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SIMATIC S7-300 SM331 ; AI 8 x 12 Bit Mise en route Partie 3 Thermocouples ____________________________________________________________________________________________________________________________________________

Avant-propos 1

Prérequis 2

Définition du problème 3

Construction mécanique de la maquette

4Raccordement électrique de la maquette

5Configuration avec SIMATIC Manager

6Test du programme utilisateur

7

Alarme de diagnostic 8

Alarme de processus 9

Annexe A

SIMATIC

S7-300 SM331 ; AI 8 x 12 Bit Mise en route Partie 3 : Thermocouples

Mise en route

11/2006 A5E00264194-02

Consignes de sécurité Consignes de sécurité Ce manuel donne des consignes que vous devez respecter pour votre propre sécurité et pour éviter des dommages matériels. Les avertissements servant à votre sécurité personnelle sont accompagnés d'un triangle de danger, les avertissements concernant uniquement des dommages matériels sont dépourvus de ce triangle. Les avertissements sont représentés ci-après par ordre décroissant de niveau de risque.

DANGER signifie que la non-application des mesures de sécurité appropriées entraîne la mort ou des blessures graves.

ATTENTION signifie que la non-application des mesures de sécurité appropriées peut entraîner la mort ou des blessures graves.

PRUDENCE accompagné d’un triangle de danger, signifie que la non-application des mesures de sécurité appropriées peut entraîner des blessures légères.

PRUDENCE non accompagné d’un triangle de danger, signifie que la non-application des mesures de sécurité appropriées peut entraîner un dommage matériel.

IMPORTANT signifie que le non-respect de l'avertissement correspondant peut entraîner l'apparition d'un événement ou d'un état indésirable.

En présence de plusieurs niveaux de risque, c'est toujours l'avertissement correspondant au niveau le plus élevé qui est reproduit. Si un avertissement avec triangle de danger prévient des risques de dommages corporels, le même avertissement peut aussi contenir un avis de mise en garde contre des dommages matériels.

Personnes qualifiées L'installation et l'exploitation de l'appareil/du système concerné ne sont autorisées qu'en liaison avec la présente documentation. La mise en service et l'exploitation d'un appareil/système ne doivent être effectuées que par des personnes qualifiées. Au sens des consignes de sécurité figurant dans cette documentation, les personnes qualifiées sont des personnes qui sont habilitées à mettre en service, à mettre à la terre et à identifier des appareils, systèmes et circuits en conformité avec les normes de sécurité.

Utilisation conforme à la destination Tenez compte des points suivants:

ATTENTION L'appareil/le système ne doit être utilisé que pour les applications spécifiées dans le catalogue ou dans la description technique, et uniquement en liaison avec des appareils et composants recommandés ou agréés par Siemens s'ils ne sont pas de Siemens. Le fonctionnement correct et sûr du produit implique son transport, stockage, montage et mise en service selon les règles de l'art ainsi qu'une utilisation et maintenance soigneuses.

Marques de fabrique Toutes les désignations repérées par ® sont des marques déposées de Siemens AG. Les autres désignations dans ce document peuvent être des marques dont l'utilisation par des tiers à leurs propres fins peut enfreindre les droits de leurs propriétaires respectifs.

Exclusion de responsabilité Nous avons vérifié la conformité du contenu du présent document avec le matériel et le logiciel qui y sont décrits. Ne pouvant toutefois exclure toute divergence, nous ne pouvons pas nous porter garants de la conformité intégrale. Si l'usage de ce manuel devait révéler des erreurs, nous en tiendrons compte et apporterons les corrections nécessaires dès la prochaine édition.

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SM331 ; AI 8 x 12 Bit Mise en route Partie 3 : Thermocouples Mise en route, 11/2006, A5E00264194-02 3

Sommaire 1 Avant-propos ............................................................................................................................................. 5

1.1 Généralités.....................................................................................................................................5 2 Prérequis ................................................................................................................................................... 7

2.1 Principes de base ..........................................................................................................................7 3 Définition du problème............................................................................................................................. 11

3.1 Exemple d'application ..................................................................................................................11 4 Construction mécanique de la maquette.................................................................................................. 15

4.1 Montage de la maquette ..............................................................................................................15 4.2 Montage du module analogique ..................................................................................................17 4.2.1 Indications générales ...................................................................................................................17 4.2.2 Composants du SM331 ...............................................................................................................18 4.2.3 Propriétés du module analogique ................................................................................................19 4.2.4 Adaptateurs de plage de mesure.................................................................................................20 4.2.5 Montage du module SM331.........................................................................................................22

5 Raccordement électrique de la maquette ................................................................................................ 23 5.1 Indications générales ...................................................................................................................23 5.2 Câblage de l'alimentation et de la CPU .......................................................................................24 5.3 Variantes de branchement du module analogique ......................................................................26 5.3.1 Indications générales ...................................................................................................................26 5.3.2 Câbles blindés pour signaux analogiques ...................................................................................26 5.3.3 Schéma de connexion de thermocouples avec soudure froide interne.......................................27 5.3.4 Raccordement du module analogique avec soudure froide interne ............................................28 5.3.5 Câblage du module analogique avec soudure froide interne ......................................................29 5.3.6 Schéma de connexion de thermocouples avec soudure froide externe......................................30 5.3.7 Raccordement du module analogique avec soudure froide externe ...........................................31 5.3.8 Câblage du module analogique avec soudure froide externe .....................................................33 5.3.9 Câblage de la soudure froide externe..........................................................................................34 5.3.10 Vérification du câblage.................................................................................................................36

6 Configuration avec SIMATIC Manager .................................................................................................... 39 6.1 Création d'un nouveau projet STEP 7 .........................................................................................39 6.1.1 Créer un projet .............................................................................................................................39 6.1.2 Choix de la CPU ..........................................................................................................................41 6.1.3 Définition du programme utilisateur de base ...............................................................................42 6.1.4 Attribution d'un nom de projet ......................................................................................................43 6.1.5 Résultat : le projet S7 est créé.....................................................................................................44 6.2 Définition de la configuration matérielle.......................................................................................45 6.2.1 Création de la configuration matérielle ........................................................................................45 6.2.2 Ajout de composants SIMATIC....................................................................................................46 6.2.3 Paramétrage du module analogique de l’exemple ......................................................................48 6.2.4 Explication des paramètres du SM331 ........................................................................................50 6.2.5 Test de mise en route ..................................................................................................................51

Sommaire

SM331 ; AI 8 x 12 Bit Mise en route Partie 3 : Thermocouples 4 Mise en route, 11/2006, A5E00264194-02

6.3 Programme utilisateur STEP 7 ................................................................................................... 54 6.3.1 Tâches du programme utilisateur ............................................................................................... 54 6.3.2 Création du programme utilisateur.............................................................................................. 55

7 Test du programme utilisateur ................................................................................................................. 63 7.1 Chargement des données système et du programme utilisateur ............................................... 63 7.2 Visualisation des valeurs des capteurs....................................................................................... 65 7.3 Représentation de valeurs analogiques pour les thermocouples............................................... 69

8 Alarme de diagnostic ............................................................................................................................... 73 8.1 Lire les informations de diagnostic depuis la console PG .......................................................... 73 8.2 Message de diagnostic général .................................................................................................. 75 8.3 Messages de diagnostic spécifiques aux voies .......................................................................... 76

9 Alarme de processus ............................................................................................................................... 81 9.1 Alarme de processus .................................................................................................................. 81

A Annexe .................................................................................................................................................... 85 A.1 Code source du programme utilisateur....................................................................................... 85

Index........................................................................................................................................................ 95


Avant-propos 11.1 Généralités

Objet du manuel de mise en route Le manuel de mise en route donne un aperçu complet en vue de la mise en service du module analogique SM331 (6ES7331-7KF02-0AB0). Il apporte une assistance dans l'installation et le paramétrage du matériel d'un thermocouple et dans la configuration du module analogique avec le SIMATIC S7 Manager. Le manuel de mise en route s'adresse aux débutants disposant d'une expérience limitée en matière de configuration, de mise en service et de maintenance de systèmes d'automatisation.

