Comprendre l'IHM : ce que c'est et comment ça fonctionne

Dans le domaine de l'automatisation industrielle, l'IHM (Interface Homme-Machine) est un terme courant. Mais qu'est-ce que c'est exactement et à quoi sert-il ? En tant qu'ingénieur chez Kwoco, je travaille quotidiennement avec des systèmes IHM et aujourd'hui, je vais vous présenter un aperçu approfondi.

L'IHM est le pont entre les humains et les machines. Il associe matériel et logiciel, permettant aux opérateurs d'interagir directement avec les machines ou les systèmes via une interface de contrôle et de surveillance visuelle. Les écrans tactiles et les interfaces clavier peuvent faire partie d'une IHM.

L'IHM est connue sous divers noms techniques, tels que :

Interface homme-machine (IHM)
Interface opérateur locale (LOI)
Terminal Opérateur (OT)

En termes simples, une IHM utilise des écrans ou des écrans tactiles pour nous fournir un moyen plus intuitif d’utiliser des systèmes industriels complexes.

Que peut faire l’IHM ?

L'IHM peut surveiller les entrées et les sorties des machines ou des systèmes en temps réel, aidant les opérateurs à comprendre les tendances de production, le temps et les indicateurs de performance clés (KPI).

Grâce à l'IHM, les opérateurs peuvent vérifier à distance l'état de l'équipement et ajuster les paramètres via la commande tactile si nécessaire.

Différences entre SCADA et IHM

On pense souvent à tort que les systèmes IHM et SCADA sont identiques, mais ils sont différents. Le SCADA est un système de surveillance complet, tandis que l'IHM n'est qu'une interface au sein de celui-ci. De même, l'IHM et l'interface graphique utilisateur ne sont pas identiques ; l'interface graphique utilisateur fait partie du système IHM.

Rôle et portée:SCADA est un système complet qui gère des tâches de surveillance et de contrôle à grande échelle sur plusieurs sites ou processus. Il collecte et traite des données en temps réel à partir de divers capteurs et appareils, offrant ainsi une vue centralisée de l'ensemble d'une usine ou d'un réseau. En revanche, l'IHM se concentre sur la fourniture d'une interface utilisateur localisée, généralement via des écrans ou des affichages tactiles, permettant aux opérateurs d'interagir directement avec des machines ou des sous-systèmes spécifiques.
Fonctionnalité:Les systèmes SCADA peuvent exécuter des fonctions de contrôle avancées, telles que l'analyse des données, la gestion des alarmes et le contrôle à distance. En comparaison, l'IHM sert d'interface que les opérateurs utilisent pour la surveillance locale et le réglage des paramètres. Considérez le SCADA comme un système de contrôle complet, tandis que l'IHM est la couche interactive et conviviale.
Intégration avec d'autres systèmes:Les systèmes SCADA s'intègrent souvent à d'autres systèmes tels que les PLC (contrôleurs logiques programmables) et les RTU (unités terminales distantes) pour gérer des processus distribués à grande échelle. L'IHM s'interface généralement directement avec ces contrôleurs, fournissant un retour d'information immédiat et un contrôle local.
Relation avec l'interface graphique:Une IHM comprend une interface utilisateur graphique (GUI), mais elle n'est pas identique à une interface utilisateur graphique. L'interface utilisateur graphique est l'aspect visuel qui permet l'interaction, tandis que l'IHM englobe l'ensemble du système permettant l'interaction de l'opérateur avec les machines. Ainsi, bien que l'IHM utilise les principes de l'interface utilisateur graphique pour son affichage, elle est spécifiquement conçue pour les besoins industriels, offrant une visualisation des données, des mesures en temps réel et des fonctions de contrôle.

Dans l’ensemble, bien que les IHM et les systèmes SCADA fonctionnent souvent ensemble, leur portée et leurs fonctionnalités en font des rôles distincts dans l’automatisation industrielle.

Comment lire les schémas de câblage d'un automate programmable ? Quelles sont les règles ?

La maîtrise de quelques règles clés est essentielle pour lire les schémas de câblage des automates :

Lire de gauche à droite et de haut en bas:Comme pour la lecture d'un livre, la séquence de lecture des schémas de câblage se fait généralement de gauche à droite et de haut en bas.
Utiliser des symboles pour une localisation rapide:Les symboles sur les schémas de câblage représentent la position et les connexions de chaque composant. Se familiariser avec ces symboles vous permet d'identifier rapidement les points clés du circuit.
Faites attention aux systèmes de numérotation:De nombreux schémas de câblage utilisent des numéros de page et de colonne, tels que « 35.2 », indiquant qu'un composant se trouve à la page 35, colonne 2.

Comment maîtriser rapidement les schémas de câblage des panneaux PLC ?

