Prise en Main de l'environnement de

programmation TIA / Step7

1. Présentation des API S7-1200

L’automate SIMATIC S7-1200 est utilisé pour les applications d'automatismes de taille petite à moyenne, et est
doté d'une architecture à la fois compacte et modulaire :

(3) (1) (2)

Exemple de configuration S7-1200

- La CPU est équipée d’entrées et de sorties de signaux numériques et analogiques (1);

- Des modules additionnels d’entrées/sorties (modules IO) peuvent être installés si les entrées et sorties
intégrées ne sont pas suffisantes pour l’application désirée (2);
- des modules de communication (RS232, RS485, ASi ...) peuvent également être insérés (3);
- Une interface TCP/IP intégrée, et servira au chargement des programmes et à la supervision du process.

➢ l'adressage des signaux d’entrée/sortie.

Les entrées et sorties TOR de l'API sont regroupées par octets. Chaque entrée ou sortie TOR sera donc adressée
par un numéro d'octet et un numéro de bit à l'intérieur de celui-ci.

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Voici l'adressage des E/S TOR intégrée à la CPU 1214C :

14 entrées numériques intégrées

Octet 0 Bits 0 à 7, et Octet 1 Bits 0 à 7

10 sorties numériques intégrées

Octet 0 Bits 0 à 7, et Octet 1 Bits 0 à 1

Par exemple, pour adresser la 5ème entrée en partant de la gauche, on définit l’adresse suivante :

%I 0.4

%I indique ici que l’adresse est de type « entrée », 0 l’adresse d’octet, et 4 l’adresse de bit.
Les adresses d’octet et de bit sont toujours séparées par un point.

Pour adresser la dernière sortie, par exemple, on définit l’adresse suivante :

%Q 1.1

%Q indique ici que l’adresse est de type « sortie », 1 l’adresse d’octet et 1 l’adresse de bit.
Les adresses d’octet et de bit sont toujours séparées par un point.

➢ Modes de fonctionnement de la CPU

La CPU a les modes de fonctionnement suivants :
• En mode « STOP », la CPU n’exécute pas le programme, et vous pouvez charger un projet.
• En mode « STARTUP », la CPU entame une procédure de démarrage.
• En mode « RUN », le programme est exécuté de façon cyclique. Les projets ne peuvent pas être
chargés dans une CPU en mode RUN.

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La couleur de la LED des états RUN/STOP sur la face avant de la CPU indique le mode de fonctionnement actuel.

Une lumière JAUNE indique le mode STOP.

Une lumière VERTE indique le mode RUN.

Une lumière CLIGNOTANTE indique le mode STARTUP.

2. Prise en main de Step7.

➢ Présentation de la suite logicielle.

La suite logicielle TIA (Totally Integrated Automation) intègre un ensemble de logiciels destiné aux équipements
d'automatismes Siemens, notamment :
- Step7, pour la configuration et la programmation des API

- WinCC pour la création de pages de supervision & visualisations, sur PC ou écrans "Simatic
pannels".

Pour ouvrir TIA, cliquez sur :

➢ Premier programme.
Notre première application va consister à programmer le contrôle d’une presse.

Une presse avec un capot de protection doit être activée avec un bouton START S3 uniquement si l’écran de
protection est fermé. Cette condition est surveillée avec un capteur PROTECTION FERMEE B1.
Si c’est le cas, un distributeur 5/2 M0 alimentant le vérin de la presse est activé, afin que la forme plastique puisse
ensuite être pressée.

La presse doit se retirer de nouveau quand le bouton ARRET D’URGENCE (contact NF) est actionné, quand le capteur
PROTECTION FERMEE B1 ne répond plus, ou quand le capteur VERIN TIGE SORTIE B2 répond.

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Tableau d’affectations

Adresses Variables Commentaires

%I 0.1 ARRET D’URGENCE Bouton d’arrêt d’urgence (contact NF)

%I 0.3 S3 Bouton de démarrage S3 (contact NO)
%I 0.4 B1 Capteur écran de protection fermé (contact NO)
%I 0.5 B2 Capteur vérin A tige sortie (contact NO)
%Q 0.0 M0 Sortir tige du vérin A

%Q 0.0

Capteur tige sortie

Vérin A
B2

M0
B1

ARRET D’URGENCE
Capteur
Opérateur protection
fermée

S3

Presse

%I 0.1 %I 0.3 %I 0.4 %I 0.5

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➢ Vue du portai l :
La vue du portail fournit une vue d’ensemble du projet et un accès aux outils qui permettent de l’élaborer. Vous
pouvez trouver rapidement ce que vous souhaitez faire, et appeler l’outil qui servira à accomplir la tâche voulue. Si
vous le souhaitez, un changement vers la vue du projet s’effectue automatiquement pour la tâche sélectionnée. Cette
vue simplifie donc principalement la préparation et la mise en place du projet.

