Chapitre IV Supervision Via WinCC [PDF]

Zitiervorschau

Wincc

Introduction Le logiciel WinCC permet de créer des interfaces homme-machine à travers lesquelles on peut donner des ordres et des consignes de commande et également visualiser le fonctionnement du système. Dans ce qui suit, on donne quelques exemples des fonctionnalités qui existent dans ce logiciel. Objets Il existe plusieurs types d’objets qui peuvent être utilisés pour accomplir différentes tâches de visualisation ou de commande dans les interfaces homme-machine. La liaison entre l’IHM et l’automate est établie en attribuant à chaque objet une certaine variable, qui sera utilisée dans le programme de l’automate. Les principaux types d’objets utilisés dans WinCC sont présentés ci-après. 1. Bibliothèque des icônes : ces sont des graphiques qui sont prédéfinis dans la bibliothèque de WinCC et qui peuvent représenter différents types d’appareil tel que les moteurs, les pompes, les convoyeurs, les réservoirs, etc. 2. Champ d’E/S : permet d’introduire ou visualiser des valeurs numériques selon le mode de fonctionnement (entrée, sortie ou entrée/sortie) et le format d’affichage choisis (binaire, décimal, etc). 3. Champ d’E/S symbolique : permet de sélectionner ou d’afficher une valeur symbolique parmi plusieurs. Une liste de textes doit être créée et une variable de processus de type Int doit être attribuée à cet objet afin de contrôler plusieurs entrées/sorties. 4. Bargraphe : permet d’afficher graphiquement la valeur numérique d’une variable de type Int, Word, DInt, DWord ou Real entre deux niveaux limites max et min.

Figure 1 : Exemples d’objets graphiques dans WinCC.

Figure 1 : vue des différents objets graphiques dans WinCC. 5. Vue des courbes : permet d’afficher sous forme de courbe la variation d’une variable de type Int, DInt, Word, DWord ou Real, qui peut avoir des valeurs instantanée ou archivée. Les valeurs affichées sont prises d’une manière cyclique paramétrable.

Enseignante : M.LARIBI

Page 1

Wincc

Figure 1

: Exemple d’une vue de courbe

Figure 2 : Exemple d’une vue de courbe Pour bien comprendre, il est nécessaire de connaître quelques principes de bases : L’environnement Wincc se compose de deux parties : 









la partie IHM pour Interface Homme Machine (Vue) et la partie Ladder. Ces deux parties, bien que complètement différentes, en permanence reliées. Une pression sur un bouton poussoir dans un écran (Vue) sera traitée dans la partie du programme Ladder dédiée. Le programme Ladder se lit de gauche à droite puis de haut en bas. Il est divisé en segments (ou net). Lorsque l’automate va fonctionner, il va d’abord exécuter le segment 1 (de gauche à droite), puis, une fois qu’il a fini, va passer au segment 2 (de haut en bas). Le langage Ladder se représente sous la forme de blocs interconnectés. Ainsi l’utilisateur n’aura qu’à placer les blocs adéquats puis les relier entre eux pour obtenir un programme fonctionnel. Il est possible de structurer son programme grâce bloc fonction FB ou fonction FC. Plutôt que de mettre tout le programme dans une seule et même routine, il est possible de le fractionner et le rendre ainsi plus lisible. L’automate fonctionne par cycle qu’il va réaliser périodiquement. Lorsqu’il commence son cycle, l’automate va lire le segment 1 et va y interpréter les blocs. Une fois qu’il a fini il met à jour les données qui ont été modifié puis passe au segment suivant et ainsi de suite. Une fois que les segments ont été exécuté (on arrive donc à la fin du programme), l’automate recommence revient au début du programme et attends le commencement d’un nouveau cycle pour exécuter à nouveau le programme.

2. TIA Portal TIA Portal permet d’utiliser les outils d’automatisation de la gamme SIMATIC S7 à partir d’une seule interface graphique. La réalisation d’un projet d’automatisation sous TIA Portal passe par plusieurs étapes. Afin d’illustrer ces étapes, on se propose un exemple simple qui concerne la commande d’un moteur par l’intermédiaire d’un contacteur au moyen de deux boutons poussoirs (Bp-Marche et Bp-Arrêt). 2.1 Création d’un projet Après avoir démarré le logiciel, la vue principale, dite vue du portail, apparaît. Cette vue donne accès aux tâches principales qu’on peut avoir dans un projet d’automatisation.

Enseignante : M.LARIBI

Page 2

Wincc

Pour créer un nouveau projet, on clique sur « Créer un projet ». Nom du projet est MarcheArrêt-Moteur.

Figure 3 : Création d’un nouveau projet.

2.2 Configuration matérielle de l’automate La configuration matérielle de l’automate consiste à choisir les différents modules qui le constituent (alimentation, CPU, modules d’E/S, etc). Pour ce faire, on peut cliquer sur « Appareils & Réseaux » puis sur « Ajouter un appareil » dans la vue du portail, ou alors basculer vers la vue du projet, en cliquant sur « Vue du projet », puis on double-clique sur « Ajouter un appareil » dans le navigateur du projet. Le CPU est choisi selon le problème traité, c’est-à-dire la taille et la complexité du programme et le nombre de variables impliquées, ainsi que le type de communication utilisée.

Figure 4 :Vue du projet

Enseignante : M.LARIBI

Page 3

Wincc

Pour visualiser la configuration matérielle ou ajouter un autre module, on clique sur « Configuration des appareils ».

