SIMATIC Technologypour tches technologiques comptage/mesure, cames lectroniques,rgulation, motion controlBrochure Avril 2011SIMATIC TechnologyAnswers for industry. Siemens AG 20112 SIMATIC TechnologyLa base idale pour toutes les tches technologiques avec une granularit sur mesureNous avons concoct une solution systme trs fouille qui contribue simplifier la manipulation de votre machine ou installation, une ingnierie homogne et conviviale et courter sensiblement la mise en service - avec un systme parfaitement cohrent. L'utilisation du savoir-faire existant vous permet de rduire considrablement vos cots d'ing-nierie. Comptage ou mesure, cames lectroniques, rgulation ou Motion Control, SIMATIC Technology vous permet de matri-ser toutes les tches technologiques dans les combinaisons et les degrs de complexit les plus varis. Des fonctions in-tgres dans la CPU aux modules d'application et systmes de rgulation personnalisables, en passant par les modules de fonction ET 200S dcentraliss ou les contrleurs tech-nologiques vous avez libre choix pour la ralisation de votre systme.SIMATIC TechnologyPour toutes les tches technologiquesBlocs fonctionnels char-geables pour solutions sur base logicielle partir de la page 21Modules fonctionnels ET 200S intelligents pour des solutions dcentralises partir de la page 25Modules de fonctionparamtrables pour S7-300/400 partir de la page 28Continuit et efficacit avec Totally Integrated AutomationGrce au concept Totally Integrated Automation, vous b-nficiez d'une continuit sans gale et de produits de grande classe - pour tous les types d'applications et pour tous les secteurs d'activit. Pour l'automatisation de la fabri-cation ou du processus ou pour des solutions au service de tches d'infrastructure : avec Totally Integrated Automation et son noyau SIMATIC, nous apportons une contribution im-portante l'accroissement de votre productivit.Siemens Un partenaire sur lequel vous pouvez compterDe plus, profitez des avantages d'un partenaire fiable, aguerri aux automatismes industriels, et tirez ainsi parti de notre longue exprience et de notre force d'innovation continue. Nous sommes votre service : 24 heures sur 24, dans le monde entier avec une offre complte de presta-tions de service. Fonctions intgres pour CPU S7 partir de la page 1802_03__FR_Einstieg_Inhalt___Technology___02_2011.indd 2 01.06.2011 11:43:02 Siemens AG 2011SIMATIC Technology 3Points forts Rsolution de tches technologiques grce la conti-nuit du concept TIA Granularit maximale lors du choix d'une solution sur base logicielle ou matrielle Paramtrage et programmation dans l'environnement STEP 7 habituel Solutions avec PROFIBUS isochrone pour un maximum de prcision dans le cadre d'oprations de traitement rapides.SommaireTotally Integrated Automation. . . . . . . . .. . . . . . . . . . . .4Proprits du systme . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .6SIMATIC Technology. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12Fonctions intgres18Comptage, positionnement et rgulation avec les CPU S7 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 18PID Control. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20Blocs fonctionnels chargeables. . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21Standard PID Control . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21PID Self-Tuner. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22Modular PID Control. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23Easy Motion Control. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24Modules ET 200S dcentraliss. . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25Modules ET 200S dcentraliss . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25Modules de fonction paramtrables. . . . . . . . . . . . . . . 28Modules de fonction paramtrables . . . . . . . . . . . . . . . . . 28Modules de comptage / Cames lectroniques . . . . . . . . . . 29Modules de rgulation. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 30Modules de positionnement . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 32Modules de positionnement pour moteurs pas pas et servomoteurs . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 33Commande de contournage et positionnement FM 357-2 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 34Contrleurs technologiques . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 35Contrleurs technologiques. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 36Caractristiques techniques. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 38Exemples d'applications. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 39Modules technologiques et systmes de rgulation personnalisables. . . . . . . . . . . . . . . . . . . 40Modules technologiques et systmes de rgulationpersonnalisables . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 40Blocs fonctionnels pour la commande de mouvement . . . 42Module technologique FM 458-1 DP . . . . . . . . . . . . . . . . . 43Module technologique T400 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 46Systme de rgulation SIMATIC TDC . . . . . . . . . . . . . . . . . 50Tableaux comparatifs. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 53Bote cames. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 53Comptage/mesure . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 54Rgulation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 56Positionnement / Motion Control. . . . . . . . . . . . . . . . . . . 58Glossaire . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 62Rfrences . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 64Contrleurs technolo-giques pourPLC, Motion Control et Safety Integrated partir de la page 35Librement configurableModules technologiques et systme de rgulation partir de la page 4002_03__FR_Einstieg_Inhalt___Technology___02_2011.indd 3 01.06.2011 11:43:14 Siemens AG 20114 Proprits systmeTotally Integrated AutomationMisez sur de nouveaux critres de productivit au service d'atouts concurrentiels durablesTotally Integrated Automation04_05__FR_TIA___Technology___02_2011.indd 4 01.06.2011 11:46:07 Siemens AG 2011Proprits systme 5En rponse la pression internationale croissante de la concurrence, il est aujourd'hui plus que jamais impor-tant d'exploiter fond tous les potentiels d'optimisation sur l'ensemble du cycle de vue d'une machine ou d'une installation. Des processus optimiss permettent de rduire le cot total de possession (TCO), de rduire le temps entre la conception et la commercialisation et d'amliorer la qualit. Cet quilibre parfait entre qualit, temps et cots et plus que jamais le facteur dcisif de la russite industrielle.Totally Integrated Automation apporte une rponse op-timale toutes lesexigences et offre un concept ou-vert vis vis des normes internationales et de systmes tiers. Avec ses six principales caractristiques systme et robustesse), Totally Integrated Automation accom-pagne l'ensemble du cycle de vie d'une machine ou d'une installation. L'architecture systme complte offre des solutions compltes pour chaque segment d'automatisation sur la base d'une gamme de produits complte.SIMATIC : une automatisation plus efficace et mthodiqueSIMATIC, lun des composants cl de Totally Integrated Automation, regroupe une multitude de produits stan-dardiss, flexibles et granulaires par exemple SIMATIC Technology pour des tches technologiques que nous vous prsentons dans cette brochure. SIMATIC est considr aujourd'hui comme le numro un mondial de l'automatisation. Un rsultat qui tient au fait que SIMATIC intgre les six proprits majeures du concept Totally Integrated Automation, savoir :IngnierieCommunicationDiagnosticSafetySecurityRobustesseDe plus, SIMATIC se distingue par deux caractristiques systme supplmentaires :TechnologieDisponibilitVous trouverez de plus amples informations sur les ca-ractristiques du systme et les avantages en dcoulant au chapitre Proprits systme.Totally Integrated Automation04_05__FR_TIA___Technology___02_2011.indd 5 01.06.2011 11:48:38 Siemens AG 20116 Proprits systmeProprits systme Vue densembleRduction au minimum des temps d'immobilisation grce des concepts de diagnostic efficacesTous les produits SIMATIC intgrent des fonctions de diagnostic qui permettent de dtecter les drangements et d'y remdier efficacement - pour une disponibilit accrue du systme. Et mme pour des installations de grande ampleur, vous disposez avec la Maintenance Station d'une vue harmonise des informations relatives l'entretien de tous les composants d'automatisation.Protection des personnes et des machines dans le cadre d'un systme global cohrentSIMATIC Safety Integrated offre des produits certifis par le TV (contrle technique alle-mand) et qui simplifient le respect des normes applicables : CEI 62061 jusqu' SIL 3, EN ISO 13849-1 jusqu' PL e ainsi que EN 954-1. Grce l'intgration des techniques de scu-rit dans la technique standard, il suffit d'un seul automate, d'une seule priphrie et d'un seul systme de bus. Ainsi, les avantages du systme et les fonctionnalits tendues de SIMATIC sont galement disponibles pour les applications de scurit.IngnierieCommunicationDiagnosticSafety Une transparence maximale des donnes tous les niveaux d'automatisation sur la base de standards prouvsAvec SIMATIC, vous disposez de toutes les conditions ncessaires pour une cohrence sans restrictions de la communication et donc pour une visibilit maximale tous les niveaux, duniveau de terrain et de conduite jusqu'au niveau de gestion de l'entreprise en passant par le niveau de gestion de l'exploitation. SIMATIC mise sur des standards internationaux non pro-pritaires qui peuvent tre combins de manire flexible : PROFINET, le principal standard Industrial Ethernet, et PROFIBUS, le numro un mondial des bus de terrain.Rendement d'ingnierie maximal dans toutes les phases du cycle de vie de la machine et de l'installationAvec SIMATIC, vous misez sur un environnement d'ingnierie cohrent. Un logiciel efficace vous ac-compagne durant l'ensemble du cycle de vie de votre machine ou de votre installation depuis les tudes prliminaires et la conception jusqu' la mise en service, l'exploitation et la modernisation, en passant par la configuration et la programmation. Grce sa souplesse d'intgration et des inter-faces harmonises, le logiciel SIMATIC assure une cohrence leve des donnes - sur l'ensemble du processus d'ingnierie.Avec le TIA Portal (Totally Integrated Automation Portal), Siemens redfinit lingnierie. Le nouvel en-vironnement de dveloppement TIA Portal runit les outils logiciels dautomatisation SIMATIC STEP 7, SIMATIC WinCC et SINAMICS StartDrive en un environnement commun.06_13__FR_Systemeigenschaften___02_2011.indd 6 01.06.2011 11:59:45 Siemens AG 2011Proprits systme 7Scurit des donnes dans l'univers des rseaux grce des systmes de scurit harmoniss et chelonnablesAvec lutilisation croissante des liaisons Ethernet jusquau niveau de terrain, les questions de scurit jouent un rle de plus en plus important dans le sec teur industriel. De nombreuses mesures doivent tre prises afin dassurer la protection tendue dune installation. Ces me-sures vont de lorganisation de lentre prise et de ses directives jusqu la scurisation