Successfully Added

The product is added to your quote.

Que signifie API et comment révolutionne-t-il l'automatisation industrielle ?

par Bryan Hellman
What Does PLC Stand For and How Does It Revolutionize Industrial Automation

Que signifie API ?

Dans l'automatisation industrielle, l'API signifie Automate Programmable Industriel. Un API est un ordinateur spécialisé conçu pour automatiser divers processus électromécaniques industriels. Avant l'avènement des API, l'automatisation reposait fortement sur des systèmes de contrôle à relais complexes et câblés, qui nécessitaient un câblage étendu et de grands tableaux de commande, impliquant souvent des milliers de relais sans aucune flexibilité pour les changements de logique ou de configuration.

Pour relever ces défis, Dick Morley a inventé le premier API en 1968. En 1973, la société Modicon a développé les premiers API commerciaux, remplaçant les circuits de relais complexes utilisés dans les usines de fabrication automobile telles que Landis Auto Ltd et General Motors.

Les API ont révolutionné les systèmes de contrôle industriel en réduisant considérablement l'espace physique requis et en simplifiant la complexité des systèmes de contrôle. Les premiers API, bien que révolutionnaires, étaient grands, délicats et nécessitaient une manipulation prudente pour les protéger des facteurs environnementaux tels que les vibrations, le bruit et la chaleur. Au fil du temps, à mesure que la technologie progressait, les API sont devenus plus puissants et plus résistants, capables de fonctionner de manière fiable dans des environnements industriels difficiles. Les API d'aujourd'hui offrent un large éventail de fonctions de contrôle, y compris les calculs, la temporisation, les comparaisons, le comptage et le traitement des signaux discrets et analogiques, tout en étant équipés de systèmes d'exploitation stables et de sources d'alimentation de secours pour assurer un contrôle de processus ininterrompu.

Composants matériels de base d'un API

Un système de contrôle API typique se compose de cinq composants principaux. Voici une description :

  1. Processeur : Le cerveau de l'API, abritant la mémoire et effectuant tous les calculs de données. Il comprend :

    • Unité arithmétique et logique (UAL)
    • Mémoire programme
    • Mémoire image de processus
    • Temporisateurs et compteurs internes

  2. Mémoire : Composée de :

    • ROM : Stocke les données fixes et le système d'exploitation.
    • RAM : Stocke les données dynamiques, telles que les valeurs de temporisation, les compteurs et les informations provenant des périphériques connectés.

  3. Modules d'entrée/sortie : Ceux-ci connectent le processeur aux périphériques de terrain externes.

    • Modules d'entrée : Transmettent les données des capteurs, interrupteurs et autres périphériques au CPU.
    • Modules de sortie : Envoient les signaux de commande du CPU à des périphériques tels que les moteurs, les relais et les vannes.

  4. Alimentation électrique : Convertit la tension secteur AC en tension continue DC requise pour alimenter les composants de l'API, généralement 24V DC. Elle est cruciale pour protéger l'API mais n'alimente pas les périphériques de terrain.

  5. Dispositif de programmation : Des outils tels que des ordinateurs portables ou des appareils portables sont utilisés pour créer et télécharger des programmes API à l'aide de logiciels spécialisés.

Comment programmer un API ?

La programmation d'un API implique la création d'un ensemble d'instructions qui sont téléchargées dans la mémoire de l'API. Il existe deux grandes catégories de langages de programmation API : les langages graphiques et les langages textuels.

Langages graphiques :

  1. Diagrammes à contacts (LD) : Imite la disposition des circuits à base de relais.
  2. Diagramme fonctionnel (FBD) : Utilise des blocs pour représenter les fonctions, connectés par des lignes pour former la logique.
  3. Grafcet (SFC) : Similaire aux organigrammes, composé d'étapes, de transitions et d'actions.

Langages textuels :

  1. Liste d'instructions (IL) : Un langage de bas niveau, de type assembleur, avec des instructions écrites en séquence.
  2. Texte structuré (ST) : Un langage de haut niveau ressemblant à la programmation C, utilisant des instructions comme IF, FOR, WHILE et ELSE.

Cycle de fonctionnement de l'API

Les API fonctionnent selon un processus cyclique connu sous le nom de cycle de balayage du programme, qui comprend quatre étapes :

  1. Vérifications internes : Le processeur effectue des diagnostics et vérifie les défauts.
  2. Surveillance des entrées : L'API lit l'état de tous les périphériques d'entrée connectés.
  3. Exécution de la logique : Le processeur exécute la logique du programme en fonction des données d'entrée.
  4. Contrôle des sorties : Le CPU met à jour l'état des périphériques de sortie conformément à la logique traitée.

Que peut faire un API ?

Les API sont incroyablement polyvalents et peuvent gérer des opérations de contrôle complexes et simultanées. Voici quelques fonctions clés :

  • Contrôle de chaîne de montage : Les API gèrent plusieurs chaînes de montage et coordonnent les robots pour un emballage et une palettisation précis.
  • Intégration SCADA et IHM : Les API servent d'interfaces entre les systèmes SCADA/IHM et les périphériques d'usine, permettant la visualisation et le contrôle des données.
  • Dépannage et flexibilité : Les API simplifient le dépannage grâce à des diagnostics clairs et permettent des modifications rapides de la logique de contrôle.

Applications des API

Alors que l'automatisation industrielle s'étend, les API jouent un rôle crucial dans diverses applications :

  1. Automatisation et contrôle de processus : Les API automatisent les processus en envoyant des signaux de contrôle aux périphériques de sortie en fonction des données d'entrée. Par exemple, un API peut recevoir un signal d'un capteur de pression, puis ordonner à une vanne de s'ouvrir, réduisant ainsi la pression.

  2. Collecte de données, surveillance de machines et SCADA : Les API collectent des données des machines et se connectent à des systèmes comme SCADA pour l'analyse et la visualisation, ce qui facilite la prise de décision et l'amélioration de l'efficacité.

  3. Apprentissage automatique industriel et IIoT : Les API font partie intégrante des technologies émergentes comme l'IIoT et l'apprentissage automatique, collectant des données en temps réel pour permettre la maintenance prédictive et améliorer la qualité des produits.

Types d'API

Trois types principaux d'API sont utilisés dans l'automatisation industrielle :

  1. API intégrés : Compacts, avec une architecture fixe, adaptés aux applications simples et à petite échelle.

  2. API modulaires : Flexibles et personnalisables, idéaux pour les applications de moyenne à grande échelle nécessitant de nombreux points d'E/S.

  3. API distribués : Systèmes haut de gamme avec une architecture modulaire qui peuvent être interconnectés sur différents sites, adaptés aux applications à grande échelle.

Conclusion

En résumé, un Automate Programmable Industriel (API) est un ordinateur robuste et spécialisé conçu pour surveiller et contrôler des processus industriels complexes. En collectant des données d'entrée et en les traitant pour activer les sorties nécessaires, les API sont devenus indispensables dans l'automatisation industrielle moderne. Ils sont flexibles, évolutifs et fiables, dépassant les capacités des systèmes de contrôle à relais câblés du passé. À mesure que les technologies comme l'IIoT et l'apprentissage automatique continuent d'évoluer, les API resteront à l'avant-garde de l'automatisation industrielle, assurant un contrôle de processus efficace et efficient.

Retour à Blog d'Industrial Automation Co.