Communication S7 en Python avec un automate Siemens S7-1200 / S7-1500

16/10/2025

Vincent

La maîtrise des consommations énergétiques représente aujourd’hui un enjeu économique maLes automates Siemens S7-1200 et S7-1500 équipent de nombreuses installations industrielles. Si vous travaillez sur des projets nécessitant l’analyse de données de production, la supervision personnalisée ou l’intégration avec des systèmes tiers, vous avez probablement déjà ressenti le besoin d’échanger des informations avec ces automates en dehors de l’environnement TIA Portal. Python s’impose alors comme une solution pertinente pour créer ces passerelles logicielles.ajeur pour les industriels. Face à l’augmentation des coûts de l’énergie et aux exigences environnementales croissantes, l’intégration de fonctionnalités de gestion énergétique directement dans les automates industriels offre une approche pragmatique et efficace. Cette évolution permet aux installations existantes de bénéficier d’un contrôle précis de leur consommation sans nécessiter de bouleversements architecturaux importants.

Pourquoi utiliser Python pour dialoguer avec vos automates

Python présente plusieurs atouts pour établir une communication avec vos équipements Siemens. Sa syntaxe accessible permet de développer rapidement des scripts fonctionnels, même si vous n’êtes pas développeur à temps plein. Les bibliothèques disponibles simplifient considérablement le travail de communication, vous évitant de gérer manuellement les trames S7comm et les couches TCP/IP sous-jacentes.

Concrètement, vous pouvez automatiser la collecte de données depuis plusieurs automates simultanément, générer des rapports de production personnalisés ou créer des interfaces web légères pour consulter l’état de vos installations. Cette approche complète efficacement vos outils de supervision existants sans nécessiter d’investissements matériels supplémentaires.

La bibliothèque Snap7 : votre outil principal

La bibliothèque Snap7 s’est imposée comme la référence pour la communication avec les automates Siemens depuis Python. Elle encapsule la complexité du protocole S7 dans une interface de programmation directe. Vous manipulez des fonctions simples pour lire et écrire vos variables automate, sans vous préoccuper des détails de communication bas niveau.

Exemple d’un programme Python développé par VR AUTOMATION

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L’installation se fait simplement avec pip, le gestionnaire de paquets Python standard. Une fois la bibliothèque en place, vous disposez d’un ensemble de méthodes pour vous connecter à l’automate, lire des zones mémoires spécifiques et écrire des valeurs. La documentation fournie avec Snap7 détaille les différentes fonctions disponibles et leurs paramètres.

Configuration préalable de votre automate

Avant toute connexion depuis Python, vous devez préparer votre automate S7-1200 ou S7-1500 dans TIA Portal. L’étape essentielle consiste à activer l’accès PUT/GET dans les propriétés de protection de votre CPU. Cette option se trouve dans la configuration matérielle, sous l’onglet “Protection & Sécurité”. Sans cette activation, vos tentatives de connexion échoueront systématiquement.

Vous devez également noter l’adresse IP de votre automate et vérifier la connectivité réseau depuis votre poste de développement. Un simple ping vers l’adresse IP de la CPU confirme que la liaison physique fonctionne correctement. Pensez aussi à désactiver temporairement le pare-feu Windows si vous rencontrez des difficultés de connexion lors de vos premiers tests.

Structure d'un programme de communication basique

Un script Python de communication avec un S7-1200 ou S7-1500 suit généralement une structure en trois temps. Vous commencez par importer la bibliothèque et créer un objet client. Ensuite, vous établissez la connexion vers l’automate en spécifiant son adresse IP, le rack et l’emplacement de la CPU. Pour un S7-1200 standard, vous utiliserez rack 0 et slot 1.

Une fois connecté, vous pouvez lire ou écrire dans les différentes zones mémoires : DB (blocs de données), entrées, sorties ou mémento. La lecture d’un bloc de données nécessite de préciser son numéro, l’offset de début et la longueur des données à récupérer. Les valeurs lues arrivent sous forme d’octets bruts que vous devez ensuite interpréter selon le type de donnée attendu : entier, réel, booléen ou chaîne de caractères.

Manipulation des blocs de données

Les blocs de données constituent l’espace privilégié pour échanger des informations structurées avec vos scripts Python. Dans TIA Portal, vous créez un DB global contenant les variables que vous souhaitez rendre accessibles depuis l’extérieur. Organisez ces variables de manière logique : regroupez les données de même nature et documentez chaque élément pour faciliter la maintenance ultérieure.

Depuis Python, vous accédez à ces données en calculant leur position exacte dans le DB. Chaque type de variable occupe un espace défini : un booléen utilise un bit, un entier 16 bits occupe 2 octets, un réel 32 bits nécessite 4 octets. Cette connaissance de l’organisation mémoire vous permet de cibler précisément les informations à lire. Des fonctions d’aide existent dans Snap7 pour convertir automatiquement les octets bruts en valeurs exploitables dans votre code Python.

Cas d'usage pratiques en contexte industriel

La communication Python-Siemens trouve de nombreuses applications concrètes sur le terrain. Vous pouvez créer un collecteur de données qui interroge régulièrement plusieurs automates et stocke les valeurs dans une base de données pour analyse ultérieure. Cette approche permet de construire des tableaux de bord personnalisés sans surcharger votre SCADA existant.

Un autre cas fréquent concerne l’intégration avec des systèmes de gestion de production. Votre script Python peut récupérer les compteurs de pièces fabriquées, les temps de cycle ou les états de fonctionnement, puis transmettre ces informations vers un ERP ou un MES. Cette passerelle logicielle évite la double saisie et garantit la cohérence des données entre vos différents systèmes.

Performances et limitations à connaître

La communication via Snap7 offre des performances suffisantes pour la plupart des applications de supervision et de collecte de données. Vous pouvez typiquement réaliser plusieurs lectures par seconde sans saturer le réseau ni perturber le fonctionnement de l’automate.

Gardez à l’esprit que chaque connexion PUT/GET consomme des ressources sur la CPU de l’automate. Si vous multipliez les clients Python connectés simultanément ou si vous effectuez des lectures massives en continu, vous pouvez observer une légère augmentation de la charge processeur. Dans la pratique, pour des applications de monitoring classiques avec quelques dizaines de variables rafraîchies toutes les secondes, l’impact reste négligeable.

Conclusion

La communication Python avec vos automates Siemens S7-1200 et S7-1500 élargit vos possibilités d’exploitation des données industrielles. La bibliothèque Snap7 simplifie la mise en œuvre technique en masquant la complexité du protocole S7. Commencez par des scripts simples de lecture de quelques variables pour vous familiariser avec les concepts, puis enrichissez progressivement vos applications. Cette approche vous permet d’acquérir une maîtrise solide tout en développant des outils immédiatement utiles dans votre environnement de travail.

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