WinCC Communication Manual - Siemens AG · 1 Manuel de communication ... 2.2.4.2 Architecture de...

WinCC

Communication Manual

Manuel 1

Ce manuel est livré avec la documentationréférencée :6AV6392-1CA05-0AC0C79000-G8277-C155-01

Edition Septembre 1999

WinCC®, SIMATIC®, SIMATIC NET®, SINEC® et STEP® sont des marques de la société Siemens AG.

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(Nous avons vérifié que le contenu de ce manuel correspondaux éléments matériels et logiciels qui y sont décrits. Desdivergences ne sont cependant pas exclues ce qui nousempêche de garantir une correspondance totale. Lesinformations fournies dans cet imprimé sont vérifiéesrégulièrement, les corrections nécessaires sont insérées dansl'édition suivante. Nous vous sommes reconnaissants pourtoute proposition d'amélioration.)

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C79000-G8277-C155-01Printed in the Federal Republic of Germany Siemens Aktiengesellschaft

WinCC Communication Manual iC79000-G8277-C155-01

Table des matières

1 Manuel de communication ....................................................... 1-1

2 Généralités................................................................................. 2-12.1 Principes fondamentaux de la communication ............................... 2-22.1.1 Notions de base de la communication............................................ 2-32.1.2 Topologie des réseaux.................................................................... 2-52.1.3 Typologie des réseaux.................................................................... 2-82.1.4 Méthodes d'accès ........................................................................... 2-92.1.5 Modèle de référence ISO-OSI ........................................................ 2-102.1.6 Cartes de communication ............................................................... 2-122.2 Réseaux.......................................................................................... 2-132.2.1 Présentation générale de la communication industrielle ................ 2-142.2.2 (Sous-)réseaux dans la communication industrielle ....................... 2-162.2.3 Communication industrielle via MPI................................................ 2-172.2.4 Communication industrielle via PROFIBUS.................................... 2-182.2.4.1 La méthode d'accès de PROFIBUS ............................................... 2-192.2.4.2 Architecture de protocoles de PROFIBUS...................................... 2-202.2.4.3 Supports de transmission ............................................................... 2-202.2.5 Communication industrielle via Ethernet ........................................ 2-222.2.5.1 Profils de protocole de Industrial Ethernet...................................... 2-232.2.5.2 Protocoles de transport................................................................... 2-232.2.5.3 Supports de transmission ............................................................... 2-232.2.6 Standard d'interfaces OPC ............................................................. 2-242.3 Configuration de la communication ................................................ 2-252.3.1 Communication WinCC - Process .................................................. 2-262.3.2 Configuration de la communication WinCC.................................... 2-28

3 Aide à la décision...................................................................... 3-13.1 Analyse de projet ............................................................................ 3-23.1.1 Caractéristiques quantitatives......................................................... 3-33.1.2 Remarques pour la configuration.................................................... 3-93.1.2.1 Cycle du rafraîchissement des données......................................... 3-93.1.2.2 Mode de rafraîchissement des données......................................... 3-93.1.2.3 Organisation des données.............................................................. 3-113.2 Caractéristiques de performance.................................................... 3-133.2.1 Comparaison des systèmes de communication ............................. 3-143.2.2 Communication série ...................................................................... 3-173.2.3 Communication par interface MPI .................................................. 3-183.2.3.1 Processeurs de communication...................................................... 3-183.2.3.2 SIMATIC S7 PROTOCOL SUITE ................................................... 3-183.2.4 Communication par réseau PROFIBUS ......................................... 3-203.2.4.1 Processeurs de communication...................................................... 3-203.2.4.2 Pilotes de communication ............................................................... 3-203.2.4.3 PROFIBUS DP................................................................................ 3-223.2.4.4 PROFIBUS FMS ............................................................................. 3-233.2.4.5 SIMATIC S7 PROTOCOL SUITE ................................................... 3-243.2.4.6 SIMATIC S5 PROFIBUS FDL......................................................... 3-25

Avant-propos 09.99

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3.2.5 Communication par réseau Industrial Ethernet .............................. 3-263.2.5.1 Processeurs de communication...................................................... 3-263.2.5.2 Pilotes de communication ............................................................... 3-263.2.5.3 Communication avec API SIMATIC S5 .......................................... 3-273.2.5.4 Communication avec API SIMATIC S7 .......................................... 3-29

4 Diagnostic de la liaison ............................................................ 4-14.1 Détection d'erreur............................................................................ 4-24.1.1 Explorateur WinCC ......................................................................... 4-34.1.2 Channel Diagnosis.......................................................................... 4-44.1.3 Surveillance d'état par dialogue dynamisé ..................................... 4-64.1.4 Surveillance d'état par actions globales ......................................... 4-84.2 Guide de diagnostic d'erreur........................................................... 4-94.2.1 Le correspondant est-il prêt ? ......................................................... 4-104.2.2 La connexion réseau est-elle prête ?.............................................. 4-124.2.3 La carte de communicatiion de l'ordinateur est-elles

prête à fonctionner ? ....................................................................... 4-144.2.4 La communication a-t-elle été configurée correctement ?.............. 4-194.3 Diagnostic approfondi ..................................................................... 4-264.3.1 Création de connexion par fonctions d'interface de

programmation (API)....................................................................... 4-27

09.99 Avant-propos

WinCC Communication Manual iiiC79000-G8277-C155-01

Avant-propos

Contenu du manuel

Ce manuel présente la conception, l'installation et la mise en service d'une connexion decommunication entre WinCC et un automate. Il comporte les chapitres suivants.

• Un chapitre traitant de la communication en général

• Un chapitre sur l'aide à la décision pour une solution de communication optimale

• Un chapitre sur le diagnostic

Ce manuel existe sous forme papier et comme document en ligne.La table des matières et l'index permettent une recherche facile des informations. Ledocument en ligne comporte en plus une fonction étendue de recherche.

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+49 (911) 895-7000 (Fax 7001)

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http://www.ad.siemens.de/ca01online/

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http://www.ad.siemens.de/support/html_00/index.shtml

Avant-propos 09.99

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09.99 Manuel de communication

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1 Manuel de communication

Introduction

Le manuel de communication fait partie de la documentation WinCC. Il traite laconfiguration, l'installation et la mise en service d'une connexion de WinCC à un automate.Ce manuel de communication a été rédigé dans l'intention d'assister l'utilisateur dans toutesles phases de spécification et d'emploi - de la sélection de la connexion optimale pour sesbesoins à la mise en service en passant par la configuration et l'installation de cetteconnexion. Il doit en outre l'aider à trouver une solution par la méthode de dépannage laplus rapide en cas de problème.

Contenu et structure du manuel

Le présent manuel comporte quatre chapitres principaux:

• GénéralitésLa première partie donne au lecteur une idée générale de la communication,notamment de la communication avec WinCC. Cette première partie apporte lesconnaissances techniques de base nécessaires, traite les composants utilisés et expliquela procédure générale de configuration.

• Aide à la décisionLa deuxième partie guide le lecteur dans sa sélection du type decommunication le mieux adapté à son application. Elle explique les paramètresgénéraux à prendre en compte dans une prise de décision.

• Diagnostic de liaisonLa troisième partie est un guide de diagnostic et d'élimination dedéfauts / d'erreurs pour le cas où un incident devrait survenir lors de la mise en servicede la connexion.

• Projets exemplesLa quatrième partie contient un grand nombre de projets décrits demanière très détaillée à titre d'exemples pour diverses possibilités de connexion. Pourchaque possibilité, toutes les étapes allant de l'installation des composants matériels à lamise en service réussie de la connexion sont expliquées en détail.

Conventions

Les conventions suivantes sont utilisées dans le manuel de communication:

Convention Description

Indique une commande exécutée avec le bouton gauche de la souris.

DIndique une commande exécutée avec le bouton droit.

GGIndique une commande exécutée par un double-clic du bouton gauchede la souris.

Italique Marque les termes de l'environnement WinCC et les termes renvoyant àdes éléments de l'interface du programme

Italique Vert Marque une séquence de manipulations à exécuter par l'utilisateur oudes saisies (marquage couleur uniquement dans le document en ligne).

Bleu Les renvois sont marqués en bleu (marquage couleur uniquement dans ledocument en ligne).

Manuel de communication 09.99

1-2 WinCC Communication ManualC79000-G8277-C155-01

Recherche d’informations

La version papier du manuel de communication permet de rechercher des informations parles procédures suivantes:

• La table des matières permet la recherche d'informations par thèmes.

• L'index permet la recherche d'informations par mots-clé.

Les méthodes suivantes permettent la recherche d'informations dans un document en ligne.

• L'onglet Contenu permet d'accéder aux informations par thèmes.

• L'onglet Index permet d'accéder aux mots-clé d'un index.

• L'onglet Rechercher permet la recherche de mots dans tout le document.Vous pouvez copier les projets présentés comme exemple dans le présent manueldirectement à partir du document en ligne sur votre disque dur.

09.99 Généralités


2 GénéralitésCe chapitre est une présentation générale du thème de la communication, notamment de lacommunication avec WinCC. Cette première partie fournit à l'utilisateur les connaissancestechniques de base nécessaires, traite les composants utilisés et explique la procéduregénérale de configuration.

Ce chapitre comporte les sections suivantes:

• Principes fondamentaux de la communication

• Réseaux de communication

• Configuration de la communication

Généralités 09.99


2.1 Principes fondamentaux de la communication

La présente section du manuel contient des informations basiques sur lacommunication.Elle fournit des connaissances générales également applicables à lacommunication non spécifique WinCC.La présente section contient des informations sur les thèmes ci-dessous.

• Notions de base de la communication

• Topologie des réseaux

• Typologie des réseaux

• Méthodes d'accès

• Modèle de référence ISO-OSI

• Connexion aux bus



2.1.1 Notions de base de la communication

La présente section explique les notions de base de la communication. Elle traiteessentiellement des domaines qui sont également importants pour la communication entreun automate et WinCC.Les termes importants pour la communication entre des automates et WinCC sont expliquésci-après.

Communication

On entend par "communication" la transmission de données entre correspondants oustations.Les données transmises peuvent avoir diverses fonctions. S'agissant de la communicationentre un automate programmable et WinCC, ces données peuvent concerner

• le pilotage des interlocuteurs

• la représentation des états de l'interlocuteur

• la signalisation d'états imprévus dans le système de communication de l'interlocuteur

• Archivage

Correspondants

Les correspondants sont des cartes capables de communiquer. Cela signifie qu'elles ont lacapacité d'échanger des données entre elles. Il peut s'agir p. ex. de cartes centrales et deprocesseurs de communication de l'automate programmable et du PC.

Station

Une station est un système pouvant être connecté en tant qu'unité cohérente à un ouplusieurs réseaux. Ce peut être p. ex. un API ou un PC.



Sous-réseau

On entend par "sous-réseau" l'unité formée par tous les composants physiques qui sontnécessaires pour constituer un circuit de transmission de données ainsi que la procédureutilisée pour l'échange de données.

Réseau interconnecté

Un réseau interconnecté est un ensemble constitué d'un ou de plusieurs (sous-)réseauxinterconnectés, identiques ou différents. Il inclut toutes les stations pouvant communiquerensemble.

Liaison

Une liaison (ou connexion) est une affectation logique configurée de deux correspondantspour l'exécution d'un service de communication.Chaque connexion comporte deux terminaux contenant les informations d'adressage ducorrespondant ainsi que d'autres attributs nécessaires à l'établissement de la communication.

Fonctions de communication

Les fonctions de communication sont les fonctions proposées par une interface logiciellequi sont utilisées par les services de communication.Les fonctions de communication peuvent assurer la transmission de données entre descorrespondants de caractéristiques techniques différentes. Elles peuvent piloter lecorrespondant ou interroger son état de fonctionnement courant.

Service de communication

Un service de communication décrit les fonctions de communication avec descaractéristiques de performance définies, telles que l'échange de données, le pilotage ou lasurveillance de constituants.

Interface logicielle

Les interfaces logicielles proposent des services de communication dans les systèmesterminaux. Une interface logicielle n'offre pas nécessairement toutes les fonctions decommunication d'un service de communication.Un service de communication peut être mis à disposition de l'utilisateur dans le systèmeterminal /ETTD (automate, ordinateur) par des interfaces logicielles différentes.

Protocole

Un protocole est une convention binaire entre correspondants permettant l'exécution d'unservice de communication.Le protocole définit la structure interne de l'échange de données sur le réseau physique. Ildéfinit entre autres le mode d'exploitation, la procédure d'établissement de lacommunication, la sauvegarde des données ou la vitesse de transmission.



2.1.2 Topologie des réseaux

Cette section explique les différentes structures possibles d'un réseau.Lorsque plusieurs constituants d'automatisation autonomes doivent pouvoir échanger entreeux des informations, ceux-ci doivent être impérativement interconnectés par un médiaphysique. Cette liaison physique peut présenter différentes structures. On entend par"topologie de réseau" la disposition géométrique de cette structure. Les stations constituentles noeuds de cette structure.

Point à point

La structure la plus simple correspond à celle d'un réseau constitué uniquement de deuxstations. Cette topologie est appelée "point à point".

Bus

La topologie de bus est constituée d'un câble appelé le "bus". Toutes les stations sont reliéesà ce bus par un câble de connexion (noeud).Dans cette topologie, plusieurs stations ne peuvent dialoguer simultanément. Une procéduredoit assurer qu'une seule station est autorisée à émettre à un instant donné. Cette nécessitéimpose l'utilisation de procédures appelées "méthodes d'accès". Ces méthodes d'accès sontégalement nécessaires dans les topologies décrites ci-dessous.Une défaillance d'une des stations n'a pratiquement pas de répercussions sur l'ensemble duréseau.



Anneau

Dans cette topologie, les stations sont reliées entre elles pour former un anneau.Un anneau peut être formé de liaisons point à point juxtaposées. Dans un réseau ainsiconstitué, chaque noeud peut assurer la fonction de répéteur. Il est ainsi possible d'émettresur grandes distances.Cependant, la défaillance d'une des stations pose ici de plus graves problèmes que dans latopologie de bus.

Etoile

Dans la topologie en étoile, toutes les stations sont reliées à un noeud central. Ce noeudcentral pilote toute la communication.Une défaillance du noeud central entraîne en général la panne du réseau. Une éventuelledéfaillance d'une autre station n'a pratiquement pas de répercussions sur l'ensemble duréseau.



Arborescence

topologie en arborescence peut être considérée comme un chaînage de plusieurs topologiesde bus. Celles-ci peuvent être de dimensions et de types divers.Les constituants assurant l'interconnexion des différents bus jouent un rôle primordial.Lorsque les noeuds connectés sont de même type, ces constituants peuvent être de simplesrépéteurs. Par contre, des convertisseurs sont nécessaires lorsque les noeuds sont de typesdifférents.



2.1.3 Typologie des réseaux

Cette section présente les différentes catégories de réseaux sous l'angle de l'étenduegéographique qu'ils couvrent.Du point de vue de la couverture géographique, on distingue trois catégories de réseaux. Asavoir:

• LAN (Local Area Network) : réseau local; couverture < 5km

• MAN (Metropolitan Area Network) : réseau métropolitain; couverture < 25km

• WAN (Wide Area Network) : réseau grande distance (téléinformatique); couverture >25km

Il n'est cependant pas toujours possible, en raison de l'absence de démarcation précise entreces catégories, de classer exactement un réseau.

