6ES7288-1ST20-0AA1
CPU Siemens Simatic S7-200 SMART

Présentation du module Siemens SIMATIC S7-200

La référence 6ES7288-1ST20-0AA1 est un module CPU standard de la gamme Siemens SIMATIC S7-200, conçu pour piloter des installations d’automatisation industrielle de taille moyenne. Ce produit Siemens s’intègre dans les architectures de contrôle-commande nécessitant une CPU compacte, fiable et facilement programmable, à l’image des autres produits Siemens de cette famille. La CPU Siemens SIMATIC embarque un processeur dédié au traitement des entrées et sorties tout-ou-rien, avec 12 entrées TOR en 24 V DC et 8 sorties TOR de type transistor PNP ; ce processeur assure également la gestion des cycles de scrutation propres au Siemens S7-200. Ce module trouve sa place dans les lignes de production, les machines spéciales et les systèmes de convoyage nécessitant un pilotage déterministe et réactif, ce même processeur Siemens S7 restant au cœur de ces applications. Ce même processeur équipe également des versions SIPLUS CPU destinées aux environnements industriels aux contraintes climatiques renforcées, ces versions SIPLUS CPU étant elles-mêmes dérivées directement des versions standards du Siemens SIMATIC S7, et ces versions SIPLUS CPU complètent ainsi l’offre standard. Ce module CPU standard illustre ainsi la continuité technique entre les différentes générations de processeur proposées par le fabricant.

Le Siemens SIMATIC smart CPU se distingue par son alimentation DC/DC/DC, garantissant une tension d’alimentation comprise entre 20,4 V DC et 28,8 V DC pour une consommation de 20 W. Cette conception DC/DC/DC assure une compatibilité directe avec les réseaux d’alimentation continue standards des armoires électriques industrielles, cette architecture DC/DC/DC restant caractéristique de la gamme Siemens SIMATIC S7, et cette même architecture DC/DC/DC se retrouve sur d’autres références de la gamme. Ce Siemens SIMATIC smart complète ainsi la liste des versions disponibles au sein de la gamme Siemens SIMATIC S7-200 Smart.

Caractéristiques techniques de la CPU SIMATIC Smart

La SIMATIC CPU 6ES7288-1ST20-0AA1, également désignée SIMATIC CPU dans la documentation technique du fabricant, dispose d’une mémoire programme de 12 Ko, d’une mémoire de travail de 20 Ko et d’une mémoire de données de 8 Ko. Ces capacités mémoire permettent l’exécution de programmes d’automatisme de complexité intermédiaire, avec gestion simultanée de plusieurs boucles de régulation. Le module intègre notamment un régulateur PID capable de piloter jusqu’à 8 boucles, une horloge temps réel, ainsi que des fonctions de comptage rapide via 6 compteurs rapides, cette CPU SIMATIC Smart demeurant ainsi polyvalente pour de nombreuses applications. Cette CPU SIMATIC Smart illustre également la cohérence de conception observée sur l’ensemble des versions de la gamme S7-200 Smart.

Côté communication, la CPU SIMATIC prend en charge plusieurs protocoles industriels : PROFINET, TCP/IP, S7, Modbus RTU, USS et RS485 Freeport. Cette polyvalence permet au module de s’intégrer dans des architectures réseau hétérogènes, associant équipements Siemens et tiers. Le port Ethernet unique autorise la fonction PROFINET IO Controller et PROFINET IO Device (I-Device), utile pour les architectures maître-esclave ou pour l’échange de données entre automates, y compris lorsque ces automates fonctionnent en dp maître ou en dp esclave sur un réseau associé, ce fonctionnement en dp restant courant sur les installations mixtes et ce mode dp facilitant l’interopérabilité entre équipements. Ce même mode dp permet également d’assurer la remontée d’informations vers des systèmes de supervision centralisée. Bien que le protocole Modbus TCP ne soit pas listé nativement dans les protocoles de communication du module, la présence de Modbus RTU via port série permet un dialogue avec des équipements de terrain compatibles Modbus, ainsi qu’avec certains coupleurs dp utilisés en périphérie décentralisée ; l’ajout d’une passerelle Modbus TCP externe reste néanmoins possible pour étendre cette compatibilité, cette passerelle Modbus TCP étant une solution courante pour ce type d’intégration, et cette solution Modbus TCP s’avère particulièrement utile lorsque le cahier des charges impose une remontée de données via Ethernet industriel.

