Formation automatisme

Siemens dispose d'une gamme finement échelonnée d’interfaces homme-machine pour la conduite et la supervision.La gamme Text Panels en version afficheurs de texte (TD) servant exclusivement à l’affichage de messages ou en version pupitres opérateurs (OP) pour la commande par clavier à membrane.La gamme Panels Série 70/77/170/177/270/277 avec écran graphique pour une représentation proche de la réalité des cycles à superviser (en couleur également), en version pupitres tactiles (TP) avec dalle tactile ou en version pupitres opérateurs (OP) avec clavier à membrane.

Les panel Siemens sont programmé sur TIA Wincc Flexible qui permet via le module Sm@rtService d'assurer la maintenance à distance via internet.Les sauvegardes peuvent se faire via MPI,Profibus,RS232 ou carte mémoire.Les pilotes et Firmware sont faciliement téléchargeables.Une bibliothèque graphique permet l'utilisation d'objet graphique prédéfinis.Aussi,il est possible de configurer 32 langues sur ces panels.

Caractéristiques techniques du Panel Série 177

- Ecran STN de 5,7”, rétroéclairé par CCFL1), Blue mode (4 niveaux) ou couleur (16 couleurs)

- Dalle tactile analogique/résistive

- Clavier système numérique pour entrées décimales,binaires et hexadécimales

- Clavier alphanumérique sur écran (avec police anglaise)

- Forme compacte de faible profondeur

- Boîtier plastique robuste

- Insensibilité de la face avant aux huiles, graisses et détergents normaux

- Capot de protection optionnel, pour obtenir le degré de protection NEMA4 et assurer une protection supplémentaire contre l’encrassement et contre les rayures

- Bornier enfichable pour raccordement de l’alimentation 24 V cc

- RS 485/422 pour couplage au process out téléchargement de la configuration (jusqu’à 12 Mbits/s)

- Interface RS 232 pour couplages au process et téléchargement de configuration

- Interface série pour imprimante RS 232

- Port Ethernet en version Couleur

- Logement pour une carte MMC

- Cold Cathode Fluorescence Lamps

Dans l'article d'aujourd'hui,nous allons parler des E/S décentralisées.Si vous travaillez sur des automates Siemens,vous en avez probablement entendu parler.Pour faire simple,un module d'entrées/sorties décentralisées est un module autonome qui comporte des entrées/sorties et qui permet d'étendre le nombre d'entrées/sorties d'un automate.En faisant cela,l'automate principal pourra commander les E/S du module décentralisé à distance.

Nous allons prendre un exemple afin que cela soit plus clair pour vous :

Supposons que l’on ait une chaine de production de jus constituée de deux unités : remplissage et mixage et commandée par un seul automate programmable (voir image ci-dessous). Dans cet exemple,le fait que l’automate programmable soit très distant de l’unité de mixage va engendrer l’utilisation de câbles plus longs ainsi,le coût du câblage sera donc plus cher.

Une solution pour palier à ce problème est d’utiliser une périphérique d’ E/S décentralisées que l’on placera à proximité de l’unité de mixage. En faisant cela,on utilisera moins de câble et les opérations de maintenance seront plus faciles à effectuer.Ici la communication entre l'automate principal de pilotage et le module d' E/S décentralisées s'effectue via le protocole Profibus DP.L'automate sera le maître et le module d'E/S décentralisé l'esclave.

Exemple de module d'E/S décentralisée : cas du ET200S

L’ET 200S est une station de périphérie décentralisée disposant d'une indice de protection IP20 et étant d’une modularité extrême. L'automaticien pourra ainsi concevoir sa station en fonction de ses besoins réels et peut y intégrer tous types de technologies et équipements (E/S TOR et analogiques,départs moteurs,variateurs de vitesse,modules de comptage rapide,module de positionnements etc...).La sécurité machine ou process peut faire partie intégrante du système soit de façon conventionnelle (pré-câblée) soit par le réseau avec PROFIsafe.

