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Automate programmable (PLC, API) MELSEC iQ-FX5 de notre partenaire Mitsubishi

Qu'est-ce qu'un automate programmable industriel ?

Un automate programmable industriel (dit aussi PLC ou API) est un ordinateur spécifique conçu pour l'automatisation et le contrôle industriels. Les automates programmables industriels sont utilisés pour gérer et contrôler divers processus, notamment la fabrication, les lignes d'assemblage et les systèmes de manutention. 

Dans l'environnement d'une station d'épuration, les automates programmables contrôlent divers capteurs tels que les pompes, les vannes et les actionneurs, qui sont les principaux facteurs déterminants du processus. Ils sont conçus pour être robustes, fiables et capables de fonctionner dans des environnements industriels difficiles. Le développement des API remonte à la fin des années 1960, lorsqu'ils ont été introduits pour remplacer les systèmes de contrôle à relais câblés, offrant une plus grande flexibilité et une plus grande facilité de reprogrammation.

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Les composants d'un automate programmable

Un système PLC typique se compose de plusieurs éléments essentiels qui fonctionnent ensemble pour exécuter les tâches de contrôle. Ces composants sont les suivants :

Le processeur (CPU)  Le processeur est le cerveau de l'automate, responsable de l'exécution du programme de contrôle stocké dans sa mémoire. Il traite les données d'entrée, effectue des calculs et génère des signaux de sortie en fonction de la logique définie dans le programme. Dans le cas, par exemple, d'un système de chauffage CVC, l'unité centrale prend en compte des facteurs tels que la température extérieure, la température de la pièce, le jour du mois, le temps nécessaire pour chauffer la pièce, avant d'exécuter la tâche.
Mémoire Les automates programmables disposent d'une mémoire pour stocker le programme de commande, la configuration du système et les données. Il existe différents types de mémoire, comme la mémoire morte (ROM) pour le stockage du système d'exploitation et du micrologiciel, et la mémoire vive (RAM) pour le stockage du programme de commande et des données temporaires.
Modules d'entrée/sortie (E/S) Les modules d'entrée/sortie sont chargés d'assurer l'interface entre l'automate et les dispositifs externes, tels que les capteurs, les actionneurs et d'autres équipements de contrôle. Les modules d'entrée collectent les données des capteurs et les convertissent dans un format que l'automate peut traiter, tandis que les modules de sortie convertissent les signaux de commande de l'automate dans un format qui peut être utilisé pour commander des actionneurs et d'autres dispositifs. Dans un système de chauffage CVC, le port d'entrée convertit les valeurs analogiques reçues des capteurs de température dans un format que l'automate peut comprendre. En fonction du programme stocké dans la mémoire, la sortie ajustera le chauffage.
Alimentation L'alimentation électrique fournit la puissance électrique nécessaire à l'automate et à ses composants. Elle convertit la tension alternative entrante en niveaux de tension continue nécessaires au système.
Interfaces de communication Les automates programmables disposent souvent d'interfaces de communication pour se connecter à d'autres dispositifs, tels que des Interfaces Homme-Machine (IHM), d'autres automates ou des modules d'E/S distants. 
Ces interfaces peuvent utiliser divers protocoles de communication, tels qu'Ethernet, Modbus ou Profibus, pour échanger des données et des informations de contrôle.
Dispositif de programmation Un dispositif de programmation, tel qu'un ordinateur ou un programmateur portatif spécialisé, est utilisé pour créer, modifier et dépanner le programme de commande de l'automate. Le logiciel de programmation est utilisé pour développer la logique de commande, qui est ensuite téléchargée dans la mémoire de l'automate.

Caractéristiques d'un PLC dans un système de chauffage CVC

Exemples de caractéristiques d'un automate programmable dans un système de chauffage CVC, utilisé pour assurer des températures ambiantes optimales dans des bureaux.

