Module EC2b 2 Réseau de Communication et Télégestion

Page Licence Professionnelle ITEB- IUT Nancy - Eddy BAJIC - Module Réseau de Communication et TéléGestion

Licence Professionnelle EGC-ITEB

Energie - Génie Climatique:Intelligence Technique et Energétique du Bâtiment

Module EC2b_2Réseau de Communication et Télégestion

1

par Pr. Eddy BAJIC

IUT Nancy BraboisGénie Electrique & Informatique Industrielle

Université de Lorraine

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SOMMAIRE

Introduction p3Les caractéristiques d'un réseau par l'exemple p4 Principes de Fonctionnement d'un Réseau de Communication Industriel- Application au réseau Modbus p5Le Modèle OSI p8Caractéristiques du réseau MODBUS p13Diagramme de Séquence p15Méthode d ’Accès à la Voie : Maître Esclave p16Les Fonctions de la couche Application MODBUS p17Format ASCII/RTU des Trames MODBUS p18Gestion et Détection des Erreurs en Transmission p22Clef de Contrôle CheckSum p25Clef de Contrôle CRC p28Quelques Trames Modbus-RTU p33Connectique et Câblage des Réseaux Industriels p42Les Câbles utilisés en réseaux industriels p43La Liaison RS 232 p45La Liaison RS 485 p48La Technologie CPL p53

Partie 1


Introduction

Un Réseau de Communication Industriel / Bâtiment est un système de communication numérique entre des équipements d'un Automatisme Industriel / Bâtiment.

! Automates Programmables, Contrôleurs, Régulateur, Micro-Ordinateur PC, IHM Pupitre Opérateur, Centrale HVAC, ...

! dans le but de réaliser :

Les Besoins Industriels sont :• Faire Coopérer des systèmes industriels de contrôle / commande

• Rendre du processus en tout point du Bâtiment, de la ville, du Monde ...

• Disposer d'une

3


Un réseau se définit par :

• Sa (en bus, anneau, étoile, arborescent, maillé, ...)

• Ses (longueur, débit de Transmission, nb stations, ...)

• Le utilisé appelé MEDIUM (câble cuivre, fibre optique, ondes hertziennes...)

• Le ( maitre-esclave, anneau jeton, accès aléatoire, ...)

• Le (synchrone/asynchrone, codage NRZ/Manchester...)

• Le (Modbus, Knx, LonWorks, DALI, ...)

• Son analogie par rapport au Modèle OSI

Les caractéristiques d'un réseau

4


Principes de Fonctionnement d'un Réseau de Communication Industriel

- Application au Réseau Modbus -

5

1

2

3

4

5

6

7 Application

Liaison de données

Physique

Présentation

Session

Transport

Réseau


Modbus - RS 485-2

API E/SIHM

05 0403 FF00

3AC0

@ 8@ 5 Maître

05 0403 FF0008

Sta

rt

Sto

p0 0 0 1 0 0 0 0

Par

ité P

aire

08

Fonction Modbus disponible ??

Non exploitée en Modbus




Mode d'accès à la voie ?? : Maître / Esclave : API est Maître

Calcul de la clef de contrôle CRC ??

Mise en forme du signal électrique sur le bus

TRAME MODBUS

Paramètre : Esclave 8CRC 16 Bits = 3AC0

Principe de Communication Réseau avec Modbus

RS 485, Asynchrone, NRZ, 9600 Bps

05 0403 FF00 3AC0

Fonction 5 : ECRITURE D'UN BIT , Paramètres : Adresse Bit et Valeur Bit

1

2

3

4

5

6

7Application

Liaison de données

Physique

Présentation

Session

Transport

Réseau


Modbus - RS 485-2

API E/SIHMla lampe est raccordée à une sortie TOR (Bit N°3 mot 0x40)

05 0403 FF00

3AC0

@ 8@ 5 Maître

08

Sta

rt

Sto

p0 0 0 1 0 0 0 0

Par

ité P

aire

08

Allumer la lampe depuis l'API avec le réseau MODBUS?

