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Prise en Main de CoDeSys

Sommaire :

1 Création & Configuration d'un projet......................................................................................................21.Création du Projet...............................................................................................................................22.Définition des modules d'E/S...............................................................................................................33.Attribution de Mnémoniques pour les E/S..........................................................................................54.Définition du répertoire de Compilation.............................................................................................65.Ajout de bibliothèques au projet.........................................................................................................7

2 Programmation CFC................................................................................................................................81.Fonctions Logiques de base.................................................................................................................82.Compteurs...........................................................................................................................................93.Temporisateurs & fonctions mémoires..............................................................................................104.Fonctions de la bibliothèque « Util.lib »............................................................................................10

3 Programmation ST................................................................................................................................111.Gestion des entrées analogiques.......................................................................................................112.Alternative.........................................................................................................................................11

4 Programmation SFC..............................................................................................................................12Réceptivités :................................................................................................................................................13Actions CEI...................................................................................................................................................14

5 Test & Implantation du Programme......................................................................................................15

6 Écrans de Visualisation..........................................................................................................................161.Présentation......................................................................................................................................162.Création d'une visualisation...............................................................................................................163.Affichage d'un Booléen......................................................................................................................164.Affichage d'une Valeur Numérique....................................................................................................185.Action sur un Booléen.......................................................................................................................196.Saisie d'une valeur Numérique..........................................................................................................207.Représentation graphique d'une Variable Numérique......................................................................21

7 Utilisation du gestionnaire de tâches....................................................................................................23

IUT de Toulon

Département GEII, licence Pro SARI

1 Création & Configuration d'un projet

1. CRÉATION DU PROJET.

• Double-cliquez sur l'icôle « CoDeSys v2.3, puis sur « fichier » → « nouveau », et sélectionnez la cible matérielle(API ) de votre poste (750-849) :

L'assistant vous propose de créer le module correspondant au programme principal nommé « PLC_PRG ».

• Laissez ce nom par défaut, ainsi que la case « programme » cochée, puis choisissez le langage de programmationsouhaité.

IUT Toulon - Département GEII, LP SARI 2/22

Langage CFC (« Continous Functional Chart » → Logigramme) pour le programme principal.

2. DÉFINITION DES MODULES D'E/S.

• Dans la partie en bas à gauche de l'écran, sélectionnez l'onglet « ressources » :

• Puis cliquez sur « configuration de l'automate » :

• Développez le menu « Hardware configuration », et cliquez droit sur « K-bus » → « Éditer » :

Vous accédez alors à l'écran de configuration (cf page suivante) qui va vous permettre d'ajouter les différentes cartesd'E/S présentent sur votre rack-automate. Vous pouvez alors soit ajouter vos cartes une par une, soit scanner laconfiguration de votre automate pour que celle-ci soit automatiquement chargée dans votre projet.


Scanner la configuration d'un automate

• Cliquez sur l'icône « + » (Add) pour ajouter des cartes, la fenêtre suivantes'ouvre :

Vous pouvez alors aller chercher les cartes dans les différentes catégories, ou bien rentrer les références recherchéesdans « filter ».

• Une fois que toutes vos cartes ont été ajoutées, cliquez sur « OK ».

Vous pouvez alors éventuellement déplacer vos cartes si elles ne sont pas dans le bon ordre, ou encore accéder à ladatasheet au format pdf pour chacune d'entre-elles :

3. ATTRIBUTION DE MNÉMONIQUES POUR LES E/S.• Cliquez sur « éditez » dans le champ « K-Bus » (bus de fond de panier de l'API) comme suit (page 5), afin de faire

apparaître les adresses des différentes entrées et sorties configurées :

• Dans la colonne « Name », complétez le nom de chaque entrée ou sortie conformément aux noms présents sur laplatine de test.


