API Siemens Step7

Automation and Drives-SCE

Formation T.I.A. sur 125 Edition : 2/2001

Formation Totally Integrated Automation (T.I.A.)

Programmation d'automates avec STEP 7 - Mise en route

Programmation d'automates avec SIMATIC S7-300 - Notions de base

Commandes de programmation de base en CONT/LIST/LOG de STEP 7

Simulation d'automates avec S7-PLCSIM



Ce document n'a été créé qu'à des fins de formation. Siemens ne se porte pas garant de son contenu. La communication, distribution et utilisation de ce document est autorisée dans les locaux publics de formation. Toute exception à cette règle requiert une autorisation écrite de la société Siemens AG (A&D SCE). Tout non-respect de cette règle entraînera des dommages et intérêts. Tous les droits, ceux de la traduction y compris, sont réservés, en particulier dans le cas d'un modèle déposé ou de noms de fabrique.



Page : 1. Avant-propos........................................................................................................ 8 2. Conseils de programmation du SIMATIC S7-300 avec STEP 7 ....................... 10 2.1 Système d'automatisation SIMATIC S7-300.......................................................... 10 2.2 Logiciel de programmation STEP 7 ....................................................................... 10 3. Installation du logiciel STEP 7............................................................................ 11 4. Paramétrage de l'interface de programmatiion (Adaptateur PC) .................... 12 5. Qu'est-ce qu'un automate et à quoi sert-il ? ..................................................... 17 5.1 Description ............................................................................................................. 17 5.2 Comment l'automate commande-t-il le processus ? ............................................. 17 5.3 Comment l'automate reçoit-il ses 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 l'automate adresse-t-il des signaux d'entrée/sortie ?............................ 19 5.6 Comment le programme est-il traité dans l'automate ? ......................................... 20 5.7 A quoi ressemblent les opérations logiques dans le programme de l'automate ?. 21 5.7.1 Opération ET.......................................................................................................... 21 5.7.2 Opération OU......................................................................................................... 23 5.7.3 Négation................................................................................................................. 24 5.8 Comment le programme d'automatisation est-il créé ? ......................................... 25 6. Installation et mise en œuvre du S7-300 ........................................................... 26 7. Exercice pratique ................................................................................................. 29 8. Création du projet STEP 7................................................................................... 30 9. Ecrire le programme S7 en LOG......................................................................... 38 10. Test du programme S7 dans la CPU .................................................................. 50

11. Bases de la programmation de l'automate avec le Simatic S7-300 ............... 52 11.1 Composition et fontion de l'automate ............................................................... 53 11.2 Types de signaux en automatisation ................................................................. 53 11.2.1. Signaux binaires..................................................................................................... 53 11.2.2 Signaux analogiques.............................................................................................. 54 11.3 Systèmes de numérotation ................................................................................. 55 11.3.1 Système décimal.................................................................................................... 55 11.3.2 Système binaire ..................................................................................................... 56 11.3.3 Code DCB (Code 8-4-2-1) ..................................................................................... 56 11.3.4 Système hexadécimal............................................................................................ 57



Page : 11.3.5 Représentation des systèmes de numérotation..................................................... 57 11.3.6 Règles de conversion ............................................................................................ 58 11.4 Concepts de l'informatique................................................................................. 60 11.4.1 Bit ................................................................................................................... 60 11.4.2 Octet ................................................................................................................... 60 11.4.3 Mot ................................................................................................................... 60 11.4.4 Double mot............................................................................................................. 61 11.4.5 Adresse de bit ........................................................................................................ 61 11.4.6 Adresse d'octet ...................................................................................................... 61 11.4.7 Adresse du mot...................................................................................................... 61 11.4.8 Adresse de double mot .......................................................................................... 62 11.5 Constitution de l'automate.................................................................................. 62 11.6 Fonctionnement de l'automate programmable................................................. 65 11.6.1 L'unité centrale (CPU)............................................................................................ 65 11.6.2 Le système de bus................................................................................................. 66 11.6.3 Le module d'alimentation ....................................................................................... 67 11.6.4 La mémoire du programme ................................................................................... 67 11.6.5 RAM ................................................................................................................... 67 11.6.6 Flash- EPROM....................................................................................................... 67 11.7 Système d'automatisation SIMATIC S7 ............................................................. 68 11.7.1 SIMATIC S7-300.................................................................................................... 68 11.8 Traitement du programme .................................................................................. 73 11.8.1 Mémoire du programme ........................................................................................ 73 11.8.2 Traitement linéaire du programme......................................................................... 73 11.8.3 Traitement structuré du programme ...................................................................... 74 11.8.4 Blocs utilisateur ...................................................................................................... 75 11.8.5 Blocs système pour fonctions standard et fonctions système ............................... 75

12. Langage de programmation de STEP7 .............................................................. 76

12.1 Généralités ........................................................................................................... 76 12.2 Conversion STEP5 � STEP7.............................................................................. 76 12.3 Normes CEI 1131 pour automates programmables industriels ...................... 77 12.3.1 CEI 1131-1............................................................................................................. 78 12.3.2 CEI 1131-2............................................................................................................. 78 12.3.3 CEI 1131-3............................................................................................................. 78 12.3.4 CEI 1131-4............................................................................................................. 78 12.3.5 CEI 1131-5............................................................................................................. 78 12.4 Structure de fichiers ............................................................................................ 79 12.5 Configuration et paramétrage............................................................................. 81 12.6 L'instruction ......................................................................................................... 82 12.6.1 Partie type opération .............................................................................................. 82 12.6.2 Partie opérande...................................................................................................... 84 12.7 Adressage............................................................................................................. 84



Page :

12.7.1 Adressage symbolique........................................................................................... 84 12.7.2 Adressage absolu .................................................................................................. 84 12.8 Représentation du programme........................................................................... 86 12.8.1 Schéma à contacts CONT ..................................................................................... 86 12.8.2 Logigramme LOG .................................................................................................. 86 12.8.3 Liste d'instructions LIST......................................................................................... 87 12.9 Mémentos ............................................................................................................ 87 12.9.1 Mémentos rémanents ........................................................................................... 87 12.9.2 Mémentos non rémanents .................................................................................... 88 13. Bases de programmation en CONT/LOG/LIST dans STEP 7 .......................... 88

13.1 Avant-propos........................................................................................................ 88 13.2. Instructions de base ............................................................................................ 89 13.2.1 Affectation .............................................................................................................. 89 13.2.2 Fonction ET............................................................................................................ 90 13.2.3 Fonction OU........................................................................................................... 90 13.3 Fonction ET avant OU ......................................................................................... 91 13.4 Fonction OU avant ET ......................................................................................... 91 13.5 Test à 0 de l'état du signal .................................................................................. 92 13.6 Fonction OU exclusif ........................................................................................... 92 13.7 Test des sorties.................................................................................................... 93 13.8 Eléments bistables R- S ...................................................................................... 93 13.8.1 Mise à zéro prioritaire............................................................................................. 94 13.8.2 Mise à un prioritaire................................................................................................ 94 13.9 Fronts .................................................................................................................... 95 13.9.1 Front montant (FP)................................................................................................. 95 13.9.2 Front descendant (FN)........................................................................................... 96 13.10 Temporisations .................................................................................................... 97 13.10.1 Validation de la temporisation (FR) seulement en LIST ........................................ 97 13.10.2 Déclenchement de la temporisation (SI/SV/SE/SS/SA)......................................... 97 13.10.3 Préselection de la temporisation (TW)................................................................... 98 13.10.4 Réinitialisation de la temporisation (R) .................................................................. 98 13.10.5 Interrogation de la valeur de temporisation (L/LC)................................................. 98 13.10.6 Test à 0/1 de l'état du signal de la temporisation (Q) ............................................ 99 13.10.7 Temporisation sous forme d'impulsion (SI) ........................................................... 99 13.10.8 Impulsion prolongée (SV) ...................................................................................... 100 13.10.9 Retard à la montée (SE) ........................................................................................ 101 13.10.10 Retard à la montée mémorisée (SS) ..................................................................... 102 13.10.11 Retard à la retombée (SA) ..................................................................................... 103 13.11 Horloges ............................................................................................................... 104 13.12 Opérations de comptage..................................................................................... 105 13.12.1 Validation du compteur (FR) uniquement en LIST ................................................ 105



Page :

13.12.2 Comptage (ZV) ...................................................................................................... 105 13.12.3 Décomptage (ZR) .................................................................................................. 105 13.12.4 Initialisation du compteur (S) ................................................................................. 106 13.12.5 Prédéfinitionde la valeur de comptage (ZW) ......................................................... 106 13.12.6 Réinitialisation du compteur (R)............................................................................. 106 13.12.7 Interrogation de la valeur de compteur (L/LC) ....................................................... 106 13.12.8 Test à 0/1 de l'état du signal du compteur (Q)....................................................... 107 13.13 Opérations de chargement et de transfert (L/T) uniquement en LIST............ 108 13.14 Opérations de comparaison ............................................................................... 109 13.15 Gestion du programme ....................................................................................... 110 13.15.1 Appel de bloc (CALL) ............................................................................................. 110 13.15.2 Appel de bloc conditionnel (CC)............................................................................. 110 13.15.3 Appel de bloc inconditionnel (UC).......................................................................... 111 13.15.4 Ouverture du bloc de données (AUF) .................................................................... 111 13.15.5 Fin de bloc inconditionnelle (BEB) uniquement en LIST........................................ 111 13.15.6 Fin de bloc incondiotionnelle (BEA) uniquement en LIST...................................... 112 13.16 Opérations de saut .............................................................................................. 112 13.16.1 Sauts inconditionnels (SPA)................................................................................... 112 13.16.2 Sauts conditionnels (SPB/SPBN)........................................................................... 112 13.16.3 Boucle de programme (LOOP) uniquement en LIST............................................. 113 13.17 Opérations NOP ................................................................................................... 113 13.17.1 Opération NOP0/NOP1) uniquement en LIST....................................................... 113 13.18 Traitement du RLG............................................................................................... 114 13.18.1 Négation du RLG (NOT) uniquement en LIST....................................................... 114 13.18.2 Mise à 1 du RLG (SET) uniquement en LIST ........................................................ 114 13.18.3 Remise à zéro du RLG (CLR) uniquement en LIST .............................................. 114 13.18.4 Sauvegarde (SAVE) du RLG uniquement en LIST................................................ 114 14. Simulation de l'automate avec S7-PLCSIM ....................................................... 115 14.1 Remarques sur l'utilisation de S7-PLCSIM............................................................ 117 14.2 Installation du logiciel S7-PLCSIM......................................................................... 118 14.3 Création d'un programme simple avec STEP 7..................................................... 119 14.4 Lancement et configuration de S7-PLCSIM........................................................... 123 14.5. Test du programme STEP7 avec le logiciel de simulation S7-PLCSIM ................ 125



Les icônes suivantes vous guideront tout au long de ce cours : Information Installation Programmation Exercice pratique Nota


Formation T.I.A. sur 125 Edition : 2/2001 Programmation d'automates avec STEP 7 - mise en route

Avant propos Remarques Installation Interface L'automate S7-300 Exemple Projet Programme Test

1. AVANT-PROPOS

Le cours 3 fait partie de la formation 'Programmation avec STEP 7'. Objectif : Le lecteur apprendra dans ce cours à programmer des automates à l'aide de l'outil de configuration STEP 7. Ce cours a pour but de vous donner les notions de base et explique la démarche à l'appui d'un exemple détaillé. � Installation du logiciel et paramétrage de l'interface de programmation � Qu'est-ce qu'un automate et comment fonctionne-t-il ? � Installation et mise en œuvre d'un automate SIMATIC S7-300 � Création d'un programme-exemple � Chargement et test d'un programme exemple Configuration requise : Nous supposerons que des connaissances sont déjà acquises dans les domaines suivants : � Windows 95/98/NT

Programmation avec STEP 7 Notions de base 2 - 3 jours Cours 1-7

Systèmes de bus industriels de terrain 2- 3 jours Cours 14-23

Fonctions étendues de la programmation avec STEP 7 2- 3 jours Cours 8-12

Visualisation du processus 2- 3 jours Cours 24-26

Programmation de graphes séquentiels2- 3 jours Cours 13




Matériel et logiciel requis : 1 PC, système d'exploitation Windows 95/98/NT avec

- Configuration minimale : 133MHz et 64Mo RAM, espace disque dur disponible 65 Mo - Configuration optimale : 500MHz et 128Mo RAM, espace disque dur disponible 65 Mo

2 Logiciel STEP7 V 5.x 3 Interface MPI pour PC (par exemple adaptateur PC) 4 Automate SIMATIC S7-300 avec au moins un module d'entrées/sorties TOR. Il faut faire sortir les entrées sur un tableau de commande. Exemple de configuration : - Bloc d'alimentation : PS 307 2A - CPU : CPU 314 - Entrées TOR : DI 16x DC24V - Sorties TOR : DO 16x DC24V / 0,5 A

1 PC

2 STEP7

4 S7-300

3 PC Adapter



Avant-propos 125 Installation Interface L'automate S7-300 Exemple Projet Programme Test

2. CONSEILS DE PROGRAMMATION DU SIMATIC S7-300 AVEC STEP 7

2.1 SYSTEME D'AUTOMATISATIOM SIMATIC S7-300

Le système d'automatisation SIMATIC S7-300 est un automate modulaire compact de milieu de gamme. Vous trouvez une gamme étendue de modules S7-300 pour répondre de manière optimale à votre tâche d'automatisation. L'automate S7 est constitué d'une alimentation, d'une CPU et d'un module d'entrées ou de sorties. A ceux-ci peuvent s'ajouter des processeurs de communication et des modules de fonction qui se chargeront de fonctions spéciales, telles que la commande d'un moteur par exemple. L'automate programmable contrôle et commande une machine ou un processus à l'aide du programme S7. Les modules d'entrées/sorties sont adressés dans le programme S7 via les adresses d'entrée (E) et adresses de sortie (A). L'automate est programmé à l'aide du logiciel STEP 7.

2.2 LOGICIEL DE PROGRAMMATION STEP 7 Le logiciel STEP 7 est l'outil de programmation des systèmes d'automatisation

- SIMATIC S7-300

- SIMATIC S7-400

- WinAC.

STEP 7 offre les fonctions suivantes pour l'automatisation d'une installation :

- Configuration et paramétrage du matériel

- Paramétrage de la communication

- Programmation

- Test, mise en service et maintenance

- Documentation, archivage

- Fonctions de diagnostic et d'exploitation

Vous trouvez pour toutes ces fonctions une aide en ligne détaillée.



Avant-propos Remarques Installation Interface L'automate S7-300 Exemple Projet Programme Test

3. INSTALLATION DU LOGICIEL STEP 7

STEP 7 existe en deux variantes : - La version de base STEP 7 permet l'utilisation d'autres logiciels optionnels tels que S7- GRAPH

ou S7- PLCSIM. Ce logiciel optionnel requiert une autorisation. - La version STEP 7 mini pour le nouvel utilisateur ne requiert pas d'autorisation mais ne permet

pas l'utilisation de logiciels optionnels S7- PLCSIM ou S7- GRAPH. STEP 7 est livré sur CD-ROM avec une disquette contenant l'autorisation qui devra être transférée au PC et permet l'utilisation de STEP 7. Cette autorisation peut être retransférée sur la disquette pour être utilisée sur un autre PC. Pour en savoir plus sur l'installation et le transfert des autorisations, veuillez vous référer au cours 2 Installation de STEP 7 V5.x / Manipulation de l'autorisation. Pour installer STEP 7, procédez comme suit : 1. Insérez le CD de STEP 7 dans le lecteur de CD- ROM. 2. Le programme est automatiquement lancé. Si ce n'est pas le cas, effectuez un double clic sur le

fichier � setup.exe'. Le programme Setup vous guide tout au long de l'installation de STEP 7.

3. Une autorisation, c'est-à-dire une licence, est requise pour l'utilisation de la version de base de STEP 7 sur votre ordinateur. Vous devez transférer celle-ci de la disquette d'autorisation sur l'ordinateur. Ceci a lieu à la fin de l'installation. Le programme vous demande dans une boîte de dialogue si vous souhaitez procéder à l'installation de l'autorisation. Si vous cliquez sur 'Oui' , vous êtes ensuite invité à insérer la disquette d'autorisation dans le lecteur pour transférer l'autorisation sur le lecteur.




4. PARAMETRAGE DE L'INTERFACE DE PROGRAMMATION (ADAPTATEUR PC)

Une liaison MPI est nécessaire pour programmer un SIMATIC S7-300 depuis le PC ou la PG. MPI signifie Multi Point Interface (interface multipoint) et est une interface de communication utilisée pour la programmation, le contrôle-commande avec HMI et l'échange de données entre CPU SIMATIC S7 jusqu'à 32 nœuds maximum. Chaque CPU du SIMATIC S7-300 est équipée d'une interface MPI intégrée. Il existe plusieurs possibilités pour raccorder le PC, la PG ou un portable à l'interface MPI : - Processeurs de communication ISA intégrés pour la PG - Processeurs de communication ISA pour le PC (par exemple carte MPI-ISA) - Processeurs de communication PCI pour le PC (par exemple CP5611) - Processeurs de communication PCMCIA pour le portable (par exemple CP5511) - Adaptateur pour la communication via l'interface série du PC ou du portable (par exemple

adaptateur PC) Nous décrivons par la suite étape par étape comment choisir et paramétrer l'adaptateur PC pour le PC. 1. Appelez le 'Paramétrage de l'interface PG/PC'. ( � Démarrer � SIMATIC � STEP7 � Paramétrage de l'interface PG/PC)




2. Cliquez ensuite sur le bouton 'Selectionner ' pour installer l'interface MPI proposée. ( � Selectionner )

3. Sélectionnez la carte voulue, par exemple 'PC Apapter (PC/MPI-Cable)', et choisissez 'Installer' ('PC Apapter (PC/MPI-Cable)�Installer).