Contrôle précis de la température Les PLC peuvent surveiller et contrôler avec précision les niveaux de température dans le système de chauffage. En utilisant des modules d'entrée analogiques, l'automate peut mesurer en continu la température (à l'aide de thermistances) et ajuster les éléments chauffants ou les vannes pour maintenir le point de consigne souhaité. Cela permet une régulation précise et stable de la température, garantissant des niveaux de confort et une efficacité énergétique optimaux.
Programmation temporelle Les automates programmables prennent en charge la programmation temporelle, ce qui permet au système de CVC d'ajuster automatiquement les opération de chauffage et de climatisation en fonction des besoins. Par exemple, le système peut réduire la puissance de chauffage pendant les heures creuses ou les week-ends pour économiser l'énergie, puis l'augmenter avant l'arrivée des occupants pour assurer un environnement confortable. L'API peut ainsi calculer la température de l'environnement afin de déterminer le temps nécessaire pour maintenir les bureaux à la température optimale avant le début des horaires.
Optimisation énergétique Les automates peuvent optimiser la consommation d'énergie dans le système de chauffage CVC. En utilisant des algorithmes et des boucles de rétroaction (PID), l'automate peut ajuster dynamiquement la puissance de chauffage en fonction de la différence entre la température réelle et la température souhaitée. Cette stratégie de contrôle garantit que le système ne consomme que la quantité d'énergie nécessaire pour maintenir le niveau de confort souhaité, ce qui permet de réaliser des économies d'énergie et de réduire les coûts d'exploitation.
Surveillance et contrôle à distance Les PLC sont souvent dotés de capacités d'accès à distance, ce qui permet aux opérateurs ou aux gestionnaires d'installations de surveiller et de contrôler le système de chauffage à distance. Grâce à une connexion réseau sécurisée, le personnel autorisé peut effectuer des réglages, établir des programmes ou diagnostiquer des problèmes depuis n'importe où, ce qui permet de rationaliser la maintenance et de réduire les délais d'intervention dans les situations critiques. Il s'agit souvent de l'intégration de systèmes de contrôle et d'acquisition de données (SCADA), un puissant système logiciel et matériel, comme nous le verrons plus loin dans ce guide.
Détection des pannes et diagnostic Les automates programmables sont équipés de divers outils de diagnostic capables de détecter les défaillances du système de chauffage. Cela permet d'identifier des problèmes tels que des dysfonctionnements de capteurs, des défaillances de vannes ou des relevés de température anormaux. L'automate peut déclencher des alarmes ou des notifications pour alerter le personnel de maintenance, ce qui lui permet de résoudre rapidement les problèmes potentiels et d'éviter les temps d'arrêt.
Intégration aux systèmes d'automatisation des bâtiments Les automates programmables industriels peuvent être intégrés dans des systèmes d'automatisation des bâtiments plus vastes, ce qui permet une coordination transparente avec d'autres sous-systèmes du bâtiment tels que la ventilation, l'éclairage et la sécurité. Cette intégration facilite la gestion globale de l'énergie et garantit une approche holistique de l'optimisation des performances et du confort du bâtiment.

Les protocoles de communication d'un automate programmable

Les protocoles de communication sont essentiels pour que les systèmes API puissent échanger des données et des informations de contrôle avec d'autres dispositifs, tels que des capteurs, des actionneurs, des interfaces homme-machine (IHM) et d'autres API. Ces protocoles de communication définissent les règles et les formats de transmission des données, garantissant ainsi une communication fiable et efficace entre les appareils. Ci-dessous, quelques-uns des protocoles de communication couramment utilisés dans les systèmes d'automates programmables.

Modbus Modbus est un protocole de communication ouvert largement utilisé qui permet aux automates programmables de communiquer avec divers appareils via des connexions série ou Ethernet. Il s'agit d'un protocole simple, facile à mettre en œuvre, qui prend en charge les opérations de lecture et d'écriture pour les signaux numériques et analogiques. Modbus est souvent utilisé dans les applications où un automate doit communiquer avec plusieurs dispositifs, tels que des capteurs, des actionneurs ou d'autres contrôleurs. Voir guide Modbus RTU & Modbus TCP.
Ethernet/IP Ethernet/IP (Industrial Protocol) est un protocole de communication ouvert, basé sur Ethernet, qui étend la suite de protocoles TCP/IP standard pour les applications d'automatisation industrielle. Ethernet/IP prend en charge à la fois la messagerie explicite pour l'échange de données non critiques en termes de temps et la messagerie implicite pour la communication en temps réel et critique en termes de temps. Ethernet/IP est souvent utilisé dans des applications qui nécessitent une communication à grande vitesse et une intégration transparente avec les réseaux d'entreprise.
DeviceNet DeviceNet est un protocole de communication au niveau de l'appareil basé sur la technologie CAN (Controller Area Network). DeviceNet est conçu pour la communication de bas niveau entre les automates et les appareils de terrain, tels que les capteurs, les actionneurs et les commandes de moteur. DeviceNet prend en charge les communications d'égal à égal et maître-esclave, ce qui permet des configurations de réseau souples et un échange de données efficace.
PROFINET Profinet (PROcess FIeld NETwork) est un protocole de communication basé sur Ethernet pour les systèmes d'automatisation industrielle. Il prend en charge la communication en temps réel, l'échange de données déterministe et l'intégration transparente avec les systèmes informatiques. Profinet est souvent utilisé dans des applications qui nécessitent une communication à grande vitesse, des diagnostics avancés et une configuration à distance des appareils. Voir notre guide sur le protocole Profinet.
PROFIBUS Profibus (PROcess FIeld BUS) est un protocole de communication déterministe à grande vitesse conçu pour les systèmes d'automatisation industriels. Profibus prend en charge l'échange de données cycliques et acycliques, ce qui permet une communication en temps réel entre les automates et les appareils de terrain. Profibus est souvent utilisé dans des applications anciennes.