Topologie

Une distinction peut également être faite entre les topologies utilisées d'après les distances àcouvrir.La topologie d'un WAN est dictée par les conditions géographiques. Pour des raisons decoûts, ces réseaux ont généralement une structure arborescente de réseaux maillés demanière irrégulière. La topologie d'un LAN est par contre plus claire puisque lesfonctionnalités globales ont ici plus d'importance que les coûts du câble. Le bus, l'anneau etl'étoile sont des topologies typiques de LAN.

Support de transmission

Le choix du support physique de transmission dépend notamment de l'étendue du réseausouhaitée, de l'immunité aux perturbations que l'on veut obtenir et du débit de transmission.On rencontre notamment les supports physiques ci-dessous classés par complexitécroissante et d'après leurs performances.

• paire filaire, non blindée

• paire torsadée, non blindée

• paire torsadée, blindée

• câble coaxial

• fibre optique



2.1.4 Méthodes d'accès

Cette section explique les mécanismes utilisés pour régler l'accès des stations au bus.A un instant donné, un seul message peut être émis sur un bus. Il est donc nécessaire deréglementer l'émission des stations par une procédure permettant de définir la stationautorisée à émettre. Le nombre des stations réceptrices (puits) est ici sans importance.La procédure permettant de déterminer quelle station sera autorisée à émettre des messageset à quel moment est appelée "méthode d'accès".

Maître-Esclave

Dans la méthode d'accès Maître-Esclave, c'est le maître qui dirige la circulation desdonnées sur le bus. Il émet des informations vers les esclaves connectés et les invite par desrequêtes à émettre des données.La communication directe entre esclaves n'est en générale pas prévue. Cette méthode secaractérise avant tout par un pilotage du bus assez simple et donc efficient.La méthode d'accès Maître-Esclave est également employée pour les bus de terrain. Citonsici à titre d'exemple le bus PROFIBUS-DP.

Passage de jeton

Dans la méthode du "passage de jeton", un droit d'accès (jeton) représentant l'état "prêt àémettre" d'une station circule à travers le réseau. Ce que l'on appelle le "jeton" estconcrètement une configuration binaire définie.La station en possession du jeton a le droit d'émettre. Elle doit cependant passer le jeton à lastation suivante au plus tard après écoulement d'un laps de temps prédéfini.L'accès au bus des maîtres du réseau PROFIBUS est réglementé par la méthode du passagedu jeton.

CSMA/CD

Dans la méthode CSMA/CD (Carrier Sense Multiple Access with Collision Detection =Méthode d'accès aléatoire avec détection de collision), toutes les stations peuvent émettre àn'importe quel moment. La condition est cependant qu'aucune autre station ne doit être entrain d'émettre.La propagation du signal "Carrier Sense" sur le média donne lieu à des collisions lorsquedeux stations se mettent simultanément à émettre sur un bus libre. Dans ce cas, ellesdétectent toutes les deux la collision et arrêtent l'émission. Au bout d'un certain temps, ellesfont une nouvelle tentative d'émission.Industrial Ethernet utilise la méthode CSMA/CD.



2.1.5 Modèle de référence ISO-OSI

Lorsque l'échange de données s'effectue entre deux stations via un bus commun, il estnécessaire de définir le système de transmission et la méthode d'accès. Pour cette raison,des associations de frabricants formant la "International Standardization Organisation/ISO)ont défini un modèle à 7 couches. Ce modèle de référence est expliqué dans cette section.

Généralités

Les couches 1, 2 et 4 sont absolument nécessaires pour une communication sûre.

• La couche 1 définit tout ce qui constitue le support physique, niveau d'intensité et detension p. ex.

• La couche 2 définit le mécanisme d'accès et l'adressage des correspondants.

• La sécurité et l'homogénéité / intégrité des données est assurée par la couche 4 (couchetransport). Outre le contrôle du transport, la couche transport gère le flux des données,l'empaquetage en blocs et l'acquittement.

Modèle de référence ISO-OSI

Les couches définies dans le modèle de référence ISO-OSI réglementent le comportementdes correspondants. Les couches sont juxtaposées verticalement, la couche 7 étant lacouche la plus élevée. Seules les couches de même numéro peuvent communiquer entreelles.Le modèle de référence ne spécifie pas comment sont réalisées les diverses couches dansles cas concrets. Ceci est l'affaire des implémentations spécifiques.Les couches sont définies comme suit.

Couche Désignation Description

7 Application Met à disposition des services de communicationspécifiques aux applications.

6 Présentation Met les données fournies dans le format normalisé parle système de communication au format spécifique aupériphérique utilisateur.

5 Session Contrôle, établit et termine la communication.

4 Transport Contrôle le transport dans le réseau.

3 Réseau Gère l'acheminement des données d'une adresse à uneautre.

2 Liaison Gère la détection et l'élimination des erreurs detransmission. Définit la méthode d'accès.

1 Physique Définit les caractéristiques du support physique de latransmission des données.

Physique (couche de transmission binaire)

Cette couche assure la transmission transparente des bits sur le support physique. Définitles caractéristiques électriques et mécaniques du support et les types de transmission.



Couche liaison (Data Link Layer)

Cette couche contrôle la transmission de trames binaires entre deux systèmes. Cettefonction inclut la détection et l'élimination ou la signalisation d'erreurs de transmission ainsique le contrôle du flux.La couche liaison gère également l'exclusivité d'accès au média detransmission.La couche liaison se subdivise en deux sous-couches. Celles-ci sont nommées couche 2a et2b.

• Medium Access Control (MAC)

• Logic Link Control (LLC)

Couche réseau (Network Layer)

Cette couche gère le routage des données entre deux systèmes terminaux. Sont considéréscomme terminaux l'émetteur (ou source) et le récepteur (ou puits) d'un message pouvantêtre acheminé via plusieurs systèmes de transit. Pour cela la couche RESEAU effectue unroutage.

Couche transport

La couche transport met à la disposition de l'utilisateur une connexion sûre de bout en boutpour le transport des données. Les services fournis incluent l'établissement d'uneconnexion, la transmission des données et la déconnexion. L'utilisateur du service peut engénéral exiger un niveau de qualité défini (QoS, Quality of Service). Les paramètres dequalité du service sont par exemple la vitesse de transmission ou le taux d'erreurs résiduel.

Couche session (couche de pilotage de la communication)

La tâche principale du service de contrôle de communication est de synchroniser lesdialogues. Dans une transmission longue, les services de la couche session placent despoints de synchronisation permettant, après une interruption intempestive de lacommunication, de poursuivre l'émission sans avoir à reprendre depuis le début latransmission.

Couche présentation

D'une manière générale, divers systèmes parlent des langages différents lors d'un échangede données. La couche de présentation traduit les différents langages utilisés par lescorrespondants dans un langage unique à syntaxe abstraite.

Couche application

La couche application regroupe les services spécifiques applications des applications decommunication. La grande diversité des applications existantes rend particulièrementdifficile l'élaboration de standards uniformes.



2.1.6 Cartes de communication

Des cartes spéciales de communication sont nécessaires pour garantir un fluxd'informations homogène entre deux réseaux différents. Cette section présente les différentstypes de cartes de communication.

Généralités

La complexité de l'interface ou la diversité des réseaux à interfacer permet de distinguer lesrépéteurs, les ponts, les routeurs et les passerelles.Ces cartes interfaces peuvent être classées d'après le modèle de référence ISO selon leursfonctionnalités.

Répéteur

Un répéteur recopie l'information reçue sur le média et l'amplifie en sortie. L'action d'unrépéteur est transparente sur toutes les couches des correspondants, c'est-à-dire que lescouches physiques des deux réseaux doivent être identiques.Souvent les répéteurs ne sont pas utilisés pour interfacer deux réseaux identiques mais pouragrandir ou prolonger un réseau existant, p. ex. un bus.

Pont

Un pont est utilisé pour interfacer plusieurs réseaux utilisant les mêmes protocoles sur lacouche liaison (Logical Link Control LLC). Les supports de transmission et les méthodesd'accès peuvent varier (Medium Access Control (MAC)).Les ponts sont surtout utilisés pour interfacer des réseaux locaux de topologies différentesou pour connecter des structures spécifiques à des sous-réseaux pour des applicationsparticulières.

Routeur

Un routeur sert à interfacer des réseaux ISO différents au niveau des couches 1 et 2.Le routeur détermine en outre le cheminement optimal d'un message à travers un réseauexistant (routage). Les critères d'optimisation du cheminement des données peuvent être p.ex. la longueur du cheminement ou le retard minimal à la transmission. Pour remplir samission, le routeur modifie les adresses cible et source de la couche réseau des paquets dedonnées reçus avant de les acheminer.Les routeurs exécutant des tâches beaucoup plus complexes que les ponts, leur vitessed'exécution est plus faible.

Passerelle

Une passerelle interface des réseaux d'architectures différentes; elle permet doncd'interconnecter deux réseaux quelconques. Au niveau du modèle de référence ISO, lapasserelle assure la mise en forme ou traduction de tous les protocoles de communicationpour toutes les couches. Une passerelle permet également d'interfacer un réseau ISO et unréseau non ISO.Les interfaçages de réseaux par passerelles se caractérisent en général par une grandecomplexité de fonctionnement et une plus faible vitesse.



2.2 Réseaux

Cette section traite les diverses possibilités existant pour la communication à travers lesréseaux industriels. Nous examinerons les divers modes de communication utilisables, leurspropriétés et présenterons les composants nécessaires dans chaque cas.La section contient des informations sur les thèmes ci-dessous.

• Présentation générale de la communication industrielle

• Réseaux/Sous-réseaux dans la communication industrielle

• Communication industrielle via MPI

• Communication industrielle via PROFIBUS

• Communication industrielle via Ethernet

• Standard d'interfaces OPC



2.2.1 Présentation générale de la communication industrielle

Cette section donne un aperçu de la communication industrielle et situe de manière généraleles différents modes de communication dans l'environnement industriel.

Généralités

Différents réseaux de communication sont disponibles pour répondre aux exigences de lacommunication industrielle. Nous présenterons ci-après une mise en correspondanceapproximative entre les divers niveaux d'automatisation et les réseaux appropriés à lacommunication.

Niveau supervison

Ce niveau exécute les tâches de niveau supérieur et concernant l'ensemble de la production.Font entre autres partie des tâches de supervision l'archivage de valeurs de process etd'alarmes, l'analyse et le traitement de ces informations et leur journalisation.Les données d'exploitation peuvent également être collectées et traitées de manièrecentralisée. Le niveau supervision peut également accéder à d'autres sites. Le nombre desstations connectées sur un tel réseau peut dépasser 1000.Le type de réseau le plus utilisé au niveau supervision est le standard Ethernet. Le protocoleprivilégié pour les grandes distances est le protocole TCP/IP.

Niveau cellule

Au niveau cellule sont exécutées les tâches d'automatisation. C'est à ce niveau que sontinterconnectés les automatismes, les matériels de contrôle-commande tels que PC, etc.Les types de réseaux les plus utilisés au niveau cellule sont, en fonction des performancesexigées, Industrial Ethernet et PROFIBUS.



Niveau terrain

Le niveau terrain relie les constituants d’automatisation au process. Les automatismes duniveau terrain délivrent d'une part des valeurs de process, des alarmes et autres informationssimilaires et transmettent, d'autre part, des ordres au process.Les volumes de données à transmettre au niveau terrain sont le plus souvent réduits.Le type de réseau le plus utilisé au niveau terrain est PROFIBUS. Le protocole DP estfréquemment utilisé pour la communication avec des constituants de terrain.

Niveau actionneurs-capteurs

Au niveau actionneurs-capteurs, un maître communique avec les actionneurs et capteursconnectés à un sous-réseau. Ce niveau se caractérise par de trais faibles volumes dedonnées mais par des temps de réaction extrêmement brefs.



2.2.2 (Sous-)réseaux dans la communication industrielle

Cette section présente les (sous-)réseaux utilisés pour la communication industrielle. Neseront cependant traités que les réseaux intéressant la communication avec WinCC. Nouslaisserons donc de côté le standard AS-i (Actuator/Sensor-Interface).

Généralités

Différents réseaux sont proposés en fonction des exigences de la communicationindustrielle. Les différents réseaux sont listés ci-après par niveau de performance croissant.

• MPI

• PROFIBUS

• Industrial Ethernet

MPI

Le réseau MPI (Multi Point Interface) est utilisé pour les interconnections de faible étendueaux niveaux terrain et cellule. Il ne peut cependant être utilisé qu'avec les automatesSIMATIC S7. L'interface MPI du module unité centrale de l'automate est utilisée pour lacommunication. Celle-ci a été conçue comme interface de programmation et atteintrapidement ses limites lorsque les exigences de la communication sont sévères.Un ordinateur doté de sa propre carte MPI peut accéder à un réseau MPI. Tous lesprocesseurs de communication permettant d'accéder à PROFIBUS peuvent également êtreutilisés.

PROFIBUS

Le réseau PROFIBUS (Process Field Bus) est un réseau conçu pour les niveaux cellule etterrain. C'est un système de communication ouvert (non propriétaire).PROFIBUS est utilisé pour transmettre des volumes de données petits et moyens entre unnombre restreint de correspondants.Utilisé en liaison avec le protocole DP (Dezentrale Peripherie), PROFIBUS assure lacommunication avec des composants de terrain intelligents. Ce type de communication estcaractérisé par un échange de données cyclique rapide.

Industrial Ethernet

Industrial Ethernet est un réseau pour les niveaux cellule et supervision. Il permet l'échangede grandes quantités de données sur de longues distanges entre un grand nombre destations.Industrial Ethernet est le réseau le plus puissant des réseaux disponibles pour lacommunication industrielle. Il nécessite peu de manipulations de configuration et estaisément extensible.



2.2.3 Communication industrielle via MPI

Cette section présente le réseau MPI. Elle décrit les caractéristiques et les possibilitésd'utilisation de ce réseau. Elle énumère en outre les composants nécessaires ou intégrablesdans un réseau.

Généralités

Le réseau MPI peut être utilisé aux niveaux cellule et terrain. Les correspondants àinterconnecter doivent cependant être des matériels de la famille SIMATIC S7.Il permet d'interconnecter un petit nombre de stations à faible coût. Lorsque le choix seporte sur une solution de communication par MPI, les concessions faites sur la performancedu réseau doivent cependant paraître acceptables. Le nombre maximal de stationssupportées est 32.MPI gère la communication par les interfaces MPI des automates programmables de lafamille SIMATIC 7. Cette interface est conçue comme interface de programmation.Un réseau MPI est présenté ci-dessous. L'accès au bus des différents correspondants estréalisé par l'interface de programmation des modules unité centrale des automates.

Méthodes d'accès

MPI utilise la méthode d'accès par passage de jeton. Le droit d'accès au bus est passé destation en station. Ce droit d'accès est appelé "jeton". Une station est autorisée à émettre desmessages lorsqu'elle a reçu le jeton. Lorsqu'elle n'a rien à émettre, elle passe le jeton à lastation placée immédiatement après elle dans l'anneau logique. Sinon elle doit restituer lejeton au plus tard au bout d'un laps de temps défini.

Supports de transmission

La même technique de transmission que pour un réseau PROFIBUS peut être utilisée pourun réseau MPI. Celui-ci peut être réalisé en fibre optique ou par câble électrique. La vitessede transmission généralement utilisée est 187,5 kbits/s. Les dernières versions du S7-400permettent cependant d'atteindre des vitesses de transmission de 12 Mbits/s.



