programmation de la cpu 314c-2dp

Automatisation et technique des commandes SCE

Document de formation T I A Page 1 sur 23 Module A5 Edition : 05/2004 (fr : 05/2005) Programmation de la CPU 314C-2DP

Document de formation pour une solution complte dautomatisation

Totally Integrated Automation (T I A)

MODULE A5 Programmation de la CPU 314C-2DP



Ce document a t dit par Siemens A&D SCE (Automatisierungs und Antriebstechnik, Siemens A&D Cooperates with Education) des fins de formation. Siemens ne se porte pas garant de son contenu.

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Nous remercions lentreprise Michael Dziallas Engineering et les enseignants dcoles professionnelles ainsi que tous ceux qui ont particip llaboration de ce document.



PAGE :

1. Avant-Propos........................................................................................................ 4

2. Conseils dutilisation de la CPU 314C-2DP ....................................................... 6 2.1 Exploitation des CPU 31xC ................................................................................. 7 2.2 Concept mmoire des CPU 31xC ....................................................................... 9

3. Cration dune configuration matrielle pour la CPU 314C-2DP .................... 11

4. Ecrire un programme STEP 7 ............................................................................. 21

5. Tests du programme STEP 7 .............................................................................. 24

Les symboles suivants seront utiliss dans ce module :

Information

Programmation

Exemple dapplication

Indications



Avant-Propos Indications Configuration matrielle Programme STEP 7 Tests

1. AVANT-PROPOS

Le contenu du module A5 est assign lunit Connaissances de base de la programmation STEP 7.

Objectif :

Dans ce module, le lecteur va apprendre comment crer une configuration matrielle pour la CPU 314C-2DP ainsi que comment crire et tester un programme STEP 7. Le module prsente la manire de procder travers une suite dtapes illustres de petits exemples.

Elaboration dun projet STEP 7 Cration dune configuration matrielle pour la CPU 314C-2DP Ecriture dun programme STEP 7 Tests du programme

Pr-requis :

Les connaissances suivantes sont requises pour ltude de ce module :

Connaissances pratiques des systmes dexploitation : Windows 95/98/2000/ME/NT4.0/XP Base en programmation SPS avec STEP7 (Ex : Module A3 Startup, programmation SPS avec STEP7

Connaissances de base de la programmation STEP 7 2 - 3 jours Module A

Systme de bus srie industriels 2- 3 jours Module D

Fonctions avances de la programmation STEP 7 2- 3 jours Module B

Visualisation des processus 2- 3 jours Module F

Langage de programmation 2- 3 jours Module C

Communication IT avec SIMATIC S7 1- 2 jours Module E

Simulation de dispositif avec SIMIT SCE 1-2 jours Module G




Configurations matrielles et logicielles requises

1 PC, systme dexploitation : Windows 95/98/2000/ME/NT4.0/XP avec - Minimum : 133MHz et 64Mo RAM, 65 Mo despace disponible - Optimal : 500MHz et 128Mo RAM, 65 Mo despace disponible

2 Logiciel STEP 7 V 5.x 3 Interface ordinateur MPI (Ex : PC- Adapter) 4 Automate SIMATIC S7-300 avec la CPU 314C-2DP.

Exemple de configuration : - Bloc dalimentation : PS 307 2A - CPU : CPU 315-2DP

1 PC

2 STEP7

4 S7-300 avec CPU 314C-2DP

3 PC Adapter




2. CONSEILS DUTILISATION DE LA CPU 314C-2DP

La CPU 314C-2DP est livre avec une interface PROFIBUS DP et des entres/sorties intgres.

Pour la CPU 314C-2DP, voici les protocoles du PROFIBUS disponibles :

- Interface DP en tant que matre conformment EN 50170. - Interface DP en tant quesclave conformment EN 50170.

Le PROFIBUS-DP (Priphrique dcentralis) est le protocole pour la liaison avec des priphriques temps de raction trs brefs.

Une autre particularit est que, dans cette CPU, les adresses dentre/sortie des modules peuvent tre paramtres.

La qualit de fonctionnement avec les donnes suivantes est particulirement bien adapte des fins de formation :

- Mmoire vive : 48Ko, Mmoire de chargement MicroMemoryCard (MMC) enfichable 64Ko 4 Mo - 8192 octets DE/DA dont 992 octets centraux - 512 octets AE/AA dont 248 octets centraux - 0,1 ms / 1K commandes - 256 Compteurs - 256 temporisations - 256 octets de mmoire interne - 24DI dont 16 utiles pour des fonctions intgres, et tous utilisables en entres dalarme - 16 DO intgrs dont 4 sorties rapides - 4AI Courant/tension, 1AI rsistance intgrs - 2 AO courant/tension intgrs - 4 sorties dimpulsion (2,5kHz) - Compteur 4 canaux et mesure avec capteur incrmentale 24V (60kHz) - Fonction de position intgre




2.1 EXPLOITATION DESCPUS 31XC

Elments de contrle et daffichage Limage suivante montre les lments de contrle et daffichage dune CPU 31xC. La disposition et le nombre dlments varient suivant les CPU.

