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STS Maintenance des Systèmes de Production Programmation de l‘API SIMATIC S7-12

STS Maintenance des Systèmes de Production Programmation de l‘API SIMATIC S7-1200 avec TIA Portal VX S7.3 Programmation des systèmes de traitement Initiation-1-TIA-Portal-MS1.doc Page 1 sur 46 1 Objectif Dans ce TP, vous allez apprendre comment programmer un automate programmable industriel (API) SIMATIC S7-1200, grâce au logiciel de programmation TIA Portal. Ce TP fournit les notions de base et montre les différentes étapes à suivre pour programmer l’API, en utilisant un exemple détaillé. Configurations matérielles et logicielles requises : 1. Logiciel STEP7 Basic VX.X (Totally Integrated Automation (TIA) Portal VX.X) 2. Connexion Ethernet entre le PC et la CPU 1214C 3. API SIMATIC S7-1200 ; par exemple, la CPU 1214C. Les entrées doivent être mises en évidence sur un pupitre. 2 Notes concernant la programmation du SIMATIC S7-1200 2.1 Automate SIMATIC S7-1200 L’automate SIMATIC S7-1200 est un mini-contrôleur modulaire utilisé pour les petites performances. Il existe un éventail complet de modules pour une adaptation optimisée à la tâche d'automatisation. Le contrôleur S7 est composé d’une CPU qui est équipée d’entrées et de sorties de signaux numériques et analogiques. Des modules additionnels d’entrées/sorties (modules IO) peuvent être installés si les entrées et sorties intégrées ne sont pas suffisantes pour l’application désirée. Si besoin est, des modules de communication RS232 ou RS485 sont ajoutés. Une interface TCP/IP intégrée est obligatoire pour toutes les CPU. Avec le programme S7, l’API surveille et contrôle une machine ou un process. Les modules IO sont interrogés dans le programme S7 au moyen d’adresses d’entrées (%I) et référencés au moyen d’adresses de sorties (%Q). PC STEP7 Basic (TIA Portal) S7-1200 avec CPU 1214C Connexion Ethernet STS Maintenance des Systèmes de Production Programmation de l‘API SIMATIC S7-1200 avec TIA Portal VX S7.3 Programmation des systèmes de traitement Initiation-1-TIA-Portal-MS1.doc Page 2 sur 46 Le système est programmé avec le logiciel STEP 7 Basic VX.X. 2.2 Logiciel de programmation STEP 7 Basic VX.X (TIA Portal VX.X) Le logiciel STEP 7 Basic VX.X est l’outil de programmation pour le système d’automatisation :  SIMATIC S7-1200. Avec STEP 7 Basic VX.X, les fonctions suivantes peuvent être utilisées pour automatiser un système:  Configuration et paramétrage du matériel  Paramétrage de la communication  Programmation  Test, mise en service et dépannage avec les fonctions Démarrer et En ligne & Diagnostic.  Documentation  Génération d’écrans de visualisation pour les Basic Panels SIMATIC Toutes les fonctions sont détaillées dans l’aide en ligne. 3 Connexion à la CPU via le protocole TCP/IP, et retour aux paramètres d’usine Pour programmer le SIMATIC S7-1200 à partir d’un PC ou d’un ordinateur portable, vous avez besoin d’une connexion TCP/IP. Pour que le PC et le SIMATIC S7-1200 communiquent entre eux, il est aussi important que leurs adresses IP correspondent. Dans un premier temps, voici comment paramétrer l’adresse IP de l’ordinateur.  Dans le menu « Démarrer », allez dans « Paramètres > Connexions réseau », puis clic-droit « Propriétés » de la connexion au réseau local.  Sélectionnez « Protocole Internet TCP/IP » dans la liste puis cliquez sur « Propriétés ».  Vous pouvez maintenant configurer l’adresse IP et le masque de sous-réseau Rentrez les paramètres suivants : _ Adresse IP : demandez à votre enseignant _ Masque de sous-réseau : demandez à votre enseignant STS Maintenance des Systèmes de Production Programmation de l‘API SIMATIC S7-1200 avec TIA Portal VX S7.3 Programmation des systèmes de traitement Initiation-1-TIA-Portal-MS1.doc Page 3 sur 46 Rappels Adresse MAC : L’adresse MAC est composée de 6 nombres variant de 0 à 255 (48 bits), représentée pour plus de simplicité sous la forme hexadécimale XX.XX.XX.XX.XX.XX où X varie de 0 à F, avec une partie fixe et une partie variable. La partie fixe (les 3 premiers groupes XX.XX.XX) indique le fabricant de l’équipement réseau (SIEMENS, 3COM…). La partie variable, quant à elle, différencie les différentes stations Ethernet et doit être assignée de façon unique dans le monde. Sur chaque module, une adresse MAC est imprimée spécifiquement par l’usine. Plage de valeurs pour l’adresse IP : L’adresse IP est composée de 4 nombres décimaux variant de 0 à 255, séparés par un point. Par exemple, « 192.168.0.1 ». Plage de valeurs pour le masque de sous-réseau : Ce masque est utilisé pour reconnaître si une station ou une adresse IP appartient au sous-réseau local, ou si elle ne peut être joignable qu’avec un routeur. Le masque de sous-réseau est composé de 4 nombres décimaux variant