2.2.4 Communication industrielle via PROFIBUS

Cette section présente le réseau PROFIBUS. Elle décrit les caractéristiques et lespossibilités d'utilisation de ce réseau. Elle énumère en outre les composants nécessaires ouintégrables dans un réseau.

Généralités

PROFIBUS est un réseau de niveau cellule et terrain conçu pour un petit nombre destations. Le nombre maximal de stations supportées est 127.

PROFIBUS est un système de communication ouvert (non propriétaire). Il est basé sur lanorme européenne EN 50170, Volume 2, PROFIBUS. Satisfaisant à ces exigences,PROFIBUS est ouvert à la connexion de constituants normalisés de constructeurs tiers.Nous présentons ci-dessous un exemple de réseau PROFIBUS et un aperçu des constituantsessentiellement utilisés pour réaliser l'accès au bus des différentes stations connectées.Etant donné le caractère ouvert du concept PROFIBUS, des matériels de constructeurs tierspeuvent bien entendu être connectés sans problème au réseau.



2.2.4.1 La méthode d'accès de PROFIBUS

Le réseau PROFIBUS distingue les stations actives et les stations passives. Les stationsactives utilisent la méthode d'accès par passage de jeton, les stations passives la méthodeMaître-Esclaves. La méthode d'accès de PROFIBUS est pour cela également appeléeméthode par passage de jeton superposée à maître-esclaves.

La totalité des stations actives, dont l'ordre est défini, forment ensemble un anneau logique.Chaque station active connaît les autres stations actives connectées à PROFIBUS et leurordre dans l'anneau logique. L'ordre des stations est indépendant de la position physique desstations actives sur le bus.

Le droit d'accès au bus est passé d'une station à la suivante. Ce droit d'accès est appelé"jeton". Une station est autorisée à émettre des messages lorsqu'elle a reçu le jeton.Lorsqu'elle n'a rien à émettre, elle passe le jeton à la station placée immédiatement aprèselle dans l'anneau logique. Sinon elle doit restituer le jeton au plus tard au bout d'un laps detemps défini.

Lorsque le jeton est reçu par une station active qui est le maître de stations passives, celles-ci sont interrogées ou des données leur sont envoyées. Les stations passives ne reçoiventelles jamais le jeton.



2.2.4.2 Architecture de protocoles de PROFIBUS

Divers protocoles PROFIBUS optimisés en fonction des exigences spécifiques sontdisponibles pour les applications. Du point de vue de l'utilisateur, on distingue les troisvariantes de protocoles ci-dessous.

• PROFIBUS-FMS (Fieldbus Message Specification) est le protocole approprié à lacommunication entre API dans les petits réseaux de cellule et pour la communicationavec les automatismes de terrain dotés d'une interface FMS. Les services performantsFMS permettent un vaste champ d'applications et une grande souplesse pour la maîtrisedes tâches de communication de grande ampleur.

• PROFIBUS-DP (Dezentrale Peripherie) est le profil de protocole pour la connexion depériphériques décentralisés tels que les blocs ET 200 avec temps de réaction très courts.

• PROFIBUS-PA (Process Automation) est une extension communicante de PROFIBUS-DP conçue spécialement pour les industries de procédés. Ce profil permet la connexionde matériels de terrain également dans les zones explosibles.

Tous ces profils utilisent la même technique de transmission et un protocole uniformed'accès au bus; ils peuvent par conséquent être exploités ensemble sur un même bus.Outre les profils de protocoles présentés ci-dessus, les possibilités de communication ci-dessous sont aussi supportées

• Les services FDL (SEND/RECEIVE) permettent de réaliser simplement et rapidementune communication avec un correspondant quelconque supportant FDL (Field DataLink).

• Des fonctions S7 permettent de réaliser une communication optimisée à l'intérieur dumonde des SIMATIC S7.

2.2.4.3 Supports de transmission

Le réseau PROFIBUS peut être réalisé avec comme média la fibre optique ou le câbleélectrique. Les structures panachées de réseaux PROFIBUS optiques et électriques sontégalement possibles.

Réseau électrique

Le réseau électrique PROFIBUS utilise comme support de transmission une paire torsadéeblindée. L'interface RS 485 utilise des différences de tension. Elle est par conséquent mieuxprotégée contre les perturbations EM qu'une interface boucle de courant ou de tension.Les stations PROFIBUS sont connectées au bus via un connecteur. 32 stations au maximumpeuvent être connectées à chaque segment. Les segments sont reliés entre eux par desrépéteurs. La vitesse de transmission est paramétrable par échelons entre 9,6 kbits/s et 12Mbits/s. La longueur maximale d'un segment est fonction de la vitesse de transmission.Le tableau ci-dessous indique pour les valeurs de transmission les distances maximales. Ilcontient les distances possibles avec et sans répéteurs.

Vitesse de transmission Etendue sans répéteurs. Etendue avec répéteurs.

9,6- 93,75 kbits/s 1000 m 10 km

187,5 kbits/s 800 m 8 km

500 kbits/s 400 m 4 km

1,5 Mbits/s 200 m 2 km

3- 12 Mbits/s 100 m 1 km



Réseau à fibre optique

Le réseau optique PROFIBUS utilise comme support physique de transmission desconducteurs à fibres optiques. La variante fibre optique est insensible aux perturbationsélectromagnétiques, bien adaptée aux grandes distances et utilise, au choix, des fibresoptiques plastique ou verre. La vitesse de transmission est paramétrable par échelons entre9,6 kbits/s et 12 Mbits/s. La longueur maximale de segment est, à l'exception des anneauxoptiques redondants, indépendante de la vitesse de transmission.Deux techniques de connexion sont disponibles pour constituer un réseau optiquePROFIBUS.

• Avec Optical Link Module (OLM) à conducteurs plastique ou verre. La technique OLMpermet de réaliser des structures de réseaux en bus, en anneau et en étoile. Leséquipements terminaux sont directement connectés sur l'OLM. Les anneaux optiquespeuvent être conçus comme anneau à une (coût optimisé) ou deux fibres (plus grandedisponibilité du réseau).

• Des connecteurs de liaisons optiques (Optical Link Plugs (OLP)) permettent deconnecter très facilement des stations passives à un anneau optique monofibre. Leconnecteur OLP est enfiché directement sur le connecteur femelle PROFIBUS de lastation.

Les distances maximales supportées par le réseau optique PROFIBUS sont supérieures à100 km pour toutes les vitesses de transmission.



2.2.5 Communication industrielle via Ethernet

Cette section présente le réseau Industrial Ethernet. Elle décrit les caractéristiques et lespossibilités d'utilisation de ce réseau. Elle énumère en outre les composants nécessaires ouintégrables dans un réseau.

Généralités

Industrial Ethernet est le plus performant des sous-réseaux utilisés en environnementindustriel. Il convient aussi bien pour le niveau de supervision générale que pour le niveaucellule. Industrial Ethernet permet l'échange de gros volumes de données sur de grandesdistances entre un grand nombre de stations.Industrial Ethernet est conçu comme réseau ouvert conforme à la norme IEEE 802.3. Il aété conçu spécialement pour résoudre économiquement les tâches de communicationexigentes en environnement industriel. La rapidité de transmission, sa facilité d'extension,son ouverture, sa haute disponibilité et sa diffusion mondiale sont parmi les principauxavantages de ce réseau. La configuration d'un réseau Industrial Ethernet est très simple.

Méthodes d'accès

Industrial Ethernet utilise la méthode d'accès CSMA/CD (aléatoire avec détection decollision). Avant d'émettre un message, chaque station doit s'assurer que le bus est libre. Sile bus est libre, la station peut immédiatement commencer à émettre.Une collision survient lorsque deux stations commencent simultanément à émettre leurmessage. Cette collision est détectée par les deux stations. Elles interrompent alors leurémission et font une nouvelle tentative après écoulement d'un temps d'attente sélectionnéaléatoirement.



2.2.5.1 Profils de protocole de Industrial Ethernet

Industrial Ethernet gère la communication par les profils de protocole ci-dessous.

• Le protocole MAP (Manufacturing Automation Protocol) utilise les services MMScomme interface utilisateur.

• Le protocole TF-Protokoll incorpore le protocole d'automatismes ouvert auxconstructeurs tiers et qui a fait ses preuves dans de nombreuses applications SINEC AP.Les fonctions technologiques utilisent ce protocole.

• Les primitives SEND/RECEIVE offrent des fonctions permettant de réaliser de manièresimple et rapide la communication entre API S5 et S7 et avec des PC .

• Les fonctions S7 permettent une communication optimisée à l'intérieur de la familleSIMATIC S7.

Le changement de protocole de communication est possible sans modifiaction desprogrammes utilisateur.

2.2.5.2 Protocoles de transport

Plusieurs protocoles sont disponibles pour la communication par réseau Industrial Ethernetau niveau de la couche transport. Les protocoles de transport utilisés sont présentés ci-dessous.

• ISO-Transport offre des services pour la transmission de données par connexions. Lesdonnées utiles peuvent être regroupées en plusieurs télégrammes (blocs d'informationsou messages).

• ISO-on-TCP correspond au standard TCP/IP avec l'extension RFC 1006. Cetteextension est nécessaire car TCP/IP utilise la communication par flux de données, danslaquelle il n'y a pas formation de paquets de données.

• Les UDP ne permettent qu'une transmission non sécurisée des données.

2.2.5.3 Supports de transmission

Industrial Ethernet peut être réalisé avec comme support physique la fibre optique ou lecâble électrique. Les structures panachées optiques et électriques sont également possibles.Ceci permet d'exploiter les avantages et les possibilités de configuration des deux types desupport.

Réseau électrique

Le réseau électrique Industrial Ethernet peut être réalisé en deux variantes de câblage. Sontdisponibles le cable triaxial (AUI) et la paire torsadée industrielle (ITP).Un transceiver paire torsadée (TPTR) doit être utilisé pour connecter des cartes decommunication à un réseau ITP ne disposant que d'un seul connecteur AUI.

Réseau fibre optique

Le réseau optique peut être réalisé et exploité en structure bus, anneau ou étoile. Seules lesfibres de verre sont utilisées comme média de transmission.



2.2.6 Standard d’interfaces OPC

Cette section présente le nouveau standard d'interfaces OPC. Elle décrit les possibilitésd'utilisation de ce concept.

Généralités

OPC (OLE for Process Control) est le nouveau standard de communication pourconstituants d'automatisation. Ce concept réalise l'intégration des applications debureautique, de systèmes de supervision/contrôle-commande tels WinCC, de commandesélectroniques de machines et d'équipements de terrain.

OPC est défini comme standard d'interfaces ouvert par une association regroupant plus de120 constructeurs du secteur de l'automatisation: la "OPC Foundation". La spécificationactuelle du standard OPC peut être consultée librement sur Internet. Des informations surles membres de la OPC Foundation et leur offre de produits sont également disponibles surInternet.

Adresse Internet de la OPC Foundation: http://www.opcfoundation.org

Concept de communication

Les composants minimaux d'une configuration OPC sont un serveur OPC et un client OPC.Le serveur OPC est une application qui met à la disposition d'un client OPC des donnéesque celui-ci rapatrie et traite.

WinCC et OPC

WinCC peut communiquer comme client OPC avec tous les automates pour lesquels unserveur OPC existe. Plusieurs serveurs SIMATIC NET OPC sont entre autres disponibles.WinCC dispose également d'un serveur OPC. L'échange de données avec d'autresapplications dotées d'une interface OPC Client - ce qui est le cas de WinCC - est doncpossible.



2.3 Configuration de la communication

Cette section du manuel contient des informations concrètes pour la configuration d'uneconnexion dans un projet WinCC. Elle présente le concept général de la communicationprocess de WinCC avec le process, la marche à suivre pour configurer la communicationavec le process et le diagnostic des connexions.La présente section contient des informations sur les thèmes ci-dessous.

• Communication WinCC - Process

• Configuration de la communication WinCC



2.3.1 Communication WinCC - Process

Gestionnaire de données

Les données sont gérées dans WinCC par le gestion de données (DataManager). Celui-ciest cependant transparent à l'utilisateur. Le gestionnaire de données gère les données crééesdans le projet WinCC et enregistrées dans la base de données du projet. Il assure la gestioncomplète des variables WinCC pendant le runtime de WinCC. Toutes les applicationsWinCC doivent demander les données au gestionnaire de données sous forme de variablesWinCC. Ces applications sont entre autres les composants Graphics Runtime, AlarmLogging Runtime et Tag Logging Runtime.

Pilotes de communication

Des pilotes permettent à WinCC de communiquer avec les automates programmables destypes les plus divers. Les pilotes de communication de WinCC relient WinCC (legestionnaire de données) à l'automate programmable.Un pilote de communication est une DLL écrite en C++ qui communique avec legestionnaire des données par l'interface définie par celui-ci, appelée Channel-API. Lesvariables WinCC sont alimentées en valeurs de process par ces pilotes de communication.



Structure de la communication

Le gestionnaire de données WinCC gère les variables WinCC au runtime. Les applicationsWinCC envoient leurs demandes de données de variables au gestionnaire de données.Le gestionnaire de données a alors la tâche de rapatrier du process les valeurs de variablesdemandées. Il s'acquitte de cette tâche à l'aide du pilote de communication lié au projetWinCC. Le pilote de communication constitue, par l'une de ses unités de canal, l'interfaceentre WinCC et le process. Dans la grande majorité des cas, la connexion matérielle auprocess est réalisée par un processeur de communication. C'est par celui-ci que le pilote decommunication WinCC envoie ses télégrammes de requête de données à l'automateprogrammable. Celui-ci envoie en retour, dans des télégrammes de réponse à WinCC, lesvaleurs de process demandées.



2.3.2 Configuration de la communication WinCC

Cette section décrit les étapes de la configuration dans WinCC nécessaires pour créer uneconnexion à un automate.

Pilotes de communication

Dans WinCC la communication est gérée par divers pilotes de communication. Un grandnombre de pilotes de communication sont disponibles qui permettent de connecter diversautomates programmables à différents types de réseaux.Les pilotes de communication se lient au projet WinCC dans l'Explorateur WinCC. Vousdevez lier le pilote de communication à la Gestion des variables. Ceci s'effectue d'une

manière générale en cliquant D sur le noeud Gestion de variables puis sur Ajouternouveau pilote. Tous les pilotes de communication installés sur l'ordinateur sont alorsaffichés dans un dialogue de sélection. Chaque pilote de communication ne peut être liéqu'une seule fois au projet WinCC.

Les pilotes de communication sont des fichiers d'extension chn. Les pilotes decommunication installés sur l'ordinateur se trouvent dans le répertoire d'installation deWinCC, dans le sous-répertoire Bin.Lorsque vous avez lié le pilote de communication au projet WinCC, ce pilote est affichédans l'Explorateur WinCC à côté de Variables internes, dans la Gestion des variables.



Unité de canal

L’affichage du pilote de communication dans la Gestion des variables contient au moins unnoeud et dans la plupart des cas plusieurs. Il s'agit des "unités de canal" de ce pilote.Chaque unité de canal constitue l'interface avec exactement un pilote de matérielsubordonné et donc à exactement une carte de communication installée dans l'ordinateur.Vous devez paramétrer pour l'unité de canal la carte de communication qu'elle doit piloter.Cette carte se définit dans le dialogue Paramètres système. Pour ouvrir ce dialogue, cliquez

D sur l'unité de canal correspondante dans l'Explorateur WinCC et sur Paramètressystème.