Contenu du manuel A l'appui d'un exemple (maquette), toutes les phases de la procédure pour le montage du module jusqu'au transfert d'une valeur analogique dans le programme utilisateur STEP 7 sont expliquées en détail. Le manuel vous guide à travers les étapes suivantes: ● Analyse du problème ● Construction mécanique de la maquette ● Raccordement électrique de la maquette ● Configuration avec SIMATIC Manager ● Elaboration d'un petit programme utilisateur avec STEP 7 avec transfert dans un bloc de

données de la valeur analogique acquise ● Diagnostic et déclenchement/interprétation d'une alarme de processus

Avant-propos 1.1 Généralités



Prérequis 22.1 Principes de base

Connaissances de base nécessaires Il n'est pas nécessaire de disposer de connaissances particulières sur le plan de l'automatisation pour pouvoir comprendre cette description. Comme la configuration du module analogique est basée sur le logiciel STEP 7, il serait avantageux de savoir utiliser STEP 7. Pour plus d'informations sur STEP 7, référez-vous aux manuels électroniques fournis avec STEP 7. Vous devez disposer des connaissances de base concernant l'utilisation de PC ou d'outils d'exploitation analogues (p. ex. consoles de programmation) fonctionnant sous les systèmes d'exploitation Windows 95/98/2000/NT ou XP.

Matériel et logiciel requis La fourniture du module analogique est composée de 2 parties : ● module SM331 ● connecteur frontal pour le raccordement aisé de l'alimentation et des conducteurs de

données Composants du module analogique

Quantité Article N° de référence

1 SM 331, AVEC SEPAR. GALV., 8 SE, ALARME DIAGNOSTIC 6ES7331-7KF02-0AB0 1 CONNECTEUR FRONTAL A BORNES A RESSORT 20 PTS

En variante : CONNECTEUR FRONTAL A BORNES A RESSORT 20 PTS

6ES7392-1BJ00-0AA0 66ES7392-1AJ00-0AA0

1 ETRIER DE CONNEXION DES BLINDAGES SIMATIC S7 6ES7390-5AA00-0AA02 BORNE DE BLINDAGE SIMATIC S7 POUR 1 CABLE DE

DIAMETRE 4...13 MM 6ES7390-5CA00-0AA0



Pour l'exemple, il faut en plus les composants SIMATIC généraux suivants : Matériel SIMATIC de la maquette

Quantité Article N° de référence

1 ALIMENTATION PS 307 AC 120/230V, DC 24V, 5A (avec pont d'alimentation)

6ES7307-1EA00-0AA0

1 CPU 315-2 DP 6ES7315-2AG10-0AB01 MICRO-CARTE MEMOIRE, NFLASH, 128 Ko 6ES7953-8LG00-0AA01 PROFILE-SUPPORT SIMATIC S7-300, L=530MM 6ES7390-1AF30-0AA0 1 Console de programmation (PG) avec interface MPI et câble

MPI PC avec carte interface correspondante

Suivant le matériel

Logiciel STEP 7 installé :

Quantité Article N° de référence 1 Logiciel STEP7 Version >= 5.2 installé sur la console de

programmation 6ES7810-4CC06-0YX0

Pour l'acquisition des signaux analogiques, on pourra utiliser les thermocouples suivants :

Quantité Article N° de référence 2 Thermocouple type J Selon constructeur 2 Thermocouple type K Selon constructeur 1 Boîte de soudure froide Siemens (type J – 24 V cc) M72166-B4200

Remarque Ce manuel de mise en route ne décrit que l’utilisation de thermocouples. Si vous souhaitez utiliser d'autres transducteurs de mesure, il faudra câbler et paramétrer le module SM331 différemment. Il existe des manuels de mise en route spécifiques pour le branchement de transmetteurs de courant 4-20mA, de transmetteurs de tension et de sondes thermométriques à résistance Pt100 au module SM331.



Il faut de plus les outils et matériels suivants : Outils et matériels généraux

Quantité Article N° de référence Plusieurs Ecrous et vis M6 (longueur fonction de l'emplacement) D'usage courant 1 Tournevis avec lame de 3,5 mm D'usage courant 1 Tournevis avec lame de 4,5 mm D'usage courant 1 Pince coupante et outil de dénudage D'usage courant 1 Outil de sertissage des embouts D'usage courant X m Conducteur de section 10 mm2 pour mise à la terre du profilé

support, cosse à trou de diamètre 6,5 mm, longueur fonction des conditions sur site

D'usage courant

X m Fil souple de section 1mm2 avec les embouts appropriés, forme A en 3 couleurs différentes : bleu, rouge et vert

D'usage courant

X m Cordon secteur à 3 conducteurs (230/120V CA) avec fiche 2P+T, longueur suivant les conditions sur site

D'usage courant

1 Calibrateur (appareil de mesure pour la mise en service, permettant de mesurer et de fournir un courant)

Selon constructeur


Définition du problème 33.1 Exemple d'application

Vue d'ensemble Le manuel de mise en route vous guide à travers un exemple d’application dans lequel vous serez amené à raccorder les thermocouples suivants : ● deux thermocouples de type J et type K, raccordés directement au module analogique

SM331 (utilisation d’une soudure froide interne). ● deux thermocouples identiques type J raccordés via un bornier intermédiaire (point de

compensation avec boîte de soudure froide externe) Vous allez déclencher un diagnostic d'erreur et des alarmes de processus. Vous disposez du module d'entrées analogique SM331, AI8x12 Bit (numéro de référence 6ES7 331-7KF02-0AB0). Le module peut traiter 8 entrées analogiques et déclencher des alarmes de diagnostic et des alarmes processus. Un même module peut être configuré pour plusieurs types de mesure (p. ex. mesures de courant, mesure de tension, PT 100, thermocouple). Les possibilités de montage suivantes sont décrites dans l’exemple : ● Les thermocouples sont installés en un point assez proche du module analogique ; de ce

fait, les lignes de compensation peuvent être raccordées directement au module. ● Le bornier de raccordement des thermocouples est relativement éloigné du module

analogique. Dans ce cas, le câble de compensation est relayé par un câble en cuivre entre le bornier et le module analogique. Il faut alors installer une boîte de soudure froide à proximité immédiate du bornier du câble de compensation.



Figure 3-1 Composants de la maquette

Vous allez être guidé à travers les étapes suivantes ● Construction mécanique de la maquette

– Instructions de montage générales valables pour les modules S7-300 – Configuration du SM331 pour les deux types de transducteurs de mesure choisis

● Raccordement électrique de la maquette – Câblage de l'alimentation et de la CPU – Câblage du module analogique – Brochage standard de transmetteurs de tension et de thermomètres à résistance

● Configuration avec SIMATIC Manager – Utilisation de l'assistant de projet – Extension de la configuration matérielle générée automatiquement – Connexion d'une source de programme utilisateur préétablie

● Test du programme utilisateur – Interprétation des valeurs acquises – Conversion des valeurs de mesure en valeurs analogiques lisibles

● Utilisation de la possibilité de diagnostic du module SM331 – Génération d'une alarme de diagnostic – Evaluation du diagnostic

● Utilisation d'alarmes de processus – Paramétrage d'alarmes de processus – Configuration et évaluation d'alarmes de processus



Voir aussi Indications générales (Page 23) Créer un projet (Page 39) Chargement des données système et du programme utilisateur (Page 63) Lire les informations de diagnostic depuis la console PG (Page 73) Alarme de processus (Page 81)


Construction mécanique de la maquette 44.1 Montage de la maquette

Structure des explications La construction de la maquette est subdivisée en deux étapes. Dans un premier temps, on explique la mise en place de l'alimentation et de la CPU. Ensuite, après avoir présenté le module analogique SM331, on en explique le montage.

Prérequis Avant de pouvoir mettre en place le module d'entrées analogique SM331, vous devez d'abord réaliser la configuration de base avec des composants SIMATIC S7-300 généraux. L'ordre de montage s'effectue de la gauche vers la droite : ● Alimentation PS307 ● CPU 315-2 DP ● Module analogique SM331

Marche à suivre

Etape Graphique Description Vissez le profilé support sur l'embase (vis de type : M6) en laissant un espace minimum de 40 mm au-dessus et en-dessous du profilé support. Si l'embase est constituée d'une plaque métallique ou une tôle de support mises à la terre, veillez à établir une liaison à faible impédance entre le profilé support et l'embase.

1

Reliez le profilé support au conducteur de protection. Le profilé support est à cet effet équipé d'une vis M6 permettant le branchement du conducteur de protection.

Construction mécanique de la maquette 4.1 Montage de la maquette


Etape Graphique Description 2

Montage de l'alimentation : • Accrochez l'alimentation au bord supérieur du profilé

support • • • • • • Vissez-le au bord inférieur au profilé support.

