Automate S7-1200 : Choisir la CPU adaptée à vos besoins industriels

Automate S7-1200 : Choisir la CPU adaptée à vos besoins industriels

09/09/2025

Vincent

La gamme SIMATIC S7-1200 de Siemens propose cinq modèles de CPU aux caractéristiques évolutives, permettant d’adapter précisément l’automate aux besoins spécifiques de chaque application industrielle. Cette série d’automates compacts intègre dans un même boîtier un microprocesseur, une alimentation électrique, des circuits d’entrée/sortie, un port PROFINET et des fonctions avancées de commande de mouvement.

Toutes les CPU de cette gamme fonctionnent avec le firmware V4.1.2 et partagent des caractéristiques communes fondamentales : une vitesse d’exécution booléenne de 0,08 μs par instruction et une vitesse d’exécution pour les mathématiques réelles de 2,3 μs par instruction. Elles intègrent également une alimentation 24V capable de fournir du courant à la CPU, aux modules d’extension et aux équipements périphériques.

Tableau comparatif

Caractéristiques	CPU 1211C	CPU 1212C	CPU 1214C	CPU 1215C	CPU 1217C
Dimensions (mm)	90 x 100 x 75	90 x 100 x 75	110 x 100 x 75	130 x 100 x 75	150 x 100 x 75
Mémoire de travail	50 Ko	75 Ko	100 Ko	125 Ko	150 Ko
Mémoire de chargement	1 Mo	2 Mo	4 Mo	4 Mo	4 Mo
Mémoire rémanente	10 Ko	10 Ko	10 Ko	10 Ko	10 Ko
Zone mémentos (M)	4096 octets	4096 octets	4096 octets	8192 octets	8192 octets
Entrées numériques	6	8	14	14	14
Sorties numériques	4	6	10	10	10
Entrées analogiques	2	2	2	2	2
Sorties analogiques	0	0	0	2	2
Modules d'extension (SM)	0	2	8	8	8
Compteurs rapides max	100 kHz	100 kHz	100 kHz	100 kHz	1 MHz
Sorties impulsions max	100 kHz	100 kHz	100 kHz	100 kHz	1 MHz
Ports PROFINET	1 (sans switch)	1 (sans switch)	1 (sans switch)	2 (avec switch)	2 (avec switch)
Entrées différentielles	Non	Non	Non	Non	Oui
Version sécurité (FC)	Non	Oui (1212FC)	Oui (1214FC)	Oui (1215FC)	Non

Architecture mémoire

L’évolution des capacités mémoire constitue l’un des critères distinctifs majeurs entre les différents modèles.

La CPU 1211C, modèle d’entrée de gamme, offre 50 Ko de mémoire de travail et 1 Mo de mémoire de chargement. Cette configuration convient parfaitement aux applications simples ne nécessitant pas de logiques complexes. La CPU 1212C augmente légèrement cette capacité avec 75 Ko de mémoire de travail et double le volume de mémoire de chargement pour atteindre 2 Mo

Un saut significatif s’observe avec la CPU 1214C qui propose 100 Ko de mémoire de travail et 4 Mo de mémoire de chargement, quadruplant ainsi l’espace disponible par rapport au modèle d’entrée de gamme pour les programmes utilisateur, les données de configuration et les pages Web personnalisées. Cette évolution se poursuit avec la CPU 1215C (125 Ko de mémoire de travail) et culmine avec la CPU 1217C qui offre 150 Ko de mémoire de travail.

Toutes les CPU maintiennent une mémoire rémanente de 10 Ko, garantissant la conservation des données critiques en cas de coupure d’alimentation. Les modèles 1215C et 1217C se distinguent par une zone de mémentos étendue à 8192 octets, contre 4096 octets pour les autres modèles.

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Entrées/sorties intégrées

Les capacités d’entrées/sorties intégrées progressent de manière cohérente avec la taille des CPU.

La CPU 1211C, dans ses dimensions compactes de 90 x 100 x 75 mm, propose 6 entrées numériques, 4 sorties numériques et 2 entrées analogiques. Cette configuration répond aux besoins des petites applications où l’espace d’armoire est restreint.

La CPU 1212C (90 x 100 x 75 mm) étend ces capacités avec 8 entrées et 6 sorties numériques, conservant les 2 entrées analogiques. Les modèles CPU 1214C et CPU 1215C (110 mm et 130 mm de largeur respectivement) offrent un interfaçage plus conséquent avec 14 entrées numériques et 10 sorties numériques.

