Les PC industriels peuvent-ils remplacer les automates ?
2025-11-11
En termes de fonctions de contrôle, les ordinateurs peuvent généralement faire tout ce que les automates peuvent faire, et parfois les ordinateurs peuvent le faire encore mieux. Les PC industriels peuvent remplacer partiellement les automates dans certains scénarios de contrôle industriel, mais il existe des différences significatives entre les deux en termes de positionnement fonctionnel, de fiabilité et de coût, et le choix doit être fait en fonction de besoins spécifiques.
Différences de positionnement fonctionnel : les automates sont conçus spécifiquement pour le contrôle industriel. Leurs fonctions principales sont le contrôle logique (tel que la programmation de schémas à contacts), la réponse en temps réel et les capacités anti-interférences. Ils conviennent à la gestion des tâches de contrôle de base telles que les quantités de commutation, les minuteries et les compteurs.
Fiabilité et adaptabilité environnementale
Les automates utilisent des conceptions de qualité industrielle (telles qu'un fonctionnement sans ventilateur, une large plage de températures, une résistance à la poussière et à l'eau), permettant un fonctionnement stable dans des environnements difficiles avec de fortes interférences électromagnétiques et de fortes vibrations, atteignant un temps moyen entre pannes (MTBF) de plus de 20 000 heures.
Coût et entretien
Les automates sont moins coûteux, faciles à entretenir et ont une faible courbe d'apprentissage pour la programmation en logique à relais, ce qui les rend adaptés aux projets de contrôle de petite et moyenne taille.
Les PC industriels sont plus chers et nécessitent une maintenance professionnelle, ce qui les rend adaptés aux scénarios nécessitant des calculs complexes ou une interaction homme-machine.
Demande
PLC : utilisé dans les applications nécessitant des performances et une fiabilité élevées en temps réel, telles que le contrôle de la ligne de production, le verrouillage des équipements et la protection de sécurité.
PC industriel : utilisé dans les applications nécessitant un calcul haute performance, telles que l'acquisition de données, l'inspection visuelle et le contrôle distribué ; souvent utilisé en conjonction avec PLC.
Tendances technologiques : certains PC industriels haut de gamme (tels que les systèmes d'automatisation sur PC) ont été utilisés dans des applications de contrôle complexes telles que la construction automobile et les usines intelligentes, mais une conception modulaire et des configurations redondantes sont nécessaires pour améliorer la fiabilité.
Le PC industriel intégré sans ventilateur B5300 utilise des processeurs Intel® Celeron/Atom/Core basse consommation, garantissant des performances stables.
Il fonctionne 24h/24 et 7j/7, maintenant un fonctionnement stable même dans des environnements instables, répondant aux besoins de divers équipements commerciaux, automatisés et sans surveillance. Dans certaines situations, il peut remplacer complètement les équipements de contrôle industriel basés sur PLC.
Les PC et automates industriels ont chacun leurs avantages et leurs applications uniques dans l'automatisation industrielle. À l’avenir, ils pourraient montrer une tendance à la convergence, mais la possibilité que l’un remplace complètement l’autre est faible.
Depuis leur introduction dans l’automatisation militaro-industrielle au début des années 1990, les PC industriels ont progressivement pénétré divers domaines et ont gagné en applications. Cela est dû à l'ouverture des PC, à leur abondante quantité de matériel, de logiciels et de ressources humaines, à leur soutien par un large éventail de personnel technique et d'ingénierie et à leur familiarité avec un large public. Le taux d'application des systèmes de contrôle industriels basés sur PC (y compris les PC embarqués) a augmenté rapidement. Les principaux fabricants d'automates programmables (PLC) et intégrateurs de systèmes de contrôle industriels ont également adopté l'approche technologique des PC industriels, faisant de la technologie de contrôle industriel basée sur PC l'une des technologies dominantes du début de ce siècle.
Le faible coût des PC industriels est un autre facteur important qui contribue à leur potentiel en tant que courant dominant de l’automatisation du contrôle industriel. Dans les systèmes d'automatisation traditionnels, l'automatisation de base est largement monopolisée par les automates et les DCS, tandis que l'automatisation des processus et de la gestion est principalement composée de divers ordinateurs ou mini-ordinateurs de processus haut de gamme. Le coût élevé de leur matériel, de leurs logiciels système et de leurs logiciels d’application dissuade de nombreuses entreprises. Aux premiers stades du développement d’une entreprise, le choix d’une automatisation du contrôle industriel à faible coût est l’option privilégiée. De plus, comme les contrôleurs industriels sur PC se sont révélés aussi fiables que les automates, sont facilement acceptés par les opérateurs et le personnel de maintenance, sont faciles à installer et à utiliser et offrent des fonctions de diagnostic avancées, ils offrent aux intégrateurs de systèmes des options plus flexibles. Par conséquent, de plus en plus de fabricants commencent à adopter des solutions de contrôle par PC industriel dans certaines parties de leurs processus de production.