Vue "portail" (En bas à gauche de la fenêtre, on peut basculer de la vue du portail vers la vue du projet)

La vue du projet est une vue structurée de tous les éléments constituant le projet. La barre de menu avec les barres
de fonction est situé comme le veut la norme en haut de la fenêtre, le navigateur du projet et tous les éléments du
projet sont sur la gauche, et les menus associés aux différentes tâches (avec les instructions et les librairies, par
exemple) sur la droite.

Vue "projet" (En bas à gauche de la fenêtre, on peut basculer de la vue du portail vers la vue "portail")

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L’adresse IP du SIMATIC S7-1200 est '192.168.0.33'; celle du PC : '192.168.0.1'.

Les étapes ci-dessous montrent comment créer un projet pour SIMATIC S7-1200 et programmer la solution pour
l'application donnée.

1. Les programmes pour SIMATIC S7-1200 sont gérés sous forme de projets. Nous allons maintenant créer un
nouveau projet via la vue portail (« Créer un projet > Nom : Initiation > Créer »). Nommez le projet
"controle_presse".

2. « Mise en route » est recommandé pour le début de la création du projet.

Premièrement, nous voulons « Configurer un appareil » (« Mise en route > Configurer un appareil »).

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3. Puis « Ajouter un appareil » avec le nom d’appareil : Controle_presse. Choisissez alors dans le catalogue la
« CPU 1214C » avec la bonne combinaison de lettres derrière.
(« Ajouter un appareil > SIMATIC PLC > CPU 1214C > 6ES7 214-1BG31-0XB0 > Ajouter »)

4. Le logiciel bouge automatiquement vers la vue du projet avec la configuration matérielle ouverte. Ici, on peut
ajouter des modules supplémentaires depuis le Catalogue du matériel (fenêtre de droite), et dans la Vue
d’ensemble des appareils, les adresses d’entrée/sortie peuvent être visualisées. Dans notre cas, les entrées
intégrées à la CPU ont des adresses allant de %I 0.0 à %I 1.5 (soit 14 entrées) et les sorties intégrées des adresses
allant de %Q 0.0 à %Q 1.1 (soit 10 sorties).

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5. Afin que le logiciel puisse accéder dans la suite à la bonne CPU, son adresse IP et le masque de sous-réseau doivent
être paramétrés (« Propriétés > Général > Interface PROFINET > Adresses Ethernet > Adresse IP : 192.168.0.33
et Masq. s/rés. : 255.255.255.0 »).

6. Nous allons définir les variables globales de l’API correspondant aux entrées/sorties physiques de celui-ci.
Ces variables globales peuvent être utilisées partout dans le programme, dans tous les blocs.
A cette fin, sélectionnez « Variables API » dans le navigateur du projet . Avec un double-clic, ouvrez la table des
variables API et entrez, comme montré ci-dessous, les noms des entrées et des sorties.

7. Les séquences du programme sont écrites dans ce que l’on appelle des blocs. De base, un bloc d’organisation
OB1 est créé lors de l’ajout d’une CPU.
Ce bloc représente l’interface du système d’exploitation de la CPU. Il est appelé automatiquement par celle-ci, et

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est traité de manière cyclique.

A partir de ce bloc d'organisation OB1, des blocs supplémentaires peuvent être appelés à leur tour pour structurer
le programme, comme le bloc fonctionnel FB1.
Le but est de diviser une tâche globale en plusieurs sous-tâches, ce qui permet de programmer et de tester leur
fonctionnalité plus facilement.

8. Pour créer le bloc FB1, sélectionnez dans le navigateur du projet « Controle_presse [CPU 1214 C DC/DC/DC] »
puis « Blocs de programme ». Double-cliquez ensuite sur « Ajouter nouveau bloc ».

9. Dans la nouvelle fenêtre, choisissez « Bloc Fonctionnel (FB) » et donnez-lui le nom « Programme_presse ».
Comme langage de programmation, choisissez « CONT ». La numérotation est automatique. Acceptez les
saisies avec « OK ».

10. Le bloc « Programme_presse [FB1] » s’ouvre automatiquement. Avant de pouvoir écrire le programme,
cependant, on doit déclarer les variables locales, qui ne sont connues que dans le bloc.