Buse pour MMC

MMC (cf. chapitre suivant)

Ejecteur MMC Commutateur mode

Interface MPI multipoint

2me interface (PtP ou DP)

Prise pour lalimentation en tension

Indicateurs de statut et derreur

Connecteurs des entres/sorties intgres

Dans limage ci-dessous, il est reprsent les entres/sorties numriques et analogiques intgres dans la CPU.

Entres/sorties analogiques

Chacune des 8 sorties numriques

Chacune des 8 entres numriques

Connecteurs frontaux (le clapet frontal est ouvert)




Afficheurs de statut et derreurs La CPU est quipe des LED suivantes :

SF Rouge Erreur matrielle ou logicielle BF Rouge Erreur de bus (seulement la CPU 313C-2 DP et 314C-2 DP) DC5V Vert Lalimentation 5V pour la CPU et le bus S7-300 sont ok. FRCE Orange Commande force active RUN Vert CPU en RUN ; la LED clignote au dmarrage 2Hz ; en HALT

0,5Hz STOP Orange CPU en STOP respt. en HALT ou au dmarrage ; la LED

clignote sur demande de formatage 0,5Hz et pendant le formatage lui-mme, elle clignote 2Hz

Buse pour SIMATIC Micro Memory Card (MMC) On emploie une SIMATIC Micro Memory Card (MMC) comme module de mmoire pour les CPU 31xC. La MMC est utilisable aussi bien en tant que mmoire de chargement et en tant que support de donnes transportable. Pour le fonctionnement de la CPU, la MMC doit tre connecte, car les CPU 31xC ne possdent pas de mmoire de chargement intgre.

Commutateur de mode de fonctionnement A travers ce commutateur de mode de fonctionnement, vous pouvez rgler le mode de fonctionnement de la CPU. Le commutateur de mode de fonctionnement est conu sous la forme dune cl 3 crans de commutation.

Positions du commutateur de mode de fonctionnement Les positions du commutateur de mode de fonctionnement sont expliques dans lordre dans lequel ils apparaissent sur la CPU.

Cran Signification Explications RUN Mode RUN La CPU traite le programme utilisateur. STOP Mode STOP La CPU ne traite aucun programme utilisateur. MRES Formatage Cran du commutateur de mode de fonctionnement

pour le formatage de la CPU. Le formatage par le commutateur de mode de fonctionnement exige une srie de conditions spciales (voir le manuel utilisateur dinstallation, chapitre mise en route)




2.2 ESPACE MEMOIRE DES CPU 31XC

Introduction La mmoire des CPU 31xC est compartimente en 3 domaines :

Mmoire de chargement

Mmoire de travail (mmoire vive)

Mmoire systme

Indication Le chargement de programmes utilisateurs et donc la mise en route des CPU 31xC est seulement possible avec un MMC connect.

Mmoire de chargement La mmoire de chargement est hberge sur une SIMATIC Micro Memory Card (MMC). Sa taille correspond exactement celle de la MMC. Elle sert lenregistrement de blocs de code et de donnes, ainsi que de donnes systme (Configuration, Liaisons, paramtres de modules, etc.). Les blocs identifis comme non importants au droulement du programme seront exclusivement enregistrs dans la mmoire de chargement. En outre, on peut stocker lensemble des donnes danalyse dun projet sur la MMC

Mmoire vive La mmoire vive est intgre la CPU et nest pas extensible. Elle sert lexcution du code et au traitement des donnes du programme utilisateur. Le traitement du programme seffectue exclusivement dans la mmoire vive et la mmoire systme. La mmoire de la CPU est rmanente avec une MMC connecte.

Mmoire systme La mmoire systme est intgre la CPU et nest pas extensible. Elle contient - les domaines doprandes mmentos, temporisations et compteurs - les images de processus des entres et des sorties - les donnes locales




Rmanence Votre CPU 31xC possde une mmoire rmanente. La rmanence est ralise sur la MMC et sur la CPU. La rmanence permet de sauvegarder le contenu de mmoire rmanente, mme en cas de coupure de courant et de redmarrage (dmarrage chaud).

Mmoire de chargement Votre programme en mmoire de chargement (MMC) est toujours rmanent. Il est stock sur la MMC ds le chargement et est ainsi labri de coupure de courant et de formatage.

Mmoire vive Vos donnes en mmoire vive sont scurises sur la MMC en cas de coupure de courant. Le contenu des blocs de donnes est donc fondamentalement rmanent.