 

Chaque protocole de communication a ses avantages et ses inconvénients, et le choix du protocole dépend des exigences spécifiques de l'application, telles que la vitesse de transmission des données, la topologie du réseau et la compatibilité des appareils. Dans de nombreux cas, une combinaison de protocoles peut être utilisée au sein d'un même système PLC pour répondre aux besoins de communication de différents appareils et processus.

Exemple de logiciel de supervision Plant SCADA AVEVA

Qu'est-ce que SCADA ?

SCADA (Supervisory Control and Data Acquisition) est une combinaison de composants logiciels et matériels qui fonctionnent ensemble pour surveiller et contrôler les processus industriels. Ils sont utilisés pour surveiller et contrôler les processus industriels à grande échelle, tels que la production d'énergie, le traitement de l'eau et la fabrication.

Le SCADA offre un niveau élevé de supervision, d'acquisition de données et d'analyse, ce qui permet aux opérateurs de surveiller l'état de divers dispositifs et processus, de détecter les anomalies et de prendre des décisions en connaissance de cause. Les systèmes SCADA ont évolué au fil des ans, les systèmes modernes intégrant des fonctions avancées telles que l'accès à distance, l'analyse des données et l'intégration avec les systèmes d'entreprise.

voir notre solution logicielle de supervision SCADA Aveva

Les composants de SCADA

Un système SCADA typique se compose de plusieurs éléments clés qui travaillent ensemble pour collecter, traiter et afficher des données provenant de divers dispositifs et processus. Ces composants sont les suivants :

Contrôleurs de terrain SCADA Les automates de télégestion (RTU) et les automates programmables (PLC) sont des dispositifs de terrain qui collectent des données à partir de capteurs et contrôlent les actionneurs dans le processus industriel. Ils communiquent avec le système SCADA pour transmettre des données et recevoir des commandes de contrôle.
Station maître SCADA (ou serveur SCADA) Le poste maître SCADA est le composant central du système SCADA, responsable de l'acquisition, du traitement et du contrôle des données. Il communique avec les RTU ou les PLC pour collecter les données, traite les données pour générer des informations significatives et envoie des commandes de contrôle aux appareils de terrain.
Interface Homme Machine (IHM) l'IHM est l'interface graphique qui permet aux opérateurs d'interagir avec le système SCADA. Ce pupitre opérateur affiche des données en temps réel, des tendances historiques et des alarmes, ce qui permet aux opérateurs de surveiller l'état du processus industriel et de prendre des décisions en connaissance de cause. Les IHM peuvent être des dispositifs autonomes ou des applications logicielles fonctionnant sur des systèmes informatiques ou des dispositifs mobiles.
Les capteurs et les actionneurs Les capteurs sont des dispositifs qui collectent des données en temps réel à partir de l'environnement physique. Ils mesurent des paramètres tels que la température, la pression, le niveau, etc. Les actionneurs, quant à eux, sont des dispositifs chargés de déclencher des actions sur la base d'ordres de commande. Les capteurs fournissent des données d'entrée essentielles au SCADA pour la surveillance, tandis que les actionneurs exécutent des actions de contrôle pour influencer les processus.
Réseau de communication Le réseau de communication relie la station maître SCADA aux appareils de terrain (RTU ou PLC) et à l'IHM. Il peut être basé sur différentes technologies de communication, telles que les réseaux câblés ou sans fil, et utiliser différents protocoles de communication, tels que Modbus, Profibus ou Ethernet/IP. Les protocoles de communication tels que Modbus, DNP3 et OPC facilitent l'échange de données en continu.
Historian (ou stockage de données) Historian est une base de données qui stocke les données historiques collectées par le système SCADA. Historian permet aux opérateurs et aux ingénieurs d'analyser les tendances, d'effectuer des diagnostics et de générer des rapports pour la prise de décision et l'optimisation des processus.
Système de gestion des alarmes et des événements Le système de gestion des alarmes et des événements est responsable de la détection et de la gestion des alarmes et des événements dans le système SCADA. Il surveille les données entrantes à la recherche d'anomalies, génère des alarmes lorsque des conditions prédéfinies sont remplies et enregistre les événements en vue d'une analyse plus approfondie et d'un dépannage.