L'apparence de ce dialogue diffère d'un pilote de communication à l'autre. Vous devez engénéral paramétrer ici la carte à utiliser par l'unité de canal. Il peut cependant être aussinécessaire de saisir d'autres paramètres pour la communication par cette carte.

Liaison (ou connexion)

Pour qu'une unité de canal puisse accéder à un automate et y lire et écrire des valeurs de

process, une liaison à l'API doit être créée. Pour créer une nouvelle liaison, cliquez Dsur l'unité de canal correspondante dans l'Explorateur WinCC et sur Nouvelle liaison.Les paramètres à définir pour les liaisons aux pilotes de communication peuvent varier d'unpilote de communication à l'autre. Vous devez dans tous les cas attribuer à la liaison unnom unique dans le projet. Les autres paramètres servent en général à définir lecorrespondant.



Variables WinCC

Pour pouvoir accéder à certaines données d'un API vous devez configurer des variablesWinCC. Celles-ci sont également appelées "variables externes", par opposition auxvariables internes, qui, elles, ne sont pas couplées au process.Des variables WinCC doivent être créées pour chaque liaison configurée. Pour créer une

nouvelle variable, cliquez D sur la liaison correspondante dans l'Explorateur WinCC etsur Nouvelle variable.

Le dialogue de propriétés de la variable s'ouvre. Dans ce dialogue, vous devez définirdiverses propriétés de la variable.Vous devez attribuer à la variable un nom unique dans le projet WinCC.Vous devez en outre définir le type de données de la variable. En association avec desvariables externes, WinCC supporte les types de variables ci-dessous:

• Variable binaire

• Valeur 8 bits non signée

• Valeur 8 bits signée





• Valeur à virgule flottante 32 bits IEEE 754

• Valeur à virgule flottante 64 bits IEEE 754

• Variable texte jeu de caractères 8 bits

• Variable texte jeu de caractères 16 bits

• Type Données brutes

A l'exception du type de données Variable binaire, un transtypage peut être exécuté pourles types de données numériques. Cela signifie que la variable WinCC peut renvoyer à untype de données de l'automate qui n'est pas le même que celui de la variable WinCC.



Il n'est pas effectué de transtypage par défaut. Vous devez alors affecter à la variableWinCC une zone de données dans l'automate programmable qui corresponde au type dedonnées de la variable WinCC.A l'exception du type de données Variable binaire, les types de données numériquespeuvent en outre faire l'objet d'une mise à l'échelle linéaire. L’intervalle de valeurs d’unegrandeur du process est alors représentée par un intervalle de valeurs de la variable WinCC.Le process peut p. ex. nécessiter la prescription d'une valeur de consigne en [bars], alorsque cette valeur doit être saisie par l'utilisateur en [mbars] dans WinCC. Le plus simple estd'utiliser le transtypage linéaire comme le montre la figure ci-dessous.

L'indication d'une longueur est nécessaire pour les variables ayant les types de donnéesVariable texte jeu de caractères 8 bits et <Jeu de caractères 16 bits. Cette longueurs'indique en caractères. Pour une variable du type Variable de texte jeu de caractères 16bits devant accepter 10 caractères, cela signifie que vous devez configurer une longueur de10.Vous devez affecter les variables WinCC à une zone de données chez le correspondant.Elles doivent être adressées selon une procédure définie également dans la stationinterlocutrice. Le mode d'adressage est fonction de l'interlocuteur. Pour ouvrir le dialogued'adressage d'une variable, cliquez sur le bouton Sélectionner.

09.99 Aide à la décision


3 Aide à la décisionCe chapitre est destiné à vous aider à choisir l'une ou l'autre des solutions decommunication. Il présente les démarches générales permettant, à partir de l'existant et desspécifications d'un projet, de choisir les solutions de communication les mieux adaptées àce projet.

Les facteurs à prendre en compte pour la prise de décision sont extrêmement complexes. Lemoment de la prise de décision revêt un rôle très important. Le moment le plus appropriéest la phase de conception. Si la solution de communication doit être rattachée à un processexistant, la liberté de choix est déjà restreinte par les caractéristiques de l'installation deproduction.

Les expériences tirées d'un grand nombre de projets permettent le constat suivant. Il estextrêmement judicieux, lors de la conception d'une solution de communication, de prévoirune réserve de capacité suffisante. L'expérience montre que 20% environ est une valeurconvenable. Les coûts supplémentaires comparativement faibles ainsi occasionnés sontgénéralement très largement récupérés par les économies faites ensuite lors de laconfiguration et de l'extension.

Les principaux facteurs influant sur la décision en faveur d'une des solutions decommunication proposées sont le volume de données à gérer, le nombre des stations, lataille du réseau et les possiblités d'extension souhaitées.


• Analyse de projetSpécification précise des contraintes imposées par le projet à lacommunication.

• CaractéristiquesComparaison des contraintes imposées à la communication auxpossibilités des différentes solutions.

Aide à la décision 09.99


3.1 Analyse de projet

Cette section est destinée à vous aider à spécifier avec précision les contraintes imposéespar un projet à un système de communication.

Pour pouvoir faire le bon choix, il faut savoir quelles sont les contraintes imposées ausystème de communication. Il est nécessaire pour cela de collecter et d'exploiter lesdonnées nécessaires.Toutes les informations ci-dessous concernent exclusivement laspécification des exigences du projet devant présider au choix de la bonne solution decommunication.

Les caractéristiques quantitatives sont entre autres un élément important de la déterminationdes contraintes imposées par un projet à la communication. Les décisions déjà prises enmatière de matériel et de logiciels à mettre en oeuvre sont également à prendre en compte.


• Caractéristiques quantitativesDétermination des volumes et des sources des volumes dedonnées à gérer.

• Remarques concernant la configurationConcevoir une configuration supportant uneréduction de la charge de communication et un accroissement des performances.



3.1.1 Caractéristiques quantitatives

La détermination des caractéristiques quantitatives doit vous aider à chiffrer le volume desdonnées à gérer. Il faut en outre déterminer le volume de données nécessaire au projetWinCC. Il convient aussi de déterminer où le projet WinCC doit se procurer ces données.Le volume des données nécessaires au projet WinCC s'obtient en additionnant les volumesde données nécessaires à chaque application par unité de temps. Il faut déterminer pour celales contraintes imposées au système de communication par

• Graphics Runtime,

• Alarm Logging Runtime,

• Tag Logging Runtime,

• Global Script Runtime (également des actions C dans les vues WinCC) et

• des applications spécifiques clients

.Exigences de Graphics Runtime

Le composant Graphics Runtime ne requiert du gestionnaire de données que les donnéesdont il a besoin pour rafraîchir les valeurs de la vue WinCC courante. Il en résulte que lescontraintes à prendre en compte dans la conception du système de communicationdépendent des vues WinCC et peuvent fortement varier d'une vue WinCC à l'autre.La charge de communication provoquée par Graphics Runtime et à prendre en compte doitêtre déduite de la vue entraînant le plus grand volume de données de communication.

Exigences de Alarm Logging Runtime

Alarm Logging Runtime requiert du gestionnaire de données, selon un cycle défini par lesystème, toutes les variables à surveiller. Celles-ci peuvent être des variables d'événementou des variables de surveillance de seuils.Si rien n'a encore été configuré dans Alarm Logging, vous pouvez, le plus souvent, déduiredes listes de points de mesure et d'E/S les données nécessaires à la détermination dunombre des alarmes.

Exigences de Tag Logging Runtime

Tag Logging Runtime requiert du gestionnaire des données, selon le cycle derafraîchissement défini pour les variables, toutes les variables à archiver. Le moded'affichage des valeurs de variables archivées, par courbe ou en tableau, n'a aucuneinfluence sur les exigences globales auxquelles doit satisfaire le système decommunication.Si rien n'a encore été configuré dans Tag Logging, vous pouvez généralement déduire desspécifications du client concernant l'archivage et la consignation des événements deproductionl es données nécessaires à la détermination du nombre des variables dont lesvaleurs doivent être archivées.



Exigences de Global Script Runtime

Les spécifications résultant de Global Script Runtime pour le système de communicationdépendent des contraintes imposées par les scripts WinCC et leurs cycles d'exécution.Tenir compte du fait qu'il existe des scripts à exécution globale mais aussi des scriptslocaux, exécutés dans des vues WinCC. La détermination des exigences de Global ScriptRuntime envers le système de communication ne peut par conséquent le plus souventreposer que sur une estimation grossière du volume de données à gérer dans l'hypothèse laplus défavorable.

Télégrammes de communication

Les correspondants communiquent par envoi de télégrammes. Ceci est valable pour lacommunication entre

• Automates programmables et stations de contrôle-commande/supervision.

• automates programmables et

• automates programmables et leurs périphériques.On utilise également souvent le terme PDU (Protocol Data Unit) à la place de"télégramme".Par exemple, une station WinCC demande des données à un API par émission d'untélégramme de requête. L'API répond alors en envoyant les données demandées dans untélégramme de réponse à la station WinCC.La figure ci-dessous montre un exemple de structure de télégramme.



Capacité mémoire nette nécessaire des variables WinCC

Pour pouvoir déterminer le volume de données requis par WinCC, vous devez disposerd'informations sur l'espace mémoire nécessaire aux diverses variables WinCC. L'espacemémoire requis varie considérablement d'un type de données à l'autre. Le tableau ci-dessous indique l'espace mémoire requis par les divers types de données demandées utilisésavec les variables WinCC.

Pos. Type de variable: Espace mémoire

1 Variable binaire 1 octet

2 Valeur 8 bits non signée 1 octet

3 Valeur 8 bits signée 1 octet

4 Valeur 16 bits non signée 2 octets

5 Valeur 16 bits signée 2 octets

6 Valeur 32 bits non signée 4 octets

7 Valeur 32 bits signée 4 octets

8 Valeur à virgule flottante 32bits IEEE 754

4 octets

9 Valeur à virgule flottante 64bits IEEE 754

8 octets

10 Variable texte jeu decaractères 8 bits

1 octet par caractère

11 Variable texte jeu decaractères 16 bits

2 octets par caractère

12 Type Données brutes Longueur paramétrée

Tenir compte, lors de la détermination des besoins nets en mémoire, du fait qu'untranstypage est possible pour certains types de données. Lorsque c'est le cas, ce n'est pas lebesoin net en mémoire d'une variable WinCC dans le télégramme de communication quidétermine l'espace mémoire nécessaire dans WinCC mais l'espace mémoire requis par leformat cible de la conversion de format.

Exemple de transtypage: une variable WinCC du type Valeur 32 bits non signée représentéepar seulement 16 bits dans une zone mémoire de l'automate programmable. Cette mise encorrespondance est effectuée par le transtypage DwordToUnsignedWord. Le besoind'espace mémoire de la variable WinCC dans le télégramme de communication necorrespond plus à la valeur de 4 octets indiquée dans le tableau ci-dessus: elle n'est plus quede 2 octets.



Capacité mémoire brute nécessaire des variables WinCC

Les données nettes ne sont pas les seules données pertinentes pour la transmission d'unevariable par télégramme d'une station à une autre. Des informations d'adressage sontégalement nécessaires pour permettre l'affectation des variables.Pour la communication avec les automates SIMATIC S7, chaque variable nécessite p. ex. 4octets pour stocker les informations complémentaires (de service). Cela signifie qu'il y aaugmentation significative de l'espace mémoire nécessaire pour les diverses variables. Ilfaut noter entre autres que l'espace mémoire nécessaire à une variable est 5 fois son espacemémoire net du fait des informations de service qui accompagnent les données utiles.L'exemple cité ici est spécifique à la communication avec les automates SIMATIC S7. Onpeut cependant considérer que l'ordre de grandeur sera semblable pour la communicationavec d'autres automates.

Cycle de rafraîchissement

Un cycle de rafraîchissement doit avoir été déclaré au système pour les diverses variablesWinCC, que celles-ci soient requises par Graphics Runtime, Alarm Logging Runtime oupar une application quelconque. Ce cycle de rafraîchissement des variables a une grandeinfluence sur le dimensionnement du système de communication en fonction des exigencesdu projet. Les cycles de rafraîchissement doivent donc être définis avec grand soin.Les cycles de rafraîchissement généralement utilisés dans WinCC sont indiqués dans letableau suivant. De plus, 5 cycles propres peuvent être définis par les cycles utilisateur.Pour déterminer le trafic de données engendré par WinCC, vous pouvez créer un tableaud'après le modèle suivant. Il vous faut entrer dans les colonnes les volumes de données enoctets dont ont besoin les diverses applications.

Cycle derafraîchissement

GraphicsRT

Alarm Lg. RT Tag Lg. RT Global Sc. RT

Sur modification

250 [ms]

500 [ms]

1 [s]

2 [s]

5 [s]

10 [s]

1 [min]

5 [min]

10 [min]

1 [h]

Cycle utilisateur 1

Cycle utilisateur 2

Cycle utilisateur 3

Cycle utilisateur 4

Cycle utilisateur 5

Le cycle de rafraîchissement "Sur modification" signifie pour le système de communicationque la variable est demandée toutes les 250 ms.



Détermination du volume global de données

Vous devez maintenant additionner les volumes de donnés déterminés pour les diversesapplications pour les différents cycles de rafraîchissement. Vous pouvez ainsi obtenir lacharge totale imposée par WinCC au système de communication.Dans la méthode de détermination des contraintes imposées par WinCC au système decommunication il ne s'agit cependant pas d'obtenir une valeur à l'octet près. Il s'agitdavantage d'estimer le débit de données que doit garantir le système de communication enexploitation.

Détermination d'un nombre de télégrammes

Le volume de données déterminé pour chaque application par unité de temps peutmaintenant permettre de déduire le nombre de télégrammes nécessaires. Ceci impliquecependant qu'il faudrait connaître la longueur maximale admissible des télégrammes. Or,celle-ci n'est pas encore connue au moment où un choix est fait pour une solution decommunication. La longueur maximale d'un télégramme varie fortement en fonction duréseau et des cartes de communication utilisés.Il est cependant possible de déterminer le nombre des télégrammes nécessaires pourdifférentes solutions de communication. Même si les chiffres obtenus ne peuventprobablement pas avoir été déterminés avec exactitude, ils aident quand même à la prise dedécision.Plusieurs facteurs sont à prendre en compte pour déterminer le nombre approximatif detélégrammes par unité de temps. Un d'entre eux est le nombre des stations qui reçoivent desdemandes de données. Le mode de réponse utilisé par la station réceptrice doit égalementêtre pris en considération. Ainsi les automates SIMATIC S5 utilisent un télégramme pourchaque bloc de données alors que les SIMATIC S7 peuvent regrouper plusieurs blocs dedonnées dans un télégramme.



Restrictions relatives au nombre de télégrammes

Dans la majorité des cas, un API est connecté au système de communication via unprocesseur de communication. Or un processeur de communication ne peut traiter qu'unnombre défini de télégrammes par unité de temps. En général, ce nombre est situé entre 15et 20 télégrammes.La vitesse de transmission (= débit) réalisable avec ces processeurs est une caractéristiquedéterminante du système de communication. Cette valeur permet de déduire pour unelongueur de télégramme définie un nombre approximatif de télégrammes pouvant circulersur le réseau par unité de temps. Plus le débit est élevé et plus grand est le nombre maximaldes télégrammes par unité de temps.

