Comment Programmer Avec Step7

8/2/2019 Comment Programmer Avec Step7

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Laboratoire #1 GPA-140 : Lingnieur en Production Automatise

Guy Gauthier ing. (juillet 2001)Modifi par Pascal Ct (dcembre 2003)

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cole de Technologie SuprieureDpartement de Gnie de la Production Automatise

GPA-140 LINGNIEUR EN PRODUCTION

AUTOMATISESession Hiver 2005

LABORATOIRE #1

Objectif:Ce laboratoire a pour objectif la prise de contact avec un automate programmable.

Pour cette premire fois, vous aurez programmer diverses quations de logiqueboolenne et mettre en uvre sur lautomate lautomatisation dun systme.

Matriel mis disposition:Vous avez votre disposition:

- un bloc contrleur- un ordinateur- un logiciel de saisie STEP7

Pour la prise de contact avec lautomate, lapproche choisie sera de faire une sriedexercices qui permettront de dcouvrir divers aspects de lautomate utiliss enlaboratoire.


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Partie #1 : Comment crer un projet ?

Lancer le logiciel

Sur votre ordinateur, (1) localisez litem Programs du menu Dmarrer puis litemSimatic du menu Programs et enfin (2) cliquez sur litem SIMATIC Manager dumenu Simatic. La figure ci-dessous montre la structure de ces menus (qui peut varierlgrement, selon la configuration de lordinateur).

Cration dun projet

Le logiciel SIMATIC Manager tant maintenant en marche, (3) cliquez sur litemFichier pour ouvrir le menu droulant. Ensuite, (4) cliquez sur litemAssistantNouveau Projet pour lancer lassistant aidant la cration dun nouveau projet.

La figure au haut de la page suivante montre lenvironnement du SIMATIC Manager .Notez au bas de la fentre la ligne dtat qui vous indique la fonction de litem choisidans le menu droulant.

Selon la configuration du logiciel, lassistant peut souvrir automatiquement, rendant la procdure delancement de lassistant inutile.


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Lassistant tant lanc, cette premire fentre souvre lcran. Cest la fentredintroduction de lassistant.


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(5) Cliquez sur Suivant.

Cette seconde fentre prend la place de la fentre prcdente. Cest la premire des troisfentres de configuration du projet.

Vous devez choisir le modle du CPU de lautomate programmer. En laboratoire, nousutilisons le CPU314IFM. (6) Veuillez donc le slectionner parmi la liste du menudroulant qui vous est prsent. Le numro de rfrence est simplement le numro decatalogue de cette pice ( utiliser si vous voulez passer une commande chez Siemens).

(7) Le champ nom de la CPU peut tre modifi pour identifier la fonction ou

lemplacement de ce CPU dans lusine (par exemple lautomate ayant ce CPU est encharge de la Station de pompage ). (8) Enfin, ladresse de communication MPI doittre fixe 2.

(9) Une fois ces oprations faites, cliquez sur Suivant.


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Cette troisime fentre apparat alors. Cest la deuxime fentre de configuration duprojet.

(10) Il faut choisir les blocs dorganisationnels utiliser. Pour ce premier projet, nousnutiliserons que le bloc OB1. Ce bloc contient le programme qui sera continuellementexcut par lautomate.

Lautomate programmable excute la squence suivante de faon rptitive, tantquil est en mode dexcution :

Lecture de ltat des entres (pour savoir ltat logique des

capteurs, des boutons, ); Excution complte du bloc OB1; criture de ltat des sorties obtenues suite lexcution du

bloc OB1 (pour allumer des voyants, dmarrer des moteurs,dplacer des vrins, ).

(11) Il faut aussi choisir le langage de programmation. Lautomate nous permet de leprogrammer selon les trois langages suivants :

LIST : en liste dtat (langage ayant lapparence delassembleur);

CONT : en langage contacts (ou diagrammes chelle);

LOG : en logigrammes.

Choisir le langage de programmation contacts (CONT), puis (12) cliquer surSuivant.


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Cette dernire fentre apparat alors :

(13) Il vous suffit alors de choisir un nom pour le projet, puis (14) de cliquer sur Crer.

Il est important de noter que le nom du projet devra commencer par les 4 lettres de votrecode permanent, suivit du nom que vous dsirez donner au projet. Par exemple, les 4lettres de mon code permanent sont GAUG, puis le nom du projet est premier_programme . Cette approche vous facilitera la tche, car si tout le mondenomme son programme de la mme faon, il sera plus difficile de trouver le vtre.


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Lcran du Simatic Manager devrait alors avoir cette apparence :

Dans le Simatic Manager , une fentre souvre. Le titre de cette fentre est le nom duprojet, soit GAUG_premier_programme . On indique en plus du nom du projet lesinformations suivantes :

Type de programmation :o Hors ligne (dans la mmoire de lordinateur);o En ligne (dans la mmoire de lautomate).

Rpertoire o le projet est enregistr (dans plusieurs fichiers).

Bravo, vous venez de crer votre premier projet.

Maintenant regardons attentivement la structure de ce projet.


