Anciennement

Il était possible de réaliser de petits automates au moyen d’une simple mémoire morte (ROM) sans microprocesseur.(Ces automates numériques sont des Réseaux Logiques Câblés et non des Automates Programmables.)La modification du fonctionnement passe par la modification physique des raccordements ou des composants.

Entrées tout ou rien

  1. Si l’on dispose de capteurs ne fournissant que des informations de type 1 ou 0 (« porte fermée » (ou ouverte) ou « évènement attendu » par exemple), la juxtaposition des bits correspondants peut être envoyée à la ROM comme une adresse.
  2. La valeur de la donnée lue à cette adresse contiendra un 1 pour chaque effecteur à basculer ON (1) ou OFF (0) : relais, moteurs, électrovannes, signaux, etc.
  3. Lorsque l’action de l’effecteur aura eu pour effet de changer l’un des signaux, le signal d’entrée pointera vers une adresse différente qui pourra par exemple entraîner l’arrêt de cet effecteur, ou le démarrage d’un autre, etc.

Entrées analogiques

On peut, si elles comportent peu de bits, les traiter par un convertisseur analogique-numérique. Dans la pratique, il est rare qu’on ait besoin des bits de poids faible, et la seule chose qui sera prise en compte en entrée est la mise à 1 ou non d’un (ou plusieurs, par sécurité) bit(s) de poids fort.

Usage

Ces automates électroniques présentent des intérêts :

  • Les éléments qui les composent sont particulièrement robustes (absence de mécanique tournante pour le refroidissement et le stockage des données, matériaux renforcés) leur permettant de fonctionner dans des environnements particulièrement hostiles (poussière environnante, perturbations électromagnétiques, vibrations des supports, variations de température, …)
  • Ils possèdent des circuits électroniques optimisés pour s’interfacer avec les entrées et les sorties physiques du système. Les envois et réceptions de signaux se font très rapidement avec l’environnement. Avec de plus une exécution séquentielle cyclique sans modification de mémoire. Ils permettent d’assurer un temps d’exécution maximal, respectant un déterminisme temporel et logique, garantissant un temps réel effectif (le système réagit forcément dans le délai fixé).

En contrepartie, ils sont beaucoup plus chers que des solutions informatiques classiques mais restent à l’heure actuelle les seules plateformes d’exécution considérées comme fiables en milieu industriel (avec les ordinateurs industriels). De plus ils nécessitent la maîtrise de langages spécifiques conformes à la norme CEI 61131-3 qui reprennent dans leur forme la logique d’exécution interne de l’automate. Le prix est souvent dépendant de la mémoire dont on veut disposer pour réaliser un programme.

On fabrique en général le contenu des ROM avec des programmes spécialisés dès que ce nombre d’états dépasse la dizaine. Une ROM de 2^N mots de N bits peut gérer 2^N états correspondants à p entrées et q sorties, avec p+q=N. Si certains de ces états ne peuvent être rencontrés dans la pratique, on peut simplifier le système d’autant avec un peu de circuiterie à bon marché (mécanisme de chip select).

Ils conviennent parfaitement pour des systèmes de sécurité ferroviaire, des machineries d’ascenseur, des commandes de chaînes de production ou tout autre type d’activité exigeant du réflexe plutôt que de la réflexion.

Pour la gestion des feux de circulation d’un carrefour, ce sont des automates particuliers et totalement différents, qui sont utilisés et dédiés à cette tâche . Il s’agit de contrôleurs de carrefours, qui doivent respecter des normes de sécurités particulières au domaine.