Les caractéristiques du SCADA

Bien que le SCADA possède de nombreuses caractéristiques, y compris propres à l'industrie ou à l'application, retrouvez ci-dessous les caractéristiques communément supportées par la plupart des systèmes.

 

Acquisition de données

L'acquisition de données du SCADA implique la collecte d'informations en temps réel à partir de capteurs et de dispositifs répartis dans les processus industriels. Cela permet d'assurer un flux continu de données précises, essentiel à la surveillance et au contrôle des opérations.

 

  • Intégration des capteurs : Le SCADA s'interface avec différents capteurs, notamment des capteurs de débit, de niveau, de turbidité, de pH et de pression. Les capteurs sont placés stratégiquement à différents points du processus de traitement pour surveiller des paramètres tels que les débits d'eau, les niveaux des réservoirs, la qualité de l'eau et les variations de pression.
  • Collecte de données en temps réel : Le SCADA garantit que les données des capteurs sont collectées en temps réel. Cette saisie instantanée des données permet une prise de conscience immédiate de tout changement ou anomalie survenant dans les processus surveillés.
  • Validation et précision des données : Les données collectées par le SCADA sont validées pour garantir leur exactitude. Si les valeurs des données s'écartent soudainement des plages prévues, le système SCADA peut déclencher des alertes, informant les opérateurs de problèmes ou d'irrégularités potentiels.

 

Communication des données

Le SCADA établit des liens de communication entre divers dispositifs, tels que les capteurs, les automates programmables et le serveur central. Cette transmission transparente des données permet l'échange en temps voulu d'informations essentielles à la prise de décision.

 

Dans le domaine de l'automatisation industrielle, la communication des données joue un rôle crucial lorsqu'elle est intégrée aux systèmes SCADA (Supervisory Control and Data Acquisition). Cette fonction facilite l'échange transparent de données entre les différents dispositifs, ce qui permet une prise de décision et un contrôle des processus efficaces.

Les protocoles de communication SCADA sont essentiels pour l'échange de données et d'informations de contrôle entre le poste maître SCADA, les dispositifs de terrain (RTU ou PLC) et les IHM. Ces protocoles définissent les règles et les formats de transmission des données, assurant ainsi une communication fiable et efficace au sein du système SCADA. Voici quelques-uns des protocoles de communication couramment utilisés dans les systèmes SCADA :

  • MODBUS : Modbus est un protocole de communication ouvert largement utilisé qui permet aux systèmes SCADA de communiquer avec divers dispositifs via des connexions série ou Ethernet. Il s'agit d'un protocole simple, facile à mettre en œuvre, qui prend en charge les opérations de lecture et d'écriture pour les signaux numériques et analogiques. Modbus est souvent utilisé dans les applications SCADA où le système doit communiquer avec plusieurs dispositifs, tels que des capteurs, des actionneurs ou d'autres contrôleurs.
  • DNP3 (Distributed Network Protocol) : DNP3 est un protocole de communication spécialement conçu pour les systèmes SCADA dans le secteur des services publics d'électricité. Il prend en charge les données horodatées, les rapports non sollicités et l'authentification sécurisée, ce qui le rend adapté aux applications nécessitant une fiabilité et une intégrité des données élevées, telles que la production et la distribution d'énergie.
  • CEI 60870-5-101/104 : La CEI 60870-5-101/104 est un ensemble de normes internationales pour les équipements et systèmes de télécontrôle utilisés dans les systèmes SCADA. Ces normes définissent les protocoles de communication et les modèles de données pour l'échange d'informations entre les centres de contrôle, les unités terminales à distance et d'autres dispositifs dans l'industrie des services publics d'électricité.
  • OPC UA (Open Platform Communications Unified Architecture) : OPC UA est un protocole de communication orienté service, indépendant de la plateforme, qui permet un échange de données sécurisé et fiable entre les systèmes SCADA et divers dispositifs. Il prend en charge des types de données complexes, des fonctions de sécurité avancées et une intégration transparente avec les systèmes d'entreprise, ce qui le rend adapté aux applications modernes d'automatisation industrielle. Voir notre guide OPC-UA.
  • PROFIBUS DP/PA : PROFIBUS DP (périphériques décentralisés) et PROFIBUS PA (automatisation des processus) sont des protocoles de communication développés pour les systèmes d'automatisation industrielle. Ils permettent l'échange de données déterministes à grande vitesse entre les systèmes SCADA et les appareils de terrain, tels que les capteurs, les actionneurs et les entraînements de moteur. PROFIBUS DP/PA est souvent utilisé dans des applications qui nécessitent une synchronisation précise et une communication en temps réel, comme le contrôle des processus ou le contrôle des mouvements.

