curriculum sce pour la solution d'automatisation cohérente totally

Industry Sector, IA&DT

Documentation de formation SCE /79 Utilisation exclusivement réservée Module 020-011 TIA Portal, édition 04/2014 aux instituts publics de formation et de R&D

SCE_FR_020-011_R1404_Introduction à la programmation avec SIMATIC S7-1500 illimité © Siemens AG 2014. All Rights Reserved

Module 020-011 TIA Portal Introduction à la programmation avec SIMATIC S7-1500

Siemens Automation Cooperates with Education

Curriculum SCE

pour la solution d’automatisation cohérente

Totally Integrated Automation (TIA) Siemens Automation Cooperates with Education




Packages SCE pour formateurs adaptés à ces dossiers de formation

Automates SIMATIC

SIMATIC S7-1500F avec CPU 1516F-3 PN/DP N° d'article: 6ES7516-3FN00-4AB1

SIMATIC STEP 7 Software for Training

SIMATIC STEP 7 Professional V13 - Licence monoposte

N° d'article : 6ES7822-1AA03-4YA5

SIMATIC STEP 7 Professional V13 - Licence salle de classe 12 postes

N° d'article : 6ES7822-1BA03-4YA5

SIMATIC STEP 7 Professional V13 - Licence de mise à niveau 12 postes

N° d'article : 6ES7822-1AA03-4YE5

SIMATIC STEP 7 Professional V13 - Licence salle de classe 20 postes

N° d'article : 6ES7822-1AC03-4YA5

Veuillez noter que les packages pour formateurs ont parfois été remplacés par de nouveaux packages. Vous pouvez consulter les packages SCE actuellement disponibles sous : siemens.com/sce/tp

Informations complémentaires pour S7-1500 En particulier : mise en route, vidéos, didacticiels, manuels et guide de programmation. siemens.com/sce/S7-1500

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La documentation de formation pour la solution d'automatisation cohérente Totally Integrated Automation (T I A) a été spécialement créée pour le programme "Siemens Automation Cooperates with Education (SCE)" à des fins de formation pour les instituts publics de formation et de R&D. Siemens AG n’assume aucune responsabilité quant au contenu. Cette documentation ne peut être utilisée que pour une première formation aux produits/systèmes Siemens, autrement dit elle peut être copiée, en partie ou en intégralité, pour être distribuée aux participants à la formation afin qu'ils puissent l'utiliser dans le cadre de leur formation. La diffusion et la duplication de cette documentation, l'exploitation et la communication de son contenu sont autorisées au sein d’instituts publics de formation et de formation continue. Toute exception requiert au préalable l’autorisation écrite de la part des interlocuteurs Siemens AG : Monsieur Roland Scheuerer [email protected]. Toute violation de cette règle expose son auteur au versement de dommages et intérêts. Tous droits réservés, en particulier en cas de délivrance de brevet ou d'enregistrement d'un modèle déposé. Il est expressément interdit d’utiliser cette documentation pour des cours dispensés à des clients industriels. Tout usage de cette documentation à des fins commerciales est interdit. Nous remercions l’entreprise Michael Dziallas Engineering ainsi que toutes les personnes ayant contribué à la réalisation de cette documentation.

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PAGE

1. Avant-propos 4 2. Notes concernant la programmation pour SIMATIC S7-1500 6

2.1 Automate SIMATIC S7-1500 ...................................................................................................................... 6

2.2 Logiciel de programmation STEP 7 Professional V13 (TIA Portal V13) ..................................................... 7

3 Installation du logiciel STEP 7 Professional V13 (TIA Portal V13) 8 4 Connexion à la CPU via le protocole TCP/IP et restauration des paramètres d’usine 9 5 Qu’est-ce qu’un API et à quoi sert-il ? 17

5.1 Que signifie le terme API ? ....................................................................................................................... 17

5.2 Comment l’API commande-t-il le processus ? ......................................................................................... 17

5.3 Comment l’API reçoit-t-il les informations sur les états du processus ?................................................... 18

5.4 Quelle est la différence entre les contacts à ouverture et à fermeture ? .................................................. 18

5.5 Comment le SIMATIC S7-1500 adresse-t-il les signaux d’entrée/sortie ? ............................................... 19

5.6 Comment le programme est-il traité dans l’API ? ..................................................................................... 20

5.7 A quoi ressemblent les opérations logiques dans le programme de l’API ?............................................. 21

5.7.1 Opération ET .................................................................................................................................... 21 5.7.2 Opération OU .................................................................................................................................. 23 5.7.3 Négation ........................................................................................................................................... 24

5.8 Comment le programme API est-il créé ? Comment est-il envoyé vers la mémoire de l’API ? ............... 25

6 Configuration et commande du SIMATIC S7-1500 26 6.1 Présentation des différents modules ........................................................................................................ 26

6.1.1 Exemple de configuration ................................................................................................................ 29 6.2 Eléments de commande et d'affichage de la CPU 1516-3 PN/DP ........................................................... 30

6.2.1 Vue de face de la CPU 1516-3 PN/DP avec affichage intégré ........................................................ 30 6.2.2 Signalisation d'état et d'erreur .......................................................................................................... 30 6.2.3 Éléments de contrôle et de raccordement de la CPU 1516-3 PN/DP derrière le volet frontal ......... 31 6.2.4 Carte mémoire SIMATIC ................................................................................................................. 32 6.2.5 Sélecteur de mode de fonctionnement ............................................................................................ 32 6.2.6 Écran de la CPU .............................................................................................................................. 33

6.3 Zones de mémoire de la CPU 1516-3 PN/DP et de la carte mémoire SIMATIC ..................................... 35

7 Exemple d’application : commande d’une presse 37 8. Programmation de la presse avec SIMATIC S7-1500 38

8.1 Vue du portail ............................................................................................................................................ 38

8.2 Vue du projet ............................................................................................................................................ 39




1. Avant-propos

Le contenu du module SCE_FR_020-011 est assigné à l’unité "Notions de base sur la

programmation d’API". Il s’agit d’une initiation rapide à la programmation du S7-1500 avec TIA

Portal.

Objectif :

Dans le présent module, le lecteur va apprendre comment programmer un automate programmable

industriel (API) SIMATIC S7-1500, grâce au logiciel de programmation TIA Portal. Ce module transmet

les notions de base et montre les différentes étapes à suivre pour programmer l’API, en utilisant un

exemple détaillé.

Installation du logiciel et paramétrage de l'interface de programmation

Définition et fonctionnement d'un API

Configuration et commande de l'API SIMATIC S7-1500

Création, chargement et test d'un exemple de programme

Pré-requis :

Les connaissances suivantes sont requises pour l’étude de ce module :

Connaissances pratiques des systèmes d’exploitation Windows

Fonctions

supplémentaires pour la

programmation de l'API Module 30

Notions de base sur la

programmation de

l'API Module 10, Module 20

PROFIBUS PROFINET Module 60 Module 70

AS-Interface Module 50

Technique de sécurité Module 80

Entraînements Module 100

Visualisation des

process (IHM) Module 90

Transducteurs Module 110

Simulation de

l'installation SIMIT Module 150

Autres langages de

programmation Module 40




Configurations matérielles et logicielles requises

1 PC Intel® Celeron® Dual Core 2,2 GHz, 1.7 GHz 4 GB RAM, env. 5 Go d’espace disponible sur le

disque dur Systèmes d'exploitation : Windows 7 (32/64 bits) Professional SP1/ Enterprise SP1 /

Ultimate SP1, Windows 8.1 (64 bits) Professional / Enterprise, Windows Server 2008 (64 bits) R2

StdE SP1 (installation complète), Windows Server 2012 (64 bits) R2 StdE (installation complète)

2 Logiciel STEP7 Professional V13 (Totally Integrated Automation (TIA) Portal V13)

3 Connexion Ethernet entre PC et CPU 1516-3 PN/DP

4 API SIMATIC S7-1500, p.ex. CPU 1516-3 PN/DP avec modules de signaux pour entrées TOR (DI)

et sorties TOR (DO). Les entrées doivent être mises en évidence sur un pupitre.