Ajouter une/des carte(s)

Déplacer

Data sheet

➔ L'ordre d'apparition des entrées et sorties au niveau des adresses dépend du câblage → se reporter auxdocumentations des cartes d'E/S. Exemple ci-après pour la carte 750-430 (8 entrées TOR) :

• Renommez les entrées et sorties afin que les noms que vous souhaiterez utiliser dans votre programme. Parexemple les noms utilisés sur la platine de test :

Mnémonique adresses APIS1 %IX2.0S2 %IX2.1S3 %IX2.2S4 %IX2.3S5 %IX2.4I1 %IX2.5I2 %IX2.6H1 %QX0.0H2 %QX0.1H3 %QX0.2H4 %QX0.3P1 %IW0P2 %IW1

Note : Afin de vérifier que le câblage correspond bien aux mnémoniques saisis, vous pouvez charger votreprogramme (qui ne fait rien !) dans l'API (cf § 3). Ensuite, chargez et démarrez le programme. Observez que lesvariables s'activent (bleu) lorsque vous appuyez sur S1, S2, I1 et I2, forcez les sorties en cliquant dessus et vérifiezque H1 à H4 s'allument correctement.

4. DÉFINITION DU RÉPERTOIRE DE COMPILATION.Afin de ne pas être bloqué par les restrictions d'écriture du compte Windows « LPMEEDD », effectuez l'opérationsuivante : → Menu « Projet » → « Options » → « Répertoires ». Modifiez le chemin d'accès pour les fichiers de compilation enremplaçant le chemin défini par votre répertoire «TP1 » (situé sur le bureau, dans « documents » ou encore sur votreclé USB).


- Ordre de numérotation sur une borne d'entrée -

S1 S2 S3 S4 S5

I1

I2

H1

H2

H3

H4

P1 P2

Bornier

Vers contrôleur

5. AJOUT DE BIBLIOTHÈQUES AU PROJET.

L'ajout de bibliothèque permet d'utiliser des fonctions particulières, fournies par le fabriquant (ou créées par unutilisateur), et ainsi de gagner du temps dans la programmation.

• Pour cela, allez dans l'onglet « ressources » et sélectionnez « gestionnaire de bibliothèques ». Cliquez-droit pourajouter une « autre bibliothèque » :

• Ajoutez les bibliothèques (les bibliothèques CoDeSys portent une extension « .lib ») de votre choix.

✔ Exemples :

✗ Wago_IO_Scanning_RTU_06.lib » (« C:\Program Files\WAGO Software\CoDeSys V2.3\targets\Wago\library\Applications ») permet d'interroger des esclaves Modbus RTU.

✗ « Wago_IO_Scanning_TCP_06.lib » (« C:\Program Files\WAGO Software\CoDeSys V2.3\targets\Wago\library\Applications ») permet d'interroger des esclaves Modbus TCP ou UDP.

✗ « Util.lib » (« C:\Program Files\WAGO Software\CoDeSys V2.3\library ») pour des fonctions d'utilité générale comme 'BLINK'

✗ etc...


2 Programmation CFC.

1. FONCTIONS LOGIQUES DE BASE.Nous allons programmer les fonctions logiques suivantes :

H1 = (S1 + S2 + S3) . I1

H2 = S2 . S3 . S4

La programmation se fera pour notre part en langage CFC, sélectionné à la création du projet (pour le programme principal PLC_PRG).

On accède aux programmes d'un projet grâce à l'onglet « modules » du navigateur de projet :

Le programme principal « PLC_PRG » apparaît alors dans l'arborescence du projet.

Ce langage est celui utilisé pour le programme principal (module PLC_PR). La barre d'outil propose les fonctionnalités suivantes :

Pour ajouter une entrée à une porte logique, faire un clic-droit sur le bloc en question, puis choisir « entrée dumodule ».


Placer une entrée

sorties mémorisées (Set / Reset)

Placer une entrée

« Placer un module » : Pour appeler n'importe

quelle fonction ou programme, en tapant son nom dans le module, une fois placé sur le schéma

Inverser une entrée ou une sortie

Les équations logiques précédentes peuvent se représenter de la façon suivante en langage CFC :

• Une fois le logigramme ci-dessus réalisé, aller au chapitre 5 pour tester votre programme.

2. COMPTEURS.

• Sauvegardez le projet précédent, puis faîtes « enregistrer sous » et enregistrez votre projet sous le nom« TP1_compt » pour éviter d'avoir à recréer un projet. Supprimez le logigramme précédent.

On souhaite obtenir le fonctionnement suivant :

• Comptage des appuis sur S1 et décomptage des appuis sur S2. La valeur du comptage est stockéedans une variable de type 'INT' nommée « comptage »

• Le bouton poussoir S3 permet de remettre a zéro le compteur• Le bouton poussoir S4 permet de précharger le compteur à la valeur 10• Le voyant H1 s'allume lorsque la valeur courant du compteur est « 0 » ; le voyant H2 indique que la

valeur de préchargement est atteinte.