3

Enfichez le connecteur de bus (fourni avec le SM331) sur le connecteur à l'arrière gauche de la CPU.

4

Montage de la CPU : • Accrochez la CPU au bord supérieur du profilé

support, • faites-la glisser vers la gauche contre l'alimentation, • faites-la basculer vers le bas, • puis vissez-la au bord inférieur au profilé support.

Construction mécanique de la maquette 4.2 Montage du module analogique


4.2 Montage du module analogique

4.2.1 Indications générales

Vue d'ensemble Avant de procéder au montage du SM331, vous devez enficher correctement les adaptateurs de plage de mesure. Ce chapitre précise ● les constituants qui sont nécessaires ● les propriétés que possède le module d'entrées analogique ● ce qu'est un adaptateur de plage de mesure et comment le paramétrer ● comment effectuer le montage du module paramétré



4.2.2 Composants du SM331

Vue d'ensemble Un module analogique opérationnel est constitué des composants suivants : ● Module SM331 (dans notre exemple 6ES7331-7KF02-0AB0) ● Connecteur frontal 20 points. Celui-ci existe en 2 variantes :

– avec bornes à ressort (n° de référence 6ES7392-1BJ00-0AA0) – avec bornes à vis (n° de référence 6ES7392-1AJ00-0AA0)

Figure 4-1 Composants du SM331

Fourniture du module SM331

Composants Module analogique SM331 Bandes de repérage Connecteur de bus 2 colliers de câbles (non représenté) pour fixer le câblage externe



4.2.3 Propriétés du module analogique

Propriétés Ce module est un module analogique universel conçu pour les applications les plus courantes. Le type de mesure souhaité doit être réglé directement sur le module à l'aide des adaptateurs de plage de mesure. ● 8 entrées réparties en 4 groupes de voies (deux entrées de même type par groupe) ● Résolution de la mesure réglable par groupe de voies ● Choix de l'étendue de mesure pour chaque groupe de voies :

– Tension – Courant – Résistance – Température

● Alarme de diagnostic paramétrable ● Deux voies avec alarmes de dépassement de seuil (seules les voies 0 et 2 sont

paramétrables) ● Isolation galvanique par rapport au coupleur de bus interne ● Isolation galvanique par rapport à la tension de charge (exception : si un adaptateur de

plage de mesure au moins est enfiché en position D)

SM331 utilisable en variante : AI 8 x TC (uniquement pour thermocouples) Si vous ne raccordez que des thermocouples, vous pouvez aussi utiliser le module analogique SM331; AI 8 x TC référencé 6ES7331-7PF10-0AB0. Vous trouverez les informations au sujet du raccordement de ce module dans le manuel de référence "Système d’automatisation S7-300 Caractéristiques des modules".



4.2.4 Adaptateurs de plage de mesure

Raccordement Le module SM331 comporte 4 adaptateurs de plage de mesure (un adaptateur par groupe de voies). Chacun des adaptateurs de plage de mesure peut être enfiché dans 4 positions (A, B, C ou D). La position vous permet de définir quel transducteur de mesure vous allez raccorder au groupe de voies respectif.

Figure 4-2 Adaptateurs de plage de mesure avec réglage d'usine B (tension)

Positions possibles des adaptateurs de plage de mesure

Position Type de mesure A Thermocouple / Mesure de résistance B Tension (réglage d'usine) C Courant (transducteur de mesure à 4 fils) D Courant (transducteur de mesure à 2 fils)



Dans notre exemple, nous utilisons les groupes de voies CH0,1 et CH2,3 dans le type de mesure "Thermocouple". Vérifiez si les adaptateurs de plage de mesure se trouvent bien tous dans la position A. Le cas échéant, mettez les adaptateurs dans la position souhaitée comme décrit dans le tableau ci-dessous. Positionnement des adaptateurs de plage de mesure

Etape Graphique Description 1 Extraire les trois adaptateurs de plage de mesure à

l'aide d'un tournevis.

2 Tourner les adaptateurs de plage de mesure pour les présenter dans la position voulue:

3

Enfichez de nouveau les adaptateurs de plage de mesure dans le module. Dans notre exemple, les adaptateurs doivent occuper les positions suivantes : CH0,1 : A CH2,3 : A CH4,5 : B CH6,7 : B



4.2.5 Montage du module SM331

Marche à suivre Après avoir préparé le module analogique pour l'emploi considéré, le fixer sur le profilé-support.


Montage du SM331 : • Accrochez le SM331 au bord

supérieur du profilé-support, • faites-le glisser vers la gauche

contre la CPU, • faites-le basculer vers le bas, • puis vissez-le au bord inférieur au

profilé support.

2

Montage du connecteur frontal : • Pressez sur le bouton supérieur du

connecteur frontal • Faites glisser le connecteur dans le

module jusqu'à ce que le bouton supérieur s'enclique.

Le montage mécanique de la maquette est à présent terminé.


Raccordement électrique de la maquette 55.1 Indications générales

Vue d'ensemble Ce chapitre montre le câblage électrique des différents éléments de la maquette, de l'alimentation jusqu'au module analogique.

ATTENTION Il existe un risque d'électrocution lorsque le module d'alimentation PS307 est en marche ou lorsque le cordon secteur de l'alimentation est branché au réseau. Ne câblez la station S7-300 que lorsque celle-ci est hors tension.

Raccordement électrique de la maquette 5.2 Câblage de l'alimentation et de la CPU


5.2 Câblage de l'alimentation et de la CPU

Vue d'ensemble

Figure 5-1 Câblage de l'alimentation et de la CPU

La maquette requiert une alimentation. Vous réalisez le câblage de la manière suivante :

Raccordement électrique de la maquette 5.2 Câblage de l'alimentation et de la CPU


Câblage de l'alimentation et de la CPU

Etape Graphique Description 1 Ouvrez les caches frontaux de l'alimentation et de la CPU. 2 Desserrer le collier d'arrêt de traction sur l'alimentation. 3 Dénuder les conducteurs du réseau, sertir éventuellement

les embouts (sur les âmes souples) et les raccorder au module d'alimentation.

4 Revissez le collier d'arrêt de traction.

5

Insérez entre l'alimentation et la CPU deux câbles de jonction et vissez-les à fond. Vous ne devez pas modifier la coulisse de mise à la terre de la CPU, car le SM331 est déjà configuré avec séparation galvanique. Information sur la coulisse de mise à la terre de la CPU : • Enfoncée : sans séparation galvanique (état à la

livraison) • Tirée : avec séparation galvanique

6

Vérifiez que le commutateur de sélection de tension secteur est réglé sur la tension secteur correcte. Tension secteur L'alimentation est réglée en usine pour une tension secteur de 230 V c.a. Pour modifier ce réglage, procédez de la manière suivante : enlevez la plaque de protection avec un tournevis, réglez le commutateur sur la tension voulue et replacez la plaque.

Raccordement électrique de la maquette 5.3 Variantes de branchement du module analogique


5.3 Variantes de branchement du module analogique

5.3.1 Indications générales

Vue d'ensemble Le câblage des thermocouples au module analogique SM331 varie selon que l’on utilise ● Utilisation de la soudure froide interne ● Utilisation d'une soudure froide externe La suite du manuel vous explique les deux variantes de branchement avec soudure froide interne et externe.

5.3.2 Câbles blindés pour signaux analogiques

Câbles Pour les signaux analogiques, il est recommandé d'utiliser des câbles blindés à conducteurs torsadés par paires. Ceci permet de réduire les influences parasites. Il est recommandé de mettre à la terre le blindage des conducteurs pour signaux analogiques aux deux extrémités du conducteur. En présence de différences de potentiel entre les deux extrémités de câble, le blindage pourrait être le siège d'un courant de compensation de potentiel qui risquerait de perturber les signaux analogiques. Dans ce cas, il est recommandé de mettre à la terre le blindage à une seule extrémité du câble ou de poser un conducteur de compensation de potentiel de section suffisante. Utilisation d'une soudure froide interne et externe

Propriété Utilisation d’une soudure froide

interne Utilisation d'une soudure froide externe

Raccordement de thermocouples du même type

8 thermocouples maximum sont possibles

8 thermocouples maximum sont possibles

Raccordement d’une combinaison de thermocouples de différents types

A chaque groupe de voies, on peut raccorder 2 thermocouples du même type. Signification : On peut brancher au total 8 thermocouples appartenant au maximum à 4 types différents.

