Automate programmable : comment le Modicon 084 a remplacé les armoires à relais

Que faisait-on avant l’automate programmable ?

On câblait la logique avec des relais électromécaniques, installés par armoires entières. Chaque séquence d’une machine — avancer, serrer, percer, contrôler — correspondait à un montage de relais, de temporisateurs et de fils. Modifier la séquence revenait à modifier le câblage.

Le magazine de l’ISA, société savante de l’automatisation, rappelle que ces batteries de relais occupaient beaucoup de place. Surtout, la logique restait figée dans les fils : la changer demandait de refaire le montage.

C’est ce verrou que General Motors a voulu lever pour sa division Hydramatic, qui fabriquait des boîtes de vitesses automatiques.

Comment le Modicon 084 est-il né ?

D’un appel d’offres lancé par General Motors en 1968, auquel répond Bedford Associates. Selon l’encyclopédie Wikipédia, la division Hydramatic a lancé une demande de propositions pour un remplacement électronique des systèmes à relais câblés, à partir d’un document de l’ingénieur Edward R. Clark. La proposition retenue venait de Bedford Associates, à Bedford (Massachusetts).

L’appareil a été désigné 084 parce qu’il s’agissait du quatre-vingt-quatrième projet de l’entreprise. Pour le produire et le vendre, l’équipe a fondé Modicon, nom tiré de « modular digital controller ». Richard (Dick) Morley est généralement considéré comme le père de l’automate programmable.

Selon l’ISA, le Modicon 084 a été présenté à la division Hydramatic en novembre 1969, et la première unité commerciale a été livrée à General Motors en 1970. Elle servait à piloter la découpe de métal, le perçage, la manutention, l’assemblage et les essais de la boîte automatique Hydramatic modèle 400.

Pourquoi les électriciens ont-ils adopté le Modicon 084 ?

Parce qu’il se programmait avec des schémas qu’ils savaient déjà lire. Le Modicon 084 utilisait le langage à contacts (ladder), dont le tracé rappelle un schéma électrique à relais. Dick Morley expliquait en 1992, dans Manufacturing Systems, que ce langage pouvait être compris par n’importe quel électricien.

Les deux autres machines livrées à General Motors la même année, d’après l’historique publié par le site SCADA Guru, étaient programmées en logique booléenne, adaptée aux ingénieurs informaticiens mais moins aux équipes d’atelier. Le même historique rapporte une déclaration de Morley selon laquelle le temps de programmation d’un projet d’outillage serait passé de six mois à six jours ; il s’agit d’un témoignage, non d’une mesure indépendante.

Autre critère de conception, cité par Morley dans une étude universitaire : l’appareil devait supporter l’atelier. Pas d’interrupteur, pas de ventilateur, pas d’air extérieur à l’intérieur du boîtier, par crainte de la contamination et de la corrosion.

Qu’est-ce qui reste de cette conception aujourd’hui ?

L’idée centrale : séparer le matériel de la logique, qui devient un programme modifiable. Wikipédia précise que la marque Modicon a été cédée à Gould Electronics en 1977, puis à AEG en 1989, et enfin à Schneider Electric, son propriétaire actuel depuis 1996. Modicon a aussi créé à cette période Modbus, un protocole de communication devenu un standard ouvert pour relier des équipements industriels.

Le langage à contacts n’a pas disparu. Les automaticiens actuels programment avec des langages normalisés comme le Ladder, le Grafcet, le texte structuré (ST) ou les blocs fonctionnels (FBD), d’après les repères publiés sur les automates programmables. Les automates, eux, se sont miniaturisés et mis en réseau, mais le travail reste le même : traduire un cahier des charges de fabrication en séquences fiables.

Pour comprendre comment fonctionne un automate d’aujourd’hui — composants, cycle de scrutation, Ladder, ST et FBD, Grafcet —, les repères de Pro Industrie sur les automates programmables détaillent la rubrique automatisme, aux côtés de la maintenance et des méthodes d’atelier.

Pourquoi conserver la trace de ces machines ?

Parce qu’elles expliquent des choix de conception encore présents dans les usines. Selon Wikipédia, un des premiers Modicon 084, offert à Modicon par General Motors lors de son retrait après près de vingt ans de service ininterrompu, est exposé sur un site de Schneider Electric à North Andover (Massachusetts). L’historique de SCADA Guru évoque de son côté la première unité 084 renvoyée à Modicon puis exposée au Smithsonian ; il n’est pas établi ici qu’il s’agisse de la même machine, ce qui rappelle l’intérêt de recouper les récits.

Pour une entreprise qui possède d’anciennes armoires de commande, des schémas à relais ou des listings d’automates, ces documents sont des témoins de la manière dont l’atelier fonctionnait. Ils méritent d’être inventoriés avant qu’une rénovation ne les fasse disparaître.