1

2

3

4

5

6

7Application

Liaison de données

Physique

Présentation

Session

Transport

Réseau

05 0403 FF00 3AC0

05 0403 FF00 3AC008

Mise à 1 du Bit 3 du mot mémoire 0X40

05 0403 FF00


Le Modèle OSI(Open System Interconnection)

Le modèle OSI (Open System Interconnection) développé en 1979 par l' ISO (International Standard Organisation) est un modèle de communications entre des équipements informatiques, qui décrit les fonctionnalités nécessaires à la communication et l'organisation de ces fonctions.

!


Le Modèle OSI

Le Modèle ISO est structuré en

L'assemblage des couches est appelé

Médium

1

2

3

4

5

6

7

1

2

3

4

5

6

7 APPLICATION

PRESENTATION

SESSION

TRANSPORT

RESEAU

LIAISONDe DONNEES

PHYSIQUE

APPLICATION

PRESENTATION

SESSION

TRANSPORT

RESEAU

LIAISONDe DONNEES

PHYSIQUE

Couches H

autes

Traitementsde

Données

Couches B

asses

TransportDe

Données1

2

3

9


Modèle de description de la Communication

Tout être humain est station d'un réseau mondial car il peut communiquer avec tout le monde. Voyons comment

P ro to co le p o u rl 'e x p re ss io n d e sid é e s :le la n g a g e

P ro to co le d em ise e n p a g e

P ro to co le d ep o s ta g e :le ttr e o r d in a ir e

cher ami,

S o u h a ite r s o na n n iv e r s a ir e

Anniversaire de paul

P r oto c o le p o u rl 'e x p r ess io n d e sid é e s :le la n ga g e

P ro to co le d em ise en p a g e

P ro toco le d ep o s ta g e :le ttr e o r d in ai r e

P r o t o c o l e p o u rl 'e x p r e ssi o n d e si d é e s :l e l a n g a g e

P r o t o c o l e d ed i a l o g u e t é l é p h o n i q u e

P r o t o c o l e p o u r a p p e l e r a ut é l é p h o n e

allo je suis bien au 03 83 54 12 36

Sou h a i t er sona n n i ver sai r e

Anniversaire de paul

P r o t o c o l e p o u rl 'e x p r e ssi o n d e si d é e s :l e l a n g a g e

P r o t o c o l e d ed i a l o g u e t é l é p h o n i q u e

P r o t o c o l e p o u r a p p e l e r a ut é lé p h o n e

!

10


Rôles des Couches du Modèle OSI

Gère tout ce qui concerne la connexion physique des équipements sur le réseau, ainsi que la réalisation des signaux de transmission sur le Médium. Assure la transmission des bits .

APPLICATION

PRESENTATION

SESSION

TRANSPORT

RESEAU

LIAISONDe DONNEES

PHYSIQUE

S'occupe de la transmission des trames entre deux équipements sur un même réseau. Gère la méthode d 'accès à la voie et de détections d'erreurs (CRC, LRC), le contrôle du flux de trame, la retransmission.

Choisit le chemin optimum pour acheminer les informations vers le destinataire sur un autre réseau : algorithme de ROUTAGE.

Assure la fiabilité du transfert d'information sur le réseau, contrôle le transport des données de bout en bout. Découpe et ré-assemble les messages volumineux en paquets et vice-versa.

Etablit une communication et synchronise le dialogue avec la station destination. Ouverture d'une session, transfert de données, puis fermeture de la session.

S'occupe de la représentation des données : cryptage, compression de données, sécurité.

Fournit à l'utilisateur (programme) les fonctions qui lui permettent d'exploiter le réseau (transfert de fichier, télécommande, gestion mode de marche, messagerie, accès aux variables mots et bits, etc ...) selon la spécialisation du réseau

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Mécanisme d ’Encapsulation

L'empilement des couches entraîne l'ajout ou la modification de données par chaque couche de façon successive.!

RESEAU

7

6

5

4

3

2

1

7

6

5

4

3

2

1

DataEntête 2

DataEntête 3

DataEntête 7

DataStation A Station B

Data

Les données traitées par la couche 2 sont constituées des données de la couche 3 qui ont été encapsulées par la couche 4, etc .....

"

DataEntête 6

12

La couche 2 prendra l'ensemble comme des données sans s'interesser à leur contenu, qui a déjà été traité par la couche3.


Caractéristiques du réseau MODBUS

Surveillance : Chaque esclave gère des compteurs de diagnostic accessibles par le maître, et permettant de surveiller l'état de fonctionnement des coupleurs des esclaves.