des cel-lules dautomatisation par la segmentation du rseau, en passant par les mesures de protec-tion des systmes de bureautique et dautomatisation. Siemens pratique le concept de protec-tion cellulaire et offre, avec les constituants de la gamme SCALANCE et les modules Security, les consituants ncessaires la cration de cellules scurises.Vocation industrielle maximale - grce une robustesse leveChaque produit standard de la gamme SIMATIC se distingue par une qualit et une robustesse maximales et convient parfaitement l'usage en environnement industriel. Des tests systme sp-cifiques garantissent la qualit prvue et exige. Les composants SIMATIC satisfont toutes les nor-mes internationales applicables et sont certifis en consquence. Les directives de qualit SIMATIC portent aussi bien sur l'insensibilit la temprature et aux chocs que sur la rsistances aux vibra-tions ou la compatibilit lectromagntique. Des variantes particulires telles que SIPLUS extreme ou des versions spciales de SIMATIC ET 200 sont disponibles pour les conditions d'utilisation rudes extrmes,avec p. ex. un degr de protec-tion plus lev, des plages de temprature tendues ou une sollicitation chimique particulire.Disponibilit maximale avec des concepts de redondance cohrentsPour une disponibilit leve de l'installation, Siemens propose un concept de redondance complet pour l'ensemble de l'installation : du niveau de terrain au niveau de gestion de l'en-treprise en passant par le niveau de commande. Ainsi, des automates tests sur le terrain per-mettant une commutation sans -coups avec synchronisation automatique sur vnement confrent une scurit absolue vos applications haute disponibilit.SecurityRobustesseTechnologieDisponibilitwww.siemens.com/simatic-system-featuresPossibilits accrues, complexit rduite grce aux fonctionnalits technologiques intgres Pour le comptage, la mesure, l'utilisation de botes cames, la rgulation ou les applications de Motion Control : toutes ces tches technologiques peuvent tre intgrs de manire coh-rente avec diverses combinaisons et niveaux de complexit dans l'univers SIMATIC de manire simple, conviviale et cohrente. Le paramtrage et la programmation s'effectuent dans l'environnement STEP 7 familier.06_13__FR_Systemeigenschaften___02_2011.indd 7 01.06.2011 12:00:17 Siemens AG 20118 Proprits systmeAvec SIMATIC, vous misez sur un environnement d'ing-nierie cohrent. Un logiciel efficace vous accompagne du-rant l'ensemble du cycle de vie de votre machine ou de votre installation - depuis les tudes prliminaires et la conception jusqu' la mise en service, l'exploitation et la modernisation, en passant par la configuration et la pro-grammation.Grce sa souplesse d'intgration et des interfaces har-monises, le logiciel SIMATIC assure une cohrence leve des donnes - sur l'ensemble du processus d'ingnierie.Cohrence des donnes dans l'ensemble du projetSaisie et configuration des variables dans un seul diteurSynchronisation l'chelle du projetModularit par philosophie de blocsIl est possible de crer des parties de programme et des interfaces utilisateur de manire modulaire en tant que blocs rutilisablesIl est possible de charger des blocs de programme dans le systme d'automatisation en cours de fonctionne-mentDes extensions et modifications de la configuration ma-trielle sont en outre possibles en cours de fonctionne-mentConfiguration commune pour l'ensemble du matriel d'automatisation Configuration matrielle communeConfiguration rseau communeInterfaces de donnes ouvertesPossibilit d'intgration de composants tiers sur la base de fichiers GSD/EDDDes interfaces d'importation/exportation permettent d'changer des donnes avec des logiciels tiers (MS Excel)Archivage des donnesToutes les donnes, les donnes de configuration mat rielle, les programmes, les interfaces utilisateur sont enregistres et archives dans un projetProprits multilingues / caractre internationalL'interface de nombreux packs logiciels est disponible dans six languesLes interfaces des terminaux IHM (pupitres) peuvent tre cres dans des langues au choix au mme titre que les commentaires de programme au sein de SIMATIC STEP 7Langages de programmation standardLangages de programmation conformes CEI 61131-3 ou PLCopen Blocs de Motion Control certifis PLCopenAvec le TIA Portal (Totally Integrated Automation Portal), Sie-mens redfinit lingnierie. Le nouvel environnement de dve-loppement TIA Portal runit les outils logiciels dautomatisation SIMATIC STEP 7, SIMATIC WinCC et SINAMICS StartDrive en un environnement commun.Avec con interface utilisateur intuitive, sa navigation efficiente et sa technologie prouve, le TIA Portal se distingue en de nom-breux points. Il constitue un jalon pour le dveloppement logi-ciel du futur.IngnierieRendement d'ingnierie maximal dans toutes les phases du cycle de vie de la machine et de l'installationPROFIBUSNiveau gestionNiveau conduite-supervisionPriphrie dcentraliseAutomatesEntranementsNiveau terrainSIMATIC WinCCBase de donnesde projetIngnierie numrique SMATC Automation DesignerLogiciels dingnierie SMATC STEP 7 SMATC WinCC / WinCC flexibleTIA Portal SMATC STEP 7 SMATC WinCC SNAMCS StartDrivePROFINETIndustrial EthernetHMIStation dingnierieCohrence de conception et dingnierie pour tous les constituants dautomatisme06_13__FR_Systemeigenschaften___02_2011.indd 8 01.06.2011 12:00:59 Siemens AG 2011Proprits systme 9Avec SIMATIC, vous disposez de toutes les conditions ncessaires pour une cohrence sans restrictions de la communication et donc pour une transparence maxi-male tous les niveaux, du niveau de terrain et de conduite jusqu'au niveau de gestion de l'entreprise en passant par le niveau de gestion de la production. SIMATIC mise sur des standards internationaux non propritaires qui peuvent tre combins de manire flexible : PROFIBUS, le numro un mondial des bus de terrain, et PROFINET, le principal standard Industrial Ethernet.Avec SIMATIC, les informations importantes sont ainsi disponibles tout moment sur toute l'installation. Cela simplifie normment la mise en service, le diagnostic et la maintenance - mme sans fil ou via Internet. De plus, il est possible d'accder depuis n'importe quel en-droit aux composants afin d'intervenir en cas de besoin dans le processus.Accs aux donnes sur toute l'installation ou l'entrepriseCommunication cohrente tous les niveaux d'automatisation- Niveau de gestion de l'entreprise- Niveau de gestion de l'exploitation- Niveau de commande- Niveau de terrainFlexibilit et chelonnabilitSouplesse de combinaison des standards de communica-tion - sans altrer les performances d'un systme (safety, diagnostic, etc.)Ralisation d'applications temps critiques jusqu' l'isochro-nismeSystmes de bus combinablesPossibilit d'intgration et/ou de conservation de structu-res de communication existantes (PROFINET, PROFIBUS, AS-Interface etc.) grce des processeurs de communica-tion CP/LinkCommunication sans filCompatibilit de la communication sans fil sur la base d'In-dustrial Wireless LAN mme la fonctionnalit Safety est ralise via la communication IWLAN Fonction de routagePossibilit d'accs tous les composants dans l'ensemble du systme -pour simplifier la mise en service, le dia-gnostic et la tlmaintenanceIntgration dans des applications OfficeOPC et OPC XML pour la liaison d'applications bureau-tiquesFonctionnalit de serveur web pour l'accs aux informations sur les appareils (p. ex. tampon de diagnostic) depuis tout PC ayant accs InternetCommunicationUne transparence maximale des donnes tous les niveaux d'automatisation sur la base de standards prouvsPriphriedcentraliseAutomateSIMATICWinCC InternetNiveau de gestion de l'exploitation/niveau de gestion de la productionNiveau commandeNiveau terrainNiveau de gestion de l'exploitationCommutateurPROFINETIHMPROFIBUSASInterfaceEthernetIndustrial EthernetPriphriedcentraliseIWLANIWLANEntranementsAutomateEntranements06_13__FR_Systemeigenschaften___02_2011.indd 9 01.06.2011 12:01:11 Siemens AG 201110 Proprits systmeTous les produits SIMATIC intgrent des fonctions de diagnostic qui permettent de dtecter un drangement et d'y remdier efficacement - pour une disponibilit accrue du systme. Et mme pour des installations de grande ampleur, vous disposez avec la Maintenance Station d'une vue harmonise des informations rela-tives l'entretien de tous les composants d'automatisa-tion. Il est ainsi possible d'accrotre l'efficacit d'une ligne (overall equipment efficiency), de minimiser les temps d'immobilisation et de rduire les cots.Diagnostic intgrTotally Integrated Automation propose des produits et des modules avec fonction de diagnostic intgreDiagnostic systme l'chelle de l'installation pour la dtection et la signalisation automatique de dran-gementsIl est possible de configurer aisment et de gnrer automatiquement des messages supplmentaires pour la surveillance de l'application/du processus(diagnostic process)Diagnostic avec affichage d'informations pertinentesInformations en clair sur les dfautsIdentification univoque des modules (numro)Informations sur l'adresse/l'emplacementHorodatageDiagnostic activable sans travail de programmation La fonction de diagnostic des modules peut tre active de manire conviviale dans SIMATIC STEP 7 Les textes de messages sont disponibles en cinq langues Fentres/vues de messages prdfinies pour la visuali-sation sur des terminaux IHM Diagnostic cohrent depuis le niveau de terrain jusqu'au niveau de gestion de l'entreprise Les tats systme (tats des modules et du rseau, signalisation de dfauts systme) sont disponibles avec une reprsentation harmonise l'chelle de l'installa-tion.Les vues de diagnostic avec diffrents degrs de dtail (hirarchie) sont automatiquement gnres partir des donnes de configuration (HW-Config)DiagnosticRduction au minimum des temps d'immobilisation grce des concepts de diagnostic efficacesNiveau de gestion de l'exploitationDiagnostic l'chelle de l'installationActiverle diagnosticNiveau commandeEntranements PriphriedcentraliseReprise de la confguration de STEP 7IngnierieNiveau terrainSIMATIC WinCC Maintenance StationIHMSIMATICSTEP 7 PROFINETPROFIBUSIndustrial EthernetAutomateAfchage ligne de l'information Dtection dudrangement06_13__FR_Systemeigenschaften___02_2011.indd 10 01.06.2011 12:01:40 Siemens AG 2011Proprits systme 11En tant que constructeur ou exploitant de machines et d'quipements, le lgislateur vous impose de veiller la scurit des personnes et la protection de l'environne-ment. Afin de satisfaire ces exigences, Siemens vous pro-pose avec Safety Integrated des produits certifis par le TV qui simplifient le respect des normes applicables : CEI 62061 jusqu' SIL 3, EN ISO 13849-1 jusqu' PL e ainsi que EN 954-1 jusqu' Cat. 4. Dans l'esprit du concept Totally Integrated Automation, Safety Integra-ted intgre des fonctions techniques de scurit dans l'automatisation standard. Siemens est ainsi en mesure de proposer un programme de scurit complet et co-hrent de la saisie la raction en passant par l'ana-lyse.SIMATIC Safety Integrated - le programme de commande de scurit - est l'pine dorsale du concept. Grce l'int-gration des techniques de scurit dans la technique standard, il suffit d'un seul automate, d'une seule pri-phrie et d'un seul systme de