2.3 Compiler, charger, simuler avec PLCSIM et visualiser en ligne

La compilation traduit le programme et la configuration du matériel en données chargeables dans la CPU, et vérifie au passage leur cohérence : variables non déclarées, types incompatibles, appels de blocs aux paramètres manquants, configuration matérielle invalide. On la lance depuis le menu contextuel de la CPU dans l'arbre du projet ou depuis la barre d'outils ; elle peut porter sur le logiciel, sur le matériel, ou sur les deux.

Le résultat s'affiche dans la fenêtre d'inspection, en bas de la vue du projet, sous forme de liste de messages. Deux niveaux à distinguer :

Réflexe utile : corrigez toujours la première erreur de la liste d'abord. Une variable mal déclarée en haut d'un bloc produit souvent une cascade de messages qui disparaissent d'un coup. Pour retrouver une variable fautive, la recherche (Ctrl+F) et les références croisées (Shift+Alt+F11) vont plus vite que la lecture de tous les réseaux.

S7-PLCSIM simule une CPU sur le PC. La documentation de l'éditeur précise qu'il est entièrement intégré à TIA Portal mais utilisable uniquement avec certains appareils : le bouton de simulation n'est actif que si l'appareil sélectionné la prend en charge, et certains appareils simulés nécessitent une interface virtuelle pour communiquer.

1. sélectionner la CPU dans l'arbre du projet ;
2. démarrer la simulation (Ctrl+Shift+X) ;
3. charger le programme dans la CPU simulée, comme dans une vraie CPU ;
4. passer la CPU simulée en RUN ;
5. agir sur les entrées depuis une table de visualisation et observer les sorties.

Avec l'exemple du chapitre 2.2 : on met BP_Arret et Thermique_OK à 1 (état de repos d'un contact NF), on passe BP_Marche à 1 puis à 0, et l'on vérifie que Moteur_KM1 reste à 1. Puis on met BP_Arret à 0 : le moteur doit s'arrêter. On teste enfin le cas qui compte : Thermique_OK à 0 pendant la marche.

Le plus sûr est d'écrire ce plan de test avant de lancer la simulation, puis de cocher chaque ligne :

Le chargement transfère les données compilées du projet vers la CPU : Ctrl+L, « charger les données du projet dans l'appareil ». Avant le premier chargement, TIA Portal doit trouver la CPU sur le réseau : Ctrl+U affiche les abonnés accessibles depuis l'interface PG/PC choisie (carte réseau du PC reliée au PROFINET de la CPU). L'adresse IP réglée dans le projet (voir le chapitre 1.2) doit être joignable depuis le PC.

Avant le transfert, une boîte de dialogue récapitule ce qui va se passer et les actions nécessaires, par exemple l'arrêt de la CPU pour certains changements. Cette boîte se lit : c'est le dernier moment où l'on découvre qu'un chargement va arrêter une machine. Après chargement, on repasse la CPU en RUN (Ctrl+Shift+E) ou on la met en STOP (Ctrl+Shift+Q) depuis le logiciel, liaison en ligne établie.

Si la CPU n'apparaît pas dans les abonnés accessibles, les causes les plus fréquentes sont matérielles ou réseau avant d'être logicielles : mauvaise carte réseau sélectionnée comme interface PG/PC, câble ou commutateur, PC et CPU dans deux sous-réseaux IP différents. Le chapitre 3.2 reprend ces diagnostics pas à pas.

Ctrl+K établit la liaison en ligne avec la CPU, Ctrl+M la coupe. En ligne, TIA Portal compare le projet du PC à ce que contient la CPU et le signale par des symboles dans l'arbre du projet : c'est ainsi que l'on repère un bloc modifié sur le PC mais pas encore chargé, ou l'inverse. La vue En ligne & diagnostic (Ctrl+D) donne l'état de la CPU et ses messages de diagnostic.

L'état du programme (Ctrl+T) colore en direct les contacts et les chemins passants d'un réseau CONT ou LOG, et affiche les valeurs en SCL. C'est l'outil de dépannage n°1 : pourquoi le moteur ne démarre pas ? On regarde quel contact du réseau reste ouvert, puis on remonte la cause sur le terrain.

La méthode de dépannage en quatre temps

1. Observer : ouvrir le réseau qui pilote la sortie en défaut et afficher l'état du programme.
2. Localiser : repérer le premier contact ouvert ou la condition fausse sur le chemin.
3. Remonter : suivre cette variable jusqu'à sa source (références croisées), entrée physique, autre bloc ou DB.
4. Vérifier sur le terrain : capteur, câblage, alimentation, avec les précautions de la zone 6 ci-dessous, avant de toucher au programme.

Attention au vocabulaire de la version française : dans la table de visualisation, « forcer » une variable signifie lui donner ponctuellement une valeur, que le programme peut réécrire au cycle suivant. La table de forçage permanent fait autre chose : elle impose une valeur à une entrée ou à une sortie de périphérie, et cette valeur prime sur celle du programme.

Trois précisions du manuel S7-1200 à connaître :

• si un programme est transféré par carte mémoire, les forçages présents sur la carte sont transférés dans la CPU ;
• on ne peut pas lancer ou modifier un forçage quand la CPU exécute son programme depuis une carte mémoire protégée en écriture ;
• tant que des entrées ou sorties sont forcées, la CPU n'autorise pas l'activation des sorties en STOP, et le manuel rappelle que même CPU en STOP, activer une sortie physique peut actionner le point du process auquel elle est reliée.

Un clic dans TIA Portal peut démarrer un convoyeur, fermer une presse ou ouvrir une vanne. Les gestes en ligne sur une machine réelle obéissent donc à des règles non négociables, qui passent avant toute urgence de production.

Et quand il faut ouvrir l'armoire

Le diagnostic mène souvent à l'armoire électrique : mesurer une tension, vérifier un bornier, remplacer un module d'entrées. Ce n'est plus du logiciel, c'est une opération sur une installation électrique. Elle est réservée aux travailleurs habilités (article R4544-9 du Code du travail), l'habilitation étant délivrée par l'employeur (R4544-10). La formation Habilitation électrique BT détaille les symboles et les limites de chaque titre.

Toute intervention qui expose à une énergie dangereuse (électrique, pneumatique, hydraulique, mécanique) commence par la consignation : voir la formation Consignation LOTO et le générateur de permis de consignation. Mettre la CPU en STOP n'est pas une consignation : c'est un état logiciel, qui ne sépare aucune énergie.

Une mise au point se termine par une remise en ordre, aussi importante que la modification elle-même :

1. Vérifier en ligne que le projet du PC et la CPU sont identiques (plus aucun bloc signalé différent).
2. Annuler les forçages et fermer les tables de visualisation qui modifiaient des valeurs.
3. Commenter les réseaux modifiés et l'en-tête des blocs touchés : quoi, pourquoi, qui, quand.
4. Archiver le projet (archive compressée .zap suivie du numéro de version) et la ranger là où l'équipe la retrouvera (voir le chapitre 3.3).
5. Informer le responsable et l'équipe suivante de ce qui a changé et de ce qui a été testé.