• Programmez un bloc CTUD afin d'obtenir le fonctionnement demandé.



3. TEMPORISATEURS & FONCTIONS MÉMOIRES.A partir du projet précédent, on souhaite obtenir le fonctionnement suivant :

• Lorsque l'écart de tension entre P1 et P2 dépasse 5V pendant au moins 4s, on allume le voyant H1.• Le voyant H1 ne s'éteint que lorsque l'écart entre P1 et P2 redevient inférieur à 1V pendant au moins

2s.

• Programmez le fonctionnement demandé en utilisant les fonctions ci-dessous.


4. FONCTIONS DE LA BIBLIOTHÈQUE « UTIL.LIB »A partir du projet précédent, on souhaite obtenir le fonctionnement suivant :

• Le voyant H1 n'est plus allumé fixement, mais clignote (éteint pendant 250ms, allumé pendant500ms) lorsqu'un dépassement se produit.

• Programmez le fonctionnement demandé en utilisant les fonctions ci-dessous en utilisant la fonction BLINK.(pensez à inclure la bibliothèque « Util.lib, cf p7).



3 Programmation ST

1. GESTION DES ENTRÉES ANALOGIQUES

On souhaite obtenir le fonctionnement suivant :

• Afficher la différence des tensions présentes aux bornes des potentiomètres P1 et P2 dans unevariable réelle nommée « difference »

• Chargez un programme vide dans l'API et observez les valeurs délivrées sur les entrées analogiqes%IW0 et%IW1par les potentiomètres P1 et P2.

• Complétez le tableau suivant :

Tension aux bornes de P1 (ou P2) %IW0 (ou%IW1)

0 V ….

10 V ….

• En déduire la relation suivante : Tension = …............. x Mot d'entrée

• Programmez le fonctionnement demandé dans un bloc fonctionnel « calcul » en langage ST (clic-droit sur« Modules » → « Insérer objet »):

Note : Vous utiliserez les fonctions de calcul (+, *, - …) et de conversion de type pour passer du format WORD auformat réel.

• Instanciez le bloc dans le programme principal puis allez au chapitre 5 pour tester votre programme.

2. ALTERNATIVE

• Ajoutez au bloc précédent la fonctionnalité suivante, en utilisant l'alternative « IF...THEN...ELSE » : Si l'écartde tension dépasse 3V, le voyant H1 s'allume, sinon il est éteint.



4 Programmation SFCNous allons programmer le grafcet suivant :

• Ajoutez la bibliothèque « Iecsfc » qui se trouve dans le répertoire « C:\Program Files\WAGO Software\CoDeSysV2.3\Library ».

• Allez dans l'onglet « modules » de CoDeSys, cliquez-droit sur « Modules » et « insérer objet ». Choisir le langageSFC et donnez lui le nom « graf7 » :

• Accédez à votre programme SFC en cliquant dessus.

→ AJOUTER ÉTAPES, TRANSITIONS, BRANCHES ET / OU ←


Insérer « Etape + transition » devant l'étape sélectionnée

Insérer « Etape + transition » derrière l'étape sélectionnée

Créer une branche alternative : divergence OU

Convergence OU

Créer une branche parallèle : divergence ET

Convergence ET

Insérer un saut vers une étape

Insérer « saut + transition » vers une étape

→ SUPPRIMER DES ÉTAPES ←

Pour supprimer des éléments du grafcet, il faut veiller à respecter l'alternance étapes/transitions, donc il faut

sélectionner, (en maintenant la touche « CTRL » ou « Shift » enfoncée ) une étape ET sa transition.

➢ Réceptivités :

→ ÉQUATION LOGIQUE ←

Placez vous sur la transition à programmer et tapez l'équation logique à tester en utilisant les

opérateurs booléens AND, OR et NOT.

→ CONSTANTES ←

Les états logiques '0' (faux) et '1' (vrai) sont définies par les valeurs 'FALSE' et 'TRUE' en langage ST.

→ COMPARAISON ←

Placez vous sur la transition à programmer et tapez la comparaison en utilisant les sympoles <, >, <=,

>= ou <>.

