Struger et le PLC

Bien que Bedford Associates ait sans doute remporté la course en décrochant le contrat de General Motors, elle n'a techniquement pas été la première à créer une machine portant le nom de contrôleur de moteur programmable. Ce nom est venu d'une autre entreprise que General Motors avait approchée pour créer une nouvelle solution au problème des relais – Allen Bradley, basée à Milwaukee.

L'équipe d'Allen-Bradley, dirigée par l'ingénieur américano-autrichien Odo Josef Struger, était bien familiarisée avec les systèmes à relais. À ce titre, ils ont pu créer deux systèmes différents pour General Motors relativement rapidement. Cependant, les deux ont été jugés trop complexes ou trop lents pour répondre à la demande des clients.

Ce n'est qu'après l'avènement du Modicon qu'ils ont créé le Bulletin 1774 PLC, le premier appareil à porter le nom de « contrôleur logique programmable ». Pour cette raison, Struger est aussi souvent appelé « le Père du PLC ». Finalement, la société Allen-Bradley a fusionné avec une entreprise appelée Rockwell Automation, mais ils ont continué à apporter des contributions clés à la course aux PLC.

Les difficultés de croissance des PLC

Même si le PLC était un système fonctionnel, cela ne signifiait pas qu'il était parfait. De nombreuses entreprises hésitaient encore à adopter ce nouveau système. Après tout, les ordinateurs de l'époque étaient encore des pièces matérielles sensibles, sujettes aux dysfonctionnements si les conditions de la pièce n'étaient pas parfaites. D'autres ingénieurs et programmeurs informatiques, tels que Scott Zifferer et Neil Taylor, ont travaillé à améliorer la configuration physique et les performances de programmation des PLC.

Cependant, à mesure que la technologie informatique devenait plus robuste et plus sophistiquée, le PLC est devenu une norme industrielle et a continué à croître en fonctionnalité. Finalement, les fabricants ont pu créer des systèmes capables de fonctionner avec d'autres types de langages de programmation, tels que les diagrammes de blocs fonctionnels ou les graphiques de fonctions séquentielles.

De plus, la technologie PLC a commencé à fusionner avec d'autres types de technologies de fabrication, telles que les systèmes de contrôle distribués. Alors que les PLC étaient conçus pour automatiser un seul équipement, les DCS étaient conçus pour automatiser une usine ou un système de fabrication entier. Grâce à ce type de connectivité, les systèmes PLC ont pu révolutionner les processus d'entreprises entières.

Les contrôleurs logiques programmables aujourd'hui

L'histoire du contrôleur logique programmable nous a menés à un monde moderne où l'on trouve ces systèmes dans les usines de fabrication du monde entier. Au-delà de cela, la technologie utilisant des PLC s'est également intégrée dans d'autres aspects de notre vie quotidienne. Par exemple, on peut trouver ces systèmes en fonctionnement dans :

• Feux de circulation tricolores
• Portes automatiques
• Ascenseurs
• Convoyeurs
• Systèmes d'éoliennes
• Systèmes de niveau de réservoir d'eau
• Montagnes russes

Quelle que soit l'application pour laquelle vous utilisez des contrôleurs logiques programmables, Industrial Automation dispose des pièces de rechange PLC dont vous avez besoin pour maintenir vos systèmes d'asservissement fonctionnels.