À partir d’aujourd’hui, nous entamons une série d’articles dédiés aux automates programmables industriels (API/PLC), en commençant par le Siemens S7-200, l’un des modèles les plus utilisés dans l’automatisation industrielle. Ces publications auront pour but de vulgariser et expliquer le rôle, le câblage et la programmation des automates pour les techniciens, étudiants et passionnés de l’électrotechnique.
Qu’est-ce qu’un automate Siemens S7-200 ?
L’automate programmable Siemens S7-200 est un contrôleur logique compact, conçu pour automatiser des machines et des processus industriels. Il exécute des programmes logiques en temps réel, permettant le pilotage précis de systèmes électriques complexes.
Câblage de base d’un automate S7-200 (Wiring)
Le câblage d’un automate Siemens S7-200 implique principalement trois éléments :
1. Alimentation électrique (Power Supply)
Le S7-200 nécessite une alimentation électrique pour fonctionner.
Il fonctionne généralement en 24V courant continu (DC), bien que certains modèles puissent fonctionner en 220V courant alternatif (AC).
L’alimentation est raccordée directement à l’unité centrale (CPU) de l’automate.
2. Entrées numériques (Digital Inputs)
Les entrées reçoivent des signaux logiques provenant d’appareils externes comme :
- Boutons poussoirs marche/arrêt (Start/Stop)
- Capteurs (fin de course, détecteurs optiques, inductifs, etc.)
- Interrupteurs ou contacts relais
>> Ces signaux sont de type tout ou rien (On/Off).
Il est important de respecter les notions de “source” ou “sink” selon la configuration des cartes d’entrée.
3. Sorties numériques (Digital Outputs)
Les sorties servent à commander des appareils externes :
- Relais, voyants, lampes
- Bobines de contacteurs
- Électrovannes
- Démarreurs de moteur
- Il existe deux principaux types de sorties sur le S7-200 :
- Sorties à transistor (Transistor outputs) : pour des charges en 24V DC.
- Sorties relais (Relay outputs) : contacts secs adaptés au 24V DC ou 220V AC.
4. Modules d’extension (Expansion Modules)
Pour des besoins plus complexes, on peut ajouter des modules d’extension :
- Entrées/sorties supplémentaires
- Entrées analogiques
- Interfaces de communication (RS-485, Ethernet)
5. Connexion à l’ordinateur (PC Connection)
Pour programmer le S7-200, on le connecte à un PC via un câble PPI ou Ethernet.
Le logiciel utilisé est généralement STEP 7-Micro/WIN, qui permet de :
- Rédiger le programme (souvent en langage Ladder)
- Le transférer vers le PLC
- Surveiller l’état des entrées/sorties
Comment fonctionne le S7-200 dans un circuit électrique ?
Le S7-200 agit comme le cerveau du système d’automatisation. Il suit un cycle en plusieurs étapes :
1. Lecture des entrées (Input Scan)
Il lit l’état de toutes les entrées physiques (boutons, capteurs, etc.) et stocke l’information dans sa mémoire.
2. Exécution du programme (Program Execution)
Il exécute ensuite le programme logique ligne par ligne (Ladder ou autre langage), en prenant des décisions selon les conditions.
>> Exemple : si le bouton start est activé et que le capteur détecte une pièce, alors activer le moteur.
3. Mise à jour des sorties (Output Update)
En fonction du résultat de l’exécution, il active ou désactive les sorties physiques.
4. Supervision et diagnostic
Le PLC permet également de :
- Suivre en temps réel l’état des composants
- Diagnostiquer les défauts
- Réagir rapidement aux anomalies
Pourquoi utiliser un automate Siemens S7-200 ?
✅ Automatisation flexible
Il remplace les anciens systèmes à relais et permet de modifier la logique de fonctionnement simplement via le logiciel, sans modifier le câblage.
✅ Réduction des câbles
Grâce à la logique programmée, on limite considérablement le nombre de fils dans les armoires électriques.
✅ Fiabilité industrielle
Conçu pour les environnements industriels : températures élevées, vibrations, parasites électromagnétiques…
✅ Maintenance simplifiée
Les fonctions de diagnostic facilitent le dépannage. Les programmes sont modifiables à distance si nécessaire.
✅ Rentabilité à long terme
Même si le coût initial est plus élevé qu’un système classique à relais, il est plus rentable à long terme grâce à sa modularité et à la réduction des temps d’arrêt.
Conclusion
Le Siemens S7-200 PLC est un outil incontournable dans l’électrotechnique moderne. Il permet de piloter, automatiser et superviser les installations industrielles de manière fiable et efficace.
Dans les prochains articles sur Educelec.com, nous détaillerons :
La programmation du S7-200 (exemples concrets)
Les langages utilisés (LAD, STL…)
Des projets pratiques pour s’entraîner
👉 Restez connectés pour ne rien manquer de cette série dédiée aux automates industriels Siemens !
Recent Comments