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Article

1 - ARCHITECTURE DE PROJET

  • 1.1 - Programmes
  • 1.2 - Opérations cycliques et séquentielles
  • 1.3 - Programmes SFC fils
  • 1.4 - Sous-programmes FC
  • 1.5 - Fonctions
  • 1.6 - Blocs fonctionnels
  • 1.7 - Langage de programmation
  • 1.8 - Règles d'exécution

2 - OBJETS COMMUNS

  • 2.1 - Types de données
  • 2.2 - Expressions constantes
  • 2.3 - Variables
  • 2.4 - Commentaires
  • 2.5 - Définition de mots équivalents

3 - LANGAGE SFC

  • 3.1 - Format du graphe SFC
  • 3.2 - Composants de base du SFC
  • 3.3 - Divergences et convergences
  • 3.4 - Actions dans les étapes
  • 3.5 - Conditions attachées aux transitions
  • 3.6 - Comportement dynamique du SFC
  • 3.7 - Hiérarchie des programmes SFC

4 - LANGAGE FC

  • 4.1 - Composants FC de base
  • 4.2 - Exemple FC

5 - LANGAGE FBD

  • 5.1 - Format du diagramme FBD
  • 5.2 - Énoncé RETURN
  • 5.3 - Sauts et étiquettes
  • 5.4 - Inversion booléenne
  • 5.5 - Appel de fonctions ou de blocs fonctionnels

6 - LANGAGE LD

  • 6.1 - Barres d'alimentation et arcs de lien
  • 6.2 - Liens multiples
  • 6.3 - Contacts et bobines LD
  • 6.4 - Énoncé RETURN
  • 6.5 - Sauts et étiquettes
  • 6.6 - Blocs en LD

7 - LANGAGE ST

  • 7.1 - Syntaxe du ST
  • 7.2 - Expressions et parenthèses
  • 7.3 - Appel de fonctions ou de blocs fonctionnels
  • 7.4 - Énoncés ST de base
  • 7.5 - Extensions au langage ST

8 - LANGAGE IL

Article de référence | Réf : S8030 v2

Architecture de projet
Langages de programmation pour systèmes automatisés : norme CEI 61131-3

Auteur(s) : Nicolas JOUVRAY

Date de publication : 10 mars 2008

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Auteur(s)

  • Nicolas JOUVRAY : ICS Triplex France, ISaGRAF - Ce texte est la version actualisée de l'article écrit par Patricia JARGOT en 1999.

Lire cet article issu d'une ressource documentaire complète, actualisée et validée par des comités scientifiques.

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INTRODUCTION

Les langages de programmation des systèmes automatisés sont décrits dans deux normes complémentaires :

  • la norme CEI 61131-3 fait l'objet du présent article ;

  • la norme CEI 61499 est décrite dans l'article [S 8 031].

La norme CE 61131-3 définit entre autres choses, cinq langages qui peuvent être utilisés pour la programmation d'applications d'automates programmables industriels (API). Les cinq langages sont :

  • SFC (« Sequential Function Chart ») : issu du langage GRAFCET, ce langage, de haut niveau, permet la programmation aisée de tous les procédés séquentiels ;

  • FBD (« Function Block Diagram », ou schéma par blocs) : ce langage permet de programmer graphiquement à l'aide de blocs, représentant des variables, des opérateurs ou des fonctions. Il permet de manipuler tous les types de variables ;

  • LD (« Ladder Diagram », ou schéma à relais) : ce langage graphique est essentiellement dédié à la programmation d'équations booléennes (true/false) ;

  • ST (« Structured Text » ou texte structuré) : ce langage est un langage textuel de haut niveau. Il permet la programmation de tout type d'algorithme plus ou moins complexe ;

  • IL (« Instruction List », ou liste d'instructions) : ce langage textuel de bas niveau est un langage à une instruction par ligne. Il peut être comparé au langage assembleur.

Cet article présente sommairement l'architecture d'un projet d'automatisme et introduit la notion de programme, puis décrit de façon détaillée la syntaxe des cinq langages de la norme CEI 61131-3.

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De la conception au prototypage, jusqu'à l'industrialisation, la référence pour sécuriser le développement de vos projets industriels.

VERSIONS

Il existe d'autres versions de cet article :

DOI (Digital Object Identifier)

https://doi.org/10.51257/a-v2-s8030


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1. Architecture de projet

Un projet se compose de configurations. Une configuration est une plate-forme matérielle comprenant une ou plusieurs ressources. Une ressource représente une machine virtuelle. Une ressource est divisée en plusieurs unités de programmation appelées POU (program organization unit ). Les POU d'une ressource sont organisées en une architecture hiérarchisée. Les POU peuvent être décrites avec les langages graphiques ou textuels SFC, FC, ST, IL, FBD, ou LD. Les POU peuvent être des programmes, des fonctions ou des blocs fonctionnels.

1.1 Programmes

Un programme est une unité logique de programmation qui décrit des opérations entre les variables du procédé. Les programmes décrivent des opérations séquentielles ou cycliques. Les programmes cycliques sont exécutés à chaque cycle de la cible. L'exécution des programmes séquentiels a un comportement dynamique.

Les programmes sont organisés dans un système hiérarchique arborescent. Les programmes placés au sommet de la hiérarchie sont activés par le système. Les programmes fils (de niveau inférieur dans la hiérarchie – SFC et FC seulement : SFC fils et sous-programmes FC) sont activés par leur programme père. La description d'un programme peut être réalisée à l'aide des langages graphiques ou textuels disponibles :

  • Sequential Function Chart (SFC ou GRAFCET) ;

  • Flow Chart (FC) ;

  • Function Block Diagram (FBD) ;

  • Ladder Diagram (LD) ;

  • Structured Text (ST) ;

  • Instruction List (IL).

Plusieurs langages ne peuvent pas être mêlés dans le même programme, à l'exception des langages LD et FBD qui peuvent être combinés dans le même diagramme.

Les programmes SFC et SFC fils ont des limites de comportements dynamiques qui sont définis au niveau de la ressource. Tandis que les blocs fonctionnels SFC et blocs fonctionnels SFC fils ont chacun leur nombre maximum de jetons qui sont définis dans leurs propriétés individuelles.

Sur le GRAFCET, le lecteur est invité à consulter les articles GRAFCET. Concepts de base ...

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BIBLIOGRAPHIE

  • (1) - BONFATTI (F.), MONARI (P.-D.), SAMPIERI (U.) -   IEC 1131-3 Programming Technology.  -  CJ International. ISBN 2-9511585-0-5. p. 377 (1997).

  • (2) - LEWIS (R.) -   Programming industrial control systems using IEC 1131-3.  -  The Institution of Electrical Engineers IEE.

  • (3) - DUMÉRY (J.-J.) -   GRAFCET. Concepts de base.  -  [S 7 240], Informatique industrielle (2007).

  • (4) - DUMÉRY (J.-J.) -   GRAFCET. Structuration des descriptions. Applications.  -  [S 7 241], Informatique industrielle (2007)

  • (5) - JOUVRAY (N.) -   Norme CEI 61499 : programmation distribuée et événementielle des procédés  -  . [S 8 031], Informatique industrielle (2008).

NORMES

  • Automates programmables Partie-3 : Langages de programmation - CEI 61131-3 - 01-03

1 Organisme

Pour la promotion de la norme CEI 61131-3

PLC Open

http://plcopen.org

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2 Logiciel

ISaGRAF, commercialisé par ICS Triplex

http://www.isagraf.com

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