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Partie 2 : Comment un projet est structur et comment

configurer le matriel utilis ?

Structure dun projet

La structure du projet est montre dans la partie gauche de la fentreidentifie GAUG_premier_programme .

Le rpertoire de base est identifi par le mme nom que le projet, soit GAUG_premier_programme . Ce rpertoire contient tous les sous-rpertoires et fichiers configurant toutes les composantes dun projet, soit :automates, rseaux, programmes.

(1) En cliquant sur le rpertoire Premier programme vous voyez apparatre les items

Station SIMATIC 300 et MPI(1) . Le premier item mne la dfinition dumatriel utilis dans ce projet, le second sur la configuration du rseau utilis dans ceprojet.

Dans le cadre du cours, laspect rseau nest pas abord.


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(2) En cliquant sur le rpertoire Station SIMATIC 300 (ou sur litem de droite Station SIMATIC 300 ), vous voyez apparatre dans lcran de droite les items Matriel et Station de pompage . Le premier item mne la dfinition du matrielutilis dans le projet, en particulier des automates. Le second item mne laprogrammation de lunique automate du projet (puisque lon en a quun par table)

nomm CPU314 IFM(1) .

Configuration du matriel de lautomate

(3) En double cliquant sur Matriel , vous lancez le logiciel de configuration dematriel.

La fentre suivante apparat :

Dans la fentre de configuration du matriel on voit apparatre plusieurs rgions. Dunepart, la fentre de configuration qui montre la localisation des modules dans les rails demontage. En position 2, nous retrouvons le CPU de lautomate identifi par le nom CPU314 IFM(1) . En dessous, nous retrouvons une description plus dtaille de laconfiguration de ces modules. Ainsi, le CPU en position 2, possde un numro de pice(Rfrence), une adresse rseau gale 2 (Adresse MPI), un certain nombre dentresnumrotes de 124 155 et un certain nombre de sorties numrotes de 124 155.


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Lautomate qui sera utilis en laboratoire comporte directement sur le moduleCPU vingt (20) entres logiques et seize (16) sorties logiques.

Une entre logique ayant une valeur gale 0 ou 1, un seul bit suffit lareprsenter. Les entres logiques sont numrotes de la faon suivante :

( ) ( )I octet bit.

Loctet peut prendre les valeurs suivantes : 124, 125 ou 126. Le bit peut prendreles valeurs 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, ou 7. La figure suivante montre la position dechacun des bits dans loctet.

7 6 5 4 3 2 1 0

OCTET

BIT

De mme, une sortie logique ayant une valeur gale 0 ou 1, un seul bit suffit

la reprsenter. Les sorties logiques sont numrotes de la faon suivante :( ) ( )Q octet bit.

Loctet peut prendre les valeurs suivantes : 124 ou 125.

(4) En double cliquant sur le module CPU de cette liste, la fentre de configuration duCPU souvre :


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La page de longlet Gnral contient une foule dinformation sur le moduleCPU (compltez les champs):

La taille de la mmoire : ______ Ko; Le nombre dentres digitales : _____ entres;

Le nombre de sorties digitales : ______ sorties; Le nombre dentres analogiques : _____ entres; Le nombre de sorties analogiques : ______ sorties; La vitesses dexcution de 1000 instructions logiques : ______

ms/Kinst; Le numro de rfrence; Lemplacement (chssis 0, position 2); La station rseau (il ny a pas de rseau).

Une foule dautres onglets donnent accs des fonctions avances.

(5) En cliquant longlet Cycle/Mmento de cadence , la fentre suivante apparat.

Le temps de surveillance de cycle est lintervalle de temps maximal entre deuxinitialisations du chien de garde .


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Le chien de garde est un dispositif qui surveille continuellement le processeur dumodule CPU. Si le processeur fonctionne correctement, il initialise le chien degarde intervalle rgulier. Si le processeur est dfaillant, il ninitialisera plus lechien de garde. Ds que la dernire initialisation remonte un dlais suprieur autemps de surveillance, le chien de garde bloque le fonctionnement du processeur.

Cette scurit assure quun processeur dfaillant ne risque pas de causer de gravesincidents.

Le mmento de cadence permet de dfinir un octet de mmoire interne qui fera clignoterses 8 bits 8 frquences diffrentes, ce qui peut tre utilis pour faire clignoter desvoyants.

Lautomate utilis en laboratoire comporte quelques centaines doctets demmoire interne identifi sous le nom mmento .

Un bit de mmento est identifi de la faon suivante :

( ) ( )M octet bit.

Ultrieurement, nous utiliserons ces mmentos pour mmoriser ltat desGRAFCET programms dans lautomate.

(6) Ne pas activer de mmento de cadence.

(7) Fermer la fentre. Lcran redevient comme celui montr ci-dessous.

Dans la partie de droite de cette fentre, on retrouve une autre fentre qui contient la listedu matriel de lautomate. Cette liste comprend les lments suivants :

PROFIBUS-DP : quipements pour le rseau; SIMATIC 300 : modules des automates de la srie 300; SIMATIC 400 : modules des automates de la srie 400;


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SIMATIC PC Based Control; STATION PC SIMATIC.