Fonctions : - Ecriture/Lecture de Mots de 16 bits- Ecriture/Lecture de Bits- Lecture Rapide d'un Octet Particulier de l'esclave

* Téléchargement de programme* Run/Stop Automate

Protocole d'accès :- - -

Transmission : Pas de spécifications mais en pratique :- Transmission asynchrone Half-Duplex- Bande de base de 50 à 19200 Bits/Seconde- RS 232, RS422, RS485

Topologie :

13

Modbus a été Créé en 1979 par Sté Gould Modicon

www.modbus.org

Standard "de fait" en communication industrielle : il est adopté par tous les constructeurs d'équipements d'automatismes, et permet de faire communiquer des systèmes industriels d'origines et de constructeurs différents.


MODBUS et le Modèle OSI

Bande de Base, Asynchrone, NRZ, 19200 Bps,

RS 485, Paire Torsadée STP, Sub DB 9 ou Sub DB 25

Maître / Esclave : Question/réponse, DiffusionCodage ASCII/RTU, CRC/LRC, 3 Ré-émissions maxiCompteurs diagnostic

Lecture/Ecriture Bits et Mots, Accès compteur,Run/Stop, Téléchargement Programme

14


Diagramme de Séquence

Débit de 9600 Bps1 octet est transmis sur 11 bits1 octet ! 1 ms

15 ms

11 ms

15

Station A Maître

Station BEsclave

11 Octets = 11 ms

Trame réseau

15 octets = 15 ms

Trame réseau

Il n'indique pas le contenu exact des trames mais uniquement leur sens et objectif (requête, réponse, lecture, écriture, ....)

Dur

ée d

e l'é

chan

ge


Méthode d ’Accès à la Voie : Maître Esclave

Maître/esclave : Seul le Maître a la possibilité d'initier un échange sur le réseau.

MAIS cela est possible en développant un programme utilisateur sur le poste maître afin de lire des données et les renvoyer d'un esclave à l'autre.

Diffusiongénérale

P SE sclave 1

P CM aîtr e

P SE sclave 2

P SE sclave n

R equêteen D iffusion

R equêteen D iffusion

PC

PS i

P S j

T raitementde la

diffusion

Traitementde la

diffusion

Question/Réponse

P S

E sclave 1

P C

M aîtr e

P S

E sclave 2P S

E sclave n

A ttente

Traitement

de la

demande

Q uestion

à P S i

R éponse

au M aîtr e

A nalyse

réponse

Q uestion

à P S j

PS i

PC

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Les Fonctions de la couche Application MODBUS

00 00 00 00 00 STOP automate 00 01 00 00 RUN automate 00 02 00 00 RUN automate avec initialisation 00 03 00 XX Télélecture de programme : XX est le N° de séquence 00 04 YY XX Téléchargement de programme dans l'esclave01 Lecture de N Bits d'Entrée 02 Lecture de N Bits de Sortie 03 Lecture de N Mots d'Entrée04 Lecture de N Mots de Sortie05 Ecriture de 1 Bit06 Ecriture de 1 Mot07 Lecture Rapide d'un Octet 08 00 Echo : Vérification de la ligne de transmission 03 Modif du Délimiteur de fin de trame : 0x0A par défaut 0A RAZ des compteurs de diagnostic 0B Lect du compt 1 Nb trames sans erreur CRC 0C Lect du compt 2 Nb trames avec erreur CRC 0D Lect du compt 3 Nb trames avec réponse d'exception 0E Lect du compt 4 Nb trames adressées à l'esclave 0F Lect du compt 5 Nb trames de non réponse 12 Lect du compt 7 Nb de caractères reçus et non traités0B Lecture du compteur d'échange 8 0F Ecriture de N Bits de sortie 10 Ecriture de N Mots de sortie

Fonction demandéeFonc

tion

Sous

Fo

nctio

n

Don

nées

17

Bit/Mot d'Entrée :Lecture seulement par le maître

Bit/Mot de Sortie :Lecture/Ecriture par le maître

Fonctions les plus utilisées


Format ASCII des Trames MODBUS

Une trame Modbus au format ASCII a une longueur maximale de 525 octets.Elle est composée de six champs distincts

Chaque champ est codé sur deux caractères ASCII :

Pour coder l'adresse esclave 1 h, le champ adresse de la trame ASCII comprendra les deux octets 30H (caractère '0') et 31H (caractère '1').