1 PC

2 STEP 7 Professional V13

(TIA Portal)

4 S7-1500 avec

CPU 1516-3 PN/DP

3 Connexion Ethernet




2. Notes concernant la programmation pour SIMATIC S7-1500

2.1 Automate SIMATIC S7-1500

L'automate SIMATIC S7-1500 est un système de commande modulaire utilisé pour les moyennes et

grandes performances. Il existe un éventail complet de modules pour une adaptation optimisée à la

tâche d'automatisation.

SIMATIC S7-1500 est un perfectionnement des systèmes d'automatisation SIMATIC S7-300 et S7-400

avec les nouvelles performances suivantes :

● Performance système accrue

● Fonctionnalité Motion Control intégrée

● PROFINET IO IRT

● Ecran intégré pour commande et diagnostic près de la machine

● Innovations linguistiques STEP 7 sous réserve de fonctions éprouvées

L'automate S7-1500 est composé d’une alimentation électrique , d'une CPU avec écran intégré et

de modules d’entrées/sorties pour les signaux numériques et analogiques . Les modules sont montés

sur un profilé-support avec un rail DIN symétrique intégré . Le cas échéant, des processeurs de

communication et des modules fonctionnels sont ajoutés pour des tâches spéciales comme la

commande de moteur pas à pas.

Le programme S7 permet à l'automate programmable industriel (API) de contrôler et commander une

machine ou un processus. Les modules E/S sont interrogés dans le programme S7 au moyen

d’adresses d’entrées (%E) et référencés au moyen d’adresses de sorties (%A).

Le système est programmé avec le logiciel STEP 7 Professional V13.

①

④ ②

③




2.2 Logiciel de programmation STEP 7 Professional V13 (TIA Portal V13)

Le logiciel STEP 7 Professional V13 (TIA Portal V13) est l'outil de programmation des automates

- SIMATIC S7-1500

- SIMATIC S7-1200

- SIMATIC S7-300

- SIMATIC S7-400

- SIMATIC WinAC

Avec STEP 7 Professional V13, les fonctions suivantes peuvent être utilisées pour automatiser une

installation :

- Configuration et paramétrage du matériel

- Paramétrage de la communication

- Programmation

- Test, mise en service et dépannage avec les fonctions d'exploitation et de diagnostic

- Documentation

- Génération d’écrans de visualisation pour les Basic Panels SIMATIC avec WinCC Basic intégré.

- Il est également possible de générer des écrans de visualisation pour les PC et autres Panels à

l'aide d'autres progiciels WinCC.

Toutes les fonctions sont détaillées dans l’aide en ligne.




3 Installation du logiciel STEP 7 Professional V13 (TIA Portal V13)

STEP 7 Professional est fourni sur DVD.

Pour installer STEP 7 Professional, effectuez les étapes suivantes :

1. Insérez le DVD de STEP 7 Professional dans votre lecteur de DVD.

2. Le programme d’installation se lance automatiquement. Si ce n’est pas le cas, démarrez-le en

double-cliquant sur le fichier START.exe.

3. Le programme d’installation vous guide tout au long de l’installation de STEP 7 Professional

4. Pour utiliser STEP 7 Professional, vous devez posséder une clé de licence sur votre ordinateur.

Cette clé de licence peut être transférée sur votre ordinateur en cours d'installation à l'aide de la clé USB

fournie. Par la suite, le logiciel Automation License Manager permet de la déplacer sur d'autres

supports de données. Cette clé de licence peut se trouver sur un autre ordinateur et être interrogée via

un réseau.

Remarque :

La clé de licence fournie STEP 7 Professional Combo contient également une validation du logiciel

STEP 7 V5.5.




4 Connexion à la CPU via le protocole TCP/IP et restauration des paramètres

d’usine

Pour programmer le SIMATIC S7-1500 à partir d’un PC, d’une PG ou d’un ordinateur portable, vous

avez besoin d’une connexion TCP/IP.

Pour que le PC et SIMATIC S7-1500 puissent communiquer via TCP/IP, il est important que leurs

adresses IP correspondent.

Il s'agit ici d'abord de montrer comment l'adresse IP de l'ordinateur peut être paramétrée sous le

système d'exploitation Windows 7.

1. Repérez le symbole représentant le réseau sur la barre d'outils " " et cliquez ensuite sur "Open

Network and Sharing Center". ( Ouvrir le Centre Réseau et partage)




2. Dans la fenêtre du centre Réseau et partage, cliquez sur "Change adapter settings" ( (Modifier

les paramètres de la carte).

3. Sous "local area connection" (Connexion au réseau local) choisissez celle avec laquelle vous

voulez vous connecter à l'automate et cliquez sur "Properties" (Propriétés). (Local area

connection (Connexion au réseau local (LAN) Properties (Propriétés))




4. Sélectionnez "Properties" (Propriétés) et "Internet Protocol (TCP/IPv4)" (Protocole Internet

version 4 (TCP/IP))

( Internet Protocol (TCP/IPv4) (Protocole Internet version 4 (TCP/IP)) Properties (Propriétés))

5. Vous pouvez ensuite paramétrer l'"IP address" (Adresse IP) et le "Subnet screen form"

(Masque de sous-réseau) et les appliquer en cliquant sur "OK" . ( Use the following IP address

(Utiliser l'adresse IP suivante) IP address (Adresse IP) : 192.168.0.99 Subnet mask

255.255.255.0 OK Close)




Notes concernant le réseau Ethernet (des informations complémentaires sont fournies dans

l’annexe V du dossier de formation) :

Adresse MAC :

L'adresse MAC est composée d'une partie fixe et d'une partie variable. La partie fixe ("adresse MAC de

base") désigne le fabricant (Siemens, 3COM, etc.). La partie variable, quant à elle, différencie les

différentes stations Ethernet et doit être assignée de façon unique dans le monde. Sur chaque module,

une adresse MAC est imprimée spécifiquement par l’usine.

Plage de valeurs pour l'adresse IP :

L’adresse IP est composée de 4 nombres décimaux variant de 0 à 255, séparés par un point ; par

exemple, 141.80.0.16.

Plage de valeurs pour le masque de sous-réseau :

Ce masque est utilisé pour reconnaître si une station ou une adresse IP appartient au sous-réseau local,

ou si elle ne peut être joignable que par un routeur.

Le masque de sous-réseau est composé de 4 nombres décimaux variant aussi de 0 à 255, séparés par

un point. Par exemple, 255.255.0.0.

Dans leur représentation binaire, les 4 nombres décimaux du masque de sous-réseau doivent contenir

une série consécutive de valeurs "1" à partir de la gauche et une série consécutive de valeurs "0" à

partir de la droite.

Les valeurs "1" indiquent la partie de l’adresse IP pour l’adresse du numéro de réseau. Les valeurs "0"

indiquent la partie de l’adresse IP pour l’adresse de l'abonné.

Exemple :

Valeurs correctes : 255.255.0.0 décimal = 1111 1111.1111 1111.0000 0000.0000 0000 binaire

255.255.128.0 décimal = 1111 1111.1111 1111.1000 0000.0000 0000 binaire

255.254.0.0 décimal = 1111 1111.1111 1110.0000 0000.0000.0000 binaire

Valeurs incorrectes : 255.255.1.0 décimal = 1111 1111.1111 1111.0000 0001.0000 0000 binaire

Plage de valeurs pour l’adresse de la passerelle (routeur) :

L’adresse comporte 4 nombres décimaux variant de 0 à 255, séparés par un point ; par exemple,

141.80.0.1.

Relation entre les adresses IP, l'adresse du routeur et le masque de sous-réseau :

L'adresse IP et l'adresse du routeur ne peuvent être différentes qu'aux endroits où le masque de sous-

réseau indique "0".

Exemple :

Vous avez saisi : masque de sous-réseau 255.255.255.0, adresse IP 141.30.0.5, et adresse du routeur

141.30.128.1. L’adresse IP et l’adresse du routeur doivent ici avoir des valeurs différentes seulement

pour le 4ème nombre décimal. Dans l'exemple, la différence apparaît dès la troisième.