Cliquez sur 'PC Apapter (PC/MPI-Cable)’ !

Cliquez sur 'Installer’!

Cliquez sur 'Selectionner’!




4. Sélectionnez l'appareil voulu (�PC Apapter (PC/MPI-Cable) � OK )

5. Choisissez les 'Propriétés' de l' PC Apapter (MPI)’ ( � PC Apapter (MPI) � Propriétés)

Cliquez sur' PC Apapter (MPI)’

Cliquez sur 'Propriétés’ !




6. Réglez le 'Port COM' et la 'Vitesse de transmission' de l'interface série.

Nota : La vitesse de transmission doit être également réglée sur l'adaptateur PC ! Les adaptateurs PC de l'ancienne génération (aussi appelés câbles PC/MPI) ne peuvent traiter qu'une vitesse de transmission plus lente de 19200 bit/s. 7. Sélectionnez des valeurs pour les options 'Adresse', Délai d’attente ', 'Vitesse de

transmission' et 'Adresse la plus élevée'.

Nota : Il est recommandé de laisser les valeurs par défaut ! 8. Validez les paramètres par défaut ( � OK � OK ).

Vitesse de transmission !

Adresse la plus élevée !

Délai d’attente

Adresse MPI du PC/PG !

Port COM

Vitesse de transmission




9. Pour voir si le paramétrage est correct, appelez maintenant 'SIMATIC Manager' en double-

cliquant sur son icône. ( � SIMATIC Manager)

10. Enfichez ensuite le connecteur provenant de l'interface MPI du PC dans l'interface MPI de la CPU et activez l'alimentation en courant de l'automate. L'interface MPI est située derrière le couvercle de la CPU. Il s'agit d'un connecteur sub D à 9 points.

11. Cliquez ensuite sur le bouton ' – Partenaires accessibles'. Si tous les paramètres sont corrects, la boîte de dialogue suivante s'affiche. Vous pouvez y lire l'adresse MPI de la CPU qui est

l'adresse par défaut (MPI = 2). ( � )




5. QU'EST-CE QU'UN AUTOMATE ET A QUOI SERT-IL ?

5.1 DESCRIPTION

L'automate programmable ou système d'automatisation est un appareil qui commande un processus (par exemple une machine à imprimer pour l'impression de journaux, une installation de remplissage de ciment, une presse pour le moulage de formes plastiques sous pression). Ceci est possible grâce aux instructions d'un programme stocké dans la mémoire de l'appareil.

5.2 COMMENT L'AUTOMATE COMMANDE-T-IL LE PROCESSUS ? L'automate commande le processus en appliquant une tension de 24V par exemple aux actionneurs via les points de connexion de l'automate appelés sorties. Ceci permet d'activer ou de désactiver des moteurs, de faire monter ou descendre des électrovannes ou d'allumer ou éteindre des lampes.

M

M

0V

24V

Les sorties de l'automate commandent les actionneurs par commutation de la tension !

Automate Machine

Programme avec instructions

Mémoire

Programme chargé dans la mémoire de

l'automate......

.... commande la machine

Automate

Sorties

La lampe s'allume.

La lampe ne s'allume pas.




5.3 COMMENT L'AUTOMATE REÇOIT-IL SES INFORMATIONS SUR LES ETATS DU PROCESSUS?

L'automate reçoit ses informations sur le processus via les capteurs de signaux reliés aux entrées. Ces capteurs de signaux peuvent par exemple être des détecteurs qui reconnaitront si la pièce d'usinage se trouve à une position donnée ou de simples commutateurs ou interrupteurs qui peuvent être fermés ou ouverts. Il est également fait la distinction entre les contacts à ouverture qui sont fermés au repos et les contacts à fermeture qui sont ouverts au repos.

5.4 QUELLE EST LA DIFFERENCE ENTRE LES CONTACTS A OUVERTURE ET A FERMETURE ? On distingue parmi les capteurs les contacts à ouverture et les contacts à fermeture. Le contact ci-dessous est un contact à fermeture qui se ferme lorsqu'il est activé (au travail). Le contact ci-dessous est un contact à ouverture qui est fermé quand il est au repos.

24V

24V

0V

Les entrées de l'automate acquièrent les informations sur les états du processus !

Automate

Entrées

Contact fermé

Contact ouvert

24V

Cont. ferm. au repos

Contact ferm. ouvert

Contact ferm. activé

Contact ferm. fermé

Contact ouv. au repos

Contact ouv. fermé

Contact ouv. activé

Contact ouv. ouvert




5.5 COMMENT L'AUTOMATE ADRESSE-T-IL DES SIGNAUX D'ENTREE/SORTIE ?

La déclaration d'une entrée ou sortie donnée à l'intérieur d'un programme s'appelle l'adressage. Les entrées et sorties des automates sont la plupart du temps regroupées en groupes de huit entrées ou sorties TOR. Cette unité de huit entrées ou sorties est appelée un 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'automate représenté ici a les octets d'entrée 0 et 1 ainsi que les octets de sortie 4 et 5.

Module d'entrées TOR

Octet 0 Bit 0 à 7

Module d'entrées TOR

Octet 1 Bit 0 à 7

Module de sorties TOR

Octet 4 Bit 0 à 7

Module de sorties TOR

Octet 5 Bit 0 à 7

Pour adresser par exemple la cinquième entrée à partir du haut, il faut entrer l'adresse suivante :

E 0 . 4

E désigne le type d'adresse entrée, 0 l'adresse de l'octet et 4 l'adresse du bit. L'adresse de l'octet et l'adresse du bit sont toujours séparées par un point. Nota : L'adresse du bit de la cinquième entrée est un 4 car la numérotation commence avec le zéro. Entrez l'adresse suivante pour adresser par exemple la dernière sortie :

A 5 . 7

A désigne le type d'adresse sortie, 5 l'adresse de l'octet et 7 l'adresse de bit. L'adresse de l'octet et l'adresse du bit sont toujours séparées par un point. Nota : L'adresse du bit de la dernière sortie est un 7 car la numérotation commence avec le 0.




5.6 COMMENT LE PROGRAMME EST-IL TRAITE DANS L'AUTOMATE ?

Le traitement du programme dans l'automate est cyclique et se déroule comme suit : 1. Après la mise sous tension de l'automate, le processeur qui constitue pour ainsi dire le cerveau

de l'automate vérifie si chaque entrée 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", si l'entrée n'est pas sous tension l'information 0 ou "Low".

2. Ce processeur exécute le programme stocké en mémoire de 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 également aux zones de mémoire des compteurs, temporisations et mémentos.

3. Dans la dernière étape, l'état est transmis après l'exécution du programme utilisateur de la MIS aux sorties, activant ou désactivant celles-ci. L'exécution du programme reprend au point 1.

Nota : 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.

Programme de l'automate dans la mémoire du programme 1ère instruction 2ème instruction 3ème instruction 4ème instruction ... dernière instruction

1. Enregistrement des entrées dans la MIE.

2. Exécution du programme instruction après instruction avec accès à la MIE et MIS, ainsi qu'aux temporisations, compteurs et mémentos.

3. Transfert de la MIS aux sorties.

MIE

Tempos

Compteur

Mémentos

MIS




5.7 A QUOI RESSEMBLENT LES OPERATIONS LOGIQUES DANS LE PROGRAMME DE L'AUTOMATE

? Les opérations logiques servent à définir des conditions pour l'activation d'une sortie. Elles peuvent être créées dans le programme de l'automate dans les langages de programmation Schéma des circuits (CONT), Logigramme (LOG) ou Liste d'instructions (LIST). Nous nous limiterons en vue de simplification ici au langage LOG. Il existe de nombreuses opérations logiques pouvant être mises en œuvre dans des programmes d'automatisation. L'opération ET et l'opération OU ou bien la NEGATION d'une entrée sont les opérations les plus fréquemment utilisées et seront expliquées ici à l'appui d'un exemple. Nota : Pour obtenir rapidement des informations sur les autres opérations logiques, consultez l'aide en ligne.

5.7.1 OPERATION ET Exemple d'une opération ET : La lampe doit s'allumer après fermeture des deux contacts à fermeture. Schéma des circuits : Explication : La lampe H1 s'allume au moment précis où les deux contacts S1 et S2 sont fermés.

24V

M

S1 S2

H1




Brochage de l'automate : Pour que cette logique puisse être réalisée dans le programme d'automatisation, les deux contacts doivent être reliés aux entrées de l'automate. S1 est relié ici à l'entrée E 0.0 et S2 à l'entrée E 0.1. La lampe H1doit en outre être reliée à une sortie par exemple A 4.0. Opération ET dans LOG : L'opération ET est représentée dans Logigramme (LOG) par le symbole suivant :

M

24V

Automate

Entrées

Contact S1

Contact S2

E 0.0

A 4.0Sorties

La lampe H1 doit s'allumer si les contacts S1 et S2 sont fermés.

24V

E 0.1

A 4.0

E 0.1

E 0.0

Entrées de l'opération ET. Il est possible d'entrer plus de 2 entrées !

Sortie associée à l'instruction d'affectation !

Représentation graphique de l'opération ET !

Affectation du résultat de l'opération logique !




5.7.2 OPERATION OU

Exemple d'une opération OU : La lampe doit s'allumer après fermeture d'un ou des deux contacts à fermeture. Schéma des circuits : Explication : La lampe s'allume au moment précis ou un ou deux contacts sont fermés. Si le contact S1 ou S2 est fermé la lampe H1 s'allume. Brochage de l'automate : Pour que cette logique puisse être réalisée dans le programme d'automatisation, les deux contacts doivent être reliés aux entrées de l'automate. S1 est relié ici à l'entrée E 0.0 et S2 à l'entrée E 0.1. La lampe H1 doit en outre être reliée à une sortie par exemple A 4.0.

M

24V

M

S1

S2

H1

24V

Automate

Entrées

Contact S1

Contact S2

E 0.0

A 4.0Sorties

La lampe H1 doit s'allumer si le contact S1 ou S2 est activé.

24V

E 0.1

24V




Opération OU dans LOG : L'opération OU est représentée dans Logigramme (LOG) par le symbole suivant :

5.7.3 NEGATION 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 realisé par la programmation d'une négation à l'entrée de l'opération ET ou OU. La négation d'une entrée de l'opération ET est représentée dans LOG par le symbole suivant :

La tension est appliquée à la sortie A 4.0, si E 0.0 est désactivée et E 0.1 activée.

A 4.0

E 0.1

E 0.0

Entrées de l'opération OU. Il est possible d'entrer ici plus de 2 entrées !

Sortie associée à l'instruction d'affectation !

Symbole de l'opération OU !

Affectation du résultat de l'opération logique !

A 4.0

E 0.1

E 0.0

Entrée de l'opération ET qui doit être niée !

Symbole de la négation !




5.8 COMMENT LE PROGRAMME D'AUTOMATISATION EST-IL CREE ? COMMENT ARRIVE-T-IL DANS

LA MEMOIRE DE L'AUTOMATE ? Le programme d'automatisation est créé au PC avec le logiciel STEP 7 et y est temporairement enregistré. Une fois que vous avez relié le PC à l'interface MPI de l'automate, le programme peut alors être chargé à l'aide de la fonction de chargement dans la mémoire de chargement de l'automate. Nota : Cette procédure est décrite étape par étape dans les chapitres 8 à 10.

PC avec STEP 7

Automate S7-300

Adaptateur PC

1. Créez le programme d'automatisation sur le PC avec STEP 7.

2. Reliez le PC à l'interface MPI de l'automate.

3. Chargez le programme du PC dans la mémoire de l'automate.




6. INSTALLATION ET MISE EN ŒUVRE DU S7-300

Gamme de modules : Le SIMATIC S7-300 est un système d'automatisation modulaire offrant la gamme de modules suivants : - Unités centrales (CPU) de capacités différentes, certaines avec d'entrées/sorties intégrées (par

exemple les CPU312IFM/CPU314IFM) ou avec interface PROFIBUS intégrée (par exemple la CPU315-2DP)

- Modules d'alimentation PS avec 2A, 5A ou 10A - Modules d'extension IM pour configuration multirangées du S7-300 - Modules de signaux SM pour entrées et sorties TOR et analogiques - Modules de fonction FM pour fonctions spéciales (par exemple l'activation d'un moteur pas à

pas) - Processeurs de communication CP pour la connexion au réseau

Alimentation en tension

Module d'extension

système de bis ASI

par ex. par ex.

par ex. par ex.par ex.

Nota : Pour ce cours, vous aurez seulement besoin d'un module d'alimentation, d'une CPU quelconque et d'un module d'entrées et de sorties TOR.




Eléments principaux de la tension d'alimentation et de la CPU :

Alimentation Carte-mémoire (option)Modules de signaux.

Signalisation d'état

Commutateur marche / arrêt

sélecteur de tension

Prise secteur Interface MPI

CPU

Piles de sauvegarde (option)

Commutateur de mode

Interface MPI : Chaque CPU est équipée d'une interface MPI pour la connexion de la ligne de programmation (par exemple adaptateur PC). Cette interface se trouve sous le volet de protection en bas à droite de la CPU. Commutateur de mode de fonctionnement : Chaque CPU est équipée d'un commutateur de mode permettant de changer de mode de fonctionnement. Chaque position du commutateur de mode autorise certaines fonctions de programmation (PG). Les modes de fonctionnement suivants sont possibles :

RUN-P : Exécution du programme ; toutes les fonctions PG sont autorisées

RUN : Exécution du programme ; seules les fonctions PG lecture sont autorisées

STOP : Le programme n'est pas exécuté ; toutes les fonctions PG sont autorisées

MRES : Position dans laquelle un effacement général peut êtr effectué




Effacement général : Cette fonction efface toutes les données utilisateur sur la CPU et doit être exécutée une fois avant le début de la programmation. Ceci a lieu en trois étapes :

Etape Action Résultat

1 Mettez la clé en position STOP. Le témoin STOP s'allume

2 Mettez la clé en position MRES, maintenez-la dans cette position jusqu'à ce que le témoin STOP s'allume. Remettez-la en position STOP.

Le témoin STOP clignote une ou deux fois et au bout de 3 secondes s'allume à nouveau.

3 Remettez aussitôt la clé en position MRES (pour un temps très bref)

Le témoin STOP clignote pendant environ 3 secondes et se rallume ensuite : tout est o.k.; L'effacement général de la CPU a été exécuté.




7. EXERCICE PRATIQUE

Nous allons dans notre premier programme STEP 7 résoudre une tâche simple. Une presse avec cage de protection ne doit être déclenchée avec le bouton-poussoir de démarrage S1 que si la cage de protection est fermée. Un capteur a pour fonction de surveiller si la cage de protection se trouve bien en position fermée. Si c'est le cas, un distributeur à quatre voies Y0 est activé pendant exactement 10 secondes pour le moulage sous pression de la forme. Pour des raisons de sécurité, la presse doit remonter lorsque le bouton-poussoir S1 est relâché ou que le capteur cage de protection B0 ne réagit pas. Liste d'assignation : Adresse Mnémonique Commentaire E 0.0 B0 Cage de protection E 0.1 S1 Bouton-poussoir de démarrage A 4.0 Y0 Distributeur à 4 voies pour cylindre de presse

Le distributeur à 4 voies commande le cylindre de la presse. Le cylindre reste sorti durant le temps d'activation de la sortie Y0.

Bouton-poussoir S1 pour le démarrage du moulage sous pression.

Le capteur B0 reconnaît si la cage de protection est descendue.

Cage de protection empêchant l'opérateur de se blesser.

Presse pour moulage sous pression de formes.

Presse avec cage de protection Capteur cage de protection




8. CREATION DU PROJET STEP 7

La gestion de fichiers a lieu dans STEP 7 dans le 'SIMATIC Manager'. A partir de ce dernier, vous pouvez d'un clic de la souris par exemple copier des blocs de programme ou appeler d'autres outils pour en poursuivre l'édition ou le traitement. L'interface utilisateur est conforme au standard WINDOWS 95/98/NT habituel (un clic sur le bouton droit de la souris ouvre par exemple un menu pour le composant sélectionné). Chaque projet est créé dans STEP 7 avec une structure prédéfinie. Les programmes sont enregistrés dans les répertoires suivants :

*1 Désignations de la version 2.x de STEP 7

Projet : Ce répertoire contient le matériel (par ex. les stations SIMATIC 300) et les sous-réseaux (par ex. MPI et PROFIBUS).

Stations SIMATIC 300 : C'est ici que sont stockées les données de la configu-ration matérielle (Hardware /SC*1) et de la CPU.

Sources/SO*1 : C'est ici que sont stockées les sources (par ex. les sources SCL) qui seront compilées en un programme exécutable.

Blocs/AP-off*1 : C'est ici que sont enregistrés les blocs de programme ( OB, FB, FC, SFB, SFC, DB etc. ).

Mnémoniques/SY*1: C'est ici que sont enregistrés les tables de mnémoniques pour l'adressage symbolique.

CPU : C'est ici que sont créés le programme S7 et les partenaires de liaison mis en réseau (Liaisons/CO*1).

Programmes S7: C'est ici que sont gérés les programmes utilisateur (Blocs/AP-off*1), les tables de mnémoniques (Mnémoniques/SY*1) et les sources (Sources/SO*1).