Entête de trame : Caractère ASCII ":" (Code 3Ah)Adresse : Adresse de l'esclave destinataire en hexadécimalCode Fonction : Code représentant la fonction demandée à l'esclaveDonnées : Paramètres associés à la fonction demandéeLRC : Clef de contrôle de la trame (LRC : Checksum)Fin de trame : Caractères ”CR" (0Dh) et "LF" (0Ah)

18


Trame Modbus-ASCII

Soit la trame Modbus au format ASCII de 17 octets

19


Table ASCII

American Standard Code for Information Interchange (norme iso-646)

Un ensemble de caractères utilisés pour la communication entre équipements informatiques.Chaque caractère ASCII est codé sur 7 bits.

Lecture du tableau : Construire le code hexadécimal correspondant au caractère ASCII en prenant le chiffre hexa de la ligne, puis le chiffre hexa de la colonne.

Les "caractères" sur fond bleu sont les caractères non imprimables.

Ex : Le caractère "n" a pour code ASCII hexadécimal 6E


Format RTU des Trames MODBUS

Une trame Modbus RTU a une longueur maximale de 261 octets.Elle est composée de quatre champs distincts :

Chaque octet d'information est codé sur un caractère (valeur 00H à FFH).

Adresse : Adresse en hexadécimal de l'esclave destinataireCode Fonction : Code représentant la fonction demandée à l'esclaveDonnées : Paramètres associés à la fonction demandéeCRC16 : Clef de contrôle de la trame (CRC 16 bits)

21


Gestion et Détection des Erreurs en Transmission

22


Gestion et détection des erreurs de transmission

Une trame circulant sur le médium réseau peut être parasitée par différentes sources ou être interrompue par une coupure de ligne => erreur de transmission.

Etudions le cas général où une station envoie une requête vers une autre station, On recense les cas suivants :

23

Trame Erronée : parasitage ou coupure de ligne, … Destinataire absent : station déconnectée ou défaut coupleur, ... Les octets reçus ne sont pas traités, pas de réponse

Echange Normal : La station destinataire reçoit une trame correcte.

Requête impossible à réaliser par le destinataire : fonction demandée non supportée par le destinataire.

Dans le cas du réseau MODBUS définit les modes de recouvrement d'erreurs suivants :


Détection des erreurs de transmission

Pour détecter des erreurs de transmission, il faut introduire une dans la trame transmise au moyen d'une clef de contrôle, calculée à partir des octets de la trame: Frame Check Sequence (FCS)

La clef de contrôle (FCS) doit être une image "unique" de la trame originale. Ainsi si la trame est reçue avec des erreurs de transmission, le FCS ne correspondra plus à la trame originale.

2 Mécanismes de détection d'erreur de transmission sont principalement utilisés :

•

•24

=OUI

Trame :


Clef de Contrôle : CheckSum (LRC)

La clef de contrôle est la somme de tous les octets de la trame.La clef est appelée ou

La somme est calculée avec un résultat sur 1 octet (somme modulo 256)

La somme calculée est transformée en son opposée (complément à 2) pour former le Checksum.

25

!

Ainsi le récepteur n'aura plus qu'à sommer toute la trame reçue, et trouvera 0 si la trame est sans erreur de transmission.

La trame est contenue dans un tableau d'octets appelé TRAMELa Clef finale est appelée LRC


Clef de Contrôle LRC 8 - CheckSum

' : '

Esclave01

Fonction03

LRCF8

CR LF

Le LRC est calculé sur les valeurs hexadécimales avant conversion en ASCII, en excluant l ’entête et les délimiteurs de fin : Somme Modulo 256 de tous les octets de la trame, puis complémentée à 2 (Complément à 1, puis addition de 1)

Trame Modbus au format ASCII

26


unsigned char Calcul_LRC(unsigned char buffer[], unsigned char N)

// Calcul le LRC sur les N premiers octets // du tableau buffer[0]..[N-1]

{int i; unsigned char Somme=0; // Clef de contrôle

for (i=0;i<N;i++)Somme = Somme + buffer[i];Somme = ~Somme +1; // Complémentation à deux de LRCreturn (Somme);}

Programme de calcul de CheckSum


Le polynôme générateur G(x) est identique pour toutes les stations d'un même réseau. Plusieurs polynômes sont normalisés

G(x) = x15 + x13 + 1 (CRC16 selon Avis V41 de UIT)

Clef de Contrôle CRC

28

Le CRC est le résultat de la division polynomiale des bits de la trame par un polynôme dit générateur G(x).