Dans l'exemple, vous devez donc changer au choix :

- le masque de sous-réseau par : 255.255.0.0 ou

- l'adresse IP par : 141.30.128.5 ou

- l'adresse de la passerelle par : 141.30.0.1




L’adresse IP du SIMATIC S7-1500 est paramétrée comme suit :

6. Faire un double-clic pour sélectionner sur Totally Integrated Automation Portal.

( TIA Portal V13)

7. Sélectionner la commande de menu"Online & Diagnostics" (En ligne et diagnostic), puis ouvrir

la "Project view" (Vue du projet).

( Diagnostic en ligne Vue du projet)




8. Ensuite, dans le navigateur du projet, sélectionner sous l’arborescence de l'Online Access (Accès

en ligne), la carte réseau paramétrée précédemment. Si vous cliquez sur Update accessible

devices (Mettre à jour les abonnés accessibles), vous verrez l’adresse MAC du SIMATIC S7-

1500 connecté (si l'adresse IP n'a pas encore été renseignée). Sélectionnez Online &

Diagnostics (En ligne et diagnostic). ( Online access (Accès en ligne) … Network

Connection (Connexion réseau) Update accessible devices (Mettre à jour les abonnés

accessibles) … Online & Diagnostics (En ligne et diagnostic)




9. Sous Fonctions, vous verrez l’option Assign IP address (Affecter adresse IP). Entrez l’IP adress

(adresse IP) et le Subnet screen form (Masque sous-réseau). Ensuite, cliquez sur Assign IP

address (Affecter l’adresse IP) pour que cette nouvelle adresse soit affectée au SIMATIC S7-

1500. ( Fonctions Assign IP address (Affecter l’adresse IP) IP adress (Adresse IP) :

192.168.0.1 Subnet screen form (Masque de sous-réseau) : 255.255.255.0 Assign IP address

(Affecter l’adresse IP))

Remarque :

L'adresse IP de SIMATIC S7-1500 peutégalement être définie via l'écran de la CPU.




10. Si vous avez des difficultés à récupérer l'adresse IP ou si vous voulez réinitialiser l'automate,

sélectionnez "Functions" (Fonctions), "Reset to factory settings" (Restaurer les paramètres

d'usine) et cliquez ensuite sur "Reset" (Restaurer). ( Fonctions Restaurer les paramètres

d'usine Restaurer)

11. Confirmez la restauration des paramètres d'usine en cliquant sur "OK" et arrêtez la CPU si

nécessaire. ( OK oui)

Remarque :

La restauration aux paramètres d'usine est également accessible à partir de l'écran ou du sélecteur

de mode de fonctionnement.




5 Qu’est-ce qu’un API et à quoi sert-il ?

5.1 Que signifie le terme API ?

API est l’abréviation pour Automate Programmable Industriel. Il s’agit d’un appareil qui commande un

processus (par exemple une presse d’imprimerie pour l'impression des journaux, une installation de

remplissage de sacs de ciment, une presse d’injection plastique, etc.…).

Ceci est réalisé grâce aux instructions d’un programme stocké dans la mémoire de l’appareil.

5.2 Comment l’API commande-t-il le processus ?

L’API commande le processus en connectant des actionneurs via les points de connexion de l’API

appelés sorties à une tension de commande de 24 V p.ex.. Ceci permet de démarrer ou d’arrêter un

moteur, de faire monter ou descendre des vannes ou d’allumer et éteindre des lampes.

M

M

0V

24V

Les sorties de l’API contrôle les actionneurs en commutant la tension de commande !

API

Machine

Programme avec

instructions

Mémoire

Le programme est chargé dans la

mémoire de l’API…

…et permet de commander la

machine.

API

Sorties

La lampe est allumée

La lampe est éteinte




5.3 Comment l’API reçoit-t-il les informations sur les états du processus ?

L’API reçoit les informations du processus à partir de ce qu’on appelle des capteurs de signaux qui

sont câblés aux entrées de l’API. Ces capteurs de signaux peuvent être, par exemple, des capteurs qui

reconnaissent si une pièce d'usinage se trouve à une position donnée ou de simples commutateurs ou

boutons poussoirs, qui peuvent être ouverts ou fermés, appuyés ou relâchés. On distingue également

entre les contacts à ouverture (NF) qui sont fermés au repos et les contacts à fermeture (NO) qui

sont ouverts au repos.

5.4 Quelle est la différence entre les contacts à ouverture et à fermeture ?

On distingue parmi les capteurs de signaux les contacts à ouverture NF et contacts à fermeture NO.

Le commutateur ci-dessous est un contact à fermeture (NO, normalement ouvert) qui se ferme

lorsqu’il est activé.

Le commutateur ci-dessous est un contact à ouverture (NF, normalement fermé) qui se ferme lorsqu’il

est activé.

24V

24V

0V

Les entrées de l’API acquièrent les informations sur les états du processus

API Entrées

Commutateur fermé

Commutateur ouvert

24V

Contact NO au repos

Contact NO ouvert

Contact NO activé

Contact NO fermé

Contact NF au repos

Contact NF fermé

Contact NF activé

Contact NF ouvert




5.5 Comment le SIMATIC S7-1500 adresse-t-il les signaux d’entrée/sortie ?

La déclaration d'une entrée ou sortie donnée à l'intérieur d'un programme s'appelle l'adressage.

Les entrées et sorties des API sont la plupart du temps regroupées en groupes de huit sur des modules

d'entrées ou de sorties numériques. Cette unité de huit est appelée octet. Chaque groupe reçoit un

numéro que l'on appelle l'adresse d'octet.

Afin de permettre l'adressage d'une entrée ou sortie à l'intérieur d'un octet, chaque octet est divisé en

huit bits. Ces derniers sont numérotés de 0 à 7. On obtient ainsi l'adresse du bit..

L'API représenté ici a un module d'entrées-sorties avec les octets d'entrée 0 et 3 ainsi que les octets de

sortie 0 et 3.

Par exemple, pour adresser la 5ème

entrée en partant de la gauche, on définit l’adresse suivante :

%E 0 . 4

%E indique une adresse de type Entrée, 0, l’adresse d’octet et 4, l’adresse de bit.

Les adresses d’octet et de bit sont toujours séparées par un point.

Remarque : L'adresse du bit de la cinquième entrée est un 4 car la numérotation commence à zéro.

Pour adresser la 10ème

sortie, par exemple, on définit l’adresse suivante :

%A 1 . 1

%A indique une adresse de type Sortie, 1, l’adresse d’octet et 1, l’adresse de bit.

Les adresses d’octet et de bit sont toujours séparées par un point.

Remarque :

L'adresse du bit de la dixième sortie est un 1 car la numérotation commence à zéro.

32 entrées TOR Octet 0 Bits 0 à 7 Octet 1 Bits 0 à 7 Octet 2 Bits 0 à 7 Octet 3 Bits 0 à 7

32 sorties TOR Octet 0 Bits 0 à 7 Octet 1 Bits 0 à 7 Octet 2 Bits 0 à 7 Octet 3 Bits 0 à 7




5.6 Comment le programme est-il traité dans l’API ?

Le traitement du programme dans l'API est cyclique et se déroule comme suit :

1. En premier lieu, l'état provenant de la mémoire image des sorties (MIS) est transmis aux sorties et

celles-ci sont activées ou désactivées.

2. Ensuite, le processeur, que l'on peut considérer comme le cerveau de l'API, vérifie si chacune des

entrées est sous tension ou non. L'état de ces entrées est enregistré dans la mémoire image des

entrées (MIE). Si l'entrée est sous tension, l'information 1 ou "High" sera enregistrée. Si l'entrée

n'est pas sous tension, l'information 0 ou "Low" sera enregistrée.