Les dossiers 'Station SIMATIC 300' et 'CPU' reflètent la configuration matérielle de l'automate. Ces projets sont donc toujours spécifiques au matériel. Il est toutefois possible de créer un projet sans ces objets indépendamment d'une configuration matérielle donnée. Il s'ensuit la structure suivante :


Nota : Cet exemple est créé sans configuration du matériel. Les programmes peuvent donc être chargés dans n'importe quelle configuration S7-300, S7-400 ou WinAC. Seules les adresses des entrées et sorties devront le cas échéant être modifiées.

Projet : Ce répertoire contient le matériel (par ex. stations SIMATIC 300) et les sous-réseaux (par ex. MPI et PROFIBUS).

Sources/SO*1 : C'est ici que sont stockées les sources (par ex. les sources SCL) qui seront compilées en un programme exécutable.

Blocs/AP-off*1 : C'est ici que sont stockés les blocs de programme ( OB, FB, FC, SFB, SFC, DB etc. ).

Mnémoniques/SY*1: C'est ici que sont stockées les tables de mnémoniques pour l'adressage symbolique.

Programme S7 : C'est ici que sont gérés les programmes utilisateur (Blocs/AP-off*1), les tables de mnémoniques (Mnémoniques/SY*1) et les sources (Sources/SO*1).




Les étapes suivantes sont à exécuter par l'utilisateur pour créer un projet dans lequel le programme permettant de résoudre la tâche sera écrit.

1. L'application centrale de STEP 7 est le 'SIMATIC Manager'. Vous l'ouvrez en double-cliquant sur

son icône. ( � SIMATIC Manager)

2. Les programmes de STEP 7 sont gérés dans des projets. Nous allons donc commencer à créer un projet ( � Fichier � Nouveau).




3. Nous lui donnerons le nom 'Mise en route'. ( � Mise en route � OK)

4. Nous allons d'abord insérer un 'Programme S7' dans le projet 'Mise en route'. ( � Mise en route � Insertion � Programme � Programme S7).




5. La séquence du programme est écrite dans STEP 7 au moyen de blocs. Le bloc d'organisation OB1 y figure par défaut. Celui-ci constitue l'interface au système d'exploitation de la CPU et est automatiquement appelé et traité par ce dernier. Dans ce bloc d'organisation sont ensuite appelés d'autres blocs comme par exemple la fonction FC1. C'est ce qu'on appelle la programmation structurée. Elle permet de décomposer une tâche en plusieurs tâches partielles qui sont ainsi plus faciles à résoudre et à tester dans leur fonctionnalité. Structure du programme de l'exemple :

Bloc d'organisation OB1 Bloc appelé cycliquement par le système d'exploitation. C'est dans celui-ci qu'est appelée la fonction FC10. CALL FC1

Fonction FC1 Contient dans cet exemple le programme proprement dit pour la commande de la presse. Est appelé par l'OB1.




6. Sélectionnez le dossier 'Blocs' pour insérer un nouveau bloc FC1 dans le projet. ( � Blocs)




7. Le bloc S7 'Fonction' est alors inséré dans le dossier Blocs. ( � Insertion � Bloc S7 � Fonction).

8. Il est maintenant possible d'entrer un nom pour la fonction et de sélectionner diverses options pour la documentation des blocs. ( � FC1 � OK)




9. Les deux blocs OB1 et FC1 sont à présent insérés dans le dossier Blocs du SIMATIC Manager pour servir ultérieurement à la programmation.




9. ECRIRE LE PROGRAMME S7 EN LOG

LOG (Logigramme) est l'un des éditeurs graphiques de STEP 7 dans lequel il est possible de créer le programme S7. Dans ce langage de programmation, des boîtes symbolisent les différentes fonctions de la tâche d'automatisation. A gauche de chaque symbole se trouvent les entrées, à droite les sorties. 1. Le premier bloc que nous éditerons est la fonction 'FC1'. Opérez pour cela un double clic sur son icône dans 'SIMATIC Manager' ( � FC1).




2. Sélectionnez dans l'éditeur de programmes 'LIST/CONT/LOG' le langage de programmation Logigramme 'LOG' dans le menu 'Affichage'.( � Affichage � LOG)




3. L'interface de programmation dans LOG ressemble à ceci :

Nota : Vous programmez les programmes dans les blocs de STEP 7 dans des réseaux. Ceci permet de créer de larges structures et pemet une meilleure documentation des titres de réseaux.

Catalogue des éléments de programme

Commandes fréquemment utilisées telles que boîte ET, boîte OU, affectation, entrée binaire, négation de l'entrée binaire, branchement T, connexion !

Insertion d'un nouveau réseau Chargement du bloc

dans la CPU ! Sauvegarde du bloc !

Vous faites glisser les éléments de programme avec la souris dans le réseau. Il ne vous reste plus qu'à entrer vos opérandes !

Table de déclaration des variables (n'est pas utilisée dans cet exemple) !

C'est ici que vous programmez la tâche à l'aide des éléments graphiques LOG !

Champs de commentaires et titres de blocs et de réseaux !




4. Nous avons besoin pour notre exemple d'une temporisation sous forme d'impulsion. Elle s'appelle dans STEP 7 'S_PULSE' et figure dans le dossier 'Temporisations'.( � Temporisations � S_PULSE)

Nota : Une ligne d'information s'affiche lorsque vous sélectionnez une opération.




5. Pour obtenir une description plus détaillée sur l'opération, cliquez sur le symbole '?' pour afficher l'aide en ligne correspondante dans laquelle chaque commande est expliquée à l'appui d'un exemple. ( � ? )

Nota : La temporisation sous forme d'impulsion utilisée ici 'S_PULSE' délivre '1' à la sortie 'Q' pour la durée définie si l'entrée SET 'S' est égale à '1'. La sortie 'Q' est remise à '0' si le temps prédéfini sous 'TW' est écoulé ou si le niveau du signal de l'entrée SET 'S' est à nouveau '0'.




6. Insérez dans le premier réseau l'opération 'PULSE' après l'avoir sélectionnée dans le catalogue en maintenant le bouton de la souris enfoncé et en le relâchant une fois dans le réseau.( � S_PULSE).




7. Les opérations fréquemment utilisées telles que la fonction ET se trouvent également dans la barre d'outils. Pour insérer celle-ci, cliquez d'abord sur l'entrée 'S' de la temporisation, puis sur l'icône

(� S � ).




8. Intitulez à présent la temporisation 'T1' et entrez une valeur temporelle de 10 secondes en format S5Time'S5t#10s'. Complétez les entrées 'E 0.0' et 'E 0.1' de la fonction ET et entrez un commentaire pour le réseau et le bloc. ( � T1 � S5T#10s � E0.0 � E0.1 � commentaires).

Nota : La saisie du temps pour une temporisation doit respecter la syntaxe suivante : S5T# 10S Saisissez d'abord S5T# pour le format puis directement le temps voulu en secondes (ici 10 Secondes). Il est également possible d'entrer des millisecondes (MS), des minutes (M) et des heures (H). Il est également possible de combiner ces unités (par exemple S5T#3M_3S).




9. Insérez ensuite un nouveau réseau en cliquant sur l'icône ' . ( � )

10. Cliquez ensuite sur l'icône ' ' pour insérer une affectation ( � )




11. L'affectation s'applique à la sortie 'A4.0' et vaut pour la durée où le signal 'T1' est égal à "High“.

Insérez encore ces deux opérandes avant d'enregistrer ' ' le bloc FC1 et de le charger ' ' dans

l'automate. ( � A4.0 � T1 � � )

12. Pour programmer l'appel de la fonction FC, ouvrez le bloc 'OB1' dans 'SIMATIC Manager' par double clic. (� SIMATIC Manager � OB1)




13. Ne modifiez pas les propriétés du bloc OB1 et validez avec 'OK'.( � OK)

14. Sélectionnez dans l'éditeur de programmes 'CONT/LOG/LIST' le langage de programmation 'LOG' dans le menu 'Affichage'.( � Affichage � LOG)




15. Insérez la 'FC1' qui se trouve dans le dossier 'Blocs FC' par double clic dans le réseau 1 de

l'OB1. Enregistrez ensuite le bloc OB1 ' ' et chargez-le ' ' dans l'automate. ( � Blocs FC �

FC1 � � )


Formation T.I.A. sur 125 Edition : 03/2001 Programmation d'automates avec SIMATIC S7-300 - Notions de base

Avant-propos- Configuration de l'automate Langage de programmation STEP 7

10. TEST DU PROGRAMME S7 DANS LA CPU

1. Pour visualiser le programme du bloc FC1, sélectionnez dans l'éditeur de programmes 'CONT/LOG/LIST' la fenêtre 'FC1'. (� Fenêtre � FC1)




2. Un clic de la souris sur l'icône des lunettes ' ' lance la visualisation du programme de FC1. Vous pouvez alors voir le temps de la temporisation s'écouler et l'état logique des entrées et sorties

changer. ( � )




11. BASES DE LA PROGRAMMATION DE L'AUTOMATE AVEC LE SIMATIC S7-300 Sont requises pour la formation 'STEP 7- Programmation - Notions de base'. Objectif : L'automate programmable est la pièce maîtresse du processus d'automatisation. Il permet de résoudre à moindre coût les tâches d'automatisation les plus diverses.

SPS

STEUERN

RECHNEN

REGELN

BEDIENEN UND BEOBACHTENMELDEN UND PROTOKOLLIEREN

Nous vous donnerons dans ce document un aperçu du système d'automatisation S7-300 et de son logiciel de programmation STEP 7. Prérequis : Aucune connaissance particulière n'est requise, les notions de base étant données en annexe.

STEP 7 - Programmation Notions de base 2 - 3 jours Cours 1-7





Commande

Signalisation et journalisation

Comptage

Conduite et supervision

Régulation

API



Avant-propos Configuration de l'automate Langage de programmation STEP 7

11.1 COMPOSITION ET FONCTION DE L'AUTOMATE

L'automate a pour fonction de commander les opérations d'une machine ou d'une installation en fonction d'une séquence fonctionnelle prédéfinie dépendant des signaux de capteurs.

11.2 TYPES DE SIGNAUX EN AUTOMATISATION

On distingue principalement deux types de signaux électriques aux entrées et sorties de l'automate :

11.2.1. SIGNAUX BINAIRES

Les signaux binaires peuvent prendre deux états logiques. Les voici : Etat logique "1" = Tension présente = par exemple commutateur activé Etat logique "0" = Tension absente = par exemple commutateur désactivé Une tension continue de 24V est souvent utilisée dans l'automatisation. Un niveau de tension de + 24V à la borne d'entrée signifie l'état logique "1" pour cette entrée. A l'opposé 0V veut dire état logique "0". Une affectation logique au capteur est en outre nécessaire. Il faut savoir s'il s'agit d'un "contact à ouverture" ou d'un "contact à fermeture". Un contact à ouverture délivre s'il a été activé l'état logique "0" que l'on désigne encore par "0 actif" ou "active low". De manière analogue, un contact à fermeture délivre le signal "1" s'il a été activé ou "1 actif" / "active high". En règle générale, le capteur est "1 actif". Une application type de capteur "0 actif" est un interrupteur d'urgence. Un interrupteur d'urgence à l'état non activé (interrupteur enfoncé) est traversé par le courant, c'est-à-dire qu'il délivre le signal "1" à l'entrée (une rupture de fil peut ainsi être détectée). Si l'activation de l'interrupteur d'urgence doit déclencher une réaction précise (par exemple la fermeture de toutes les vannes), celle-ci doit être déclenchée par l'état logique "0".

Signaux binaires (TOR : tout ou rien)

Signaux analogiques




Chiffres binaires: Un signal binaire ne peut donc avoir que les deux valeurs (états logiques) "0" ou "1". Un signal binaire est encore appelé chiffre binaire ou en langage technique un "bit". Plusieurs signaux binaires regroupés selon un ordre donné (code) constituent le signal numérique. Tandis qu'un signal binaire ne permet que l'acquisition d'une grandeur binaire (par exemple porte ouverte/porte fermée), il est possible en regroupant plusieurs chiffres binaires de constituer un nombre ou un chiffre sous forme d'information binaire. Le regroupement de n chiffres binaires permet la représentation de 2n différentes combinaisons. Il est ainsi possible de transmettre avec 2 chiffres binaires 2x2, c'est-à-dire 4 différents contenus d'information : 0 0 Information1 (par exemple contact ouvert) 0 1 Information2 (contact 1 fermé / contact 2 ouvert) 1 0 Information3 (contact 1 ouvert / contact 2 fermé) 1 1 Information4 (les deux contacts sont fermés)

11.2.2 SIGNAUX ANALOGIQUES

A l'opposé du signal binaire qui ne connaît que les deux états logiques "Tension présente +24V" et "tension absente 0V", les signaux analogiques peuvent prendre plusieurs valeurs à l'intérieur d'une plage donnée. Un exemple typique de capteur analogique est le potentiomètre permettant de régler la résistance voulue en modifiant la position du bouton tournant jusqu'à la grandeur maximale. Exemples de grandeurs analogiques en automatisation : ��Température -50 ... +150°C ��Débit 0 ... 200l/min ��Vitesse 500 ... 1500 U/min ��Etc. Ces grandeurs peuvent être converties à l'aide d'un transmetteur de mesure en tensions, courants ou résistances électriques. Si une vitesse doit par exemple être acquise, il est possible de convertir la plage de vitesse de 500 ... 1500 U/min via le transducteur de mesure en une plage de tension de 0 ... +10V. Pour une vitesse mesurée de 865 U/min, le transmetteur de mesure délivrera une valeur de tension de + 3,65.

365

1000 U/min

10V

10V: 1000 U/min = 0,01 V/U/min

365 U/min x 0,01 V/U/min = 3,65

0 V +10V

500 865 1500 U/min




Si les grandeurs analogiques sont traitées par un automate, la valeur de tension, courant ou résistance sera convertie en une information numérique. On appelle cette conversion la conversion analogique - numérique (convertisseur A/N). Cela signifie que la valeur de tension de 3,65V par exemple sera stockée comme information ayant la forme d'une rangée de chiffres binaires. Plus le nombre de chiffres binaires utilisé est élevé, plus la résolution est fine. Supposons que nous ayons pour la plage de tension 0 ... +10V qu'un seul bit, il serait par exemple possible de dire que la tension mesurée se trouve dans la plage de 0 .. +5V ou dans la plage de +5V ... +10V. Avec deux bits, la plage peut être divisée en quatre plages différentes, donc 0 ... 2,5 / 2,5 ... 5 / 5 ... 7,5 / 7,5 ... 10V. Les convertisseurs A/N usuels utilisés dans le domaine de l'automatisation convertissent avec 8 ou 11 bits. Vous obtenez avec 8 bits 256 plages différentes et avec 11 bits une résolution de 2048 plages différentes.

11 bits

10V: 2048 = 0,0048828� Il est possible de détecter

des différences de tensioninférieures à 5mV

0 2048

0A/0V 20mA/10V

11.3 SYSTEMES DE NUMEROTATION

Ce n'est pas le système décimal, mais le système binaire qui est utilisé pour le traitement des adresses d'éléments de la mémoire, entrées, sorties, mémentos etc. par l'automate programmable.

11.3.1 SYSTEME DECIMAL

Pour comprendre le système de numérotation binaire, nous examinerons d'abord le système décimal. Nous décomposerons pour ceci le nombre 215. Le 2 représente les centaines, le 1 les dizaines et le 5 les unités. Il faudrait donc écrire 215 comme ceci : 200+10+5. Si l'on écrit l'expression 200+10+5, comme représenté ci-dessous à l'aide des puissances 10, on s'aperçoit qu'une puissance 10 est affectée à chaque chiffre du nombre décimal.

+ +

Dezimalzahl

ZugeordneteZehnerpotenz10 10 10

10 10 10

2 1

2 1 5

5

5

200 10

***

012

2 1 0

Hunderter Zehner Einer

Une puissance de 10 est affectée à chaque chiffre à l'intérieur du nombre décimal.

Centaines Dizaines Unités

Affectation de la puissance 10

Nombre décimal




11.3.2 SYSTEME NUMERIQUE BINAIRE

Le système de numérotation binaire ne connaît que les chiffres 0 et 1 qui se laissent facilement représenter et exploiter en traitement informatique. Il s'agit donc d'un système de numérotation binaire. Les valeurs d'un nombre binaire sont affectées comme sur la figure ci-dessous à des puissances de 2.

+

+

2

1

1 1 0

08 4

***

123

3 2 1

+

1

1

*

0

0

2 22

1 10

2 2 2 2

Dualzahl

ZugeordneteZehnerpotenz

= 13 Dezimalzahl

Une puissance 2 est affectée à chaque chiffre à l'intérieur du nombre binaire.

11.3.3 CODE DCB (CODE 8-4-2-1)

Pour représenter des nombres importants, on utilise souvent le code DCB (nombre décimal codé binaire). Les nombres décimaux sont représentés à l'aide du système de numérotation binaire. Le chiffre décimal ayant la valeur la plus élevée est le 9. On a besoin pour la représentation du chiffre 9 de valeurs élevées à la puissance 2 jusqu'à 23, donc en tout de 4 valeurs.

2 2 223 2 1 0

8 4 2 1

1 = 9 Dezimal001

1 0 0 0 = 8 Dezimal

Comme la représentation du plus grand chiffre décimal requiert 4 valeurs binaires, une unité de 4 valeurs, appelée tétrade, a été prévue. Le code DCB est donc un code à 4 bits.

Affectation de la puissance 10

Nombre binaire

Nombre décimal

décimal

décimal




Chaque nombre décimal est codé séparément. Le nombre 285 comprend par exemple trois chiffres décimaux. Chaque chiffre décimal est représenté par une tétrade en code DCB.

2 8 5 0010 1000 0101

Chaque chiffre décimal est codé séparément et remplacé par une tétrade.