Lautomate que nous avons sous la main tant quip dunCPU de type 314, il fait partie de la srie 300. En cliquant

sur le + qui prcde litem SIMATIC 300, on voitapparatre une srie de rpertoires qui dsignent toute unesrie de modules.

(8) Ajoutons le module dalimentation la configuration.Ce module se retrouve dans le rpertoire PS-300. Lemodule dalimentation est situ gauche du module CPU.

Le module est identifi PS307 2A. Pour lajouter laconfiguration, il suffit de cliquer sur cet item et le glisservers la ligne 1 du rail de droite.

(9) Sauvegarder cette configuration en cliquant litem Enregistrer du menudroulant Fichier. Fermer la fentre.

Bravo, vous venez de faire votre premire configuration dautomate.


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Partie 3 : Comment crire un programme pour

lautomate ?

Structure dun projet (suite)

(1) En cliquant sur le rpertoire Programme S7 vous voyez apparatre les items Sources , Mnmoniques et Blocs . Le premier item mne la liste de fichiersutilisant des logiciels spcialiss pour programmer lautomate avec des langages avancs.

Le second item vers la liste des blocs crs pour lautomate avec le logiciel STEP 7 .Le troisime item permet de lancer le logiciel de dfinition de mnmoniques (nous yreviendrons plus tard).

(2) Cliquez sur le rpertoire Blocs (ou sur litem Blocs ). La fentre de droitedevient alors :

Litem identifi OB1 est le bloc organisationnel rsultant de la cration du projet.

(3) Double cliquez sur litem OB1 pour lancer le logiciel STEP 7 . La fentre delditeur apparat alors.


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Programmation avec le logiciel STEP 7

Voici la fentre de lditeur STEP 7 :

Dans la fentre de gauche, nous retrouvons la page de lditeur de programme. On yretrouve :

Un champ pour insrer le titre du bloc (optionnel); Une zone de commentaire pour dcrire la fonction du bloc (optionnel); Un ensemble de rseaux (ou barreaux) ayant :

o Un champ pour insrer le titre du rseau (optionnel);o Une zone de commentaire pour le rseau (optionnel);o La zone de programmation du rseau.

Dans la fentre de droite, nous retrouvons lensemble des lments de programme oufonctions disponibles pour cet automate.

Maintenant, voyons comment programmer un barreau de langage contacts. Le barreau programmer sera :

(4) Positionner le curseur au dbut de la zone de programmation du rseau 1 (voir imageci-dessous).


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(5) Cliquez ensuite sur licne de contact normalement ouvert, puis inscrire le numro ducontact dentre I124.0.

(6) Pour complter le rseau, positionner le curseur la fin de la zone du rseau 1 (voirimage ci-dessous), puis cliquez sur licne de la bobine de sortie et inscrire le numro dela bobine, soit Q124.7.


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Une fois le premier barreau programm, programmons ensuite le barreau suivant :

Il faut introduire un nouveau rseau pour programmer ce nouveau barreau.

(7) Pour ce faire, cliquez ensuite sur licne de nouveau rseau. Le rseau 2 apparat telque montr ci-dessous :


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(8) Programmer la premire ligne du barreau tel que montr la figure suivante, puisinscrire les adresses.


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(9) Pour placer le contact Q124.7 en parallle avec le contact I124.2, il faut ouvrir unebranche. Pour ouvrir la branche, il faut placer le curseur sur le contact I124.2 etappuyer sur la touche F8.


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(10) Ajouter alors le contact Q124.7 sur la nouvelle branche.

(11) Il faut maintenant fermer cette branche. On y arrive en appuyant sur la touche F9.Le rseau 2 aura donc cette apparence.

(12) Sauvegarder ce programme en cliquant sur loption Sauvegarde du menudroulant Fichier .

Bravo, vous venez de faire votre

premier programme en diagramme chelle.


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Partie 4 : Comment charger le programme danslautomate ?

Structure de lautomate

Lautomate que vous utilisez en laboratoire possde un module de source dalimentationPS307 de 2 Ampres et le module de CPU 314-IFM de la srie S7-300. Le moduledalimentation est lextrme gauche, le module de CPU est sa droite. Le module lextrme droite est un module compteur non utilis ici.

Sur le module dalimentation (montr ci-dessous) vous retrouvez linterrupteur de misesous tension de lautomate. Lorsque lautomate est sous tension, le voyant 24 Vcc est auvert pour indiquer que tout est normal.

(1) Mettre lautomate sous tension.


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Le module de CPU (montr ci dessous) est lunit dans lequel votre programme serastock.

Sur le module, nous retrouvons un commutateur de mode. Ce commutateur permet dedterminer si lautomate doit excuter le programme ou non. Ce commutateur est montren gros plan :

En mode STOP, lautomate nexcute pas le programme. Dans ce mode il est possiblede transfrer un programme de lordinateur vers lautomate et de transfrer unprogramme de lautomate vers lordinateur. Il est aussi possible de modifier leprogramme dans lautomate.