3. Ce processeur exécute le programme stocké en mémoire programme. Celui-ci est constitué d'une

liste d'instructions et d'opérations logiques exécutées de manière séquentielle. L'information

d'entrée requise à cet effet est prélevée dans la mémoire image des entrées lue auparavant et les

résultats logiques sont écrits dans une mémoire image des sorties (MIS). Durant l'exécution du

programme le processeur accède le cas échéant à d'autres zones de mémoire, pour les données

locales des sous-programmes, les blocs de données et les mémentos.

4. Enfin, les tâches internes du système d'exploitation sont exécutées, par ex., autotest et

communication. La procédure reprend ensuite à partir du point 1.

Remarque :

Le temps requis par le processeur pour l'exécution du programme s'appelle le temps de cycle. Ce

dernier dépend entre autres du nombre et du type d'instructions ainsi que de la puissance du

processeur.

Programme de l’API dans la mémoire du programme 1ere instruction 2e instruction 3e instruction 4e instruction ... Dernière instruction

1. Transmettre l'état de la MIS aux sorties.

2. Enregistrer l'état des entrées dans la MIE.

3. Exécution du programme instruction après instruction avec accès à la MIE et MIS.

4. Exécuter les tâches internes du système d'exploitation. (communication, autotest, etc.)

MIE

Données

locales

Mémento

Blocs de

données

MIS




5.7 A quoi ressemblent les opérations logiques dans le programme de l’API ?

Les opérations logiques servent à définir des conditions pour l'activation d'une sortie.

Elles peuvent être créées dans le programme de l'API dans les langages de programmation Schéma

des circuits (CONT) ou Logigramme (LOG).

Pour des raisons de lisibilité, nous aborderons ici uniquement le langage LOG.

Il existe de nombreuses opérations logiques pouvant être mises en œuvre dans des programmes API.

L'opération ET et l'opération OU, ainsi que la NEGATION d'une entrée sont les opérations les plus

fréquemment utilisées et seront expliquées ici à l'appui d'un exemple.

Remarque : Pour obtenir rapidement et efficacement des informations sur les autres opérations

logiques, consultez l'aide en ligne.

5.7.1 Opération ET

Exemple d’une opération ET :

Une lampe doit s’allumer quand les deux interrupteurs sont fermés simultanément.

Schéma :

Explication :

La lampe s’allume uniquement quand les deux interrupteurs sont fermés. C’est-à-dire, quand S1 et S2

sont fermés, alors la lampe P1 est allumée.

24V

M

S1 S2

P1




Câblage de l’API :

Pour appliquer cette opération au programme de l’API, les deux commutateurs doivent être connectés

aux entrées de l’API. Ici, S1 est relié à l’entrée %E 0.0 et S2 à l’entrée %E 0.1.

De plus, la lampe P1 doit être connectée à une sortie, par exemple %A 0.0.

Opérateur ET dans LOG :

Dans le logigramme LOG, l’opérateur ET est programmé par le symbole ci-dessous et est représenté de

la manière suivante :

& =

M

24V

API

Entrées

Interrupteur S1

Interrupteur S2

%E 0.0

%A 0.0

Sorties La lampe P1 doit s’allumer quand les deux interrupteurs S1 et S2 sont fermés.

24V

%E 0.1

%A 0.0

%E 0.1

%E 0.0

Entrées de l'opération ET. Il est possible de prévoir plus de deux entrées.

Sortie concernée par l'affectation.

Représentation graphique de l'opération logique ET.

Affectation des résultats de l'opération logique.




5.7.2 Opération OU

Exemple d’une opération OU :

Une lampe doit s’allumer si au moins un des deux interrupteurs est fermé.

Schéma :

Explication :

La lampe s’allume à partir du moment où un des deux interrupteurs est fermé. C’est-à-dire, quand S1

ou S2 est fermé, alors la lampe P1 est allumée.

Câblage de l’API :

Pour appliquer cette opération au programme de l’API, les deux commutateurs doivent être connectés

aux entrées de l’API. Ici, S1 est relié à l’entrée %E 0.0 et S2 à l’entrée %E 0.1.

De plus, la lampe P1 doit être connectée à une sortie, par exemple %A 0.0.

M

24V

M

S1

S2

P1

24V

API

Entrées

Interrupteur S1

Interrupteur S2

%E 0.0

%A 0.0

Sorties La lampe P1 doit s’allumer quand l'interrupteur S1 ou l'interrupteur S2 est fermé.

24V

%E 0.1

24V




Opérateur OU dans LOG

Dans le logigramme LOG, l’opérateur OU est programmé par le symbole ci-dessous et est représenté

de la manière suivante :

5.7.3 Négation

Il est souvent nécessaire dans les opérations logiques d'interroger l'état d'un contact pour savoir : dans

le cas d'un contact à fermeture si celui-ci n'a pas été activé, ou dans le cas d'un contact à

ouverture s'il a été activé, et donc pour savoir si la tension est appliquée à la sortie ou non.

Ceci peut être réalisé par la programmation d'une négation à l'entrée de l'opération ET ou OU.

Dans le logigramme LOG, la négation de l’entrée (ou inversion) sur un opérateur ET est programmé de

la façon suivante :

Ceci signifie qu’une tension est appliquée à la sortie %A 0.0 uniquement si %E 0.0 est à 0 et %E 0.1 est

à 1.

= %A 0.0

%E 0.1

%E 0.0

Entrées de l'opération OU. Il est possible de prévoir plus de deux entrées.

Sortie concernée par l'affectation.

Représentation graphique de l'opération logique OU.

Affectation des résultats de l'opération logique.

>

& =

%A 0.0

%E 0.1

%E 0.0

Entrées de l' opération ET qui doit être inversée (négation).

Représentation graphique de l'opération logique Négation.




5.8 Comment le programme API est-il créé ? Comment est-il envoyé vers la

mémoire de l’API ?

Le programme de l’API est généré sur un PC en utilisant TIA Portal, et y est temporairement enregistré.

Après que le PC est connecté avec l’interface TCP/IP de l’API, le programme peut être transféré grâce à

une fonction de chargement dans la mémoire de l’API.

Le PC n’est plus utile une fois que le programme est chargé dans l’API, ce dernier le gère tout seul.

Remarque : Le déroulement précis de la procédure est décrit point par point aux chapitres suivants.

PG avec STEP 7

API S7-1500

1. Créer le programme API avec TIA Portal sur le PC.

2. Connecter le PC à l'interface TCP/IP de l'API.

3. Charger le programme du PC dans la mémoire de l'API.




6 Configuration et commande du SIMATIC S7-1500

6.1 Présentation des différents modules

SIMATIC S7-1500 est un automate modulaire et tout un éventail de modules, décrits ci-après,

l’accompagnent.

Unités centrales CPU avec affichage intégré

Les CPU ont des performances différentes et exécutent le programme utilisateur. De plus, les modules

suivants sont branchés sur l'alimentation système intégrée via le bus de fond de panier.

Autres propriétés et fonctions de la CPU :

Communication via Ethernet

Communication par PROFIBUS/PROFINET

Communication IHM pour les stations de contrôle/commande

Serveur Web

Fonctions technologiques intégrée (p.ex.: régulateur PID, Motion Control, etc…)

Diagnostic système

Sécurité intégrée (p.ex. : protection Know-How, protection contre la copie, protection

d'accès, protection d'intégrité)




Les modules d'alimentation système PS (tensions nominales d'entrée 24 V CC à 230V CA/CC)

avec raccordement au bus de fond de panier fournissent la tension d'alimentation interne aux modules

configurés

Les modules d'alimentation externes PM (tensions nominales d'entrée 120/230V CA)

ne sont pas raccordés au bus de fond de panier du système d'automatisation S7-1500. L'alimentation

système de la CPU, les circuits électriques d'entrée et de sortie des modules de périphérie, les capteurs

et les actionneurs sont alimentés en 24V CC par l'alimentation externe.