bus. Les avantages du systme et les fonctionnalits tendues de SIMATIC sont donc galement disponibles pour des applications de scurit.Le rsultat : un travail d'ingnierie nettement moindre et une rduction considrable des composants matriels.Un automate pour les applications standard et de scuritAuto-tests tendus et autodiagnostic des automates SIMATIC de scuritTraitement simultan du programme standard et de scurit sur un mme automateConfiguration mixte de la priphrie Agencement gain de place grce la combinaison de modules de scurit et de modules standard dans une stationIngnierie cohrenteProgrammation globale (standard et de scurit) dans l'environnement STEP 7 prouvProgrammation au choix avec des blocs prfabriqus, certifis par le TV,ou avec des blocs de cration propre Communication de scuritCommunication de scurit par le biais des standards de communication mondialement prouvs PROFINET ou PROFIBUS avec le profil PROFIsafeApproches de solutions innovantes, p. ex. la commu-nication de scurit sans fil via IWLAN (Industrial Wireless LAN) et PROFINET p.ex. avec le pupitre SIMATIC Mobile Panel 277F IWLAN avec fonction de scurit intgreFonction diagnostic Diagnostic systme identique pour les modules de scurit et les composants standard : fonctionnalit, reprsentation, paramtrage harmoniss et activa-tion simple de la fonction de diagnostic sans pro-grammationSafety (Sret de fonctionnement)Protection des personnes et des machines dans le cadre d'un systme global cohrentNouveau : automatisation standard et de scurit intgre dans un mme systmeHier : automatisation standard et de scurit distinctes dans deux systmesArrt d'urgenceAutomate SIMATIC de scuritArrt d'urgenceArrt d'urgenceE/S standard et de scuritBus de scuritAutomate de scuritAutomatestandardArrt d'urgenceArrt d'urgenceArrt d'urgenceStandardPriphriePROFIBUS06_13__FR_Systemeigenschaften___02_2011.indd 11 01.06.2011 12:02:03 Siemens AG 201112 SIMATIC TechnologySIMATIC TechnologyPour toutes les tches technologiquesComptage et mesure (page 54) Comptage dimpulsions jusqu 650 kHz Comptage monocoup, priodique ou sans fin Actions rapides dclenches par compteur Mesure de parcours, de vitesses de rotation, de fr-quences ou de priodes Saisie de dplacement par codeur incrmental ou SSI Dosage Fonction de verrouRgulation (page 56) Rgulation de temprature, pression et dbit Rgulateur pas pas, impulsionnel et action continue Rgulation de maintien, de correspondance, en casca-de, de rapport et de mlange Structures de rgulation prconfigures ou individu-ellement programmables Auto-optimisation Sortie : rgulateur pas--pas/modulation de largeur dimpulsionsPositionnement / Motion Control (page 58) Marche par -coups Positionnement en boucle ouverte deux vitesses Asservissement de position Interpolation de plusiseurs axes Synchronisme par rducteur lectronique et profil de came Moteurs asynchrones, pas pas, servomoteurs Surveillance de la plage de dplacement Fonction de verrouCames lectroniques (page 53) Actions dclenches sur position ou en fonction du temps En fonction du sens Anticipation darrt dynamique Hystrsis Temps de raction partir de 1 sComptage et mesure RgulationPositionnement Cames lectroniques06_13__FR_Systemeigenschaften___02_2011.indd 12 01.06.2011 12:02:24 Siemens AG 2011SIMATIC Technology 13Matrise des processus rapides grce lisochronismeLes solutions dcentralises supportant lisochronismesont garantes dune trs grande prcision et dune s-quence doprations rapide et fiable. Ces avantages sont essentiels en particulier dans les rgulations dentranements.Pour commander les machines cadence leve dans lesprocessus de production et de traitement particulirement rapides, les cycles de traitement sont synchroniss. Cela signifie que les cycles de certaines oprations sont coor-donns et intgrs dans une trame temporelle fixe : le cycle systme. Il en dcoule une continuit des oprations qui seffectuent ainsi de manire rapide et fiable.Cela permet au processus de ragir avec un temps de r-action dfini et reproductible. Lacquisition et lmission des signaux de priphrie doivent donc se faire dans une grille de priodicit quidistante, en synchronisme avec le pro-gramme utilisateur.La dure entre lacquisition dun signal par la priphrie d-centralise et la raction correspondante de lactionneur doit tre la plus courte possible et parfaitement reproductible.Pour rpondre cette exigence, un couplage direct est tabli entre le cycle DP quidistant, les modules priph-riques et le programme utilisateur.Ce couplage synchrone dune solution dautomatisationSIMATIC au PROFIBUS quidistant est appel isochrone etprsente les avantages suivants : Les oprations rapides pour lesquels la reproductibilit (dterminisme) joue un rle essentiel sont aussi automa-tisable avec une priphrie dcentralise Lisochronisme ouvre la voie de multiples utilisations qui ne se limitent pas aux applications dentranement et convient bien aux applications mettant en oeuvre des capteurs et actionneurs rpartis de manire dcentralise sur la machineExigence dune cadence ultra-prcise : mtiers tisserLa cadence systme sapplique lensemble de la structure dun automatisme.System clockG_ST70_XX_00716ET 200PROFIBUSCPU06_13__FR_Systemeigenschaften___02_2011.indd 13 01.06.2011 12:02:25 Siemens AG 2011SIMATIC Technology 14Gamme de produits Familles de produits et applications pour SIMATIC TechnologySIMATIC Technology est synonyme de flexibilit et dadaptabi-lit du matriel et du logiciel.Fonctions intgres ( partir de la page 18)Les fonctions technologiques intgres sont idales pour les applications sur des machinescompactes avec un nombre rduit daxes et de voies de comptage et de rgulation.Les fonctions technologiques font partie intgrante du systme dexploitation de la CPU et de STEP 7 et utilisent les entres/sorties intgres directement dans la CPU ou la priphrie standard.Le paramtrage des fonctions intgres, par ex. les algorithmes de rgulation ou de positionnement, seffectue de manire simple et confortable au moyen de masques intgrs dans STEP 7. Votre avantage : Solutions conomiques en cas dexigences rduites ou moyennes. Utilisation simplifie : Aucun matriel ni logiciel excutif supplmentaire Pas dencombrement supplmentaire du fait de la fonctionnalit intgre Paramtrage intgr dans STEP 7Blocs fonctionnels chargeables ( partir de la page 21) Les solutions bases sur logiciel sont destines la rsolution optimale des tches lmentaires de position-nement et de rgulation et offrent une alternative conomique et souple aux solutions technologiques bases sur du matriel. Les blocs de fonction sont utilisables de faon universelle sur les plates-formes matrielles SIMATIC S7-300, S7-400, ET 200S et WinAC. Une licence Runtime est ncessaire par CPU. Lingnierie seffectue avec STEP 7.Le paramtrage des blocs fonctionnels seffectue laide de masques simples et conviviaux, que lon acquiert avec les modules fonctionnels ou sous forme de pack spar.Pour la connexion de capteurs et dactionneurs, on utilise les Modules standard de SIMATIC, par ex. modules de signaux etmodules de comptage en configuration centralise ou dcentralise ou le PROFIBUS avec raccordement direct de capteurs et dactionneurs.Votre avantage : Solutions conomiques en entre de gamme Solution flexible par appel des blocs appropris dans le programme utilisateur Performance/dynamique modulable par le choix de la plateforme :SIMATIC S7-300, S7-400, ET 200S, WinACModules de fonction ET 200S dcentraliss ( partir de la page 25)Les modules de fonction ET 200S sont des modules intelligents du systme de priphrie dcentralise ET 200S, dont le domaine de prdilection sont les applications distribues. Ils ralisent des tches technolo-giques avec une large autonomie, c.--d. indpendamment de la CPU.Ces modules intgrent tous les avantages du systme ET 200S tels que le concept de cblage intelligent, lembrochage/dbrochage des modules en service ainsi que la modularit granulaire.Le paramtrage des modules seffectue avec STEP 7.Votre avantage : Performances optimales dans le cas de tches technologiques dcentralises Rduction considrable des cots de cblage Encombrement rduit et configuration matrielle parfaitement adapte grce un design compacte et modulaire Siemens AG 2011SIMATIC Technology 15 Modules de fonction paramtrables ( partir de la page 28)Les modules de fonctions entrent en lice ds lors que lon doit faire face de fortes exigences de prcisionet de dynamique. Ce sont des modules intelligents du SIMATIC S7-300/400 qui excutent les tches techno-logiques de faon autonome et diminuent ainsi la charge de traitement de la CPU.Pour le paramtrage, ces modules disposent de leurs propres outils de configuration sur la base de STEP 7. Le paramtrage et la mise en service seffectuent par des masques conviviaux.Les modules fonctionnels du S7-300 peuvent aussi tre excuts de manire dcentralise dans le systme de priphrie ET 200M, de mme que lors de lautomatisation base sur PC avec WinAC.Votre avantage : Prcision et dynamique leves, temps de raction courts (comportement dterministe) Modules spcialiss et universels avec vaste rpertoire fonctionnel Dlestage de la CPU car la fonctionnalit est stocke dans le firmware de chaque moduleContrleurs technologiques ( partir de la page 35)Les contrleurs technologiques sont utiliss pour raliser les fonctions technologiques et reprsentent unesolution conomique pour les applications comptant jusqu 32 axes.Le contrleur de mouvement intgr offre une puissance de calcul supplmentaire permettant de rsoudre avec une performance leve de vastes tches de Motion Control. Le paramtrage seffectue avec S7-Technology, un progiciel optionnel de STEP 7. Une bibliothque de blocs comprenant des blocs fonctionnels selon PLC open est disponible pour la programmation.Les entranements sont connects via une interface PROFIBUS DP(DRIVE) supplmentaire intgre. La transparence est ainsi assure de linterface homme-machine aux paramtres de lentranement.Votre avantage : Haute performance pour les tches de contrle de mouvement (Motion Control) Paramtrage et programmation dans lenvironnement STEP 7 habituel Programmation efficace avec des modules fonctionnels complets et conformes au standard PLC openModules technologiques et systmes de rgulation personnalisables ( partir de la page 40)Les modules technologiques personnalisables tendent la flexibilit de la CPU en offrant une puissancede calcul supplmentaire et ainsi une performance ultime pour les fonctions de commande, calcul et rgulation dans SIMATIC. La configuration des fonctions technologiques seffectue selon le module par voie graphique avec les outils habituels de SIMATIC S7 (CONT/LOG, CFC/SFC ou langage volu C) et est adapte individuellement lappli-cation considre.Le systme de rgulation SIMATIC TDC rsout des tches complexes dentranement, de rgulation et de communication avec des capacits fonctionnelles maximales combines des temps de cycle minimum.Votre avantage : Vitesse de traitement et prcision maximales Flexibilit maximale pour une adaptation aux exigences individuelles Utilisable pour toutes les technologies. Siemens AG 2011SIMATIC Technology 16Aide la slectionVous trouverez les caractristiques spcifiques des composants Vous trouverez des tableaux comparatifs pour les