La combinaison de thermocouples de différents types n’est pas possible. Toutes les voies du module se réfèrent à la même soudure froide. On pourra donc raccorder au maximum 8 thermocouples du même type.

Câbles de raccordement possibles

Raccordement direct des thermocouples Raccordement via câbles de compensation

Câbles en cuivre de grande longueur possibles Raccordement des thermocouples directement à la soudure froide



5.3.3 Schéma de connexion de thermocouples avec soudure froide interne

Vue d'ensemble Le schéma montre le module analogique SM331 avec raccordement de thermocouples par des câbles de compensation, avec soudure froide interne.

Figure 5-2 Schéma de branchement : Utilisation de la soudure froide interne

Le câble de compensation doit toujours être dans la même matière (alliage) que le thermocouple. Un groupe de voies n’accepte que le raccordement de thermocouples du même type.



5.3.4 Raccordement du module analogique avec soudure froide interne

Vue d'ensemble Le câblage du module analogique comprend les tâches suivantes : ● Raccordement de l'alimentation (câble rouge) ● Raccordement des conducteurs de compensation des thermocouples ● Court-circuitage des bornes de soudure froide (COMP) ● Câblage à la masse et court-circuitage des autres voies inutilisées (conducteurs bleu) Les détails du câblage sont exposés dans le chapitre suivant.

Figure 5-3 Câblage du connecteur frontal du SM331



5.3.5 Câblage du module analogique avec soudure froide interne

Marche à suivre Raccorder les thermocouples aux entrées du modules, soit directement, soit par l’intermédiaire de câbles de compensation. Le tableau suivant décrit les opérations successives de câblage. Câblage du connecteur frontal du SM331

Etape Graphique Câblage Commentaire

1 Ouvrez la porte frontale du SM331 Le repérage des bornes est imprimé sur la porte frontale.

2 Dénudez sur une longueur de 6 mm les extrémités des câbles que vous souhaitez raccorder au connecteur frontal et munissez-les des embouts appropriés

3 Câblez le connecteur frontal comme suit : Borne 1 : L+

Alimentation du module

4 Borne 2 : M+ 1er thermocouple type J Borne 3 : M- 1er thermocouple type J Borne 4 : M+ 2ème thermocouple type J Borne 5 : M- 2ème thermocouple type J Borne 6 : M+ 1er thermocouple type K Borne 7 : M- 1er thermocouple type K Borne 8 : M+ 2ème thermocouple type K Borne 9 : M- 2ème thermocouple type K

Câblage standard pour thermocouples avec soudure froide interne Si vous permutez les connexions M+ et M-, les résultats de mesure seront faussés et ne correspondront pas à la température réelle !

5 Borne 10 : (Comp+) et Borne 11 : (Comp-)

Les thermocouples raccordés directement ou via des câbles de compensation n’ont pas besoin de soudure froide externe. Le pontage a pour effet de court-circuiter la soudure froide externe.

6 Borne 11 : ( Mana ) et Court-circuiter les bornes 12 à 19 et Borne 20 : Relier M.

Il est recommandé de relier à Mana (Comp-) et M les groupes de voies inutilisés pour obtenir une immunité optimale aux perturbations. Remarque : En cas d’utilisation de la boîte de soudure froide externe, la borne 11 Mana est désignée par Comp-.



5.3.6 Schéma de connexion de thermocouples avec soudure froide externe

Vue d'ensemble Le schéma montre le module analogique SM331 auquel sont raccordés ● des thermocouples via le bornier des câbles de compensation ● une boîte de soudure froide externe.

Figure 5-4 Câblage : Thermocouples avec soudure froide externe

Dans le cas d’une compensation externe, la température de la soudure froide des thermocouples est mesurée par une boîte de soudure froide. La boîte de soudure froide contient un montage en pont qui est équilibré pour une certaine température de soudure froide (température d’équilibre). Les connexions des câbles de compensation des thermocouples doivent se trouver à proximité immédiate de la boîte de soudure froide. C’est la seule façon de garantir que la température ambiante est la même pour le bornier des thermocouples et la boîte de soudure froide.



5.3.7 Raccordement du module analogique avec soudure froide externe

Vue d'ensemble Le câblage du module analogique comprend les tâches suivantes : ● Raccordement de l'alimentation (câble rouge) ● Raccordement des conducteurs de compensation des thermocouples ● Raccordement de la soudure froide ● Câblage à la masse et court-circuitage des autres voies inutilisées (conducteurs bleu) Les détails du câblage sont exposés dans le chapitre correspondant.

Figure 5-5 Câblage du connecteur frontal du SM331



Voir aussi Câblage du module analogique avec soudure froide externe (Page 33)



5.3.8 Câblage du module analogique avec soudure froide externe

Marche à suivre Raccordement des thermocouples par l’intermédiaire d’un bornier de compensation. A partir de ce bornier, la connexion aux entrées du module SN331 se fait par des conducteurs en cuivre. Le tableau suivant explique pas à pas les opérations de câblage : Câblage du connecteur frontal du SM331

Etape Graphi

que Câblage Commentaire

1 Ouvrez la porte frontale du SM331 Le repérage des bornes est imprimé sur la porte frontale

2 Dénudez sur une longueur de 6 mm les extrémités des câbles que vous souhaitez raccorder au connecteur frontal et munissez-les des embouts appropriés

3 Câblez le connecteur frontal comme suit : Borne 1 : Brancher le L+

L+ de l’alimentation du module

4 Borne 2 : M+ 1er thermocouple type J Borne 3 : M- 1er thermocouple type J Borne 4 : M+ 2ème thermocouple type J Borne 5 : M- 2ème thermocouple type J Borne 6 : M+ 3ème thermocouple type J Borne 7 : M- 3ème thermocouple type J Borne 8 : M+ 4ème thermocouple type J Borne 9 : M- 4ème thermocouple type J

Câblage standard pour thermocouples avec soudure froide externe Si vous permutez les connexions M+ et M-, les résultats de mesure seront faussés et ne correspondront pas à la température réelle !

5 Borne 10 : (Comp+) et Borne 11 : (Comp-) sont à relier avec la boîte de soudure froide

Câblage de la boîte de soudure froide : voir chapitre correspondant.

6 Court-circuiter les bornes 12 à 19, et les relier avec la borne 20 Borne 20 : Connecter M

Il est recommandé de relier à M les groupes de voies inutilisés pour obtenir une immunité optimale aux perturbations. M de l’alimentation du module



5.3.9 Câblage de la soudure froide externe

Marche à suivre Nous utilisons dans notre exemple une boîte de soudure froide pour thermocouples de type J (réf. M72166-B4200) alimentée en 24 V cc. La boîte de soudure froide doit être montée à proximité immédiate du bornier des thermocouples.

1 2

3

45 Figure 5-6 Bornier

(1) Câble en cuivre vers le module SM331 (2) Alim. aux. 24V CC (3) Boîte de compensation (4) Raccordement de la soudure froide (5) Câble de compensation des thermocouples



Câblage de la boîte de soudure froide Graphique Câblage Commentaire

Câbler la boîte de soudure froide comme suit : Borne 1 : M Alimentation aux. 24V cc Borne 3 : L+ Alim. aux. 24V cc Court-circuiter les bornes 11 et 12 (conducteur vert) Relier la borne 8 avec la borne 11 (Comp-) du SM331 Relier la borne 9 avec la borne 10 (Comp+) du SM331

La température de comparaison de 0 °C exigée par le SM331 est atteinte en court-circuitant les bornes 11 et 12.



5.3.10 Vérification du câblage

Introduction Appliquez à présent la tension d'alimentation pour tester le câblage. Pour ce test, n'oubliez pas de mettre la CPU en STOP (voir cercle rouge)

Figure 5-7 Câblage correct, CPU en STOP

Si une DEL rouge s'allume, elle signale la présence d'une erreur de câblage. Dans ce cas, vérifiez le câblage.


Configuration avec SIMATIC Manager 66.1 Création d'un nouveau projet STEP 7

6.1.1 Créer un projet

Vue d'ensemble Ce chapitre vous guide à travers les étapes suivantes : ● Création d'un nouveau projet STEP7 ● Paramétrage de la configuration matérielle

Assistant "Nouveau projet" Pour configurer la nouvelle CPU 315-2DP, utilisez SIMATIC Manager avec STEP7 V5.2 ou une version supérieure. Démarrez SIMATIC Manager en cliquant sur l'icône "SIMATIC Manager" sur votre bureau Windows et créez un nouveau projet en vous servant de l'assistant "Nouveau projet".