Modules de périphérie

für entrée TOR (DI) / sortie TOR (DQ) / entrée analogique (AI) / sortie analogique (AQ)




Modules technologiques TM

En tant que codeur incrémental et générateur d'impulsions avec / sans niveau de sens

Modules de communication CM

pour une communication série RS 232 / RS422 / RS 485 , PROFIBUS et PROFINET

Carte mémoire SIMATIC

2 Go au plus pour stocker les données du programme et pour le remplacement aisé des CPU en cas de

maintenance




6.1.1 Exemple de configuration

La configuration suivante d'un automate S7-1500 est utilisée pour l'exemple de programmation du présent dossier.

Module d'alimentation externe PM avec une entrée 120/230V CA, 50Hz/60Hz, 190 W et une sortie

24V CC/8A

Unité centrale CPU 1516-3 PN/DP avec interface PROFIBUS intégrée et des interfaces PROFINET

Module de périphérie 32x entrées TORDI 32x24VCC HF

Module de périphérie 32x sorties TOR DQ 32x24VCC/0.5A ST

Module de périphérie 8x entrées analogiques AI 8xU/I/RTD/TC ST

Module de périphérie 4x sorties analogiques AQ 4xU/I ST

① ②

③ ④ ⑤ ⑥




6.2 Eléments de commande et d'affichage de la CPU 1516-3 PN/DP

La figure suivante montre les éléments de commande et d'affichage de la CPU 1516-3 PN/DP

Le nombre et la disposition des éléments présentés ici diffèrent selon la CPU.

6.2.1 Vue de face de la CPU 1516-3 PN/DP avec affichage intégré

6.2.2 Signalisation d'état et d'erreur

La CPU est dotée des LED de signalisation suivantes :

LED de signalisation pour le mode de fonctionnement et l'état de diagnostic actuels de la CPU

Ecran

Touches de commande

LED RUN/STOP (LED jaune/verte)

LED ERROR (LED rouge)

LED MAINT (LED jaune)

LINK RX/TX-LED pour port X1 P1 (LED jaune/verte)






6.2.3 Éléments de contrôle et de raccordement de la CPU 1516-3 PN/DP derrière le volet frontal

Remarque :

Le volet frontal avec écran peut être retiré et enfiché en cours de fonctionnement.

LED de signalisation pour le mode de fonctionnement et l'état de diagnostic actuels de la CPU

Raccordement écran

Logement de la carte mémoire SIMATIC

Sélecteur de mode de fonctionnement

LED de signalisation pour les 3 ports des interfaces PROFINET X1 et X2

Adresses MAC des interfaces

Interfaces PROFIBUS (X3)

Interfaces PROFINET (X2) avec 1 port

Interfaces PROFINET (X1) avec commutateur à 2 ports

Raccordement de la tension d'alimentation

Vis de fixation




6.2.4 Carte mémoire SIMATIC

Votre CPU utilise une micro-carte mémoire SIMATIC comme cartouche mémoire. Il s'agit d'une carte

mémoire préformatée, compatible avec le système de fichiers Windows. Elle est disponible avec

différentes capacités de stockage et s'emploie pour les actions suivantes :

● Support de données portatif

● Carte programme

● Carte de mise à jour du firmware

Pour que la CPU fonctionne la MMCdoit être enfichée, car les CPU ne disposent pas de mémoire de

chargement intégrée. Un lecteur de carte SD, en vente dans le commerce, est nécessaire pour pouvoir

accéder en lecture/écriture à la carte mémoire SIMATIC avec le PG/PC. Il est ensuite possible, par ex.

de copier des fichiers à l'aide de l'explorateur Windows directement sur la carte mémoire SIMATIC.

Remarque :

Il est recommander de retirer ou d'enficher la carte mémoire SIMATIC uniquement en mode HORS

TENSION de la CPU.

6.2.5 Sélecteur de mode de fonctionnement

Vous pouvez régler le mode de fonctionnement actuel de la CPU via le sélecteur de mode. Le sélecteur

de mode est un interrupteur à levier à trois positions.

Position Signification Description

RUN Mode de

fonctionnement RUN

La CPU traite le programme utilisateur.

ARRÊT Mode de

fonctionnement STOP

La CPU ne traite pas le programme utilisateur.

MRES Effacement général Position pour l'effacement général de la CPU.

Le mode STOP ou RUN se change sous Online & Diagnostics (En ligne et diagnostic) en utilisant le

bouton sur le panneau de commande du logiciel STEP 7 Professional V13.

De plus, le panneau de commande est muni d’un bouton MRES pour faire une réinitialisation générale et

il affiche l’état actuel des LED de la CPU.




6.2.6 Écran de la CPU

La CPU S7-1500 est équipée d'un volet frontal avec un écran et des touches de commande. L'écran

permet d'afficher dans différents menus des informations d'état ou de commande et d'effectuer de

nombreux réglages. Vous pouvez naviguer dans les menus au moyen des touches de commande.

L'écran de la CPU offre les fonctions suivantes :

● Il est possible de sélectionner 6 langues d'affichage différentes.

● Les messages de diagnostic sont affichés en clair.

● Les paramètres de l'interface peuvent être modifiés sur site.

● L'attribution d'un mot de passe pour l'utilisation de l'écran est possible via TIA Portal.

Aperçu de l'écran d'une CPU 1516-3 PN/DP :

Informations d'état de la CPU

Désignation des sous-menus

Zone d'affichage des informations

Aide à la navigation, p. ex. OK/ESC ou le numéro de série




Sous-menus disponibles de l'écran :

Commandes de

menu principales

Signification Explication

Vue d'ensemble

Le menu "Vue d'ensemble" contient des données sur les propriétés de la CPU.

Diagnostic Le menu "Diagnostic" contient des données sur les messages de diagnostic, la description des diagnostics et l'affichage des alarmes. Il affiche en outre des informations sur les propriétés de réseau de chaque interface de la CPU.

Paramètres Dans le menu "Paramètres", il est possible d'attribuer des adresses IP à la CPU, de régler la date, l'heure, les fuseaux horaires, les états de fonctionnement (Marche/Arrêt) et des niveaux de protection, d'effectuer un effacement général la CPU et de la réinitialiser aux réglages d'usine et d'afficher l'état des mises à jour du firmware.

Modules Le menu "Modules" contient des données sur les modules utilisés dans la configuration. Les modules peuvent être utilisés de manière centralisée et/ou décentralisée. Les modules décentralisés sont reliés à la CPU par PROFINET et/ou PROFIBUS. Vous avez ici la possibilité de paramétrer les adresses IP pour une CP.

Ecran Dans le menu "Ecran", il est possible de régler les paramètres de l'écran, p. ex. la langue, la luminosité et le mode d'économie d'énergie (en mode économie d'énergie, l'écran s'assombrit, le mode veille éteint l'écran).

Touches de commande de l'écran.

● Quatre touches flèche : "vers le haut", "vers le bas", "vers la gauche", "vers la droite"

● Une touche ESC

● Une touche OK

Fonctions des touches "OK" et "ESC"

● Pour les commandes de menu avec saisie de texte possible :

- OK → valider l'accès à la commande de menu, confirmer la saisie et quitter le mode d'édition

- ESC → rétablir le contenu d'origine (c.-à-d. que les modifications ne sont pas enregistrées)

et quitter le mode d'édition

● Pour les commandes de menu ne requérant aucune saisie :

- OK → à la commande de sous-menu suivante

- ESC → retour à la commande de menu précédente




6.3 Zones de mémoire de la CPU 1516-3 PN/DP et de la carte mémoire SIMATIC

La figure suivante montre les zones de mémoire de la CPU et la mémoire de chargement sur la carte

mémoire SIMATIC.

En plus de la mémoire de chargement, il est également possible de charger d'autres données à l'aide de

l'explorateur Windows sur la carte mémoire SIMATIC. Il peut s'agir par ex. de recettes, de journaux de

données, de sauvegardes de projets, d'une documentation supplémentaire sur le programme.

Mémoire de chargement

La mémoire de chargement est une mémoire non volatile pour blocs de code, blocs de données, objets

technologiques et configuration matérielle. Lors du chargement de ces objets dans la CPU, ceux-ci sont

dans un premier temps stockés dans une mémoire de chargement Cette mémoire se trouve sur la carte

mémoire SIMATIC.