technologies Fonction technologique Page Voies/ axesComptage/mesure Cames lectron.RgulationComptageMesureDosageCame-course/ came-tempsOptimis pour rgulations de tempraturePIDSortie signal de rglageMLIEtapeEn continu (analogique)Fonctions intgresCPU 1211C 18 3/2 k k k k k k kCPU 1212C 18 4/2 k k k k k k kCPU 1214C 18 6/2 k k k k k k kCPU 312C 19 2 k kCPU 313C 19 3 k k k k k k kCPU 314C 19 4/14)k k k k k k kSTEP 7 PID Control 20 indiffrent k k k kSTEP 7 PID Temp. Control 20 indiffrent k k k k kBlocs fonctionnels chargeablesStandard PID Control 21 indiffrent k k k kModular PID Control 23 indiffrent k k k kEasy Motion Control 24 indiffrentModules ET 200S dcentraliss1 SSI26 12 PULSE26 2 k k1 STEP27 11 POS U 27 11 COUNT 5/24V 27 1 k k kModules de fonction paramtrablesFM 350-1/450 29 1/2 k k k / FM 350-2 29 8 k k kFM 352/452 29 1/1 kFM 355C/455C 30 4/16 k kFM 355S/455S30 4/16 k k kFM 355-2C 31 4 k kFM 355-2S 31 4 k k kFM 351/451 32 2/3SM 338 32 3IM 174 32 4FM 353 33 1FM 354 33 1FM 453 33 3FM 357-2 34 4Contrleurs technologiquesCPU 315T/317T /317TF 1)35 8/32/32 kModules technologiques et systmes de rgulation personnalisablesFM 352-5 40 1 k k k kFM 458-1 DP, EXM 4xx 43 indiffrent k k k k k k k kT400 46 2 k k k k k k k kSIMATIC TDC 50 indiffrent pour toutes les tches dautomatisation du haut de gammepartir de la page 18, partir de la page 53. Siemens AG 2011SIMATIC Technology 17 Rgulation Motion Control Fonction de repliAuto-optimisation en ligne intgreMesure de d-placementPositionnement(axes uniques, multiples)Limitation des -coupsRducteur lectroniqueProfil de cameSynchronisation sur repreAxes hydrauliquesRgulation de pressionProgrammes de dplacementInterpolationLibrement configurableincrmentaleabsolueProcd deux vitessesAsservisse-ment de positionInterface im-pulsionnellek k kk k kk k kk3)k3)k kk3)k k 3)k 3)k k k kkkk k kkk 1) En liaison avec S7-Technology 2) y compris commande via OP avec CPU larrt 3) En liaison avec PID Self-Tuner 4) 4x comptage, 1x positionnement 5)) via IM 174 6) Sortie de signaux de rglagekk k 2)k 3)k 2)k 3)kk kk kkk k kkk 6)k 6)kkk kkkkk kkkkkk kkkkkkkkkk kk 5)kkkkkk k k kkk kkkkkkkkkkk kkkkkkkkkkk kkkkkkkkkkkkkkkk Siemens AG 2011Fonctionsintgres 18Fonctionsintgres Comptage, positionnement et rgulation avec les CPU S7Les CPU S7 offrent diverses fonctions intgres pour rsoudre des tches lmentaires de comptage, de posi-tionnement et de rgulation. S7-1200En fonction de la CPU, six compteurs ultra-rapides maximum sont intgrs (trois avec une frquence de 100 kHz et trois avec une frquence de 30 kHz). Des Signal Boards 200 kHz (variante 24 V ou 5 V) sont en outre disponibles en option. Ils permettent la surveillance prcise des codeurs incrmen-taux, le comptage de frquence ou lacquisition rapide des vnements de processus. Deux sorties ultra-rapides ont t intgres dans la commande SIMATIC S7-1200 et servent de sorties dimpulsions. Elles peuvent tre utilises pour la rgu-lation de vitesse et lasservissement de position des moteurs pas pas et des servocommandes. Elles sont configures simplement au moyen dun objet technologique axial et com-bines aux modules fonctionnels de mouvement PLCopen reconnus au niveau international et contenus dans le systme dingnierie de base SIMATIC STEP 7.Ingnierie intuitive et efficace dans le portail TIALingnierie du S7-1200 offre une vue de projet pour toutes les tches, un guidage ultramoderne de lutilisateur pour une configuration intuitive et graphique avec technologie intelli-gente Drag-and-Drop, une gestion harmonise des donnes et lintgration de SIMATIC WinCC Basic.Portail TIA - Ingnierie du S7-1200La vue de projet organise dans larborescence du projet (1) toutes les composantes matrielles utilisables et les lments de structure de programme et de donnes connexes. Cela per-met un accs direct aux appareils et dossiers correspondants ainsi qu des vues spciales qui vous aident lors des tches dautomatisation. Des fonctions technologiques telles que la rgulation ou le contrle de mouvement sont intgres dans lingnierie. Cela comprend la fois le paramtrage et des fonctions de mise en service.Le panneau de commande contenu dans le systme dingnie-rie de base SIMATIC STEP 7 simplifie la mise en service des moteurs pas pas et des servocommandes avec interface impulsion-direction. Il assure la commande aussi bien auto-matique que manuelle des diffrents axes de mouvement et des informations de diagnostic en ligne.Le programme utilisateur (3) est reprsent sous le para-mtrage des axes (2). Cet diteur de programmes permet une programmation efficace en CONT et LOG avec utilisation dinstructions et de bibliothques (4). Des lments de programme symboliques peuvent tre affects directement entre des diteurs de commande et des diteurs IHM au moyen de la fonctionnalit intelligente Drag-and-Drop. Des diteurs IHM ainsi que des diteurs de commande peuvent tre utiliss efficacement de manire conjointe dans lenvironnement dingnierie. Linterface structure permet de configurer facilement des appareils et des rseaux laide dditeurs graphiques. Siemens AG 2011Fonctionsintgres 19S7-300Selon le type de CPU compacte S7-300, diffrents compteurs rapides jusqu 60 kHz sont disponibles. Ils servent au comp-tage et la mesure de frquence laide de codeurs incrmen-taux.Les CPU compactes disposent en outre de sorties modula-tion de largeur dimpulsions, servant la commande directe de vannes, organes de rglage et dappareils de coupure. Les CPU 313C et 314C intgrent des blocs de rgulation suppl-mentaires, qui noccupent pas de place en mmoire utilisa-teur. Ils se prtent de faon idale une combinaison avec la priphrie embarque pour raliser des tches de rgulation simples.CPU compactes S7-300Des fonctions de positionnement lmentaires sont rali-sables facilement dans la CPU compacte 314C. Lalgorithme pour le positionnement relatif ou absolu dun axe par le proc-d deux vitesses est intgr dans le systme dexploitation de la CPU.Un codeur incrmental 24 V est raccordable pour la mesure de dplacement. La valeur de consigne peut tre sortie via 4 sor-ties TOR ou une sortie analogique 10 V.Au dbut du positionnement, le module dmarre lentrane-ment (par ex. variateur + moteur asynchrone standard) en d-finissant une sortie en vitesse rapide. Peu avant datteindre la position de destination (prcote de commutation), le module commute lentranement en vitesse lente. Lentranement est coup sur la position de destination ou peu avant, suivant le paramtrage. Siemens AG 2011Fonctionsintgres 20Rgulation PIDPID Control dans S7-1200Le S7-1200 dispose de deux diffrents algorithmes de rgula-tion PID : PID Compact pour la rgulation en continu et la rgulation impulsionnelle (MLI) PID 3-Step pour la rgulation pas pas de vannes et de distributeursLa conjonction des diteurs du systme dingnierie SIMATIC STEP 7 et des bloc de rgulation universellement utilisables permet de rsoudre facilement des tches de rgulation. Aprs le positionnement du bloc de rgulation dans le pro-gramme utilisateur, il suffit de connecter la consigne, la valeur de processus et la grandeur rglante. Ltape suivante estla mise en service avec unautorglage deux niveaux. Autrement dit, le systme calcule automatiquement des paramtres optimaux pour le gain, le temps dintgration et le temps de diffrenciation au cours dune premire optimisa-tion et dune optimisation ultrieure. Cette combinaison per-met de matriser aisment des systmes complexes. Le pan-neau de commande intgr dans SIMATIC STEP 7 permet non seulement dobserver le circuit de rgulation dans une repr-sentation graphique en temps rel, mais aussi lactivation de lautorglage et la commande manuelle du rgulateur (com-mutation manuel/automatique et activation/dsactivation du rgulateur sans -coup. PID Control avec S7-1200 permet une configuration simple et une mise en service sans problmes.PID 3-Step dans lditeurs de programmes pour S7-1200Panneau de commande pour loptimisation PID pour S7-1200PID Control pour S7-300/400 :Les blocs fonctionnels standard pour les diffrentes fonctions de rgulation sont contenus dans les bibliothques de STEP 7 et CFC et sont chargs dans les CPU. Sur les CPU compactes 313C et 314C, ces rgulateurs sont intgrs dans le systme dexploitation en tant que blocs fonctionnels systme (SFB) et noccupent pas de place dans la mmoire utilisateur. Les rgulateurs sont paramtrs dans STEP 7 laide dun ta-bleau clair.Le nombre de rgulateurs ralisables est fonction de lespace mmoire disponible et du temps dexcution total rsultant.PID Temperature ControlOutre les modules fonctionnels universels PID Control, STEP 7 contient deux modules de rgulation destins la rgulation lmentaire de temprature (par ex. pour le chauffage ou le refroidissement). Ils sont assortis dun logiciel de param-trage, dun exemple de projet et dun manuel lectronique. Le logiciel de paramtrage contient un assistant pour lauto-optimisation et un masque spcial pour la mise en service ; il peut tre lanc directement depuis SIMATIC Manager. Outre les fonctions dcrite pour PID Control, le bloc de r-gulation de temprature dispose dune auto-optimisation en ligne intgre, permettant une optimisation sans le recours une console PG ou un PC. Il comprend aussi un tage de conformation dimpulsions pour la ralisation de rgulateurs sortie impulsionnelle. Par rapport la solution avec PID Control, lutilisateur na plus interconnecter des modules de rgulation : la programmation se ramne un simple paramtrage. Un autre bloc de rgulation sert la ralisation de rgula-teurs pas--pas. Siemens AG 2011Blocs fonctionnels chargeables 21Blocs fonctionnels chargeablesStandard PID ControlStandard PID Control est une structure de rgulation configu-re qui sadapte facilement au processus de rgulation par connexion et dconnexion de fonctions. La structure de rgu-lation est ralise par un bloc fonctionnel quil faut charger dans la CPU. Sa configuration seffectue par voie graphique laide du logiciel de paramtrage correspondant. Standard PID Control est utilisable pour toutes les tches de rgulation pe-tites moyennes : pour la rgulation de temprature, de pres-sion, de dbit et de niveau. Standard PID Control convient par-faitement aux applications qui utilisaient jusqu prsent des rgulateurs compacts. Standard PID Control est fourni avec les exemples suivants prt lemploi : Rgulateur pas--pas avec simulation de systme rgl Rgulateur action continue avec simulation de systme rgl Rgulation de rapport multi-boucle Rgulation de mlange Rgulation en cascadeRgulateur impulsionnelLe rgulateur impulsionnel est regroup avec le rgulateur action continue dans un bloc qui contient aussi la conversion en signal de rapport cyclique (conformateur dimpulsions). Ceci se traduit par une simplification du paramtrage et de la mise en service du rgulateur impulsionnel.La priode dchantillonnage du rgulateur et la priode du conformateur dimpulsions sont rglables sparment. Cette dernire peut alors tre choisie plus longue que la priode dchantillonnage. Lavantage dune priode dchantillonnage courte rside dans la rapidit de raction du rgulateur aux perturba-tions et aux commandes oprateur. En revanche, lallongement de la priode du conformateur dimpulsions mnage lorgane de rglage en diminuant la frquence de manuvre. Les oscillations de