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1/ LES OBJETS LANGAGE
On appelle objet langage, les variables externes et internes à l’automate sur
lesquels portent les instructions du programme utilisateur. Le programme ne
reconnaitra que les adresses des objets langage. L’adressage des objets langage
dépend de l’automate utilisé.
2/RAPPEL SUR L’AUTOMATE S7-300
Le S7-300 est un automate moyenne/haute gamme destiné à des applications
de moyennes et grandes tailles. C’est un automate modulaire compact sur
lequel on peut ajouter plusieurs modules supplémentaires en fonction de la
tâche à effectuer.
Une station automate S7-300 peut être composée de tous les éléments
suivants :
Les installations automatisées de grandes tailles qui nécessitent un nombre
d’E/S élevé sont souvent composées de plusieurs racks interconnectés via des
modules d’interface IM.
En fonction du nombre de racks que l’on veut interconnecter, on pourra faire
recours à 3 solutions d’interconnexion :
*Module d’interface IM 365
Ce module permet d’interconnecter au maximum 2 racks (rack principal+ 1 rack
d’extension) sur une distance maximale de 1m. Au niveau de chaque rack, on
ne pourra ajouter que 8 modules d’E/S au maximum.
PROGRAMMATION DES AUTOMATES : AUTOMATES SIEMENS
FORM: AMON A.
SYSTEMES AUTO
*Modules d’interface IM 360/IM 361
Ces modules permettent d’interconnecter 4 racks au maximum (rack principal+
3 racks d’extension) sur une distance pouvant aller jusqu’à 10m. Le module IM
360(SEND) sera connecté sur le rack principal et au niveau des autres racks, on
aura des modules IM 361(RECEIVE). Au niveau de chaque rack, on ne pourra
ajouter que 8 modules d’E/S au maximum.
*Modules d’E/S décentralisés ET-200x
Ces modules (ET-200M, ET-200S, ET-200MP, ET-200SP etc…) permettent
d’interconnecter beaucoup plus de rack comparés aux deux solutions citées ci-
dessus. Par exemple avec l’ET-200M (IM153-2), on peut interconnecter jusqu’à
32 racks sans répéteurs via le réseau profibus. Et au niveau de chaque rack, on
pourra avoir jusqu’à 12 modules d’E/S.
*Les différents modèles de CPU
Il existe plusieurs modèles de CPU se distinguant de par leur taille mémoire, de
par la fréquence de leur processeur etc…, allant du S7-312 au S7-319(plus
robustes).Au niveau de la façade de chaque CPU, nous avons des LEDs de
signalisation et un bouton. Ce bouton sert à mettre en marche (RUN), en arrêt
(STOP) et à réinitialiser (MRES) le CPU.
*Les bus d’interface
En fonction du modèle de CPU, on a les bus d’interfaces suivants : MPI, DP, MPI/DP, PN et PtP.
1-Le bus d’interface MPI
Tous les CPU de la gamme S7-300 disposent d’une interface MPI (Multi Point
Interface) servant à transférer le programme dans l’automate. Le bus MPI peut
aussi être utilisé pour le transfert de données ou pour connecter des HMIs.
2-Le bus d’interface DP
Il permet de connecter un CPU à un autre dispositif via une communication
profibus. Un CPU doté d’une interface DP peut être maître ou esclave profibus.
Un bus d’interface DP peut aussi être utilisé pour se connecter à un terminal de
programmation ou à un HMI.
3-Le bus d’interface MPI/DP
Certains CPU disposent d’une interface unique pouvant être configurée en MPI ou en DP. En effet, visuellement, un port MPI et DP sont identiques.
4-Le bus d’interface Profinet PN
Le bus d’interface profinet permet de connecter un CPU à un autre dispositif à travers l’ethernet industriel via les modes profinet IO ou profinet CBA.
5-Le bus d’interface PtP
Ce bus d’interface PtP (Point to Point) permet de connecter un CPU à un autre équipement.
*Les modules de signaux SM
Ce sont des modules d’E/S (permettent de collecter des données provenant des équipements de terrain : capteurs, BP, commutateurs etc… et d’activer des
préactionneurs : contacteurs, électrovannes etc…)
La gamme S7-300 dispose de plusieurs modèles de modules de signaux parmi lesquels on a :
- Le SM 321 : module d’entrée digitale (SM 321 DI 16) ; - Le SM 322 : module de sortie digitale (SM 322 DO 32) ; - Le SM 323 : module mixte d’E/S digitale ;
- Le SM 331 : module d’entrée analogique (SM 331 AI 8) ; - Le SM 332 : module de sortie analogique (SM 332 AO 4) ;
- Le SM 334 : module mixte d’E/S analogique ; - Etc…
Chaque CPU d’automate pourra supporter jusqu’à 8 modules d’E/S par rack. Les
modèles de CPU S7-312 ne peuvent être étendus. Par contre les autres modèles S7-313, S7-314 et S7-315 etc…, peuvent être étendu avec 3 racks supplémentaires.