Commencez par l'alimentation principale, puis passez aux circuits de contrôle:La section d'alimentation principale se trouve généralement dans le coin supérieur gauche du schéma. Vérifiez les connexions d'alimentation principale avant de vérifier les autres circuits de commande.
Identifier les entrées et les sorties:Les entrées et les sorties sont souvent marquées de couleurs ou de symboles différents. Assurez-vous que chaque périphérique d'entrée (comme les capteurs) et de sortie (comme les moteurs) est correctement connecté.

Pourquoi les schémas de câblage sont-ils si importants pour les ingénieurs ?

Les schémas de câblage ne sont pas seulement des guides d'installation ; ils nous aident également à résoudre rapidement les problèmes. Chaque fois qu'un problème survient, nous pouvons suivre le schéma de câblage étape par étape pour localiser le problème, évitant ainsi des temps d'arrêt prolongés.

Comment localiser rapidement les points de défaut à l’aide de schémas de câblage ?

La clé pour trouver rapidement les points de défaut grâce aux schémas de câblage est le dépannage logique et l'inspection étape par étape.

Vérifiez d'abord si l'alimentation électrique est normale en vérifiant les connexions dans la section d'alimentation principale du schéma. Si le système ne démarre pas, il peut s'agir d'un problème d'alimentation ou de fusible.

Ensuite, inspectez les modules d'entrée et de sortie pour vous assurer que les signaux sont correctement transmis. À l'aide des symboles du schéma de câblage, vous pouvez limiter le problème à un capteur ou à un actionneur spécifique, ce qui rend le dépannage plus efficace.

Par exemple, si un capteur n’a aucun signal, vérifiez son câblage ou remplacez le module.

Les schémas de câblage nous aident également à comprendre la logique du circuit de contrôle. En vérifiant la section de contrôle logique, vous pouvez vérifier si les signaux d'entrée et les commandes de sortie de l'automate programmable sont conformes à la logique de conception.

Si une partie du circuit de commande présente un dysfonctionnement, le schéma permet d'identifier rapidement le problème, évitant ainsi des réparations à l'aveugle. L'utilisation d'outils tels qu'un multimètre pour mesurer le courant et la tension peut également valider la fonctionnalité du circuit.

Comment entretenir le câblage électrique d'un panneau PLC ?

La première étape de l'entretien du câblage du panneau PLC consiste à vérifier régulièrement le serrage de toutes les connexions. En raison des vibrations et des changements de température dans les environnements industriels, les bornes à vis peuvent se desserrer, ce qui entraîne une transmission instable du signal ou des courts-circuits.

Il est essentiel de s'assurer que toutes les connexions sont sécurisées. Une inspection approfondie tous les quelques mois peut améliorer considérablement la fiabilité du système.

De plus, veillez à ce que le panneau soit exempt de poussière et résistant à l'humidité. Les panneaux PLC abritent souvent de nombreux composants électroniques délicats, et la poussière et l'humidité peuvent provoquer une corrosion des bornes ou des courts-circuits.

Nettoyez régulièrement l'intérieur du panneau à l'air comprimé pendant le fonctionnement du système et évitez de placer le panneau dans des environnements très humides. Si l'installation dans une zone humide est inévitable, utilisez un boîtier étanche ou des déshydratants pour prolonger la durée de vie du panneau.

Enfin, remplacez rapidement les câbles et les composants usés. Une utilisation prolongée peut entraîner le vieillissement des câbles, ce qui peut endommager l'isolation et augmenter le risque de fuite électrique ou de court-circuit.

Utilisez les spécifications du schéma de câblage pour sélectionner les composants de remplacement qui correspondent au modèle d'origine, garantissant ainsi sécurité et stabilité.

Grâce à ces mesures de maintenance, vous pouvez non seulement prolonger la durée de vie de votre système PLC, mais également réduire les temps d'arrêt causés par des problèmes de câblage, assurant ainsi le bon déroulement de vos opérations.

Questions fréquemment posées

Que signifie « COM » sur un schéma de câblage ?

COM signifie généralement « commun » et sert de point de connexion partagé pour plusieurs périphériques d'entrée ou de sortie. Lors du câblage, il est essentiel de s'assurer que le terminal COM est correctement connecté.

Comment puis-je garantir la sécurité du câblage ?

Utilisez les bons câbles et borniers, respectez scrupuleusement les symboles et les instructions du schéma de câblage et, surtout, effectuez toujours les tâches de câblage hors tension.

Pourquoi est-il important de suivre strictement le schéma de câblage ?

Les schémas de câblage sont conçus en fonction des exigences et des fonctions du système. Tout écart peut entraîner des dommages matériels, voire des risques pour la sécurité.

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Conclusion

Apprendre à lire les panneaux PLC et les schémas de câblage est une compétence essentielle qui non seulement améliore l'efficacité du travail, mais renforce également votre expertise professionnelle. J'espère que cet article vous aidera à maîtriser cette compétence et fera du câblage une tâche moins ardue !

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