L’application du PLC dans la ligne de production automatisée de boissons
Afin de mieux s’adapter à l’évolution de la société, l’industrie des boissons a fait évoluer les lignes de production traditionnelles, introduit la technologie de commande automatisée et intégré le PLC dans cette technologie. L’ajout du PLC rend le fonctionnement des lignes de production de boissons automatisées plus stable et plus fonctionnel, améliorant considérablement l’efficacité de production des boissons.
1.1 Composition et structure du PLC
L’essence du contrôleur logique programmable (PLC) est un ordinateur dédié au contrôle industriel ; il présente donc de nombreuses similitudes avec d’autres systèmes de commande et mécanismes.
(1) Alimentation électrique
L’alimentation du PLC joue un rôle très important dans l’ensemble du système. Sans une alimentation dotée d’un facteur de sécurité élevé et stable, l’ensemble du système ne peut pas fonctionner normalement. C’est pourquoi les fabricants de PLC accordent une grande importance à la conception et à la fabrication de l’alimentation.
(2) Unité centrale de traitement (CPU)
La CPU est le cœur du contrôleur logique programmable (PLC), principalement composée d’une mémoire et d’un microprocesseur. Elle peut recevoir et stocker les informations de données pertinentes, vérifier en temps réel l’état de fonctionnement de l’alimentation et de la mémoire, et signaler à l’utilisateur les erreurs d’utilisation afin d’apporter des corrections à temps.
(3) Équipement de programmation
Le dispositif de programmation est un périphérique important du contrôleur logique programmable, permettant de vérifier, modifier, déboguer et surveiller efficacement les programmes utilisateur.
(4) Modules d’entrée et de sortie
Le module d’entrée et de sortie constitue l’interface principale entre l’automate programmable industriel (API/PLC) et les équipements de terrain, afin d’assurer le bon fonctionnement du PLC.
(1) Commande flexible du système PLC
Le PLC est un processeur hautes performances qui combine les avantages d’un haut niveau d’intégration et d’un format compact. L’introduction du PLC dans le système de commande améliore fortement la ligne de production automatisée de boissons, car il peut remplacer les circuits et le câblage complexes du système d’origine. Grâce à la grande flexibilité de la commande par PLC, cette technologie convient parfaitement aux lignes de production automatisées de boissons. Elle permet de suivre le rythme de l’évolution des technologies grâce à des mises à jour en temps réel, sans modifications majeures lors des mises à niveau. Il suffit de démonter le PLC d’origine et de le remplacer par un nouveau processeur.
(2) Haute sécurité
L’apparition des systèmes PLC a considérablement réduit la charge de travail humaine. Dans certains systèmes de surveillance technique, la supervision manuelle n’est plus nécessaire. À la place, le PLC, associé aux capteurs correspondants, transmet au processeur PLC les informations spécifiques du site du projet, ce qui permet de surveiller efficacement et en détail les paramètres de données du projet. Ce mode de fonctionnement réduit fortement les erreurs et améliore la précision.
Le fonctionnement normal du système automatisé de ligne de production de boissons est principalement obtenu en basculant, via un interrupteur, du mode manuel au mode automatique. Une fois l’interrupteur activé, le convoyeur se met en marche et continue de fonctionner jusqu’à ce qu’il soit désactivé ou que le capteur de remplissage détecte qu’une autre bouteille est pleine. Lorsque la prochaine bouteille vide atteint le capteur, le convoyeur redémarre. Les exigences de fonctionnement sont les suivantes : d’abord, lorsque la bouteille vide se trouve sous le capteur de remplissage, faire une pause d’une seconde, puis remplir le nombre de caisses. Ensuite, transmettre à intervalles réguliers le nombre enregistré de contenants de boisson et réinitialiser le compteur pour poursuivre l’enregistrement.
3.1 Conception du système de commande matériel PLC
La conception de la partie convoyage dans le matériel PLC concerne principalement un dispositif de transport qui commande les bouteilles. Selon les exigences pertinentes, le convoyeur nécessite un moteur dédié à la commande, et un variateur de fréquence est également utilisé pour régler en douceur la vitesse du moteur. Le convoyeur sert au transport des bouteilles et doit fonctionner en continu pour les acheminer vers une position fixe. On peut également le considérer comme une machine de transport. Les convoyeurs sont classés selon la présence ou l’absence d’organes de traction, et sont divisés en convoyeurs avec organes de traction et en convoyeurs sans organes de traction.