Le SCADA permet l'accès à distance aux données, ce qui permet au personnel autorisé de surveiller et de contrôler les processus à partir de sites extérieurs. Cette capacité est particulièrement précieuse pour les industries dont les opérations sont réparties.

Les systèmes SCADA garantissent l'intégrité des données pendant la transmission. Les mécanismes de contrôle d'erreur des protocoles de communication détectent et corrigent les erreurs, garantissant ainsi l'exactitude et la fiabilité des données reçues.

 

Présentation des données

Grâce à la présentation des données, le SCADA offre des visualisations des processus en temps réel et des tendances historiques. Cette fonction permet aux opérateurs de disposer d'informations exploitables, ce qui facilite une surveillance efficace et une prise de décision éclairée.

 

Cette fonction transforme les données brutes en visualisations pertinentes qui permettent aux opérateurs et aux décideurs de comprendre la dynamique des processus et de faire des choix éclairés.

  • Visualisations en temps réel : Les systèmes SCADA créent des représentations graphiques en temps réel des paramètres du processus, tels que les tendances de température, les fluctuations de pression et les états des équipements. L'interface utilisateur graphique (GUI) est au cœur de cette présentation efficace des données. Ces visualisations donnent un aperçu immédiat des opérations en cours et simplifient l'interprétation de données complexes, permettant aux opérateurs de comprendre rapidement l'état actuel des processus.
  • Tendance des données historiques : Le SCADA permet de tracer les tendances des données historiques dans le temps. Cela permet aux opérateurs d'identifier des modèles, d'analyser les variations et d'optimiser les processus sur la base des performances historiques.
  • Alarmes et notifications : Le SCADA génère des alarmes et des notifications lorsque des seuils critiques sont dépassés.Les opérateurs reçoivent des alertes immédiates sur leurs interfaces, ce qui leur permet de réagir rapidement en cas d'anomalie ou d'urgence.
  • Tableaux de bord personnalisables : Les systèmes SCADA offrent des tableaux de bord personnalisables, permettant aux opérateurs d'adapter leurs vues en fonction des paramètres les plus pertinents pour leurs responsabilités.

 

Contrôle principal

La fonction de contrôle principal du SCADA permet le fonctionnement à distance, l'automatisation et l'application de la sécurité. Elle garantit une gestion efficace des processus en permettant aux opérateurs de contrôler les équipements à distance, d'automatiser les tâches et de mettre en œuvre des mesures de sécurité.

 

Cette fonction essentielle permet aux opérateurs et aux ingénieurs de superviser, d'automatiser et d'optimiser des processus complexes pour une efficacité et une sécurité accrues.

  • Fonctionnement à distance : Les systèmes SCADA permettent de contrôler à distance les équipements et les processus. Les opérateurs peuvent démarrer, arrêter ou ajuster les paramètres des machines et des appareils à partir d'un emplacement central.
  • Logique automatisée : La fonction de contrôle principal du SCADA exécute une logique prédéfinie pour automatiser des séquences d'opérations. Par exemple, il peut coordonner le démarrage et l'arrêt de plusieurs machines dans un ordre spécifique pour une efficacité optimale.
  • Verrouillages de sécurité : Le SCADA applique des mesures de sécurité en mettant en œuvre des verrouillages. Ceux-ci empêchent les actions simultanées susceptibles d'entraîner des risques, par exemple en s'assurant qu'une vanne est fermée avant d'activer une pompe.
  • Optimisation des processus : Les systèmes SCADA permettent aux opérateurs d'ajuster les paramètres en temps réel sur la base des données reçues. Par exemple, ils peuvent affiner les réglages de température et de pression afin d'optimiser la consommation d'énergie et la qualité du produit.
Automate programmable vs système SCADA

Les différences entre PLC et SCADA

Bien que les automates programmables industriels et systèmes SCADA jouent tous deux un rôle crucial dans l'automatisation industrielle, ils ont des objectifs différents et des caractéristiques distinctes.