Mmoire systme Vous dterminez par lanalyse (proprits de la CPU, onglet rmanence) quelles parties doivent tre rmanentes et lesquelles doivent tre initialises 0 au redmarrage (Dmarrage chaud). Les mmoires tampon de diagnostic, les adresses MPI (et les taux de bauds) et les compteurs dheures de fonctionnement sont gnralement stocks dans lespace mmoire rmanent de la CPU. Par la rmanence de ladresse MPI et du taux de bauds, on garantie que la CPU, aprs une coupure de courant, un formatage ou une perte du paramtrage de la communication (en retirant la MMC ou en effaant les paramtres de communication), est toujours apte communiquer.

Comportement rmanent des objets mmoire Le tableau suivant montre le comportement de rmanence des objets mmoire pour chacune des transitions dtat de fonctionnement.

Objet Mmoire Transition dtat de fonctionnement

RESEAU MARCHE/RESEAU

ARRET STOP RUN Formatage

Donnes et programme utilisateur (mmoire de chargement) X X X

Valeurs actuelles des DB X X -- Mmentos, temporisations et compteurs

tudis en rmanent X X --

Mmoire tampon de diagnostic, compteurs dheures de fonctionnement X X X

Adresses MPI, taux de bauds X X X

X = rmanent ; -- = non rmanent




3. CREATION DUNE CONFIGURATION MATERIELLE POUR LA CPU 314C-2DP

Le gestionnaire de fichiers en STEP 7 est ralis laide de SIMATIC Manager. Vous pouvez, par exemple, copier des blocs de programme, ou encore les retravailler avec dautres outils par un simple clic de la souris. Les fonctionnalits correspondent aux conventions usuelles de WINDOWS 95/98/NT/XP. (Par exemple, vous avez la possibilit dobtenir un menu contextuel pour chaque composant avec un clic droit de la souris).

Dans STEP 7, chaque projet est cr selon une structure prdfinie. Les programmes sont enregistrs dans les rpertoires suivants :

*1 dsigne STEP 7 version 2.x

Projet : Ce rpertoire contient le matriel (Ex : une station SIMATIC 300) et les sous-rseaux (Ex : MPI et PROFIBUS).

Sources/SO*1 : Ici sont listes les sources (Ex : source SCL), qui peuvent tre transformes lors du droulement du programme.

Blocs/AP-off*1 : Ici sont lists les blocs du programme ( OB, FB, FC, SFB, SFC, DB etc. ).

Mnmoniques/SY*1 : Ici est enregistre la liste des mnmoniques pour ladressage mnmonique.

CPU: Ici sont reprsents le programme S7 ainsi que les connexions en rseau (Connexions/CO*1).

Programme S7 : Ici sont grs les programmes utilisateur (Blocs/AP-off*1), les tables de mnmoniques (Mnmoniques/SY*1) et les sources (Sources/SO*1).

Stations SIMATIC 300 : Ici sont enregistres les configurations matrielles correspondantes - (Matriel/SC*1) et les donnes de la CPU.




Lorganisation matrielle de lautomate est ralise grce aux rpertoires Station SIMATIC 300 et CPU. Dans notre cas spcifique, la configuration sera faite avec la CPU 314C-2DP. Dautre part, une mmoire clignotante mais aussi les adresses du module dentre/sortie devront tre configures.

Lutilisateur doit effectuer les tapes suivantes afin de crer un projet puis une configuration matrielle.

1. Loutil principal de STEP 7 est SIMATIC Manager, qui est ouvert par un double-clic sur licne. ( SIMATIC Manager)

2. Les programmes STEP 7 sont organiss en projet. On cre maintenant un projet de ce type ( Fichier Nouveau)




3. Donnez au projet le nom CPU314C_2DP. ( CPU314C_2DP OK)

4. Insrez ensuite une Station SIMATIC 300. ( Insertion Station Station SIMATIC 300)




5. Double-cliquez sur Matriel pour ouvrir le panneau de configuration. ( Matriel)

6. Ouvrez le catalogue matriel en cliquant sur licne . ( ) Ici, vous trouverez, rpartis en diffrents rpertoires : - PROFIBUS-DP, SIMATIC 300, SIMATIC 400 et SIMATIC PC Based Control, tous les supports, les modules et les interfaces votre disposition pour ltude de votre assemblage matriel.




7. Insrez un Profil support en double-cliquant ( SIMATIC 300 RACK-300 Profil support).

Ensuite, un tableau de configuration pour lassemblage du rack 0 saffiche automatiquement.




8. Depuis le catalogue matriel, on peut maintenant slectionner les modules et les insrer dans le tableau de configuration. Ces modules sont effectivement connects votre rack rel. Pour cela, vous devez cliquer sur la dsignation du module, et la glisser coller dans une ligne du tableau de configuration.