Dans le processus de conception des systèmes PLC, on utilise généralement un diagramme à relais (comme illustré à la figure 3), caractérisé par une observation plus visuelle et plus intuitive de l’ensemble de la structure. Lorsque le système PLC commence à fonctionner, son courant initial est relativement élevé. Si l’on juge du bon fonctionnement du moteur uniquement sur la base du courant, il est facile de se tromper. Grâce à la conception du logiciel système, nous pouvons éviter efficacement les problèmes d’alarme causés par un courant initial élevé, afin que le courant de travail puisse entrer dans l’état de surveillance normal. Lors de la conception logicielle, un bouton d’arrêt d’urgence est prévu afin d’éviter l’arrêt de toute la ligne de production en cas d’imprévu. À l’heure actuelle, la conception des schémas ladder PLC repose principalement sur une riche expérience, et l’approche empirique s’appuie surtout sur les schémas électriques des relais et contacteurs traditionnels, en utilisant le langage ladder comme langage de programmation pour assurer la commande de l’ensemble du système moteur. Comme chaque expérience est différente, des schémas ladder différents peuvent apparaître.
Avec le développement rapide de l’économie de marché dans la société, la concurrence entre les entreprises ne cesse de s’intensifier. Pour s’imposer durablement sur le marché et avancer, il faut améliorer l’efficacité de production des entreprises et réformer les technologies de production des produits. Aujourd’hui, le rythme de vie des gens s’accélère de plus en plus, et les boissons sont devenues un produit indispensable dans la vie quotidienne. L’industrie des boissons s’est elle aussi développée rapidement. Afin d’améliorer l’efficacité de production de ce secteur, les dirigeants d’entreprise ont commencé à innover et à moderniser la ligne de production des boissons. L’introduction du système PLC dans la ligne de production automatisée de boissons a permis de corriger les faiblesses de la ligne d’origine, d’améliorer considérablement l’efficacité de production et de réduire les coûts de production des entreprises. Le PLC présente en outre de grands avantages en matière d’analyse et de stockage des données. En reliant l’ensemble de la ligne de production via les technologies de l’information électronique, il est plus facile pour les dirigeants d’orienter la production. Les responsables concernés peuvent également comprendre rapidement certains problèmes potentiels des lignes de production automatisées de boissons, effectuer une analyse détaillée des difficultés susceptibles de survenir et élaborer des solutions efficaces.
5. Renforcer la gestion de l’installation et la maintenance quotidienne
L’objectif principal du renforcement de la gestion de l’installation et de la maintenance quotidienne est d’assurer la sécurité du système PLC lorsqu’il est appliqué aux lignes de production automatisées de boissons. Tout d’abord, avant d’installer le PLC sur la ligne de production automatisée d’origine, il est nécessaire de contrôler strictement la qualité du PLC et de procéder à des inspections complètes. L’installation ne peut être effectuée qu’après des résultats conformes, afin d’éviter tout dysfonctionnement lors des opérations futures. Ensuite, après l’installation du système PLC, les travailleurs concernés doivent renforcer la maintenance quotidienne et les révisions de l’équipement. En outre, lors des révisions, la qualité de l’intervention doit être garantie et non bâclée. Certaines modifications du système et certains changements de la feuille de route technologique doivent être consignés en détail pour une vérification et une maintenance ultérieures. Par ailleurs, les principaux équipements garantissant la sécurité du système PLC comprennent les éléments suivants : l’alimentation électrique, l’unité centrale de traitement, le gabarit de signal, le relais pour la sortie et l’entrée des éléments de vie, ainsi que l’ensemble de l’état d’installation. La performance de sécurité de chaque composant est rigoureusement vérifiée afin de garantir son bon fonctionnement. Enfin, il convient d’améliorer le niveau global de qualité du personnel concerné, de renforcer la gestion des équipes, de s’assurer que les employés maîtrisent leur poste, connaissent les processus de travail pertinents et possèdent également des compétences informatiques professionnelles. Les responsables concernés doivent accorder une grande importance à la formation du personnel, organiser régulièrement des sessions de perfectionnement, améliorer leurs connaissances et leurs compétences, et permettre à leur manière de penser de suivre le rythme du développement de l’époque et de rester en phase avec celle-ci.
6. Conclusion
L’apparition des systèmes PLC a propulsé le développement de l’automatisation industrielle vers un nouveau sommet. L’application des systèmes PLC dans les lignes de production automatisées de boissons a, dans une certaine mesure, simplifié le processus de commande des lignes de production de boissons, amélioré l’efficacité de la commande et l’efficacité de production. Cet article analyse les notions générales relatives au PLC, comprend les principales caractéristiques du système PLC — commande flexible et haute sécurité —, examine les exigences de commande et la conception logicielle des lignes de production de boissons, et présente une analyse détaillée de l’état d’application du PLC dans les lignes de production automatisées de boissons. L’application du PLC contribue à améliorer l’efficacité de production et à réduire les coûts de production des entreprises. Par ailleurs, une étude a été menée sur la manière de renforcer la gestion de l’installation et la maintenance quotidienne du système PLC, afin de garantir la sécurité du fonctionnement de la ligne de production automatisée de boissons et d’offrir des conditions favorables au développement de l’entreprise.