la valeur relle sont supprimes par une diminution automatique de la p-riode active. Lautre effet positif est la moindre charge de la CPU en rai-son de la plus grande priodicit dappel du conformateur dimpulsions. Lexemple dun rgulateur impulsionnel sortie 3 che-lons (CHAUFFAGE ARRET REFROIDISSEMENT) facilite la mise en service de la rgulation de temprature.Rgulateur pas--pasUn algorithme de rglage permet dobtenir la mme prcision de rgulation avec une frquence de manuvre rduite de moiti par rapport aux rgulateurs pas--pas conventionnels.Il en rsulte un mnagement des organes de rglage et donc un allongement notable de leur dure de vie.Commutation manuelle/automatiqueLors de la commutation manuelle-automatique, les fonctions suivantes peuvent tre slectionnes par paramtrage : Commutation manuelle/automatique sans -coups Commutation manuelle-automatique avec -coups et chelon de grandeur rglante pour un rattrapage plus rapide de lcart de rgulation Fonction de poursuite (synchronisation de la valeur manuelle en mode automatique)Facilit de paramtrageLe paramtrage est support graphiquement par la vue de structure du rgulateur, la vue de boucle, lenregistreur de courbes et loptimisation du rgulateur. La structure de rgu-lation claire permet dactiver et de dsactiver aisment des fonctions au moyen dinterrupteurs logiciels. Des modifications de paramtre sont possibles mme lorsque la CPU est en RUN ou que lenregistreur de courbes ou la vue de boucle sont actifs. Fonctions de testDes fonctions de test tendues facilitent la mise en service et le diagnostic. Comme pour les modules de rgulationFM 355/455 et Modular PID Control, on dispose dune vue de boucle de rgulation avec bargraphe et dun enregistreur pour la consignation de lvolution des signaux dans le temps. La vi-sualisation simultane de la structure de rgulation, des para-mtres entrs et de leur effet sur le rsultat est ainsi autorise. Siemens AG 2011Blocs fonctionnels chargeables 22PID Self-TunerLes courbes enregistres avec lenregistreur de courbes peu-vent tre archives dans des fichiers puis soumises un traite-ment, par ex. avec un tableur.Clart de la structure du rgulateur de Standard PID ControlOptimisation du rgulateurLe logiciel de paramtrage contient une auto-optimisation permettant dajuster le rgulateur en un temps record, mme sans connatre exactement le systme rgl. A cet effet, le pro-cessus est activ par un chelon de grandeur rglante ou une variation de la consigne. Durant le rgime transitoire, les va-leurs du processus sont automatiquement acquises et affi-ches. A partir de ces valeurs, le programme tablit un modle mathmatique du systme rgl et dtermine selon le prin-cipe de loptimum les paramtres les plus avantageux pour les rgulateurs PI et PID.Pour lauto-optimisation du rgulateur, on peut choisir entre deux types de rponse : Rponse de la boucle de rgulation avec dpassement de 10 % au maximum Rponse sans dpassementLe PID Self-Tuner est conseill pour une auto-optimisation en ligne.Optimisation dun rgulateur PID avec PID Self-TunerLe logiciel optionnel PID Self-Tuner complte le rgulateur PID avec des modules fonctionnels pour en faire un rgulateur PI ou PID auto-optimisation : Rgulateurs PID action continue Rgulateur pas--pas avec ou sans signalisation en retour de positionDes fonctions simples comprendre et des exemples prsen-tant une structure systmatique autorisent une adaptation confortable du rgulateur au process, en ligne. PID Self-Tuner peut tre combin de manire flexible avec les produits de rgulation PID Control (intgrs dans STEP 7), Standard PID Control et Modular PID Control, ainsi que FM 355 et FM 455. Il peut tourner sur les plates-formes matrielles SIMATIC S7-300/400 et WinAC, et convient idalement lop-timisation de rgulations de temprature, de niveau et de dbit.Conditions requises pour le processus Rgime transitoire asymptotique stable Temps de retard relativement faible(retard < 0,3 * temps de monte) Linarit suffisante dans la plage de fonctionnement slectionne Qualit satisfaisante des signaux de mesure Gains pas trop importants dans le processusFonctions Rglage initial en ligne des rgulateurs PID Adaptation en ligne du rgulateur PID pour une post-optimisation au point de fonctionnement Optimisation des processus avec chauffage et refroidisse-ment actif Mode manuel Optimisation du comportement zones de rgulation Fonctions de testValueProcessControlleroutputPID controllerSetpointPID parameterPID Self-TunerG_ST70_XX_00717 Siemens AG 2011Blocs fonctionnels chargeables 23Modular PID ControlModular PID Control est une bibliothque de blocs fonction-nels standard adapts optimalement les uns aux autres. Ils permettent de raliser volont des structures de rgula-tion pour SIMATIC S7-300/400 et WinAC dans les applications du gnie des procds. En liaison avec le module analogique SM 334, on atteint des priodes dchantillonnage de 5 ms. Les blocs peuvent tre interconnects dans STEP 7, SCL, ou encore, trs simplement sous forme graphique, dans CFC. Il est ainsi possible de configurer et de tester en toute flexibi-lit et clart des structures de rgulation mme complexes. Modular PID Control avec lditeur graphique de diagramme fonctionnel CFCLe logiciel de paramtrage correspondant contient une vue de boucle avec bargraphes et un enregistreur de courbes pour la reprsentation de lallure des signaux. Ce logiciel facilite consi-drablement la mise en service. Modular PID Control convient dune part pour des applications exigeant des structures de rgulation trs complexes. Il sadresse dautre part aux applications dans lesquelles lespace mmoire doit tre conomis et o chaque rgulateur du systme modulaire doit rpondre exactement aux exigences. Modular PID Control est galement recommand lorsque lon utilise seulement des blocs de calcul analogiques tels que zone morte, trac polygonal, normalisation ou programma-teur temporel.Les types de rgulateur suivants sont disponibles : Rgulateur PID action continue Rgulateur impulsionnel Rgulateur pas--pasExemples prts lemploi Rgulateur de maintien avec diffrentes sorties Rgulateur de rapport mono-boucle Rgulateur de rapport multi-boucle Rgulateur de mlange Rgulateur en cascade Rgulateur avec commande anticipatrice Rgulateur avec action anticipatrice Rgulateur slection dtendue Rgulateur de substitution Rgulateur multi-grandeursLes fonctions sont celles de Standard PID Control Fonctions de test Optimisation du rgulateur Rponse sans dpassement Algorithme de rgulation pour rgulateur pas--pasLa combinaison avec PID Self-Tuner est galement conseille pour une auto-optimisation en ligne de systmes rgls de temprature. Siemens AG 2011Blocs fonctionnels chargeables 24Easy Motion ControlEasy Motion Control est la nouvelle solution logicielle, flexible et conomique, pour les tches dasservissement de position avec SIMATIC S7-300/400 et WinAC. Easy Motion Control com-prend des blocs fonctionnels pour la CPU et un logiciel de pa-ramtrage.Il sutilise par exemple pour laccostage de positions absolues, le dplacement relatif et le synchronisme simple daxes li-naires ou rotatifs. Son domaine dapplication couvre les axes de rglage et de service ainsi que les axes damenage et de manutention. Le passage au vol un nouveau mouvement est galement possible.Easy Motion Control est prdestin lemploi sur des ma-chines comportant 1 5 axes. Lencombrement en mmoire est de 10 20 Ko pour le premier axe. Chaque axe supplmen-taire ne requiert que 1 Ko. Avantages Libre choix du systme dentranement(sauf moteurs pas pas) Interface standard selon PLCopen Motion Control Intgration flexible et universelle dans le programmeSTEP 7 Compatibilit isochroneFonctionnementLopration de positionnement est gre par les blocs fonc-tionnels chargs dans la CPU. Leur interface standardise se-lon PLCopen Motion Control autorise une intgration simple et "sans couture" dans le programme utilisateur.La tche de positionnement est aisment paramtre et mise en service au moyen de STEP 7 et du logiciel de paramtrage fourni ; elle ne ncessite donc pas de langage spcial Motion Control.En fonction de lapplication, on pourra opter entre divers modules interfaces pour lacquisi-tion des signaux de capteurs et lmission de consignes.Il existe des programmes pilotes dentre et de sortie pour les modules dinterface les plus courants. Les pilotes universels permettent de plus de relier les interfaces diverses de valeurs relles et de consigne.Pilotes dentre pour saisie de dplacement CPU 314C SM 338 FM 350-1, FM 450-1 ET 200S 1 SSI ET 200S 1 COUNT Codeur absolu PROFIBUS DP Pilotes universels pour divers modules dinterfacePilotes de sortie pour commande dentranement pour : CPU 314C SM 332, SM 432 ET 200S 2 AO U MICROMASTER 4 via PROFIBUS DP Pilote universelDes pilotes dentre et de sortie pour SINAMICS et IM174 sont tlchargeables sur Internet ladressehttp://support.automation.siemens.com/WW/view/fr/40787611Bloc PLCopen dans STEP 7KOP-DarstellungG_ST70_XX_00719ENExecutePositionVelocityAccelerationDecelerationDirectionAxisInitENOBusyDoneCmdAbortedErrorMC_MoveAbsolute Siemens AG 2011Modules ET 200S dcentraliss 25Modules ET 200S dcentralissStation ET 200S modularit granulaire Diffrents modules ET 200S sont disponibles pour effectuer des fonctions de prtraitement dcentralis. Les modules de tte IM 151 permettent la mise en rseau via PROFIBUS DP ou PROFINET. Il est possible dutiliser aussi bien que des matres S7 que des matres normaliss.Le paramtrage fait appel STEP 7 ou, dans un environne-ment dautomatisation ouvert, des fichiers GSD. Il nest point besoin de blocs fonctionnels standard.Ingnierie dans le portail TIAPour lingnierie, le nouveau portail TIA offre une technologie logicielle dernier cri qui permet, grce linterface utilisateur intuitive, de rsoudre de manire simple et efficace toutes les tches de configuration avec un minimum dapprentissage.Au dbut du projet, il est possible de choisir entre la vue de portail axe tches avec guidage simplifi de lutilisateur ou la vue de projet tous les outils pertinents pour la configuration des modules technologiques sont dj intgrs. La vue de portail assure un guidage intuitif de lutilisateur travers toutes les tapes dingnierie. Quil sagisse de pro-grammer un contrleur, de concevoir un cran IHM ou de configurer des connexions rseau le portail TIA aide les uti-lisateurs profanes ou expriments travailler de manire aussi productive que possible.Ingnierie de modules technologiques SIMATIC pour la priphrie dcen-tralise ET 200S STEP 7 autorise une configuration claire et harmonise des modules technologiques. Le catalogue produits propose tous les modules disponibles avec un filtrage contextuel et un clas-sement clair par fonctions. Les principales caractristiques techniques sont dj reprsentes ds le stade du choix. Cela facile le choix en cas de versions multiples. La reprsentation photoraliste dans le catalogue matriel et dans la configura-tion acheve des diffrents composants vite les erreurs et donne une aperu clair de la configuration en cours.Une fois que la station ET 200S a t slectionne pour le pro-jet, elle apparat dans larborescence structure du projet - avec la configuration correspondante des appareils et le dia-gnostic en ligne. La figure reprsente tous les modules tech-nologiques qui peuvent tre configurs et programms dans le portail TIA. La procdure est intuitive : Les modules appa-raissent de manire thmatique clairement structure dans le catalogue matriel situ droite et peuvent tre slectionns depuis leur rfrence de commande et "placs" directement par Drag-and-Drop dans le rack photoraliste. Tous les paramtres contextuels pertinents sont reprsents dans le fentre dinspection. Il est possible dy rgler de ma-nire conviviale tous les lments, du mode de fonctionne-ment jusquau sens de comptage. Pour plus de clart, tous les paramtres sont structurs de manire thmatique dans une arborescence. Siemens AG 2011Modules ET 200S dcentraliss 26Paramtrage convivial en bref Le choix du mode de fonctionnement ncessaire (1) dfinit les conditions du choix des paramtres possibles et de la plage dadressage ncessaire. Les paramtres correspondants sont affichs (2). Des listes de choix contextuelles indiquent avec prcision les possibles de rglage correctes. Sur demande, des infobulles en cascade dlivrent des informations exhaustives sur les diffrents rglages et proposent si ncessaire un lien di-rect avec le systme daide en ligne dtaill (3). Les adresses correspondantes exactes sont attribues automatiquement larrire-plan et peuvent tre adaptes le cas chant aux besoins de linstallation.Module de mesure de dplacement 1 SSILe module de signaux monocanal 1 SSI permet de connecter des codeurs SSI aux stations ET 200S et de rsoudre des tches lmentaires de positionnement. Lalgorithme de positionne-ment proprement dit est excut sur la CPU, par ex. avec Easy Motion Control. 