Qu’est-ce que l’automatisation industrielle ? En termes simples, l'automatisation industrielle fait principalement référence au processus d'introduction de divers équipements mécaniques à toutes les étapes de la production pour libérer le travail traditionnel. Plus important encore, il permet une réalisation plus rapide et plus efficace des tâches de production, c'est pourquoi l'ensemble du processus est appelé développement de l'automatisation industrielle. Actuellement, dans des secteurs tels que le pétrole, la chimie, la construction automobile et la défense, les améliorations de l’efficacité de la production sont indissociables des progrès de l’automatisation des technologies de contrôle. Aujourd’hui, nous explorons l’état actuel et les tendances futures du contrôle de l’automatisation industrielle.
État actuel du contrôle de l’automatisation industrielle
L'automatisation industrielle comprend trois composants : les systèmes d'automatisation industrielle, le matériel et les logiciels. Il s'agit d'une technologie complète qui utilise l'instrumentation, la théorie du contrôle et la technologie informatique pour exécuter des opérations prédéterminées conformément aux exigences de la production industrielle, atteignant ainsi des objectifs tels qu'une production accrue, une consommation réduite et une qualité améliorée.
Tirant parti des progrès de l'électronique et des communications, le contrôle de l'automatisation industrielle contemporaine repose principalement sur des systèmes basés sur des micro-ordinateurs. Les architectures de contrôle typiques actuelles comportent une structure à trois -niveaux comprenant des ordinateurs hôtes, des contrôleurs industriels et des actionneurs de terrain. Les systèmes de contrôle d'automatisation utilisent principalement des automates programmables (PLC), des systèmes de contrôle distribués (DCS), des PC industriels et des ordinateurs embarqués-y compris des régulateurs et contrôleurs PID-aux côtés des produits OEM.
Premièrement, la technologie des automates programmables (PLC) représente une nouvelle génération de dispositifs de contrôle industriels basés sur la technologie informatique. Il s'agit d'un système électronique numérique spécialement conçu pour les environnements industriels pour effectuer des opérations arithmétiques, un contrôle séquentiel, un comptage, une synchronisation et des opérations logiques. Les automates gèrent efficacement l'ensemble du processus de fabrication des produits et des machines, maintenant ainsi leur domination à long terme sur le marché du contrôle de l'automatisation industrielle.
Deuxièmement, les systèmes de contrôle distribués (DCS) reposent sur des réseaux de communication fondamentaux et se composent d'architectures informatiques à plusieurs-niveaux, y compris des niveaux de surveillance et de contrôle des processus. DCS intègre plusieurs technologies avancées -technologies modernes de communication, de contrôle, d'affichage et informatiques-, ce qui en fait un produit de convergence technologique multi-.
Troisièmement, avec l’essor de l’innovation en matière de technologies de l’information, les PC industriels ont intégré des technologies de bus de terrain et de réseau de contrôle, des techniques modernes de contrôle de réseau ainsi que des technologies d’équipement et d’affichage avancées. Cela correspond aux tendances technologiques contemporaines en matière d’information, de numérisation et d’intelligence. Depuis leur entrée dans l’automatisation militaro-industrielle au début des années 1990, les PC industriels se sont rapidement étendus aux secteurs commercial et civil, réalisant des applications plus larges.
Les automates évoluent vers l'intégration et la mise en réseau
L'introduction du contrôleur intégré (OCS) a clarifié la voie vers l'intégration des automates. Bien qu'évoluant à partir des automates, OCS n'est pas simplement un automate. Il intègre des automates traditionnels avec des IHM, des E/S et des technologies de réseau en évolution rapide dans un système unifié, intégrant des interfaces homme-machine pour faciliter les opérations de contrôle d'automatisation industrielle. Les programmes de contrôle PLC et la programmation IHM utilisent la plate-forme de programmation développée par HORNER. Son fonctionnement pratique et efficace l'a rendu très apprécié des utilisateurs, rendant de plus en plus évidente la tendance vers l'intégration PLC. En outre, les innovations dans la technologie Internet ont entraîné une transformation du contrôle des processus grâce à l’expansion de la technologie Ethernet. Le développement des CPL s'appuie désormais sur les progrès d'Internet pour évoluer vers la mise en réseau. Avec la transmission de données à grande vitesse dans les systèmes de communication et l'intégration accrue des fonctions réseau dans les terminaux de contrôle, les automates continueront à progresser vers des solutions en réseau.
Développement de nouveaux systèmes de contrôle de bus de terrain
Poussés par les nouvelles technologies, les systèmes de contrôle informatique ont évolué en passant par plusieurs étapes clés : systèmes de contrôle d'instrumentation pneumatiques montés sur base, systèmes de contrôle d'instrumentation analogiques combinés d'unités électriques, systèmes de contrôle numérique centralisés et systèmes de contrôle distribués (DCS). Aujourd'hui, ils se développent et s'étendent vers les systèmes de contrôle de bus de terrain (FCS). La vitalité future du FCS deviendra de plus en plus solide, principalement parce que FCS intègre de nouvelles technologies telles que DCS, Ethernet industriel et un contrôle avancé. Les technologies Ethernet industriel et bus de terrain offrent des méthodes de transmission de données très fiables, flexibles et pratiques, permettant une application plus large du FCS dans les environnements industriels. Les nouveaux systèmes de contrôle de bus de terrain maintiendront la croissance dans le domaine du contrôle et occuperont une position plus importante sur le marché.
Développement du contrôle intelligent
L’avènement du contrôle intelligent a entraîné des transformations dans divers domaines. En tant qu'application des technologies de l'information, il utilise la théorie de l'intelligence artificielle, des algorithmes d'apprentissage et des techniques avancées pour permettre aux équipements de simuler certaines caractéristiques et fonctions de l'intelligence humaine. Le contrôle intelligent industriel, développé à partir des principes de l’intelligence artificielle, se manifeste principalement dans l’automatisation multifonctionnelle des équipements mécaniques. Il réalise des systèmes intelligents distribués ouverts via les technologies Ethernet et Web, en tirant parti de la suite de protocoles universels TCP/IP à quatre -couches pour fournir des solutions de contrôle industriel hautement modulaires, distribuées et réutilisables. Par exemple : Les capteurs à semi-conducteurs et les émetteurs intelligents de nouvelle-génération-évoluent vers la miniaturisation, la haute précision, la faible consommation d'énergie et l'intelligence. Les positionneurs de vannes intelligents, contrôlés par des microcontrôleurs hautement intégrés, permettent la configuration de tous les paramètres de contrôle. Ils permettent des fonctions de correction caractéristiques telles que le contrôle linéaire, la plage divisée-, le pourcentage égal et l'ouverture rapide-, tout en permettant un fonctionnement intelligent. L’intégration des réseaux fait de la réalisation du renseignement une tendance inévitable.