Navire de recherche archologique

Navire de recherche archologiqueAndr Malraux

Ce dossier comprend :

La prsentation du projetpages 2 3

Partie A: Exigences du DRASSM concernant le navire, problmatique gnrale dun navire:

,Questionnement Q1 Q22pages 4 11,

document rponse,DR01,

documents techniques ncessaires.DT01 DT03.

Partie B: Impact environnemental du navire:

Questionnement Q23 Q35pages 1 17,

documents techniques ncessaires.DT04 DT08.

Partie C: Etude de la motorisation principale et de la pollution harmonique du rseau de bord.

Questionnement Q36 Q45pages 18 22,

documents techniques ncessaires,DT09 DT10.

Partie D: Vrification de lintgrit des informations transmises entre la timonerie et les groupes lectrognes.

Questionnement Q46 Q69pages 23 30,

documents techniques,DT10 DT21.

Document rponse DR01,page 31.

Documents techniques DT01 DT17,pages 150.

Remarques importantes : lpreuve se compose de 4 parties A, B, C et D qui sont indpendantes. Dans chaque partie et pour chaque question, un emplacement est rserv pour les rponses. Elles seront traites dans lordre souhait par le candidat.

Le projet

En 2012, le ministre de la culture dote le DRASSM: dpartement des recherches archologiques subaquatiques et sous-marines dun nouveau navire de recherche: lAndr Malraux. Du nom du ministre de la culture qui fonda le DRASSM en 1966.Le projet a dbut en 2006.

Ce navire, dot des dernires technologies et respectueux de l'environnement, est destin servir de support de plonge humaine et robotise pour des campagnes de protection des biens culturels maritimes franais et de recherches en archologie sous-marine (prospections, expertises, fouilles). Le navire doit contribuer la recherche scientifique.

La conception

Conu par le bureau dtude Mauric Marseille et long de 36 m, pour une largeur de 8,80m, ce navire prsente une double propulsion lectrique. A ct de la propulsion hlice pour les transits, le positionnement dynamique sur le site de plonge met en uvre un propulseur dtrave avant et un propulseur JET arrire. Ces systmes technologiques permettent une plus grande manuvrabilit et une plus grande stabilit du navire durant les oprations de recherches sous-marines.

(Grue) (Emplacements containers)La gnration lectrique fait appel deux groupes lectrognes Baudouin et un systme de convertisseurs Barillec. Sur le pont, on trouve un portique capable de lever des charges de 7 tonnes notamment pour la manutention d'un sous-marin. Des emplacements permettent de stocker un ou deux containers et une installation de plonge complte l'ensemble. On trouve aussi diffrents quipements (pompe archologique, grue de manutention, etc.). Ce bateau regroupe donc de multiples systmes et offre une bonne flexibilit dutilisation.

(Portique)

La ralisation

Ralis en matriaux composites par le chantier naval H2X La Ciotat, la structure du bateau gagne en lgret, tout en conservant des performances mcaniques optimales. En rsine polyester sur une matrice en fibre de verre, la coque du bateau est dcompose en deux demi-coques qui sont ensuite assembles par collage

(1)

(2)

(3)

(1)Ralisation des moules des 2 demi-coques

(2)Dpose de la fibre de verre

(3)Infusion de la rsine polyester

(4)

(5)

(6) (7) (8)

(4)quipement et renfort des demi-coques

(5) (8)Collage des deux demi-coques

Caractristiques principales

11/50

navire class en 2e catgorie de navigation (200 milles des ctes),

navire capable de travailler en stationnaire, petite vitesse et sur profil,

construit en matriaux composites,

niveau de bruit acoustique faible,

grande stabilit,

longueur : 36,30 m,

largeur : 8,85 m,

surface pont de travail : 70 m2,

tonnage : moins de 300 t lge, (sans cargaison)

tirant d'eau* : 2,90 m pleine charge,

capacit gasoil : 27 m3,

capacit eau douce : 5,5 m3 avec un osmoseur 200 l/h,

autonomie : 1700 milles 12nuds,

vitesse maximale : 13 nuds.

* tirant deau: Distance verticale entre la ligne de flottaison d'un navire et le bas de la quille.

Un navire de recherche archologique sous-marine reprsente un environnement complexe. Il assure la fois des fonctions de transport, de base de plonge et doit permettre vingt personnes de vivre de manire autonome La dmarche des concepteurs a pris en compte toutes ces contraintes et le sujet qui vous est propos abordera certains problmes techniques auxquels ils ont t confronts.

(Exigences du DRASSM concernant le navire; problmatique gnrale dun navire)Partie A

Temps maximum conseill : 1 heure 30

Dans la partie A, vous vrifierez:

les exigences globales de conception du navire,

sa flottaison et sa stabilit, sa propulsion,

les efforts repris par le portique situ sur le pont.

Exigences du DRASSM concernant le navire.

A partir de la lecture de lextrait du CCTP fourni sur le document technique DT01, complter (sur les pointills) le diagramme des exigences suivant:

( 12 nuds, et jouir dune autonomie de 20 jours de fouilles ou 1700 milles) (900 kg) (20 plongeurs) (Containers de 20 pieds) (de 7 tonnes) (Conditionn avec sa cage et son touret dans un container de 10 pieds)

Les exigences 2, 3 et 4 du diagramme prcdent impliquent le dplacement dune masse totale, limite par le choix dune coque en composite polyester-fibre de verre, pour le navire pouvant aller jusqu 300 tonnes. Le dplacement dune telle masse va avoir un cout nergtique quil est bon de minimiser.

Flottaison et stabilit du navireDtermination du volume immerger pour assurer la flottaison du navire

La premire partie de ltude va consister dterminer le volume immerg ncessaire la flottaison dune masse de 300 tonnes.