Il est prévisible que la concurrence entre les PC et les automates industriels se concentrera principalement sur les applications haut de gamme, où les données sont complexes et l'intégration des équipements est élevée. Si l’on considère les tendances de développement, l’avenir des systèmes de contrôle se situera probablement entre les PC industriels et les automates programmables, et des signes de cette convergence apparaissent déjà. Pendant une période considérable encore, la technologie des bus de terrain, les automates programmables (PLC) et les PC industriels se complèteront et se favoriseront mutuellement, mais les avantages des PC industriels deviendront plus importants et leur champ d'application s'étendra rapidement à tous les domaines du contrôle industriel.
Systèmes de gestion et de contrôle intégrés
Avec la pénétration croissante de la technologie Internet dans le domaine du contrôle industriel, l’intégration des systèmes de contrôle et de gestion est devenue inévitable. Cela rend possibles les objectifs tant souhaités de gestion et de contrôle intégrés, d’informatisation des entreprises industrielles et d’automatisation basée sur les réseaux dans le secteur de l’automatisation industrielle. La gestion et le contrôle intégrés permettent aux entreprises de sélectionner les meilleures solutions véritablement adaptées à la nouvelle ère économique, améliorant ainsi l'efficacité de la production et renforçant la compétitivité du marché. Par conséquent, une nouvelle direction dans le développement de la technologie de contrôle industriel consiste à réaliser des systèmes intelligents ouverts et distribués via les technologies Ethernet et Web, fournissant des solutions de contrôle industriel modulaires, distribuées et réutilisables basées sur les normes de protocole Ethernet et TCP/IP. Son aspect le plus important est le développement de logiciels de contrôle et de gestion industriels basés sur un réseau.
La construction d'un système de contrôle intégré comprend l'intégration de plusieurs systèmes et technologies. Concernant l'intégration de plusieurs systèmes, le premier aspect est l'intégration de plusieurs systèmes au sein du réseau de contrôle sur le terrain, qui comprend trois modèles d'intégration. Le premier est l'intégration des systèmes de contrôle de bus de terrain (FCS) et des systèmes de contrôle de données (DCS), où le FCS implémente des boucles de mesure et de contrôle de base, et le DCS agit en tant que gestion et coordinateur de niveau supérieur pour mettre en œuvre des fonctions avancées complexes de contrôle et d'optimisation. La seconde est l'intégration des systèmes de contrôle de bus de terrain (FCS), DCS et API, où, dans des situations de verrouillage logique complexe, l'API et le FCS mettent en œuvre des boucles de mesure et de contrôle de base, et le DCS agit en tant que gestion et coordinateur de niveau supérieur pour mettre en œuvre des fonctions avancées complexes de contrôle et d'optimisation. Le troisième est l'intégration de plusieurs FCS, résolvant les problèmes de conversion entre différents protocoles de communication. Cela implique de se concentrer sur l'interopérabilité des différents dispositifs de bus de terrain et sur le développement d'une configuration, d'une surveillance et de logiciels unifiés pour parvenir à une intégration transparente sans sacrifier ni affecter la fonctionnalité et les performances de chaque système indépendant. Deuxièmement, il y a l’intégration des réseaux de gestion et de contrôle. Dans la gestion future des entreprises, une grande quantité de données proviendra du réseau de contrôle. La création de systèmes logiciels d'application d'entreprise, notamment des bases de données en temps réel, des bases de données historiques, la publication de données, l'exploration de données, les calculs de modèles, la simulation de processus, la conception de recettes, l'optimisation opérationnelle, la surveillance des paramètres, l'analyse des écarts et le diagnostic des pannes, nécessite l'établissement de diverses bases de données sur l'environnement réseau d'applications Internet/Web pour parvenir à une gestion et un contrôle véritablement intégrés. Cela fournit une aide à la décision intelligente au logiciel de contrôle et des données précieuses au logiciel de gestion.
En termes d'intégration technologique, cela comprend l'intégration de diverses technologies telles que la technologie d'interopérabilité des équipements, la technologie générale d'échange de données, Ethernet et Ethernet industriel. La technologie générale d'échange de données comprend la technologie d'échange de données dynamique DDE, la technologie d'échange dynamique de réseau NetDDE, la technologie d'interconnexion de base de données ouverte ODBC, le modèle objet de composant COM/DCOM et la technologie OPC. La technologie Ethernet+TCP/IP permet la transmission et le partage directs des paramètres de contrôle et de l'état des nœuds de réseau dans le domaine industriel au sein du réseau d'information de l'entreprise, évitant ainsi les difficultés d'intégration des automates, DCS et FCS dues à l'existence de plusieurs protocoles.