Figure 5 : Configuration matérielle 2.3 Créer la table des mnémoniques : Avant d’écrire le programme dans le bloc d’organisation main « OB-main », on doit définir les noms et les adresses des variables qui seront utilisées, c’est-à-dire les entrées, les sorties et les différentes variables internes au programme telles que les mémentos (variables auxiliaires) Les variables peuvent être déclarées dans la table des variables standard située dans la section « Variables API ». Dans notre cas, il existe deux variables d’entrée qui représentent les deux boutons poussoirs de Bp-Marche « %I0.0 » et Bp-Arrêt « %I0.1 », et une variable de sortie « %Q4.0 » ainsi que deux mémentos Marche « %M0.0 » et Arrêt (%M0.1) utilisées par IHM.

Figure 6 : table des variables standards de PLC

Enseignante : M.LARIBI

Page 4

Wincc

2.4 Programmation API Ecrire le programme dans le bloc d’organisation et le chargé et le simulé.

3. Création d’une IHM Pour créer une IHM, on doit choisir d’abord le pupitre à utiliser. Il existe plusieurs types de pupitre qui diffèrent selon la taille de l’écran, les fonctionnalités et les performances. Pour choisir un pupitre sous TIA Portal, on clique sur « Ajouter un appareil » dans le navigateur du projet, dans la catégorie SIMATIC Basic Panel ensuite on choisit un pupitre par exemple le « TP1500 Basic » Voir la figure suivante.

Figure 7: choix d’une IHM Une vue racine est alors créée par défaut, dans laquelle on peut insérer des objets graphiques, des textes, des objets d’affichage numérique et graphique, des objets de contrôle, etc. Pour notre exemple, on se contente d’une interface qui contient seulement deux boutons poussoirs pour la mise en marche et l’arrêt du moteur et un rectangle représenté avec une animation pour indiquer l’état du moteur.

Enseignante : M.LARIBI

Page 5

Wincc

Figure 8: Vue racine

3.1 Module de communication Pour notre exemple, on a choisi module CPU 314-2 DP, ce dernier possède uniquement une interface MPI pour la programmation, donc il est nécessaire d’ajouter un bloc de communication PROFINET/Ethernet pour la communication avec une IHM (Voir les figure suivantes).

Figure 9 : Choix du module de communication

Enseignante : M.LARIBI

Page 6

Wincc

Dans appareil et réseau établir la liaison IHM et PN/IE voir les figure suivantes :

Figure 10 : choix de liaison de communication

3.3 Gestion des boutons : Bouton-poussoir est un élément clé des interfaces homme-machine. Il permet de donner des ordres de marche et d’arrêt, d’acquitter ou valider des informations, de basculer vers d’autres vues, etc. Nous allons maintenant voir comment gérer les boutons : Le bouton-poussoir élémentaire se présente sous forme d’un rectangle et peut être configuré pour produire un effet lorsqu’il est actionné comme la mise à 1 d’un bit d’une certaine variable ou le changement de vue. Par exemple, pour contrôler l’état d’un bit, on doit attribuer les fonctions « MiseA1Bit » et « RAZBit » aux actions « Appuyer » et « Relâcher » du bouton dans le sous-onglet « Evénements » de « Propriétés » Créer les boutons poussoirs nécessaire à votre application en cliquant sur les boutons système disponible (voir la figure suivante).

Enseignante : M.LARIBI

Page 7

Wincc

Figure 11: Gestion des boutons 3.4 Animation d’un objet On peut contrôler la visibilité, la couleur et le déplacement d’un objet quelconque à partir du sous-onglet « Animation » de « Propriétés » en cliquant sur « Ajouter une nouvelle animation ». L’exemple ci-dessous montre comment on peut contrôler l’animation d’un objet. Dans ce cas, la variable de sortie %Q4.0 est mise à 1, le rectangle devient vert, il change de couleur (du vert au rouge) si la variable de sortie est mise à 0.

Figure 12 : Représentation et animation des variables de sorties

Enseignante : M.LARIBI

Page 8

Wincc

3.5 Table des variables IHM Ajouter les variables de IHM à partir de la table des variables standards de API, puis leurs attribuer la connexion adéquate, voir les figures suivantes :

Figure 13 : Table des variables IHM en liaison 3.6 Charger le programme Pour charger la configuration dans l’automate, on effectue un clic sur l’icône « charger dans l’appareil ». La fenêtre ci-dessous s’ouvre et vous devez faire le choix du mode de connexion (PN/IE, Profibus, interface PLCSIM, liaison avec interface sous réseau).

Enseignante : M.LARIBI

Page 9

Wincc

Figure 14 : Chargement du programme

3.7 Simuler le projet

Enseignante : M.LARIBI

Page 10

Wincc

Figure 15 : vue de simulation du projet Vue des alarmes : permet de d’afficher les messages d’alarmes et de visualiser leurs états. Les alarmes sont définies dans la section « Alarmes IHM ». Un bouton d’acquittement peut être ajouté afin d’acquitter ces alarmes et les messages correspondants vont disparaître une fois que la cause de l’alarme disparaisse. La figure ci-dessous montre un exemple de définition de trois alarmes (deux erreurs et un avertissement) la vue d’alarmes correspondante. Dans ce cas, l’état A signifié que la cause de l’alarme est toujours présente, AQ signifie qu’en plus le message a été acquitté, et AD signifie que la cause de l’alarme a disparu mais le message n’a pas encore été acquitté.

Enseignante : M.LARIBI

Page 11

Wincc

Figure 16 : définition et messages d’alarmes. Dans WinCC, lorsqu’une IHM est ajoutée une vue racine est créée par défaut. Pour créer une nouvelle vue, on double-clique sur « Ajouter une vue » dans la section « Vues ». Le changement de vue est effectué au moyen des boutons-poussoirs en utilisant la fonction « Activer Vue » ou « Activer Vue Précédente » dans le sous-onglet « Evénements ».

Enseignante : M.LARIBI

Page 12