Prise en compte d’autres stations

Outre les exigences de débit liées directement à WinCC, il est encore d'autres facteursinfluant sur le choix en faveur d'une solution de communication. Nous examinerons de plusprès ces facteurs dans cette section.Le choix d'une solution de communication suppose entre autres la prise en compte desfacteurs ci-dessous.

• La communication entre les automates programmables.

• La communication entre les automates programmables et les constituants de terrain quiy sont connectés.

• Les connexions à d'autres stations WinCC.

• Les besoins de communication d'autres stations (pupitres opérateur, stations detélémaintenance etc.).

On peut dire d'une manière simplifiée qu'il faut tenir compte du nombre de toutes les autresstations utilisant le système pour la communication.



3.1.2 Remarques pour la configuration

La manière dont est faite la configuration peut avoir une influence décisive sur lesspécifications WinCC auxquelles doit satisfaire le système de configuration. En observantun certain nombre de directives fondamentales, l'utilisateur a les moyens de concevoir unsystème de communication performant et extensible.Cette section explique un certain nombre de possibilités permettant de réduire au maximumla charge pour le système de communication dès le stade de la conception. L'utilisateur doitavoir à l'esprit les conséquences qu'entraînent certaines configurations pour le système decommunication.

Les avantages d'une conception bien adaptée au système de communication sont: le fait dedisposer d'un produit final performant et une grande latitude pour concevoir les extensionsfutures. Ceci se traduit en général par une plus grande satisfaction du client et par des coûtsmoins élevés (tant pour le projet en cours que pour ses futures extensions).

3.1.2.1 Cycle du rafraîchissement des données

De la configuration judicieuse des cycles de rafraîchissement dépend la performance d'unsystème de communication.Lors de la définition du rafraîchissement des données, il est toujours décisif de prendre encompte l'ensemble du système. Il convient de s'interroger sur la nature des valeurs àdemander à l'API du point de vue technique et sur la fréquence des demandes de donnéestransmises à l'automate qui est appropriée.Des considérations comme celles énumérées ci-dessous peuvent influencer p. ex. les tempschoisis pour les cycles.

• Est-il vraiment pénalisant que l'opérateur chargé de la conduite d'une installation ne soitinformé d'une modification de 1 degré C d'une température de process qu'au bout de 10secondes seulement après l'apparition de l'événement ou doit-il en avoir connaissancedéjà dans un laps de temps de 250 ms.

• Est-il nécessaire d'archiver l'évolution de la température d'un réservoir de 5000 litresavec un cycle de 500 ms.

Un rafraîchissement des valeurs de mesure adapté au process permet généralement deréduire considérablement le volume des données à gérer.Les télégrammes de requête regroupent les variables qui sont rafraîchies avec le mêmecycle. L'utilisation d'un grand nombre de cycles peut par conséquent augmenter le nombretotal des télégrammes transmis et obérer la performance du système de communication.

3.1.2.2 Mode de rafraîchissement des données

Le gestionnaire de données de WinCC a la tâche d'alimenter en données de process lesdiverses applications du projet WinCC. Pour cela il doit rafraîchir d'une manière ou d'uneautre les données qu'il gère selon les cycles exigés. La manière dont il exécute cette tâcheexerce naturellement une influence sur la charge à supporter par le système decommunication.



Station WinCC active

Il existe plusieurs manières de réaliser le rafraîchissement des données. Si la station WinCCdoit intervenir comme station active dans la communication, le rafraîchissement peut êtreassuré par des services de lecture acycliques ou cycliques.

La lecture acyclique nécessite deux télégrammes de communication pour chaquerafraîchissement. La station WinCC envoie à l'API une requête à laquelle celui-ci réagit parl'émission d'un télégramme de réponse (ou plusieurs).Dans le procédé de lecture cyclique, la station WinCC déclare à l'API l'envoi d'un contratde lecture qui est alors traité par celui-ci selon le cycle paramétré. Lorsque les données nesont plus utiles ou que leur composition a été modifiée, la station WinCC déclarel'annulation de ce contrat.



Automate programmable actif

Une autre variante de rafraîchissement des données consiste à faire envoyer les données àWinCC par l'API émettant comme station active lorsqu'il détecte une modification desdonnées. Le volume des données en circulation est alors réduit au strict nécessaire, maisl'effort demandé pour configurer l'automate programmable est plus important.

Directive de configuration

En général, le panachage judicieux des modes de rafraîchissement cités s'avère être lavariante de configuration la plus favorable.

3.1.2.3 Organisation des données

L'organisation des données stockées dans l'automate peut exercer une influenceconsidérable sur le trafic de la communication. Ceci dépend fortement du type de l'API.

Regroupement de données

Les automates de la famille SIMATIC S5 regroupent les données demandées par blocs dedonnées. Plus les données nécessaires sont dispersées dans l'API et plus le nombre destélégrammes sera élevé.Il est conseillé de regrouper dans l'automate les données de la communication dans 3 à 5blocs au maximum. Lorsque la dispersion des données est inévitable, il peut encore êtreavantageux de ranger dans une zone de données commune les données dispersées. Il fautalors mettre en balance les inconvénients pour la gestion à l'intérieur de l'API avec lesavantages pour le système de communication.



Optimisation des télégrammes

Les automates SIMATIC S7 sont capables d'empaqueter dans un télégramme decommunication des données dispersées. Cela ne signifie cependant pas que le regroupementdes données de la communication dans un nombre réduit de blocs ne présente pasd'avantages.L'automate programmable est capable d'optimiser la structure du télégramme. Il peut donctransmettre davantage de données utiles dans un télégramme. En général, une informationd'adressage doit être transmise avec la valeur de process (données nettes) pour chaquevariable demandée. Si les variables se trouvent, dans l'API, dans des zones de donnéesvoisines, il est possible de réduire les informations d'adressage nécessaires.



3.2 Caractéristiques de performance

Cette section fournit des informations détaillées sur les performances des divers systèmesde communication ainsi que sur leurs faiblesses et leurs points forts.

La première partie est consacrée à une comparaison générale des divers systèmes decommunication. Les parties suivantes présentent de manière détaillée les caractéristiquesdes divers systèmes de communication ainsi que des informations sur les diversespossibilités de communication avec ces systèmes sous WinCC.

A partir des spécifications de besoins de communication établies au chapitre précédent,l'utilisateur peut choisir la solution qui lui paraît la meilleure. Le choix d'une solution decommunication implique tant de retenir un système de communication que d'opter pour unmatériel informatique.



3.2.1 Comparaison des systèmes de communication

Choisir un système de communication suppose que l'on dispose d'informations sur lesperformances des différentes alternatives. Cette section est consacrée à une comparaisongénérale des divers systèmes de communication.Les critères permettant d'apprécier les performances des divers systèmes de communicationsont entre autres:

• la vitesse de transmission

• le nombre de stations gérées

• la longueur des télégrammes

• l'étendue du réseau

• les types de stations connectables

• ainsi que les coûts.

Données de communication

Le tableau ci-dessous contient un aperçu des caractéristiques des systèmes decommunication.

Série MPI PROFIBUS Ind. Ethernet

Domained’application

Niveau terrain Niveau terrain,niveau cellule

Niveau terrain,niveau cellule

Niveau cellule,niveausupervision

Vitesses detransmission

9,6 kbits/s à256 kbits/s

187,5 kbits/s à12 Mbits/s

9,6 kbits/s à 12kbits/s

10 Mbits/s (100Mbits/s)

Nombretypique destations

2 2-10 5-20 5-100

Nombremaximal decorrespondants

2 (PàP) 32 127 1024

Longueurstypiques detélégrammes

60 octets 60 octets 120 octets 240 octets

Longueurmaximale destélégrammes

128 octets 240 octets 240 octets 512 octets à4096 octets

Extension duréseau

50m 50m à 100m 10km à 90km De 1km àmonde entier



Données de communication WinCC

Le nombre maximal de stations indiqué dans le tableau se rapporte au système decommunication en général. Le nombre d'automates avec lesquels une station WinCC peutréellement communiquer ne dépend cependant pas uniquement du système decommunication. D'autres facteurs tels que le pilote de communication utilisé, les cartes decommunication et le type d'automate programmable jouent aussi un rôle important.Le tableau ci-dessous contient le nombre maximal de stations possible pour quelquesvariantes de communication ayant valeur d'exemple. Des informations plus détaillées sontfournies par les descriptions des pilotes de communication WinCC ensuite présentées.

Pilotes decommunication

Automateprogrammable

Nombre

Série S5 SERIAL 3964R SIMATIC S5 2

Série S5 P.P. AS511 SIMATIC S5 4

MPI S7 MPI SIMATIC S7 29

PROFIBUS S5 PROFIBUS FDL SIMATIC S5 24

PROFIBUS PROFIBUS FMS SIMATIC S5,SIMATIC S7

32

PROFIBUS S7 PROFIBUS SIMATIC S7-400 32

PROFIBUS S7 PROFIBUS SIMATIC S7-300 118

PROFIBUS PROFIBUS DP PROFIBUS DP-Slaves

126

Ind. Ethernet S5 Ethernet TF SIMATIC S5 30

Ind. Ethernet S5 Ethernet Layer 4 SIMATIC S5 60

Ind. Ethernet S7 IndustrialEthernet

SIMATIC S7 60

Remarques:

• La désignation SIMATIC précède le nom correct des matériels figurant dans la colonne"Pilotes de communication" et commençant par S5.

• Les matériels de la colonne "Pilotes de communication" qui commencent pas S7correspondent aux différentes unités de canal de SIMATIC S7 PROTOCOL SUITE.

Stations

Le tableau ci-dessous fournit un aperçu des automates pouvant être adressés par une stationWinCC et avec quels systèmes de communication.

Système Série MPI PROFIBUS Ind. Ethernet

S5-90U, S5-95U, S5-100U

S5-115U,S5-135U, S5-155U

S7-200

S7-300

S7-400



Facteur de coûts

Plus les spécifications d'un système de communication sont exigentes et plus le coût de laréalisation d'un tel système sera bien sûr élevé. Le diagramme ci-après représente unecomparaison des coûts de réalision à prendre en compte pour les divers systèmes decommunication.



3.2.2 Communication série

La solution la plus économique pour faire communiquer une station WinCC avec unautomate programmable consiste à établir une liaison série. On utilise pour cela uneinterface COM de la station WinCC.

Correspondants

WinCC comporte deux pilotes de communication permettant les connexions aux API de lafamille SIMATIC S5.

• SIMATIC S5 PROGRAMMERS PORT AS511Communication par l'interface deprogrammation de la CPU de l'automate connecté.

• SIMATIC S5 SERIAL 3964RCommunication par interfaces série.

La figure ci-dessous montre les API adressables et leur pilote de communication.


Chaque interface COM de la station WinCC ne permet de connecter qu’un seul automate.Le nombre total des automates programmables connectables est indiqué dans le tableau ci-dessous. Les chiffres entre parenthèses sont des valeurs maximales recommandées.

Pilotes de communication Automates programmables

SIMATIC S5 PROGRAMMERS PORTAS511

4 (2)

SIMATIC S5 SERIAL 3964R 2



3.2.3 Communication par interface MPI

3.2.3.1 Processeurs de communication

La réalisation d'une liaison d'une station WinCC à un réseau MPI suppose que cette stationsoit équipée d'un processeur de communication approprié.Vous pouvez utiliser les mêmes processeurs de communication que ceux mis en oeuvrepour le couplage au réseau PROFIBUS. Pour de plus amples informations, se reporter auchapitre Processeurs de communication du descriptif de PROFIBUS.Le tableau ci-dessous contient les processeurs de communication disponibles pourconnecter une station WinCC au réseau MPI avec les pilotes correspondants.

Processeur decommunication

Construction/Type Pilote

CP 5412 A2 Carte ISA/ Hardnet PB S7-5412

CP 5613 Carte PCI/ Hardnet PB S7-5613

CP 5511 Carte PCMCIA/ Softnet S7-DOS

CP 5611 Carte PCI/ Softnet S7-DOS

Remarque:

• Le logiciel S7-DOS est livré avec WinCC.

3.2.3.2 SIMATIC S7 PROTOCOL SUITE

Le pilote de communication SIMATIC S7 PROTOCOL SUITE met à la disposition del'utilisateur, via plusieurs unités de canal, tous les services nécessaires à la communicationavec des automates des familles SIMATIC S7-300 et S7-400. Une unité de canal MPI estentre autres prévue pour la communication par réseau MPI.

Stations

Le pilote de communication SIMATIC S7 PROTOCOL SUITE permet la communicationavec les automates des familles SIMATIC S7-300 et S7-400. La figure ci-dessous montreles stations connectables par l'unité de canal MPI.




L'unité de canal MPI supporte la communication par cartes Hardnet et Softnet. Une seulecarte peut être installée par ordinateur pour la communication par réseau MPI.Le tableau ci-dessous indique le nombre d'automates programmables pouvantcommuniquer par processeur de communication installé sur la station WinCC. Les valeursentre parenthèses sont des valeurs maximales recommandées.

Processeur de communication Liaisons

Carte Hardnet 29 (6)

Carte Softnet 29 (4)



3.2.4 Communication par réseau PROFIBUS


La réalisation d'une liaison d'une station WinCC à un réseau PROFIBUS suppose que cettestation soit équipée d'un processeur de communication approprié. Il faut en outre installer lepilote adapté au protocole de communication souhaité.Deux types de processeurs de communication sont disponibles pour une station WinCC. Cesont les processeurs de communication dits Hardnet et les processeurs dits Softnet. Laprincipale différence réside dans le fait que les cartes Hardnet possèdent leurs propresmicroprocesseurs qui délestent la CPU de l'ordinateur alors que les cartes Softnet n'en ontpas.Hardnet

• Le logiciel du protocole tourne entièrement sur cette carte.

• Deux protocoles peuvent être exécutés simultanément (mode multiprocole).

• Les ardnet sont plus performantes que les cartes Softnet.Softnet

• Le logiciel du protocole tourne entièrement sur la CPU de l'ordinateur.

• Un seul protocole peut être exécuté à la fois (mode monoprotocole).

• Ces cartes sont plus économiques que les cartes Hardnet.La liste ci-dessous indique les processeurs de communication pouvant être utilisés pourconnecter une station WinCC.


Construction Type

CP 5412 A2 Carte ISA Hardnet

CP 5613 Carte PCI Hardnet

CP 5511 Carte PCMCIA Softnet

CP 5611 Carte PCI Softnet

3.2.4.2 Pilotes de communication

WinCC possède plusieurs pilotes pour la communication par le réseau PROFIBUS.

Protocoles de communication

Les pilotes de communication pour PROFIBUS réalisent la communication par unprotocole de communication déterminé.Le tableau ci-dessous présente les correspondances entre pilotes de communication etprotocoles de communication.

Pilotes de communication Protocole

SIMATIC S7 PROTOCOL SUITE(PROFIBUS)

Fonctions S7

SIMATIC S5 PMC PROFIBUS S5-PMC

SIMATIC S5 PROFIBUS FDL FDL

PROFIBUS FMS FMS

PROFIBUS DP DP



Liaisons

Le tableau ci-dessous affiche le nombre de liaisons pouvant être établies avec un pilote decommunication. Les valeurs indiquées se rapportent à une unité de canal, donc à unprocesseur de communication installé sur la station WinCC.