Figure 6-1 Démarrage de l'assistant "Nouveau projet"



La page d'accueil de l'assistant "Nouveau projet" s'affiche. L'assistant va vous guider tout au long de la création d'un projet.

Figure 6-2 Démarrage de l'assistant "Nouveau projet"

Pendant la création du projet, vous devrez : ● définir le type de CPU ● définir le programme utilisateur de base ● définir les blocs d'organisation ● entrer le nom du projet Cliquez sur "Suivant".



6.1.2 Choix de la CPU

Marche à suivre Pour notre projet, sélectionnez la CPU 315-2DP (vous pouvez bien entendu utiliser notre exemple pour une autre CPU. Choisissez donc votre CPU.

Figure 6-3 Assistant "Nouveau projet" : sélection de la CPU

Cliquez sur "Suivant"



6.1.3 Définition du programme utilisateur de base

Marche à suivre Choisissez le langage de programmation LIST et sélectionnez les blocs d'organisation (OB) suivants : ● OB1 : bloc appelé cycliquement ● OB40 : alarme de processus ● OB82 : alarme de diagnostic L'OB1 est nécessaire dans chaque projet et est appelé de manière cyclique. L'OB40 est appelé en cas d'alarme de processus. L'OB82 est appelé en cas d'alarme de diagnostic.

Figure 6-4 (de la partie 1) Assistant "Nouveau projet" : insertion des blocs d'organisation

Cliquez sur "Suivant".



6.1.4 Attribution d'un nom de projet

Marche à suivre Dans le champ "Nom de projet", remplacez le nom existant par "Mise en route S7-SM331".

Figure 6-5 (de la partie 1) Assistant "Nouveau projet" : insertion des blocs d'organisation

Cliquez sur "Terminer", le projet S7 de base est alors généré automatiquement.



6.1.5 Résultat : le projet S7 est créé

Résultat L'assistant a créé le projet "Mise en route S7-SM331". La fenêtre de droite affiche les blocs d'organisation ayant été insérés.

Figure 6-6 Assistant "Nouveau projet" : résultat

Configuration avec SIMATIC Manager 6.2 Définition de la configuration matérielle


6.2 Définition de la configuration matérielle

6.2.1 Création de la configuration matérielle

Vue d'ensemble L'assistant STEP 7 a créé un projet S7 de base. Vous avez encore besoin d'une configuration matérielle complète pour pouvoir générer les données système pour la CPU.

Marche à suivre Vous créez la configuration matérielle de la maquette en vous servant de SIMATIC Manager. . A cet effet, sélectionnez dans la fenêtre de gauche le dossier "Station SIMATIC 300" et lancez la configuration matérielle en double-cliquant sur le dossier "Matériel" dans la fenêtre de droite. ..

Figure 6-7 Appel de la configuration matérielle



6.2.2 Ajout de composants SIMATIC

Marche à suivre Commencez par sélectionner le module d'alimentation dans le catalogue du matériel. Si le catalogue du matériel n'est pas affiché, ouvrez-le en appuyant sur la combinaison de touches Ctrl+K ou en cliquant sur l'icône du catalogue (flèche bleue). Dans le catalogue du matériel, vous pouvez naviguer du dossier Station SIMATIC 300 jusqu'au dossier PS-300. Cliquez sur le PS307 5A et amenez-le sur l'emplacement 1 (voir flèche rouge).

Figure 6-8 Configuration matérielle : configuration de base

Résultat : PS307 5A apparaît dans la configuration de votre châssis.



Sélection du module analogique Il existe de nombreux modules analogiques SM331. Pour notre projet, nous allons utiliser le SM331, AI8x12Bit avec le numéro de référence 6ES7 331-7KF02-0AB0. Le n° de référence est affiché en bas dans le catalogue du matériel (voir flèche bleue) Dans la fenêtre de droite, cliquez sur le SM331 AI8x12Bit et déplacez-le sur le premier champ libre à l'emplacement 4 (voir flèche rouge) dans la table de configuration. Vous venez d'insérer tous les modules requis dans la table de configuration matérielle. La prochaine étape consiste à paramétrer le module. SIMATIC Manager insère le module analogique avec ses paramètres par défaut. Vous pouvez à présent modifier le paramétrage pour configurer les types de capteurs, le diagnostic et la possibilité d'alarme.

Figure 6-9 Configuration matérielle : insertion du SM331



6.2.3 Paramétrage du module analogique de l’exemple

Vue d'ensemble Vous pouvez à présent modifier le paramétrage pour configurer les types de capteurs, le diagnostic et la possibilité d'alarme. Pour ouvrir le dialogue de paramétrage, double-cliquez dans la table de configuration du châssis sur la ligne du module analogique. La fenêtre de propriétés du SM331 s’ouvre.

Aperçu des fonctionnalités avec compensation interne Le tableau montre les paramètres qu'il va falloir régler pour la compensation interne. SM331 Fonctionnalités de la maquette avec compensation interne Fonctionnalités Description Remarque Réactions du processus

diagnostic – actif alarme de processus en cas de dépassement de valeur limite – active

Capteur 1 Thermocouple type J Groupe de voies (entrée) 0 - 1: Capteur 2 Thermocouple type J Groupe de voies (entrée) 0 - 1: Capteur 3 Thermocouple type K Groupe de voies (entrée) 2 - 3 Capteur 4 Thermocouple type K Groupe de voies (entrée) 2 - 3

Paramétrage du SM331 avec compensation interne Pour configurer le SM331 avec compensation interne, régler les paramètres comme suit :

Figure 6-10 SM331 : paramétrage pour thermocouples avec soudure froide interne



Aperçu des fonctionnalités avec compensation externe Le tableau montre les paramètres qu'il va falloir régler pour la compensation externe. SM331 Fonctionnalités de la maquette avec compensation externe

Fonctionnalités Description Remarque Réactions du processus

diagnostic – actif alarme de processus en cas de dépassement de valeur limite – active

Capteur 1 Thermocouple type J Groupe de voies (entrée) 0 - 1: Capteur 2 Thermocouple type J Groupe de voies (entrée) 0 - 1: Capteur 3 Thermocouple type J Groupe de voies (entrée) 2 - 3 Capteur 4 Thermocouple type J Groupe de voies (entrée) 2 - 3

Boîte de dialogue de paramétrage avec compensation externe En liaison avec une boîte de soudure froide, il faut régler le paramétrage suivant :

Figure 6-11 SM331 : paramétrage pour thermocouples avec soudure froide externe



6.2.4 Explication des paramètres du SM331

Paramètres Les possibilités de paramétrage du SM 331 sont expliqués ci-après. Alarme de diagnostic Si l’alarme de diagnostic est activée, l’absence de masse ou de tension d’alimentation provoque l’appel du bloc de diagnostic OB82. Alarme de processus pour dépassement de valeur limite Si le paramètre "Alarme de processus en cas de dépassement" est activé, le dépassement d’une limite paramétrée entraîne l’appel de l’OB40 de traitement d’alarme de processus. Seules les voies (entrées) 0 et 2 sont capables d'émettre une alarme de processus. Les autres voies ne peuvent pas déclencher d'alarmes de processus ! Vous pouvez paramétrer les valeurs limites dans la même fenêtre, sous "Alarme de processus si". Diagnostic groupé Lorsque le diagnostic groupé est sélectionné, les messages de diagnostic liés aux voies sont activés. L’apparition d’un événement de diagnostic entraîne l’appel de l’OB82. Contrôle de rupture de fil Lorsque le contrôle de rupture de fil est activé, le diagnostic d'une rupture de fil a lieu. Il entraîne l’appel du bloc de diagnostic OB82. Type de mesure TC-IL : thermocouples avec soudure froide interne TC-EL : thermocouples avec soudure froide externe Plage de mesure Indication du type de thermocouple. Position de l'adaptateur de la plage de mesure Affiche la position nécessaire des adaptateurs de plage de mesure. Fréquence perturbatrice (réjection de fréquences perturbatrices) Vous réglez la fréquence perturbatrice sur la fréquence secteur que vous utilisez. Terminer la configuration matérielle : Fermez la fenêtre des paramètres. Compilez et enregistrez à présent le projet en choisissant la commande Station > Enregistrer et compiler (Ctrl+S). La configuration matérielle pour le projet est à présent terminée.

