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