Lorsqu'il est immobile, le navire, considr dans une situation de chargement dtermine, est soumis deux forces :

son poids total , appliqu en son centre de gravit G.

la pousse d'Archimde , applique en son centre de carne B, dirige verticalement vers le haut. On dsigne par V le volume immerg en [m3] (carne) et la masse volumique en [kg.m-3] du fluide dplac (eau),

(Ligne de flottaison) (V volume immerg) (B) (G)

Les calculs pour cette tude se font dans le cas dun dpart en plonge sans sous marin embarqu soit une masse totale dplace de 274,81 [tonne]. La masse volumique de leau de mer est de 1 025 [kg.m-3 ]. On prendra g=9.81 [m.s-2].

Q 1. Dterminer en Newtons [N]

A.N: m=274,81.103 [kg] et g=9,81 [m.s-2].

Dterminer en fonction de V et partir de la dfinition de la pousse dArchimde: Tout corps partiellement ou totalement immerg dans un fluide reoit une pousse verticale, dirige du bas vers le haut, gale au poids du fluide dplac, applique au centre du volume immerg.

Prciser les conditions dquilibre du navire

et doivent tre de mme intensit et directement opposs

Tracer ces deux forces sur la figure (page5), on prendra 1cm pour 106 N (pb)

Dterminer le volume immerg du bateau pour ce cas de charge partir des conditions prcdentes.

V=

A.N: m=274,81.103 [kg] et =1 025 [kg.m-3]V=270 m3

Condition de stabilit

La seconde partie de ltude consiste dterminer la forme donne au volume immerg ainsi que la rpartition des masses sur le navire permettent dobtenir une stabilit rglementaire.

La forme donne ce volume immerg va influencer lnergie ncessaire au dplacement du bateau (hydrodynamisme).

Les conditions de navigation (vent, tat de la mer,) et de chargement du navire peuvent tendre carter le navire de cette position dquilibre. Les diffrents mouvements possibles sont dfinis ci-dessous.

(Roulis) (Tangage) (Pilonnemente)

(Embarde)

(Lacet)

(Cavalement)

Le mouvement de roulis est celui qui peut le plus rapidement entrainer le chavirement du navire. Nous allons donc tudier sa stabilit par rapport ce mouvement.

Lorsque lembarcation prend du gte (angle entre laxe de symtrie du bateau et la verticale), le centre de gravit reste fixe par rapport au navire mais le centre de carne se dplace par rapport la coque. Sur les figures suivantes, le bateau t soumis un moment de basculement (vent, houle, manuvre) qui la inclin.

Indiquer par une flche sur les figures ci-dessous, le sens du moment du systme de forces et .

(G) (G) (G)

(B) (B) (B)

(Sous laction du moment, langle de gte tend : -augmenter - diminuer- ne pas voluer.) (Sous laction du moment, langle de gte tend : -augmenter - diminuer- ne pas voluer.) (Sous laction du moment, langle de gte tend : -augmenter - diminuer- ne pas voluer.)

Indiquer dans les cases sous les schmas prcdents, linfluence de ce moment sur langle de gte du navire.

On analyse lensemble de la stabilit du navire, c'est--dire pour toutes les inclinaisons possibles, en tablissant une courbe o sont ports en abscisses les angles de gte et en ordonnes les bras de levier nots GZ.

A linclinaison 0, le bras de levier est nul: GZ=0.

(B) (G) (Distance GZ)Puis sa valeur augmente avec linclinaison jusqu atteindre un maximum appel s, angle limite de stabilit statique. A partir de cette valeur le bras de levier diminue jusqu atteindre de nouveau la valeur 0 pour un angle s appel angle de chavirement statique.

On dfinit par ailleurs un angle partir duquel leau peut pntrer librement dans la coque: langle de dbut denvahissement f30ValideNon valide

Condition sur Aire [quilibre; 30]=0,185 m.rad>0,055ValideNon valide

Condition sur Aire [quilibre; 40]=0,271 m.rad>0,09ValideNon valide

Condition sur Aire [30; 40]=0,086 m.rad>0,03ValideNon valide

Condition sur Gz>0,2m pour >30ValideNon valide

Condition sur Gz max pour =26.7>25ValideNon valide

Conclusion quant la stabilit du navire:

Bateau stable

Propulsion du navirePuissance ncessaire lavancement du navire

Maintenant que la flottabilit ainsi que la stabilit ont t vrifies il faut valuer la puissance ncessaire lavancement du bateau. Une tude numrique pralable permis dvaluer la rsistance lavancement du bateau 45300 N pour une vitesse de 11 nuds.

La chaine de transmission de lnergie partir du moteur lectrique courant continu est reprsente ci-dessous.

(Caractristiques:Rendement t = 95%Caractristiques:Rendement h = 62,5%Ph=..Rt=45300NV=11 nudsConvertir lnergieComposantMoteur lectriqueTransmettre lnergieComposantLigne darbre et guidageHliceTransformer lnergieComposantCaractristiques:Puissance mcanique 450 kWVitesse nominale 530 tr/minRendement m = 93%Pm=..)

Rappel: 1 nud = 1 mille nautique (1 852 m) parcouru en 1 heure.

Dterminer la vitesse V du bateau en m.s-1

11 nuds=111852/3600 m.s-1=5,7 m.s-1

V=5,7 m.s-1

Calculer le rendement global de la chaine de transmission de puissance

g= m t h=0,930,950,625=0,55

g=55%

Dterminer la puissance mcanique ncessaire en sortie de chaine de transmission de puissance partir des donnes sur le dplacement du navire

Psortie=RtV=5,6645300=256398 W

Psortie=256 kW

Dterminer la puissance ncessaire sur larbre moteur

Pm==

Pm

Transmission de leffort de pousse de lhlice au navire

Le dessin de la ligne darbre est donn DT03

La force de pousse est gnre par lhlice. Pour que le bateau navigue vitesse constante la composante horizontale de cet effort doit avoir la mme norme que la force de rsistance dfinie prcdemment.