aussi de 0 à 255, séparés par un point. Par exemple, « 255.255.255.0 ». Dans leur représentation binaire, les 4 nombres décimaux du masque doivent contenir une suite ininterrompue de « 1 » à gauche, et le reste à droite étant des « 0 ». Les « 1 » indiquent la partie de l’adresse IP pour l’adresse du sous-réseau, et les « 0 » la partie de l’IP pour le numéro d’hôte. Exemple : Masques corrects : 255.255.255.0 base 10 ↔ 1111.1111.1111.1111.1111.1111.0000.0000 base 2 255.255.128.0 base 10 ↔ 1111.1111.1111.1111.1000.0000.0000.0000 base 2 255.254.0.0 base 10 ↔ 1111.1111.1111.1110.0000.0000.0000.0000 base 2 Masque incorrect : 255.255.1.0 base 10 ↔ 1111.1111.1111.1111.0000.0001.0000.0000 base 2 Plage de valeurs pour l’adresse de la passerelle (routeur) : L’adresse comporte là encore 4 nombres décimaux variant de 0 à 255, séparés par un point. Par exemple, « 141.80.0.1 ». Relation entre les adresses IP, routeurs et masques de sous-réseaux : Les adresses IP et de passerelle ne doivent être différentes qu’aux endroits où il y a un « 0 » dans le masque de sous-réseau. Exemple : Vous entrez les paramètres suivants : masque de sous-réseau 255.255.255.0, adresse IP 141.30.0.5, et adresse du routeur 141.30.128.1. L’adresse IP et l’adresse du routeur doivent ici avoir des valeurs différentes seulement pour le 4ème nombre décimal. Cependant, dans l’exemple, le nombre en 3ème position diffère déjà. Cela signifie qu’on peut changer, par exemple :  soit le masque de sous-réseau par 255.255.0.0,  soit l’adresse IP par 141.30.128.5,  soit la passerelle par 141.30.0.1. STS Maintenance des Systèmes de Production Programmation de l‘API SIMATIC S7-1200 avec TIA Portal VX S7.3 Programmation des systèmes de traitement Initiation-1-TIA-Portal-MS1.doc Page 4 sur 46 L’adresse IP du SIMATIC S7-1200 est paramétrée comme suit :  Double-cliquez sur l’icône « Totally Integrated Automation Portal VX » pour lancer le logiciel Step 7 Basic VX.X.  Puis, sélectionnez « Vue du projet ».  Ensuite, dans le navigateur du projet, sélectionner dans l’arborescence de « Accès en ligne » la carte réseau paramétrée précédemment. Si vous cliquez sur « Mettre à jour les abonnés accessibles », vous verrez l’adresse MAC du SIMATIC S7-1200 connecté. Faites alors un clic-droit sur cette adresse et cliquez sur « En ligne et Diagnostic ». STS Maintenance des Systèmes de Production Programmation de l‘API SIMATIC S7-1200 avec TIA Portal VX S7.3 Programmation des systèmes de traitement Initiation-1-TIA-Portal-MS1.doc Page 5 sur 46 Indication Si l’adresse IP a déjà été paramétrée sur la CPU, vous verrez cette adresse au lieu de l’adresse MAC.  Dans « Fonctions », vous verrez l’option « Affecter adresse IP ». Ici, entrez l’adresse IP « demandez à votre enseignant» et le masque sous-réseau « demandez à votre enseignant». Ensuite, cliquez sur le bouton « Affecter l’adresse IP » pour que le SIMATIC S7-1200 prenne cette nouvelle adresse.  Toujours dans « Fonctions », cliquez sur « Restaurer les paramètres d’usine ». Choisissez l’option « Conserver l’adresse IP » et cliquez sur « Réinitialiser ». STS Maintenance des Systèmes de Production Programmation de l‘API SIMATIC S7-1200 avec TIA Portal VX S7.3 Programmation des systèmes de traitement Initiation-1-TIA-Portal-MS1.doc Page 6 sur 46  Confirmez votre choix en cliquant sur « OK ». 4 Rappels : qu’est-ce qu’un API, et à quoi ça sert ? 4.1 Que signifie le terme API ? « API » est l’abréviation pour « Automate Programmable Industriel ». Il s’agit d’un appareil qui commande un processus (par exemple une presse d’imprimerie pour l’impression des journaux, une installation de remplissage de sacs de ciment, une presse d’injection plastique, etc…). Ceci est réalisé grâce aux instructions d’un programme stocké dans la mémoire de l’appareil. 4.2 Comment l’API commande-t-il le processus ? L’API commande le processus comme suit, à travers les connexions de l’API appelées sorties. Par exemple, il applique une tension de +24V aux actionneurs via les points de connexion de l’automate appelés sorties. Ceci permet de démarrer ou d’arrêter un moteur, de faire monter ou descendre des électrovannes, ou d’allumer ou éteindre des lampes. 4.3 Comment l’API reçoit-t-il les informations sur les états du processus ? L’API reçoit les informations du processus à partir de ce qu’on appelle des capteurs qui sont reliés aux entrées de l’API. Ces capteurs de signaux peuvent être, par exemple, des capteurs qui reconnaissent si une pièce d’usinage se trouve à une position donnée, ou de simples commutateurs ou boutons poussoirs, qui peuvent être ouverts ou fermés, appuyés ou relâchés. 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. Instructions Mémoire de l’API Machine automatisée Le uploads/Ingenierie_Lourd/ initiation-1-tia-portal-ms1-pdf.pdf