Comprendre les principales différences entre les automates programmables et SCADA peut vous aider à sélectionner la technologie appropriée pour des applications et des exigences spécifiques.

Fonctionnalité et portée

 

Automate programmable

Les automates programmables (dit aussi API ou PLC) sont conçus pour exécuter des tâches de contrôle en temps réel, en prenant des décisions basées sur des données d'entrée provenant de capteurs et en envoyant des signaux de contrôle à des actionneurs. Ils se concentrent principalement sur le contrôle de dispositifs individuels ou de processus à petite échelle, tels que la commande de moteurs, les systèmes de convoyage ou les chaînes d'assemblage simples. Les automates programmables industriels sont réputés pour leur robustesse, leur fiabilité et leur capacité à fonctionner dans des environnements industriels difficiles.

 

SCADA

Les systèmes SCADA (système de contrôle et d'acquisition de données), quant à eux, offrent un niveau plus élevé de supervision, d'acquisition de données et d'analyse pour les processus industriels à grande échelle. Ils sont chargés de surveiller l'état des différents dispositifs et processus, de détecter les anomalies et de prendre des décisions éclairées sur la base des données collectées. Les systèmes SCADA intègrent souvent des fonctions avancées, telles que l'accès à distance, l'analyse des données et l'intégration avec les systèmes d'entreprise, afin de fournir une vue d'ensemble du processus industriel et de permettre un contrôle et une optimisation efficaces.


Architecture du système

L'architecture des systèmes PLC et SCADA diffère considérablement, reflétant leurs rôles et fonctionnalités distincts dans l'automatisation industrielle.

 

Automate programmable

Les automates programmables ont généralement une architecture modulaire, composée d'une unité centrale de traitement (UC), d'une mémoire, de modules d'entrée/sortie (E/S) et d'interfaces de communication. L'unité centrale exécute le programme de commande stocké dans la mémoire, en traitant les données d'entrée provenant des capteurs et en générant des signaux de sortie pour les actionneurs. Les modules d'E/S assurent l'interface avec les dispositifs externes, convertissant les signaux entre l'automate et les dispositifs. Les interfaces de communication permettent à l'automate d'échanger des données et des informations de contrôle avec d'autres dispositifs, tels que des IHM ou d'autres automates. Les automates sont souvent conçus pour des tâches de contrôle spécifiques et peuvent être facilement reprogrammés ou reconfigurés pour s'adapter à des exigences changeantes. 

 

SCADA

Les systèmes SCADA ont une architecture distribuée plus complexe, composée de plusieurs éléments, tels que les unités terminales distantes (RTU) ou les PLC, le poste principal SCADA, l'interface homme-machine (HMI), le réseau de communication, l'historian et le système de gestion des alarmes et des événements. Les RTU ou les PLC collectent des données à partir de capteurs et d'actionneurs de contrôle sur le terrain, tandis que la station maître SCADA acquiert, traite et analyse les données, envoyant des commandes de contrôle aux dispositifs sur le terrain lorsque cela est nécessaire. L'IHM fournit une interface graphique permettant aux opérateurs de surveiller et de contrôler le processus, et l'historian stocke les données historiques à des fins d'analyse et d'établissement de rapports. Le réseau de communication relie tous les composants, facilitant l'échange de données et contrôlant le flux d'informations.

 

Gestion et traitement des données

Les capacités de gestion et de traitement des données diffèrent entre les systèmes PLC et SCADA, reflétant leurs rôles distincts dans l'automatisation industrielle.

 

Automate programmable

Les automates programmables sont conçus pour des tâches de contrôle en temps réel, traitant les données d'entrée provenant de capteurs et générant des signaux de sortie pour les actionneurs sur la base de la logique de contrôle définie dans le programme. Les automates ont généralement des capacités limitées de stockage et de traitement des données, se concentrant sur l'exécution efficace et fiable du programme de contrôle. La gestion des données dans les API se limite souvent au stockage et au traitement des données nécessaires à la tâche de contrôle, telles que les points de consigne, les variables de processus et les paramètres de contrôle.

