— Après avoir lu cet article, vous ne vous sentirez peut-être pas expert, mais au moins vous ne verrez plus le PLC Siemens comme un « jeu de construction » !
Pour ceux qui débutent dans l’automatisation industrielle, le terme PLC (Contrôleur Logique Programmable) peut sembler mystérieux et très présent. Et le PLC Siemens, probablement celui dont vous avez entendu parler pour la première fois, est sans doute la star de l’automatisation. Si vous vous demandez « Est-ce que seule une personne expérimentée peut comprendre un PLC ? », ne vous inquiétez pas, cet article est comme un bon café latte — pas trop amer, agréable et parfumé — pour vous guider depuis le début dans la découverte des PLC Siemens, tout en vous montrant comment « programmer pour qu’il obéisse ».
1. Quels sont les « rôles » des PLC Siemens ?
La famille des PLC Siemens est vaste, semblable à une équipe d’automatisation de super-héros. Les membres principaux sont :
- S7-200 : Un ancien modèle, un travailleur acharné pour les petits projets. Bien que la version officielle ne soit plus mise à jour (retiré officiellement), la série S7-200 Smart reste active dans de nombreux projets, en particulier sur le marché chinois, grâce à son excellent rapport qualité/prix.
- S7-300 / S7-400 : Ce sont les « premiers amours » de nombreux ingénieurs. Ils ont soutenu toute une génération dans les environnements industriels, principalement pour les systèmes de taille moyenne à grande. Bien qu’ils soient progressivement remplacés par de nouveaux modèles, les S7-300 sont encore largement utilisés dans le monde.
- S7-1200 : Un modèle phare pour les projets de taille moyenne à petite échelle. Il est modulable, abordable, avec des fonctions suffisantes pour les débutants et les systèmes de contrôle de taille moyenne.
- S7-1500 : Le modèle haut de gamme actuel. Il est rapide, extensible et intègre des fonctionnalités de diagnostic et de sécurité avancées, ce qui en fait le « leader » des projets Industrie 4.0.
2. Quel logiciel utiliser pour programmer ces PLC ?
Comme le dit un proverbe : « Un bon cheval mérite une bonne selle, un bon PLC mérite une bonne plateforme ». Chaque PLC Siemens a son propre environnement de programmation :
- S7-200 : Utilise STEP 7 MicroWIN, simple et léger, suffisant pour le contrôle de base.
- S7-300 / S7-400 : Utilise la version classique de STEP 7, la plateforme phare de Siemens depuis des années.
- S7-1200 / S7-1500 : Utilise TIA Portal (Totally Integrated Automation), une plateforme d’automatisation intégrée moderne, conviviale, et l’outil central pour les développements futurs.
3. Quel est le modèle le plus utilisé actuellement ?
Le duo S7-1200 + TIA Portal est aujourd’hui la combinaison la plus couramment utilisée. Ce système est non seulement stable, mais il dispose aussi de nombreuses ressources d’apprentissage. Avec son interface graphique et sa fonctionnalité de glisser-déposer, il facilite l’apprentissage et réduit considérablement la barrière à l’entrée, parfait pour les débutants et les projets réels.
4. Qui seront les protagonistes à l’avenir ?
Le duo S7-1500 + TIA Portal est sans aucun doute la tendance future. Ce modèle répond non seulement aux exigences élevées de l’Industrie 4.0, mais il supporte aussi des traitements multicœurs, des cycles plus rapides et une capacité réseau améliorée. De plus, il prend en charge des fonctionnalités avancées telles que le diagnostic des pannes, les serveurs Web, l’architecture redondante, la programmation de sécurité (Safety), ce qui en fait le choix idéal pour les systèmes d’automatisation haut de gamme.
5. Comment programmer le S7-1500 (langages de programmation) ?
Dans TIA Portal, plusieurs langages de programmation peuvent être utilisés :
- LAD (Schéma en échelle) : Le langage graphique le plus populaire, ressemble à un diagramme électrique, logique et facile à comprendre, parfait pour les utilisateurs ayant des connaissances en électricité.