Nous commenons par le bloc dalimentation PS 307 2A. ( SIMATIC 300 PS-300 PS 307 2A)

Indications : Dans le cas o vos modules diffrent de lexemple ci-dessus, vous devez alors choisir les modules de votre installation dans le catalogue et les insrer dans votre rack. Les numros didentification des modules, que lon peut retrouver sur les composants, sont affichs dans le pied de page du catalogue.




8. Dans ltape suivante, nous glissons collons la CPU 314C-2DP sur le deuxime emplacement. Vous pouvez trouver le numro didentification et la version de la CPU sur sa face avant. ( SIMATIC 300 CPU-300 CPU 314C-2DP 6ES7 314-6CF00-0AB0 V1.1 ).

9. La bote de dialogue suivante permet dajuster linterface PROFIBUS intgre. Puisque que nous ne lutilisons pas ici, nous validons le paramtrage avec OK( OK ).

Indications: Lemplacement n3 est rserv aux modules de conne xion et reste donc vide. On placera dans la suite les autres modules qui ne sont pas des modules de connexion (IM) sur les emplacements 4 11.




11. Vous pouvez modifier les caractristiques de chaque module. ( cliquer sur le module modifier les caractristiques OK).

Par exemple, pour toutes les CPU, un mmento de cadence peut tre dfini ( Cycle/Mmento de cadence Mmento de cadence octet de mmento 100).




12. Les adresses du module dentre/sortie peuvent seulement tre modifies pour la CPU S7-300 avec interface PROFIBUS intgre.

Pour cela, double-cliquez sur les modules correspondants, puis ajustez-les dans longlet Adresses.

Les adresses devront toujours tre indiques. (autrement lattribution automatique des adresses seffectue en liaison avec le poste denfichage). ( DI24/DO16 Adresses dcocher la valeur par dfaut systme 0 OK )




13. Le tableau de configuration est enregistr et compil en cliquant sur puis sur pour le charger dans lautomate. Linterrupteur cl amovible de la CPU doit tre sur la position STOP ! ( )




4. ECRIRE UN PROGRAMME STEP 7

Dans notre cas, le programme tester va tre crit sous forme dune liste dinstructions mnmoniques (LIST). Il contient seulement deux lignes. De plus, les frquences de loctet de la mmoire clignotante MB100, activ dans le matriel, doivent tre rparties sur un octet de sortie.

Liste dattribution :

MB100 Horloge Octet de la mmoire clignotante AB0 AB Diode

Une priode/frquence est attribue chaque bit de loctet de la mmoire clignotante. Lattribution seffectue comme suit :

Bit : 7 6 5 4 3 2 1 0 Priode (s) : 2 1,6 1 0,8 0,5 0,4 0,2 0,1 Frquence (Hz) : 0,5 0,625 1 1,25 2 2,5 5 10

14. Dans SIMATIC Manager, slectionnez le rpertoire Blocs.( SIMATIC Manager Blocs)




15. Dans SIMATIC Manager, double-cliquez sur le bloc OB1 pour louvrir. ( OB1)

16. Optionnellement, vous pouvez renseigner les caractristiques de OB1 pour documenter le programme. Puis validez par OK. ( OK)




17. Vous avez maintenant avec CONT, LIST, LOG Programmation de blocs S7 lditeur qui vous offre la possibilit de crer votre programme STEP7. Ici le bloc dorganisation OB1 est dj ouvert avec le premier rseau. Pour pouvoir crer votre premire liaison, vous devez dabord slectionner le premier rseau. Maintenant, vous pouvez crire votre premier programme STEP 7. Les programmes seront normalement subdiviss en rseau. Cliquez sur licne rseau pour

ouvrir un nouveau rseau .

Indications : Les commentaires pour la documentation du programme seront spars du code par les caractres //

Le rseau L MB 100 T AB 0

est charg dans loctet de la mmoire clignotante, active dans la configuration matrielle, et est transfr dans un octet de sortie. Par la suite, les 8 bits de loctet de sortie clignotent selon les diffrentes frquences de loctet de la mmoire clignotante.

Indications : Ladresse de loctet de sortie peut tre diffrente selon les configurations matrielles.




5. TESTS DU PROGRAMME STEP 7

Maintenant le programme STEP 7 tester peut tre charg dans lautomate. Dans notre cas, il sagit seulement de OB1.

18. Cliquez sur pour enregistrer le bloc dorganisation, puis sur pour le charger dans

lautomate. L'interrupteur cl amovible de la CPU doit tre sur la position STOP ! ( )




19. En mettant linterrupteur cl amovible de la CPU sur RUN, le programme dmarre. En cliquant

sur licne de visualisation le programme peut tre visualis dans OB1.

( )

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