En mode RUN, lautomate excute le programme. Dans ce mode, mode il est possiblede transfrer un programme de lautomate vers lordinateur. Il est toutefois impossible de

transfrer un programme de lordinateur vers lautomate. Il est aussi impossible demodifier un programme dans lautomate.

En mode RUN-P (RUN-PROGRAM), lautomate excute le programme. Dans ce modeil est possible de transfrer un programme de lordinateur vers lautomate et de transfrerun programme de lautomate vers lordinateur. Il est aussi possible de modifier leprogramme dans lautomate.


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(2) Mettre le commutateur en position STOP.

Au dessus du commutateur, on retrouve des voyants indiquant ltat de divers paramtresdu module de CPU. Ces voyants sont montrs en gros plan :

Le voyant SF est un voyant rouge de dfaut. Ce voyant sallume si on constate un desdfauts suivants :

Dfaillance de la pile (notre automate na justement pas de

piles, donc le voyant sera allum); Dfaillance de la carte mmoire; Dfaillance des priphriques.

Le voyant BATF est un voyant rouge de dfaut de la pile (notre automate na justementpas de piles, donc le voyant sera allum).

Le voyant DC5V est un voyant vert signalant le bon fonctionnement de la tension de 5Volts.

Le voyant RUN est un voyant vert qui sallume lorsque le CPU est en mode RUN. Lors

du passage de STOP RUN, le voyant clignote pendant 3 secondes.

Le voyant STOP est un voyant jaune qui sallume lorsque le CPU est en mode STOP.

Les voyants SFDP, BUSF ne sont utiliss que sur le CPU315-2 DP.

Chargement du programme dans lautomate

(3) Pour ce faire, retourner au SIMATIC manager et slectionner litem Blocs. Lafentre du SIMATIC manager devrait ressembler :


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(3) Slectionner alors litem OB1 (Si il y avait eu plusieurs items, on peut utiliser leraccourci [CTRL] A pour les slectionner tous).

(4) Ensuite, en utilisant litem charger du menu droulant Systme cible, transfrer le

programme dans lautomate.

La fentre suivante apparat :

(5) Cliquer alors sur OUI pour craser lancien programme.

Bravo, votre programme est dans lautomate.


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(6) Pour le tester, mettre le slecteur de mode en RUN. Votre programme est enexcution. Appuyez sur le bouton de lentre I124.0 et vrifier le voyant de la sortieQ124.0. De mme appuyez sur les boutons des entres I124.1 et I124.2 et observez levoyant de la sortie Q124.7.

Partie 5 : Visualisation du programme dans lautomate ?

Ltat de fonctionnement du programme dans lautomate peut tre visualis de diversesfaon. Bien sr, lobservation des voyants des sorties permet de vrifier ltat des sortiesen fonction de ltat des entres.

Une autre faon de visualiser, cest via lditeur de programme STEP7 .

(1) Double cliquez sur le bloc OB1. Lditeur est alors lanc et le contenu du programmeest affich.

(2) Pour visualiser ltat des variables dans lautomate, cliquer sur icne de la paire delunette.


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Un lment actif est dessin avec un trait vert gras. Un lment est dessin avec un traitbleu pointill.

(3) Appuyez sur les boutons et vrifiez les changement dtat lcran.

Notez lindication du mode de fonctionnement sur la ligne dtat au bas de lcran.(4) Mettre lautomate en mode STOP et regarder le changement de mode sur la lignedtat.

(5) Remettre lautomate en mode RUN.

Une troisime faon de visualiser est dutiliser litem Visualiser/forces des variables du menu droulant Systme cible du logiciel STEP7.

(6) En cliquant sur cet item, une fentre souvre alors :


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Il vous suffit alors de spcifier les variables dont il faut surveiller ltat.(7) Inscrivez donc dans la colonne Oprande le nom des variables surveiller (lesautres champs se remplissent automatiquement).

(8) Pour voir apparatre la valeur actuelle des paramtres, cliquez sur licne de la pairede lunette. La valeur logique apparat sous le format 2#0 ou 2#1. Le prfixe 2# indiquesimplement que la valeur en suffixe est une valeur binaire (en base 2).

(9) Fermer toutes les fentres et sortir du SIMATIC Manager .


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Partie #6 : Lutilisation dtiquettes

Les tiquettes (appeles aussi mnmoniques) permettent de donner aux variablesdentres, de sorties ou de mmoire interne un nom plus rvlateur que I124.0 parexemple.

Sur votre ordinateur, (1) localiser litem Simatic du menu Dmarrer puis litemSTEP 7 du menu Simatic et enfin (2) cliquez sur litem SIMATIC Manager dumenu STEP 7.

(3) Crer un nouveau projet utilisant un CPU 314-IFM et ayant un bloc OB1.

(4) Nommer ce projet GAUG_Secon_ programme . (Remplacer GAUG par les quatrelettres de votre code permanent).