Mémoire de travail

La mémoire de travail est une mémoire volatile qui contient les blocs de code et de données. La

mémoire de travail est intégrée à la CPU et ne peut pas être étendue. Dans les CPU S7-1500, la

mémoire de travail est subdivisée dans deux zones :

● Mémoire de travail Code :

La mémoire de travail Code contient les éléments du code de programme significatifs pour

l'exécution.

● Mémoire de travail Données :

La mémoire de travail Données contient les éléments des blocs de données et des objets

technologiques significatifs pour l'exécution.

Lors de la transition de l'état de fonctionnement MISE SOUS TENSION ou ARRET à l'état de

fonctionnement MISE EN ROUTE, les variables des blocs de données globaux, des blocs de données

d'instance et des objets technologiques sont réinitialisées à leurs valeurs initiales. Les variables

rémanentes reçoivent leurs valeurs effectives sauvegardées dans la mémoire rémanente.

Mémoire de travail de code

Blocs de code (FC, FB, OB)

Mémoire de travail de données

Mémoire rémanente

Autres zones de mémoire

Blocs de données globaux

Blocs de données d'instance

Objets technologiques

TeleService de :

Blocs de données globaux

Blocs de données d'instance


Mémentos, temporisations, compteurs

Mémentos, temporisations, compteurs

Données locales temporaires

Mémoires images (E/A)

Mémoire de chargement (sur la

carte mémoire SIMATIC)

Blocs de code (FC, FB, OB)

Blocs de données (DB)

Configuration matérielle





Mémoire rémanente

La mémoire rémanente est une mémoire non volatile pour la sauvegarde de certaines données en cas

de défaillance de tension. Les variables et les zones d'opérandes définies comme étant rémanentes

sont sauvegardées dans la mémoire rémanente. Ces données sont conservées même en cas d'arrêt ou

de défaillance de tension.

Toutes les autres variables du programme sont réinitialisées à leurs valeurs initiales lors de la transition

de l'état de fonctionnement MISE SOUS TENSION ou ARRET à l'état de fonctionnement MISE EN

ROUTE.

Le contenu de la mémoire rémanente est supprimé avec les actions suivantes :

● Effacement général

● Restauration aux paramètres d'usine

Remarque :

Certaines variables des objets technologiques sont également enregistrées dans la mémoire

rémanente. Celles-ci ne sont pas supprimées par l'effacement général.




7 Exemple d’application : commande d’une presse

Notre première application va consister à programmer une commande de presse.

Une presse avec un capot de protection doit être activée avec un bouton START S3 uniquement si la

protection est fermée et si le bouton d'arrêt d'urgence (contact à ouverture) n'est pas activé. L'état

Protection fermée est surveillé par un capteur B1.

Si c’est le cas, un distributeur 5/2 M0 alimentant le vérin de la presse est activé, afin que la forme

plastique puisse ensuite être pressée.

La presse doit se retirer de nouveau quand le bouton de démarrage S3 est déclenché, le bouton d'arrêt

d'urgence (contact à ouverture) est actionné ou quand le capteur Protection fermée B1 ne répond plus.

Tableau d'affectations :

Adresse Code Commentaire

%E 0.0 ARRET D’URGENCE Signalisation en retour ARRET D'URGENCE (NF)

%E 0.3 S3 Bouton de démarrage (NO)

%E 0.4 B1 Capteur Protection fermée (NO)

%A 0.0 M0 Sortir tige du vérin A

Arrêt d'urgence

Tige du vérin

sortie

Grille fermée

Presse




8. Programmation de la presse avec SIMATIC S7-1500

La gestion du projet et sa programmation se font grâce au logiciel Totally Integrated Automation

Portal.

Là, sous une même interface, les éléments tels que l'automate, la visualisation et la mise en réseau de

la solution d’automatisation sont créés, paramétrés et programmés.

Des outils en ligne pratiques sont disponibles pour les diagnostics d’erreur.

Le logiciel Totally Integrated Automation Portal possède deux vues différentes : la vue du portail et la

vue du projet.

8.1 Vue du portail

La vue du portail fournit une vue d’ensemble du projet et un accès aux outils qui permettent de

l’élaborer. Vous pouvez trouver rapidement ce que vous souhaitez faire, et appeler l’outil qui servira à

accomplir la tâche voulue. Si vous le souhaitez, un changement vers la vue du projet s’effectue

automatiquement pour la tâche sélectionnée. Cette vue simplifie donc principalement la préparation et la

mise en place du projet.

Remarque :

En bas à gauche de la fenêtre, on peut basculer de la vue du portail vers la vue du projet.




8.2 Vue du projet

La vue du projet est une vue structurée de tous les éléments constituant le projet. La barre de menu

avec les barres de fonction est située, comme le veut la norme, en haut de la fenêtre, le navigateur du

projet et tous les éléments du projet sont sur la gauche, et les menus associés aux différentes tâches

(avec les instructions et les bibliothèques, par exemple) sur la droite.

Si un élément (par exemple ici le bloc d’organisation OB1) est sélectionné dans le navigateur du projet, il

est affiché au centre et peut y être édité.

Remarque : En bas à gauche, on peut revenir à la vue du portail !




Les étapes suivantes montrent comment créer un projet pour SIMATIC S7-1500 et programmer la

solution pour cette application :

1. L'outil que nous allons utiliser est Totally Integrated Automation Portal, que l'on appelle ici d'un

double-clique. ( TIA Portal V13)

2. Les programmes pour SIMATIC S7-1500 sont gérés sous forme de projets. Nous allons maintenant

créer un nouveau projet via la vue du portail ( Create new project (Créer un projet)

startup_S7-1500 (initiation_S7-1500) Create (Créer)).




3. L'option First steps (Mise en route) est proposée pour la configuration. En premier lieu, nous

allons configurer un appareil. ( First steps (Mise en route) Configure a device (Configurer un

appareil))




Option 1 : créer la configuration matérielle hors ligne

L'ensemble de la configuration matérielle de chaque automate est enregistrée dans le projet TIA Portal.

Ceci est important pour la recherche des erreurs et fait partie d'une documentation complète de

l'installation.

Dans la première variante, on crée cette configuration sans raccordement à l'automate. Les

Informations sur les modules utilisés sont recueillies à partir des données imprimées ou d'une liste de

nomenclature complète.

4. Ci-après, nous allons ajouter un appareil portant le nom d'appareil : Press Control (Commande

presse) . Dans le catalogue, on choisit la CPU 1516-3 PN/DP avec le numéro d'article

correspondant. ( Add new device (Ajouter un appareil) Presse Control (Commande presse)

Controllers (Contrôleurs) SIMATIC S7-1500 CPU CPU 1516-3 PN/DP 6ES7 516-

3AN00-0AB0 V1.5 Add (Ajouter))




5. Le logiciel passe automatiquement vers la vue du projet avec la configuration matérielle ouverte.

Ici, on peut ajouter des modules supplémentaires depuis le catalogue du matériel (fenêtre de

droite). On choisit en premier le module d'alimentation PM190W 120/230VCA et on l'enfiche sur

l'emplacement 0 ( catalogue du matériel PM PM190W 120/230VAC 6EP1333-4BA00)




6. Comme deuxième composant, on choisit le module d'entrées-sorties DI 32x24VDC HF avec 32

entrées TOR et on l'enfiche sur l'emplacement 2. ( catalogue du matériel DI DI 32x24VDC

HF 6ES7 521-1BL00-0AB0). Les adresses des entrées peuvent être réglées sous Device

overview (Vue d’ensemble des appareils). Dans notre cas, les entrées du module d'entrées-

sorties ont des adresses allant de %E0.0 à %E3.7 ( Device overview (Vue d’ensemble des

appareils) DI 32x24VDC HF 0…3)