*Les modules de fonction
Ils permettent d’effectuer des fonctions spéciales que le CPU ne peut pas faire. Par
exemple, les modules de comptage rapide (le FM 350-1AH03), les modules de positionnement (le FM 351-1AAH01) etc…
*Les modules de communication CP
Ces modules permettent de fournir des interfaces de communication supplémentaires à
une station CPU. Pour la gamme S7-300, on distingue plusieurs modules de communication :
-Le CP 340 : destiné aux communications PtP. Il dispose d’une interface permettant la transmission de données via le standard RS-232C, RS-422 ou RS-485.
-Le CP 343-2 qui est un maître ASi ;
-Le CP 342-5 pour les communications via profibus DP à travers les interfaces séries ;
-Le CP 342-5FO pour les communications via profibus DP à travers la fibre optique ;
-Le CP 343-5 pour les communications via profibus FMS ;
-Le CP 343-1 Lean pour les communications via ethernet industriel.
3/PROGRAMMATION SOUS STEP7 CLASSIC (step7 Professional V5.5 )
Le logiciel STEP7 Classic est une plateforme qui permet de programmer les
automates SIEMENS S7-300/400 et SIMATIC WinAC.
Soit à programmer le grafcet ci-dessous sous STEP 7 v5.6 en langage GRAPH sur un S7-300 (PS 307_10A ; CPU 314 ; SM 323DI8/DO8x24V/0,5A)
1-Créer son projet
Un projet contient la description complète de votre automatisme. Il comporte donc deux grandes parties : la description du matériel,
et la description du fonctionnement (le programme).
En entrant dans Step7, il peut y avoir un assistant qui vous propose de créer un
nouveau projet, il vaut mieux l'annuler car par défaut il configure mal la liaison avec
l'automate. On choisira donc plutôt « fichier -> nouveau » ou « fichier ->ouvrir » (pour
ouvrir un projet existant).
Dans le champ Nom, on inscrit le nom du projet qui sera pour cet exemple « Projet1 ».
2-Configurer et paramétrer votre S7-300
Faire un clic droit
dans la fenêtre de
projet1 ; puis
sélectionner
« insérer un
nouvel objet »
puis la « station
SIMATIC 300 ».
On obtient le
même résultat en
cliquant sur
« insertion » dans
la barre de menu.
On obtient
la fenêtre ci-
contre
Clic droit puis « objet » puis
« SIMATIC 300 », sur RACK
300 et enfin sur Profilé ici
On obtient le même
résultat en faisant
directement Clic gauche ici
Double-cliquez sur
« SIMATIC 300 » ;
Faire ensuite un
clic droit sur
« matériel » puis
sur « ouvrir un
projet »
On obtient le tableau
de configuration
suivant ; chaque
chiffre correspond à
un emplacement de
l’automate.
La configuration
étant faite,
« enregistrer et
compiler » pour
terminer
Après avoir fermé la fenêtre de configuration, double-cliquez sur « CPU314 » puis sur
« programme S7 », ensuite sur « Blocs » et enfin sur « OB1 »(programmation directe
dans OB1)
Choisir alors le
langage qui
convient pour votre
programme ; puis
cliquez sur « OK »
La fenêtre de
programmation
s’ouvre alors.
3-Programmer
3-1-Adressage d’une variable d’un automate Siemens S7-300/400
Une variable ici est adressée en fonction de son emplacement mémoire (zone de
localisation) et du nombre de bits utilisés pour le coder. Si la variable est codée sur 8
bits, on utilisera le format B (Byte) ; pour 16 bits, ce sera le format W (Word) et le
format D (Double Word) pour une variable codée sur 32 bits.
SYNTAXE D’UNE ADRESSE :
La zone de localisation + le format +numéro de l’octet . numéro du bit
Exemples : M124.4 (le bit mémoire 4 de l’octet 124) ;
MW2(le mot mémoire 2) ; MB0 (l’octet mémoire 0)
E0.1 (le bit d’entrée 1 de l’octet 0)
A125.0(le bit de sortie 0 de l’octet 125)
MB0 désigne tous les huit bits de
l’octet 0.
MW2 désigne les 16 bits
constitués par les octets 2(poids
fort) et 3(poids faible) ;
MD2 correspond aux 32 bits,
constitués des octets 2, 3,4 et 5.
Attention au chevauchement en
cas de traitement numérique sur
entiers.
3-2-La programmation structurée
On distingue principalement 5 types de blocs :
Pour revenir à notre exemple, nous allons adresser les variables de notre grafcet :
Mnémonique Adresse commentaire
S1 E0.1 BP 1ER SENS
S2 E0.2 BP 2E SENS
KM1 A0.1 CONTACTEUR 1ER SENS
KM2 A0.2 CONTACTEUR 2E SENS
T1 TEMPO 1
T2 TEMPO 2