(45 300 N)

Dterminer en Newton

=45300/cos(4,48)=45440 N

La liaison pivot Arbre dhlice Structure du bateaursulte de lassociation de quatre liaisons respectivement au voisinage des points L, M, N et O.

Caractriser la gomtrie des surfaces de contact et/ou des lments de liaison entre larbre et le navire sur les dtails du DT03 aux points L, M et N, en dduire la nature des liaisons correspondante et la justifier.

Contacts cylindriques avec L/D=4 donc pivots glissants.

La liaison au point O complte les liaisons en L, M et N pour former la liaison pivot Arbre dhlice Structure du bateau.

Donner la forme que doit avoir le torseur des efforts transmissibles par la liaison en O pour que, entre autres, leffort de pousse de lhlice soit transmis au navire?

Forme du torseur des actions transmissibles par la liaison en O

ouou

En dduire la nature probable de la liaison en O

Ponctuelle ou rotule ou pivot

Reprsenter sous forme schmatique les liaisons en L, M, N et O.

(O) (N) (Arbre )

(M)

(L) (Navire )

Quel phnomne veut-on viter en guidant larbre dune telle manire?

Flambement de larbre

Problmatique lie au choix du matriau de la coque

La coque a t ralise en matriau composite. Cela implique des contraintes de conception lies la moindre rsistance mcanique de ce matriau en comparaison de lacier par exemple. Une des parties du navire les plus sollicite mcaniquement est la plage arrire o le portique de levage vient sencastrer sur la structure. Le dimensionnement de cet encastrement ncessite dvaluer les efforts dans la liaison.

Leffort maximum dans lencastrement entre le portique et la structure est obtenu pour la position du dessin ci-aprs avec une charge maximale de 7 tonnes.

(D) (C) (B) (A)

Le problme est considr comme plan, les liaisons sont supposes parfaites.

Graphe de liaison du mcanisme

(9)

(Pivot de centre D et daxe x)

(Rotule de centre B )

(1) (2;3)

(Rotule de centre C)

Laction de la charge et du poids propre du portique peuvent tre modlises par un glisseur exerc sur 9 en A dont la rsultante est verticale, oriente vers le bas et de norme 100 000 N.

Isoler et rsoudre lquilibre statique de 9.

Sur le DR01, complter le bilan des actions mcaniques extrieures et rsoudre lquilibre statique de manire dterminer compltement.

Isoler ensuite {2; 3} et en dduire compltement

Enfin, sur la reprsentation de 1, tracer et et indiqueret.

La norme de ces efforts permettra de dimensionner la liaison de la pice 1 avec la structure du navire, cette tude nest pas ralise dans cette preuve.

Fin de la partie A

(Impact environnemental du navire.)Partie B

Temps maximum conseill : 1 heure

Dans la partie B, vous vrifierez:

la signature polluante du navire,

lamlioration des performances environnementales,

le bilan nergtique prliminaire du groupe alternateur diesel.

Signature polluante dun navire.

Un navire, civil ou militaire peut tre assimil une ville, o des individus dveloppent une activit en autonomie. Tout au long de son cycle de vie, le bateau reoit des flux de matire et dnergie quil consomme ou rejette sous forme de dchets, effluents, missions, nuisances.

(Sorties) (Entres)

(Dchets non dangereux) (Effluents gazeux) (Effluents liquides) (Dchets dangereux) (Emissions nergtiques) (Matires et substances dangereuses) (Energie) (Eau) (Matire)

Cette circulation de flux dentre et de sortie gnre des impacts sur lenvironnement atmosphrique, marin et terrestre:

Emissions dans lair doxydes dazote (NOx,) doxydes de soufre (SOx),de carbone (CO, CO2), de composs organiques volatiles (COV), de particules fines (dun diamtre infrieur 10 m).LeCO2 est directement li la consommation de carburant, le NOx est li au fonctionnement de la motorisation et le SOx la consommation et au type de carburant utilis.

Rejets en mer en phase dexploitation ou lors daccidents.

Pollution des eaux et des sols, particulirement lors du traitement des dchets.

Identifier en quelques mots les consquences sur lenvironnement et les hommes de ces rejets.

(Contribution leffet de SerreAcidification de lair et des pluies.Modification de lquilibre des cosystmes marins (eutrophisation, altration des habitats, dplacement de micro-organismes)Epuisement des ressources naturelles (fossiles, matriaux) et occupation despace (dchets)Nuisance physiologique lis par exemple la toxicit des produits.)

Amlioration des performances environnementalesStation de traitement des eaux grises et noires. Document technique DT04.

On appelle "eaux grises" les eaux uses issues des salles de bain et cuisine (ou eau mnagres).

On appelle "eaux noires" les eaux uses issues des toilettes (WC) (ou eaux vannes).

Les eaux noires sont riches en matires organiques liquides ou solides.

Le principe ECOMAR (Annexe DT04) est capable de traiter les eaux uses (grises et noires) produites sur le bateau et de les rejeter directement la mer tout en respectant l'environnement en accord avec les standards internationaux. La convention MARPOL 73/78 (partie IV) fixe les normes de rejet de leffluent une DBO5(1) infrieure 50 mg/l.

(1) DBO5 ou Demande Biochimique en Oxygne sur 5 jours, traduit la quantit doxygne ncessaire aux micro-organismes pour oxyder lensemble de la pollution organique dun chantillon deau. La DBO5 est une analyse de laboratoire. Plus la DB05 est leve, plus leau est pollue, moins la DB05 est leve, moins leau est pollue.

Calculer le flux journalier maximal de pollution exprime en DBO5 (en g/jour) rejete par linstallation si celle-ci respecte la convention MARPOL.