7. Enfin, on enfiche le module d'entrées-sorties DQ 32x24VDC/0.5A ST avec 32 sorties TOR sur

l'emplacement 3. ( catalogue du matériel DQ DQ 32x24VDC/0.5A ST 6ES7 522-1BL00-

0AB0). Les adresses des sorties peuvent être réglées sous Device overview (Vue d’ensemble

des appareils). Dans notre cas, les sorties du module d'entrées-sorties ont des adresses allant de

%A0.0 à %A3.7 ( Device overview (Vue d’ensemble des appareils) DQ 32x24VDC/0.5A ST

0…3)




8. Maintenant, on enfiche le module d'entrées-sorties AI 8xU/I/RTD/TC ST avec 8 voies d'entrée

analogiques sur l'emplacement 4. ( catalogue du matériel AI AI 8xU/I/RTD/TC ST 6ES7

531-7KF00-0AB0). Les adresses des voies d'entrée analogiques peuvent être réglées sous Device

overview (Vue d’ensemble des appareils). Dans notre cas, les entrées du module d'entrées-

sorties ont des adresses allant de %EW4 à %EW18. ( Device overview (Vue d’ensemble des

appareils) AI 8xU/I/RTD/TC ST 4…19)




9. Enfin, on enfiche le module d'entrées-sorties AQ 4xU/I ST avec 4 voies de sortie analogiques sur

l'emplacement 5. ( catalogue du matériel AQ AQ 4xU/I ST 6ES7 532-5HD00-0AB0). Les

adresses des voies de sortie analogiques peuvent être réglées sous Device overview (Vue

d’ensemble des appareils). Dans notre cas, les entrées du module d'entrées-sorties ont des

adresses allant de %AW4 à %AW10. ( Device overview (Vue d’ensemble des appareils) AQ

4xU/I ST 4…11)




Option 2 : créer la configuration matérielle en ligne

L'ensemble de la configuration matérielle de chaque automate est enregistrée dans le projet TIA Portal.

Ceci est important pour la recherche des erreurs et fait partie d'une documentation complète de

l'installation. Dans la deuxième variante, on crée une configuration en se connectant à l'automate et en

laissant TIA Portal le détecter en ligne.

10. Ci-après, nous allons ajouter un appareil portant le nom d'appareil : Press Control (Commande

presse) . Dans le catalogue, on choisit une CPU 1500 non spécifique avec le numéro d'article

générique 6ES7 5XX-XXXXX-XXXX. ( Add new device (Ajouter un appareil) Press Control

(Commande presse) Controllers (Contrôleurs) SIMATIC S7-1500 CPU Unspecified

CPU 1500 (CPU 1500 non spécifique) 6ES7 5XX-XXXX-XXXX V1.5 Add (Ajouter))




11. Le logiciel passe automatiquement vers la vue du projet avec la configuration matérielle ouverte.

TIA Portal propose de détecter (detect) l'appareil raccordé avant la configuration. ( detect

(détecter))




12. Dans la boîte de dialogue suivante, sélectionnez PN/IE comme type pour l'interface PG/PC puis les

cartes réseau installées auparavant comme interface PG/PC. Après un Refresh (Mise à jour) des

abonnés accessibles, vous devez voir votre CPU 1516-3 PN/DP avec l'adresse 192.168.0.1 et

pouvoir la sélectionner comme appareil cible. Cliquez ensuite sur detect (détecter). ( Type of the

PG/PC Interface (Type de l'interface PG/PC) : PN/IE Interface PG/PC : …… Refresh (Mise à

jour) CPU 1516-3 PN/DP Detect (détecter)




13. Tous les modules s'affichent alors dans la configuration du matériel dans la vue des appareils. Seul

le module d'alimentation PM190W 120/230VCA n'a pas de liaison au bus de fond de panier et doit

donc encore être enfiché manuellement sur l'emplacement 0 (

catalogue du matériel PM PM190W 120/230VAC 6EP1333-4BA00)




14. Sous Device overview (Vue d’ensemble des appareils) on peut régler les adresses des voies

analogiques et numériques. Dans notre cas, les entrées du module d'entrées-sorties TOR ont des

adresses allant de %E0.0 à %E3.7, les sorties ont des adresses allant de %A0.0 à %A3.7. Les

entrées analogiques ont des adresses allant de %EW4 à %EW18 et les sorties analogiques des

adresses allant de %QWA4 à %QW10 ( Device overview (Vue d’ensemble des appareils) 0…

3 0… 3 4… 19 4…11)




15. Afin que le logiciel puisse accéder par la suite à la bonne CPU, il convient de paramétrer son

adresse IP et le masque de sous-réseau.

( Press Control (Commande presse) Properties (Propriétés) General (Général)

PROFINET Interface (PROFINET Interface) [X1] Ethernet Adresses (Ethernet Adresses)

Set address in the project (Configurer l'adresse dans le projet) IP-Address (Adresse IP) :

192.168.0.1 Subnet mask (Masque de sous-réseau) : 255.255.255.0)

(Voir aussi : Paramétrage de l’interface de programmation).

Remarque :

Dans cet exemple, on se connecte avec l'interface PROFINET [X1] sur un des deux ports.




16. Puisque de nos jours, on programme avec des variables plutôt qu'avec des adresses absolues, on

doit spécifier ici les variables globales de l’API.

Ces variables globales de l'API sont des noms descriptifs accompagnés de commentaires qui

définissent chaque entrée et sortie utilisée dans le programme. Plus tard, pendant la programmation, on

pourra accéder à ces variables API globales via leurs noms.

Ces variables globales peuvent être utilisées partout dans le programme, dans tous les blocs.

Sélectionnez dans le navigateur du projet Press Control (Commande presse) [CPU 1516-3 PN/DP]

puis PLC tags (Variables API). Avec un double-clique, activer Default tag table (Table de variables

standard) et saisir, comme montré ci-dessous, les noms des entrées et des sorties. (Press Control

(Commande presse) [CPU 1516-3 PN/DP] PLC tags (Variables API) Default tag table (Table de

variables standard))




17. Les séquences du programme sont écrites dans ce qu’on appelle des blocs. De base, un bloc

d’organisation OB1 est créé lors de l’ajout d’une CPU.

Ce bloc représente l’interface du système d’exploitation de la CPU. Il est appelé automatiquement

par celle-ci, et est traité de manière cyclique.

A partir de ce bloc d'organisation, des blocs supplémentaires peuvent être appelés à leur tour pour

structurer le programme, comme la fonction Programm Press (Programme presse) [FC1].

Le but est de diviser une tâche globale en plusieurs sous-tâches, ce qui permet de programmer et

de tester leur fonctionnalité plus facilement.

Structure du programme de l’exemple :

Bloc d'organisation Main[OB1] Bloc appelé de manière cyclique par le système d'exploitation. On voit ici l'appel de la fonction Programm Press (Programme presse) [FC1]

Fonction Programm Press (Programme presse) [FC1] Dans cet exemple, contient le programme de commande de la presse proprement dit. Est appelée dans Main [OB1].




18. Pour créer la fonction Programm Press (Programme presse) [FC1], sélectionnez dans le navigateur

du projet Press Control (Commande presse) [CPU 1516-3 PN/DP], puis Programm blocks

(Blocs de programme). Double-cliquez ensuite sur Add new block (Ajouter nouveau bloc).

(Press Control (Commande presse) [CPU 1516-3 PN/DP] Programm blocks (Blocs de

programme) Add new block (Ajouter nouveau bloc)




19. Dans la sélection, choisissez Function (Fonction) (FC) et donnez-lui le nom Program press

(Programme presse). Comme langage de programmation, choisissez le logigramme FBD (LOG).

La numérotation est automatique. Puisque FC1 est appelée de toute façon par son nom

symbolique, le numéro n’a plus beaucoup d’importance. Acceptez les saisies avec OK.

( Function (Fonction) (FC) Program press (Programme presse) FBD (LOG) OK)




20. Le bloc Program press (Programme presse) [FC1] s’ouvre automatiquement. Avant de pouvoir

écrire le programme, il faut déclarer l'interface du bloc. La déclaration de l'interface permet de

définir les variables locales qui sont utilisées uniquement dans le bloc concerné.