11.3.4 SYSTEME HEXADECIMAL

Le système hexadécimal fait partie des systèmes à base. Le système hexadécimal est un système à base 16. Une puissance de 16 est affectée à chaque chiffre à l'intérieur du nombre hexadécimal. Il faut donc en tout avec le zéro 16 chiffres. Le système décimal est utilisé pour les chiffres 0 à 9 tandis que les lettres A, B, C, D, E et F sont utilisées pour les chiffres 10 à 15. Une puissance du nombre 16 est affectée à chaque chiffre à l'intérieur du nombre hexadécimal.

11.3.5 REPRESENTATION DES SYSTEMES DE NUMEROTATION

Dezimalzahl

0 1 2 3 4 5 6 7 8 910111213141516171819

DualzaHl16 8 4 2 1

110011001100110011

01010101010101010101

1111000011110000

111111110000

1111

HexadezimalzaHl

0123456789ABCDEF0123

1111

Décimal Binaire Hexadécimal




11.3.6 REGLES DE CONVERSION

La conversion d'un système de numérotation à un autre suit des règles très simples. L'utilisateur de l'automate devrait les connaître car elles sont souvent utilisées dans le contexte de l'automatisation. Un indice à droite du nombre permet d'identifier son système de numérotation. Un "D" signifie décimal, "B" binaire et "H" hexadécimal. Cette identification est souvent nécessaire car une suite de chiffres n'a pas la même valeur selon le système de numérotation dans lequel on se trouve. Ainsi "111" a par exemple dans le système décimal la valeur 111D (cent onze), dans le système binaire (111B) elle a par contre la valeur décimale 7 (1x20 + 1x 21 + 1x22) et lorsqu'il s'agit d'un nombre hexadécimal (111H) la valeur décimale 273 (1x160 + 1x161 + 1x 162). Conversion Décimal� Binaire Des nombres décimaux entiers sont divisés par la base 2 jusqu'à ce que le résultat obtenu soit 0. Les chiffres obtenus en reste de la division (0 ou1) fournissent alignés les uns après les autres le nombre binaire. Le sens d'alignement des chiffres obtenus est décisif. Le reste de la première division est le premier bit se trouvant à droite (bit de poids le plus faible). Exemple : Le nombre décimal 123 doit être converti dans le chiffre binaire correspondant.

Vérification : 1 1 1 1 0 1 1 1x26 + 1x25 + 1x24 + 1x23 + 0x22 + 1x21 + 1x20 64 + 32 + 16 + 8 + 0 + 2 + 1 = 123

Transposition dans le sens des aiguilles d'une montre

ResteResteResteResteResteResteReste




Conversion Décimal � Hexadécimal La conversion est la même que pour la conversion Décimal � Binaire. A la différence près que la base utilisée n'est plus 2 mais 16. Il ne faut donc plus diviser par 2 mais par 16. Exemple : Le nombre décimal 123 doit être converti dans le nombre Hex correspondant.

Vérification : 7 B 7x161 + 11x160 112 + 11 = 123 Conversion Binaire � Hexadécimal On pourrait pour convertir un nombre binaire en un nombre hexadécimal calculer d'abord la valeur décimale du nombre binaire en additionnant les valeur. On pourrait ensuite convertir ce nombre décimal en un nombre hexadécimal à l'aide de la division par 16. Mais il est également possible de déduire directement la valeur hexadécimale d'un nombre binaire. On divise pour cela le nombre binaire en groupes de quatre en partant de la droite. Chaque groupe de quatre fournit un chiffre du système hexadécimal. Les bits manquants du groupe de gauche sont éventuellement à remplir par des zéros. Exemple : Le nombre binaire 1111011 doit être converti directement en un nombre hexadécimal.

1 1 1 1 0 1 1B

1 0 1 10 1 1 1

0x23 + 1x22 + 1x21 + 1x20 1x23 + 0x22 + 1x21 + 1x20

7 B H

Dans le sens d'une aiguille d'une montre remettent!




11.4 CONCEPTS DE L'INFORMATIQUE

Nous utiliserons dans le contexte des commandes programmables souvent des mots tels que BIT, OCTET et MOT qui font partie du langage informatique.

11.4.1 BIT

Bit est l'abréviation utilisée pour chiffre binaire. Le BIT est la plus petite unité d'information binaire. Elle peut prendre la valeur "1" ou "0".

0 tension absente1 tension présente24 V

0 V

11.4.2 OCTET

L'octet (BYTE) permet de désigner une unité de 8 chiffres binaires. La taille d'un octet est donc de huit bits.

Signalzustand

B Y T E 0 0 0 0 11 1 1

11.4.3 MOT

Un mot est une suite de chiffres binaires formant une unité dans un contexte donné. La longueur d'un mot correspond à 16 chiffres binaires. Des mots permettent de représenter entre autres :

0 0 0 0 0 0 0 01 1 1 1 1 1 1 1W O R T

1 Byte 1 Byte

Signalzustand

Un mot est donc équivalent à 2 octets ou à 16 bits.

OCTET

Etat du signal

Nombres binaires Lettres Instructions pour l'automate

MOT

Etat du signal

1 octet 1 octet




11.4.4 DOUBLE MOT

Un double mot correspond à la longueur de 32 bits. Un double mot est donc équivalent à 2 mots, 4 octets ou 32 bits. Il existe d'autres unités telles que le kilobit ou le kilo-octet pour 210, donc 1024 bits ou 1024 octets et le mégabit ou le mégaoctet pour 1024 kilobits ou 1024 kilo-octets.

11.4.5 ADRESSE DE BIT

Un chiffre qu'on appelle une adresse de bit est affecté à chaque bit de l'octet pour l'adressage de ce dernier. Le bit se trouvant le plus à droite dans l'octet reçoit l'adresse 0 et le bit se trouvant le plus à gauche l'adresse 7.

7 6 5 4 3 2 1 0Bitadresse

11.4.6 ADRESSE D'OCTET

Chaque octet reçoit également un numéro qu'on appelle l'adresse d'octet. L'opérande est en outre identifié, EB 2 signifiant par exemple octet d'entrée 2 ou AB 4 octet de sortie 4. Les bits seront alors adressés par une adresse unique constituée de l'adresse de bit et d'octet. L'adresse de bit est séparée de l'adresse d'octet par un point, l'adresse de bit se trouvant à droite, l'adresse d'octet à gauche du point.

E0.7 E0.6 E0.5 E0.4 E0.3 E0.2 E0.1 E0.0Byteadresse1 Byte

11.4.7 ADRESSE DU MOT

L'adresse du mot découle de la numérotation des mots. Nota : Lors de l'utilisation de mots, par exemple mot d'entrée (EW), mot de sortie (AW), mot de mémento (MW) etc., l'adresse de mot est toujours l'adresse du plus petit octet.

Nota : Il faut veiller dans l'adressage par mots à ce que par exemple le mot d'entrée 0 et le mot

d'entrée 1 ne se chevauchent pas dans un octet. Il faut en outre veiller à compter les

bits à partir de la droite.

EW0 EW2

EB0 EB1 EB2 EB3

EW1

Adresse de mot

Adresse de bit

1 octet Adresse d'octet




Par exemple le bit 0 de EW1 est E2.0. Le bit 1 sera E2.1. ... Le bit 7 sera E 2.7.

Le bit 8 sera E1.0. ... Le bit 15 sera E1.7.

Un décalage d'octet a donc lieu entre le bit 7 et le bit 8.

11.4.8 ADRESSE DE DOUBLE MOT

L'adresse du mot découle de la numérotation des mots.

Nota: Lors de l'utilisation de doubles mots, par exemple ED, AD, MD etc. l'adresse

de double mot est toujours l'adresse du mot de poids faible.

11.5 CONSTITUTION DE L'AUTOMATE

Les automates programmables sont des appareils fabriqués en série conçus indépendamment d'une tâche précise. Tous les éléments logiques, fonctions de mémoire, temporisations, compteurs etc. nécessaires à l'automatisation sont prévus par le fabricant et sont intégrés à l'automate durant la marche par programmation. Différents systèmes d'automatisation de fonctionnalités différentes sont proposés. Ils se distinguent principalement par le nombre de

entrées et sorties,

emplacements de mémoire,

compteurs,

temporisations,

mémentos,

fonctions spéciales,

la vitesse de travail,

et le type du traitement du programme. Les plus grands systèmes d'automatisation se composent selon le concept modulaire de différents modules. Il est possible grâce au concept modulaire de créer à partir du matériel de base des systèmes d'automatisation qui répondent aux exigences de chaque application. Des systèmes d'automatisation compacts sont à votre disposition pour des tâches d'automatisation plus limitées. Ils constituent des unités fermées et comportent un nombre d'entrées et de sorties fixe.

ED0 Adresse de double mot EW0 EW2

EB0 EB1 EB2 EB3

EW1




Une commande logique programmable est toujours constituée de :

SPS

Automatisierungsgerät

Stellgeräte bzw. LeuchtmelderSignalgeber L'automate programmable se compose principalement de :

Zentralbaugruppe mit Prozessor

Ein- und Ausgabebaugruppen

Programmspeicher

BussystemStromversorgungsbaugruppe

Automatisierungsgerät

Automate programmable

Capteurs Actionneurs ou voyants lumineux

Unité centrale avec processeur Mémoire de programme

Automate programmable

Module d'alimentation

Modules d'entrées / sorties

Système de bus

API




Constitution d'une commande logique programmable :

Stromver-sorgungs-baugruppe

ZentralbaugruppeProgrammspeicher

Prozessor

Eingabe-baugruppe

Ausgabe-baugruppe

Signalgeber

Stromversorgung für Signalgeber

Stromversorgung für Stellgeräte/Leuchtmelder

Stellgeräte / Leuchtmelder

Alimentation de capteurs

Capteurs

Module d'alimen-

tation

Unité centrale Mémoire de programme

Processeur

Module d'entrées

Module de sorties

Actionneurs / voyants lumineux

Alimentation des actionneurs / voyants lumineux




11.6 FONCTIONNEMENT DE L'AUTOMATE PROGRAMMABLE

11.6.1 L'UNITE CENTRALE (CPU)

La tension provenant des capteurs est appliquée aux bornes du module d'entrées. Le processeur de l'unité centrale (CPU) traite le programme se trouvant dans la mémoire et interroge l'état des entrées pour savoir si la tension est présente ou non. En fonction de l'état des entrées et du programme en mémoire, le processeur instruit le module de sorties afin qu'il applique la tension aux connecteurs correspondants. Les actionneurs ou voyants lumineux sont activés ou désactivés en fonction de l'état de la tension. Unité centrale (CPU) de l'automate programmable :

000 UE 1.0

001 UE 1.1

002 = A 0.0

003 OE 2.0

509 OE 3.2

510 =A 4.0

BE

Steuerwerk

Anweisungs-Register

Merker

Interne Zeiten

Interne Zähler

Prozeßabbild fürdigitale undanaloge Ein-und Ausgänge

+1

Peripheriebus ( Busmodul )

Eingabedigital undanlog

Ausgabedigital undanalog

Zeit-, Zähl-und Grenzwert-baugruppen

Unité de dommande

Memento

Temporisations internes

Compteurs internes

Mémoire image des entrées et sorties TOR / analogiques

Registre des instructions

Entrées TOR analogiques

Sorties TOR et analogiques

Tempos, compteurs et détecteurs de seuil




Le compteur d'adresses interroge en série chaque instruction de la mémoire du programme et déclenche la transmission de l'information de la mémoire du programme à la mémoire des instructions en fonction du programme. Les mémoires du processeur sont appelées des registres. L'unité de commande reçoit ses instructions du registre des instructions. Tandis que l'unité de commande traite l'instruction courante, le compteur d'adresses transfère l'instruction suivante dans le registre d'instructions. Le transfert de l'état des entrées dans la mémoire image des entrées (MIE) est suivi du résultat logique, de la mise en œuvre des temporisations, compteurs, accumulateurs et du transfert du résultat logique dans la mémoire image des sorties (MIS). Si lors de l'exécution du programme utilisateur la fin du bloc (BE) est reconnue, l'état de la mémoire image des sorties est transféré aux sorties. Le bus de périphérie gère l'échange de données entre l'unité centrale et la périphérie. La périphérie comporte les modules d'entrées et sorties TOR, les modules d'entrées et sorties analogiques et les modules de temporisation, de comptage ou de détection de seuils.

11.6.2 LE SYSTEME DE BUS

Le système de bus est un conducteur central servant à la transmission des signaux. L'échange de signaux entre le processeur et les modules d'entrées et sorties a lieu à l'intérieur de l'automate programmable via le système de bus process. Le bus comporte trois lignes de signaux parallèles :

Adressbus

SteuerbusDatenbus

Bussystem

- Les adresses des différents modules sont adressées via le bus d'adresses. - Les données sont transférées par exemple du module d'entrées aux modules de sorties via le bus de données. - Les signaux de commande et de contrôle de la séquence à l'intérieur de l'automate programmable sont transmis via le bus de commande.

Bus d'adresses

Système de bus

Bus de donnés Bus de commande




11.6.3 LE MODULE D'ALIMENTATION

Le module d'alimentation transforme la tension secteur en tension d'alimentation pour les modules électroniques de l'automate programmable. Cette tension s'élève à 24 volts. Les tensions pour capteurs, actionneurs et voyants lumineux qui dépassent 24 volts, sont fournies par des blocs d'alimentation ou transformateurs supplémentaires.

11.6.4 LA MEMOIRE DU PROGRAMME

Les éléments de mémoire sont des briques dans lesquelles les informations sont stockées (enregistrées) sous forme de signaux binaires. Une mémoire à semi-conducteurs est principalement utilisée comme mémoire de programme. Une mémoire est composée de 512, 1024, 2048 etc. cellules. La capacité de la mémoire de programme (c'est-à-dire le nombre de cellules de mémoire) est généralement indiquée par un multiple de 1 K ( 1 K veut dire 1024). Il est possible à l'aide d'une console de programmation d'écrire (programmer) une instruction dans chaque cellule de mémoire. Chaque élément binaire d'une cellule de mémoire peut prendre l'état logique "1" ou "0".

11.6.5 RAM

RAM désigne une mémoire de lecture/écriture utilisant la technique des semi-conducteurs. Les emplacements de mémoire sont identifiés par des adresses qui permettent d'accéder librement aux cellules de mémoire. Il est possible d'écrire des informations dans les cellules de mémoire aussi souvent qu'on le veut. L'information est lue sans que le contenu de l'information soit perdu. Les mémoires RAM sont des mémoires volatiles, autrement dit le contenu de l'information est perdu en cas de coupure de la tension d'alimentation. Les mémoires RAM sont effacées électriquement. La mémoire de travail interne d'un S7- 300 est une mémoire RAM. La pile de sauvegarde intégrée dans l'automate sert à la sauvegarde de la mémoire.

11.6.6 FLASH EPROM

EPROM signifie Erasable Programmable Read Only Memory (mémoire morte programmable effaçable électriquement). Le contenu de l'EPROM peut être entièrement effacé par une lumière ultraviolette, puis reprogrammé. C'est donc un support idéal pour un transport sans perte de données. Vous avez la possibilité sur le S7 - 300 de sauvegarder votre programme avec la PG sur une carte mémoire Flash EPROM. Ceci permet de restaurer rapidement le système après une coupure de secteur. L'écriture et l'effacement du Flash EPROM requiert une tension de 5V. Ces actions sont donc également possibles lorsque la carte se trouve dans la CPU.




11.7 SYSTEME D'AUTOMATISATION SIMATIC S7

SIMATIC S7 désigne un produit de la société SIEMENS et est synonyme de la nouvelle gamme des automates programmables. La famille des systèmes d'automatisation SIMATIC S7 est une brique dans l'architecture de la Totally Integrated Automation - le concept de l'automatisation totale pour la fabrication et la conduite des processus.

11.7.1 SIMATIC S7 - 300

Gamme de modules : Outre la CPU, le SIMATIC S7-300 comprend les modules suivants :

PS. Entrée AC 120/230V Sortie DC 24V

CP Point à point Profibus DP/FMS

AE/AA- Tension - Courant - Résistance - Thermocouple

FMComptage Régulation Positionnement Came Mesure de position NC




CPU - une sélection :

Les CPU requises pour la formation sont listées ci-après. Il existe des CPU de capacité plus grande

et de nouvelles CPU viennent sans cesse s'y ajouter.

Ceci se traduit toutefois par une plus grande capacité de calcul. Or, les petits programmes utilisés ici

ne nécessitent pas de CPU de cette capacité pour leur exécution.

CPU 312 IFM CPU 313 CPU 314 IFM CPU 314 CPU 315 CPU315-2DP

2K instructions 6Ko mémoire de travail 20Ko mémoire de charg.




16K instruct. 48Ko mémoire de travail 80Ko mémoire de charg.

16K instruct 48Ko mémoire de travail 80Ko mémoire de charg.