(50 mg/l x 10.000 l/j = 500 g/jPlus la DBO5 est leve, plus leau est pollue.)

Prciser pourquoi il est ncessaire de dsinfecter les eaux grises et noires.

(Les eaux noires surtout sont contamines bactriologiquement (prsence de nombreuses bactries dans les matires fcales).Avant de les rejeter dans le milieu naturel, il est prfrable dliminer par dsinfection une partie de ces germes et ce rejet est non nocif pour lenvironnement (ici, la mer).)

Utilisation dun dessalinisateur. Documents techniques DT05 et DT06.

Le principe du dessalinisateur (ou osmoseur) est de transformer, par le procd d'osmose inverse, une eau sale (eau de mer) en eau potable dessale (eau douce).

L'eau de mer, pr-filtre, passe sous pression travers une membrane d'osmose inverse. Il ressort du dessalinisateur 2 eaux :

une eau dessale (eau douce), permettant de rpondre aux diffrents besoins sur le bateau.

une eau trs concentre en sel, rejete.

La pression d'osmose inverse (POI) est applique grce une pompe et affiche par un manomtre.

On considre que la salinit de l'eau de la mer mditerrane exprime en chlorure de sodium (NaCl) est de 500 mol.m-3 (ce qui correspond environ 30 g de NaCl par litre d'eau de mer) et que la temprature de l'eau est de 18C.

A partir de la formule suivante, calculer le potentiel osmotique PO (en bar) de l'eau de la mer mditerrane :

PO (bar) = n R T C 10-5

Avec :n : nombre d'ions composant le sel considr, ici NaCl (Na+ + Cl-) = 2

R : constante des gaz parfaits 8,32 J.K-1.mol-1

T = temprature en K (Temprature en C + 273)

C = concentration NaCl en mol.m-3

(PO (bar) = n R T C 10-5PO = 2 x 8,32 x (18 + 273) x 500 x 10-5 = 24,2 bar)

En dduire la pression dosmose inverse POI (en bar) appliquer en entre de membrane d'osmose inverse pour permettre le dessalement de l'eau.

(Pour assurer le dessalement dune eau, il faut appliquer une POI 2 fois suprieure la PO, soit 2 x 24,2 = 48,4 bar)

Bilan nergtique prliminaire groupe lectrogne (diesel + alternateur) Document technique DT08.

Le document technique DT08 donne un schma unifilaire de linstallation lectrique du navire.

Un bilan de puissance est tabli par le chantier pour les conditions de transit rapide avec les deux propulsions principales (MEP1 et MEP 2) et une consommation des auxiliaires de bord estimes gale 80 kW. Le taux de charge est de 81%, valeur prconise dans le CCTP. Le chantier prend en compte les conditions de mouillage ou de manuvre par mauvais temps, par tempratures froide / chaude, avec mise en service du chauffage ou climatisation, du guindeau, du cabestan. Le bilan est soumis lapprobation de lArmateur avant de commander les alternateurs, transformateurs et tout autre matriel lectrique important.

Evaluer la puissance totale absorbe pour un taux de charge de 81%.

(450 k (MEP1) + 450 kW (MEP2) + 80 kW = 980 kWPour un taux de charge de 81% : 980/0,81 =1210 kW)

Vrifier laide du document technique DT08 que les deux groupes lectrognes (diesel + alternateur) GE1 et GE2 sont capables de fournir cette puissance.

(608 kW x 2 =1216 kW)

Consommation spcifique du moteur diesel. Document technique DT07.

La consommation spcifique est la consommation horaire du moteur en carburant mC rapporte la puissance effective Peff (puissance disponible sur larbre moteur). Cette consommation dpend du pouvoir calorifique du carburant PCI et du rendement global du moteur G.

Avec:

Consommation horaire en carburant (g/h)

Puissance effective (kW)

Consommation spcifique (g/kWh)

Pouvoir calorifique infrieur du carburant (kJ/kg)

Calculer le rendement global du moteur diesel.

Lalternateur accoupl au moteur diesel est du type LEROY SOMER LSA 50.2L8.

Les caractristiques principales sont donnes ci-dessous:

50 Hz 1500 t/m - 4 ples 230/400 V 1500 kVA dclass 760 kVA -

Donner le rendement de lalternateur pour les conditions de fonctionnement dfinies ci-dessus.

(Pour S = 760 kVA, on lit sur la courbe un rendement de 95,8%)

Le schma ci-dessous reprsente un groupe lectrogne GE (diesel + alternateur). On dispose dun accouplement mono-palier (pas daccouplement lastique) entre les deux machines et on nglige le rendement de la transmission.

(Energie mcanique)

(Energie lectrique)

Puissance chimique absorbe

Pabs = mc.PCI/3600 en kW

Puissance mcanique effective

Peff en kW

Puissance lectrique

S = 760 kVA - cos =0,8

Rendement global

Rendement alternateur

Calculer le rendement dun groupe lectrogne (diesel + alternateur).

(Rendement de la transmission =)

Calculer la puissance Peff que doit fournir le moteur lalternateur lorsque celui-ci dlivre 608 kW linstallation lectrique du rseau de bord. En dduire la puissance absorbe par le moteur.

(P effective = 608/0,958 = 636,6 kWP absorbe = 608/0,3832 = 1586,63 kW)

Calculer la masse de carburant mC consomme par le moteur en 1h de fonctionnement et en dduire la consommation volumique horaire CVH en l/h de carburant du moteur dans cette situation, sachant que la masse volumique du carburant est de 0,840 kg/l

(CHV=132/0,84 = 157 l/h)

Calculer les missions de gaz effet de serre (GES) pour une heure de fonctionnement en tenant compte du facteur d'mission total du diesel (amont + combustion) soit 0,804 kg quivalent carbone par litre. Les missions amont des combustibles liquides concernent lextraction du ptrole brut, le transport de ce dernier,et le raffinage. Pour conclure, prciser quel est l'intrt d'intgrer les missions amont dans ce calcul.

