Step 7 : une programmation structurée

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1 Step 7 : une programmation structurée

2 LES LANGUAGES CONT LOG SCL Langage à contact LD
Liste d’instruction IL LIST Langage à contact LD CONT Schéma en bloc fonctionnel FBD LOG Langage littéral structuré ST SCL Diagramme fonctionnel en séquence SFC GRAPH S7

3 Principe d’appel des blocs
Principe d’appel des blocs OB1 Bloc d’organisation OB35 Bloc d’organisation cyclique FB1 Bloc fonctionnel DB1 DB d’instance FC2 Fonction DB3 Blocs de données globales Aux FC FB et OB FB 2 Bloc fonctionnel FC3 Fonction DB2 DB d’instance DB4 Blocs de données globales Aux FC FB et OB FC4 Fonction

4 Les blocs d’organisation
Le bloc d’organisation OB1 est le  chef d’orchestre du programme ; il traite cycliquement le programme, il peut exister d’autres OB dans le programme: OB 10 à17 : OB d'alarme horaire (OB 12 dans les CPU314), il sont déclenchés soit une fois, soit toutes les minutes, les heures , les jours, les semaines, les mois, les ans, en fin de mois à partir d'une date et d'une heure que l'on fixe. OB 30 à 38 : OB d'alarme cyclique (OB35 dans les CPU 314) , ils sont déclenchés cycliquement à partir de la mise en route de la CPU , la période varie de 10 ms à ms. OB 100 à 102 : OB de mise en route ils sont activés à chaque mise sous tension ou à chaque passage de Stop en Run.

5 Les fonctions Une fonction (FC) est un bloc de code qui ne contient pas de données statiques, conformément à la norme CEI Elle permet le transfert de paramètres dans le programme utilisateur et s'adapte donc tout particulièrement à la programmation de fonctions récurrentes, comme par exemple les calculs.    Une fonction système (SFC) est une fonction intégrée au système d'exploitation de la CPU que vous pouvez appeler dans le programme utilisateur, si besoin est. Elle ne peut être programmée par l'utilisateur.

6 Les blocs fonctionnels
Un bloc fonctionnel (FB) est un bloc de code qui contient des données statiques, conformément à la norme CEI Il permet le transfert de paramètres dans le programme utilisateur et s'adapte donc tout particulièrement à la programmation de fonctions complexes récurrentes, comme par exemple les régulations ou la sélection de l'état de fonctionnement. Un bloc fonctionnel système (SFB) est un bloc fonctionnel intégré au système d'exploitation de la CPU que vous pouvez appeler dans le programme utilisateur, si besoin est. Il ne peut pas être programmé par l'utilisateur. Les blocs de code (OB, FB, FC) du programme utilisateur peuvent être chargés dans la CPU S7. Ils sont soit créés et édités directement dans des éditeurs incrémentaux, soit ils résultent de la compilation de sources.

7 Les blocs de données Les blocs de données sont des blocs utilisés par les blocs de code de votre programme utilisateur pour enregistrer des valeurs. Contrairement aux données temporaires du bloc de code, les données du bloc de données ne sont pas effacées à la fin de l'exécution du bloc de code ou lorsque vous fermez le bloc de données. La taille d'un bloc de données dépend de la CPU considérée. Dans une CPU 314 IFM, par exemple, elle peut atteindre jusqu'à 8 kilo-octets, soit 8192 octets.

8 Blocs de données globales.
Il s'agit de blocs de données auxquels peuvent accéder tous les blocs de code du programme utilisateur S7. Tout FB, FC, ou OB peut lire ou écraser les données qu'ils contiennent. Vous pouvez créer des blocs de données globales en : - définissant vous-même la structure du bloc de données, c'est-à-dire en définissant et éditant individuellement l'ordre des variables, leur nom et leur type de données. - créant un bloc de données avec le type de données utilisateur correspondant. Dans ce cas, c'est la structure du type de données utilisateur qui détermine celle du bloc de données. Blocs de données d'instance Il s'agit de blocs de données qui sont affectés à un bloc fonctionnel (FB) particulier. Ils contiennent les données locales de ce bloc fonctionnel. Si, dans un bloc fonctionnel, vous appelez d'autres FB et que vous avez déclaré des variables statiques (multi-instances) pour les instances de ces FB, alors le DB d'instance du bloc fonctionnel appelant contient également les données locales des FB appelés. Les blocs de données du programme utilisateur S7 peuvent être chargés dans la CPU S7. Ils sont soit créés et édités directement avec des éditeurs incrémentaux, soit ils résultent de la compilation de sources

