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NORMALISATION DES LANGAGES DE PROGRAMMATION des Automates Programmables Industriels Jean-Jacques DUMÉRY CEI 61131-3 -1-

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1 NORMALISATION DES LANGAGES DE PROGRAMMATION des Automates Programmables Industriels Jean-Jacques DUMÉRY CEI

2 Plan de la présentation Présentation générale de la norme Les objectifs de la norme CEI Les notions de base et les concepts importants les éléments communs aux différents langages Les langages de programmation Quelques exemples d utilisation Conclusions -2-

3 Les différentes parties de la norme Les outils de programmation et de mise au pointLes outils de programmation et de mise au point Les équipements de testLes équipements de test les interfaces homme - machineles interfaces homme - machine Elles s appliquent aux automates programmables et aux périphériques associés tels que : -3-

4 Les cinq parties de la CEI ère partie : 2ème partie : 3ème partie : 4ème partie : 5ème partie : Informations générales Spécifications et essais des équipements Langages de programmation Guide pour l utilisateur Communications -4-

5 Les premières références internationales CEI et -2 : octobre 1992 CEI : mars 1993 CEI/TR : mars 1995 CEI : août 1999 version préliminaire avant publication Voir -5-

6 Les premières références européennes NF EN : septembre 1994 NF EN : octobre 1996 NF EN : novembre 1993 Voir Elles comportent en plus des CEI une annexe normative (correspondances normes européennes et internationales) -6-

7 Les objectifs de la norme (trois premières parties) Donner les définitions et identifier les principales caractéristiques permettant de sélectionner et d utiliser les A.P.Donner les définitions et identifier les principales caractéristiques permettant de sélectionner et d utiliser les A.P. Spécifier les prescriptions électriques, mécaniques et fonctionnelles ainsi que les méthodes de test et les procédures à suivre pour vérifier la conformité avec ces prescriptionsSpécifier les prescriptions électriques, mécaniques et fonctionnelles ainsi que les méthodes de test et les procédures à suivre pour vérifier la conformité avec ces prescriptions Spécifier la syntaxe, la sémantique et la représentation des langages de programmation devant être utilisés pour les A.P.Spécifier la syntaxe, la sémantique et la représentation des langages de programmation devant être utilisés pour les A.P. -7-

8 Quelques définitions pour les langages :pour les langages : - un délimiteur, - un double mot, un mot long, - une instance, - une variable globale, - un libellé, - une donnée non volatiles, - un champ d application Pour une configuration d A.P. :Pour une configuration d A.P. : - (procédure d ) arrêt de sécurité, - reprise à froid, à chaud et immédiate …

9 Structure fonctionnelle de base d une configuration d A.P. -9-

10 Partie 3 : langages de programmation Notions de base MODULES LOGICIELSMODULES LOGICIELS (Program organization units) -10- LES LANGAGES DE PROGRAMMATIONLES LANGAGES DE PROGRAMMATION (dans lesquels les modules peuvent être écrits) - le PROGRAMME (Program) - le BLOC FONCTIONNEL (Function Block) - la FONCTION (Function)

11 La fonction Module logiciel ayant :Module logiciel ayant : - plusieurs variables d entrée possibles, - une seule variable de sortie, - pas de mémoire interne, - parfois une entrée EN (validation) et une sortie ENO (pas d erreur). -11-

12 Exemples de fonctions - fonctions de conversion de type, - fonctions arithmétiques, - fonctions sur chaînes de bits, - fonctions sur chaînes de caractères, - fonctions de sélection et comparaison,

13 Exemple de déclaration de fonction Spécification externe de F1 -13-

14 Spécification du corps de F Exemple de déclaration de fonction

15 Le bloc fonctionnel Module logiciel ayant :Module logiciel ayant : - plusieurs variables de sortie possibles, - une mémoire interne. -15-

16 Exemples de blocs fonctionnels - mémoires, - détection de fronts, - compteurs, temporisations, - blocs de communication,

17 Exemple de bloc fonctionnel standard -17- Corps du B.F. SR

18 Bloc fonctionnel instancié -18- Il est possible de créer plusieurs instances d un même B.F. (dans un programme ou un autre B.F.)

19 Le programme Module logiciel construit à l aide de :Module logiciel construit à l aide de : - fonctions, - et blocs fonctionnels Les programmes ne peuvent être instanciés que dans des RESSOURCES Des VARIABLES GLOBALES pourront être déclarées

20 -20- La configuration logicielle CONFIGURATION Unité_1

21 Les éléments communs aux différents langages Les identificateursLes identificateurs Les mots clésLes mots clés Les commentairesLes commentaires Les libellés :Les libellés : numériques, de chaînes de caractères, de datation et de temps, numériques, de chaînes de caractères, de datation et de temps, Les types de donnéesLes types de données Les variablesLes variables -21- ARRET_TECHN, RETOUR_OK FUNCTION, END_FUNCTION_BLOCK (*production normale*) +234, 16#E0, ARRET, TIME#2.7s

22 Les types de données, exemples -22-

23 Les variables à un seul élément -22bis-

24 Représentation des variables à un seul élément -23- La représentation directe d'une variable à un seul élément est assurée par l enchaînement : du signe "%", d'un préfixe d'emplacement, d'un préfixe de taille, et d'un ou plusieurs entiers non signés séparés par le symbole "." Exemples : %I2.0, %Q3.2, %MD25

25 Les langages de programmation Les langages littéraux :Les langages littéraux : IL liste d instructions, - IL liste d instructions, - ST langage littéral structuré Les langages graphiques :Les langages graphiques : - LD langage à contacts, - FBD langage à blocs fonctionnels. Le langage SFCLe langage SFC

26 Le langage IL -25- Des fonctions et des blocs fonctionnels peuvent être lancés en I L

27 Le langage littéral structuré ST utilise : - des expressions - des expressions - et des énoncés - et des énoncés Le langage ST -26- (E

28 Exemple d un énoncé de commande Le langage ST -27- (*déclaration*) VAR MEM_DEF : SR; END VAR (*exécution*) MEM_DEF (S1 := %IX1.0, R := %IX1.2); (*affectation*) %QX3.0 := MEM_DEF.Q1;

29 Les langages graphiques LD et FBD -28- Langage LD Langage FBD

30 Langage FBD, exemple -29- Description externe

31 Langage FBD, exemple -30- Description interne

32 Le langage SFC Il est destiné à être utilisé pour la structuration de l organisation interne d un module logiciel dans le but d assurer : des fonctions de commande séquentielle -31-

33 Le langage SFC, remarques -32- Le parallélisme interprété est exclu Tous les langages peuvent être utilisés dans les blocs d actions

34 CONCLUSIONS La norme CEI répond à une attente des utilisateurs concernant les langages de programmation des API : - harmonisation des vocabulaires utilisés, - notions et concepts de base sappuyant sur une norme, - syntaxe et sémantique des langages les plus indépendants possibles dun constructeur dAPI donné, - -facilité de mise en œuvre de principes tels que structuration et modularité des programmes, - -Possibilité de définir ses propres blocs fonctionnels « utilisateur » -33- Nécessité d une spécification structurée en amont de la phase de codage


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