(missions de gaz effet de Serre = 157 x 0,804 kg = 126,22 kg CO2En intgrant les missions amont, les carburants essence, diesel et GPL sont comparables en terme dmissions par unit dnergie finale.)

Fin de la partie B

Partie C

(Etude de la motorisation principale et de la pollution harmonique du rseau de bord.)

Dure maximum conseille: 0h30

Dans la partie C,

vous tudierez un moteur de propulsion principal MEP1du point de vue de la pollution harmonique du rseau de bord,

vous envisagerez une solution de filtrage des harmoniques.

Influence des harmoniques sur le rseau du navire:

Sur un rseau lectrique de navire, il y a une multitude de charges non linaires (on dit quune charge est non linaire quand, soumise une tension sinusodale de 50 Hz, elle nabsorbe pas un courant sinusodal 50 Hz). Ces charges non linaires en absorbant des courants harmoniques, vont engendrer des tensions harmoniques via les impdances de rseau. Ces charges polluantes sont rparties en des charges identifiables (la propulsion) et des charges non identifiables rparties sur tout le rseau de bord, comme lclairage par exemple. Il sagit de mettre en vidence les effets de cette pollution et les moyens pour y remdier.

Etude des moteurs de propulsion

La structure gnrale du rseau est donne en annexe DT08. La production dnergie est assure par deux diesel alternateurs de 608 kW qui alimentent deux tableaux principaux sous 400 V 50 Hz. Les charges de fortes puissances sont raccordes directement sur ces tableaux, notamment la propulsion lectrique compose de deux moteurs courant continu de 450 kW.

La plaque signaltique dun moteur de propulsion prcise:

Moteur courant continu ANSALDO, type GH400LK

450 kW 1184 A 420 V - 4370 kg 530 tr/min - Classe F Ambiance 45C IP23

Excitation: 220 V 17 A

Les pertes totales dans un moteur de propulsion sont estimes ptotales = 50 kW.

Calculer le rendement dun moteur de propulsion.

(Rendement dun moteur de propulsion = 450/450+50 = 0,9 = 90%)

Prciser pourquoi cette solution de motorisation nest plus trs souvent utilise de nos jours, notamment dun point de vue maintenance.

(Dun point de vue maintenance, lentretien de lensemble balais + collecteur pnalise cette solution de motorisation.)

Etude de la pollution harmonique engendre par lutilisation des convertisseurs.

Les convertisseurs de puissance alimentant les moteurs de propulsion gnrent des courants harmoniques de frquence multiple de la frquence fondamentale du rseau (50 Hz) et existent ici en grand nombre. Tous ces courants harmoniques se superposent la sinusode fondamentale (harmonique de rang 1) et la dforment ainsi quil apparait sur la figure ci-dessous rsultant des premiers essais en mer.

Le principal effet court terme des harmoniques sur un rseau est la perturbation du bon fonctionnement des appareils lectroniques et des rseaux de communication du navire.

Tension du rseau de bord = f (t)

Courant du rseau de bord = f (t)

Le taux global de distorsion en courant ou THDI mesure l'importance des harmoniques par rapport au fondamental. Le THDI caractrise la dformation de londe de courant. Le taux de distorsion harmonique est habituellement exprim en pourcentage.

I1 est la valeur efficace du courant de la frquence fondamentale (50 Hz).

I5, I7, I11, I13 sont respectivement les harmoniques une frquence de 250, 350, 550 et 650 Hz

Lorsquil sagit dharmoniques en tension, lexpression devient THDV.

La figure ci-dessous illustre le spectre harmonique des courants et tension du rseau.

Spectre harmoniques du courant rseau

Spectre harmoniques de la tension rseau

(Courant du fondamental)

(Tension du fondamental)

Le spectre est une dcomposition en frquence du signal, il donne une autre reprsentation des signaux lectriques et permet dvaluer leur dformation.

Le THDI correspondant est de 32,61 %.

On constate aussi que la tension du rseau est affecte par les courants harmoniques ce qui induit un taux de distorsion THDV = 12,65%.

Hormis le fondamental 50 Hz, Prciser quel est lharmonique qui a une importance accrue dans le spectre des courants et donner un ordre de grandeur de cet harmonique.

(Lharmonique 5, un peu moins de 30% du fondamental.)

Prciser quels sont les phnomnes que vont provoquer ces dformations sur le matriel et dans linstallation lectrique du navire.

(En prsence de limpdance de source, les courants harmoniques crent des tensions harmoniques qui peuvent tre prjudiciables au bon fonctionnement des rgulations, de llectronique de bord et entrainer le dclassement de certains matriels.)

On donne sur la figure ci-aprs, lvolution de la valeur efficace et des pertes Joules en fonction du THDI (%)

Prciser notamment comment vont alors voluer les pertes Joules dans un moteur de propulsion.

(Les pertes Joules vont augmenter.)

A laide du tableau ci-dessus, quantifier cette volution en %.

(Pour un THDI de 36% (sujet), les pertes Joules vont augmenter denviron 18%)

Une centrale de mesure numrique ddie la mesure de la qualit de lnergie a permis de quantifier les diffrents harmoniques de courant.

On retrouve pour le point de fonctionnement reprsent par les courbes ci-dessus, la gnration des courants harmoniques suivants.

Harmonique

1

5

7

11

13

Intensit (A)

1180

267

166

118

95

Calculer le taux global de distorsion en courant ou THDI (jusquau 13me rang).

(THDI = )

Justifier la diffrence de valeur trouve par le calcul prcdent et la valeur note sur le spectre harmonique correspondant.

(La valeur trouve ci dessus (29%) est plus petite car le calcul ne tient pas compte de tous les harmoniques (32,6% sujet))

Remarques importantes pour les questions suivantes.