Voir aussi Messages de diagnostic spécifiques aux voies (Page 76) Adaptateurs de plage de mesure (Page 20)



6.2.5 Test de mise en route

Marche à suivre A titre de vérification, effectuez un test de mise en route et chargez les données du système.

Mise sous tension

Etapes Graphique Description 1

Effacer la micro-carte mémoire avec une Power PG ou un PC équipé d'un programmateur externe : : Dans SIMATIC Manager, cliquez sur "Fichier -> Carte mémoire S7-> Effacer". La MMC est effacée.

2

Coupez l'alimentation de la CPU. Enfichez la micro-carte MMC dans la CPU. Mettez l'alimentation électrique sous tension.

3

Si la CPU est en mode de fonctionnement RUN, la mettre sur STOP.

4

Remettez l'alimentation en marche. Si la LED STOP clignote, la CPU requiert un effacement général. . Réalisez un acquitter en tournant brièvement le commutateur sur MRES.

5

Au moyen du câble MPI, relier la CPU à votre console de programmation. . Enfichez à cet effet le câble MPI dans l'interface MPI de la CPU et l'autre extrémité dans l'interface PG de votre console de programmation.



Chargement de la configuration matérielle Chargez à présent la configuration matérielle dans la CPU en utilisant HW Config.

Figure 6-12 Charger la configuration matérielle sur la CPU (1) Cliquez sur l'icône "Charger dans le module" (voir cercle rouge). Si la boîte de dialogue "Sélectionner le module cible" apparaît, cliquez ensuite sur "OK".

Figure 6-13 Charger la configuration matérielle sur la CPU (2) La boîte de dialogue "Choisir l'adresse réseau" s'affiche. Cliquez sur "OK". Les données système sont à présent chargées dans la CPU.



Démarrage de la CPU Mettez la CPU sur RUN. Si vous avez réalisé correctement la configuration matérielle, deux DEL vertes (RUN et DC5V) s'allument sur la CPU.

Figure 6-14 CPU sans erreur

Si la DEL RUN n'est pas allumée, c'est qu’il y a un défaut. Avec la PG, consultez la mémoire tampon de diagnostic pour localiser l'erreur. Causes d’erreur possibles : ● Erreur de câblage ● Adaptateur de plage de mesure mal enfiché ● Erreur de paramétrage du SM331

Configuration avec SIMATIC Manager 6.3 Programme utilisateur STEP 7


6.3 Programme utilisateur STEP 7

6.3.1 Tâches du programme utilisateur

Vue d'ensemble L'exemple de programme utilisateur ● place les valeurs des capteurs dans un bloc de données et ● mémorise dans un mot de mémento les informations d'état concernant les alarmes

processus Les informations d'état sont acquittées au moyen d'un bit. De plus, les valeurs des voies (valeurs des mots d'entrée) sont enregistrées dans un bloc de données supplémentaire. Le programme utilisateur doit exécuter les tâches suivantes : 1. Enregistrement cyclique des entrées analogiques dans un bloc de données (DB1) 2. Conversion cyclique des valeurs des entrées des capteurs en valeurs à virgule flottante

(FC1) et enregistrement de ces valeurs dans un bloc de données (DB2) 3. Acquittement des informations d'état des alarmes de processus lorsque le mémento

d'acquittement (M200.0) possède l'état de signal TRUE 4. En cas d'apparition d'une alarme de processus, enregistrement de son état dans un mot

de mémento (MW100) Structure du programme utilisateur

Type d'appel Bloc d'organisation

requis Tâche à programmer Blocs, mémentos utilisés

Enregistrement des entrées analogiques

DB1

Conversion et enregistrement des valeurs des capteurs

FC1, DB2

Appel cyclique OB1

Acquittement de l'alarme de processus

M200.0

Appel déclenché par alarme de processus

OB40 Enregistrement de l'état MW100

Appel déclenché par alarme de diagnostic

OB82 Présence obligatoire, car un module à fonctionnalité de diagnostic est utilisé

---



Alarme de diagnostic OB82 Dans le programme STEP 7, l'OB82 est utilisé pour les modules à fonctionnalité de diagnostic. Lorsque le module détecte une erreur (tant pour un événement arrivant que partant), il adresse à la CPU une demande de traitement d'alarme de diagnostic. Le système d'exploitation appelle ensuite l'OB82. Dans notre exemple, nous utilisons l'OB82 uniquement pour empêcher que la CPU passe en STOP. Vous pouvez utiliser l'OB82 pour programmer des réactions aux alarmes de diagnostic.

6.3.2 Création du programme utilisateur

Marche à suivre Le programme utilisateur peut être créé de deux manières : ● Si vous avez des connaissances du langage de programmation LIST de STEP7, vous

pouvez créer et programmer les blocs et fonctions nécessaires dans le dossier Blocs. ● Vous pouvez aussi insérer le programme utilisateur depuis une source LIST dans votre

projet. Dans le présent manuel "Mise en route", nous allons décrire cette manière de procéder.

L'élaboration du programme utilisateur avec STEP 7 passe par trois étapes : 1. Téléchargement du fichier source directement depuis la page HTML 2. Importation du fichier source 3. Compilation de la source

Téléchargement du fichier source Vous pouvez télécharger le fichier source directement depuis la page HTML à partir de laquelle vous avez déjà téléchargé le présent manuel de mise en route. Cliquez à cet effet sur "A propos de" ; ceci ouvre la fenêtre de téléchargement. ● Notez le nom du fichier source. ● Enregistrer la source sur votre disque dur.



Importation du fichier source Vous pouvez importer le fichier source avec SIMATIC Manager en procédant de la manière suivante : 1. Cliquez avec le bouton droit de la souris sur le dossier "Sources". 2. Choisissez "Insérer un nouvel objet > Source externe".

Figure 6-15 Importation d'une source externe

Dans la boîte de dialogue "Insérer une source externe", naviguez jusqu'au fichier source GSSM331T1DE.AWL que vous avez déjà téléchargé et enregistré sur votre disque dur. Sélectionnez le fichier source GSSM331T1DE.AWL (flèche rouge).

Figure 6-16 Importation d'une source externe



Cliquez sur "Ouvrir". SIMATIC Manager a importé la source. La fenêtre de droite affiche la source insérée.

Figure 6-17 Insertion du fichier source

Compilation du code source Pour générer un programme STEP 7 exécutable, la source en langage LIST doit être compilée. Dans le dossier Sources, double-cliquez sur la source GSSM331T1DE. L'éditeur de code source est appelé. Vous pouvez voir le code source dans la fenêtre de l'éditeur de code source.

Figure 6-18 Editeur de code source



Après le chargement du code source, vous devez démarrer la compilation. Appuyez sur la combinaison de touches Ctrl+K ou cliquez sur "Fichier > Compiler". La compilation est immédiatement démarrée.

Figure 6-19 Compilation de la source LIST

En cas de message d'erreur ou d'avertissement, vérifiez votre source.



Figure 6-20 Editeur de code source, messages après la compilation

Quittez l'éditeur de code source. Après une compilation sans erreur de la source LIST, le dossier Blocs contient les blocs suivants : OB1, OB40, OB82, FC1, DB1 et DB2

Figure 6-21 Blocs générés

SIMATIC S7-300 SM331 ; AI 8 x 12 Bit Mise en route Partie 3 Thermocouples Mise en route, 11/2006, A5E00264194-02 63

Test du programme utilisateur 77.1 Chargement des données système et du programme utilisateur

Marche à suivre La préparation du matériel et du logiciel est à présent terminée. L'étape suivante consiste à charger les données système et le programme utilisateur dans le système d'automatisation. Pour cela, procédez comme suit : Chargement des données système et du programme utilisateur


Avec le SIMATIC Manager, chargez les données système (contiennent les données de configuration matérielle) et le programme utilisateur dans la CPU.

2

Suivez les instructions affichées à l'écran. Si tous les capteurs sont raccordés correctement, aucun témoin rouge de défaut n'est allumé, ni sur la CPU, ni sur le SM331. Le fonctionnement correct de la CPU est signalé par la LED verte "RUN".