Pilotes de communication Liaisons par unité de canal Unités de canal

S7 PROFIBUS 59 2

S5 PMC PROFIBUS 24 1

S5 PROFIBUS FDL 24 1

PROFIBUS FMS 32 1

PROFIBUS DP 62 4

Remarques:

• Le nombre des unités de canal disponibles indiqué dans le tableau est identique aunombre des processeurs de communication pouvant être gérés par le pilote decommunication sur la station WinCC.

• Le nombre maximal de stations connectables à un réseau PROFIBUS avec répéteurs estde 127.

Automates programmables

Il y a en général deux modes de connexion d'automates à un réseau PROFIBUS. L'API peutêtre connecté par des interfaces intégrées au module unité centrale ou par ces cartesspéciales de communication.Le tableau ci-dessous donne un aperçu des possibilités de communication offertes par lespilotes de communication proposés par WinCC pour PROFIBUS. La légende qui suit letableau est destinée à faciliter la compréhension.

Système Carte PB DP PB FMS S5 FDL S7 PB

CPU 95US5-90U, S5-95U,S5-100U CP 541

CP 5431S5-115U, S5-135U,S5-155U IM 308-C

CPU 215S7-200CPU 242-8CPU 315-2 DPCP 342-5

S7-300

CP 343-5CPU 41x-2 DPCP 443-5 Ext.CP 443-5 Basic

S7-400

IM 467DP Slaves e.g. ET 200Légende:

• PB DP PROFIBUS DP

• PB FMS PROFIBUS FMS

• S5 FDL SIMATIC S5 PROFIBUS FDLRemarque: SIMATIC S5 PMC PROFIBUSuniquement avec processeur CP 5431

• S7 PB SIMATIC S7 PROTOCOL SUITE (Unité de canal PROFIBUS)



3.2.4.3 PROFIBUS DP

Un pilote de communication PROFIBUS DP permet de faire communiquer une stationWinCC avec tous les automates programmables et constituants de terrain fonctionnant enesclaves DP.L’emploi du protocole de communication PROFIBUS DP sous WinCC est judicieuxlorsqu'il s'agit de communiquer avec un nombre assez élevé de constitants subordonnés,mais que le volume des données à échanger est faible. Il permet un rafraîchissement trèsrapide des variables même lorsque les données sont dispersées. La communication est alorsgérée par l'échange de données cyclique de PROFIBUS DP, la station WinCC fonctionnanten maître DP.

Stations

Le pilote de communication PROFIBUS DP permet de communiquer avec tous lesautomates et constituants de terrain fonctionnant en esclaves DP. La figure ci-dessousmontre les stations possibles.


Le pilote de communication PROFIBUS DP supporte la communication exclusivement parle processeur de communication CP 5412 A2. Une station WinCC permet d’exploiterjusqu'à quatre de ces cartes. Des restrictions peuvent cependant résulter des ressourcesdisponibles sur l'ordinateur servant de station WinCC.Un processeur de communication CP 5412 A2 peut communiquer avec un maximum de 62esclaves DP. Ce chiffre n'est valable que si un répéteur est utilisé. Sinon la limitation à 32stations au maximum est applicable.

Logiciels nécessaires

La liste ci-dessous indique les composants logiciels qui sont nécessaires pour réaliser laliaison entre une station WinCC et PROFIBUS DP.

Désignation Description

WinCC Pilote de communication PROFIBUS DP

SIMATIC NET Pilote PB DP-5412Logiciel de configuration COM PROFIBUS



3.2.4.4 PROFIBUS FMS

Le pilote de communication PROFIBUS FMS permet à une station WinCC decommuniquer avec les automates supportant le protocole FMS.Le pilote de communication PROFIBUS FMS peut être utilisé pour faire communiquer unestation WinCC avec des API de divers constructeurs. Il permet de gérer des volumes dedonnées importants.

Stations

Le pilote de communication PROFIBUS FMS permet à une station WinCC decommuniquer avec les automates supportant le protocole FMS. La figure ci-dessous montreles stations possibles.


Le pilote de communication PROFIBUS FMS supporte exclusivement la communicationavec le processeur de communication CP 5412 A2. Une seule carte de communication FMSpeut être installée par ordinateur.Il est théoriquement possible de faire communiquer une station avec 32 constituants FMS.Pour des performances correctes, il est cependant recommandé de ne pas fairecommuniquer plus de 12 constituants FMS.

Logiciels de communication

La liste ci-dessous indique les composants logiciels qui sont nécessaires pour réaliser laliaison d'une station WinCC avec PROFIBUS FMS.


WinCC Pilote de communication PROFIBUS FMS

SIMATIC NET Pilote PB FMS-5412Logiciel de configuration COM PROFIBUS



3.2.4.5 SIMATIC S7 PROTOCOL SUITE

Le pilote de communication SIMATIC S7 PROTOCOL SUITE met à la disposition del'utilisateur, via plusieurs unités de canal, tous les services nécessaires à la communicationavec des automates des familles SIMATIC S7-300 et S7-400. Les deux unités de canalPROFIBUS sont entre autres prévues pour la communication à travers le réseauPROFIBUS.

Stations

Le pilote de communication SIMATIC S7 PROTOCOL SUITE permet la communicationavec les automates des familles SIMATIC S7-300 et S7-400. La figure ci-dessous montreles stations connectables par les unités de canal PROFIBUS.


Les unités de canal PROFIBUS supportent la communication par cartes Hardnet et Softnet.Il est possible d'exploiter une ou deux cartes sur une station WinCC. Le tableau ci-dessousindique le pilote nécessaire pour les divers processeurs de communication.

Processeur de communication Pilote

CP 5412 A2 PB S7-5412

CP 5613 PB S7-5613

CP 5511 S7-DOS (livré avec WinCC)

CP 5611 S7-DOS (livré avec WinCC)

Le tableau ci-dessous indique le nombre d'automates programmables pouvantcommuniquer par processeur de communication installé sur la station WinCC. Les valeurssont fonction du type d'automate programmable mis en oeuvre. Les valeurs entreparenthèses sont des valeurs maximales recommandées.


SIMATIC S7-300 SIMATIC S7-400

Carte Hardnet 59 (12) 16 (12)

Carte Softnet 59 (6) 16 (6)



3.2.4.6 SIMATIC S5 PROFIBUS FDL

Le pilote de communication SIMATIC S5 PROFIBUS FDL supporte la communication parles primitives d’interface SEND/RECEIVE (FDL) avec les automates de la familleSIMATIC S5.

Stations

La figure ci-dessous montre les stations possibles.


Le pilote de communication SIMATIC S5 PROFIBUS FDL supporte exclusivement lacommunication avec le processeur de communication CP 5412 A2. Une seule carte decommunication FDL peut être installée par ordinateur.La communication est théoriquement possible avec 24 stations SIMATIC S5. Pour obtenirdes performances correctes, il est cependant recommandé de ne pas exploiter plus de 12stations SIMATIC S5.

Logiciels de communication

La liste ci-dessous indique les composants logiciels qui sont nécessaires pour réaliser laliaison entre une station WinCC et des automates S5 avec PROFIBUS FDL.


WinCC Pilote de communication SIMATIC S5PROFIBUS FDL

SIMATIC NET Pilotes PB DP-5412, PB S7-5412 ou PBFMS-5412

STEP5 Composants standard de communication



3.2.5 Communication par réseau Industrial Ethernet


La réalisation d'une liaison d'une station WinCC à un réseau Industrial Ethernet supposeque cette station soit équipée d'un processeur de communication approprié. Il faut en outreinstaller le pilote adapté à la communication souhaitée et un protocole de communication.Deux types de processeurs de communication sont disponibles pour une station WinCC. Cesont les processeurs de communication dits Hardnet et les processeurs dits Softnet. Laprincipale différence réside dans le fait que les cartes Hardnet possèdent leurs propresmicroprocesseurs, qui délestent la CPU de l'ordinateur, alors que les cartes Softnet n'en ontpas.Hardnet

• Le logiciel du protocole est exécuté entièrement sur cette carte.

• Deux protocoles peuvent être exécutés simultanément (mode multiprocole).

• Les cartes Hardnet sont plus performantes que les cartes Softnet.Softnet

• Le logiciel du protocole tourne entièrement sur la CPU de l'ordinateur.

• Un seul protocole peut être exécuté à la fois (mode monoprotocole).

• Ces cartes sont plus économiques que les cartes Hardnet.La liste ci-dessous indique les processeurs de communication pouvant être utilisés pourconnecter une station WinCC.


Construction Type

CP 1413 Carte ISA Hardnet

CP 1613 Carte PCI Hardnet

CP 1411 Carte ISA Softnet

CP 1511 Carte PCMCIA Softnet

3.2.5.2 Pilotes de communication

WinCC possède plusieurs pilotes pour la communication par le réseau Industrial Ethernet.

Protocoles

Les pilotes de communication disponibles pour Industrial Ethernet réalisent lacommunication par un protocole de communication spécifique vers un automateprogrammable également spécifique.Le tableau ci-dessous indique les correspondances entre les pilotes de communication et lesprotocoles de transport qu'ils utilisent ainsi que les protocoles de communication.

Pilotes de communication Transport/Communication

SIMATIC S5 ETHERNET LAYER 4 ISO avec SEND/RECEIVE

SIMATIC S5 PMC ETHERNET ISO avec SEND/RECEIVE

SIMATIC S5 ETHERNET TF ISO avec TF

SIMATIC S7 PROTOCOL S. Industrial Ethernet ISO avec Fonctions S7

SIMATIC S7 PROTOCOL S. (TCP/IP) ISO-on-TCP avec Fonctions S7



Automates programmables

Les automates sont connectés au réseau Industrial Ethernet par des cartes spéciales decommunication.Le tableau ci-dessous donne un aperçu des possibilités de communication offertes par lespilotes de communication proposés par WinCC pour Industrial Internet. La légende qui suitle tableau est destinée à faciliter la compréhension.

Système Carte S5 SR S5 TF S7 ISO S7 TCP

S5-115U, S5-135U,S5-155U

CP 1430

CP 343-1S7-300CP 343-1 TCPCP 443-1CP 443-1 TCP

S7-400

CP 443-1 IT

Légende:

• S5 SR SIMATIC S5 ETHERNET LAYER 4SIMATIC S5 PMC ETHERNET

• S5 TF SIMATIC S5 ETHERNET TF

• S7 ISO SIMATIC S7 PROTOCOL SUITE (Unité de canal Industrial Ethernet)

• S7 TCP SIMATIC S7 PROTOCOL SUITE (Unité de canal TCP/IP)

3.2.5.3 Communication avec API SIMATIC S5

Les pilotes de communication ci-dessous sont disponibles pour la communication parréseau Industrial Ethernet avec les automates SIMATIC S5 115U, S5 135U et S5 155U.

• SIMATIC S5 Ethernet Layer 4Communication par blocs de primitivesSEND/RECEIVE et WRITE/FETCH.

• SIMATIC S5 PMC EthernetCommunication par interface SEND/RECEIVE et blocsfonctionnels PMC.

• SIMATIC S5 Ethernet TFCommunication avec TF (Fonctions technologiques).Pour des performances correctes, il est recommandé d'utiliser le pilote de communicationSIMATIC S5 Ethernet Layer 4 plutôt que le pilote SIMATIC S5 Ethernet TF.



Stations

Les divers pilotes de communication permettent la communication avec les automatesSIMATIC S5 115U, S5 135U et S5 155U. Ces automates doivent être équipés duprocesseur de communication CP 1430 TF.

SIMATIC S5 ETHERNET LAYER 4

Le pilote de communication SIMATIC S5 ETERNET LAYER 4 permet la communicationpar les primitives interfaces SEND/RECEIVE et WRITE/FETCH. L'interfaceWRITE/FETCH gère l'émission active de données par l'automate programmable.Le pilote de communication SIMATIC S5 ETERNET LAYER 4 supporte exclusivement lacommunication avec le processeur de communication CP 1413. Deux cartes decommunication peuvent être installées par ordinateur.La communication est possible avec 30 stations SIMATIC S5 par processeur decommunication installé.La liste ci-dessous indique les composants logiciels qui sont nécessaires pour réaliser uneliaison entre une station WinCC et des automates SIMATIC S5 par interfaceSEND/RECEIVE.


WinCC Pilote de communication SIMATIC S5ETERNET LAYER 4

SIMATIC NET Pilote IE TF-1413



SIMATIC S5 ETHERNET TF

Le pilote de communication SIMATIC S5 ETERNET TF permet la communication parl’interface TF (Fonctions technologiques).Le pilote de communication SIMATIC S5 ETHERNET TF supporte exclusivement lacommunication avec le processeur de communication CP 1413. Une seule carte decommunication TF peut être installée par ordinateur. Cette carte permet la communicationavec 30 stations SIMATIC S5.La liste ci-dessous indique les composants logiciels qui sont nécessaires pour réaliser uneliaison entre une station WinCC et des automates SIMATIC S5 par l'interface TF.


WinCC Pilote de communication SIMATIC S5ETERNET TF

SIMATIC NET Pilote de communication IE TF-1413Logiciel de configuration COML TF

3.2.5.4 Communication avec API SIMATIC S7

La communication avec les automates SIMATIC S7 utilise le pilote de communicationSIMATIC S7 PROTOCOL SUITE. Le pilote de communication SIMATIC S7PROTOCOL SUITE met à la disposition de l'utilisateur, via plusieurs unités de canal, tousles services nécessaires à la communication avec des automates des familles SIMATIC S7-300 et S7-400.

• Protocole Transport ISOLes deux unités de canal Industrial Ethernet sont prévues pourla communication avec le protocole Transport ISO.

• Protocole Transport ISO-on-TCP L'unité de canal TCP/IP est prévue pour lacommunication avec le protocole de la couche transport ISO-on-TCP.

Il est dans ce cas recommandé, pour obtenir de meilleures performances, d'utiliser sur lesréseaux de faible extension le protocole de transport ISO. Le protocole de transport ISO-on-TCP doit cependant être utilisé pour la communication à travers des réseaux étendus avecrouteurs.



Stations

Le pilote de communication SIMATIC S7 PROTOCOL SUITE permet la communicationavec les automates SIMATIC S7-300 et S7-400. Ceux-ci doivent être équipés deprocesseurs de communication appropriés supportant les protocoles de transport ISO ouISO-on-TCP. La figure ci-dessous montre les stations possibles.


Les unités de canal Industrial Ethernet et TCP/IP supportent la communication avec lescartes Hardnet et Softnet. Le tableau ci-dessous indique le pilote nécessaire pour les diversprocesseurs de communication.

Processeur de communication Pilote

CP 1413 IE S7-1413

CP 1613 IE S7-1613

CP 1411 IE SOFTNET-S7 BASIC

CP 1511 IE SOFTNET-S7 BASIC

Le tableau ci-dessous indique le nombre d'automates programmables pouvantcommuniquer avec un processeur de communication installé sur la station WinCC.

Carte Liaisons par carte

Carte Hardnet 30

Cartes Softnet 8

Le pilote de communication SIMATIC S7 PROTOCOL SUITE supporte par ses deuxunités de canal Industrial Ethernet la communication avec le protocole de transport ISO via2 cartes au maximum. Par l'unité de canal TCP/IP, il supporte la communication avec leprotocole de transport ISO-on-TCP via une carte et une seule.