Les moteurs de propulsion sont aliments par des convertisseurs de puissance alternatif/continu. Ces convertisseurs sont quips dinductances de ligne ct alternatif (repre L sur le schma), on lisse ainsi le courant. Laugmentation de limpdance du circuit dalimentation limite les courants harmoniques.

Les charges polluantes ont t regroupes.

(L)

Niveaux dharmoniques tolrs par la rglementation.

Les socits de classification (bureau Veritas, etc.) nimposent pas de contraintes sur les niveaux individuels dharmoniques que ce soit en courant ou en tension mais ils exigent une limite de 5 % sur le taux global des harmoniques en tension (THDV) en configuration normale et 8% en configuration dgrade.

Prciser ce quil va falloir faire sur le navire A.MALRAUX pour satisfaire la condition sur la distorsion harmonique de tension.

(Il va falloir baisser le taux dharmoniques en tension, par un artifice, car celui ci est suprieur 8%)

En tenant compte des artifices initialement utiliss sur le bateau afin de rduire les harmoniques, proposer, laide du document technique DT09 et DT10, une solution supplmentaire, pour rduire davantage les missions et ainsi protger les appareils lectroniques et le rseau de communication.

(Si on tient compte des artifices dj utiliss, inductance de ligne, charges polluantes regroupes, il faut sparer les sources polluantes des autres sources (Doc DT10). La solution prconisant lutilisation de transformateurs couplage ncessiterait le changement de la structure du variateur du moteur.)

Fin de la partie C

Partie D

(Vrification de lintgrit des informations transmises entre la timonerie et les groupes lectrognes.)

Dure maximum conseille: 1h

Dans la partie D, vous vrifierez les informations transmises sur le rseau de bord pour permettre dafficher la vitesse de rotation dun des moteurs diesel sur les crans de supervision de timonerie.

Cheminement de linformation entre IHM (interface homme/machine) et groupes diesel:

Les quipements de navigation du naviresont grs par diffrents automatismes. Ils peuvent tre spcifiquement ddis un quipement, cest le cas pour:

- Les moteurs de propulsion principaux MEP1 et MEP2

- Les moteurs diesel des groupes lectrognes GE1, GE2, GE3

- Les alternateurs des groupes lectrognes DA1, DA2, DA3

- Propulseur azimutal STP

- Propulseur dtrave BTP

Dautres sont grs par des entres/sorties dportes SNC210 SNC211 SNC212.Un automate principal assure la gestion des alarmes et des scurits: SNC21C.Des interfaces homme/machineSNC61 SNC 63 SNC 64 assurent la communication avec lquipage.

Lensemble ces automatismes de navigation communique via un rseau principal Ethernet, ainsi que via des rseaux secondaires RS485 et autres liaisons srie.

Voir document technique DT11: Synoptique gnral de linstallation.

Linformation de vitesse de rotation des moteurs des groupes lectrognes est affiche sur les crans de supervisions (HMI) de la timonerie. Ltude suivante portera sur les changes dinformation entre les groupes lectrognes et la timonerie.

Couche Physique: tude du support RS485

Les IHM de la timonerie interrogent priodiquement les groupes lectrognes via le rseau Ethernet puis le bus RS485. Vous vous intressez tout dabord au support RS 485 qui fait le lien entre les groupes lectrognes GE1, GE2, GE3 et le convertisseur ModBus Srie/Ethernet pour vous assurer que les transmissions se font sans erreurs.

Caractristiques gnrales

Deux organismes internationaux dfinissent les rgles auxquelles doivent rpondre les quipements communicants: L EIA (Electronics Industries Association) qui dfinie les normes RS ( correspond au numro de la norme), L UIT (Union Internationale des tlcommunications -ITU en anglais- Organisme des Nations unies) qui met les avis V.. ou X..

Les caractristiques principales de quelques liaisons sries sont donnes dans le tableau suivant:

EIA

RS 232

RS 423

RS422

RS 485

UIT-T

V24 / V28

V11 / X27

V11 / X27

Type dinterface

Mode commun

Mode commun

Diffrentiel

Diffrentiel

Distance max (m)

12

1200

1200

1200

Dbit max. (bps)

19200(*)

100 K

10M sur 10 m

10M sur 10 m

100 K sur 1200 m

100 K sur 1200 m

Multipoint

non

oui

oui

oui

Nombre d'metteurs

1

1

1

32

Nombre de rcepteurs

1

10

10

32

Niveaux de tension

3V 25 V

4V 6 V

3V 25 V

0,2V 6V

* Les fabricants peuvent implmenter des vitesses suprieures

La communication entres les automatismes de gestion des groupes lectrognes et les convertisseurs Modus Srie/Ethernet est effectue via une liaison srie RS485 en half-duplex.

Indiquer quel est lintrt dutiliser une liaison diffrentielle plutt quune liaison en mode commun?

Immunit aux perturbations lectromagntiques

Justifier le choix dune liaison RS485 parmi les liaisons proposes dans le tableau.

Liaison diffrentielle et multiples metteurs (3 metteurs GE1 GE2 et GE3).

Au niveau de la transmission RS485, quelle technique utilise-t-on pour vrifier sil y a eu une erreur de transmission?

Parit

Combien derreur(s) ce systme permet-il de contrler(justifier) ? Cela vous parait-t-il satisfaisant dans ce cas?

1 seule erreur (ou nombre impair) contrle mais pas de correction possible.

Afin de sassurer de la qualit des changes en situation relle, on dsire effectuer un relev sur la ligne RS485 lors dun change.

Dans la gamme des oscilloscopes Agilent 3000 (Voir Documentation technique DT12), choisir loscilloscope ainsi que les options complmentaires afin de raliser cet essai. Vous veillerez faciliter le travail de dcodage de la transmission. Justifier vos choix.