Test du programme utilisateur 7.1 Chargement des données système et du programme utilisateur


Smart Label Nous avons créé la bande de repérage pour le module avec Siemens S7-SmartLabel (n° de référence : 2XV9 450-1SL01-0YX0). Une bande de repérage représentée en grandeur réelle :

Figure 7-1 Bande de repérage S7-Smartlabel pour le projet

Test du programme utilisateur 7.2 Visualisation des valeurs des capteurs


7.2 Visualisation des valeurs des capteurs

Marche à suivre Pour visualiser les valeurs des capteurs, insérez la table des variables suivante dans le projet. A cet effet, sélectionnez dans le dossier Blocs la commande de menu contextuel suivante : : "Insérer un nouvel objet > Table des variables"

Figure 7-2 insérer la table de variables



Et remplissez comme suit la table de variables nouvellement créée :

Figure 7-3 Table des variables Control_Display

(1) Dans cette zone vous pouvez observer les valeurs des voies (2) Dans cette zone, vous pouvez visualiser et forcer les signaux d'état. (3) Cette zone affiche les valeurs analogiques



Visualisation de valeurs Pour visualiser les valeurs, connectez-vous en ligne à l'automate en cliquant sur l'icône représentant des lunettes. Vous pouvez à présent visualiser les valeurs dans les blocs de données et les mémentos.

Figure 7-4 Vue en ligne de la table des variables



Forçage de valeurs Pour le forçage de l'acquittement du processus, écrivez dans la colonne "Valeur de forçage" la valeur voulue ("TRUE" ou "FALSE" selon que vous voulez activer ou désactiver l'acquittement) et cliquez sur l'icône portant la double flèche :

Figure 7-5 Forçage des variables

Constatation lors de la visualisation des valeurs Lors de la visualisation des valeurs, vous n'avez pas manqué de constater que les valeurs des voies ne correspondent pas aux valeurs analogiques. La raison en est que le module analogique fournit uniquement le format binaire "Mot" (16 bits). Les valeurs du module analogique doivent par conséquent être converties.

Test du programme utilisateur 7.3 Représentation de valeurs analogiques pour les thermocouples


7.3 Représentation de valeurs analogiques pour les thermocouples

Vue d'ensemble Les module d'entrées analogiques convertissent le signal analogique du processus en une valeur numérique (mot de 16 bits). Si vous souhaitez afficher les valeurs analogiques du processus, vous devez convertir les valeurs numériques des modules en valeurs décimales. Dans notre exemple de programme, la valeur de processus est affichée dans le format °C lisible. La fonction programmée dans le FC1 convertit des valeurs numériques en une valeur décimale. Les tableaux suivants fournissent des informations sur la plage de température et sur la valeur numérique générée par le module (représentation en hexadécimal) pour les thermocouples suivants : ● type E ● type J ● type K ● type L

Représentation de valeurs analogiques pour thermocouple type E

Valeur par défaut Température Domaine de validité

Remarque

32767 7FFF > 1200,0°C Débordement haut

Au-dessus de la valeur hexa 16# 2E01, la valeur lue du capteur se situe en dehors de la plage de mesure paramétrée et n'est plus valable.

12000 2E00 1200,0°C ... ... ... 10001 2711 1000,1°C

Plage de débordement

haut

Cette plage correspond à une bande de tolérance précédant le débordement haut. La résolution n'est cependant plus optimale dans cette plage de mesure.

10000 2710 1000,0°C … … … … … … -2700 F574 -270,0°C

Plage nominale La plage nominale correspond à la plage normale pour l'acquisition des valeurs de mesure. La résolution est optimale dans cette plage.

< -2700



Représentation de valeurs analogiques pour thermocouple type J

Décimal Hexa-décimal

Température Domaine de validité

Remarque


Au-dessus de la valeur hexa 16# 38A5, la valeur lue du capteur se situe en dehors de la plage de mesure paramétrée et n'est plus valable

14500 38A4 1450,0°C ... ... ... 12010 2EEA 1201,0°C


haut


12000 2EE0 1200,0°C … … … … … … -2100 F7CC -210,0°C


< -210 1622,0°C Débordement haut

Au-dessus de la valeur hexa 16# 3F5D, la valeur lue du capteur se situe en dehors de la plage de mesure paramétrée et n'est plus valable

16220 3F5C 1450,0°C ... ... ... 13730 35A2 1373,0°C


haut

Cette plage correspond à une bande de tolérance précédant le dépassement haut. Dans cette plage de mesure, la résolution n'est toutefois plus optimale

13720 3598 1372,0°C … … … … … … -2700 F574 -270,0 °C


< -2700



Représentation de valeurs analogiques pour thermocouple type L

Décimal Hexa-décimal

Température Plage Remarque


Au-dessus de la valeur hexa 16# 2CED, la valeur lue du capteur se situe en dehors de l’étendue de mesure paramétrée et n'est plus valable

11500 2CEC 1150,0°C ... ... ... 9010 2332 901,0°C


haut


9000 2328 900,0°C … … … … … … -2000 F830 -200,0 °C


< -2000


Alarme de diagnostic 88.1 Lire les informations de diagnostic depuis la console PG

Vue d'ensemble Les alarmes de diagnostic permettent de réagir dans le programme utilisateur à des défauts au niveau du matériel. Les modules doivent être diagnosticables pour pouvoir émettre des alarmes de diagnostic. Vous programmerez dans l'OB82 la réaction à des alarmes de diagnostic.

Affichage de l'alarme de diagnostic Le module d'entrées analogiques SM331 AI8x12bit possède la fonctionnalité de diagnostic. La présence d'une alarme de diagnostic est signalée sur le module SM331 et sur la CPU par l'allumage de la DEL rouge "SF". Génération d'une erreur matérielle Graphique Description

Débrancher l’alimentation sur la borne 1. Conséquence : une alarme de diagnostic est déclenchée.

Alarme de diagnostic 8.1 Lire les informations de diagnostic depuis la console PG


La cause de l'erreur peut être déterminée "en ligne" par interrogation de l'état du module. Pour activer le mode "en ligne" de l'état du module, procédez comme suit : 1. Cliquez sur SM331 dans la configuration matérielle 2. Appelez le diagnostic du matériel dans le menu "Système cible > Etat du module"

Figure 8-1 Etat du module

Alarme de diagnostic 8.2 Message de diagnostic général


8.2 Message de diagnostic général

Onglet Alarme de diagnostic Les informations sur l'erreur signalées sont indiquées dans l'onglet Alarme de diagnostic. Les alarmes ne sont pas spécifiques à une voie mais concernent l'ensemble du module.

Figure 8-2 Diagnostic du SM331

Alarme de diagnostic 8.3 Messages de diagnostic spécifiques aux voies


8.3 Messages de diagnostic spécifiques aux voies

Messages de diagnostic spécifiques aux voies Il existe cinq types de messages de diagnostic spécifiques aux voies : ● Erreur de configuration/paramétrage ● Erreur de phase ● Rupture de fil ● Débordement bas ● Débordement haut

Remarque Nous ne montrons ici que le diagnostic spécifique aux voies pour les types de mesure avec convertisseurs de courant à 2 fils ou 4 fils. Pour les autres types de mesure, le comportement est analogue, mais n'est pas décrit ici.

Erreur de configuration/paramétrage La position des adaptateurs de plage de mesure ne coïncide pas avec le type de mesure paramétré dans la configuration matérielle.

Erreur de phase La différence de potentiel Ucm entre les entrées (M-) et le potentiel de référence du circuit de mesure (Mana) est trop élevée. Dans notre exemple, ce défaut ne peut pas se présenter, étant donné que dans le cas d'un transmetteur 2 fils, le Mana est relié à M.



Rupture de fil Le diagnostic permet de détecter une rupture de fil pour tous les types de thermocouples.

Figure 8-3 A gauche : signalisation de diagnostic avec rupture de fil / A droite : Table des variables

La représentation de valeur analogique va immédiatement dans le domaine de débordement haut (hexa 7FFF).



Débordement bas Les thermocouples peuvent déclencher le message de diagnostic "Entrée analogique plage de mesure / limite inférieure sous-dépassée". Le branchement d’un mauvais type de thermocouple peut aussi entraîner un débordement bas. Dans notre exemple , nous avons simulé un thermocouple type E (jusqu'à –270 °C) avec un simulateur de thermocouples. A -210,1 °C, il se produit un débordement bas de l'étendue de mesure.

1

Figure 8-4 A gauche : signalisation de diagnostic dans la plage de débordement bas / A droite :

Table des variables

(1) Affichage -210.1°C sur le simulateur de thermocouples



Débordement haut Les thermocouples peuvent déclencher le message de diagnostic "Entrée analogique plage de mesure / limite supérieure dépassée". Dans notre exemple , nous avons simulé un thermocouple type B (jusqu’à +1700 °C) avec un simulateur de thermocouples. A 1450,1 °C, il se produit un débordement haut de la plage de mesure.