La CPU 1215C introduit une nouveauté significative en intégrant 2 sorties analogiques en plus des 2 entrées analogiques standard. Cette configuration permet de piloter directement des variateurs de vitesse ou des servovalves sans module d’extension supplémentaire. La CPU 1217C reprend cette configuration tout en ajoutant des entrées et sorties différentielles pour les signaux numériques, améliorant la résistance aux perturbations électromagnétiques dans les environnements industriels sévères.

Capacités d'extension

Les possibilités d’extension constituent un facteur déterminant dans le choix d’une CPU, conditionnant l’évolutivité future de l’installation.

Automate S7-1214C avec ses cartes d’extensions (© siemens.com)

La CPU 1211C ne supporte aucun module d’E/S supplémentaire, limitant son utilisation aux applications où l’interfaçage intégré suffit. La CPU 1212C accepte 2 modules d’extension, permettant d’adapter l’interfaçage selon les besoins spécifiques.

Les modèles CPU 1214C, CPU 1215C et CPU 1217C supportent jusqu’à 8 modules d’E/S supplémentaires, offrant une flexibilité maximale pour les applications complexes nécessitant un nombre important de points d’E/S ou des fonctions spécialisées (RTD, thermocouples, communication série).

Fonctions technologiques avancées

Les capacités de compteurs rapides (HSC) et de sorties d’impulsions (PTO/PWM) diffèrent significativement selon les modèles, impactant directement les performances des applications de mesure et de positionnement.

Les CPU 1211C, 1212C, 1214C et 1215C supportent des compteurs rapides jusqu’à 100 kHz en mode simple (80 kHz en mode quadrature) pour les entrées principales, avec des fréquences réduites à 30 kHz (20 kHz en quadrature) pour les entrées secondaires. Les sorties d’impulsions atteignent 100 kHz pour l’ensemble des voies intégrées.

La CPU 1217C se démarque nettement avec des performances exceptionnelles : certains compteurs rapides peuvent atteindre 1 MHz (1 MHz en mode quadrature), tandis que les sorties d’impulsions peuvent délivrer des signaux à 1 MHz. Ces performances permettent de traiter des signaux haute fréquence provenant d’encodeurs haute résolution ou de commander des moteurs pas-à-pas avec une précision accrue.

Connectivité réseau

L’architecture réseau constitue un élément crucial pour l’intégration dans les systèmes de supervision et de contrôle.

Les CPU 1211C, 1212C et 1214C disposent d’un seul port PROFINET sans switch intégré, nécessitant l’utilisation d’un switch externe pour créer une topologie réseau étendue. Cette configuration convient aux applications simples où la CPU communique directement avec un superviseur ou un nombre limité d’équipements réseau.

Les CPU 1215C et 1217C intègrent deux ports PROFINET avec un switch Ethernet incorporé, facilitant grandement l’implémentation de topologies réseau linéaires ou en anneau. Cette fonctionnalité élimine le besoin d’un switch externe dans de nombreuses configurations, réduisant les coûts et simplifiant l’architecture réseau.

Programmation et débogage

Tous les modèles bénéficient du même environnement de développement TIA Portal (STEP 7), supportant les langages de programmation Schéma à contacts (CONT), Logigramme (LOG) et SCL (Structured Control Language). L’interface propose différentes vues adaptées aux préférences de chaque utilisateur : vue du portail, vue du projet, vue de l’appareil et vue topologique.

Les fonctionnalités de débogage restent identiques sur l’ensemble de la gamme : visualisation et forçage de données, tables de visualisation, affichage des références croisées et structure d’appel. Le serveur Web intégré permet l’accès distant aux données de processus et aux fonctions de diagnostic via un navigateur standard, supportant jusqu’à 7 connexions simultanées.

Sélection et recommandations d'usage

Le choix d’une CPU S7-1200 dépend principalement de trois critères : le nombre d’E/S requis, les performances des fonctions technologiques et les besoins de connectivité réseau.

La CPU 1211C convient aux petites applications autonomes avec un interfaçage limité et aucune perspective d’extension. La CPU 1212C répond aux besoins d’applications de taille moyenne nécessitant quelques modules d’extension.

La CPU 1214C constitue un choix équilibré pour les applications nécessitant une mémoire de chargement importante et de nombreuses possibilités d’extension, sans exigences particulières sur les sorties analogiques.

Les CPU 1215C et 1217C s’adressent aux applications complexes requérant des sorties analogiques intégrées et une connectivité réseau facilitée. La 1217C devient incontournable pour les applications exigeant des performances maximales en comptage rapide et génération d’impulsions haute fréquence.

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