1 SSI ralise lacquisition de la mesure du codeur SSI (13 25 bits) et la met disposition du matre de niveau sup-rieur (par ex. CPU). La valeur de mesure peut tre compare en outre deux valeurs transmises par le matre. En mode isochrone, le 1 SSI accepte un temps de cycle de 250 s. Ceci permet aussi dexploiter en mode synchrone un codeur plus lent avec rduction. Pour la scurit de la transmission, il est possible dexploiter un bit de parit.Gnrateur dimpulsions 2 PULSE Le module technologique bicanal 2 PULSE sert la commande dorganes de rglage et de vannes. En liaison avec les logiciels de rgulation SIMATIC tels que Standard PID Control, il assure la sortie dcentralise de grandeurs de rglage sous formes dimpulsions modules en largeur, et soulage ainsi la CPU.Il sera utilis par exemple pour la commande de contacteurs statiques ou de corps de chauffe.Le module 2 PULSE dispose des modes de fonctionnement suivants : Sortie impulsionnelle : une impulsion unique dune dure prdfinie est mise sur la sortie TOR 24 V. Train dimpulsions : un nombre dimpulsions prdfini par lutilisateur est mis avec une frquence prdfinie sur la sortie TOR 24 V. MLI (modulation de largeur dimpulsions) : une succession dimpulsions modules en largeur est mise sur la sortie TOR 24 V. Retard la monte/ la retombe :Un signal appliqu lentre TOR 24 V est mis la sortie TOR 24 V avec retard la monte/ la retombe. Sortie de frquence : Une frquence prdfinie jusqu 5 kHz est mise la sortie 24 V.En mode de fonctionnement MLI et train dimpulsions, le mo-dule 2 PULSE peut mesurer la sortie de courant et envoyer un rapport la CPU. Pour cela, la valeur moyenne est calcule sur la priode. Ainsi, des valves proportionnelles simples peuvent tre directement branches et pilotes avec prcision. Le mode isochrone amliore encore plus la prcision dune rgu-lation. Pour augmenter la puissance, les deux canaux du mo-dule peuvent tre connects paralllement et dlivrer ainsi un courant lectrique de 4 A maximum. Les interfaces de don-nes utiles tendues offrent un plus grand confort pour la commande du module. Siemens AG 2011Modules ET 200S dcentraliss 27Module moteur pas--pas 1 STEPLe module monocanal 1 STEP assume des fonctions de posi-tionnement en liaison avec des moteurs pas--pas. Il convient par ex. aux dispositifs davance dans les lignes de montage, les chanes de transfert, les presses dimprimerie, les machines textiles et papier.Les tches de dplacement suivantes sont disponibles : Positionnement relatif : Laxe se dplace sur la distance prescrite Positionnement absolu : Laxe se dplace sur la position prescrite Prise de rfrence : Laxe se dplace pour trouver le point de rfrence et initialiser le systme de mesure Fonctionnement avec rgulation de vitesse : La frquence prescrite par la commande est mise en considrant la rampe dacclration/ de dclration au niveau de la sortie. Ce mode de fonc-tionnement sapplique galement lutilisation de 1 STEP sur une commande de positionnement de niveau suprieur comme sortie pour les moteurs pas pas ; le cas chant, en mode isochrone.Pour une utilisation souple, la vitesse actuelle, la position ac-tuelle ou le parcours restant sont disponibles comme valeurs de raction.Le 1 STEP possde deux entres TOR avec fonctionnalits configurables savoir : Commutateur de point de rfrence pour supporter la prise de rfrence Interrupteur de fin de course suprieure ou infrieure pour dlimiter la zone de dplacement Arrt externe pour stopper laxe avec un signal externe Libration des impulsions externes pour autoriser le fonc-tionnement avec un signal externeUne utilisation comme commutateur de point de rfrence et interrupteur de fin de course est galement possibleModule de positionne-ment 1 POS ULe module de positionne-ment monocanal 1 POS U convient au positionne-ment daxes de rglage et de service, linaires et rota-tifs. Il sutilise sur les ma-chines de traitement de pa-pier et de carton, dans lagroalimentaire, dans le secteur de la manutention et du convoyage. La mesure de position peut seffectuer avec des gnra-teurs dimpulsions, des codeurs incrmentaux (avec signaux diffrentiels 5 V ou signaux 24 V) ou des codeurs absolus interface SSI. Le positionnement en boucle ouverte fonctionne selon le principe deux vitesses, avec trois sorties TOR qui com-mandent lentranement. Laxe peut tre dplac sur une position absolue ou dune course relative. En manuel vue, les signaux de commande venant du pro-gramme utilisateur sont uniquement transmis par le mo-dule. Trois entres TOR 24 V servent la prise de rfrence et de fin de course matriel. Le paramtrage en cours de fonctionnement (pour la pr-cote de commutation/arrt) est possible. En plus de la valeur relle, il est possible de relire le par-cours restant. 1 POS U permet galement des applications de dosage avec une vanne 2 positions ; une seule voie du codeur incr-mental est alors exploite.Modules de comptage 1 COUNT 5/24VLes modules de comptage monocanal 1 COUNT 5 V/24 V sont prdestins aux applications de comptage et de mesure dcentralises.Les modules fournissent la tension dalimentation 24 V pour les capteurs raccords. 1 COUNT compte les impulsions du codeur en fonction de signaux de validation (par ex. barrire photolectrique re-lie lentre TOR intgre). Le module value le sens des signaux, compare la valeur courante/la valeur de mesure une valeur de rfrence prdfinie et commande une raction via une sortie TOR intgre.Les modules de comptage assurent les fonctions sui-vantes : Comptage monocoup, priodique, sans fin Mesure de longueur, de frquence, de vitesse et de dure de priode Mesure de position avec codeur incrmental *)*)En mode Fast, des applica-tions isochrones particulire-ment rapides (jusqu 500 s) sont possibles.Module de positionnement 1 POS UModule de comptage 1 COUNT 5 V/500 kHz Siemens AG 2011Modules de fonction paramtrables 28Modules de fonction paramtrablesUne gamme de modules de fonction (FM) paramtrables sont disponibles pour la rsolution des tches technologiques : Au format S7-300 pour S7-300, ET 200M et WinAC Au format S7-400Un logiciel de paramtrage correspondant permet de param-trer facilement les FM laide de masques, par ex. Slection du type de capteur souhait Slection du mode de fonctionnement appropri Saisie des paramtres machine Dfinition des parcours de dplacementUn guide de mise en route assiste lutilisateur par tapes jusqu une configuration excutable.Les FM disposent dentres et de sorties embarques spciales qui peuvent tre raccordes directement aux capteurs(par ex. capteurs de dplacement) et aux actionneurs (par ex. entranements). La plaquette signaltique lectronique renferme les donnes didentification enregistres dans un module, p. ex. la rf-rence de commande, la version, la date de montage, lidenti-fiant de linstallation. Ces informations caractrisent le mo-dule de manire univoque et sont disponibles en ligne, p. ex. pour simplifier le dpannage.Modules fonctionnels des systmes S7-400 et S7-300 Siemens AG 2011Modules de fonction paramtrables 29Modules de comptage Cames lectroniquesModules de comptage FM 350-1/450Les modules de comptage intelligents FM 350-1 (1 voie) et FM 450 (2 voies) sont destins un large ventail de tches de comp-tage haute frquence et de mesure de prcision (jusqu 500 kHz). Ils acquirent directe-ment les impulsions des codeurs incrmentaux en fonction des signaux de validation (par ex. barrire photolectrique). La com-mande de validation est ralise par niveau, impulsion ou programme utilisateur. Ils valuent le sens des impulsions des codeurs incrmen-taux et comparent la valeur courante deux valeurs de pr-slection paramtrables. Il est possible de paramtrer soit une raction par change-ment dtat des sorties TOR, soit une alarme processus dans la CPU, lorsque la valeur courante atteint la valeur finale ou une valeur de prslection.Les modules de comptage assurent les fonctions suivantes : Comptage monocoup, priodique, sans fin mesure de longueur, de frquence, de vitesse et de durede priode *) Mesure de position avec codeur incrmentalModule de comptage FM 350-2Le FM 350-2 est un module de comptage double largeur 8 voies indpendantes les unes des autres pour un emploi uni-versel dans des applications de comptage et de mesure jus-qu 20 kHz. En liaison avec des vannes multipositions, le module FM 350-2 est galement apte la fonction de dosage. 