Formation automatisme

Nous sommes habitués à parler d'automatisation et de robotique dans nos articles,cependant,aujourd'hui,on va faire une petite exception,on va parler d'industrie 4.0 et d'usine du futur.En effet,l'industrie 4.0 est un mot  très à la mode de nos jours.Initiée par l'industrie allemande,l'industrie 4.0 se veut être la nouvelle donne industrielle qui révolutionnera les anciennes modèles de production.

Aujourd'hui,le nombre de publications académiques,d'articles,de conférences sur l'usine du futur est en hausse, puisque le gouvernement fédéral allemand a annoncé un projet ambitieux qui fera de l'industrie 4.0 l'une des initiatives clés de sa stratégie industrielle. Pour l'Allemagne, qui possède l'une des industries manufacturières les plus compétitives du monde avec près de 90% de leurs moyens de production dotés d'équipement de dernière génération, l'industrie 4.0 est juste une autre étape importante qui leur accompagnera dans leur révolution technologique.

Aujourd'hui,nous allons voir les différentes gammes d'automates qui existent dans l'environnement Siemens.Nous essayerons de lister du plus petit module logique à l'automate haute gamme dédié aux applications plus robustes.

Les modules logiques LOGO !

Ce sont des mini-automates largement utilisés pour les petites applications d'automatisation telles que la domotique ou sur de petites machines.Les modules logiques LOGO sont très flexibles,l'utilisateur a la possibilité d'ajouter des E/S supplémentaires via des modules d'extension.Les modules LOGO sont aussi compatibles avec les protocoles d'automatisme ASI et KNX très utilisés dans le monde de la domotique.On pourra ainsi utiliser l'automate LOGO pour assurer la gestion de son chauffage,la gestion de l'éclairage etc..

L'automate SIMATIC S7-1200

L'automate SIMATIC S7-1200 est un automate compact qui se programme avec le logiciel d'ingénierie TIA Portal de Siemens.L'automate SIMATIC S7-1200 est compatible avec PROFINET IO, et peut être utilisé avec des appareils PROFINET IO pour résoudre diverses applications.Il est disponible sous forme de kit de programmation comprenant ou pas un IHM.C'est l'automate idéal pour apprendre à programmer des automates Siemens sur TIA Portal.

L'automate SIMATIC S7-300

C'est un automate modulaire haute gamme très utilisé dans les industries de transformation.Il est fourni sous différentes versions (CPU standard,CPU Fail-safe).

L'automate SIMATIC S7-400

C'est un automate haute gamme très utilisé dans les industries de process.Les CPU de la gamme S7-400  disposent d'une mémoire de travail,et d'un bon temps d'exécution répondant aux exigences des industries de process.

L'automate SIMATIC S7-1500

C'est la dernière gamme d'automates Siemens.Il se programme sous TIA Portal et dispose d'un petit écran de façade permettant de faire quelques configurations basiques.

Pour ceux qui disposent de robots de la marque Universal Robots,des formations en ligne gratuites sont proposées par Universal Robots.Ce programme intitulé "Universal Robots Academy" est divisée en six modules d'apprentissage.Ce nouveau programme e-Learning est conçu pour fournir aux ingénieurs, aux distributeurs et aux intégrateurs de robots Universal Robots la possibilité de se former et d'apprendre les bases de la programmation des robots collaboratifs rapidement et en toute sécurité.

Aujourd'hui,nous allons vous présenter Apimou.Apimou est un logiciel gratuit conçu par François Arnaud (merci à lui pour sa proposition) et qui permet de simuler le fonctionnement d'un Automate Programmable Industriel (API).

Il permet de s'initier aux bases de la programmation d'un automate (fonctions logiques, grafcet) grâce à un simulateur et à différentes parties opératives.Le code source des parties opératives proposées est fourni, et il est possible à partir de ces exemples d'en développer d'autres.

Avec Apimou vous pouvez simuler des systèmes automatisés séquentiels pouvant comporter jusqu'à 32 entrées et 32 sorties numériques.Vous avez aussi la possibilité de créer des variables internes (variables d'étape).Les sorties peuvent être des fonctions directes des entrées (équations logiques), ou dépendre d'une séquence matérialisée par un grafcet.Apimou ne propose pas d'éditeur de grafcet, mais il en permet la saisie avec une interface minimaliste.

Il fonctionne de façon autonome, en mode simulation, ou couplé à une partie opérative par le biais d'un serveur TCP. Trois parties opératives logicielles sont disponibles. Il est possible de les modifier (code source fourni, C++ Builder 10.1 Berlin édition Starter) ou d'en créer d'autres.

Si vous démarrez dans le monde de l'automatisme industriel, plus spécifiquement avec les automates Siemens,cela peut vous sembler difficile au début.Vous allez entendre parler de Microwin,Step5,Step7 ou encore TIA Portal,cela peut engendrer des confusions pour certains.Exemple : quel logiciel utilise t-on pour programmer telle gamme d'automate.

C'est tout à fait normal d'être un peu perdu au début de votre apprentissage,mais au fur et à mesure que vous avanciez dans votre formation,vous allez y voir un peu plus clair.