(5) Choisir litem Programme S7 du menu de gauche.

Dans le menu de droite, lun des items est identifi par Mnmoniques . (6) Double

cliquez sur cet item pour lancer lditeur de mnmoniques.


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La fentre suivante apparat alors :

Cest lditeur de mnmonique. Par dfaut seul le bloc OB1 possde un mnmonique quiest Cycle Execution (ou excution cyclique).

Supposons que nous ayons 5 moteurs ayant chacun une paire de boutons identifisMARCHE et ARRT et un contacteur identifi MOTEUR. On peut utiliser lditeur demnmonique pour tablir une correspondance entre le nom de ces boutons et les entresde lautomate.

Ainsi, (7) associons le mnmonique MARCHE 1 avec lentre I124.0, le mnmoniqueARRT 1 avec lentre I124.1 et le mnmonique MOTEUR 1 avec la sortie Q124.0.

Cela mne donc cet cran une fois ces informations entres dans lditeur :

La premire colonne du tableau donne la liste des mnmoniques, la seconde colonneloprande correspondant, la troisime colonne le type de donne (dans notre cas desvariables boolennes) et la dernire colonne contient les commentaires que lon associeau mnmonique.


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(8) Poursuivre avec les autres moteurs. Cela donnera le tableau suivant.

(9) Enregistrer cette table et (10) fermer lditeur de mnmonique.

Bravo, vous avez ralis votre premire table de mnmoniques.

Partie #7 : Les blocs de fonctions (FC)

Un bloc de fonction FC correspond une sous-routine appele par dautres blocs. Danslexemple des moteurs, le circuit de mise en marche et darrt de moteur est toujours lemme. En effet, le circuit suivant est le circuit de commande dun moteur en diagrammechelle :

Comme on possde 5 moteurs, il semble bien inutile de rpter ce programme 5 fois. Ilpeut tre plus efficace de lcrire quune seule fois. Cest ce que permet de faire les blocsde fonction.

Pour crer un bloc fonctionnel, (1) mettre le curseur dans la zone de droite de la fentrede notre projet et (2) appuyer sur le bouton de souris de droite. Le menu suivantapparat :


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Les blocs de fonctions sont identifis par le prfixe FC suivit dun suffixe variant de 1 255. (4) Appelons le bloc FC1. (5) En cliquant OK, le bloc est alors cr.

(6) Double cliquez sur le bloc FC1, pour lancer lditeur STEP7.

Dans lditeur STEP7, notez quil existe une zone de dclaration de variables locales quelon peut utiliser pour dfinir les trois variables importantes pour nous, soit MARCHE,ARRT et MOTEUR. Le type de chaque variable est boolen (BOOL) et les deuxpremires sont des entres (in) et la dernire une sortie (out).

(7) Dfinir les variables pour obtenir le tableau suivant :

Il reste programmer le programme dans le bloc FC dans la fentre sous la fentre dedclaration de variables.

(8) Programmer ce programme dans le bloc FC :

(9) Sauvegarder ce bloc de fonction.

Il reste maintenant appeler ce bloc 5 reprises avec les contacts dentre et de sortie delautomate. Pour ce faire, (10) il faut tout dabord ouvrir le programme principal qui estle bloc OB1.


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Le bloc OB1 doit appeler le bloc FC1 qui contient le sous-programme de commande demoteur. (11) En cliquant sur le + devant litem Blocs FC de la fentre lments deprogramme , la liste des blocs de fonction existants apparat.

(12) En cliquant sur le bloc FC1 et en le glissant sur le rseau 1 du bloc OB1, vousinsrez un appel au bloc FC1.

Pour le moteur #1, la mise en marche se fait par MARCHE 1, larrt par ARRT 1 et lesignal de sortie est MOTEUR 1. (13) Ajouter ces contacts autour du bloc FC1 pourobtenir :


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(14) Rpter pour les moteurs #2 #5. Cela implique de crer de nouveaux rseaux, deglisser sur chaque rseau le bloc de fonction FC1 et dajouter les contacts autour.

Note : Lentre EN du bloc FC1 est une entre qui permet de commander lexcution du

bloc FC1. Comme il faut que le bloc soit excut lors de tous les cycles, cette entre estbranche directement sur la ligne verticale de gauche, sans contacts.

(15) Sauvegarder votre bloc OB1, et (16) transfrer le tout (OB1 et FC1) dans lautomate.(17) Tester votre programme dans lautomate. En activant lentre MARCHE dunmoteur, la sortie MOTEUR correspondante sallume et reste allume tant que lentreARRT nest pas actionne.

Flicitation, votre second programme fonctionne.


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Partie #8 : Les temporisations

Dans lautomate, nous avons accs certaines fonctions dont les compteurs et lestemporisations. Ces lments sont fort utiles pour gnrer des dlais dattente ou pourcompter des vnements.

Les temporisateurs offerts dans lautomate que nous avons sous la main sont de cinqtypes rsums dans le tableau ci-dessous :

Les temporisations sont identifies par T(nombre), la lettre T indiquant une variable detemporisation et le nombre, le numro de la temporisation (exemple : T12).