- FBD (Diagramme de blocs fonctionnels) : Plus adapté aux utilisateurs qui souhaitent moduler la logique comme un assemblage de blocs.
- STL (Liste d’instructions) : Similaire au langage assembleur, pour des utilisateurs plus expérimentés ou des programmeurs préférant écrire du code.
- SCL (Textes structurés) : Plus proche des langages de haut niveau comme Pascal ou C, idéal pour les traitements de données complexes et les algorithmes.
- GRAPH (Graphique fonctionnel séquentiel) : Utilisé pour les processus complexes et les systèmes de contrôle séquentiels, tel que les lignes de remplissage et d’emballage.
6. Quel est le langage le plus utilisé ?
La majorité des débutants et des techniciens de terrain préfèrent utiliser LAD (Schéma en échelle). Ses avantages sont les suivants :
- Structure logique claire,
- Facilité d’apprentissage, même sans connaître les langages de programmation,
- Débogage facile et localisation rapide des problèmes,
Il est le choix préféré des techniciens de maintenance traditionnels se formant à la programmation PLC.
7. Les symboles les plus utilisés en LAD (à ne pas manquer)
Le schéma en échelle consiste à utiliser des symboles graphiques pour créer des circuits logiques. Voici quelques symboles de base couramment utilisés par les débutants :
| Symbole | Nom | Fonction | Exemple 🌰 |
|---|
| –[ ]– | Contact normalement ouvert | Commutation lorsque activé | Allumer une lampe ou un moteur lorsque la condition est remplie |
| –[ / ]– | Contact normalement fermé | Agit lorsque non activé | Arrêter un moteur lorsque le bouton d’arrêt est pressé |
| –( )– | Bobine (sortie) | Active l’action (sortie) | Allumer une lampe ou un moteur lorsque la condition est remplie |
| –( S ) / –( R ) | Définir / Réinitialiser bobine | Maintient l’état jusqu’à suppression | Maintenir une alarme activée ou l’éteindre |
| TON / TOF | Minuterie de délai (avec/sans courant) | Réponse retardée pour plus de stabilité | Démarrer un ventilateur après un délai de 2 secondes |
| CTU / CTD | Compteur (augmentation/diminution) | Contrôle des lots, logique de comptage | Arrêter la machine lorsque 100 produits sont atteints |
| MOVE | Instruction de transfert de données | Copier la valeur d’une variable à une autre | Transférer les valeurs de température à un module d’affichage |
8. Exemple de programmation LAD : « Contrôle de démarrage/arrêt de moteur »
Un programme de démarrage/arrêt de moteur est un des premiers programmes appris par les débutants en PLC. Voici comment il peut être implémenté en utilisant LAD :
Objectif :
- Appuyer sur le bouton « Démarrer » pour faire fonctionner le moteur,
- Relâcher le bouton « Démarrer » pour que le moteur continue de tourner (auto-maintien),
- Appuyer sur le bouton « Arrêter » pour arrêter le moteur.
Logiciel en LAD :
| Condition initiale | Condition 1 | Condition 2 (Auto-maintien) | Action |
|---|---|---|---|
| Alimentation | Bouton de démarrage (normalement ouvert) | Bobine moteur (normalement ouverte) | Bobine moteur (sortie) |
| Bouton d’arrêt (normalement fermé) |
Conclusion
Apprendre la programmation PLC est un peu comme apprendre un langage de contrôle. Il ne génère pas de pages web ou de fenêtres pop-up, mais il fait fonctionner des appareils, des moteurs et des voyants. Siemens PLC offre une plateforme complète, de S7-1200 à S7-1500, de LAD à SCL, permettant à la fois aux ingénieurs électriciens, aux programmeurs et aux novices de s’y plonger facilement.
Nous recommandons de commencer avec cette combinaison :
🟩 Matériel : S7-1200
🟦 Logiciel : TIA Portal
🟨 Langage : LAD
C’est la combinaison la plus populaire, avec de nombreuses ressources d’apprentissage et largement utilisée dans les projets industriels.
