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Automate modulaire pour solutions systèmes innovantes dans l’industrie manufact

Automate modulaire pour solutions systèmes innovantes dans l’industrie manufacturière Automate modulaire pour solutions systèmes innovantes dans l’industrie manufacturière Descriptif technique · Novembre 2004 2 Introduction, application, avantages Les constructeurs de machines et d'équipements sont obligés de proposer des machines de plus en plus flexibles et productives à des prix en baisse. Pour relever ce défi, ils imposent de nouvelles contrain- tes aux automatismes, qui se tradui- sent au niveau des contrôleurs par l’enrichissement des fonctionnali- tés, l'accroissement de la vitesse de traitement, la diminution de la taille, l'élargissement des possibilités de mise en réseau mais aussi par la réduction des coûts d'ingénierie. Le SIMATIC S7-300 est l'automate le plus vendu au monde dans le contexte de Totally Integrated Automation et peut faire état d'une multitude de références dans les secteurs indus- triels les plus variés. Les utilisateurs du S7-300 profitent de l'expérience et du réseau mondial de services du leader du marché ainsi que de la qualité SIMATIC. Des solutions d'automatisa- tion innovantes bâties sur cette base sont génératrices de profits et amélio- rent la compétitivité. Le S7-300 est conçu pour des solu- tions système innovantes dédiées au secteur manufacturier et consti- tue une plate-forme d'automatisa- tion universelle et optimale pour les applications dans les architectures centralisées et décentralisées. Des innovations permanentes valorisent cette plate-forme d'automatisation : par exemple, les puissantes unités centrales dont la gamme comprend désormais des CPU avec interface Ethernet/PROFINET intégrée. Citons par ailleurs, les fonctions technolo- giques intégrées et une technique de sécurité intégrée évitent d’avoir à investir dans des appareils supplé- mentaires. Domaine d’application Le SIMATIC S7-300 permet des solu- tions pour les tâches d’automatisa- tion les plus diverses dans les sec- teurs suivants : • Fabrication manufacturière • Industrie automobile • Construction mécanique générale • Construction de machines spécia- les • Construction de machines de série, OEM • Plasturgie • Industrie de l’emballage • Industrie agro-alimentaire • Génie des procédés Applications particulières Les applications particulières bénéfi- cient de déclinaisons de produits sur la base du S7-300 : · Applications de sécurité : S7-300F et périphérie adaptée1) · Puissantes fonctions technolo- giques et Motion Control : CPU technologique 317T-2 DP 1) · Commandes de machines sous encombrement minimal : systèmes intégrés compacts SIMATIC C7 avec IHM sur base de CPU S7-300 1) • Prétraitement intelligent décentralisé : CPU dans les sta- tions ET 200 S et ET 200X 1) Coûts d’ingénierie minimes Le S7-300 se prête à une configura- tion et programmation efficaces, et contribue en cela à une réduction sensible des coûts d'ingénierie. En raison des capacités fonctionnelles étendues des CPU, S7-300 forme une plate-forme pour les outils d’ingénierie STEP 7 orientés applica- tion et normalisés CEI 61131-3 tels que les langages évolués comme SCL, de même que pour des logiciels exécutifs orientés technologie tel que Easy Motion Control pour le contrôle de mouvement. Les outils d’ingénierie facilitent en outre la programmation modulaire ainsi que la réutilisation de program- mes existants. Ils améliorent de plus la lisibilité, la maintenabilité et la documentation des programmes. Haute disponibilité Les fonctions de diagnostic inté- grées et performantes du système génèrent de plus une disponibilité plus élevée de l’automate et ainsi une productivité accrue. Des fonc- tions de diagnostic supplémentaires configurables pour l’analyse de dé- fauts du process contribuent à la ré- duction des temps d’arrêt et par con- séquent à une augmentation de la productivité. Faibles coûts de fonctionnement La micro carte mémoire (MMC) en tant que mémoire de données et de programme rend superflue l’utilisa- tion d’une pile de sauvegarde et donc une partie des coûts de main- tenance. De plus, il est possible de sauvegarder un projet complet sur la MMC ainsi que sa table de mnémo- niques et les commentaires, avec pour conséquence la simplification des interventions de maintenance puisqu’aucune donnée du projet ne doit se trouver sur la console ou le portable utilisé pour la mainte- nance. La MMC permet la réalisation simple de mises à jour. Et la possibilité d’ac- céder en lecture ou écriture à la MMC en RUN permet par exemple d’archiver des valeurs et de traiter des recettes en toute simplicité. Ligne de fabrication dans l’industrie automobile – automatisée à l’aide de S7-300 1) Références de la documentation complémentaire, voir page 24. 