Les variables se divisent en deux groupes :

Les paramètres de bloc qui constituent l'interface du bloc pour l'appel dans le programme.

Type Désignation Fonction Disponible dans

Paramètres d'entrée Input Paramètres dont la valeur est lue par le bloc.

Fonctions, blocs fonctionnels et certains types de blocs d'organisation

Paramètres de sortie Output / Return

Paramètres dont le bloc écrit les valeurs.

Fonctions et blocs fonctionnels

Paramètres d'entrée/sortie

InOut Paramètres dont le bloc lit la valeur à l'appel et écrit la valeur dans le même paramètre après le traitement.

Fonctions et blocs fonctionnels

Données locales qui servent à enregistrer les résultats intermédiaires.

Type Désignation Fonction Disponible dans

Données locales temporaires

Temp Variables utilisées pour un enregistrement temporaire des résultats intermédiaires. Les données temporaires sont conservées uniquement durant un cycle.

Fonctions, blocs fonctionnels et blocs d'organisation

Données locales statiques

Static Variables utilisées pour un enregistrement statique des résultats intermédiaires dans le bloc de données d’instance. Les données statiques sont conservées jusqu’à leur réécriture, soit pour plusieurs cycles

Blocs fonctionnels

Constante Constant Constantes avec le nom symbolique déclaré, qui sont utilisées dans le bloc.

Fonctions, blocs fonctionnels et blocs d'organisation




21. Déclarons maintenant les variables locales nécessaires pour notre exemple :

Input :

ermergency_stop (arrêt d'urgence) Ici, la surveillance d’arrêt d’urgence est entrée

start (démarrage) Le bouton de démarrage est entré ici

sensor_protection_grid (capteur écran de protection) L’état du capteur pour l’écran de protection est

entré ici

Output :

press_cylinder (vérin de la presse) L’état de la sortie Vérin de la presse est décrit ici

Toutes les variables sont de type "Bool". Il s'agit donc de variables binaires qui ne peuvent prendre que

les valeurs 0 (false - faux) ou 1 (true - vrai).

Pour plus de clarté, toutes les variables locales sont accompagnées de commentaires explicatifs.

Remarque :

Afin d'éviter une confusion avec les variables API, il est utile d'écrire les variables locales en minuscule.




22. Une fois que les variables locales sont déclarées, la programmation peut commencer. Pour une

meilleure vue d’ensemble, on programme sur des réseaux. Un nouveau réseau peut être insérer en

cliquant sur l'icône Insert network (Insérer réseau). Comme le bloc lui-même, chaque

réseau doit être titré. Si une longue description est nécessaire, on peut également utiliser le champ

Comment (Commentaire).

Pour créer notre solution, nous avons besoin de définir un élément & pour une opération ET. Il se situe

sous Instructions (Instructions), dossier Bit logic operations (Opérations logiques sur bits). Si

vous laissez la souris sur un objet, p.ex. ici , une info-bulle s'affiche.

( Instructions (Instructions) Bit logic operations (Opérations logiques sur bits) )




23. Pour pouvoir afficher l'aide en ligne de cet objet dans une fenêtre, cliquez sur le texte sur fond bleu

dans la description du symbole . (&: ADD logic operation (& opération logique ET)

Remarque :

Utilisez l'aide en ligne pour obtenir des informations détaillées sur le fonctionnement et le câblage de

l'opération ET).




24. A l'aide de la souris, faites maintenant glisser le sous le commentaire dans le champ Network

1 (réseau 1). ( )




25. Sélectionnez ensuite à droite la sortie du bloc ET et double-cliquez sur l'affectation dans

les favoris. ( sortie droite Favorites (Favoris Assignment (Affectation))




26. On peut ensuite affecter une autre entrée sur le bloc ET en la faisant glisser des Favoris vers le

bloc ou en cliquant sur le symbole " "‘ situé en bas à gauche du bloc ET. ( )




27. Maintenant, on renseigne les variables locales. Saisissez pour cela les premières lettres des

variables locales dans le champ des commandes. Vous pouvez ensuite sélectionner les variables

souhaitées à partir d'une liste. Les variables locales sont toujours identifiées par le symbole #

précédant leur nom. ( #press_cylinder (vérin presse)




28. On fait simplement glisser les autres variables locales à partir de l'interface sur l'entrée voulue.

( #emergency_stop (arrêt d'urgence) #start (démarrage) #sensor_protection_grid (capteur

écran de protection)




29. Pour inverser une entrée, glissez simplement le symbole Negation à partir de Favorites

(Favoris) sur l’entrée. Ici il faut inverser la demande de la variable locale #emergency_stop (arrêt

d'urgence). ( Favorites (Favoris) )




30. Sélectionnez ensuite les Properties (Propriétés) du bloc traité de façon cyclique Main[OB1].

( Properties (Propriétés) Main[OB1])




31. Dans les Propriétés, choisir le langage de programmation Logigramme, FBD (LOG). ( FBD

(LOG) OK)




32. Comme indiqué précédemment, le bloc "Press Programme" (Programme presse) doit être appelé

depuis le bloc Main [OB1]. Sinon il ne serait pas du tout pris en compte dans le traitement. Double-

cliquer sur Main [OB1] pour l'ouvrir. ( Main[OB1] )




33. Le bloc "Program press" (Programme presse) peut ensuite être placé dans le Network 1 (réseau

1) du bloc Main [OB1] grâce à un glisser-déposer. Rappelez-vous aussi de bien documenter les

réseaux dans le bloc Main[OB1]. ( Programm Press (Programme presse) [FC1])




34. Ensuite, les paramètres de l’interface du bloc "Programm Press" (Programme presse) doivent être

connectés aux variables globales de l’API. Sélectionnez d'abord la table des variables standard

(Default tags table). On peut maintenant faire glisser l'opérande voulu de la vue de détail vers le

connecteur du bloc. ( E_STOP (arrêt d'urgence) S3 B1 M0)




35. La requête de la variable API "E-STOP" est inversée. Enregistrer une nouvelle fois le projet en

cliquant sur .

("E-STOP" (arrêt d'urgence) )




36. Pour charger le programme entier dans la CPU, sélectionner le dossier Press Control

(Commande presse), puis cliquer sur l'icone Download to Device (Charger dans l’appareil). (

Press Control (Commande presse) )




37. Dans la boîte de dialogue suivante, sélectionnez PN/IE comme type pour l'interface PG/PC puis les

cartes réseau installées auparavant comme interface PG/PC et X1 comme liaison de la CPU au

sous-réseau. Après l'étape Start Search (Lancer recherche) des abonnés accessibles, vous

devez voir votre CPU 1516-3 PN/DP avec l'adresse 192.168.0.1 et pouvoir la sélectionner comme

appareil cible. Cliquez ensuite sur load (charger). ( Type of the PG/PC Interface (Type de

l'interface PG/PC) : PN/IE Interface PG/PC : …… Connection to interface/subnet (Connexion

au sous-réseau) : Direct at slot (directement sur l'emplacement) "1 X1" Start search (Lancer

recherche) CPU 1516-3 PN/DP load (charger))




38. La conversion est compilée automatiquement ; avant le chargement, un aperçu s'affiche une

nouvelle fois et il est possible de vérifier les étapes à exécuter. Démarrez le chargement avec Load

(Charger). ( Load (Charger))




39. Si le chargement s’est correctement déroulé, le résultat s’affiche dans une nouvelle fenêtre. Cliquez

maintenant sur Start All (Démarrer tout), puis sur Finish (Terminer) pour ramener la CPU à l'état

Run. (Start All (Démarrer tout) Finish (Terminer))




40. Cliquez finalement sur l’icône Monitoring on/off (Activer/désactiver visualisation du

programme). Grâce à ce bouton, il est possible de surveiller l’état des variables d'entrée et de sortie

sur le bloc Programm Press (Programme presse) pendant que vous testez le programme. ( )




Faites un clic droit pour ouvrir et visualiser la fonction "Programm Press" (Programme presse).

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