Exemple : compteur > 10 → valide la réceptivité si la variable compteur, de

type INT est supérieure à 10

→ TEMPORISATION ←

Pour temporiser une étape, on utilise une comparaison (cf ci-dessus) sur une variable de type

« TIME ». Cette variable sera le temps d'activité de l'étape à temporiser.

Exemple : Etape_5.t > t#1mn3s500ms → valide la réceptivité lorsque l'on est resté

1 minute, 3 secondes et 500 ms dans l'étape

nommée « Etape_5 ».


➢ Actions CEI Pour faire apparaître les actions au format CEI (rectangles à côté des étapes), il faut que la case « activer les pas CEI »soit activée avant la création de l'étape.

Dans le cadre du grafcet-exemple, on utilise des actions CEI de type N. Le diagramme SFC final correspondant estdonc :

→ AJOUTER OU SUPPRIMER DES ACTIONS ←

Pour ajouter une action supplémentaire, faire un clic-droit sur l'étape correspondante et « Relier Action ». Pour

supprimer une action, faire un clic-droit sur l'étape correspondante et « Effacer Action »;

Par défaut le type N est associé aux actions créées, mais on peut définir les types récapitulés dans le tableau suivantsuivant :

Attribut Paramètre Description

N Aucun Action Non mémorisée : L'action est activée lorsque l'étape associée est active, et se désactive automatiquement à la sortie de l'étape.

S, R Aucun Action Mémorisée : l'attribut « S » (Set) permet de mémoriser l'activation de l'action,celle-ci restera active jusqu'à ce que l'attribut « R » (Reset) soit rencontré dans le grafcet sur la même action.

L Duréed'activation :

t#.....

Action limitée dans le temps : L'action est activée à l'entrée dans l'étape, puis désactivée automatiquement au bout du temps, spécifié (ou à la sortie de l'étape).

D Temps deretard :

t#.....

Action Retardée : L'action est activée avec le retard spécifié après l'entrée dans l'étape.

• Construire le grafcet demandé à l'aide des éléments précédents dans votre bloc SFC nommé « graf7».



5 Test & Implantation du Programme.

Note : Les paramètres de communication sont en principe mémorisés par CoDeSys, cette opération est doncnormalement faite une fois pour toutes pour chaque poste.

• Pour configurer la liaison avec l'automate : → « En ligne » → « Paramètres de communication ».

• Pour créer une nouveau canal de communication : « nouveau », puis nommez le canal (par exemple« Ethernet » :

• Vérifiez le paramètre « Adresse IP » par l'adresse IP de l'automate (192.168.0.'n° poste + 160')

• Décochez l'option simulation dans le menu « En ligne »;

• « Accéder au système » dans le même menu, le programme est alors chargé dans l'automate défini par l'adresseIP entrée dans les paramètres de communication;

• « Démarrer » le programme.


6 Écrans de Visualisation.

1. PRÉSENTATION.CoDeSys permet de créer des écrans de visualisation. Ces écrans permettent de superviser l'état du système. Une foiscréés, ils peuvent soit être chargés dans le programme, dans ce cas il faut passer par CoDeSys pour y accéder; soitêtre chargés en tant que site Web dans l'API. Dans ce cas, on peut y accéder via n'importe quel navigateur internet.

2. CRÉATION D'UNE VISUALISATION

• Allez dans l'onglet « Visualisation » su navigateur de projet.

• Cliquez-droit sur « modules », puis « insérer objet ».

• Donnez un nom à votre visualisation.

3. AFFICHAGE D'UN BOOLÉEN

On souhaite représenter l'état de la sortie QD ** du compteur suivant sur l'écran de visualisation :

Nous allons représenter cette variable par un rectangle dont la couleur sera rouge si QD est vraie et bleue si QD estfausse.** (QD='1' si CV=0, et QD='0' dans le cas contraire)

• Implantez le compteur ci-dessus dans un projet nommé TP1_Visu.

• Placez un rectangle dans votre visualisation :


• Double-cliquez sur ce rectangle et allez dans le menu « couleurs » :

• Choisissez le bleu pour la « Couleur » (dedans) et le rouge pour la « Couleur d'alarme » (dedans).

• Associez le changement de couleur à la sortie QD du compteur C1 du programme PLC_PRG :

• Dans « Texte », tapez « état de QD : » .