! Sur une ligne où le taux d'erreur est de 10-6, le taux d'erreur non détecté est de 10-10


Méthode de calcul de CRC

Une trame est une suite de bits, dont on fait l'analogie avec un polynôme P(x) dont le coefficients ai sont les bits de la trame.

Soit la trame : 0 1 1 0 0 1 0 1 0 1 1 1 1 0 1 1 0 1 1 1

Soit le polynôme G(x) de degré d : G(x) =

V. Protection contres les erreurs

Selon la division polynomiale Euclidienne :

Que l'on transforme en un polynôme : P(x) = a0 + a1 x1 + a2 x2 + a3x3 + ……. + anxn

29


Méthode de calcul de CRC

Donc T(x) constitue la suite de bits de la trame initiale P(x) à laquelle est rajoutée la suite de bits de R(x), c'est à dire le CRC (sur d bits)

V. Protection contres les erreurs

Soit xd P(x) = Q(x) . G(x) + R(x) xd P(x) + R(x) = Q(x) . G(x) (car avec des coefficients binaires, soustraction = addition) = T(x)

30

Si l'on fait maintenant : T(x) / G(x) = Q(x) . G(x) / G(x)On trouve : T(x) / G(x) = 0 si la trame reçue (T) est la même que celle émise (P)


Exemple de calcul de CRC

Soit le message à transmettre : 1 1 1 0

Que l'on transforme en un polynôme : P(x) = x + x2 + x3

Soit le polynôme générateur G(x) = 1 + x2 (suite binaire 1 0 1)

x2 . P(x) - > 1 1 1 0 0 0

1 1 1 0 0 0 1 0 1

On transmettra donc :

31

Licence Professionnelle AII-SARI - IUT Nancy - Université de Lorraine - Eddy BAJIC - Module Réseau de Communication Industrielle

Algorithme de calcul de Clef de Contrôle CRC 16

Le polynôme générateur utilisé par Modbus-RTU est A001h = X15 + X13 + X0 :

unsigned short Calcul_CRC(byte buffer[], unsigned char N)// Calcul le CRC16 sur les N premiers octets // du tableau buffer[0]..[N-1]{const polynome_generateur = 0xA001; //Polynôme générateur du CRCint i,j,bit;unsigned short CRC=0xFFFF; // Clef de contrôle

for (i=0;i<N;i++){CRC^=buffer[i];for (j=0;j<8;j++) { bit=CRC & 0x01; // Mémorisation bit N°0 CRC>>=1; // Décalage arithmétique a droite de 1 CRC&=0x7FFF;//Force à 0 le bit entré a gauche //pour obtenir un décalage logique if (bit)CRC^=(unsigned short)polynome_generateur; }}return (CRC);}

32


Quelques Trames Modbus-RTU

33


Trame Modbus-RTU : Requête de lecture de N mots

AdresseEsclave

03

Requête Maître

Adr. 1erMot à Lire

Nbr Motsà Lire

CRCAdresseEsclave

03

Réponse Esclave

Nbrd'octets

de données

Octets dedonnées

CRC

Demande de lecture de N mots (Code 03 ou 04)

04 04

Le nombre de mots à lire en une seule requête est limité selon l ’esclave (de 5 à 32 mots)

34

Code fonction 03 : lecture de N Mot d'entrée

Code fonction 04 : lecture de N Mots de sortie

Exemple :


AdresseEsclave

10

Requête Maître

Adr. 1erMot àEcrire

Nbr Motsà Ecrire

CRC

Réponse Esclave

1er mot àécrire

AdresseEsclave

10

Adr. 1erMot écrit

Nbr MotsEcrits

CRCNbrd'octets

de données

Le nombre de mots à écrire en une seule requête est limité selon l ’esclave (de 5 à 32 mots)