DSOX3012 2 voies et 100 MHz suffisent

DSOX3COMP Analyse RS 485

ventuellement une sonde diffrentielle

(Temps) (Tension)Le relev dune communication a donn le rsultat suivant:

A partir de la documentation du circuit intgr grant la transmission (DT13), justifier lutilit de la prsence dune tension non nulle lorsquaucun participant na pris la ligne.

Polarisation anti-erreur: vite le basculement entre 0 et 1 lorsque la ligne n'est pas utilise ce qui risque de perturber le fonctionnement du processeur.

A partir du relev, calculer la valeur de R (=R1=R2) sachant que RT=120 et Vcc = 5 V

Lecture sur le graphe: V= 0,75 V

R=RT (Vcc-V)/(2V)=120*(5-,75)/(2*,75)= 340

Couche liaison: message

Lors de la transmission de linformation entre lIHM de la timonerie et les groupes diesel la structure du message permet de savoir quel est lobjet de linterrogation pos par la timonerie.

Lanalyse du signal transmis permet de dcoder la requte effectue par lIHM de la timonerie ainsi que la rponse du groupe interrog. Cette analyse fait lobjet de la suite de cette tude.

Etude de la transmission du premier octet:

(Temps) (Tension)Le relev du premier octet tant le suivant:

A partir du relev, donner la vitesse de transmission du signal.

Lecture: 2*T=> 9 mm or 18mm=> 2 E-4 donc T= 0,5 E -4

Soit un dbit de 20 000 Bauds (19200)

Sachant que la transmission seffectue avec une parit impaire, partir du relev et du document technique DT14, donner la valeur des 8 bits de donnes (B0 B7) et de la parit.

B0 B1 B2 B3 B4 B5 B6 B7 P

1 0 0 0 0 0 0 0 1

Y a-t-il eu une erreur de transmissiondu premier caractre? Justifier.

Parit impaire: il faut un nombre impair de bits 1 y compris le bit de parit

Il y a une erreur puisquici deux bits sont un.

Etude du message:

Le relev du message tant le suivant:

A partir du document technique DT14, indiquer lintrt du CRC

Code de dtection et de correction des erreurs bien plus performant que la parit

A laide du document technique DT15, analyser la trame et indiquer le numro de lesclave, la fonction, les donnes, le CRC.

Esclave: 1

Fonction: 3

Registre: 21 9C

Donnes: 00 01 (nombre de registres)

CRC: 4E 7E

Sachant que le registre ModBus: 219C (en hexadcimal) des groupes lectrognes correspond la vitesse de rotation en tr/min, indiquer quoi correspond le message.

Demande de vitesse de rotation du groupe GE1

La rponse de lesclave tant la suivante:

Indiquer, en dcimal, la vitesse de rotation du moteur:

Rponse: 05 DC soit 1485 Trs/min

Etude de la communication TCP/IP du convertisseur ModBus Srie/Ethernet.

La liaison entre lIHM de la timonerie et le convertisseur Modbus Ethernet se fait en TCP/IP, ce qui nous conduit tudier la trame IP lors de linterrogation de la timonerie vers les groupes.

Adressage IP

A partir du synoptique gnral et de la documentation technique DT16, indiquer quelle est la classe du rseau utilise, le nombre maximal de machines et le masque de sous-rseau

Classe C

254 machines maximum

Masque rseau: 255,255,255,0

Analyse dune trame Ethernet: voir DT17 constitution dune trame IP

A partir de la trame Ethernet suivante capture sur le rseau LAN:

0000 00 80 f4 03 4f 89 74 2f 68 40 07 35 08 00 45 00 ....O.t/ h@.5..E.

0010 00 34 4c 04 40 00 80 06 e3 86 c0 a8 01 40 c0 a8 .4L.@... ........

0020 01 1f c5 b9 01 f6 24 ee 56 15 a9 8c d2 60 50 18 ......$. V....`P.

0030 00 fc fc 44 00 00 00 00 00 00 00 06 01 03 21 9c ...D.... ......!.

0040 00 01

Emetteur

Indiquer ladresse MAC (en hexadcimal) de lappareil qui a envoy le message.

74 2f 68 40 07 35

Indiquer ladresse IP (en dcimal) de lappareil qui a envoy le message.

c0 a8 01 40: 192.168.1.64 c'est le SNC64 (supervision timonerie)

Indiquer le port partir duquel le message a t envoy.

c5 b9: 50617

Rcepteur

Indiquer ladresse MAC (en hexadcimal) de lappareil qui est destin le message.

00 80 f4 03 4f 89

Indiquer ladresse IP (en dcimal) de lappareil qui est destin le message.

c0 a8 01 1f: 192.168.1. 31 c'est la passerelle modbus tcp

Indiquer le port vers lequel le message a t envoy.

01 f6: 502 (port standard modbus tcp)

Message

Sachant quun entte ModBus TCP, commence par 2 octets didentifiant de la transaction (gnralement 2 fois la valeur 0) puis 2 octets de version du protocole (2 fois la valeur 0) puis deux octets de la longueur (en octets) du message, puis le message, indiquer le message ModBus vhicul.

00 00 00 00 00 06 01 03 21 9c 00 01

Demande de vitesse de rotation du groupe GE1

Quelle est la diffrence entre linterrogation faite par lIHM de la timonerie vue du cot RS485 et celle vue du cot Ethernet? Quelle est la raison de cette diffrence?

Il n'y a pas de CRC en effet la trame IP contient elle-mme un CRC: La transmission est dj scurise ce niveau, il est donc inutile de r-effectuer une vrification au niveau applicatif.