128 octets DE/DA 128 octets DE/DA

512 octets DE/DA

512 octets DE/DA

1024 octets DE/DA

1024 octets DE/DA

32 octets AE/AA 32 octets AE/AA 64 octets AE/AA 64 octets AE/AA 128 octets AE/AA

128 octets AE/AA

0,6 ms / 1K instructions


0,3 ms / 1 K instructions




1024 bits de mémento






32 compteurs 64 compteurs 64 compteurs 64 compteurs 64 compteurs 64 compteurs

64 temporisations 128 temporisations

128 temporisations

128 temporisations

128 temporisations

128 temporisations

10 DE/6DA embarquées, dont

4 DE pour alarmes de

processus ou fonctions intégrées

compteur rapide EPROM 20Ko

intégrée

20 DE/16DA embarquées,

dont 4DE pour alarmes de

processus ou fonctions intégrées

compteur rapide 4 AI / 1AA

embarquées Résolution :

11bits + signe EPROM 40Ko

intégré

Connexion PROFIBUS DP intégrée (Master

/ Slave) adressage

paramétrable




Extension possible du S7-300

La figure montre l'extension maximale possible d'un S7-300 avec CPU314. Une configuration totale de 32 modules (les CPU 312IFM et CPU 313 ne supportent que 8 modules) et jusqu'à 8 modules par châssis (rangée) est autorisée. Les règles suivantes valent pour l'enfichage : Emplacement 1 : Alimentation PS (=affectation fixe) Emplacement 2 : Unité centrale CPU (=affectation fixe) Emplacement 3 : Coupleur IM (=affectation fixe) Emplacements 4-11 : Modules de signaux SM, modules de fonction FM et Processeurs de communication CP (=pas d'affectation fixe) Le bus est raccordé en chaînage entre les châssis via des coupleurs (IM 361). Le coupleur IMS est l'émetteur, le coupleur IMR le récepteur. Les coupleurs doivent être enfichés aux emplacements spécifiés. Il faut prévoir une alimentation en courant supplémentaire par châssis d'extension. Il existe pour la configuration à deux rangées des coupleurs à câblage fixe, les IM 365 qui ne requièrent pas d'alimentation supplémentaire et constituent une variante plus économique. Les longueurs de câble suivantes sont disponibles pour une configuration multirangées : - Configuration à deux rangées avec IM 365 max. 1m - Configuration à plusieurs rangées avec IM 361 max. 10m Les modules de fonction comme le FM SINUMERIC NC peuvent avoir leur propre périphérie. Le module FM dispose ainsi de sa propre zone d'entrées/sorties à laquelle il peut rapidement accéder. La nouvelle périphérie est appelée un segment local. Un segment local peut être configuré par châssis. Un accès à cette périphérie par la CPU durant le fonctionnement n'est alors plus possible.

Local

Emplacement d'enfichage




Eléments principaux de l'alimentation en courant et de la CPU :

Alimentation Carte-mémoire (option)Modules de signaux.

Signalisation d'état

Commutateur marche / arrêt

sélecteur de tension

Prise secteur Interface MPI

CPU

Piles de sauvegarde (option)

Commutateur de mode

Indicateurs d'état et d'erreur de la CPU :

Indicateur Signification Explication

SF (rouge) Erreur groupée Erreur groupée s'allumant sur les modules dotés de fonctions de diagnostic

BAF (rouge) Erreur de pile Indique que la pile de sauvegarde ne délivre pas assez de tension ou manque.

DC5V (vert) Alimentation DC5V pour CPU et bus interne

Indique que l'alimentation interne 5V de la CPU fonctionne.

FRCE (jaune) Forçage Indique que la fonction de test dans laquelle les entrées et sorties de la CPU sont forcées est active.

RUN (vert) Etat de fonctionnement RUN Clignote à la mise en route de la CPU - s'allume en feu fixe lorsque la CPU est à l'état de fonctionnement RUN.

STOP (jaune) Etat de fonctionnement STOP Clignote lorsqu'il y a demande d'effacement général, s'allume en feu fixe lorsque la CPU est à l'état de fonctionnement STOP.




Concept de protection de la CPU : Chaque CPU possède un commutateur à clé permettant de commuter le mode de fonctionnement. Les modes de fonctionnement suivants sont possibles :

Grâce au concept de protection du S7-300, vous pouvez protéger certaines parties du système d'automatisation contre les accès non autorisés. Il s'agit de : � la CPU et tous les modules programmables � tous les objets (comme par exemple les blocs) Ces éléments peuvent être influencés par la PG ou par les appareils de contrôle-commande. Le concept de protection de la CPU comporte trois niveaux de protection. Chaque niveau de protection correspond à un degré d'habilitation différent : � Niveau 1 - Commutateur à clé sur Run-P ou STOP : aucune protection, toutes les fonctions sont autorisées. � Niveau 2 - Commutateur à clé sur Run : protection en écriture, les fonctions en lecture, par exemple les fonctions de visualisation, d'information, le chargement depuis la CPU sont autorisées. � Niveau 3 - Paramétrable via la configuration S7 (protection par mot de passe). Seules les fonctions de visualisation et d'information sont possibles si l'utilisateur ne connaît pas le mot de passe. Effectuez l'effacement général de la CPU à l'aide du commutateur à clé de la manière suivante :

Etape Action Résultat

1 Mettez la clé en position STOP. La LED STOP s'allume.

2 Mettez la clé en position MRES, maintenez-la dans cette position jusqu'à ce que la LED STOP s'allume. Remettre en position STOP.

La LED STOP s'éteint et se rallume au bout de 3 secondes.

2 Mettez à nouveau la clé en position MRES, maintenez-la dans cette position jusqu'à ce que la LED STOP s'allume. Remettre en position STOP

La LED STOP s'éteint et se rallume au bout de 3 secondes.

3 Remettre aussitôt la clé en position MRES (pour un temps très bref).

La LED STOP clignote pendant environ 3 secondes et se rallume ensuite. Tout est ok.; l'effacement général de la CPU est terminé.

RUN-P : Exécution du programme ; toutes les fonctions PG sont autorisées

RUN : Exécution du programme ; seules les fonctions PG lecture sont autorisées

STOP : Le programme n'est pas exécuté ; toutes les fonctions PG sont autorisées

MRES : Position dans laquelle un effacement général peut êtr effectué




11.8 TRAITEMENT DU PROGRAMME

11.8.1 MEMOIRE DU PROGRAMME

Deux traitements du programme sont possibles en fonction de l'unité de commande et de la programmation. Le traitement d'une seule instruction requiert un temps défini (de l'ordre de la microseconde). Le temps nécessaire au traitement de toutes les instructions est appelé temps de cycle, l'exécution du programme le cycle du programme.

11.8.2 TRAITEMENT LINEAIRE DU PROGRAMME

Dans le traitement linéaire du programme, les instructions sont traitées par l'unité de commande dans l'ordre dans lequel elles sont stockées dans la mémoire du programme. Lorsque la fin du programme (BE) est atteinte, le traitement du programme reprend depuis le début. On parle de traitement cyclique. Le temps requis par l'appareil pour un traitement de toutes les instructions est appelé temps de cycle. Le traitement linéaire du programme est généralement utilisé pour des commandes simples, de volume peu important et peut être réalisé au moyen d'un seul bloc d'organisation (OB).

, OB11ère instruction

BE

2ème instruction3ème instruction




11.8.3 TRAITEMENT STRUCTURÉ DU PROGRAMME

Pour les tâches d'automatisation de grande envergure, le programme peut être divisé en blocs de programme ordonnés par fonctions plus petits et faciles à manier. Ceci présente l'avantage de pouvoir tester les parties de programme séparément et de les regrouper en une seule fonction pour l'exécution. Les blocs de programme doivent être appelés via les instructions d'appel de bloc (Call xx / UC xx / CC xx). Si la fin du bloc est détectée, le traitement du programme se poursuit dans le bloc appelant en aval de l'appel.

Call FB1, DB10

UC FC2OB = Bloc d'organisationFB = Bloc fonctionnelFC = FonctionDB = Bloc de données

DB d'instanceDonnées localesuniquement FB1

BE

DB globalpour tous lesFBFCOB

BE

UC FC21

BE

OB 1

FC 2

DB 11

DB 10

FC 21FB 1




11.8.4 BLOCS UTILISATEUR

STEP 7 offre les blocs utilisateur suivants pour la programmation structurée : � OB (bloc d'organisation) : Un OB est appelé cycliquement par le système d'exploitation et constitue donc l'interface entre le programme utilisateur et le système d'exploitation. L'OB contient des instructions d'appels de blocs indiquant à l'unité de commande de l'automate l'ordre dans lequel il doit traiter les blocs. � FB (bloc fonctionnel) : Le FB dispose d'une zone de mémoire qui lui est affectée en propre. Il est possible d'affecter un bloc de données (DB) au FB à l'appel du bloc. Il est possible d'accéder aux données du DB d'instance via les appels contenus dans le FB. Vous pouvez affecter plusieurs DB à un FB. Il est possible d´appeler d'autres FB et FC dans un bloc fonctionnel via des instructions d'appels de blocs. � FC (fonction) : Une FC ne possède pas une zone de mémoire propre. Les données locales d'une fonction sont perdues après l'exécution de la fonction. Il est également possible d'appeler d'autres FB et FC dans une fonction via des instructions d'appels de blocs. � DB (bloc de données) : Les DB sont utilisés pour la mise à disposition d'espace mémoire pour les variables types données. Il existe deux types de blocs de données. Les DB globaux dans lesquels tous les OB, FB et FC peuvent lire les données enregistrées ou écrire des données et les DB d'instance qui sont affectés à un FB donné.

11.8.5 BLOCS SYSTEME POUR FONCTIONS STANDARD ET FONCTIONS SYSTEME

Les blocs système sont des fonctions prêtes à l'emploi stockées dans la CPU. Ces blocs peuvent être appelés par l'utilisateur et utilisés dans le programme. Vous disposez dans STEP 7 des blocs système suivants : � SFB (bloc fonctionnel système) : Bloc fonctionnel stocké dans le système d'exploitation de la CPU et pouvant être appelé par l'utilisateur. � SFC (fonction système) : Fonction stockée dans le système d'exploitation de la CPU et pouvant être appelée par l'utilisateur. � SDB (données système) : Zone de mémoire dans le programme configurée par différentes applications de STEP 7 (par exemple S7 Configuration, Communication Configuration ... ), pour le stockage des données dans le système d'automatisation.


Formation T.I.A. sur 125 Edition : 01/2001 Simulation d'automates avec S7-PLCSIM

Avant-propos Remarques Installation Programme STEP 7 Démarrage de PLCSIM Tester avec PLCSIM

12. LANGAGE DE PROGRAMMATION DE STEP 7

12.1 GENERALITES

12.2 CONVERSION STEP 5 � STEP 7

L'application 'Conversion de fichiers S5' de STEP 7 permet de convertir les programmes STEP 5 en programmes STEP 7.

Les SIMATIC S5 ayant été remplacés par les SIMATIC S7, un nouveau logiciel de programmation (STEP 7), basé sur la norme CEI 1131, a été développé. STEP 7 s'exécute sous WINDOWS 95, 98 ou NT et est doté d'une interface graphique.

Pour plus d'informations sur la conversion de STEP 5, veuillez vous référer aux manuels de référence de STEP 7 ou au guide de conversion 'Partie 13 - Conversion STEP 5 -> STEP 7’.




12.3 NORME CEI 1131 POUR AUTOMATES PROGRAMMABLES INDUSTRIELS

L'évolution rapide de la technique d'automatisation a donné naissance à une multitude de langages et dialectes. La base de langage commune s'est de plus en plus perdue, cette tendance causant des problèmes de communication entre les différents automates.

La norme CEI 1131 a donné une base unifiée à la technique d'automatisation. La Commission Internationale pour l'Electrotechnique (CEI) sous la présidence des Etats-Unis a établi le standard suivant pour l'automatisation. Celui-ci est réparti en cinq thèmes : Partie 1 : Définitions de termes généraux et caractéristiques typiques de fonctionnement Partie 2 : Spécifications et essais des équipements Partie 3 : Langages de programmation Partie 4 : Directives destinées à l'utilisateur pour toutes les phases du projet Partie 5 : Communication entre automates de différents fabricants

��

+-¦ ¦-+

X I 0.0 X M 12.4 = Q 2.7

�




12.3.1 CEI 1131-1

La partie 1 de la norme donne une définition des termes généraux et les valeurs caractéristiques typiques de fonctionnement qui distinguent un automate programmable des autres systèmes. Par exemple la répartition des tâches entre la console de programmation, l'automate programmable et l'appareil de contrôle-commande ou le traitement cyclique du programme utilisateur avec la mémoire image enregistrant les valeurs d'entrées et de sorties.

12.3.2 CEI 1131-2

La partie 2 de la norme CEI 1131 définit les exigences posées aux appareils et au test. Les conditions ambiantes (température, humidité de l'air, etc.) et les différentes classes de sollicitation y sont définies ainsi que les perturbations induites par les décharges électromagnétiques auxquelles les appareils doivent résister. La sollicitation mécanique des appareils y est également définie.

12.3.3 CEI 1131-3

Les langages de programmation d'automates les plus répandus dans le monde ont été harmonisés et ont donné naissance à cing langages de programmation. Il s'agit des langages suivants : � Ladder Diagram LD (STEP 7 : CONT) � Function Block Diagram FBD (STEP 7 : LOG) � Sequential Function Chart SFC (STEP 7 : GRAPH7) � Instruction List IL (STEP 7 : LIST) � Structured Text ST (STEP 7 : SCL) qui est un langage évolué proche du PASCAL. Un dénominateur commun de règles et d'éléments y est également défini ainsi que la structuration du programme en fonctions et blocs fonctionnels. La compréhension, l'application et l'implémentation de ces langages ont ainsi été considérablement améliorés.

12.3.4 CEI 1131-4

Les notes pratiques de la partie 4 s'étendent de l'analyse système à la mise en service et la maintenance en passant par le choix des appareils.

12.3.5 CEI 1131-5

La partie 5 de la norme a pour but de simplifier la communication entre les automates de différents fabricants. Les blocs fonctionnels pour accès en lecture et écriture normalisés et la conversion des formats de données et fonctions de communication dans les protocoles ISO/CEI sont ici définis.




12.4 STRUCTURE DE FICHIERS

La gestion des fichiers se fait dans STEP 7 à l'aide du 'SIMATIC Manager'. C'est là que vous copiez les blocs de programme ou appelez d'un clic de la souris les éditeurs ou applications permettant d'en poursuivre le traitement. L'interface utilisateur est conforme au standard de WINDOWS 95/98/NT. (un clic sur le bouton droit de la souris permet d'obtenir un menu contextuel pour l'objet sélectionné). Chaque projet STEP 7 est créé avec une structure prédéfinie. Les programmes sont stockés avec les répertoires suivants :


Projet : Ce répertoire contient le matériel (par ex. les stations SIMATIC 300) et les sous-réseaux (par ex. MPI et PROFIBUS).

Stations SIMATIC 300 : C'est ici que sont stockées les données de la configuration matérielle (Matériel/SC*1) et de la CPU.

Sources/SO*1 : C'est ici que sont stockées les sources (par exemple sources SCL) qui seront compilées en programmes exécutables.


Mnémoniques/SY*1: C'est ici que sont stockées les tables de mnémoniques pour l'adressage symbolique.

CPU : C'est là que vous configurez le programme S7 et les partenaires de liaison mis en réseau (Liaisons/CO*1).

Programme S7 : Contient les programmes utilisateur (Blocs/AP-off*1), les tables de mnémoniques(Mnémoniques/SY*1) et les sources (Sources/SO*1).




La configuration matérielle de l'automate est représentée par les dossiers 'Station SIMATIC 300' et 'CPU'. Le projet S7 est dans ce cas créé pour un matériel spécifique. Vous avez toutefois la possibilité de créer un projet indépendamment d'une configuration matérielle donnée. Il ne contient pas ces dossiers. Il a alors la structure suivante :


Projet : Ce répertoire contient le matériel (par ex. les stations SIMATIC 300) et les sous-réseaux (par exemple MPI et PROFIBUS).

Sources/SO*1 : C'est ici que sont stockées les sources (par ex. les sources SCL) qui seront compilées en programmes exécutables.


Mnémoniques/SY*1 : C'est ici que sont stockées les tables de mnémoniques pour l'adressage symbolique. Programme S7 :

Contient les programmes utilisateur (Blocs/AP-off*1), les tables de mnémoniques (Mnémoniques/SY*1) et les sources (Sources/SO*1).




12.5 CONFIGURATION ET PARAMETRAGE

Durant le démarrage, la CPU analyse la configuration réelle de l'automate et sauvegarde celle-ci dans les données système (SDB). Vous pouvez modifier la configuration existante dans l'application de la configuration matérielle 'HW Config'. Il est également possible de charger une configuration existante d'une CPU. Vous définissez en outre les paramètres des modules et de la CPU (par exemple le comportement à la mise en route ou durant le cycle d'une CPU).




12.6 L'INSTRUCTION

La tâche d'automatisation est divisée en plusieurs instructions en vue de son traitement par l'automate programmable. L'instruction est une unité autonome du programme d'automatisation. Elle équivaut à un ordre pour l'unité de commande. Les désignations, identificateurs et mnémoniques des instructions sont définis dans la norme DIN 19 239. L'instruction se compose comme suit :

Instruction

Partie type opérationParamètre

Partie opérande

Identificateur

U E 0.0

12.6.1 PARTIE TYPE OPERATION

L'opération décrit la fonction à exécuter. La norme DIN 19 239 fait la distinction entre :

Organisatorische Operationen

Digitale OperationenBinäre Operationen

Operationen

Opérations de gestion

Opérations numériques Opérations binaires

Opérations




Exemple d'opérations numériques : L . . . . . Charger T . . . . . Transférer >I . . . . . Comparaison 'supérieur à' de nombres entiers ==R . . . . . Comparaison 'égal' à de nombres réels etc. Exemple d'opération binaires : Extrait de la norme DIN 19 239

LOG CONT LIST

||

()

|/| N

=

U&

>1

||

O

etc. Exemples d'opérations de gestion : CC . . . . . Appel conditionnel de bloc UC . . . . . Appel inconditionnel de bloc AUF . . . . . Ouverture du bloc SPA . . . . . Saut inconditionnel SPB . . . . . Saut conditionnel BEA . . . . . Fin de bloc inconditionnellle BEB . . . . . Fin de bloc conditionnelle etc.