Caractéristiques techniques du ET 200S

- Possibilité d’enficher jusqu'à 64 modules d’E/S sur le rack

- Vitesse de transmission sur réseau Profibus DP : 12 Mbit/s

- Supporte le Fast Ethernet  (100 Mbit/s)

- Taille variable, encliquetable sur rails DIN

Avantages

Le système de périphérie décentralisée ET 200S vous permet :

- De faire 80% d’économies de câblage en général par rapport aux technologies conventionnelles (pré-câblage intégré y compris pour les moteurs)

- De réaliser 50% de gain de place dans vos coffrets et armoires électriques

- De faire plus de 50% d‘économies de temps de câblage des capteurs/actionneurs grâce aux embases Fast Connect auto-dénudantes

- D’offrir une disponibilité accrue de l'installation grâce au hot swapping

- De garantir des temps d’arrêts fortement réduits grâce à des moyens puissants de diagnostics de pannes et de maintenance à distance

Pour découvrir comment faire communiquer un automate Siemens avec un module d'entrées/sorties décentralisées via le protocole Profibus DP,nous vous invitons à consulter notre formation sur le Profibus DP via ce lien : https://www.automation-sense.com/blog/nos-formations/formation-profibus-dp.html

Le Microbox PC 420 est un exemple de plate-forme PC embarquée faisant partie de la gamme Simatic Embedded Automation. Grâce à sa conception sans ventilateur ni disque dur et à sa compacité, il est particulièrement adapté pour une utilisation sûre et à proximité des machines. Le nouveau WinAC RTX 2005 est optimisé pour l'utilisation sur un SIMATIC Microbox PC 420 avec disque CompactFlash et Windows XP embedded (XPe) permettant ainsi la réalisation de tâches d'automatisations très compactes et à coûts très avantageux

SIMATIC est la plate-forme d'automatisation pour toutes les branches, avec une gamme de constituants standards matériels et logiciels offrant toutes les libertés de personnalisation et d'extension spécifique.

La gamme SIMATIC comprend les composants suivants qui se complètent de façon idéale:

- Les automates de sécurité et à haute disponibilité (automate Failsafe)

- Les automates programmables industriels (Gamme S5 ou S7)

- Les automates basés PC ou Soft PLC (WinAC RTX,Simatic S7-1500 Software Controller)

- Les PC industriels IPC

- Les périphériques décentralisées (ET200)

- Les consoles de programmation

- Les systèmes de contrôles commande SNCC

- Les réseaux industriels (Profibus,Profinet)

- Les interfaces homme machine (TP900 comfort)

La famille des contrôleurs SIMATIC se positionne dans tous les secteurs d'activités et domaines d'applications :

- Classique, de Sécurité ou de disponibilité élevée avec des API modulaires.

- Technologique avec des fonctions intégrées dans les API compacts.

- Commande et supervision dans un produit compact avec des systèmes intégrés.

- Automatisation décentralisée avec CPU classique ou de sécurité.

- PC-based Control avec tâches PC et tâches API dans un PC.

- Motion control intégré dans l'automate

Voici une présentation des produits de la gamme Simatic

- Automates programmables industriels

- Les Automates SIMATIC S7 F, H, FH

- Logiciels industriels SIMATIC

- Entrées Sorties ET200

- SIMATIC HMI

- PC Industriels

- Communication industrielle

 -Identification MOBY

- Machine Vision

- Alimentations SITOP

- Pesage SIWAREX

- MES SIMATIC IT

Dans les projets en automatisme que ce soit dans des secteurs comme l'agroalimentaire,les machines spéciales,l'automobile ou le traitement des eaux usées,nous sommes souvent confrontés au problème de choix d'automates programmables.Pourquoi choisir un tel automate et pas un autre? Ainsi,le choix d'un automate va se faire suivant des critères qui peuvent être différents suivants les personnes et suivants les projets.