1

Figure 8-5 A gauche : signalisation de diagnostic dans la plage de débordement haut / A droite :

Table des variables

(1) Affichage 1450.1°C sur le simulateur de thermocouples


Alarme de processus 99.1 Alarme de processus

Vue d'ensemble Le SM331 AI8x12Bit présente la particularité de pouvoir déclencher des alarmes de processus. Les deux voies 0 et 2 peuvent être configurées en conséquence. Pour les thermocouples, les seuils d’alarmes de processus doivent être définis en °C (et pas en °F ou K).

Propriétés du déclenchement de l'alarme de processus Pour qu'une alarme de processus puisse être déclenchée, les valeurs limites doivent se situer dans la plage nominale correspondant au type de mesure. Exemple : Vous utilisez un thermocouple type J avec une plage nominale de-210,0°C à 1450,0°C. Si vous entrez comme limite inférieure -250 °C, ce réglage sera certes accepté par le système, mais l'alarme de processus ne sera jamais déclenchée, car l'alarme de diagnostic (débordement bas du domaine nominal) sera toujours activée auparavant. Dans notre exemple, nous avons configuré la voie 0 (thermocouple type J) avec les valeurs limites suivantes: ● Valeur limite inférieure : -50 °C ● Valeur limite supérieure : +500 °C Un débordement bas ou haut de ces valeurs dans la plage nominale déclenche l'alarme de processus OB40.



Alarme de processus OB40 Par principe, les alarmes de processus appellent toujours un bloc d'organisation d'alarme de la CPU. Dans notre exemple, il s'agit de l'OB40. Le programme STEP 7 utilise l'OB40 pour les alarmes de processus. Suivant la CPU, il est possible de configurer plusieurs alarmes de processus. Si une alarme de processus se produit, l'OB40 est appelé. Dans le programme utilisateur de l'OB40, vous pouvez définir les fonctions qui vont être exécutées par le système d'automatisation en réaction à l'alarme de processus. Dans le programme utilisateur de l'exemple, c'est la lecture de la cause de l'alarme de processus qui a été programmée dans l'OB40. La cause est indiquée dans la structure de variable temporaire OB40_POINT_ADDR (octets locaux 8 à 11).

1

2

Figure 9-1 Information de déclenchement de l'OB40 : événement ayant déclenché une alarme de

processus pour la valeur limite

(1) Débordement bas de valeur limite inférieure pour la voie 0 (2) Débordement bas de valeur limite inférieure pour la voie 1 (3) Débordement haut de la valeur limite supérieure pour la voie 0 (4) Débordement haut de la valeur limite supérieure pour la voie 1

Dans l'exemple, seules les variables de données locales LB8 et LB9 sont transférées dans un mot de mémento (MW100) dans l'OB40. Le mot de mémento s'affiche dans la table de variables existante. Vous acquittez le mot de mémentos dans l'OB1, en mettant à 1 le mémento M200.0 ou dans la table des variables, en mettant le mémento sur "TRUE".



Simulation d'une alarme de processus Si vous chauffez un thermocouple type J avec un briquet, vous obtenez dans le MW100 dans la table des variables la valeur binaire 0000 0001 0000 0000. Cela signifie que l'OB40 a été appelé et qu'il s'est produit dans la voie 0 un dépassement haut de la limite supérieure (>500°C)

Figure 9-2 Alarme de processus : débordement bas de la valeur limite inférieure sur la voie 0


Annexe AA.1 Code source du programme utilisateur

Vue d'ensemble Ce chapitre donne un bref aperçu des fonctions du programme utilisateur utilisé pour la maquette. La structure générale du programme est représentée par un organigramme, le détail du programme complet est fourni dans le code source LIST. Pour votre propre application, vous pouvez également télécharger directement le code source LIST à partir de la page HTML depuis laquelle vous avez téléchargé le présent manuel de mise en route.

Organigramme Les textes mis en évidence en rouge correspondent au code source dans le programme utilisateur.

Figure A-1 Organigramme de l'OB1

Annexe A.1 Code source du programme utilisateur


Description des variables

Variable Description DB1.DBW 0 Voie 0 Représentation de la valeur analogique DB1.DBW 2 Voie 1 Représentation de la valeur analogique DB1.DBW 4 Voie 2 Représentation de la valeur analogique DB1.DBW 6 Voie 3 Représentation de la valeur analogique DB1.DBW 8 Voie 4 Représentation de la valeur analogique DB1.DBW 10 Voie 5 Représentation de la valeur analogique DB1.DBW 12 Voie 6 Représentation de la valeur analogique DB1.DBW 14 Voie 7 Représentation de la valeur analogique DB2.DBD 0 Thermocouple (°C) DB2.DBD 4 Thermocouple (°C) DB2.DBD 8 Thermocouple (°C) DB2.DBD 12 Thermocouple (°C) M200.0 Acquittement de l'alarme de processus MW 100 Etat alarme de processus

Code source LIST DATA_BLOCK DB 1 TITLE = VERSION : 0.1 STRUCT CH_0 : INT ; //Channel 0

CH_1 : INT ; //Channel 1







END_STRUCT ; BEGIN CH_0 := 0; CH_1 := 0; CH_2 := 0; CH_3 := 0; CH_4 := 0; CH_5 := 0; CH_6 := 0; CH_7 := 0; END_DATA_BLOCK



DATA_BLOCK DB 2 TITLE = VERSION : 0.1 STRUCT SE_1 : REAL ; // Température

SE_2 : REAL ; // Température

SE_3 : REAL ; // non utilisé

SE_4 : REAL ; // non utilisé

END_STRUCT ; BEGIN SE_1 := 0.000000e+000; SE_2 := 0.000000e+000; SE_3 := 0.000000e+000; SE_4 := 0.000000e+000; END_DATA_BLOCK FUNCTION FC 1 : VOID TITLE = VERSION : 0.1 VAR_INPUT RawValue : INT ; Factor : REAL ; Offset : REAL ; OverFlow : INT ; OverRange : INT ; UnderRange : INT ; UnderFlow : INT ; END_VAR VAR_OUTPUT MeasuredValue : REAL ; Status : WORD ; END_VAR VAR_TEMP TInt : INT ; TDoubleInt : DINT ; TFactor : REAL ; TOffset : REAL ; TFactor1 : DINT ; TFactor2 : REAL ; END_VAR BEGIN NETWORK TITLE =Conversion L #RawValue; ITD ; DTR ; L #Factor;



*R ; L #Offset; +R ; T #MeasuredValue; NETWORK TITLE =Surveillance de la représentation de la valeur analogique L W#16#0; T #Status; L #RawValue; L #OverFlow; >=I ; SPB m_of; L #RawValue; L #OverRange; >=I ; SPB m_or; L #RawValue; L #UnderFlow;



m_ur: L W#16#100; T #Status; SPA end; end: NOP 0; END_FUNCTION ORGANIZATION_BLOCK OB 1 TITLE = "Main Program Sweep (Cycle)" VERSION : 0.1 VAR_TEMP

OB1_EV_CLASS : BYTE ; //Bits 0-3 = 1 (Coming event), Bits 4-7 = 1 (Event class 1) OB1_SCAN_1 : BYTE ; //1 (Cold restart scan 1 of OB 1), 3 (Scan 2-n of OB 1) OB1_PRIORITY : BYTE ; //Priority of OB Execution

OB1_OB_NUMBR : BYTE ; //1 (Organization block 1, OB1)

OB1_RESERVED_1 : BYTE ; //Reserved for system

OB1_RESERVED_2 : BYTE ; //Reserved for system

OB1_PREV_CYCLE : INT ; //Cycle time of previous OB1 scan (milliseconds)

OB1_MIN_CYCLE : INT ; //Minimum cycle time of OB1 (milliseconds)

OB1_MAX_CYCLE : INT ; //Maximum cycle time of OB1 (milliseconds)

OB1_DATE_TIME : DATE_AND_TIME ; //Date and time OB1 started

END_VAR BEGIN NETWORK TITLE =Transfert des valeurs de voies dans le bloc de données DB 1 // Voie 0 -> bloc de données L PEW 256;

s7-300 sm331 ; ai 8 x 12 bit mise en route partie 3 ......sm331 ; ai 8 x 12 bit mise en route partie...

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