12.6.2 PARTIE OPERANDE

La partie opérande contient toutes les informations nécessaires à l'exécution de la fonction. Il indique à l'unité de commande sur quel objet l'opération doit porter. L'identificateur d'opérande indique le type de l'opérande. Il s'agit par exemple :

Le paramètre de l'opérande indique l'adresse de l'opérande.

12.7 ADRESSAGE

12.7.1 ADRESSAGE SYMBOLIQUE

L'adressage symbolique sert souvent à une meilleure compréhension. Il permet d'affecter un nom symbolique à une adresse absolue. Vous pouvez ainsi affecter le nom FIN_STOP et le type de données BOOL à l'entrée E 0.0 . Chaque nom symbolique encore appelé mnémonique doit être unique. Les mnémoniques sont définis dans la table des mnémoniques que vous ouvrez par double clic sur l'objet Mnémoniques dans SIMATIC Manager.

12.7.2 ADRESSAGE ABSOLU

Il existe différents types d'adressage absolu dans STEP 7 : � adressage immédiat � adressage direct � adressage indirect en mémoire

E pour entrées A pour sorties M pour mémentos L pour données locales (variables internes au bloc) T pour temporisations Z pour compteurs OB pour bloc d'organisation FB pour bloc fonctionnel FC pour fonction DB pour bloc de données SFB pour bloc fonctionnel système SFC pour fonction système L#.. pour constante 32 bits




Adressage immédiat : Dans l'adressage immédiat, l'opérande est directement codé dans l'opération, c'est-à-dire qu'il suit directement la valeur sur laquelle l'opération doit porter ou qu'il est déduit de l'opération.

Exemple : Adressage direct : Dans l'adressage direct, l'adresse de l'opérande est codée dans l'opération, c'est-à-dire que l'opérande indique l'adresse de la valeur que devra traiter l'opération. L'opérande est constitué d'un identificateur d'opérande et d'un paramètre et pointe directement sur l'adresse de la valeur.

Exemple : Adressage indirect en mémoire : Dans l'adressage indirect en mémoire, l'adresse de l'opérande est indiquée indirectement par l'intermédiaire d'un autre opérande qui contient l'adresse du premier, c'est-à-dire que l'opérande indique l'adresse de la valeur que l'opération devra traiter. L'opérande est constitué de l'identificateur d'opérande et d'un des pointeurs suivants : � un mot qui contient le numéro d'une temporisation (T), d'un compteur (Z), d'un bloc de données (DB), d'une fonction (FC) ou d'un bloc fonctionnel (FB). � un double mot qui contient l'adresse exacte d'une valeur à l'intérieur de la zone de mémoire indiquée par l'identificateur d'opérande. L'adresse de la valeur ou du numéro est indiquée via le pointeur. Le mot ou le double mot peut se trouver dans un mémento(M), bloc de données (DB), bloc de données d'instance (DI) ou dans les données locales (L).

Exemple :

SET Met le RLG (résultat logique) à 1. +D Additionne le contenu de l'accu 1 au contenu de l'accu 2 et transfère le résultat dans l'accu 1.

U E 0.0 Exécute la fonction ET du bit d'entrée E 0.0. L EB 0 Charge l'octet d'entrée EB 0 dans l'accu 1. = A 4.0 Affecte le RLG au bit de sortie A 4.0.

U E [MD 3] Exécute la fonction ET du bit d'entrée. L'adresse exacte se trouve dans le double mot de mémento MD 3. L EB [DID 4] Charge l'octet d'entrée dans l'accu 1. L'adresse exacte se trouve dans le double mot de données d'instance DID 4. AUF DB [MW 2] Ouvre le bloc de données. Le numéro du bloc de données se trouve dans le mot de mémento MW 2.




12.8 REPRESENTATION DU PROGRAMME

Le programme peut être représenté et programmé dans l'application 'CONT/LOG/LIST : Programmation de blocs' de STEP 7 dans 3 modes : � Schéma à contacts CONT � Logigramme LOG � Liste d'instructions LIST

12.8.1 SCHEMA A CONTACTS CONT

Le Schéma à Contacts est une représentation graphique de la tâche d'automatisation ayant recours aux symboles selon DIN 19 239 couramment utilisés aux Etats-Unis. Il ressemble à un schéma des circuits dans lesquels les circuits de courant sont disposés horizontalement et non plus verticalement afin d'être visibles à l'écran.

()| | | |E 0.0 E 0.1 A 0.0

Opération ET

| |

| |

()E 0.2

E 0.3 A 0.1

Opération OU

12.8.2 LOGIGRAMME LOG (A PARTIR DE LA VERSION 3.x DE STEP 7)

Le Logigramme est une représentation graphique de la tâche d'automatisation ayant recours aux symboles selon DIN 40 700 et DIN 19 239. Les différentes fonctions y sont représentées par un symbole avec indicateur de fonction. Les entrées sont disposées à gauche du symbole, les sorties à droite de ce dernier.

&E 0.0

E 0.1A 0.0

E 0.2

E 0.3A 0.1>1

Opération ET Opération OU




12.8.3 LISTE D'INSTRUCTIONS LIST

La tâche d'automatisation est écrite dans la Liste d'instructions à l'aide des différentes instructions. L'instruction (opération et opérande) symbolise la tâche à l'aide de mnémoniques (selon DIN 19 239). Partie type opération :

Partie opérande : Identificateur Paramètre

U E 0.0 Opération ET U E 0.1 = A 4.0 O E 0.2 Opération OU O E 0.3 = A 4.1

Chaque mode de représentation du programme a ses avantages mais aussi ses limitations. Si quelques règles ont été respectées lors de la programmation, la compilation est possible dans les trois modes de représentation. Les programmes d'automatisation programmés en CONT ou LOG sont en principe toujours traduisibles en LIST. Dans la mémoire de programme de l'automate, le programme est toujours stocké en LIST (plus exactement en langage machine).

12.9 MEMENTOS

Des mémentos sont utilisés pour les opérations internes de l'automate pour lesquelles l'émission d'un signal n'est pas nécessaire. Les mémentos sont des éléments électroniques bistables servant à mémoriser les états logiques "0" et "1" Chaque automate programmable dispose d'une grande quantité de mémentos. Vous programmez ces derniers comme des sorties. En cas de panne de la tension de service, le contenu sauvegardé des mémentos est perdu.

12.9.1 MEMENTOS REMANENTS

Une partie des mémentos est toutefois rémanente (c'est-à-dire non volatile). Une pile de sauvegarde dans l'automate permet de sauvegarder la mémoire en cas de panne de la tension. Les résultats logiques sont conservés.




-behalten bei Ausschalten der Speisespannung den letzten Zustand

-behalten bei Wechsel der Betriebsart "RUN>STOP" ihren letzten Zustand

-können außer durch das Anwenderprogramm mit "AG>URLÖSCHEN" rückgesetzt werden

Remanente Merker

Les mémentos rémanents sauvegardent le dernier état de l'installation ou de la machine avant le changement d'état de fonctionnement. Au redémarrage, l'installation ou la machine peut poursuivre là où elle s'était arrêtée. Vous définissez les zones de mémoire rémanentes lors du paramétrage de la CPU dans l'application S7 Configuration.

12.9.2 MEMENTOS NON REMANENTS

sont remis à zéro lors du passage "RUN > STOP" et de la "MISE EN ROUTE".

13. BASES DE PROGRAMMATION EN CONT/LOG/LIST DANS STEP 7 sont requises pour les cours suivants.

13.1 AVANT-PROPOS

Bases de la programmation avec STEP 7 2 - 3 jours Cours 1-7





Les mémentos rémanents : - sauvegardent le dernier état précédant la coupure de tension - conversent leur dernier état au changement de mode 'RUN>STOP' - peuvent être remis à zéro via le programme utilisateur ou la commande d'effacement

général




Objectif : Le lecteur trouve dans l'annexe de ce document un jeu d'instructions les plus courantes permettant de résoudre les tâches d'automatisation des cours 1-26. Conditions requises : Les connaissances suivantes sont requises pour la compréhension des instructions et de la programmation : � Bases de la programmation d'automates (par exemple annexe A – Bases de la programmation

d'automates SIMATIC S7-300) 13.2 INSTRUCTIONS DE BASE

Les instructions suivantes suffisent pour la programmation de base. Il ne s'agit donc pas d'une liste exhaustive. Vous trouverez des informations détaillées sur toutes les instructions CONT/LOG/LIST dans les manuels ou dans l'aide en ligne au mot-clé Description du langage CONT, LOG ou LIST.

13.2.1 AFFECTATION

L'affectation (=) copie le résultat logique (RLG) de l'opération précédente et l'assigne à l'opérande suivant. Une affectation ferme une séquence d'opérations logiques.

=E 0.0

A 0.0

()E 0.0 A0.0

CONT

LOG

LISTU E 0.0= A 0.0

| |




13.2.2 FONCTION ET

La fonction ET est comparable à un montage en série de contacts du schéma des circuits. La sortie A 0.0 affiche l'état logique 1 si toutes les entrées ont simultanément pour état logique 1. Si l'une des entrées a pour état logique 0, la sortie affiche l'état logique 0.

&E 0.0

E 0.1

A 0.0

| | | | ()E 0.0 E 0.1 A 0.0

CONT

LOG

LISTU E 0.0U E 0.1= A 0.0

=

13.2.3 FONCTION OU

La fonction OU peut elle être comparée à un montage en parallèle de contacts du schéma des circuits. La sortie A 0.1 affiche l'état logique 1 si au moins l'une des entrées a pour état logique 1. Elle n'affiche 0 que si toutes les entrées ont pour état logique 0.

E 0.2

E 0.3

A 0.1

| |

| |

()E 0.2

E 0.3

A 0.1

CONT

LOG

LIST

>1

O E 0.2O E 0.3= A 0.1

=




13.3 FONCTION ET AVANT OU

La fonction ET avant OU est comparable à un montage en parallèle de plusieurs contacts montés en série du schéma des circuits. La sortie 0.1 délivre l'état logique 1 si dans au moins une branche tous les contacts en série sont fermés (=état logique 1). Les fonctions ET avant OU sont programmées en mode de représentation LIST sans parenthèses, les branches parallèles doivent toutefois être séparées par le caractère O (fonction OU). Les fonctions ET sont traitées en premier, leurs résultats servant à former le résultat de la fonction OU. La première fonction ET (E 0.0, E 0.1) est séparée de la deuxième fonction ET (E 0.2, E 0.3) par l'unique O (fonction OU).

LOG

&

E 0.2

E 0.3&

>1

A 0.1

E 0.0

E 0.1| | | | ()

E 0.0 E 0.1

CONT

| | | |

A 0.1

E 0.2 E 0.3

LISTU E 0.0U E 0.1OU E 0.2U E 0.3= A 0.1=

Les fonctions ET sont prioritaires et sont toujours traitées avant les fonctions OU.

13.4 FONCTION OU AVANT ET

La fonction OU avant ET peut être comparée à un montage en série de plusieurs contacts montés en parallèle du schéma des circuits. La sortie 1.0 n'affiche l'état logique 1 que si dans chacune des deux branches parallèles au moins un contact a l'état logique 1.

LOG

&

>1| | | | ()

CONT

| | | |

LIST

>1

E 1.0

E 1.1

E 1.2

E 1.3

A 1.0A 1.0E 1.0

E 1.1

E 1.2

E 1.3

U(O E 1.0O E 1.1)U(O E 1.2O E 1.3)= A 1.0

=

Pour que les fonctions OU aient la priorité sur les fonctions ET, elles doivent figurer entre parenthèses .




13.5 TEST A 0 DE L'ETAT DU SIGNAL

Le test à 0 de l'état de signal équivaut à un contact à ouverture dans un circuit de contacts et est réalisé dans les opérations logiques ET NON (UN), OU NON (ON) et OU NON EXCLUSIF (XN). Exemple d'une fonction OU NON:

E 0.2

E 0.3

A 0.1

| |

|/|

()E 0.2

E 0.3

A 0.1

CONT

LOG

LIST

>1

O E 0.2ON E 0.3= A 0.1

=

13.6 FONCTION OU EXCLUSIF

Le circuit comporte une fonction OU exclusif (X) dans laquelle la sortie 1.0 n'est activée (état de signal 1) que si l'une des entrées a pour état de signal 1. Ceci ne peut être réalisé dans un circuit de contacts qu'avec des contacts à ouverture et fermeture.

LOG

| |

| |

()

CONT LISTA 1.0E 1.0

|/|

|/|E 1.0

E 1.1

E 1.1X E 1.0X E 1.1= A 1.0

E 1.0E 1.1 A 1.0XOR

Nota : La fonction OU exclusif ne doit comporter exactement que deux entrées.




13.7 TEST DES SORTIES

Différentes conditions déterminent l'activation des sorties A 1.0 et A 1.1. Il faut prévoir dans ces cas pour chaque sortie une branche ou un symbole de fonction séparé. Comme l'automate peut interroger non seulement l'état du signal des entrées mais aussi celui des sorties, mémentos etc., la sortie A 1.0 est interrogée dans la fonction ET de la sortie A 1.1.

E 1.0

E 1.1

E 1.2

&

&

A 1.0

A 1.1

LOG

A 1.0

A 1.0

E 1.2

E 1.0 E 1.1

LISTU E 1.0U E 1.1= A 1.0U A 1.0U E 1.2= A 1.1

| | | | ()

| | ()| |A 1.0 A 1.1

Cont

=

=

13.8 ELEMENTS BISTABLES R - S

Un élément bistable est représenté selon DIN 40900 et DIN 19239 par un rectangle avec une entrée S (Set) et une entrée R (Reset). Un état de signal 1 bref sur l'entrée S met la bascule à 1. Un état de signal 1 bref sur l'entrée R remet la bascule à 0. L'état de signal 0 aux entrées R et S ne modifie pas l'état préalable. Si les deux entrées R et S ont simultanément l'état de signal 1, une mise à 1 ou à 0 prioritaire aura lieu. Cette mise à 1 ou à 0 prioritaire doit être programmée.




13.8.1 MISE A ZERO PRIORITAIRE

E 1.1

| |

| | ( )

(R)

(S)A 2.0E 1.1

| |

| |

R Q

A 2.0S

CONT(1) LIST

LOG

U E 1.1S A 2.0U E 1.0R A 2.0

SRS Q

R

A 2.0E 1.0

E 1.1

E 1.0

A 2.0

CONT(2)

E 1.0 =

A 2.0A 2.0

Les instructions programmées en dernier sont traitées en priorité par l'automate. Dans l'exemple, la mise à 1 est d'abord effectuée, puis la sortie A 2.0 est remise à 0 et reste à 0 pendant le reste du traitement du programme. Cette mise à 1 brève de la sortie n'est exécutée que dans la mémoire image. L'état de signal sur le module de périphérie correspondant n'est pas influencé durant le traitement du programme.

13.8.2 MISE A UN PRIORITAIRE

Selon le paragraphe 4.10.1., la mise à 1 de la sortie A 2.1 dans cet exemple est prioritaire.

E 1.1

| |

| | ( )

(S)

(R)A 2.1E 1.1

| |

| |

S Q

R

CONT 1 LIST

LOG

U E 1.1R A 2.1U E 1.0S A 2.1

RSR Q

S

A 2.1E 1.0

E 1.1

E 1.0

A 2.1

CONT 2

E 1.0

A 2.1

=

A 2.1A 2.1




13.9 FRONTS

A l'opposé de l'état de signal statique "0" et "1", un front correspond à un changement de signal par exemple celui d'une entrée. Le programme d'un front correspond à un contact détecteur de front d'un circuit à relais.

13.9.1 FRONT MONTANT (FP)

Si un front montant (transition de '0' à '1') est détecté à l'entrée E 0.2, A 4.0 est mis à '1' pour la durée d'un cycle de l'OB1. Cette sortie peut ensuite servir à mettre par exemple un mémento à 1. Pour détecter le front montant, le système d'automatisation sauvegarde le RLG fourni par l'opération U dans le mémento de front M 2.0 et le compare au RLG du cycle précédent. Le second mode de représentation en CONT/LOG présente l'avantage de pouvoir connecter d'autres opérations logiques à l'entrée du front.

LISTU E 0.2FP M 2.0= A 4.0

CONT/LOG

POSA

M_BITM 2.0

E 0.2

( )A 4.0

ou :

12119 1087654321

Diagramme de l'état du signal

E 0.2

M 2.0

A 4.0

Cycle OB1

101010

( )

M 2.0

P A 4.0

E 0.2




13.9.2 FRONT DESCENDANT (FN)

Si un front descendant (transition de '1'à '0') est détecté à l'entrée E 0.2, A 4.0 est mise à '1' pendant la durée d'un cycle de l'OB1. Cette sortie peut ensuite servir à mettre par exemple un mémento à 1. Pour détecter le front descendant, le système d'automatisation sauvegarde le RLG fourni par l'opération U dans le mémento de front M 2.0 et le compare au RLG du cycle précédent. Le second mode de représentation en CONT/LOG présente l'avantage de pouvoir connecter d'autres opérations logiques à l'entrée du front.

LISTU E 0.2FN M 2.0= A 4.0

CONT/LOG

NEGA

M_BITM 2.0

E 0.2

( )A 4.0

ou :

12119 1087654321

Diagramme de l'état du signal

E 0.2

M 2.0

A 4.0

Cycle OB1

101010

( )

M 2.0

N A 4.0

E 0.2




13.10 TEMPORISATIONS

Diverses temporisations sont souvent utilisées dans la réalisation de tâches d'automatisation. Ces fonctions sont intégrées dans l'unité centrale de l'automate programmable. Leur temps d'exécution et leur déclenchement sont paramétrés dans le programme utilisateur. Les automates programmables SIMATIC disposent d'un nombre défini de temporisations qui varie en fonction de la CPU. Un mot de 16 bits est affecté à chaque temporisation. Les fonctions suivantes peuvent être programmées dans une temporisation.