3 Constitution Le S7-300 permet la réalisation de commandes de machines, compac- tes et modulaires, libres de toutes contraintes de configuration. Il fonc- tionne sans ventilation forcée. Les modules sont accrochés et fixés par vis sur un profilé support, ce qui garantit une constitution robuste satisfaisant aux règles de CEM. Le bus de “fond de panier“ est intégré dans les modules, sa continuité de module en module étant assurée par des connecteurs de bus. La riche gamme de modules du S7-300 est utilisable pour des exten- sions en configuration centralisée, de même que pour la réalisation simple d'architectures décentrali- sées avec ET 200M, ce qui se réper- cute très positivement sur le stock de pièces de rechange. Possibilités d’extension Si une tâche d’automatisation exige plus que 8 modules, le châssis de base (ZG) du S7-300 peut être com- plété avec des châssis d’extension (EG) 2). La configuration maximale possible est de 32 modules à raison de 8 par châssis. La communication entre les différents châssis est assu- rée de façon totalement autonome par des coupleurs IM. Dans les installations de grande enver- gure, les châssis de base et d'exten- sion peuvent être installés à plus grande distance (jusqu'à 10 m). En configuration maximale, on obtient donc 256 E/S sur une rangée et 1024 E/S sur 4 rangées. En liaison avec une périphérie décentralisée via PROFIBUS DP (jusqu’à 125 sta- tions, par ex. ET 200M via IM 153) 65536 E/S sont possibles. Les empla- cements sont librement adressa- bles, c.-à-d. qu'il ne faut pas respec- ter de règles d'embrochage 3). Constitution Châssis de base (ZG) Profilé support Module Connecteur de bus PS (option) CPU IM (option pour extensions) SM SM SM SM SM SM Constitution du S7-300 : encombrement réduit, modulaire et d’une grande simplicité Extension via IM 365 Extension via IM 360/IM 361 Châssis de base (ZG) Châssis d’extension (EG) Châssis d’extension (EG) Châssis d’extension (EG) Châssis de base (ZG) max. 1 m IM 365 IM 365 IM 361 IM 361 IM 361 IM 360 CPU CPU max. 10 m max. 10 m max. 10 m Extension du S7-300 en configuration centralisée jusqu’à 32 modules PROFIBUS DP IM 153 ET 200M Châssis d’extension (EG) 1) Références de la documentation complé- mentaire, voir page 20 2) sauf CPU 312 IFM, 312C, 313C et 317T-2 DP 3) sauf pour CPU 312, 312 IFM, 312C, 313, 314, 314 IFM et 317T-2 DP 4 Gamme des CPU Une gamme échelonnée de CPU est disponible pour les automatismes, de la CPU ”découverte” à la CPU haute performance. Elles génèrent grâce à leur vitesse de traitement élevée des temps de cycle machine courts. La petite largeur des modu- les permet de réaliser des construc- tions compactes et des armoires à encombrement réduit. La plupart des CPU standard ne me- surent que 40 mm de large ; deux d'entre elles sont destinées aux automates de sécurité. Il existe également différentes CPU compactes de 80 mm ou 120 mm de largeur, dotées d’une périphérie inté- grée (TOR et analogique) et de fonc- tions technologiques intégrées, par ex. pour le comptage, le positionne- ment et la régulation, qui évitent maints investissements dans des mo- dules supplémentaires. La gamme est complétée par une CPU technologique spéciale dotée de puis- santes fonctions technologiques. Exécution CPU Interfaces intégrées Périphérie intégrée Fonctions technologiques intégrées Caract. techniques, voir page CPU standard CPU 312, 314 MPI 6 CPU 315-2 DP DP, MPI CPU 315-2 PN/DP DP/MPI, PROFINET CPU 317-2 DP DP, DP/MPI CPU 317-2 PN/DP DP/MPI, PROFINET CPU 318-2 DP DP, DP/MPI 7 CPU de sécurité CPU 315F-2 DP DP, MPI Sécurité positive 7 CPU 317F-2 DP DP, DP/MPI Sécurité positive CPU compacte CPU 312C MPI TOR · Comptage · Réglage · Mesure de fréquence · Modulation de largeur d’impulsions · Générateur d’impulsions 8 CPU 313C MPI TOR, analog. CPU 313C-2 PtP PtP, MPI TOR CPU 313C-2 DP DP, MPI TOR CPU 314C-2 PtP PtP, MPI TOR, analog. comme ci-dessus, avec en plus : · Positionnement 9 CPU 314C-2 DP DP, MPI TOR, analog. Technologie CPU CPU 317T-2 DP DP, DP/MPI TOR · Synchronisme · Accostage de butée · Corr. des repères via palpeur · Came électronique · Asservissement de position 9 CPU 314C-2 DP et CPU 315-2 DP (à droite) N 5 Gamme des CPU Toutes les CPU 317 possèdent une mémoire vive de 512 Ko et con- viennent pour l’utilisation des outils d’ingénierie STEP 7 et des logiciels exécutifs technologiques. De plus, elles offrent une mise en réseau plus aisée et flexible car elles acceptent désormais 32 liaisons actives simul- tanément vers des abonnés tels que des consoles de programmation et des pupitres-opérateur. Les quatre variantes de la CPU 317 sommet de gamme s’utilisent pour diverses applications : • La CPU standard 317-2 DP con- vient aux tâches d’automatismes conventionnelles uploads/Industriel/ api-siemens.pdf