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La dure de la temporisation est indique lentre TV dune temporisation de la faonsuivante :

Prfixe S5T# Dure avec units de mesure.

Ainsi, un temporisateur de 1 minute 45.33 secondes sera programme :S5T#1M45S330MS.

Dans la plupart de nos applications, nous utiliserons une temporisation de la forme retard la monte . Cette temporisation voit sa sortie passer de 0 1 un certain tempsprprogramm aprs le passage de 0 1 de lentre.

(1) Crer un nouveau projet et dans ce projet, (2) crer un bloc de fonction FC1.

Dans le bloc FC1, (3) crer le programme suivant :


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Dans ce programme, consiste donc en 5 temporisations commandes par les interrupteurset qui allumeront des sorties selon ltat de la temporisation correspondante.

(4) Sauvegarder le bloc FC1 et (5) ouvrir le bloc OB1. (6) Simplement insrer lappel aubloc FC1.

(7) Sauvegarder le bloc OB1, et (8) transfrer le tout (OB1 et FC1) dans lautomate (le

slecteur de mode de lautomate devra avoir t mis STOP).(9)

Tester votreprogramme dans lautomate.


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Partie #9 : Les compteurs

Les compteur offerts dans lautomate que nous avons sous la main sont de trois types :CU pour compteur incrmental, CD pour compteur dcrmental et CUD pour compteurincrmental/dcrmental.

Les compteurs sont identifies par C(nombre), la lettre C indiquant une variable decomptage, le numro de la temporisation (exemple : C1).

La dure de la temporisation est indique lentre PV dune temporisation de la faonsuivante :

Prfixe C# Nombre.

Ainsi, un compteur ayant une valeur initiale de 3 sera programm : C#3.

Dans la plupart de nos applications, nous utiliserons un compteur dcrmental. Pour cecompteur comme pour les autres, ltat logique de la sortie est 0 si la valeur du compteurest 0, sinon ltat logique est 1.

Dans le mme projet de prcdemment, (1) crer un bloc de fonction FC2.


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Dans le bloc FC2, (2) crer le programme suivant :

(3) Sauvegarder le bloc FC2 et (4) ouvrir le bloc OB1. (5) Remplacer lappel au blocFC1 par un appel au bloc FC2.


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(6) Sauvegarder le bloc OB1, et (7) transfrer le tout (OB1, FC1 et FC2) dans lautomate(le slecteur de mode de lautomate devra avoir t mis STOP). (8) Tester votreprogramme dans lautomate. Vous pouvez visualiser le test en ouvrant FC2 et en activantla visualisation.

Voici un exemple de visualisation :

Compteur CU

(9) Faire une impulsion sur lentre I124.1. Cela active lentre S (set) qui charge lavaleur mise lentre PV dans le compteur. Que se passe-t-il en sortie ?

(10) Faire une impulsion sur lentre dincrmentation I124.0. Que se passe-t-il ensortie ? Quelle est la valeur du compteur ?

(11) Faire une impulsion sur lentre I124.2. Cela active lentre R (reset) qui remet lecompteur 0. Que se passe-t-il en sortie ?

Compteur CD



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(13) Faire quatre impulsions sur lentre de dcrmentation I124.3. Que se passe-t-il ensortie ? Quelle est la valeur du compteur ?

(14) Faire une impulsion sur lentre I124.4, puis faire une autre impulsion sur lentreI124.5. Cela active lentre R (reset) qui remet le compteur 0. Que se passe-t-il en

sortie ?Compteur CUD


(16) Faire deux impulsions sur lentre dincrmentation I124.6. Que se passe-t-il ensortie ? Quelle est la valeur du compteur ?

(17) Faire quatre impulsions sur lentre de dcrmentation I124.7. Que se passe-t-il en

sortie ? Quelle est la valeur du compteur ?(18) Faire des impulsions sur lentre I124.6, puis faire une autre impulsion sur lentreI125.1. Cela active lentre R (reset) qui remet le compteur 0. Que se passe-t-il ensortie ?

Il est important de noter que les tats observs aux sorties sont les mmes que ceux desvariables C correspondantes.

(19) Fermer le projet aprs vos essais.

Ces tests vous auront permit de voir comment chaque compteur secomporte aux signaux dentre.


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Partie #10 Les types de donnes, les comparaisons etoprateur arithmtiques

Les automates disponibles au laboratoire peuvent aussi effectuer un grand nombre

doprations arithmtiques et logiques. Mais avant de passer travers les quelquesoprateurs qui seront vus, voyons tout dabord les types de donnes. Le tableau ci-dessusfait la synthse des types de donnes qui pourront vous tre utiles tout au long de lasession. Vous noterez que SETP-7 possde plusieurs autres types de donnes. vous deles explorer.

Depuis le dbut de ce laboratoire nous navons utilis que des variables de typeboolennes nous permettant ainsi de construire des quations logiques. Mais il estpossible dutiliser plusieurs autres variables afin dy enregistrer de linformation.

