porte ET

Une porte ET est un circuit logique électronique de base qui produit un signal uniquement lorsque chacune de ses entrées est à l'état actif ou "haut". En termes pratiques, c'est l'équivalent numérique d'un arrangement de commutateurs en série: tout comme une chaîne de commutateurs mécaniques en série ne permettra au courant de circuler que lorsque tous les commutateurs sont fermés, une porte ET ne produit une sortie vraie que lorsque toutes ses lignes d'entrée portent un signal vrai. Cela en fait un élément fondamental dans les systèmes de contrôle numérique, les interverrouillages de sécurité et le traitement du signal.

Les portes ET sont fabriquées sous différentes formes physiques selon l'application. Dans les circuits intégrés, la fonction est intégrée dans des puces de silicium à l'aide de transistors, généralement dans le cadre d'une famille logique plus large telle que TTL (logique transistor-transistor) ou CMOS (semi-conducteur à oxyde métallique complémentaire). Les systèmes de relais industriels peuvent utiliser la logique ET via des contacts interconnectés ou des relais statiques. La porte peut avoir deux entrées, trois entrées ou plus; une porte ET à deux entrées est la plus courante, mais des versions à huit entrées sont utilisées dans les systèmes nécessitant que plusieurs conditions soient remplies simultanément.

Utilisation pratique dans le contrôle industriel

Les portes ET apparaissent partout où une machine ou un processus doit être déclenché uniquement sous plusieurs conditions simultanées. Une presse plieuse pourrait utiliser la logique ET pour exiger que le bouton de l'opérateur soit maintenu ET qu'un capteur de protection confirme que la barrière est en place. Une pompe pourrait ne fonctionner que si la vanne d'entrée est ouverte ET que la pression de la ligne de sortie est inférieure au point de consigne ET que le temporisateur n'a pas expiré. Dans ces scénarios, la porte ET devient un mécanisme de sécurité: l'opération ne peut pas se poursuivre tant que toutes les conditions requises ne sont pas alignées. C'est pourquoi la logique ET est souvent intégrée dans les PLC (automates programmables) de sécurité et les panneaux de commande câblés.

La table de vérité pour une porte ET à deux entrées est simple: vrai ET vrai donne vrai; toutes les autres combinaisons (vrai ET faux, faux ET vrai, faux ET faux) donnent faux. Cette prévisibilité explique pourquoi les portes logiques sont si fiables en usage industriel. Une défaillance dans une porte ET se manifeste généralement par une sortie bloquée: la porte refuse soit de produire un vrai quand elle le devrait, soit produit un vrai quand les conditions ne sont pas remplies. Les deux défaillances sont graves et doivent être attribuées à un composant défaillant ou à un fil cassé.

Le nom "ET" vient directement de l'algèbre de Boole, le cadre mathématique qui définit la logique numérique. Il a été nommé d'après George Boole, un logicien du 19e siècle. En notation booléenne, ET est écrit comme une multiplication (A · B) ou parfois comme une esperluette (A & B). La porte ET est souvent associée aux portes OU (toute entrée vraie produit une sortie vraie) et aux portes NON (inverse l'entrée), et les combinaisons de ces portes forment la base de tous les circuits numériques, d'un simple détecteur d'alarme à la logique de contrôle d'installations de fabrication entières.