Un automate programmable industriel (API) est un ordinateur utilisé dans l'automatisation industrielle et d'autres processus électromécaniques. Un API est doté d'un microprocesseur et contrôle des périphériques au moyen de programmes personnalisés par l'utilisateur. Il reçoit les signaux de périphériques d'entrée et prend des décisions basées sur des programmes personnalisés pour contrôler les périphériques de sortie.

Les périphériques d'E/S sont connectés aux sections d'entrée et de sortie de l'API. Le programme utilisateur détermine le fonctionnement des périphériques de sortie en fonction de l'état des périphériques d'entrée. Le programme utilisateur et l'état des périphériques d'E/S sont stockés dans la mémoire interne de l'API.

Les entrées peuvent inclure un commutateur à bouton-poussoir, des capteurs photoélectriques, des capteurs de proximité et des relais d'entrée, des codeurs rotatifs, des microcapteurs de lumière, des capteurs de déplacement et des thermocouples. Les sorties peuvent inclure des indicateurs, des affichages à sept segments, des relais, des servomoteurs, des moteurs à impulsion et des onduleurs.

Les composants de base d'un API sont les entrées, les sorties, le composant de logique (processeur) et les connexions réseau.  Les cartes d'entrée et les connexions réseau fournissent des informations d'état à l'API. Le processeur prend des décisions en fonction de la logique préprogrammée, puis modifie les états des sorties ou envoie des informations via les réseaux. Les connexions réseau peuvent être utilisées pour lire et écrire sur des dispositifs ou partager des informations sur différents systèmes d'usine, des interfaces humain-machine (IHM), des systèmes SCADA ou des bases de données.

Les automates programmables (API), les contrôleurs d'automatisation programmables (PAC) et les contrôleurs d'automatisation de machine (MAC) sont des ordinateurs industriels qui fonctionnent comme le cerveau d'une opération de fabrication automatisée. Ces dispositifs contrôlent l'équipement d'automatisation de la même manière, mais présentent quelques différences clés :

Automates programmables (API)

Dans les années 1960, les automates programmables ont commencé à remplacer les panneaux de relais traditionnels dans l'industrie automobile.  Les API ont évolué en même temps que le microprocesseur pour passer à l'époque moderne.  Le terme « API » peut être utilisé de manière plus générale pour désigner tout type de contrôleur industriel.  Lorsque l'on veut distinguer les API, les PAC et les MAC, un API fait référence au dispositif qui compte le moins de fonctionnalités parmi les trois types.  Les API sont utiles pour les applications de logique simple.

Contrôleurs d'automatisation programmables (PAC)

Les contrôleurs d'automatisation programmables (PAC) sont conçus comme des contrôleurs généraux qui peuvent être utilisés dans des applications sans mouvement, telles que le contrôle de processus. Le problème d'un PAC dans le contrôle des mouvements est dû à l'expansion des axes, qui est plus exigeante pour son système d'exploitation, ce qui entraîne un rendement insuffisant du système.

Contrôleurs d'automatisation de machine (MAC)

Les contrôleurs d'automatisation de machine (MAC) sont le plus récent type de contrôleurs sur le marché.  Omron a présenté les MAC comme une extension de la technologie de contrôleur industriel, en les concevant avec un accent sur le contrôle du mouvement et en intégrant d'autres fonctions telles que le séquençage, la mise en réseau, la vision, la sécurité, les données et la robotique. Au cœur de l'architecture MAC se trouve un planificateur en temps réel qui met à jour les mouvements, le réseau et les applications en même temps. Le résultat est une synchronisation améliorée et plus précise de plusieurs systèmes, allant du mouvement, de la vision et de la sécurité jusqu'au partage et au contrôle des données au niveau de l'entreprise.

Tant le langage schéma à contacts que le texte structuré sont des langages pris en charge par la norme CEI 61131-3 pour les contrôleurs programmables.

Le langage schéma à contacts est le langage de programmation traditionnel des automates programmables (API). Il s'agit d'une représentation graphique des entrées physiques et des circuits de sortie. Ce langage a évolué au fil du temps afin d'inclure des blocs de fonction pour les applications avancées.

Le texte structuré est un langage de programmation structuré par blocs de haut niveau qui ressemble fortement à Pascal.  Il s'agit d'un langage texte qui utilise des instructions et sous-programmes prédéfinis pour lire les entrées, exécuter la logique et écrire sur les sorties.

L'acronyme IHM signifie « interface humain-machine ».  C'est un moyen pour les opérateurs de pouvoir mieux observer le processus et l'état de la machine, apporter des modifications ou fournir des informations.  Une IHM est connectée à un contrôleur via un réseau.  Les données sont transmises par le contrôleur et affichées de manière graphique sur l'écran de l'IHM.  Les opérateurs peuvent apporter des modifications aux paramètres, afficher l'état de la machine et voir les diagnostics de panne à partir d'une IHM.