Différences de positionnement fonctionnel : les automates sont conçus spécifiquement pour le contrôle industriel. Leurs fonctions principales sont le contrôle logique (tel que la programmation de schémas à contacts), la réponse en temps réel et les capacités anti-interférences. Ils conviennent à la gestion des tâches de contrôle de base telles que les quantités de commutation, les minuteries et les compteurs.
Fiabilité et adaptabilité environnementale
Les automates utilisent des conceptions de qualité industrielle (telles qu'un fonctionnement sans ventilateur, une large plage de températures, une résistance à la poussière et à l'eau), permettant un fonctionnement stable dans des environnements difficiles avec de fortes interférences électromagnétiques et de fortes vibrations, atteignant un temps moyen entre pannes (MTBF) de plus de 20 000 heures.
Coût et entretien
Les automates sont moins coûteux, faciles à entretenir et ont une faible courbe d'apprentissage pour la programmation en logique à relais, ce qui les rend adaptés aux projets de contrôle de petite et moyenne taille.
Les PC industriels sont plus chers et nécessitent une maintenance professionnelle, ce qui les rend adaptés aux scénarios nécessitant des calculs complexes ou une interaction homme-machine.
Demande
PLC : utilisé dans les applications nécessitant des performances et une fiabilité élevées en temps réel, telles que le contrôle de la ligne de production, le verrouillage des équipements et la protection de sécurité.
PC industriel : utilisé dans les applications nécessitant un calcul haute performance, telles que l'acquisition de données, l'inspection visuelle et le contrôle distribué ; souvent utilisé en conjonction avec PLC.
Tendances technologiques : certains PC industriels haut de gamme (tels que les systèmes d'automatisation sur PC) ont été utilisés dans des applications de contrôle complexes telles que la construction automobile et les usines intelligentes, mais une conception modulaire et des configurations redondantes sont nécessaires pour améliorer la fiabilité.
Le PC industriel intégré sans ventilateur B5300 utilise des processeurs Intel® Celeron/Atom/Core basse consommation, garantissant des performances stables.
Il fonctionne 24h/24 et 7j/7, maintenant un fonctionnement stable même dans des environnements instables, répondant aux besoins de divers équipements commerciaux, automatisés et sans surveillance. Dans certaines situations, il peut remplacer complètement les équipements de contrôle industriel basés sur PLC.
Les PC et automates industriels ont chacun leurs avantages et leurs applications uniques dans l'automatisation industrielle. À l’avenir, ils pourraient montrer une tendance à la convergence, mais la possibilité que l’un remplace complètement l’autre est faible.
Développement de PC industriels
Depuis leur introduction dans l’automatisation militaro-industrielle au début des années 1990, les PC industriels ont progressivement pénétré divers domaines et ont gagné en applications. Cela est dû à l'ouverture des PC, à leur abondante quantité de matériel, de logiciels et de ressources humaines, à leur soutien par un large éventail de personnel technique et d'ingénierie et à leur familiarité avec un large public. Le taux d'application des systèmes de contrôle industriels basés sur PC (y compris les PC embarqués) a augmenté rapidement. Les principaux fabricants d'automates programmables (PLC) et intégrateurs de systèmes de contrôle industriels ont également adopté l'approche technologique des PC industriels, faisant de la technologie de contrôle industriel basée sur PC l'une des technologies dominantes du début de ce siècle.
Le faible coût des PC industriels est un autre facteur important qui contribue à leur potentiel en tant que courant dominant de l’automatisation du contrôle industriel. Dans les systèmes d'automatisation traditionnels, l'automatisation de base est largement monopolisée par les automates et les DCS, tandis que l'automatisation des processus et de la gestion est principalement composée de divers ordinateurs ou mini-ordinateurs de processus haut de gamme. Le coût élevé de leur matériel, de leurs logiciels système et de leurs logiciels d’application dissuade de nombreuses entreprises. Aux premiers stades du développement d’une entreprise, le choix d’une automatisation du contrôle industriel à faible coût est l’option privilégiée. De plus, comme les contrôleurs industriels sur PC se sont révélés aussi fiables que les automates, sont facilement acceptés par les opérateurs et le personnel de maintenance, sont faciles à installer et à utiliser et offrent des fonctions de diagnostic avancées, ils offrent aux intégrateurs de systèmes des options plus flexibles. Par conséquent, de plus en plus de fabricants commencent à adopter des solutions de contrôle par PC industriel dans certaines parties de leurs processus de production.