13.10.1 VALIDATION DE LA TEMPORISATION (FR) SEULEMENT EN LIST

Un front montant ( de '0' à '1' ) dans le résultat logique de l'opération Validation (FR) valide la temporisation. La validation n'est pas nécessaire pour le déclenchement ou le fonctionnement normal d'une temporisation. La validation est uniquement utilisée pour réarmer, c'est-à-dire redéclencher une temporisation en cours d'exécution. Ce redéclenchement n'est possible que si l'opération de déclenchement a toujours le RLG '1'.

13.10.2 DECLENCHEMENT DE LA TEMPORISATION (SI/SV/SE/SS/SA)

Une transition à l'entrée de déclenchement (front montant) lance l'exécution de la temporisation. Pour lancer une temporisation, insérez ces trois instructions dans votre programme LIST. � Interrogation de l'état du signal � Chargement du temps de déclenchement dans l'accu 1 � Déclenchement ( SI, SV, SE, SS ou SA)

Par exemple : U E 0.0 L S5T#2S SE T5

L'opération Validation (FR) n'existe que dans le mode de représentation LIST.




13.10.3 PRESELECTION DE LA TEMPORISATION (TW)

Une temporisation doit toujours s'exécuter durant un temps prédéfini. La durée de temporisation TW peut être définie soit comme constante dans le programme ou comme mot d'entrée EW, mot de sortie AW, mot de données DBW/DIW, mot de données locales LW ou mot de mémento MW. La valeur de temporisation est décrémentée d'une unité à chaque intervalle de temps défini dans la base de temps. Une valeur de temporisation prédéfinie est chargée avec la syntaxe suivante : � L W#16#abcd - avec : a = base de temps codée binaire (c'est-à-dire intervalle de temps ou résolution; voir plus bas) - bcd = valeur de temporisation en format DCB � L S5T#aH_bbM_ccS_dddMS - avec: a = heures, bb = minutes, cc = secondes et ddd = millisecondes - La base de temps est automatiquement choisie. Base de temps : La base de temps définit l'intervalle de temps nécessaire pour que la valeur de la temporisation soit décrémentée d'une unité. Les valeurs qui ne sont pas des multiples de l'intervalle de temps sont tronquées. Les valeurs dont la résolution est trop grande pour la plage souhaitée sont arrondies.

13.10.4 REINITIALISATION DE LA TEMPORISATION (R)

Un signal à l'entrée de la réinitialisation met fin à l'exécution de la temporisation. La valeur courante de la temporisation est effacée, la sortie Q du temporisateur est remise à 0.

13.10.5 INTERROGATION DE LA VALEUR DE TEMPORISATION (L/LC)

La valeur de temporisation est sauvegardée dans un mot de temporisation codé binaire. La valeur figurant dans le mot de temporisation peut être chargée dans l'accumulateur sous forme de nombre binaire (DUAL) ou de nombre décimal codé binaire (DCB) pour être à partir de là transférée dans d'autres zones d'opérandes. En programmation LIST, vous avez le choix entre L T1 pour interroger le nombre binaire et LC T1 pour interroger le nombre DCB.

Base tps Code bin. Plage de temps 10ms 00 10MS à 9S_990MS 100ms 01 100MS à 1M_39S_900MS 1s 10 1S à 16M_39S 10s 11 10S à 2H_46M_30S




13.10.6 TEST A 0/1 DE L'ETAT DU SIGNAL DE LA TEMPORISATION (Q)

Il est possible de tester à 0/1 l'état du signal ('0' ou '1') d'une temporisation. Les états de signaux peuvent être testés comme d'habitude - avec U T1, UN T1, ON T1, etc... et servir à d'autres opérations. Vous pouvez sélectionner l'une des cinq temporisations suivantes.

13.10.7 TEMPORISATION SOUS FORME D'IMPULSION (SI)

La sortie d'une temporisation lancée comme impulsion délivre après son déclenchement l'état de signal 1 (1). La sortie est remise à 0 si le temps programmé est écoulé (2), si le signal de déclenchement est remis à 0 (3) ou si l'entrée de réinitialisation de la temporisation a pour état de signal 1 (4). Un front montant (transition de '0' à '1' ) dans le RLG de l'opération de validation (FR) redéclenche la temporisation (5). Ce redéclenchement n'est possible que si l'opération de déclenchement a comme RLG '1'.

S_IMPULS

S DUAL

TW DEZ

R Q

T1

E0.0

S5T#2S

E0.1

MW0

MW2

A 4.0

LOG LIST

U E 0.2FR T1 Validation de temporisation T1

(seulement dans LIST)U E 0.0L S5T#2S Charge le temps (2s) ds accu 1SI T1 Lance T1 sous forme impulsionU E 0.1R T1 Remise à 0 T1L T1 Charge T1 codé binaireT MW0LC T1 Charge T1 codé DCBT MW2U T1 Interrogation temps T1= A 4.0S_IMPULS

S Q

TW DUAL

R DEZ

T1

E0.0

S5T#2S

E0.1

MW0

MW2

A 4.0

CONT

� � ( )

Diagramme de l'état du signal avec validation

E 0.0

E 0.1

A 4.0

101010 -T-

1 2 3 4 5

E 0.2

-T- -T-

10




13.10.8 IMPULSION PROLONGEE (SV)

La sortie d'une temporisation lancée sous forme d'impulsion prolongée délivre après son déclenchement l'état de signal 1 (1). La sortie est remise à 0 si le temps programmé est écoulé (2) ou si l'entrée de réinitialisation de la temporisation est activée (5). La désactivation de l'entrée de déclenchement pendant l'écoulement de la temporisation ne remet pas à 0 la sortie (automaintien) (3). Une nouvelle mise à 1 à l'entrée de déclenchement de la temporisation pendant l'écoulement de la temporisation relance (redéclenche) la temporisation (4).

S_VIMP

S DUAL

TW DEZ

R Q

T1

E0.0

S5T#2S

E0.1

MW0

MW2

A 4.0

LOG LIST

U E 0.0L S5T#2S Charge temps (2s) in AKKU 1SV T1 Lance T1 sous forme

d'impulsionU E 0.1R T1 Remet T1 à 0L T1 Charge T1 codé binaireT MW0LC T1 Charge T1 codé DCBT MW2U T1 Interrogation tempo T1= A 4.0

S_VIMP

S Q

TW DUAL

R DEZ

T1

E0.0

S5T#2S

E0.1

MW0

MW2

A 4.0

CONT

� � ( )

Diagramme état du si gnal

E 0.0

E 0.1

A 4.0

101010 -T- -T- -T-

1 2 3 4 5




13.10.9 RETARD A LA MONTEE (SE)

La sortie d'une temporisation lancée comme retard à la montée ne délivre après son déclenchement l'état de signal 1 que si le temps programmé est écoulé et que le RLG à l'entrée de déclenchement est toujours 1 (1). L'activation de l'entrée de déclenchement entraîne l'activation de la sortie Q retardée du temps spécifié. La sortie est remise à 0 si l'entrée de déclenchement est désactivée (2) ou si l'entrée de réinitialisation de la temporisation a comme état de signal 1 (3). La sortie Q n'est pas activée en cas de désactivation de l'entrée de déclenchement ou de mise à 1 de l'entrée de réinitialisation durant l'exécution de la temporisation.

S_EVERZ

S DUAL

TW DEZ

R Q

T1

E0.0

S5T#2S

E0.1

MW0

MW2

A 4.0

LOG LIST

U E 0.0L S5T#2S Charge tmps (2s) dans l'accu 1SE T1 Lance T1 ss forme d'impulsionU E 0.1R T1 Remet T1 à 0L T1 Charge T1 codé binaireT MW0LC T1 Charge T1 codé DCBT MW2U T1 Interrogation de tempo T1= A 4.0

S_EVERZ

S Q

TW DUAL

R DEZ

T1

E0.0

S5T#2S

E0.1

MW0

MW2

A 4.0

CONT

� � ( )

Diagramme état du signal

E 0.0

E 0.1

A 4.0

101010 -T- -T- -T-

1 2 3




13.10.10 RETARD A LA MONTEE MEMORISE (SS)

La sortie d'une temporisation lancée comme retard à la montée mémorisé ne délivre après son déclenchement l'état de signal 1 que si le temps programmé est écoulé (1). La fonction n'a après son lancement plus besoin du RLG 1 à l'entrée de déclenchement (automaintien), cette dernière peut donc être désactivée (3). La sortie n'est remise à 0 qui si l'entrée de réinitialisation de la temporisation est activée (2). Une désactivation et réactivation de l'entrée de déclenchement durant l'exécution de la temporisation relance (redéclenche) la temporisation (4).

S_SEVERZ

S DUAL

TW DEZ

R Q

T1

E0.0

S5T#2S

E0.1

MW0

MW2

A 4.0

LOG LIST

U E 0.0L S5T#2S Charge temps (2s) ds accu 1SS T1 Lance T1 sous forme impulsionU E 0.1R T1 Remet T1 à 0L T1 Charge T1 codé binaireT MW0LC T1 Charge T1 codé DCBT MW2U T1 Interrogation tempo T1= A 4.0

S_SEVERZ

S Q

TW DUAL

R DEZ

T1

E0.0

S5T#2S

E0.1

MW0

MW2

A 4.0

CONT

� � ( )


E 0.0

E 0.1

A 4.0

101010 -T- -T- -T-

1 2 3 4




13.10.11 RETARD A LA RETOMBEE (SA)

Une transition (front montant) à l'entrée d'une temporisation lancée comme retard à la retombée active la sortie Q de la temporisation (1). Si l'entrée de déclenchement est désactivée, la sortie continue à délivrer l'état de signal 1 jusqu'à ce que la temporisation soit écoulée (2). La désactivation de l'entrée de déclenchement (front descendant) entraîne la désactivation de la sortie retardée du temps spécifié. La sortie de la temporisation est aussi désactivée si l'entrée de réinitialisation a l'état de signal 1 (4). Une nouvelle activation de la temporisation durant son exécution arrête la temporisation qui ne sera relancée qu'à la prochaine désactivation de l'entrée de déclenchement (3). Si l'entrée de déclenchement et l'entrée de réinitialisation de la temporisation ont toutes deux pour état du signal 1, la sortie de la temporisation n'est mise à 1 que si la remise à 0 dominante a été désactivée (5).

S_AVERZ

S DUAL

TW DEZ

R Q

T1

E0.0

S5T#2S

E0.1

MW0

MW2

A 4.0

LOG LIST

U E 0.0L S5T#2S Charge temps (2s) dans accu 1SA T1 Lance T1 sous forme impulsionU E 0.1R T1 Remet T1 à 0L T1 Charge T1 codé binaireT MW0LC T1 Charge T1 codé DCBT MW2U T1 Interrogation de tempo T1= A 4.0

S_AVERZ

S Q

TW DUAL

R DEZ

T1

E0.0

S5T#2S

E0.1

MW0

MW2

A 4.0

CONT

� � ( )

1 2 3 4 5 -T-


E 0.0

E 0.1

A 4.0

101010 -T-




13.11 HORLOGES

Les horloges sont utilisées pour diverses tâches de contrôle, surveillance et commande. Elles sont qualifiés en technologie numérique de bascules astables. Une fréquence de clignotement est dans la pratique requise pour les signalisations de marche ou de défaut.

Paramétrage des mémentos d'horloge : Les mémentos d'horloge sont des mémentos contenus dans les octets de mémentos d'horloge. Un octet de mémentos quelconque peut être défini comme "octet de mémentos d'horloge" par paramétrage (cliquez pour cela dans la ligne de la CPU dans l'application Configuration). La valeur binaire d'un mémento d'horloge varie périodiquement. Si vous activez un mémento d'horloge (case cochée), vous devez choisir un numéro pour l'octet de mémentos. L'octet de mémentos sélectionné ne peut pas être utilisé pour la sauvegarde intermédiaire de données.

Durée de période du cycle d'horloge : Une durée de période ou une fréquence est affectée à chaque bit de l'octet de mémentos d'horloge. L'affectation est comme suit : Bit : 7 6 5 4 3 2 1 0 Durée de période(s) : 2 1,6 1 0,8 0,5 0,4 0,2 0,1 Fréquence (Hz) : 0,5 0,625 1 1,25 2 2,5 5 10

Il existe dans la CPU S7-300 un mémento d'horloge paramétrable que vous configurez avec l'application S7 Configuration.




13.12 OPERATIONS DE COMPTAGE

Dans l'automatisation, les fonctions de comptage sont requises pour l'acquisition du nombre de pièces ou d'impulsions, pour la lecture de temporisations et de distances. Des compteurs sont déjà intégrés dans le SIMATIC S7. Ces compteurs ont leur zone de mémoire réservée. La plage de valeurs du compteur est comprise entre 0 et 999. Les fonctions suivantes ne peuvent être programmées que pour un compteur :

13.12.1 VALIDATION DU COMPTEUR (FR) UNIQUEMENT EN LIST

Un front montant (de '0'à '1' ) du résultat logique de l'opération Validation (FR) valide le compteur. Une validation du compteur n'est requise ni pour l'activation du compteur, ni pour les opérations normales de comptage. Si l'on veut toutefois activer un compteur ou lancer le comptage ou le décomptage sans front montant avant l'opération de comptage correspondante ( ZV, ZR ou S ), il est possible de le faire à l'aide de la validation. Mais ceci n'est possible que si le bit RLG précédant l'opération concernée ( ZV, ZR ou S ) a pour état de signal '1'.

13.12.2 COMPTAGE (ZV)

La valeur du compteur adressé est incrémentée de 1. La fonction n'est active qu'en cas de front montant de l'opération programmée avant le compteur ZV. Lorsque la valeur du compteur a atteint la limite supérieure 999, elle n'est plus incrémentée. ( Il n'y a pas de report ! )

13.12.3 DECOMPTAGE (ZR)

La valeur du compteur adressé est décrémentée de 1. La fonction n'est active qu'en cas de front montant de l'opération programmée avant le compteur ZR. Lorsque la valeur du compteur a atteint la limite inférieure 0, elle n'est plus décrémentée. ( Valeurs positives seulement ! )

L'opération Validation (FR) n'existe que dans le mode de représentation LIST.




13.12.4 INITIALISATION DU COMPTEUR (S)

Pour initialiser un compteur, insérez les trois instructions suivantes dans votre programme LIST : � Interrogation de l'état du signal � Chargement de la valeur de comptage � Initialisation du compteur avec la valeur chargée Cette fonction n'est traitée qu'après un front montant de l'interrogation.

13.12.5 PREDEFINITION DE LA VALEUR DE COMPTAGE (ZW)

Le contenu de l'accumulateur 1 est pris comme valeur de comptage lors de l'initialisation du compteur. Vous pouvez charger la valeur de comptage soit en code binaire, soit en code DCB. Les opérandes suivants sont possibles : - Mot d'entrée EW .. - Mot de sortie AW .. - Mot de mémento MW .. - Mot de données DBW/DIW .. - Mot de données locales LW .. - Constantes ^ C#5, 2#...etc.

13.12.6 REINITIALISATION DU COMPTEUR (R)

Le compteur est réinitialisé (remis à 0) lorsque le RLG est égal à 1. Si le RLG est égal à 0, le compteur n'est pas influencé. La remise à 0 d'un compteur agit de manière statique. Lorsque la condition de remise à 0 est vraie, l'initialisation ou le comptage ne sont pas possibles.

13.12.7 INTERROGATION DE LA VALEUR DU COMPTEUR (L/LC)

Une valeur de comptage est sauvegardée dans un mot compteur codé binaire. La valeur figurant dans le compteur peut être chargée dans l'accumulateur sous la forme d'un nombre binaire (DU) ou DCB (DE) et être transférée à partir de là dans d'autres zones d'opérandes. En programmation LIST, vous avez le choix entre L Z1 pour l'interrogation du nombre binaire et LC Z1 pour l'interrogation du nombre DCB.

Par ex. : U E 2.3 L C#5 S Z1




13.12.8 TEST A 0/1 DE L'ETAT DU SIGNAL DU COMPTEUR (Q)

Il est possible de tester à 0/1 l'état de signal du compteur, 0 et 1 ayant les significations suivantes. Etat du signal 0 = Le compteur est sur la valeur 0; Etat du signal 1 = Le compteur fonctionne, c-à-d. est prêt à compter. Vous pouvez interroger les états de signaux comme vous êtes habitué à le faire avec U Z1, UN Z1, ON Z1,etc... et utiliser ce résultat pour d'autres opérations.