4 voies de comptage sont alors regroupes pour former une voie de dosage. La validation du comptage est suivie dune opration de dosage unique jusqu la valeur finale suprieure ou inf-rieure. *) seulement avec FM 350-1Botes camesFM 352/452Les botes cames sont uti-lises pour dclencher des actions en fonction de la position ou du temps. Leur grande flexibilit leur confre une supriorit no-toire sur les mcanismes cames traditionnels, par ex. la possibilit dintroduire des modifications par logi-ciel, mme en service. FM 352/FM 452 sont des modules une voie qui soulagent la CPU en assurant de faon autonome la mise "1" et "0" de cames TOR lectroniques en fonction de la valeur courante. Ils comportent 32 pistes de came qui peuvent tre scrutes par la CPU. En outre, un grand nombre de ces pistes de came peuvent tre sorties directe-ment sur les sorties TOR intgres pour garantir des temps de ractions particulirement courts. Les cames peuvent tre affectes librement et sont utilisables en tant que came-course ou de came-temps : Cames-course :Les cames sont actives et dsactives en fonction de la po-sition de laxe qui est mesure par un codeur de dplace-ment. Cames-temps :Les cames sont mises "1" en fonction de la position puis remises "0" aprs un certain temps fix par une horloge intgre. La reproductibilit de 20 s maxi. assure une prcision maximale.Autres fonctions du FM 352/452 : Compensation dynamique de temps mort (anticipation de la position de commutation dpendant de la vitesse) Piste de came de comptage paramtrable Piste de came de freinage paramtrable (arrt systma-tique de la presse en position ouverte)Modules de comptage FM 350-1 ( gauche) et FM 450 ( droite)Botes cames FM 452 ( gauche) et FM 352 ( droite) Siemens AG 2011Modules de fonction paramtrables 30Modules de rgulationModules de rgulationFM 355/455Les modules FM 355 (4 voies) et FM 455 (16 voies) sont des mo-dules de rgulation univer-sels qui sont proposs cha-cun en deux variantes : FM 355C/FM 455C comme rgulateur ac-tion continue pour la commande daction-neurs analogiques, par ex. des vannes FM 355S/FM 455S comme rgulateur pas--pas ou impul-sionnel pour des actionneurs commande numrique (ex. corps de chauffe lectriques, propulsion mcanique, actionneurs action intgrale)Domaine dapplicationLes modules de rgulation sont usage universel, par ex. pour le rgulation de temprature, de pression, de dbit et de ni-veau dans les diffrents secteurs de la construction de ma-chines et dinstallations. Grce notamment leurs fonctions de repli, les modules se prtent idalement aux applications de contrle-commande dans les domaines de la chimie et de lindustrie du verre et de la cramique. La rgulation convient aux processus continus comme aux processus par lots.ParamtrageLes modules de rgulation sont accompagns dun logiciel de paramtrage, dune aide en ligne dtaille, dun manuel et dun guide de mise en route, ainsi que de blocs fonctionnels pour la communication entre FM et CPU. De nombreuses fonc-tions de test ainsi que des moyens de simulation facilitent la mise en service.Structures de rgulationLes modules de rgulation comprennent plusieurs structures de rgulation pratiquement prtes lemploi : Rgulation de maintien Rgulation en cascade Rgulation de rapport Rgulation de mlange 3 composantsIl est possible dinterconnecter jusqu 4 rgulateurs pour former une structure de rgulation.Optimisation du rgulateur Le logiciel de paramtrage permet doptimiser le rgulateur PID (PG/PC ncessaire). Des blocs spars sont disponibles pour le FM 455 (sauf rgulateur pas pas) pour la rgulation et loptimisation de nombreuses boucles de rgulation de temprature. Ils ser-vent la rgulation dun grand nombre de zones de chauf-fage ou de chauffage/refroidissement, comme cest le cas sur une extrudeuse.Fonction de repliCette fonction garantit le fonctionnement ultrieur du module de rgulation, mme en cas de dfaillance ou darrt de la CPU. Il est possible de rgler une valeur de consigne de scu-rit pour le mode dgrad. Le paramtrage dune grandeur rglante de scurit est prvu pour le cas dun dfaut du trans-metteur de mesure.Modes de fonctionnementLes modules connaissent non seulement le mode automa-tique et le mode dgrad, mais aussi : Mode manuel Mode poursuite Mode de scuritMise jour du firmwarePour une mise jour simple et rapide, la dernire version du microprogramme (firmware) peut-tre tlcharge gratuite-ment par Internet. Le nouveau firmware est charg sur le mo-dule au moyen du logiciel de paramtrage.EntresLes entres analogiques peuvent tre utilises soit pour lac-quisition de valeurs analogiques, soit pour lapplication de grandeurs perturbatrices. Une entre supplmentaire sert la compensation de temprature dans les applications thermo-couples. Les caractristiques associes aux capteurs raccor-dables sont mmorises sur le module et sont actives par paramtrage. Pour le cas o la caractristique dun capteur ne serait pas configure, on peut entrer une caractristique quel-conque en dfinissant des points dinterpolation.Modules de rgulation FM 455 ( gauche) et FM 355 ( droite) Siemens AG 2011Modules de fonction paramtrables 31Interface de paramtrage graphique du FM 355CModule de rgulation de temprature FM 355-2Le module de rgulation de temprature 4 voies FM 355-2 est propos en deux variantes : FM 355-2C avec sorties analogiques de rgula-teur action continu FM 355-2S avec sorties TOR de rgulateur im-pulsions/pas--pasLe module est conu sp-cialement pour la rgulation de temprature avec possibilit de ralisation et doptimisation de rgulateurs avec chauffage et/ou refroidissement actif. Le principe de fonctionnement du module permet aussi de lutiliser pour dautres systmes rgls imposant des contraintes analogues. Le FM 355-2 dispose dune prcision des entres analogiques augmente par rap-port au FM 355, ce qui savre particulirement avantageux en cas dutilisation de thermocouples.Le module utilise un algorithme de rgulation PID. La priode dchantillonnage est de 100 ms par entre analogique utili-se. Un projet exemple OP27 est joint au module pour une uti-lisation simple des principales fonctions du rgulateur.Fonction de repliCette fonction garantit le fonctionnement ultrieur du module de rgulation, mme en cas de dfaillance ou darrt de la CPU. Il est possible de rgler une valeur de consigne de scu-rit pour le mode dgrad. Le paramtrage dune grandeur r-glante de scurit est prvu pour le cas dun dfaut du trans-metteur de mesure.Optimisation du rgulateur du module de rgulation de temprature FM 355-2Optimisation du rgulateurLe FM 355-2 dispose dune fonction intgre dauto-optimisa-tion en ligne, utilisable sans recourir une console PG ou un PC.Lauto-optimisation peut seffectuer soit partir de la temp-rature ambiante par un chelon de valeur de rglage (pre-mire optimisation), soit au point de fonctionnement du rgu-lateur (postoptimisation).Pour dmarrer loptimisation, le systme doit se trouver dans un tat quasi stationnaire, c.--d. quune drive de la valeur relle est tolre. Les paramtres de rgulation sont dispo-nibles ds latteinte du point dinflexion de la rponse indi-cielle. Il nest pas ncessaire dattendre ltat final stationnaire, ce qui courte sensiblement la dure de la mise en service.Le rgulateur dispose dune zone de rgulation pour la mon-te rapide au point de fonctionnement. Par un affaiblissement rglable de laction P lors de variations de la valeur de consigne, il est possible dagir sur la rponse du rgulateur et dviter les dpassements. Les limites de la grandeur rglante sont rglables en ligne.Module de rgulation FM 355-2 Siemens AG 2011Modules de fonction paramtrables 32Modules de positionnementModule de positionne-ment FM 351/451Les modules de positionne-ment FM 351 (2 voies) etFM 451 (3 voies) servent au rglage et au positionne-ment daxes mcaniques selon le principe deux vi-tesses. Ils permettent le d-placement absolu ou relatif daxes rotatifs et l.Les modules FM 351/451 autorisent une prcision de position-nement relativement leve malgr la simplicit des entrane-ments, et srigent ainsi en solutions conomiques. Les FM 351/451 semploient par ex. pour les axes de rglage dans les secteurs de la logistique ou du transport.Les positions de destination peuvent tre fixes par la CPU et sont modifiables en service. Elles peuvent aussi tre dfinies dans une table stocke sur le module de positionnement. Au besoin, la position de destination peut toujours tre accoste dans le mme sens quelle que soit la position de dpart. En option, Iarrt de laxe peut tre surveill jusquau prochain ordre de positionnement. Module de mesure de dplacement SM 338Le module de mesure de dplacement SM 338 per-met le raccordement de 3 capteurs SSI au S7-300 et lET 200M. Lisochronisme et la fonction de ver-rouillage via entres TOR permettent de raliser des applications en temps cri-tique dans le domaine de la mesure de dplacements. SM 338 fournit des valeurs de dplacement pour le traitement dans le programme STEP 7. Le traitement est ensuite excut sur la CPU, par ex. le positionnement avec Easy Motion Control. Le module est paramtr au moyen de STEP 7 sans autre logiciel de configuration. SM 338 matrise les tlgrammes SSI de 13 25 bits, qui sont scuriss par un bit de parit.Module PROFIBUSIM 174Le IM 174 est un module PROFIBUS isochrone au for-mat S7-300 qui permet dexploiter jusqu quatre entranements sur un contrleur Motion Control via PROFIBUS DP. Il peut sagir dentranements lec-triques ou hydrauliques avec interface analogique de consigne (+/- 10 V) ou dentranements pas pas avec in-terface impulsion-direction. Le contrleur utilis peut tre un SIMATIC S7-300, S7-400 isochrone, une CPU technologique ou un SIMOTION C/P/D.Les valeurs relles (valeurs de capteur) sont transmises depuis le IM 174 via PROFIBUS DP la commande de Motion Control. Le capteur utilis peut tre un codeur incrmental 5 V ou 24 V ou un codeur absolu SSI. Le rgulateur de position du contr-leur calcule la consigne de vitesse. Cette valeur est transmise via PROFIBUS DP vers lIM 174 o elle est mise.Raccordement dentranements sur le module PROFIBUS IM 174Module de positionnement FM 451/351Module de mesure de dplacement SM338Le nouveau module isochrone PROFIBUS IM 174 SSI encoder signal Incremental encoder signalServo drive 2Servo drive 1PulsedirectionsignalStepper drivePROFIBUSSIMATIC IM 17410 V 10 VG_ST70_XX_00720 Siemens AG 2011Modules de fonction paramtrables 33Modules de positionnement pour moteurs pas pas et servomoteursCes modules servent la commande de moteurs pas pas ou lasservissement de position avec des servomoteurs. Ils peu-vent sutiliser pour des positionnements point point ainsi que pour des profils de dplacement complexes, trs contrai-gnants en dynamique, prcision et vitesse, jusque pour les ap-plications multi-axes. Il permet le dplacement absolu et rela-tif daxes rotatifs et linaires. Le positionnement daxes dame-nage, de rglage, de prparation, de service, de production et de transport sont autant dexemples dapplication. Assurant en autonome le positionnement des servomoteurs et des moteurs pas pas, il rduit la charge de traitement de la CPU de lautomate. En mode automatique, des profils de po-sitionnement complexes (programmes de dplacement) sont excuts en continu ou pas pas. Ces programmes de dpla-cement peuvent tre chargs en cours de service. Des entres (ex. pour la mesure rapide) et sorties (ex. position atteinte) personnalisables sont disponibles pour le couplage avec la machine.Moteur pas pasLes moteurs pas--pas sont employs pour le positionnement de petites charges qui ne sont pas exposes de grandes fluc-tuations. On peut ainsi atteindre des niveaux de prcision le-vs (du domaine du m), comme avec les servomoteurs. La correction de lusure des outils et la compensation du jeu dans les rducteurs concourrent ce rsultat. Ils permettent de ra-liser des solutions relativement conomiques car ils se passent de systme de mesure. A travers leur interface im-pulsions-direction, les FM 353/453 mettent des impulsions vers ltage de puissance du moteur pas--pas. Le nombre total dimpulsions dtermine la longueur du parcours et la frquence dimpulsion in-flue sur la vitesse de dpla-cement.ServomoteursLes servomoteurs dveloppent un couple compris entre 0,1 Nm et plusieurs centaines de Nm ; ils conviennent par ex. au positionnement prcis dans des applications charge fluctuante ou dynamique leve. Les FM 354/453 commandent lentranement par son inter-face analogique. Les capteurs de dplacement retournent la position actuelle de laxe. La comparaison de la position