(1) Pour bien comprendre leurs fonctionnements, ajoutez un nouveau bloc de fonctionFC3 votre projet actuel. Dans la table des mnmoniques, ajoutez les variables 2 6 du

tableau suivant :


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(2) Il est possible dinitialiser les variables laide dun bloc de transfert (move).Ajoutez, pour chaque variables un nouveau bloc de transfert permettant linitialisationdes variables. On observe que la valeur crire dans lentre (IN) du bloc de transfertdpendant du type de donnes.

Remarque :

On dcalre la variablebinare BOOL tant reli au bitM1.0.

La variable hexadcimale BYTE quant elle est reli loctet MB1 qui en fait composdes huit variables binaires

M1.0 M1.4M1.1 M1.5M1.2 M1.6M1.3 M1.7

Pour cette raison lorsque lonenvoie la valeur B#16#FF dans lavariable BYTE on mets enralit des 1 logiques dans les huitvariables BOOL .


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(3) Maintenant, ajoutez ces nouvelles variables dans la table de mnmoniques :

Nousnous allons maintenant effectuer un petit programme qui fait lincrment dun

compteur et qui fait activer la sortie Q124.0 lorsque la valeur du compteur est gale 6.Ajoutez les rseaux suivants :

Vous noterez que la valeur de la sortie du compteur est en format BCD et afin de lacomparer une valeur entire il faut dabord faire sa conversion en entier 16 bits.

(4) Maintenant crez-vous un nouveau projet en nutilisant que le bloc OB1. Nous allonsbtir un petit programme servant dterminer dans quel cardan se trouve langle obtenu


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par un compteur qui fait lincrment ou le dcrment par pas de dix degrs. Si langle setrouve dans le premier cadran la sortie Q124.1 doit tactiveve, pole la cadran 2 onactive la sorite Q124.2 et ainsi de suite.

A)Voici comment ralisce se petit programme. Tout dabord la table desmnmoniques


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B) Ensuite les deux premiers rseaux. Le premier fait la gestion du compteur tandis quele deuxime procde la premire conversion ncessaire pour la multiplication devaleur du compteur par dix, crant ainsi le pas dsir.

Maintenant les trois prochains rseaux. Le rseau #3 permet la conversion dun entier16 bits un rel 32 bits. Le rseau #4 procde la conversion de degrs radian, car lafonction sinus et cosinus de STEP-7 naccepte que des radians.

6.28*

3602 6.28

degresradian

=


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Le rseau #5 procde au calcul du sinus et du cosinus.


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C) Les quatre prochains rseaux vrifient si le sinus et le cosinus sont positifs ou ngatifs


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D) Et maintenant la gestion des sorties.


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E) Les deux derniers rseaux servent sassurer que le compteur reste

dans la plage [0 , 360].


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Guy Gauthier ing. (juillet 2001)Ajout Yanick Noiseux (janvier 2005)

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Partie #11 : Comprhension de la mmoire

Donner les rponses pour les caractristiques de lautomate (page 11).

Donner les rponses pour les temporisations (page 38).

Donner les rponses pour les compteurs (page 41).

Faire un nouveau projet.

Faites la cration des mnmoniques suivantes :

Dans le OB1, y crer les barreaux suivants :

Quelle est la valeur de Mnemo_2 quand on fait varier I124.0 et pourquoi?

Mnmonique Plage dadresse Type de donnes1 Mnemo_1 M 3.0 BOOL2 Mnemo_2 MB 3 BYTE3 Mnemo_3 MW 2 INTEGER

4 Mnemo_4 MD 0 REAL

I124.0

0 "Mnemo_2"

I124.0 "Mnemo_1"


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Dans le OB1, rajoutez les barreaux suivants :

Quelle est la valeur de Mnemo_1 @ 4 quand on fait varier I124.1 et expliquez chaquevaleur?

Si on dplace le barreau 2 de lexercice prcdent aprs ceux-ci, quelle est la valeur deMnemo_2 quand I124.0 est faux et I124.1 est vrai et pourquoi?

I124.1

0 "Mnemo_2"

I124.1

"Mnemo_2"15


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Crez un Fonction Block FC1 et ajoutez lui le barreau suivant :

Crez ensuite un autre Fonction Block FC2 et ajoutez lui le barreau suivant :

Appelez ensuite les blocs de fonction dans votre OB1, faites varier les entres.

I124.2 I124.3 Sortie Rsultat et pourquoi?0 00 11 01 1

I124.2 Q124.0

I124.3 Q124.0


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Partie #12 : Un premier GRAFCET

Le GRAFCET est un diagramme qui reprsente ltat logique dun procd et qui lecontrle. Nous ferons ici le GRAFCET dun automatisme trs simple.

MTConvoyeur

V

pb

m

Ce petit automatisme de remplissage de bouteilles est constitu dun convoyeurcommand par un moteur MT , dune valve de remplissage V et de deux capteurs,un capteur de prsence de bouteille prte tre remplie pb eu un bouton poussoir m .