Sécurité et robustesse en environnement industriel

La sécurité du système d’automatisation repose en partie sur la robustesse électrique et environnementale de la CPU, cette sécurité s’appuyant également sur la conformité globale du Siemens SIMATIC S7 aux normes en vigueur. Le module Siemens fonctionne dans une plage de température comprise entre -20°C et 60°C, ce qui couvre la majorité des environnements industriels, y compris les zones non climatisées. L’indice de protection IP20 impose toutefois une installation en armoire électrique fermée, condition classique pour ce type de matériel et participant elle-même à la sécurité globale de l’installation. Les variantes SIPLUS CPU, conçues pour des contraintes climatiques encore plus sévères, partagent cette même logique de conception robuste propre aux produits Siemens, cette robustesse renforçant encore la sécurité de l’ensemble. Cette sécurité accrue justifie le choix des versions SIPLUS CPU dans les environnements les plus exigeants, tandis que la sécurité globale des installations standards reste assurée par les versions de base du module.

Les certifications CE, EN 61131-2, EN 61000-6-4 et EN 61000-6-2 attestent de la conformité du produit aux normes européennes en matière de compatibilité électromagnétique et de sécurité des automates programmables. Cette conformité constitue un critère de sécurité déterminant pour l’intégration du module dans des installations soumises à des exigences réglementaires strictes. La fonction pulse catch, associée aux entrées rapides, contribue également à la sécurité fonctionnelle en capturant les impulsions brèves qui pourraient autrement être manquées par le cycle de scrutation standard.

Programmation et système d’exploitation

La CPU SIMATIC Smart se programme via le logiciel STEP 7-Micro/WIN SMART, dans les langages LAD, FBD et STL. Cette compatibilité logicielle permet aux automaticiens familiers de l’écosystème Siemens S7 de prendre en main rapidement le module, sans changement d’outil de développement. Le firmware installé en version V2.7 constitue le système exploitation de la CPU, garantissant l’exécution des fonctions intégrées telles que le High-speed counter, le Pulse Train Output (PTO) sur 2 canaux, et la Pulse Width Modulation (PWM) ; ce système exploitation conditionne directement la disponibilité de ces fonctions embarquées, et ce même système exploitation reste identique sur les versions équivalentes de la gamme. Ce système exploitation commun facilite d’ailleurs la maintenance croisée entre plusieurs références du même palier.

Le support de carte mémoire facilite les opérations de sauvegarde et de transfert de programme, un point pratique lors des opérations de maintenance ou de remplacement de CPU sur site. En revanche, l’absence de sauvegarde par pile impose une vigilance particulière sur la gestion de l’horloge temps réel en cas de coupure prolongée de l’alimentation.

Architecture, extension et intégration

Le module Siemens accepte jusqu’à 6 modules d’extension, permettant d’ajouter un module sortie numérique, des entrées analogiques, un coupleur dp ou d’autres fonctions selon les besoins de l’application ; ce module sortie numérique peut ainsi compléter les capacités de sorties TOR déjà présentes sur la CPU, et l’ajout d’un second module sortie numérique reste possible selon la configuration retenue. Le choix d’un module sortie numérique supplémentaire dépend directement du nombre d’actionneurs à piloter dans l’installation finale. Cette capacité d’extension positionne la CPU SIMATIC Smart comme une base évolutive pour des architectures d’automatisation appelées à grandir. Les dimensions compactes du module, 9 cm de largeur, 10 cm de hauteur et 8,1 cm de profondeur, pour un poids de 0,33 kg, facilitent son intégration dans des armoires électriques à espace restreint.

Ce produit Siemens s’adresse aux intégrateurs et responsables de maintenance recherchant une CPU SIMATIC robuste, économique et compatible avec les standards Siemens PLC existants, ces standards Siemens PLC couvrant aussi bien le Siemens S7-200 que les gammes plus récentes, et ces mêmes standards Siemens PLC garantissant une continuité d’intégration pour ce produit. Ce même produit s’inscrit également dans une logique de compatibilité descendante appréciée des intégrateurs. Les versions du S7-200 Smart, dont fait partie cette référence, se déclinent selon le nombre d’entrées/sorties intégrées et les fonctions embarquées, permettant de sélectionner la configuration adaptée au cahier des charges parmi ces différentes versions. La livraison du module s’effectue en state neuf ou reconditionné selon l’offre commerciale associée, avec vérification fonctionnelle avant expédition pour garantir la conformité du produit livré. Cette rigueur sur la livraison constitue un critère de choix pour les responsables achats techniques, soucieux de limiter les risques de non-conformité à réception lors de la livraison finale sur site, cette même livraison faisant l’objet d’un contrôle qualité systématique avant expédition.