Il est prévisible que la concurrence entre les PC et les automates industriels se concentrera principalement sur les applications haut de gamme, où les données sont complexes et l'intégration des équipements est élevée. Si l’on considère les tendances de développement, l’avenir des systèmes de contrôle se situera probablement entre les PC industriels et les automates programmables, et des signes de cette convergence apparaissent déjà. Pendant une période considérable encore, la technologie des bus de terrain, les automates programmables (PLC) et les PC industriels se complèteront et se favoriseront mutuellement, mais les avantages des PC industriels deviendront plus importants et leur champ d'application s'étendra rapidement à tous les domaines du contrôle industriel.
Systèmes de gestion et de contrôle intégrés
Avec la pénétration croissante de la technologie Internet dans le domaine du contrôle industriel, l’intégration des systèmes de contrôle et de gestion est devenue inévitable. Cela rend possibles les objectifs tant souhaités de gestion et de contrôle intégrés, d’informatisation des entreprises industrielles et d’automatisation basée sur les réseaux dans le secteur de l’automatisation industrielle. La gestion et le contrôle intégrés permettent aux entreprises de sélectionner les meilleures solutions véritablement adaptées à la nouvelle ère économique, améliorant ainsi l'efficacité de la production et renforçant la compétitivité du marché. Par conséquent, une nouvelle direction dans le développement de la technologie de contrôle industriel consiste à réaliser des systèmes intelligents ouverts et distribués via les technologies Ethernet et Web, fournissant des solutions de contrôle industriel modulaires, distribuées et réutilisables basées sur les normes de protocole Ethernet et TCP/IP. Son aspect le plus important est le développement de logiciels de contrôle et de gestion industriels basés sur un réseau.
La construction d'un système de contrôle intégré comprend l'intégration de plusieurs systèmes et technologies. Concernant l'intégration de plusieurs systèmes, le premier aspect est l'intégration de plusieurs systèmes au sein du réseau de contrôle sur le terrain, qui comprend trois modèles d'intégration. Le premier est l'intégration des systèmes de contrôle de bus de terrain (FCS) et des systèmes de contrôle de données (DCS), où le FCS implémente des boucles de mesure et de contrôle de base, et le DCS agit en tant que gestion et coordinateur de niveau supérieur pour mettre en œuvre des fonctions avancées complexes de contrôle et d'optimisation. La seconde est l'intégration des systèmes de contrôle de bus de terrain (FCS), DCS et API, où, dans des situations de verrouillage logique complexe, l'API et le FCS mettent en œuvre des boucles de mesure et de contrôle de base, et le DCS agit en tant que gestion et coordinateur de niveau supérieur pour mettre en œuvre des fonctions avancées complexes de contrôle et d'optimisation. Le troisième est l'intégration de plusieurs FCS, résolvant les problèmes de conversion entre différents protocoles de communication. Cela implique de se concentrer sur l'interopérabilité des différents dispositifs de bus de terrain et sur le développement d'une configuration, d'une surveillance et de logiciels unifiés pour parvenir à une intégration transparente sans sacrifier ni affecter la fonctionnalité et les performances de chaque système indépendant. Deuxièmement, il y a l’intégration des réseaux de gestion et de contrôle. Dans la gestion future des entreprises, une grande quantité de données proviendra du réseau de contrôle. La création de systèmes logiciels d'application d'entreprise, notamment des bases de données en temps réel, des bases de données historiques, la publication de données, l'exploration de données, les calculs de modèles, la simulation de processus, la conception de recettes, l'optimisation opérationnelle, la surveillance des paramètres, l'analyse des écarts et le diagnostic des pannes, nécessite l'établissement de diverses bases de données sur l'environnement réseau d'applications Internet/Web pour parvenir à une gestion et un contrôle véritablement intégrés. Cela fournit une aide à la décision intelligente au logiciel de contrôle et des données précieuses au logiciel de gestion.
En termes d'intégration technologique, cela comprend l'intégration de diverses technologies telles que la technologie d'interopérabilité des équipements, la technologie générale d'échange de données, Ethernet et Ethernet industriel. La technologie générale d'échange de données comprend la technologie d'échange de données dynamique DDE, la technologie d'échange dynamique de réseau NetDDE, la technologie d'interconnexion de base de données ouverte ODBC, le modèle objet de composant COM/DCOM et la technologie OPC. La technologie Ethernet+TCP/IP permet la transmission et le partage directs des paramètres de contrôle et de l'état des nœuds de réseau dans le domaine industriel au sein du réseau d'information de l'entreprise, évitant ainsi les difficultés d'intégration des automates, DCS et FCS dues à l'existence de plusieurs protocoles.