9 Déroulement du programme.
Lecture de la périphérie d’entrée, Stockage dans la MIE. Temps de cycle (surveillé) Déroulement du programme en utilisant les valeurs des entrées de la MIE et en stockant les sorties dans la MIS. Transfert de la MIS sur la périphérie de sortie. Déroulement du programme en utilisant les valeurs des entrées de la MIE et en stockant les sorties dans la MIS. Fonction système et communication

10 Déroulement du programme

11 Découpage en unités de temps

12 Mémoire de chargement La mémoire de chargement est stockée sur une micro-carte mémoire SIMATIC Card (MMC). La taille de la mémoire de chargement correspond exactement à la MMC. Elle sert à mémoriser les blocs de codes et les blocs de données ainsi que les données système (configuration, liaisons, paramètres de modules etc.). Les blocs qui sont identifiés comme n'intervenant pas dans l'exécution ne sont copiés que dans la mémoire de chargement. Les données complètes de configuration d'un projet peuvent être également archivées sur la MMC.

13 Mémoire de travail La mémoire vive est intégrée à la CPU et ne peut pas être étendue. Elle sert à exécuter le code et à traiter les données du programme utilisateur. Le traitement du programme s'effectue exclusivement au niveau de la mémoire de travail et de la mémoire système. La mémoire vive de la CPU est toujours rémanente.

14 Mémoire système La mémoire système est intégrée à la CPU et ne peut pas être étendue. Elle contient . les plages d'opérandes Mémentos M, Tempos T et Compteurs Z . les mémoires images des entrées MIE . la mémoire image des sorties MIS . les données locales L (PILES)

15 Zones d’opérandes Zones d’opérandes
Accès par des unités de taille suivante Notation S IEC Descriptions Mémoire images des entrées MIE - Entrée (bit) - Octet d’entrée - Mot d’entrée - Double mot d’entrée E I EB IB EW IW ED ID Au début de chaque cycle la CPU lit les entrées provenant des modules d’entrées et les enregistre dans la MIE Mémoire images des sorties MIS - Sortie (bit) - Octet de sortie - Mot de sortie - Double mot de sortie A Q AB QB AW QW AD QD Pendant le cycle la CPU calcule les valeurs pour les sorties et les déposes dans la MIS. A la fin la CPU écrit les valeurs de sorties calculées dans les modules de sorties Mémentos - Mémento (bit) - Octet de mémento - Mot de mémento - Double mot de mémento M MB MW MD Cette zone met à disposition de l’espace mémoire pour les résultats intermédiaires calculés dans le programme Temporisations - Temporisation (T) T Cette zone sert d’espace mémoire pour les temporisations Compteurs - Compteur (Z) Z C Cette zone sert d’espace mémoire pour le compteurs

16 Opérandes suite 1 Zones d’opérandes
Accès par des unités de taille suivante Notation S7 Descriptions Blocs de données Bloc de données ouvert avec AUF DB (OPEN DB) - Bit de données - Octet de données - Mot de données - Double mot de données DB DBX DBB DBW DBD Les blocs de données contiennent les informations pour le programme. Ils peuvent soit : - servir à tous les blocs de code(DB globaux) , Bloc de données ouvert avec AUF DI (OPEN DI) DI DIX DIB DIW DID - soit être associé à un FB (DB d’instance) Données locales - Bit de données locales - Octet de données locales - Mot de données locales - Double mot de données locales L LB LW LD Cette zone fournit de l’espace mémoire aux données temporaires d’un bloc pour la durée du traitement de ce bloc. La pile L sert aussi à la sauvegarde des résultats intermédiaires en CONT