• Testez votre programme et vérifiez le changement de couleur de l'élément de visualisation lorsque la valeur « 0 »est atteinte par le compteur.


4. AFFICHAGE D'UNE VALEUR NUMÉRIQUE

On souhaite afficher la valeur courante CV du compteur précédent sur l'écran de visualisation.

• Placez un rectangle dans votre visualisation, puis dans « texte », tapez :

• Allez ensuite dans « Variables » puis dans la zone « affichege de texte », tapez le nom de la variable àafficher (dans notre cas, la sortie CV du compteur c1 du programme PLC_PRG:

• Testez votre programme et vérifiez l'affichage de la valeur du compteur sur la page de visualisation.


5. ACTION SUR UN BOOLÉEN

On souhaite agir sur l'entrée de préchargement (LOAD) du compteur c1 de notre exemple de la page 14.

• Créez un bouton sur la page de visualisation :

• Double-cliquez sur l'élément positionné sur la page, et dans la rubrique « texte » décrivez la fonctionnalitéqu'aura le bouton (dans notre cas le préchargement d'un compteur)

• Allez ensuite dans la rubrique « entrée » pour choisir la variable sur laquelle agira ce bouton (dans notre cas,l'entrée LOAD du compteur c1 du programme PLC_PRG) :

• Testez votre programme et vérifiez le passage à '1' de l'entrée LOAD du compteur lorsque vous cliquez sur lebouton de la visualisation.


6. SAISIE D'UNE VALEUR NUMÉRIQUE

On souhaite saisir la valeur de préchargement du compteur c1 de notre exemple de la page 14.

• Placez une forme géométrique sur votre page de visualisation, par exemple un rectangle, et reprenez les étapesdu paragraphe 4 (« affichage d'une valeur numérique ») afin d'afficher PV dans votre visualisation.

• Dans la rubrique « texte », cochez « insérez le texte de variable 'montrer texte' » :

• Testez votre programme et vérifiez la modification de l'entrée PV du compteur lorsque vous la saisissez dansvotre visualisation, et testez le préchargement du compteur.


7. REPRÉSENTATION GRAPHIQUE D'UNE VARIABLE NUMÉRIQUE

On souhaite afficher une variable du programme PLC_PRG de type INT nommée « var1 », comprise entre -100 et +100, sur un graphe ainsi que sur un vu-mètre.

• Sélectionnez l'outil « tendance » et dimensionnez votre graphe sur la page de visualisation :

• Cliquez sur « sélection des variables », puis chosir la couleur de la courbe et entrez le chemin de la (ou des)variable(s) à afficher :


• Cliquez ensuite sur « axe verticale », et dans la partie « échelle », définir la plage de valeurs à afficher pour votrevariable (dans notre exemple [-100;+100]) :

• Vous pouvez tester votre programme et observer l'évolution de votre variable sur le graphe.

• Pour afficher cette variable sous forme d'un vu-mettre, sélectionnez l'outil adéquat (« instrument vectorisé ») :

• Cliquez sur « Variable/Echelle » pour configurer l'affichage (dans notre cas de -100 à +100 avec graduationtoutes les 10 unités) :


7 Utilisation du gestionnaire de tâchesNous allons dans cette partie créer un projet comportant 3 tâches concurrentes :

- T0 : Tâche de fond (priorité faible). Cette tâche aura pour fonction le comptage/décomptage des appuis sur BP1 etBP2, et sera programmée en langage SFC.- T1 : Interruption cyclique (priorité moyenne). Cette tâche appelée toutes les 500ms changera l'état du voyant H1 etsera programmée en langage ST.- T2 : Interruption cyclique (priorité haute). Cette tâche, appelée toutes les 750ms, incrémentera une variable detype INT. Lorsque cette variable atteindra la valeur '100', le programme géré par la tâche T0 sera réinitialisé.

• Créez un nouveau projet CoDesys correctement configurer.

• Créez les trois modules (de type « programme ») de programmation décrits ci-dessus.

• Ouvrir le gestionnaire de tâches dans l'onglet « ressources ») :

• Insérez les différentes tâches demandées :

• et paramétrez l'appel de ces trois modules. Exemple pour la tâche T1 :

• Validez le fonctionnement du projet.


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