Pour dmarrer lautomatisme, il suffit dappuyer sur le bouton poussoir m . Le tapisroulant dmarre et une premire bouteille se prsente au poste de remplissage. Lacapteur pb dtecte la bouteille, puis la valve V souvre pendant 12 secondes pourremplir la bouteille. La bouteille est vacue et une nouvelle bouteille est prsente pourremplissage. Il faut remplir 6 bouteilles suite lappui sur le bouton m .

Le GRAFCET de niveau 2 sera le suivant :

1

2

1

MT

m./pb

3 V

pb

0 C1

4 MT

T/3/12s

T=12s C1=C1+1

/pb.(C1=6) /pb.(C1


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Le GRAFCET est compos dtapes que nous reprsenterons en utilisant des mmoiresinternes (ou mmentos) identifisM(octet).(bit).

Ainsi pour notre GRAFCET, nous pouvons choisir de faire la correspondance suivante :

tape 1 : M0.0 tape 2 : M0.1 tape 3 : M0.2 tape 4 : M0.3.

Le GRAFCET est aussi compos de transitions que nous reprsenterons aussi avec desmmoires internes.

Ainsi pour notre GRAFCET, nous pouvons choisir de faire la correspondance suivante : Transition tape 1 tape 2 (Y001) : M1.0 Transition tape 2 tape 3 (Y002) : M1.1 Transition tape 3 tape 4 (Y003) : M1.2 Transition tape 4 tape 1 (Y004a) : M1.3 Transition tape 4 tape 2 (Y004b) : M1.4.

Lautomate reoit deux signaux dentre : Bouton poussoir m branch lentre I124.0 Capteur de prsence de bouteille pb branch lentre I124.1.

Lautomate envoie deux signaux de sortie : Contacteur commandant le moteur MT branch la sortie Q124.0 Valve de remplissage V branche la sortie Q124.1.


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En premier lieu, (1) crer un nouveau projet nomm GAUG Premier GRAFCET (Remplacer GAUG par les quatre lettres de votre code permanent). Lors de la cration dece projet avec lassistant demander dinclure les blocs OB1 et OB100.

Ensuite, (2) crer une table de mnmoniques comme celle montre ici :

(3) Programmons dans le bloc de fonction FC1 les 5 transitions.

Lquation logique de la premire transition est :

Y X m pb001 001=

Cette quation contient ltat de ltape validant cette transition (ici cest ltape 1identifie X001) et la rceptivit de cette transition.

Les autres transitions auront comme quations logiques :

Y X pb

Y X T

Y a X pb C Y b X pb C

002 002

003 002 1

004 004 1

004 004 1

=

=

=

=

Le bit C1 identifie ltat dun compteur dcrmental qui donne un niveau logique 0lorsque le compteur est 0. Le temporisateur T1 identifie ltat dun temporisateur de 12secondes avec dlai sur la monte.


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Le diagramme chelle de ce bloc FC1 sera donc :

(4) Programmons maintenant les quatre quations reprsentant ltat des quatre tapes dece GRAFCET dans le bloc de fonction FC2.


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Lquation logique de la premire tape est :

X Y b X Y Init001 004 001 001= + +

Cette quation vrifie ltat de la transition prcdant cette tape et celui de la transition

qui suit. Le signal Init initialise ltape initiale et sera obtenu avec le bit interneM10.0.

Les autres tapes auront comme quations logiques :

X Y Y b X Y

X Y X Y

X Y X Y a Y b

002 001 004 002 002

003 002 003 002

004 003 004 004 004

= + +

= +

= +

Le diagramme chelle du FC2 sera donc :


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(5) Reste maintenant programmer dans le bloc FC3 les actions de notre GRAFCET.

Les quations logiques des actions seront :

MT X X

V X

= +

=

002 004

003

La temporisation et le compteur seront aussi dans ce bloc qui sera donc :

(6) Pour que le tout fonctionne, il faut diter le bloc OB1 pour quil appelle les 3 blocs defonction. Le bloc OB1 doit remettre le bit dinitialisation Init 0


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Ainsi, OB1 sera :

Le contact de remise 0 du rseau 4 qui est identifi (R) est obtenu via le rpertoire lments de programmes de la fentre lments de programmes .

Le signal dinitialisation doit tre mis 1 lors de la mise en marche de lautomate(lorsque lautomate passe du mode STOP au mode RUN). Cela est obtenu enprogrammant le bloc OB100 qui sexcute lors du changement de mode.


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(7) Donc lorsque lon utilise un GRAFCET, on programme le bloc OB100 comme suit :

(8) Mettre les entres 0 et transfrer tous les blocs dans lautomate, puis (9) mettre cedernier en mode RUN.

(10) Tester le programme en appuyant sur les boutons des entres m et pb pour

simuler ce procd et examiner les voyants des sorties MT et V . Visualiser lesblocs de fonctions FC1, FC2 et FC3.

Bravo, vous venez de programmer votre premier GRAFCET.

Vous tes maintenant prt utiliser ce logiciel pour raliser lensemble de

vos laboratoires.

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Comment Programmer Avec Step7