 

SCADA

Les systèmes SCADA, quant à eux, sont chargés d'acquérir, de traiter et d'analyser de grandes quantités de données provenant de divers dispositifs et processus. Les systèmes SCADA ont des capacités de gestion et de traitement des données plus avancées, y compris l'acquisition de données à partir de sources multiples, le traitement et l'analyse des données, et le stockage des données dans des historians. Les systèmes SCADA peuvent traiter des types de données complexes, tels que des données horodatées, des données d'alarme et d'événement, et des tendances historiques, fournissant aux opérateurs et aux ingénieurs une vue d'ensemble du processus industriel et permettant une prise de décision éclairée et l'optimisation du processus.

Les applications des systèmes PLC & SCADA

Les systèmes SCADA et PLC sont largement utilisés dans diverses industries et applications pour contrôler, surveiller et optimiser les processus industriels. Leur intégration permet une gestion plus efficace de ces processus, en fournissant une vue d'ensemble du processus industriel et en permettant une prise de décision éclairée et l'optimisation du processus.

 

L'industrie manufacturière

Dans l'industrie manufacturière, les systèmes SCADA et automates programmables industriels jouent un rôle crucial dans le contrôle et la surveillance de divers processus, tels que les lignes d'assemblage, la manutention et l'emballage. Les automates programmables sont utilisés pour contrôler des appareils individuels ou des processus à petite échelle, en exécutant des tâches de contrôle en temps réel basées sur la logique de contrôle définie dans le programme. 

Les systèmes SCADA offrent un niveau plus élevé de supervision, d'acquisition de données et d'analyse, permettant aux opérateurs de surveiller l'état des appareils et des processus, de détecter les anomalies et de prendre des décisions éclairées sur la base des données collectées.

L'intégration des systèmes PLC et SCADA dans les applications de fabrication permet une meilleure coordination entre les différents dispositifs et processus, améliorant ainsi l'efficacité opérationnelle globale et permettant une meilleure utilisation des ressources.

Voici quelques exemples spécifiques d'applications API et SCADA dans l'industrie manufacturière :

  • Chaînes d'assemblage automatisées : Les automates programmables contrôlent le fonctionnement des machines et des dispositifs individuels de la chaîne de montage, tels que les robots, les convoyeurs et les systèmes de prise et de dépose. Les systèmes SCADA surveillent les performances globales de la chaîne de montage, en fournissant des données en temps réel et des tendances historiques afin d'optimiser l'efficacité de la production et de réduire les temps d'arrêt.
  • Manutention et stockage : Les automates programmables contrôlent les équipements de manutention, tels que les véhicules à guidage automatique (AGV), les grues et les ascenseurs, afin d'assurer le déplacement et le stockage efficaces des matériaux dans l'installation de fabrication. Les systèmes SCADA offrent une vue d'ensemble des opérations de manutention, ce qui permet aux opérateurs de surveiller et d'optimiser le flux et le stockage des matériaux.
  • Contrôle de la qualité et inspection : Les automates programmables contrôlent les équipements d'inspection et d'essai automatisés, tels que les systèmes de vision, les testeurs d'étanchéité et les machines à mesurer tridimensionnelles, afin de garantir la qualité des produits et leur conformité aux spécifications. Les systèmes SCADA collectent et analysent les données d'inspection, ce qui permet d'identifier les tendances, d'améliorer le contrôle des processus et de réduire le risque de défauts.

En exploitant les capacités des systèmes PLC et SCADA, les fabricants peuvent améliorer l'efficacité, la productivité et la qualité de leurs opérations, ce qui renforce leur compétitivité sur le marché mondial.

 

Énergie et services publics

Dans le secteur de l'énergie et des services publics, les systèmes API et SCADA sont essentiels pour gérer et optimiser la production, la distribution et la consommation d'énergie. Leur intégration permet un contrôle et une surveillance efficaces de divers processus, tels que la production, la transmission et la distribution d'énergie, ainsi que le traitement et la distribution de l'eau.