35

Trame Modbus-RTU : Requête d'écriture de N mots

Demande d'écriture de N mots (Code 10h)Exemple :


Trame Modbus-RTU : Requête de Lecture de N bits

AdresseEsclave

01

Requête Maître

Adr. 1erBit à Lire

Nbr Bitsà Lire

CRCAdresseEsclave

01

Réponse Esclave

Nbrd'octets

de données

Données CRC04 04

Les bits lus sont rangés selon l ’ordre suivant

7 6 5 4 3 2 1 0 15 14 13 12 11 10 9 8 23 22 21 20 19 18 17 16 31 30 29 28 27 26 25 24 ……..

Octet 0 Octet 1 Octet 2 Octet 3

Le bit de poids faible du premier octet de données de la réponse contient le premier bit lu, puis les bits sont rangés en commençant du poids faible de chaque octet de données de la réponse.

36

Demande de lecture de N bits (Code 1 ou 4)Exemple :


Trame Modbus-RTU : Requête d'écriture de 1 bit

AdresseEsclave

05

Requête Maître

Adr. duBit à Ecrire

Valeurdu bit

CRC

Réponse Esclave

AdresseEsclave

05

Valeurdu bit

CRCAdr. duBit à Ecrire

Le forçage d'un bit est effectué par la fonction 5, pour laquelle la valeur du bit est codée sur 1 mot de 16 bits :

FF 00 forçage à 100 00 forçage à 0.

La réponse de l'esclave est identique à la question du maître.

37

Demande d'écriture de 1 bit (Code 5)Exemple :


Trame Modbus-RTU : Réponse d ‘exception

Code erreur Signification 1 Code Fonction erroné (Fonction non supportée par l'esclave, souvent run/stop) 2 Adresse Incorrecte (Adresse invalide ou non autorisée sur l'esclave) 3 Données Incorrectes (Données non autorisées à l'adresse indiquée) 4 Automate Non Prêt (Impossibilité d'échange coupleur avec CPU de l'esclave)

Code Fonction Réponse

L'esclave retourne le code fonction émis par le maître en positionnant le bit de poids fort à 1, pour signifier une réponse d'exception.

XXOR 80h

.. h

Code Fonction requête

38

Lorsque la requête émise par un maître est impossible à réaliser par l'esclave => L'esclave répond par une trame d'exception qui signale le type d’erreur provoquée.


Un API maître Modbus-RTU est connecté à un esclave d'adresse 10h

On veut lire les mots de 0x100 à 0x105 et 0x1F0 à 0x200

a) Donner le diagramme de séquence des échanges réseau

b) Donner le contenu des trames échangées

Application


Solution


Solution


Connectique et Câblage des Réseaux Industriels

42


Les Câbles utilisés en réseaux industriels

# Paire Torsadée Non Blindée UTP Unshielded Twisted Pair

" Paire Torsadée Blindée STP Shielded Twisted Pair

! âme / !tresse (Rapport = 3,6)2,6 / 9,51,2 / 4,4isolant

âme

tresse

coaxial RG-58 (1,2/4,4mm) impédance caractéristique de 50 ". " Câble coaxial

" Fibre Optique" Câble Electrique 1,5 mm2

43


Les Câbles Métalliques : Caractéristiques

ATTENUATION : dB A = 10 log (P1/P2) Dépend de la Fréquence et de la longueur

CATEGORIES DE CABLESCatégorie 3 Jusqu'à 16 MHz, Débit 10 à 50 Mbps,Précâblage 10 Base T Catégorie 4 Jusqu'à 20 MHz, Débit 50 Mbps, Utilisé pour Token Ring 16 MHz Catégorie 5 Jusqu'à 100 MHz, Débit 100 Mbps et plus Catégorie 6 Jusqu'à 1GHz, Débit > 100 Mbps

BANDE PASSANTE : Hz Gamme de fréquences acceptées avec 3db d'atténuation

DIAPHONIE : dB Interférence d'une ligne sur une ligne voisine

IMPEDANCE CARACTERISTIQUE : OHM Comportement câble infini

VITESSE DE TRANSMISSION : ns / m Par rapport à la vitesse de la lumière C

Z ! "

44


La Liaison RS 232 (ou V24)

Le signal est transmis selon une tension absolue par rapport à une référence de tension commune GND. Les niveaux de tension correspondant au niveau logique.