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Les variables sont divisées en 2 groupes :

• Les paramètres qui forment l’interface du bloc pour les appels dans le programme :
Type Nom Fonction Reconnu dans

Paramètres Input Paramètres dont la valeur est Fonctions (CF), blocs fonctionnels (FB) et
d’entrée lue par le bloc quelques types de blocs d’organisation (OB)
Paramètres de Output Paramètres dont la valeur est Fonctions et blocs de fonction
sortie écrite par le bloc
Paramètres InOut Paramètres dont la valeur est Fonctions et blocs de fonction
d’entrée/sortie lue par le bloc quand elle est
appelée, et qui après
traitement est écrite dans le
même paramètre

• Les données locales utilisées pour un stockage des résultats intermédiaires :

Type Nom Fonction Reconnu dans

Données locales Temp Variables utilisées pour un Fonctions, blocs de fonction et blocs
temporaires stockage temporaire des d’organisation
résultats intermédiaires. Les
données temporaires sont
conservées pour un cycle
seulement
Données locales Static Variables utilisées pour un blocs de fonction
statiques stockage statique des résultats
intermédiaires dans le bloc de
données d’instance. Les
données statiques sont
conservées jusqu’à leur
réécriture, soit pour plusieurs
cycles

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11. Déclarons maintenant les variables locales nécessaires pour notre exemple :

Input :

Arret_urgence Ici, la commande d’arrêt d’urgence est entrée

Demarrer Le bouton de démarrage est entré ici
C_protection L’état du capteur pour l’écran de protection est entré ici
C_verin L’état du capteur pour la tige du vérin est entré ici

Output :

M_presse L’état de la sortie Vérin est écrite ici

Static :

HM01 Mnémonique 01 pour la bascule RS

Toute les variables de cet exemple sont de type « Bool ». Pour une meilleure compréhension, il est préférable d’écrire
des commentaires pour chaque variable.

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12. Maintenant qu’on a déclaré les variables locales, on peut commencer à programmer. Pour une meilleure vue
d’ensemble, on programme sur des réseaux. Un nouveau réseau peut être insérer en cliquant sur le symbole
« Insérer réseau ». Comme le bloc lui-même, chaque réseau doit être titré. Si une longue description est
nécessaire, on peut le faire dans la partie « Commentaire ».

Pour programmer notre solution, on a besoin d’une « bascule SR ». Elle se situe dans la fenêtre de droite,
« Instructions > Opérations logiques sur bits > SR ». Si vous laissez la souris sur un objet tel que la bascule SR, des
informations détaillées de l’objet s’affichent.

13. Si vous surlignez un objet et que vous appuyez sur F1 sur votre clavier, une fenêtre d’aide en ligne apparaît à
droite et vous fournit des informations sur l’objet sélectionné.

Glissez la bascule SR sous le réseau 1. Réaliser le programme suivant

Maintenant, on appelle les variables locales. Il suffit d’entrer la première lettre de la variable dans le champ de
saisie pour faire apparaître une liste, où on sélectionne ensuite la variable désirée.
14. Les variables locales sont toujours identifiées par le symbole « # » précédant leur nom (exemple : #M_presse).

Programme ladder à compléter

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21. Comme indiqué précédemment, le bloc « Programme_presse » doit être appelé depuis le bloc Main
[OB1].
Autrement, le bloc ne serait pas pris en compte du tout. Ouvrez-le en double-cliquant sur « Main
[OB1] ».

22. Le bloc « Programme_presse » peut ensuite être simplement déposé dans le réseau 1 de Main [OB1]
grâce à un glisser-déposer. N’oubliez pas de commenter les réseaux !

23. Ensuite, les paramètres de l’interface du bloc « Programme_presse » doivent être connectés aux
variables globales de l’API. Il suffit là aussi d’entrer la première lettre de la variable globale
pour faire apparaître une liste,
dans laquelle on sélectionne la variable voulue.

24. De cette façon, ajoutez les autres variables globales comme indiqué sur la capture d’écran ci-dessous. Il sera
alors temps de sauvegarder votre projet, en cliquant sur .

25. Pour charger le programme entier dans la CPU, surlignez d’abord le dossier « Contrôle_presse » puis cliquez sur
le symbole « Charger dans l’appareil ». Cela va ouvrir une nouvelle fenêtre. Pendant la compilation, l’état de
progression est affiché dans une fenêtre.

26. Si la compilation s’est correctement déroulé, cela s’affiche dans la fenêtre. Cliquez maintenant sur « Charger »,
puis « Terminer ».

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27. Maintenant, démarrez la CPU en cliquant sur le symbole « Démarrer la CPU » et confirmez le fait que vous
vouliez vraiment commuter la CPU sur RUN en cliquant sur « OK ».

28. Cliquez finalement sur l’icône « Activer/désactiver visualisation du programme ».

Grâce à ce bouton, il est possible de surveiller l’état des variables pendant que vous testez le programme en
commutant les interrupteurs de la maquette.

Remarquez que la fenêtre « Navigateur du projet » est devenue orange, ce qui signifie que vous travaillez
désormais en ligne avec l’automate.

Adresses IP des
automates intégrés dans
le réseau du lycée

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