CompteurZV

ZR

S DUAL

ZW DEZ

R Q

Z1

E0.0

C#5

E0.3

AW2

AW4

A 0.0

LOG LIST

U E 0.7 Validation (seulement en LIST)FR Z1U E 0.0ZV Z1 ComptageU E 0.1ZR Z1 DécomptageU E 0.2L C#5 Chargement valeur prédéfinieS Z1 Initialisation compteur Z1U E 0.3R Z1 Réinitialisation compteur Z1L Z1 Chargement Z1 codé binaireT AW2LC Z1 Chargement Z1 codé DCBT AW4U Z1 Interrogation du compteur Z1= A 0.0

CompteurZV Q

ZR

S

ZW DUAL

R DEZ

Z1

E0.0

C#5

E0.2

AW2

AW4

A 0.0

CONT

� � ( )

E0.1

E0.1

E0.3

E0.2

Diagramme de l'état du signal :

FR

ZV

ZR

S

R

A 0.0

0

5




13.13 OPERATIONS DE CHARGEMENT ET DE TRANSFERT (L/T) UNIQUEMENT EN LIST

Des opérations de chargement et de transfert permettent en langage de programmation LIST de STEP 7 l'échange d'informations par octets, mots ou double mots entre modules d'entrées et de sorties, la mémoire image des entrées et sorties, les mémoires de temporisations, compteurs et mémentos ainsi que les blocs de données. Cet échange d'informations n'a pas lieu directement, mais toujours via l'accumulateur 1. L'accumulateur 1 est un registre dans le processeur et sert de mémoire intermédiaire. Le flux d'informations n'est pas le même en fonction du sens : CHARGEMENT : de la mémoire source dans l'accumulateur 1 TRANSFERT : de l'accumulateur dans la mémoire cible

0151631

ACCU 1

Mémoire cibleMémoiresource

TRANS-FERT

CHARGT

Le contenu de la mémoire source adressée est copiée lors du chargement et écrite dans l'accumulateur 1. Le contenu de l'accumulateur est ensuite transféré dans l'accumulateur 2. Le contenu de l'accumulateur 1 est copié lors du transfert et écrit dans la mémoire cible adressée. Comme le contenu de l'accumulateur est seulement copié, il reste disponible pour d'autres opérations de transfert. LIST :

: L EW 0

: T AW 4

: L +5

: T AW 6

: BE

MIE EW 0 ACCU

ACCU+5 AW 6

AW 4

Constante

MIS

MIS

(*1) (*2)

*1: Mémoire image des entrées *2: Mémoire image des sorties Le chargement et le transfert sont des opérations inconditionnelles qui sont exécutées à chaque cycle quel que soit le résultat logique.




13.14 OPERATIONS DE COMPARAISON

Les langages de programmation de STEP7 vous offrent la possibilité de comparer directement deux valeurs numériques et de connecter aussitôt le résultat de la comparaison (RLG). Il faut pour cela que les deux nombres aient le même format. Les paires suivantes de valeurs numériques peuvent être comparées : � deux entiers ( 16 bits symbole : I ) � deux entiers ( 32 bits symbole: D ) � deux réels (nombres à virgule flottante 32 bits, symbole : R ) Vous pouvez choisir entre six types de comparaisons :

Si valeur du nombre Z 1 (dans l'accu 2) est

la valeur du nombre Z 2 (dans l'accu 1)

égale à = =différente de < > supérieure ou égale à > = supérieure à > inférieure ou égale à < = inférieure à <

L'opération de comparaison compare les deux valeurs figurant dans les accumulateurs 1 et 2. Le premier opérande (par exemple EW 0) est chargé dans l'accumulateur 1 lors du premier chargement. Le second chargement transfère le premier opérande de l'accumulateur 1 à l'accumulateur 2, puis le second opérande (par exemple EW 2) dans l'accumulateur 1. Les valeurs numériques figurant dans les deux accumulateurs sont ensuite comparées bit par bit dans le bloc arithmétique. Le résultat de la comparaison est binaire. Si la comparaison recherchée s'avère vraie, le résultat logique est 1. Si la comparaison recherchée n'est pas vraie, le RLG sera 0.

A 4.7LOG/CONT LIST

L EW 0

L EW 2

> I

= A 4.7

ACCU 1 ACCU 2EW 0 * * *

EW 2 EW 0

Bloc arithmétique

RLG

EW 0

EW 2

( ) CMP > I

IN 1

IN 2




13.15 GESTION DU PROGRAMME 13.15.1 APPEL DE BLOC (CALL)

L'appel de bloc CALL permet d'appeler des fonctions (FC) et des blocs fonctionnels (FB) ainsi que des fonctions système (SFC) et des blocs fonctionnels système (SFB). Simultanément il est possible de transférer des paramètres ou de valoriser des variables et d'ouvrir le bloc de données locales du FB ou SFB (Voir : Fonction étendue 'Déclaration des variables dans les blocs de code'). Si aucune variable n'a été déclarée dans le bloc appelé, cette commande équivaut à la commande UC.

LIST

CALL FB1, DB20

ZAHL := EW 1 EW 1 (paramètre effectif) est affecté à ZAHL (paramètre formel).

AUS := Aucun paramètre n'est affecté à AUS (paramètre formel).

TEST := Aucun paramètre n'est affecté à TEST (paramètre formel).

CONT/LOG

13.15.2 APPEL DE BLOC CONDITIONNEL (CC)

L'appel de bloc CC permet d'appeler les fonctions (FC) et les blocs fonctionnels (FB) ainsi que les fonctions système (SFC) et les blocs de fonctions système (SFB). Mais il n'est pas possible de transférer des paramètres ou de valoriser des variables simultanément. L'appel n'est exécuté que si le résultat logique est égal à '1'.

E 0.0 FC 1

LISTCONT/LOGU E 0.0CC FC 1

| | (CALL)




13.15.3 APPEL DE BLOC INCONDITIONNEL (UC)

L'appel de bloc inconditionnel UC permet d'appeler des fonctions (FC) et des blocs fonctionnels (FB) ainsi que des fonctions système (SFC) et des blocs fonctionnels système (SFB). Mais il n'est pas possible de transférer des paramètres ou de valoriser des variables simultanément. L'appel est exécuté en fonction du résultat logique.

FC 1

LISTCONT/LOG UC FC 1

(CALL)

13.15.4 OUVERTURE DU BLOC DE DONNEES (AUF)

L'opération Ouverture du bloc de données (AUF) permet d'ouvrir un bloc de données (DB) ou un bloc de données d'instance (DI) pour accéder à ses données (par exemple avec des opérations de chargement ou de transfert).

DB 1

LISTCONT/LOG AUF DB 1

L DBW 0T MW 1( OPN )

13.15.5 FIN DE BLOC CONDITIONNELLE (BEB) UNIQUEMENT EN LIST

Cette opération met fin au traitement du bloc en cours et saute dans le bloc ayant appelé le dernier bloc exécuté. Cette opération n'est exécutée que si le résultat logique est égal à '1'.

LIST

U E 0.0BEB




13.15.6 FIN DE BLOC INCONDITIONNELLE (BEA) UNIQUEMENT EN LIST

Cette opération met fin au traitement du bloc en cours et saute dans le bloc ayant appelé le dernier bloc exécuté. Cette opération est exécutée quel que soit le résultat logique.

LIST

...(instructions libres)

BEA

13.16 OPERATIONS DE SAUT 13.16.1 SAUTS INCONDITIONNELS (SPA)

L'opération SPA interrompt le déroulement normal du programme et saute au repère de saut spécifié dans l'opérande. Le saut est exécuté quel que soit le résultat logique.

( S )

SUP

LISTCONT/LOG

Réseau 1

...(instructions libres)

SPA SUP

Réseau 4U E 1.1S A 4.1

( JMP )

SUP A 4.1

Réseau 1

Réseau 4

SUP:| |E 1.1

13.16.2 SAUTS CONDITIONNELS (SPB/SPBN)

Les opérations de saut conditionnels interrompent le déroulement normal du programme et entraînent un saut au repère de saut spécifié dans l'opérande. Le saut est exécuté en fonction du résultat logique. Les opérations de saut conditionnelles suivantes peuvent être exécutées : � SPB : Saut si le RLG = 1 � SPBN : Saut si le RLG = 0

SUP:




| | ( S )

| | ( S )

E 0.0 SUP1| |

LISTCONT/LOG Réseau 1

U E 0.0SPB SUP1 (si RLG = 1)U E 0.0SPBN SUP2 (si RLG = 0)



( JMP )

SUP1 E 0.1 A 4.1

Réseau 1

Réseau 4SUP1:

SUP2:

SUP2 E 0.2 A 4.2

Réseau 8

(JMPN)SUP2

13.16.3 BOUCLE DE PROGRAMME (LOOP) UNIQUEMENT EN LIST

La boucle de programme (LOOP) permet plusieurs exécutions consécutives d'une même partie de programme. Il faut pour cela charger une constante dans le mot de poids faible de l'accumulateur 1. Ce nombre est décrémenté de '1' par l'opération LOOP. Ensuite la valeur est testée à <>0. Si la valeur diffère de '0', un saut est effectué au repère de l'opération LOOP, sinon l'opération suivante est exécutée.

13.17 OPERATIONS NOP 13.17.1 OPERATION NOP0/NOP1 UNIQUEMENT EN LIST

Ces opérations n'exécutent aucune fonction et n'influencent pas le contenu du mot d'état. Le compilateur requiert les opérations NOP pour la décompilation, par exemple de LIST en CONT.

SUP2:

SUP1:

L 5 NEXT: T MB 10 L MB 10 LOOP NEXT

La boucle de programme (LOOP) n'existe que dans le mode de représentation LIST.




13.18 TRAITEMENT DU RLG

Il existe dans STEP 7 des opérations permettant de modifier le résultat logique (RLG). Comme le RLG est directement influencé, ces opérations n'ont pas d'opérande.

13.18.1 NEGATION DU RLG (NOT) UNIQUEMENT EN LIST

Vous pouvez nier (inverser) le RLG en cours avec l'opération NOT dans votre programme. Si le RLG en cours est égal à '0', l'opération NOT le change en '1'; si le RLG est égal à '1', NOT le change en '0'.

13.18.2 MISE A 1 DU RLG (SET) UNIQUEMENT EN LIST

Vous pouvez avec l'opération SET mettre inconditionnellement à '1' le bit du RLG dans votre programme.

13.18.3 REMISE A 0 DU RLG (CLR) UNIQUEMENT EN LIST

Vous pouvez avec l'opération CLR mettre inconditionnellement à '0' le bit du RLG dans votre programme.

13.18.4 SAUVEGARDE (SAVE) DU RLG UNIQUEMENT EN LIST

Vous pouvez avec l'opération SAVE sauvegarder le RLG pour son utilisation ultérieure dans le bit d'état (RB) du mot d'état.

Liste d'instructions : Etat du signal : Résultat logique (RLG) :

SET 1

= M 1.0 1

= E 0.0 1

CLR 0

= M 1.0 0

= E 0.0 0

NOT 1 SAVE 1 Sauvegarde dans le bit RB du mot d'état

Le mot d'état contient des bits auxquels vous pouvez accéder dans l'opérande des opérations sur bits ou mots. RB BI1 BI0 DEB OM OU ETAT RLG /PI Ex. : Bit8 Bit7 Bit6 Bit5 Bit4 Bit3 Bit2 Bit1 Bit0




14. SIMULATION DE L'AUTOMATE AVEC S7-PLCSIM Fait partie de la formation 'Bases de la programmation avec STEP 7'. Objectif : Le lecteur apprend dans ce cours à tester le programme STEP 7 avec le logiciel de programmation S7-PLCSIM. La marche à suivre qui comprend les étapes suivantes est démontrée à l'appui d'un exemple succinct. � Installation du logiciel � Création d'un programme simple � Lancement de S7-PLCSIM � Test d'un programme avec S7-PLCSIM Conditions requises : Les connaissances suivantes seront supposées pour ce cours : � Connaissances des manipulations Windows 95/98/NT � Bases de la programmation avec STEP 7 (par exemple Cours 3 - 'Mise en route'

Programmation de l'automate avec STEP 7)

Bases de la programmation avecSTEP 7 2 - 3 jours Cours 1-7








Matériel et logiciel requis 1 PC, système d'exploitation Windows 95/98/NT avec

- configuration minimale : 133MHz et 64Mo RAM, espace disque disponible env. 65 Mo - configuration optimale : 500MHz et 128Mo RAM, espace disque disponible env. 65 Mo

2 Logiciel STEP7 V 5.x 3 Logiciel S7-PLCSIM V4.x

1 PC

3 S7-PLCSIM

2 STEP 7




14.1 REMARQUES SUR L'UTILISATION DE S7- PLCSIM

Le domaine d'application du logiciel S7-PLCSIM est le test des programmes STEP 7 pour S7-300 et S7-400 que l'on ne peut pas tester immédiatement sur le matériel. Ceci peut avoir différentes raisons : - Petits blocs de programme qui ne peuvent pas encore être testés dans une séquence unique sur

la machine. - L'application est critique, car elle peut occasionner des dommages matériels ou blessures

corporelles en cas d'erreurs de programmation. La simulation permet de supprimer ces erreurs dès la phase de test.

Vous pouvez aussi utiliser cette application pour vous exercer quand vous ne disposez pas d'automate. Veuillez tenir compte de ce qui suit lors de l'utilisation de S7-PLCSIM : - La version de base du logiciel STEP 7 ( et non STEP 7 Mini ! ) est requise. - Vous pouvez tester ici des projets pour toutes les CPU S7-300 et S7-400 et WinAC. - Il n'est pas possible de simuler des modules de fonction (FM) ni des processeurs de

communication (CP). - Les fonctions de temporisation ne sont pas en temps réel, car leur exécution dépend de la

vitesse de l'ordinateur utilisé.




14.2 INSTALLATION DU LOGICIEL S7-PLCSIM

S7-PLCSIM est un logiciel optionnel de STEP 7. Son utilisation suppose que la version de base de STEP 7 est déjà installée sur votre ordinateur. (Voir le cours 2 – Installation de STEP 7 V5.x / Manipulation de l'autorisation). S7-PLCSIM est livré sur 6 disquettes dont l'une contient l'autorisation que vous devez transférer sur le PC pour utiliser le logiciel. Celle-ci peut être retransférée sur la disquette pour être utilisée sur un autre PC. Pour plus d'informations sur l'installation et le transfert, voir aussi le cours 2 - Installation de STEP 7 V5.x / Manipulation de l'autorisation.

Pour installer S7-PLCSIM, procédez comme suit : 1. Insérez la première disquette de S7-PLCSIM dans le lecteur de disquettes. 4. Lancez le programme Setup en opérant un double clic sur le fichier '� setup.exe'. 5. Le programme Setup se charge de l'installation du logiciel S7-PLCSIM et vous invite à insérer la

disquette suivante. Une autorisation, c'est-à-dire une licence d'utilisation sur votre ordinateur est requise pour l'utilisation de S7-PLCSIM. Vous devez transférer celle-ci de la disquette d'autorisation sur l'ordinateur. Ceci a lieu à la fin de l'installation. Le programme vous demande si vous voulez installer l'autorisation. Si vous répondez par 'Oui', insérez la disquette d'autorisation et l'autorisation sera transférée sur votre ordinateur.




14.3 CREATION D'UN PROGRAMME SIMPLE AVEC STEP 7

Le programme qui servira à des fins de test doit être créé dans STEP 7. Dans l'exemple montré ici, nous voulons allumer une lampe (H1) à l'aide du poussoir de marche (S1) et l'éteindre à l'aide du poussoir d'arrêt (S2). Liste d'affectation : E 0.1 S1 Poussoir de marche E 0.1 S2 Poussoir d'arrêt A 4.0 H1 Lampe Les étapes suivantes doivent être exécutées par l'utilisateur pour créer le projet.

1. Ouvrez le 'SIMATIC Manager' par un double clic sur son icône. ( � SIMATIC Manager)

2. Créez un nouveau projet ( � Fichier � Nouveau)




3. Donnez au projet le nom 'PLCSIM_1' ( � PLCSIM_1 � OK)

4. Insérez dans le projet 'PLCSIM_1' un nouveau 'Programme S7'. ( � PLCSIM_1 � Insertion � Programme � Programme S7)




5. Pour créer le programme, ouvrez le bloc 'OB1' par double clic ( � OB1).

6. Ne modifiez pas les propriétés de l'OB1 et validez la boîte de dialogue avec 'OK' ( � OK)




7. Vous pouvez alors écrire dans l'OB1 un programme simple comme celui montré ici à titre

d'exemple dans la liste d'instructions (LIST). Enregistrez-le et refermez l'OB1 en cliquant sur 'X' .

( � Enregistrer � X )



Avant-porpos Remarques Installation Programme STEP 7 Démarrage de PLCSIM Tester avec PLCSIM

14.4 LANCEMENT ET CONFIGURATION DE S7-PLCSIM

Pour tester ensuite le programme sans connecter le PC à un automate, il suffit d'activer le simulateur. Tous les accès à l'interface de l'automate sont simulés de manière interne par le logiciel de simulation S7-PLCSIM.

8. Pour lancer PLCSIM, il faut que le 'Simulator ' soit activé. ( � Simulation )



Avant-porpos Remarques Installation Programme STEP 7 Démarrage de PLCSIM Tester avec PLCSIM

9. Il ne vous reste plus qu'à insérer à l'aide du menu 'Insertion' toutes les 'Entrées' et 'Sorties' utilisées dans le programme que vous désirez tester. Les 'Mémentos', 'Temporisations' et 'Compteurs' peuvent être également représentés. ( � Insertion � Entrée � Insertion � Sortie)

10. Entrez les adresses voulues, ici 'EB0' et 'AB4' et le mode de représentation, ici 'Bits'. (� EB0 � Bits � AB4 � Bits)




14.5 TEST DU PROGRAMME S7 AVEC LE LOGICIEL DE SIMULATION S7-PLCSIM

Vous pouvez maintenant charger le programme S7 à tester dans l'automate simulé. Dans notre cas, il s'agit uniquement de l'OB1. Mais il est également possible de charger des SDB (configuration matérielle), FB, FC et DB.

11. Sélectionnez l'OB1' et cliquez sur 'Charger '. ( � OB1 � Charger )

12. Activez à présent l'automate simulé (il doit se trouver en mode 'RUN') et activez un bit d'entrée par clic de la souris. Les sorties comme les entrées activées sont alors cochées '�'. ( � RUN � �)

API Siemens Step7

Documents

Transcript of API Siemens Step7