Pour commencer, vous devez garder à l'esprit que vous devez parfaire vos connaissances petit à petit.Cela ne sert à rien de vouloir tout connaitre en un seul jour,car c'est juste impossible.Si vous êtes totalement nouveau,essayez d'abord d'avoir une culture générale sur les différentes gammes d'automates qui existent,les logiciels utilisés pour programmer ces automates,les nouvelles versions des logiciels ou les mises à jours.

Il faut savoir que dans la plupart des cas les gammes d'automates S7-1200 et S7-300 peuvent couvrir presque  90% de vos projets mais vous pourriez avoir à faire face à la série S7-400 ou S7-1500 ou encore le mini-automate LOGO!

Formez-vous régulièrement et pas à pas

Si vous débutez en automatisme,certains concepts de base peuvent être difficile à comprendre au début.Cela nécessitera de votre part de grands efforts.N'hésitez pas à consulter fréquemment les documentations techniques des contructeurs qui sont d'énormes sources de connaissances.

Aujourd'hui,l'atelier de programmation TIA Portal devient de plus en plus répandu dans le monde de la programmation de contrôleurs Siemens.Les nouvelles gammes d'automates S7-1200 et S7-1500 ne sont programmables qu'avec TIA Portal.

Où dois-je commencer pour mon apprentissage de la programmation d'automates Siemens ?

Cela dépend.Il est préférable de maitriser tous les environnements de développement que ce soit Simatic Manager Step7,WinCC 2008 ou encore TIA Portal.Cependant maitriser tous ces logiciels prendra certainement du temps, il est donc préférable  de se concentrer au début sur un seul logicel afin d'avoir des connaissances approfondies sur celui-ci et pas que de vagues notions.Certaines entreprises n'utilisent pour l'instant que l'ancienne version Simatic Manager Step7 mais devront tôt ou tard se mettre sur TIA Portal vu que les nouvelles gammes d'automates ne seront plus compatibles avec cette ancienne version.

Plus tard, vous pouvez être amené à concevoir des interfaces homme-machines communicant avec vos automates en langages C#,WinDeV ou VB.NET.Vous devrez à ce moment maitriser les différents protocoles de communication industriels(modbus,profibus,profinet etc..) et avoir des notions sur les serveurs OPC.

Mais comme je l'ai dis plus haut,vous devrez y aller lentement.

De quels logiciels aurez-vous besoin ?

Cela dépend des gammes d'automates sur lesquelles vous serez amené à travailler.Si vous travaillez avec les automates S7-300 ou S7-400,le logiciel Simatic Manager Step7 peut largement suffir.Si par contre vous voulez travailler avec les automates S7-1200 ou S7-1500,vous aurez besoin de TIA Portal.

Quel type de PC acheter pour utiliser TIA Portal ?

Contrairement à Simatic Manager,avec TIA Portal, les choses changent beaucoup.Il est un vrai dévoreur de ressources.Comme vous pouvez le voir sur le site de Siemens,les exigences matérielles pour TIA portal sont plus conséquentes :

    Processeur: 3.3 GHz CoreTM i5-3320M ou similaire
    Mémoire RAM : 8 Go de mémoire (recommandé) ou plus
    Disque dur: 300 Go SSD
    Résolution graphique : 1920 x 1080 Min.
    Affichage: 15,6  «écran large (1920 x 1080)

Quoi qu'il en soit,essayez d'obtenir le PC le plus puissant possible.

Quel système d'exploitation pour TIA Portal?

Pour exécuter TIA Portal,vous aurez besoin de Windows7(certaines versions de Windows 7 ne sont pas prises en charge) ou Windows 8.1.Malheureusement TIA Portal n'est pas encore compatible avec Windows 10 bien que l'on peut installer celui-ci sur Windows 10.

Attention, ni TIA Portal V13 Update 9,ni la nouvelle version V14 ne prennent en charge Windows 10.TIA Portal V14 devrait être pris en charge par Windows 10 avec le service pack SP1 qui n'est pas encore sorti.

En informatique industrielle,il arrive souvent que l'on veuille établir une communication entre un PC et un automate souvent pour concevoir des systèmes de supervision sur PC.Il existe plusieurs moyens permettant de réaliser une communication entre un PC et un automate.Par exemple si notre automate dispose d'un port RS-485,on peut facilement réaliser une communication PC/automate via le protocole modbus.

Cependant,dans certains cas,si notre automate ne dispose pas d'interfaces de communications dédiées ou si on dispose de plusieurs marques d'automates au sein de notre installation,l'utilisation d'un serveur OPC reste la solution idéale.Si vous êtes automaticien et que vous n'avez jamais travaillé sur les serveurs OPC,tous ces concepts de serveurs OPC ou de clients OPC peuvent être confus dans votre esprit au début.Cela est tout à fait normal,une fois que vous aurez maitrisé les bases des serveurs OPC,vous pourrez concevoir très facilement des communications PC/automate et développer vos propres applications de supervision dans des langages comme le Visual Basic,le C#,WinDev etc...

Pour vous aider dans votre apprentissage,nous avons mis en oeuvre une formation 100% en ligne qui vous permettra de vous familiariser avec les serveurs OPC et les communications PC/automate.Cette formation d'une durée approximative de 15 heures vous permettra de découvrir les bases des serveurs OPC.

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Le variateur de vitesse FR-A800-E de chez Mitsubishi Electric inclue un port Ethernet TCP / IP et un serveur web.Ainsi,le variateur peut être contrôlé via une application mobile ce qui permet d'effectuer des contrôles à distance.