17 Opérande suite 2 Zones d’opérandes
Accès par des unités de taille suivante Notation S7 Descriptions Zones de périphérie d’entrées - Octet d’entrée de périphérie - Mot d’entrée de périphérie - Double mot d’entrée de périphérie PEB PEW PED Les zones de périphéries permettent l’accès direct à des modules d’entrées ou de sorties. Zones de périphérie de sorties - Octet de sortie de périphérie - Mot de sortie de périphérie - Double mot de sortie de périphérie PAB PAW PAD

18 Mémoire des entrées MIE
Entrées E (I) (lecture dans la Mémoire Image d'Entrées MIE) - E y.x désigne une entrée, y est le numéro de voies (octet 0 à 127ou plus), x sa position (0 à 7). - EB y désigne un octet d'entrées. - EW y désigne un mot d'entrées ( 16 bits). - ED y désigne un double mot d'entrées (32 bits). Les même termes précédé d'un P accèdent directement à la périphérie sauf E y.x

19 Mémoire des sorties MIS
Sorties A (Q) (sortie dans la Mémoire Image de Sorties MIS) - A y.x désigne une sortie. y est le numéro de voies (octet 0 à 127 ou plus), x sa position (0 à 7). - AB y désigne un octet de sorties. - AW y désigne un mot de sorties ( 16 bits). - AD y désigne un double mot de sorties (32 bits). Les mêmes termes précédés d'un P accèdent directement à la périphérie sauf Ay.x

20 Zone de mémoire interne
Mémentos M (lecture dans la mémoire interne) - M y.x désigne un bit mémoire. y est le numéro d'octets (0 à 255 minimum), x sa position (0 à 7). - MB y désigne un octet de mémoire. - MW y désigne un mot de mémoire( 16 bits). - MD y désigne un double mot de mémoire(32 bits).

21 Données globales Données D (nécessite l'ouverture préalable d'un DB global). - DBX y.x désigne un bit de données y est le numéro d'octets (0 à N), x sa position (0 à 7). - DBB y désigne un octet de données . - DBW y désigne un mot de données ( 16 bits). DBD y désigne un double mot de données (32 bits). L’accès direct s’écrit Dbn.DB ( Xy.x ou By ou Wy ou Dy), n = numéro du DB

22 Données locales Données L ( données locales dans la zone de déclaration d’un DB d’instance) - L y.x désigne un bit de données y est le numéro d'octets (0 à 127), x sa position (0 à 7). - LB y désigne un octet de données locales . - LW y désigne un mot de données locales ( 16 bits). LD y désigne un double mots de données locales (32 bits). Utilisation uniquement dans le bloc concerné

23 Variables associées à un bloc
Outre les instructions du programme utilisateur, les blocs contiennent des variables que vous déclarez à l’aide de STEP 7 lorsque vous programmez des blocs vous même. Vous pouvez indiquer, dans la déclaration de variables, les variables que le bloc devra utiliser lors de son traitement. Les variables sont : des paramètres transmis entre blocs de code, des variables statiques rangées dans un bloc de données d’instance et restant disponibles même une fois le bloc fonctionnel associé traité, des variables temporaires qui ne sont disponibles que pendant le traitement du bloc et sont ensuite écrasées. Le système d’exploitation affecte une zone de mémoire propre à ces données temporaires

24 Types de déclarations pour paramètres et variables locales.
Description Autorisé pour IN Paramètre d’entrée dont la valeur est fournie par le bloc de code appelant FB,FC OUT Paramètre d’entrée dont la valeur est fournie par le bloc de code appelé IN_OUT Paramètre d’entrée dont la valeur est fournie par le bloc de code appelant et modifié par le bloc de code appelé et renvoyé au bloc de code appelant STAT Variable statique contenue dans le DB d’instance (mémorisée d’un appel à l’autre) FB TEMP Variable temporaire rangée dans la pile des données locales. Les valeurs de ces variables sont perdues une fois l’exécution du bloc achevé FB,FC, OB

25 Changement de fonctionnement de la CPU

26 Échanges des blocs

27

28 Zones de mémoires

29 Zones de mémoires