09.99 Diagnostic de la liaison


4 Diagnostic de la liaisonCette section constitue un guide pour le diagnostic et l'élimination des erreurs.Lorsqu'aucune communication n'est pas possible entre une station WinCC et un automateune fois que la liaison a été configurée, le problème du diagnostic d'erreur se pose àl'utilisateur. La configuration de la liaison entre des systèmes informatiques et desautomates programmables peut devenir une tâche extrêmement complexe. En effet, uneerreur empêchant l'établissement de la communication entre les stations peut se glisser enun grand nombre d'endroits. Les erreurs les plus élémentaires sont ici souvent les plusdifficiles à détecter. C'est pourquoi nous évoquerons dans cette section tous les pointspouvant faire problème.L'élimination d'une erreur est une tâche comparativement simple une fois l'erreurdiagnostiquée.

Diagnostic de la liaison 09.99


4.1 Détection d'erreur

L'apparition d'un incident / d'une erreur ou l'impossibilité d'établir une connexion estgénéralement d'abord détectée dans le Runtime. L'apparition d'un incident decommunication au basculement d'une vue WinCC en mode runtime est affichée bienvisiblement par signal optique. Les objets dynamisés par des variables WinCC qui nepeuvent pas être alimentés en valeurs de process sont affichés en grisé.

Il peut s'agir entre autres de champs d'E/S (saisie / affichage), d'objets curseurs, de boîte decases à cocher ou de bargraphes.

Lorsque l'incident ne concerne pas toutes les variables WinCC, ceci permet généralementd'en conclure qu'il s'agit d'une erreur limitée à des WinCC isolées. Vous devez dans ce casvérifier que l'adressage et la syntaxe des variables sont corrects dans Graphics Designer.Lorsque l'incident concerne toutes les variables WinCC, ceci est généralement un indicequ'il s'agit d'une erreur affectant l'ensemble de la liaison. Il existe dans WinCC plusieurssources d'informations sur les causes possibles d'erreurs et sur les moyens de les limiter. Ilne faut cependant pas s'attendre à ce que ces sources conduisent directement à l'erreur.



4.1.1 Explorateur WinCC

L'Explorateur WinCC (WinCC Explorer) permet d'afficher dans un dialogue spécifiquel'état courant de liaisons configurées. Ce dialogue n'est cependant accessible que lorsque leprojet WinCC se trouve en mode Runtime. Lorsque le projet WinCC n'est pas en modeRuntime, il ne peut être établi de communication avec les correspondants et le statut deliaison ne peut par conséquent pas être affiché.Vous ouvrez le dialogue de surveillance de l'état courant des liaisons dans l'Explorateur

WinCC en cliquant sur Outils Etat Liaisons. Le dialogue affiche l'état de toutes lesliaisons configurées. Dans le dialogue, une case à cocher permet de sélectionner l'affichagecyclique selon un cycle paramétrable.

Vous pouvez également interroger l'état des liaisons dans l'Explorateur WinCC eneffleurant simplement la liaison dans la fenêtre de droite avec le pointeur de la souris. L'étatde la liaison est affiché par une étiquette.



4.1.2 Channel Diagnosis

Le diagnostic des liaisons de communicatiion créées dans le projet WinCC s'effectue avecle programme Channel Diagnosis. Celui peut être lancé avec les commandes Démarrer

Simatic WinCC Channel Diagnosis. Ce programme n’existe qu’avectextes en anglais.

Lorsque le projet WinCC se trouve dans le mode Runtime, l’onglet Channels/Connectionsaffiche toutes les liaisons configurées. Des informations sur l'état courant de chaque liaisonsont en outre affichées. La nature et le nombre des informations proposées dépendent despilotes de communication utilisés. Les informations affichées sont rafraîchies par défauttoutes les secondes.

Entre autres des codes d’erreur au format hexadécimal sont affichés en cas d'incident decommunication. Ces Error Codes permettent une localisation plus précise des sourcesd'incident. Pour cela il est cependant nécessaire d'obtenir des informations sur leur

signification. Cliquez D sur Error Codes et sur Help pour afficher l'explication du Coded’erreur à partir de l'aide en ligne WinCC.



L’onglet Configuration offre la possibilité de configurer une sortie de diagnostic d'erreurdans un fichier texte. Le degré de traçabilité peut être paramétré dans plusieurs cases àcocher de la zone de masque Flags.

Indiquez dans le champ Output Filename le nom du fichier de diagnostic. Celui-ci est placépar défaut dans le sous-répertoire Diagnosis du répertoire d'installation de WinCC(C:\\Siemens\\WinCC\\Diagnose). Le fichier de diagnostic a l'extension .TRC ( = trace) etpeut être ouvert avec n'importe quel éditeur de texte.

La zone TraceFile permet de saisir d'autres informations sur le fichier de diagnostic.Cliquez sur le bouton Enable pour déclencher la sortie d'informations de diagnostic.Vous pouvez enregistrer vos paramétrages avec le bouton Save. Une boîte de message vousprévient que la sortie dans un fichier de diagnostic peut avoir des répercussions négativessur les performances de la liaison. Il faut donc veiller à ce que la sortie de diagnostic soitdésactivée pendant l'exploitation. Cette fonction ne doit être utilisée que pendant la mise enservice ou pour la détection d'erreurs. Pour pouvoir sortir un fichier de diagnostic, vousdevez avoir quitté le Runtime et l'avoir relancé.

La sortie de diagnostic ne peut être activée et désactivée que si le projet est en modeRuntime.

Pour désactiver la sortie de diagnostic, vous devez décocher la case Enable, enregistrer ceparamètre avec le bouton Save et quitter le Runtime.



4.1.3 Surveillance d'état par dialogue dynamisé

L'état des variables WinCC peut être surveillé dans le runtime WinCC. L'état d'une variableWinCC surveillée permet, sauf erreur dans l'adressage de ces variables, de déduire l'état desa liaison. Cette surveillance d'état suppose cependant un certain effort de configuration.La surveillance se configure dans Graphics Designer. La surveillance d'état peut êtreconfigurée sur une propriété quelconque d'un objet quelconque. La propriété Texte d'untexte statique est par exemple très appropriée. Vous devez pour cela créer un Dialogue dedynamisation pour cette propriété.Les dialogues de dynamisation se créent dans le dialogue de propriétés de l'objet, dansl'onglet Propriétés. Pour la propriété souhaitée vous accédez au dialogue Plages de valeurs

dynamiques par la colonne Dynam., en cliquant D sur Dialogue dynamisation.

Paramétrez les options du dialogue Plages de valeurs dynamiques en effectuant lesmanipulations suivantes:

• Paramétrez dans le champ Expression/Formule la variable à surveiller.

• Dans Résultat de l'expression /la formule, dans la ligne Autres, entrez le texte EtatOK.

• Cochez la case Exploiter l'état des variables.

• Dans la zone de liste affichée, entrez pour chaque intervalle de valeur un texte d'étatcorrespondant.

• Cliquez sur le bouton Valider pour quitter le dialogue.



Si vous utilisez une autre propriété pour la surveillance d'état, vous devez entrer d'autresvaleurs de propriétés à la place des textes ( p. ex. des couleurs, etc.).

Lorsque vous basculez le projet dans le mode Runtime, l'objet qui vient d'être configuréaffiche un des textes saisis en fonction de l'état courant de la variable; il affiche le texte EtatOK en l'absence de toute erreur.



4.1.4 Surveillance d'état par actions globales

Les fonctions internes GetTagState et GetTagStateWait sont une autre manière deconfigurer la surveillance des états. A la différence de leurs homologues GetTag etGetTagWait, ces fonctions retournent l'état d'une variable en plus de sa valeur. Cette valeurd'état peut être interprétée et peut déclencher divers événements.

La création d'une Action globale dans l'éditeur Global Script est un moyen bien adapté poursurveiller une variable, et donc la liaison dans laquelle cette variable est configurée. Cetteaction doit être déclenchée par la variable à surveiller, p. ex. toutes les 2 secondes.L'action globale détermine la valeur d'état de la variable à surveiller avec la fonctionGetTagState correspondant au type de la variable (il existe une fonction pour chaque typede variable). La valeur d'état 0 indique que la liaison est exempte d'erreur. La formed'exploitation de cette valeur est libre.

L'action globale ci-dessus surveille une variable WinCC du type Valeur 16 bits signée.C'est pourquoi l'état de cette variable est déterminé par la fonction GetTagSWordState.Vous devez entrer comme premier paramètre de cette fonction le nom de la variableWinCC à surveiller et comme second paramètre la cible où doit être écrit l'état déterminé.La suite de l'exploitation de l'état de variable est réalisée dans l'exemple ci-dessus par unevariable interne créée spécialement à cet effet BINi_E_CONNECTION. En cas d'erreur, lavaleur de cette variable est mise sur VRAI. L'erreur peut être affichée de diverses manières.Cette variable interne peut entre autres être utilisée dans l'éditeur Alarm Logging pourdéclencher une alarme ou pour afficher une boîte de message.



4.2 Guide de diagnostic d’erreur

Cette section examine étape par étape la liaison pour localiser l'origine de l'incident decommunication.



4.2.1 Le correspondant est-il prêt ?

L'état prêt de l'automate programmable est une condition fondamentale de la possibilitéd'établissement d'une liaison. Pour cela, l'automate doit tout d'abord être sous tension etenclenché. De plus toutes les cartes doivent être dans l'état activé (RUN) en l'absence detout défaut.

S'il n'est pas possible d'activer toutes les cartes, vous pouvez effectuer les contrôles ci-dessous. L'activation d'une carte peut être considérée comme réussie si aucune des DELd'erreur n'est allumée.

Toutes les données nécessaires ont-elles été chargées ?

Un API se programme en premier lieu avec un logiciel de programmation sur une consolede programmation ou un PC. Vous devez charger les données nécessaires à sonfonctionnement (blocs de données, blocs de programmation etc.) dans son module unitécentrale. Vérifiez que toutes les données nécessaires se trouvent bien dans le module unitécentrale.

Lorsque vous utilisez des processeurs de communication, vous devez également charger lesparamètres de ces processeurs.Vous devez aussi vérifier que ces données sont bien chargéesdans le processeur de communication.

Les diverses cartes sont-elles prêtes à fonctionner ?

Vous devez déterminer l'état courant de fonctionnement des divers composants. Ceci estfacilité par les DEL des cartes. En général, aucune DEL ne doit s'allumer sur l'automatelorsque vous essayez d'établir une liaision. Il peut arriver que l'allumage de certaines DELd'erreur (p. ex. DEL pour l'affichage de batterie de sauvegarde vide) ne soit pas critiquepour l'établissement d'une liaison, mais il est cependant recommandé de n'exploiterl'automate qu'en l'absence totale d'incident/d'erreur.

L'état des cartes des SIMATIC S7 peut être constaté confortablement avec le logiciel

STEP7. Vous devez pour cela ouvrir d'un clic D sur le noeud de la carte à contrôler et

sur Système cible Etat de carte le dialogue Etat de la carte. Vous pouvez lire dansl’onglet Général, dans Etat l'état courant de la carte et les erreurs éventuellement présentes.L'onglet Tampon de diagnostic fournit d'autres informations sur les erreurs présentes et leurélimination,



Les constituants matériels sont-ils configurés correctement ?

Les SIMATIC S7 requièrent une configuration précise du matériel. Cette configuration esttrès confortable avec le programme "Config. matérielle" livré comme composant dulogiciel STEP7.Une liste de matériels permet de définir avec précision les constituants utilisés. Assurez-vous que la configuration matérielle définie dans le projet est bien identique à celle del'automate programmable. Les constituants matériels sont identifiés dans le catalogue parleur référence de commande. Cette référence est imprimée sur les constituants.Vérifiez queces références correspondent bien aux matériels requis.

Vous devez également charger la configuration matérielle dans l'automateprogrammable.Vérifiez aussi que tous les composants de la configuration matérielle ontbien été chargés dans l'automate.

Le processeur de communication est-il synchronisé ?

Pour les SIMATIC S5 vous devez synchroniser les processeurs de communication existantsau démarrage de l'unité centrale. Cette synchronisation s'effectue avec le bloc de primitivede communication SYNCHRON dans les blocs de démarrage du module unité centrale.Vous devez transmettre comme paramètres au bloc fonctionnel SYNCHRON le numérod'interface du processeur de communication No interface, la taille de bloc souhaitée pour latransmission des données Tbl ainsi qu'un octet d'erreurs de paramétrage PAFE.A titre d'exemple, l'appel du bloc fonctionnel SYNCHRON dans un bloc de démarrage d'unautomate SIMATIC S5-115U est représenté ci-dessous. Dans ces automates il s'agit du blocfonctionnel FB 249.



4.2.2 La connexion réseau est-elle prête ?

Sans une connexion réseau prête, il ne peut y avoir de communication correcte entre unestation WinCC et un automate programmable. Le plus fondamental des contrôles consisteici à vérifier la connexion réseau de chaque correspondant (le câble réseau est-il connecté?).

Vérification de la connexion réseau

Il y a deux méthodes pour vérifier une connexion au réseau. Il s'agit de vérifier si uncorrespondant est bien accessible à travers le réseau.Le diagnostic des processeurs utilisables sur les réseaux PROFIBUS ou MPI est unexcellent moyen de vérifier ces réseaux. Cette vérification est réalisée par le programmeParamétrage interface PG/PC. Vous devez pour cela sélectionner le processeur decommunication correspondant et cliquer sur le bouton Diagnostic. Dans le dialogue alorsaffiché Diagnostic SIMATIC NET, le bouton Lecture permet d'afficher toutes les stationsaccessibles par la connexion réseau.



Les composants réseau utilisés sont-ils les bons ?

Les composants utilisés pour établir une liaison réseau doivent être les composants réseauspécifiques prévus par le constructeur. Si ceci n'est pas respecté, des problèmes peuventapparaître à l'établissement de la liaison.Vous pouvez aussi rencontrer des incidents decommunication ou des chutes de performances qui ne sont que sporadiques.



4.2.3 La carte de communicatiion de l'ordinateur est-elles prête àfonctionner ?

Pour pouvoir établir une connexion avec un automate programmable, une station WinCCdoit être équipée d'une carte de communication. Il s'agit, dans la majorité des cas, d'unprocesseur de communication spécifique à cette fonction. Dans certains cas, une simplecarte réseau ou l'interface COM de l'ordinateur peut suffire. Les explications ci-aprèsconcernent essentiellement l'emploi de processeurs de communication.

Le processeur de communication est-il prêt à fonctionner ?

Lorsque vous avez terminé d'installer un processeur de communication dans le programmeParamétrage interface PG/PC, vous devez vérifier que l'installation s'est dérouléecorrectement. En général l'utilisateur est informé immédiatement dès la fermeture duprogramme Paramétrage interface PG/PC de la réussite ou de l'échec de l'installation.Divers processeurs de communication offrent en outre des fonctions de diagnostic plusprécises dans le programme Paramétrage interface PG/PC. Celles-ci s’activent dans leprogramme Paramétrage interface PG/PC avec le bouton Diagnostic. Le dialogueDiagnostic SIMATIC NET est affiché. L'onglet affiché par défaut permet de lancer lediagnostic d'un clic sur le bouton Tester. Le résultat du diagnostic est alors affiché.



Le dialogue des propriétés du processeur de communication offre une seconde possibilitéde lancer le test d'un processeur de communication. Ce dialogue est accessible par leprogramme Paramétrage interface PG/PC d’un clic sur le bouton Propriétés.L’onglet Etat de fonctionnement permet de piloter le processeur de communication. Leprocesseur peut être désactivé, redémarré ou testé. Les résultats des actions apparaissentdans le champ d'affichage du bas.