Caractérisée par une communication en tension absolue +/- 12 V en half ou full duplex, établie sur 3 Fils : TXD (Transmission), RXD (Réception) , GND (Masse).

Aussi appelée liaison V24 ou ISO 2110.

45


Connecteur RS 232 - V24

46


Câblages RS 232 - V24

Câblage RS232 entre deux équipements exploitant tous les signaux de contrôle, afin de permettre une synchronisation totale des équipements.

Câblage RS 232 dit "Null Modem" garantissant très souvent un fonctionnement correct de la liaison avec tous les types d'équipements.

EXEMPLE :

2 équipements dotés d'une prise DB25 supportant une liaison RS232 dont le brochage est identique.

Tracer le câblage nécessaire entre les 2 équipements pour dialoguer sur le bus point à point en Null Modem.

47


La Liaison RS 485

Les signaux sont gérés par des circuits "Drivers RS485 » à 3 états : SN 75176 / DS 3695

Emetteur différentiel RS485 à 3 états : une entrée de commande 'Enable' permet de positionner le circuit en état Haute Impédance, permettant de ne pas charger en tension la ligne.

48

Caractérisée par une communication en tension différentielle, half ou full duplex, établie sur 2 ou 4 Fils : TX+, TX-, RX+, RX-


Adaptation de Ligne de transmission

Quand un signal circule sur un câble et rencontre une discontinuité en fin de ligne, il se produit une réflexion de signal. Une signal réfléchi circule en sens opposé, se superpose et produit une perturbation, un bruit qui provoque une distorsion de la ligne.

Train d ’impulsion de 1 V et 0,1 "s de durée

49


Bus RS 485 - 2

TX+ / RX+ (A)

TX- / RX- (B)

390 "

390 "

Bus 2 Fils

0 V

+ 5 V

Rp

Rp

$ $ Transmission Half Duplex$ Emetteur / Récepteur différentiel intégrés 3 états (SN 75175 / 75176 et DS 3695 / 3696. )$ $ Résistance de Polarisation du Bus (Rp = 390 " Facultative mais Recommandée)

$

TX/RX -TX/RX +TX/RX -TX/RX + TX/RX -TX/RX +

50

Bus RS 485 - 2 transmission sur 2 fils TX-/RX- (B) et TX+/RX+ (A)


Bus RS 485 - 4

! Bus Multi-Points jusqu'à 32 stations

! Transmission FULL DUPLEX

! Branchement différent 4 fils Maître / Esclave figé par câblage : Station A Maître, B et C Esclaves! Résistance Terminale Obligatoire (Rc = 120 ") à chaque extrémité du bus

! Résistance de Polarisation du Bus (Rp = 390 " Facultative mais Recommandée)! R = 120 " Résistance Terminale de Charge (Obligatoire + Masse Commune)

Bus Esclave !Maître

Bus 4 Fils

Bus Maître !Esclave 120 "

RTSTXD

RXD

STATION A

RTSTXD

RXD

STATION C

120 "

RTSTXD

RXD

STATION B

51

Bus RS 485 - 4 : 4 fils TX+,TX-, RX+, RX-


Relation Débit / Longueur segment RS 485

Débits (KBps)

LongueurSegment

(km)

9,6 93.75 187.75 500 1500 12000

1.2

1

0.2

0.4

0.1

19.2

52


Le CPL permet de faire transiter des informations numériques sur la ligne électrique existante

La Technologie CPL (Courant Porteur de Ligne)

Des modules émetteurs/Récepteurs gèrent les signaux numériques superposés (fréquence

1,6 à 30 Mhz, sous une faible tension de 2.5V) sur les mêmes câbles que le courant 230V / 50 Hz.

www.cpl-france.org

53

TrameNumérique

Puissance


Applications de Transmission par CPL

Modules CPL (Ethernet)

54


Les signaux CPL sont arrêtés par le disjoncteur d’une installation ce qui évite d’émettre ou de recevoir des instructions de ou vers les appartements voisins.

Par sécurité, on peut insérer un module de filtrage en tête de l'installation.

Applications de Transmission par CPL

Module EC2b 2 Réseau de Communication et Télégestion

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