WinAC RTX est utilisé pour les tâches d'automatisation qui exigent à la fois une haute performance pour le traitement de gros volumes de données et un comportement temps réel rigoureux. Le système exécutif optimisé  permet de traiter parallèlement à la tâche d'automatisme, des applications PC contraignantes et de grande ampleur. Il fonctionne sous les systèmes d'exploitation Windows 2000 ou XP Professional et utilise l'extension temps réel Ardence RTX pour garantir le temps réel et le comportement déterministe

Les contrôleurs SIMATIC sur base PC sont utilisables et exploitables sur des systèmes PC standard, soit en tant que pur API logiciel, soit en tant que carte API enfichable dans un emplacement PCI. Il est ainsi facile de combiner en une solution d'automatisation globale, les applications PC, les tâches de supervision et de commandes ainsi que les fonctionstechnologiques de son choix. Cela permet d'améliorer les hautes performances d'un PC industriel comme par exemple sa mémoire centrale, sa rapidité de traitement et sa capacité à stocker les données machines.On utilise les automates logiciels WinAC RTX  pour des applications temps réels et déterministiques.

Avantages des solutions d’automatismes sur base PC

Réduction des coûts grâce à l'intégration de tous les outils d'automatisation et de traitement informatique sur une même plate-forme - le PC industriel.

Droit à l'innovation et à l'amélioration de performances permanentes du PC.

Communication facile grâce à des interfaces réseau intégrées et d'un coût peu élevé.

Utilisation facile de logiciels bureautiques (par ex. MS Office) et création de vos propres programmes utilisateurs avec des outils logiciels performants (C++, VB, etc.).

Large gamme de matériels standardisés, grand choix de produits.

Sécurité d'investissement du fait de l'utilisation de PC Industriel SIMATIC.

Le Open Development kit ou ODK de siemens nous permet de connecter une application windows à notre automate logiciel.Par exemple, le WinAC Target de WinAC  est un outil pour simplifier l'intégration d'algorithmes MATLAB / Simulink dans WinAC RTX.
MATLAB / Simulink, un logiciel de MathWorks, est fréquemment utilisé dans les systèmes d'automatisation dans le développement et la simulation des algorithmes en boucle ouverte et de contrôle en boucle fermée complexes.MATLAB / Simulink est utilisé pour modéliser et simuler les processus et les structures de contrôle PID en boucle fermée graphiquement. Les sous-systèmes Simulink peuvent être codées en C / C ++. Ce code est ensuite intégré dans un projet WinAC ODK et peut être consulté et exécuté via DLL / RTDLL du programme S7.

Via le SMX(shared memory extension interface), ODK supporte le développement d'applications pour l'échange de données entre les applications Windows et WinAC sous Visual C++/C .Cette méthode d'échange est très rapide.Le CCX ou custum code extension interface est un assistant de création d'application et une bibliothèque de classe pour faciliter le développement d'application sous Visual Studio.Le programme peut être développé sur Visual Studio en langage C/C++ et C# ce qui va générer des DLL temps réel qui vont être exécuté sur WinAC via les fonctions (SFC 65001, 65002, 65003).

Le S7 1500 Sofware Controller est le nouveau Soft PLC ou automate logiciel de Siemens basé sur l'architechture des automates S7 1500.Il peut fonctionner indépendamment du système d'exploitation. Vous pouvez par exemple redémarrer Windows, sans interrompre le Soft PLC. Il offre beaucoup d'avantages en termes de performance et d'ouverture, introduit de nombreuses nouvelles fonctionnalités et améliore les anciennes versions de Soft PLC de Siemens.Pour utiliser un SoftPLC comme une plate-forme de commande, vous devez choisir un PC très fiable. Il faut généralement se diriger vers les IPC ou industria personnal computer qui sont conçu pour fonctionner en milieur industriel.Les Soft PLC de Siemens sont programmé sur TIA Portal.Avec le open development kit(ODK) de Siemens,on peut connecter une apllication C/C++/C# à notre automate logiciel ce qui permet de concevoir des logiciels de supervision personnalisé sur Visual Studio.

L'automate Siemens S7-1500 sorti le 27 novembre 2012 est un contrôleur  pour les  machines moyenne et  haute de gamme.
Cette nouvelle génération de contrôleurs est caractérisée par une haute performance et une haute efficacité. Il comporte une multitude de fonctions intégrées en standard, y compris le Motion Control, les fonctions sécurité pour une sécurité maximale en production et en développement.Les fonctions de diagnostic configurables permettent de superviser l'état de l'installation,son intégration dans portail TIA permet de concevoir de simplement des projets en optimisant les couts de développement.