Vous devez d'abord essayer de redémarrer la carte. Si le redémarrage échoue, desinformations sur les causes de l'échec sont affichées dans le champ du bas et dans lesdialogues d'erreurs.

Remarque:Lorsque vous utilisez le programme Paramétrage interface PG/PC, veillez à ce que lesaffectations déjà réalisées entre les points d'accès et les interfaces n'aient pas été modifiéespar inadvertance. Du fait de la structure du programme, ceci peut arriver facilement. Pouréviter les erreurs, le programme signale les affectations modifiées lorsque vous le quittez.



Recherche de l’origne des erreurs

Des informations sur les origines des erreurs sont fournies par le fichier Sinec2.log. Celui-cise trouve dans le répertoire système de Windows NT. Vous trouverez dans l'ExplorateurWindows NT ce fichier dans le chemin C:\\WinNT\\system32 où vous pourrez l'ouvrir.

Vous pouvez également trouver des informations dans le programme Affichage

d'événements. Ce programme se lance par Démarrer Programmes Gestion

(Général) Affichage événements.Le programme Affichage d'événements est affiché. Il affiche la liste de tous les événements

journalisés par le système. Un double-clic GG sur un événement de la liste ouvre ledialogue Détails des événements , qui affiche des informations plus détaillées surl'événement. Les boutons Précédent et Suivant permettent de passer aux événementsvoisins.



Les ressources affectées sont-elles encore disponibles ?

Si vous avez dû affecter des ressources système au processeur de communication lors deson installation, vous devez vérifier qu'elles ne sont pas déjà utilisées par d'autresconstituants.Vous pouvez pour cela utiliser le programme Diagnostic Windows NT. Celui-ci

se lance par Démarrer Programmes Gestion (Général) DiagnosticWindows NT.Le programme Diagnostic Windows NT est alors affiché. L'onglet Ressources affiche lesRessources déjà utilisées par d'autres composants système

Vous devez comparer les ressources système déjà occupées avec les ressources paramétréespour le processeur de communication. Les ressources paramétrées lors de l'installation duprocesseur de communication peuvent être déterminées comme suit dans le programmeParamétrage interface PG/PC.

• Dans le programme Paramétrage interface PG/PC, ouvrez par le bouton Installerle dialogue Installer/Désinstaller interface.

• Dans le dialogue Installer/Désinstaller interface, dans Installés, sélectionnez la cartesouhaitée.

• Le bouton Ressources permet d'afficher les ressources paramétrées pour le processeurde communication sélectionné.

Comparez ensuite les valeurs relevées aux ressources déjà attribuées.Si les ressources paramétrées sont déjà attribuées, vous devez modifier le paramétrage duprocesseur de communication.Vous devez lui attribuer des ressources qui ne sont pasaffichées comme déjà attribuées par le programme Diagnostic Windows NT.



Vous devez maintenant relancer le processeur de communication avec les nouveauxparamètres. Ceci se fait dans le dialogue de propriétés du processeur de communicationcorrespondant, accessible par le bouton Propriétés dans le programme Paramétrageinterface PG/PC.Relancer le processeur de communication dans l’onglet Etat de fonctionnement. Le champd'affichage du bas indique si le redémarrage du processeur de communication avec lesnouveaux paramètres a fonctionné ou échoué.

Il peut arriver qu'un processeur de communication ne démarre pas même lorsque lesparamétrages ont été vérifiés. Dans ce cas, le problème peut être résolu en testant d'autresvariantes de paramétrage.



4.2.4 La communication a-t-elle été configurée correctement ?

Pour qu'une communication puisse être créée entre une station WinCC et un automate, elledoit, lors de la configuration des constituants (projet WinCC, processeurs decommunication, programmes dans l'API, etc.) disposer de certaines informations sur lesautres constituants. Ces informations sont entre autres les adresses des stations, les noms devariables et autres paramètres. La tentative de connexion peut échouer si un constituant nedispose pas des informations correctes.Cette section permet de s'assurer que chaque correspondant dispose bien des informationscorrectes nécessaire à l'établissement d'une liaison.

Les adresses des stations sont-elles correctement paramétrées ?

Pour une grande partie des pilotes de communication disponibles dans WinCC, vous devezindiquer l’adresse de l’interlocuteur lors de la configuration d’une liaison.Vous devez dansces cas vérifier l'adresse de station configurée pour l'interlocuteur à adresser.On peut citer comme exemples à ce sujet les liaisons créées avec le pilote decommunication SIMATIC S7 Protocol Suite. La figure ci-dessous montre à titre d'exempleles paramétrages pour leur unités de canal Industrial Ethernet. L'adresse paramétrée dans ledialogue Paramètres de la liaison doit être la même que celle configurée pourl'interlocuteur.



Les valeurs TSAP sont-elles correctes ?

Pour certains des pilotes de communication disponibles dans WinCC, vous devez indiquerles valeurs TSAP à la configuration. Il s'agit des points de d'accès de services ou SAP(Service Access Points), qui représentent les noeuds terminaux de diverses liaisons utiliséspour l'exécution de certains services.Il est souvent question dans ce contexte de paramètres locaux et de paramètres distants(ceux du correspondant). Le paramètres local est le paramètre de la station dont laconfiguration est en cours. Le paramètre distant est celui de l'interlocuteur que la stationque vous êtes en train de configurer doit joindre.Vous devez vérifier si la valeur saisie estbien celle configurée pour la station à atteindre.Veillez notamment à ce qu'il n'y ait pas eude confusion entre paramètres locaux et paramètres distants.On peut citer comme exemple les liaisons créées avec le pilote de communication SIMATICS5 Ethernet Layer 4. La valeur TSAP paramétrée dans le dialogue Paramètres de la liaisondoit être la même que celle configurée pour le correspondant. Dans cet exemple, lacomparaison des valeurs TSAP au format hexadécimal peut également s'avérer utile.



Le numéro de châssis et le numéro d'emplacement sont-ils corrects ?

Lors de la configuration d’une liaison avec le pilote de communication SIMATIC S7Protocol Suite, vous devez saisir l'emplacement exact du module de l'unité centrale sauflorsque vous utilisez l'unité de canal Named Connections. C'est-à-dire que vous devezindiquer le numéro de châssis et le numéro d'emplacement sur le châssis de la carte / dumodule à adresser.Vous devez vous assurer que vous n'utilisez pas par erreur les paramètresdu processeur de communication de l'automate programmable par lequel la connexionréseau a été établie.Vérifiez que le numéro de châssis et le numéro d'emplacement corrects sont bien utilisésdans WinCC et dans STEP7 et que ces numéros sont bien les numéros réels.La figure ci-dessous montre à titre d'exemple les paramétrages pour l'unité de canalPROFIBUS. Les paramétrages du dialogue Paramètres de la liaison doivent être les mêmesque ceux configurés dans STEP7.



Les points d'accès paramétrés sont-ils corrects ?

Le choix de la carte par laquelle une unité de canal d'un pilote de communication doitcommuniquer est réalisé dans la plupart des cas par le paramétrage du point d'accès.Vérifiez que la carte souhaitée a bien été affectée au point d'accès que vous paramétrez.On peut citer comme exemples les liaisons créées avec le pilote de communicationSIMATIC S7 Protocol Suite. La figure ci-dessous montre à titre d'exemple les paramétragespour l'unité de canal Industrial Ethernet. Vous devez affecter la carte de communication aupoint d'accès paramétré dans le dialogue Paramètres système.

Dans certains cas vous pouvez sélectionner l'option de paramétrage automatique du pointd'accès par WinCC. Vous devez alors vous assurer que WinCC sélectionne bien la cartecorrecte.



L’adressage des variables est-il correct ?

Lorsqu'une liaison ne peut être établie que pour un groupe déterminé de variables crééesdans une liaison, l'erreur est très probablement due à une erreur d'adressage des variablesWinCC concernées. L'adresse configurée pour une variable WinCC doit se retrouver dansle correspondant. Vérifiez que l'adressage a été fait correctement et que les adressesindiquées existent bien chez le correspondant.On peut citer comme exemples les liaisons créées avec le pilote de communicationSIMATIC S7 Protocol Suite. L'adresse paramétrée dans le dialogue Propriétés - Adressedoit être disponible dans l'automate SIMATIC S7.

Une autre banale source d'erreur peut résider ici dans la configuration dans GraphicsDesigner d'un objet dynamisé par une variable WinCC. Lorsque le nom de cette variableWinCC est saisi au clavier, d'éventuelles erreurs qui se sont glissées à la saisie peuvent fairepenser plus tard à tort à une erreur de communication. Nous recommandons d'utiliser ledialogue de sélection de variables afin d'éviter ces causes d'erreurs.



Les paramétrages réseau sont-ils corrects ?

Vous devez, pour pouvoir établir une liaison en état de fonctionner, définir un certainnombre de paramètres de transmission de données. Le type et le nombre des paramètres àdéfinir dépendent du type de réseau de communication. Ces paramètres doivent être connusdes divers correspondants. Veillez à ce que tous les correspondants utilisent bien les mêmesparamètres.On peut citer comme exemple les liaisons créées avec PROFIBUS. Les vitesses detransmission paramétrées pour les diverses stations doivent entre autres être identiques. Lafigure ci-dessous montre le paramétrage d'une station SIMATIC S7 et d'une station WinCC.

Lorsque vous devez créer des fichiers de bases de données pour la communication, vousdevez également vérifier que les paramétrages réseau sont corrects dans ces fichiers. Onpeut citer comme exemple d'utilisation de fichiers de base de données les liaisons crééesavec les protocoles PROFIBUS DP et FMS.



Le fichier de base de données utilisé est-il correct ?

Lorsqu'un fichier de base de données doit être créé pour réaliser une liaison, ce fichier doitêtre accessible à la carte de communication. Vous devez indiquer le chemin de ces fichiers.Vérifiez que le fichier de base de données paramétré est bien le bon et que son nom et sonchemin sont corrects.On peut citer comme exemples les liaisons créées avec le pilote de communicationPROFIBUS FMS. Vous devez affecter ici le fichier de base de données à la carte decommunication utilisée.Assurez-vous également que le fichier de base de données est bien utilisé. Pour cela vousdevez redémarrer la carte de communication après avoir affecté le fichier de base dedonnées à la carte de communication. Ceci peut être fait dans le dialogue des propriétés dela carte, dans l'onglet Etat de fonctionnement.



4.3 Diagnostic approfondi

Pour demander une assistance au diagnostic et à l'élimination des erreurs, vous pouvezappeler l'aide téléphonique WinCC au numéro +49 (911) 895-7000 (Fax 7001).Pour obtenir de notre hotline l'assistance optimale, préparez les informations suivantesavant d'appeler:

• Informations sur le système d'exploitation utilisé:VersionService Pack

• Informations sur le logiciel utilisé:Version WinCCPaquets optionnelsPilote

• Informations sur le matériel utilisé:Processeur de communication installé surl'ordinateur Constitants de busComposants installés dans l'API

• Information sur les fichiers de diagnostic (trace file) d'erreurs créés par le programmeChannel Diagnosis.



4.3.1 Création de connexion par fonctions d'interface de programmation(API)

Cette partie présente la création d'une connexion à un automate par fonctions d'interface deprogrammation (API). Pour pouvoir créer une connexion par fonctions API, vous devezdéjà avoir installé dans WinCC Explorer le pilote de communication à utiliser.

A titre d'exemple, une connexion doit être créée à l'automate SIMATIC S7 à travers l'unitéde canal PROFIBUS. La nouvelle connexion doit être paramétrée comme le montre lafigure ci-dessous.

Remarque:L'action C servant à créer la connexion est programmée pour l'événement Clic sur unbouton. Pour pouvoir exécuter l'action C, vous devez basculer la vue WinCC dans leruntime avec le bouton correspondant. L'action peut être testée dans n'importe quel projetWinCC. Cette procédure sert cependant à présenter l'emploi des fonctions APIcorrespondantes. Il n'existe pas d'application réelle pour laquelle la création d'uneconnexion directement dans le runtime pourrait devenir nécessaire.



Action C pour la création d'une connexion

• La première section de code de l'action C recherche le nom du projet. Le runtime étantactivé, ce nom peut être recherché avec la fonction DMGetRuntimeProjekt().

• Dans la section suivante, les valeurs sont écrites dans la variable structuréemcpConnection du type MCP_NEWCONNECTION_DATA. Respectezscrupuleusement la syntaxe de la valeur à affecter au champ szSpecific de la structure.Ce champ définit les paramètres de la nouvelle connexion à créer.

• La dernière section crée la nouvelle connexion par la fonctionGAPICreateNewConnection().

Connexion créée

La figure ci-dessous montre dans WinCC Explorer la connexion créée avec l'action Cprécédemment décrite.

09.99 Index

WinCC Communication Manual Index-1C79000-G8277-C155-01

Index

AAide à la décision 3-1

Analyse de projet 3-2Caractéristiques quantitatives 3-3Cycle de rafraîchissement des données 3-9Mode de rafraîchissement des données 3-9Organisation des données 3-11Remarques pour la configuration 3-9

CCaractéristiques de performance 3-13

Communication série 3-17Communication via MPI 3-18Comparaison des systèmes decommunication 3-14SIMATIC S7 PROTOCOL SUITE 3-18

Communication industrielle via Ethernet 2-22Profiles de protocoles de Industrial Ethernet2-23Protocoles de transport 2-23Supports de transmission 2-23

Communication via Industrial Ethernet 3-26Communication via SIMATIC S5 3-27Communication via SIMATIC S7 3-29Pilotes de communication 3-26

Communication via PROFIBUS 3-20Pilotes de communication 3-20PROFIBUS DP 3-22PROFIBUS FMS 3-23SIMATIC S5 PROFIBUS FDL 3-25SIMATIC S7 PROTOCOL SUITE 3-24

Configuration de la communication 2-25Communication WinCC - Process 2-26Configuration de la communication WinCC2-28

DDiagnostic approfondi 4-26Diagnostic de la liaison 4-1

Détection d'erreur 4-2Explorateur WinCC 4-3Surveillance d'état par actions globales 4-8Surveillance d'état par dialogue dynamisé4-6Untitled Page 4-4

GGénéralités 2-1

Cartes de communication 2-12Méthodes d'accès 2-9Modèle de référence ISO-OSI 2-10Principes fondamentaux de lacommunication 2-2Termes fondamentaux de la communication2-3Topologie des réseaux 2-5Typologie des réseaux 2-8

Guide de diagnostic d'erreur 4-9La carte de communication de l'ordinateurest-elle prête à fonctionner? 4-14La communication a-t-elle été configuréecorrectement? 4-19La connexion réseau est-elle prête? 4-12Le correspondant est-il prêt? 4-10

MManuel de communication 1-1

RRéseaux 2-13

Aperçu sur la communication industrielle2-14Architecture de protocoles de PROFIBUS2-20Communication industrielle via MPI 2-17Communication industrielle via PROFIBUS2-18La méthode d'accès de PROFIBUS 2-19Réseaux partiels (subnets) dans lacommunication industrielle 2-16Supports de transmission 2-20

SStandard d'interfaces OPC 2-24

Index 09.99

Index-2 WinCC Communication ManualC79000-G8277-C155-01

WinCC Communication Manual - Siemens AG · 1 Manuel de communication ... 2.2.4.2 Architecture de...

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