  • Production d'énergie : Les automates programmables sont utilisés pour contrôler des dispositifs et des processus individuels dans les installations de production d'énergie, telles que les turbines, les générateurs et les chaudières. Ils exécutent des tâches de contrôle en temps réel basées sur la logique de contrôle définie dans le programme, assurant un fonctionnement efficace et fiable de l'équipement de production d'énergie. Les systèmes SCADA offrent un niveau supérieur de supervision, d'acquisition de données et d'analyse, permettant aux opérateurs de surveiller les performances de l'installation de production d'énergie, de détecter les anomalies et de prendre des décisions éclairées sur la base des données collectées.
  • Transport et distribution d'électricité : Dans les réseaux de transport et de distribution d'électricité, les automates programmables contrôlent des dispositifs tels que les transformateurs, les disjoncteurs et les appareillages de commutation, assurant ainsi une distribution efficace et fiable de l'électricité aux consommateurs.Les systèmes SCADA surveillent l'état du réseau de transmission et de distribution, en fournissant des données en temps réel sur le flux d'énergie, les niveaux de tension et l'état des équipements. Ces informations permettent aux opérateurs d'optimiser les performances du réseau, de réduire les pertes et de maintenir la qualité de l'électricité.
  • Traitement et distribution de l'eau : Dans les systèmes de traitement et de distribution de l'eau, les automates programmables contrôlent divers processus, tels que le pompage, la filtration et la désinfection, assurant ainsi un fonctionnement efficace et fiable de l'installation de traitement de l'eau. Les systèmes SCADA offrent un niveau supérieur de supervision, d'acquisition de données et d'analyse, permettant aux opérateurs de surveiller les performances du système de traitement et de distribution de l'eau, de détecter les anomalies et de prendre des décisions éclairées sur la base des données collectées.

L'intégration des systèmes PLC et SCADA dans les applications énergétiques et de services publics permet aux opérateurs d'améliorer l'efficacité, la fiabilité et la sécurité de leurs opérations et, en fin de compte, la qualité du service fourni aux consommateurs. L'intégration facilite également le partage des données et la communication entre les différents dispositifs et processus, ce qui permet une intégration transparente avec d'autres systèmes, tels que les systèmes de gestion de la réponse à la demande (DRMS) ou l'infrastructure de comptage avancée (AMI).

 

Gestion de l'eau et des eaux usées

Dans le domaine de la gestion de l'eau et des eaux usées, les systèmes PLC et SCADA jouent un rôle essentiel dans la surveillance et le contrôle de divers processus, tels que le traitement, le pompage et la distribution de l'eau. L'intégration des systèmes PLC et SCADA permet un contrôle et une surveillance efficaces de ces processus, garantissant ainsi un fonctionnement fiable et sûr des installations de traitement de l'eau et des eaux usées.

  • Traitement de l'eau : Les automates programmables contrôlent des dispositifs et des processus individuels dans les installations de traitement de l'eau, tels que les pompes, les filtres et les systèmes de dosage de produits chimiques. Ils exécutent des tâches de contrôle en temps réel basées sur la logique de contrôle définie dans le programme, assurant ainsi un fonctionnement efficace et fiable de l'équipement de traitement de l'eau. Les systèmes SCADA offrent un niveau supérieur de supervision, d'acquisition de données et d'analyse, permettant aux opérateurs de surveiller les performances de l'installation de traitement de l'eau, de détecter les anomalies et de prendre des décisions éclairées sur la base des données collectées.
  • Traitement des eaux usées : Dans les installations de traitement des eaux usées, les automates programmables contrôlent divers processus, tels que l'aération, la sédimentation et la désinfection, assurant ainsi un fonctionnement efficace et fiable de l'équipement de traitement des eaux usées. Les systèmes SCADA offrent un niveau supérieur de supervision, d'acquisition de données et d'analyse, permettant aux opérateurs de surveiller les performances de l'installation de traitement des eaux usées, de détecter les anomalies et de prendre des décisions éclairées sur la base des données collectées.
  • Pompage et distribution : Les automates programmables contrôlent les stations de pompage et les réseaux de distribution dans les systèmes d'approvisionnement en eau et de traitement des eaux usées, assurant un fonctionnement efficace et fiable des pompes, des vannes et des autres équipements. Les systèmes SCADA surveillent l'état du réseau de pompage et de distribution, en fournissant des données en temps réel sur les débits, les niveaux de pression et l'état des équipements. Ces informations permettent aux opérateurs d'optimiser les performances du réseau, de réduire la consommation d'énergie et de maintenir la qualité de l'eau.

En intégrant les systèmes PLC et SCADA dans les applications de gestion de l'eau et des eaux usées, les opérateurs peuvent améliorer l'efficacité, la fiabilité et la sécurité de leurs opérations, ce qui garantit en fin de compte la fourniture d'une eau propre et un traitement efficace des eaux usées pour les communautés.L'intégration facilite également le partage des données et la communication entre les différents dispositifs et processus, ce qui permet une intégration transparente avec d'autres systèmes, tels que les systèmes d'information géographique (SIG) ou les systèmes de gestion des actifs.

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