relle avec la position de consigne permet une optimisation conti-nue de la position, de la vitesse et de lacclration. La fonc-tion de rfrencement du codeur absolu permet de rajuster linstallation aprs remplacement dun codeur absolu dfec-tueux. Cela permet dutiliser des codeurs non programmables peu onreux.Une solution complte dun seul fournisseurPour les axes servomoteurs, les variateurs SIMODRIVE 611 Universal ou MASTERDRIVES MC/VC ainsi que SINAMICS S120 (TM41 requis) et les servomoteurs 1FT6-/1FT7-/1FK7 consti-tuent un complment idal. Afin de complter la solution dentranement, des codeurs absolus et incrmentaux de la gamme des capteurs SIMODRIVE ainsi que les cbles prcon-nectoriss MOTION-CONNECT sont disponibles.Modules de positionnement pour moteurs pas pas et servomoteursModule FM 353 FM 354 FM 453Format S7-300 S7-300 S7-400Moteur moteur pas pas servomoteur servomoteur et moteur pas pasSystme de mesure du parcours inutile incrmental 5 V, SSI incrmental 5 V, SSINombre daxes 1 1 3Module de positionnement FM 354 pour servomoteurs Siemens AG 2011Modules de fonction paramtrables 34Commande de contournage et positionnement FM 357-2Domaine dapplicationLe FM 357-2 est un module de positionnement et de com-mande de contournage 4 axes, rotatifs ou linaires. On peut lui raccorder des servomoteurs et des moteurs pas pas pos-sdant une interface 10 V ou une interface PROFIBUS DP. La mesure de position peut tre assure au choix par un co-deur incrmental RS 422 ou un codeur absolu SSI.Le FM 357-2 apporte la construction de machines gnrale les performances dune CNC. Intgr dans SIMATIC, le module bnficie galement de la convivialit de STEP 7.Il couvre presque tous les domaines du contrle de mouvement automatis, du positionnement simple la commande de contour-nage par interpolation ; il fonctionne de manire autonome et rduit ainsi la charge de traitement de la CPU de lautomate pro-grammable. Le module convient pour le dplacement de systmes multidimensionnels, tels que machines dusinage du mtal, robots, manipulateurs, cintreuses et plieuses. En outre, il est idal pour commander des machines mouvements coordon-ns, par ex. des machines textiles, demballage, papier et dimprimerie.ConstitutionSelon le firmware, lappareil de base FM 357-2 se dcline en plusieurs variantes : FM 357-2L, FM 357-2LX ou FM 357-2H. Des interfaces variables permettent de raccorder diffrents systmes dentranement (panachage possible) : Interface analogique/PROFIBUS DP pour applications mo-tion control ou servo-axes avec codeurs et moteurs tripha-ss asynchrones Interface de moteur pas pas pour les axes moteurs pas pas FonctionnementSelon le type daxe utilis, le dplacement des servo-axes ou des axes pas pas seffectue comme avec les modules FM 353/FM 354. Mais en plus, avec le FM 357-2, il est possible de dplacer les axes en interpolation. Fonctions du FM 357-2L Interpolation interne et coordination de 1 4 axes : inter-polation linaire, circulaire et complexe ; commande de contournage ; synchronisme des axes ; interpolation tabu-laire ; profil de cames intelligent. Fonctions de surveillance : rupture du cble, top zro, arrt, arrive destination, fin de course logiciel. Fonctions spciales : mesure de longueur, marche/arrt par entre rapide, limitation d-coups, forage de valeur relle au vol. Fonction multi voies : jusqu 4 voies dfinissables, toutes combinaisons possibles (pour FM 357-2H : 1 voie).Fonctions du FM 357-2LXComme FM 357-2L, plus les fonctions suivantes : Interpolation Spline volue, Commande daxes Gantry pour portiques, Accostage de bute (par ex. pour le serrage doutils), Zones de protection 3D.Fonctions du FM 357-2HComme FM 357-2LX, plus les fonctions suivantes : Transformation de coordonnes pour systmes bras arti-culs, scara et portiques avec 4 axes au plus ; Fonction dapprentissage avec le terminal portable HT 6.ParamtrageLe FM 357-2 est programm via un diteur de programmation intgr dans STEP 7 selon la norme DIN 66025. Le FM 357-2 contient des commandes puissantes en langage volu qui vont au-del du langage de la norme. La mise en service est prise en charge par un assistant de mise en service qui pro-pose des fonctions conviviales : dplacement et test des axes en ligne, partir du PG/PC, MDI, JOG, mode automatique, diagnostic, messages derreurs, fonction oscilloscope.Module de positionnement et de com-mande de contournage FM357-2 Siemens AG 2011Contrleurs technologiques 35Contrleurs technologiquesCombinaison des fonctionnalits dAPI et de motion controlCPU technologiques du S7-300Les constructeurs de machines et dinstallations sont de plus en plus frquemment confronts au dfi de devoir proposer des machines toujours plus flexibles et productives des prix plus comptitifs. Dans les constructions nouvelles, les solu-tions de mcatronique1) cots optimiss ont pris une grande limportance.Pour la ralisation de solutions mcatroniques, les systmes dautomatisation et dentranement intgrent dans une me-sure croissante des fonctions technologiques de Motion Control. Siemens propose cet effet les CPU technologiques SIMATIC S7-300 pour les tches de commande et de Motion Control dans une CPU.Les CPU technologiques regroupent les CPU standard performantes 315-2 DP, 317-2 DP et des fonctions de Motion Control conformes PLCopen.Les CPU technologiques sont de conception compacte et possdent des entres/sorties rapides (4 entres TOR, 8 sorties TOR) et deux interfaces PROFIBUS DP : Interface isochrone PROFIBUS DP(DRIVE) pour la com-mande de mouvement dynamique de plusieurs axes cou-pls ou daxes isols. Interface DP/MPI pour le raccordement dautres compo-sants SIMATIC, par ex. PG, OP, automates S7 et stations p-riphriques dcentralises. Son utilisation en tant quinter-face DP autorise la configuration de rseaux tendus.1) Mcatronique : substitution des composants mcaniques, par ex. un r-ducteur par une solution purement logicielle "Rducteur lectronique"Domaines dapplicationEn liaison avec les blocs de Motion Control conformes PLCopen, les contrleurs technologiques conviennent plus spcialement pour les mouvements coordonns de plu-sieurs axes.Outre les asservissements de position daxes isols, ils permet-tent principalement de raliser des mouvements complexes synchroniss, par ex. par rducteur lectronique, profil de came et correction sur repre. Les axes ensynchronisme peu-vent tre coupls un matre rel ou virtuel.Pour linterpolation de trajectoires, il existe des fonctions conformes PLCopen qui supportent les diffrentes cinma-tiques standard (SCARA, picker rouleaux, bras articul, Delta-Picker 2D/3D).Le PROFIBUS isochrone permet de commander les axes via un bus numrique. La deuxime interface PROFIBUS DP facilite le paramtrage et la mise en service des entranements moyen-nant un PC ou une PG.Les contrleurs technologiques se prtent ainsi une multi-tude de nouvelles applications, telles que : Lignes de traitement/de montage Machines en continu Systmes de manutention Potences Portiques Machines de remplissage Machines denveloppage Avance par rouleaux Cisailles au vol Formeuses de cartons Machines dtiquetage Cisaille transversale Presses hydrauliques Palettiseuses Siemens AG 2011Contrleurs technologiques 36SIMATIC CPU 317TF-2 DP Tches de scurit et de motion control dans un contrleur Le nouveau SIMATIC CPU 317TF-2 DP dispose maintenant dune commande permettant de rsoudre des tches stan-dard, de motion control et de scurit dans un mme auto-mate.Vous bnficiez de tous les avantages de la CPU 317T-2 DP et disposez, pour des applications de scurit, de blocs de biblio-thque prfabriqus et certifis par le TV avec le pack option-nel STEP 7 Distributed Safety, lequel renferme entre autres les fonctions suivantes : Arrt durgence, commande bimanuelle, insensibilisation, surveillance de porte.Pour assurer une communication parfaite, le contrleur utilise PROFIBUS DP avec le protocole PROFIsafe. Les fonctions de s-curit des entranements peuvent tre directement utilises.Le contrleur satisfait aux plus hautes exigences de scurit et facilite ainsi le respect des normes applicables : EN 954-1 jus-qu cat. 4, CEI 62061 jusqu SIL 3 et EN ISO 13849-1 jusqu PL e.Lavantage : Toutes les fonctions sont dotes dune mme in-gnierie, et la programmation, la mise en service et lentretien sont un gain de temps et dargent considrable. Lutilisation de matriel de scurit extrieur et dun systme de cblage com-plexe na plus lieu dtre, si bien quun espace nettement r-duit dans larmoire est dsormais ncessaire.Automation standard et de scurit en un mme systmePROFlBUS DP(DRlVE) with PROFlsafePROFlBUS DP with PROFlsafeNew: standard and safety automation integrated in one systemPreviously: Standard and safety automation divided into two systemsReduced complexity of the user programHarmonization of the automation conceptSafety ComponentsG_ST70_XX_00721SINAMICS S120CPU 317 T-2DP CPU 317TF-2DPET 200SPROFlBUS DP(DRlVE)ET 200M ET 200MPROFlBUS DPSINAMICS S120Safety Controller Siemens AG 2011Contrleurs technologiques 37Raccordement des constituants dentranementLes contrleurs technologiques possdent une interface iso-chrone DP(DRIVE) pour le raccordement des composants den-tranement. Cette interface est optimise pour le raccorde-ment dentranements via PROFIBUS et supporte tous les en-tranements Siemens.Raccordement des constituants la CPU technologique via DP(MPI) etPROFIBUS DP(DRIVE)Configuration avec STEP 7 et pack optionnel S7-TechnologyLe logiciel optionnel S7-Technology, bas sur STEP 7, est re-quis pour le paramtrage et la programmation des fonctions technologiques. S7-Technology comprend une bibliothque avec des mo-dules fonctionnels conformes PLCopen pour la program-mation et la configuration des tches de Motion Control, ainsi que les composants logiciels ncessaires au couplage et la mise en service des entranements. Il permet le paramtrage des objets technologiques, p. ex. axes, objet de trajectoire, profils de came, came, palpeurs de mesure. Un langage spcial de contrle de mouvement nest pas ncessaire. En plus des fonctions de diagnostic de SIMATIC, il dispose dun panneau de commande et dne fonction trace en temps rel. Ces fonctions rduisent le temps requis pour la mise en service et loptimisation du systme. S7-Technology stocke les donnes utilisateur des objets technologiques dans des blocs de donnes. Ces derniers peuvent tre interrogs dans le programme utilisateur S7. S7-Technology utilise les langages CONT, LOG, LIST de STEP 7 ainsi que tous les utilitaires dingnierie comme S7-SCL ou S7-GRAPH. S7-Technology supporte des axes hydrauliques avec rgula-tion de position et de pression Pour linterpolation de trajectoires, il existe des fonctions conformes PLCopen qui supportent les diffrentes cinma-tiques standard (SCARA, picker rouleaux, bras articul, Delta-Picker 2D/3D).Fonctions Motion ControlLes contrleurs technologiques excutent entre autres les fonctions de Motion Controlsuivantes : Matre virtuel / matre rel Synchronisme angulaire Synchronisme par rducteur lectronique Synchronisme par profil de came Interpolation de trajectoire Synchronisation et dsynchronisation Fonction dengagement/dsengagement Dcalage angulaire (absolu / relatif) Correction sur repre Cames et piste de came Accostage de bute Asservissement de pos