Fin de la partie D

30/50

(ECHELLE DE TRAC: 1 cm 80000 N)

(B) (A)

(Isolement de {2.3}ActionDirectionSensNorme(BC)430000 N?(BC)? ?430000 N)

((BC))

(B) ((AD))

((BC))

(D)

(D) (C)

(Isolement de 9ActionDirectionSensNormeVerticaleVers le bas100000 N(BC)??430000 N?(DI)??470000 N)

(Actions sur 1 aux liaisons avec le vrin et la flcheActionDirectionSensNorme(BC)430000 N(DI)470000N)

(Format Original A3)

Document rponse DR0131/50

(Document Technique DT01)Extrait du CCTP

1 Objet

1.1 Prsentation gnrale

1.1.1 Prsentation du DRASSM :

Le projet vise construire un navire scientifique pour le Dpartement des recherches archologiques subaquatiques et sous-marines (DRASSM), service comptence nationale du ministre de la Culture et de la Communication. Ce nouveau btiment viendra remplacer LArchonaute, navire aujourdhui frapp dobsolescence car construit il y a plus de 40 ans, en 1966, linitiative dAndr Malraux, alors ministre des Affaires Culturelles.

Le DRASSM, un organisme exemplaire :

Le contrle dun espace maritime aux dimensions plantaires.

Bas 147 plage de lEstaque, Marseille (13016), le DRASSM est charg, en mtropole comme en outre-mer, de grer, mettre en valeur, protger et tudier lensemble des biens culturels du domaine public maritime franais. Il uvre ainsi de plein droit sur 550 000 km despaces maritimes et devrait voir trs prochainement son rle tendu lensemble de la ZEE franaise, la deuxime du monde par sa superficie, soit 11 millions de km On estime entre quinze et vingt mille le nombre des paves localises sur le seul littoral mtropolitain. Le DRASSM est en outre appel intervenir de lAtlantique au Pacifique ou de locan lIndien la Mditerrane, soit de sa pleine autorit, soit dans le cadre daccords internationaux.

[]

1.2 Conditions dutilisation du navire

Le navire construire servira de support-plonge pour des quipes scientifiques et plus particulirement pour des chercheurs engags dans la recherche archologique sous-marine. Le navire devra amener les quipes sur site et y stationner en dynamique pendant toute la dure des oprations. Il devra cet effet disposer de tout le matriel ncessaire la mise en uvre dune quipe de 20 plongeurs, sera en mesure deffectuer des transits une vitesse de 12 nuds et jouira dune autonomie de 20 jours de fouilles ou 1700 milles.

Il sera mme deffectuer des recherches, notamment lectroniques, dpaves, ainsi que des leves de fond.

Ce navire devra pouvoir mettre en uvre divers types de matriel :

un sous-marin de 7 tonnes,

un ROV, conditionn avec sa cage et son touret, dans un container 10 pieds,

un ou ventuellement 2 containers de 20 pieds.

Il devra pouvoir charger container ou sous-marin, tant par larrire, au moyen dun portique, que sur un bord, grce une grue apte dplacer, en bout de flche, sur toute la zone arrire, des poids dun minimum de 900 kg, notamment partir de la zone de dpose du portique.

Le navire devrait tre arm par un quipage de 3 personnes dans le cadre dune navigation en IIIme catgorie. Il recevra lappui dun marin supplmentaire pendant les transits en navigation IIme catgorie. Il devra tre capable dhberger en navigation un quipage de 4 personnes et une quipe scientifique de 9 membres qui pourront tre des plongeurs.

[.]

1.4 Caractristiques gnrales

Longueur hors tout : 36,30 m

Longueur coque : 35,90 m

Longueur de flottaison : 34,10 m

Largeur hors tout (avec dfenses) : env. 9,00 m

Largeur hors bord : 8,85 m

Creux milieu au livet du pont principal : 3,50 m

Creux milieu au pont suprieur : env. 5,80 m

Tirant deau maximum en charge complte : env. 3,20 m/DWL

Dplacement maximum en charge complte : env. 300 t

Document technique DT0132/50

Document technique DT02

( Angle de gte)Courbe de stabilit du navire et extrait de la division 211 des affaires maritimes

(Angle de dbut denvahissement f=48,133) (Angle de chavirement statique s=75,73) (Angle limite de stabilit dynamique d=15,24) (Angle limite de stabilit statique 0=26,712) (Aire entre 30 et 40) (Aire entre la position dquilibre et 30)

Cette courbe de stabilit obtenue par simulation numrique permet dobtenir les rsultats suivants:Aire [quilibre;30]=0,185 m.rad ; Aire [quilibre; 40]=0,271 m.rad

Extrait de la division 211 des affaires maritimes: stabilit ltat intact et aprs avarie. (Article 211-1.02 8)

8. Critres de stabilit.

Les critres ci-aprs doivent tre respects. Si toutefois l'application de certains d'entre eux n'est pas justifie, notamment pour des navires tels que pontons, multicoques, porteurs de dblais, etc. L'autorit comptente dcide des prescriptions quivalentes suivre. Les courbes des bras de levier de redressement sont traces en tenant compte, notamment, des prescriptions indiques en annexe 211-1.A.1.

8.1. Navires passagers d'une jauge brute gale ou suprieure 500 et navires de charge.

8.1.1. L'angle de dbut d'envahissement f doit tre suprieur ou gal 30 et l'aire limite par la courbe des bras de levier de redressement GZ ne sera pas infrieure 0,055 mtre-radian dans l'intervalle (0,30), ni 0,090 mtre-radian dans l'intervalle (0,40) ou (0, f), si cet angle de dbut d'envahissement f est infrieur 40. De plus, laire limite par la courbe ne sera pas non plus infrieure 0,030 mtre-radian dans l'intervalle (30, 40) ou (30, f).

8.1.2. Le bras de levier de redressement sera au moins de 0,20 m un angle de gte suprieur ou gal 30.

8.1.3. Le bras de levier de redressement maximal sera atteint un angle de gte suprieur ou gal 25.

Document technique DT0233/50

Document technique DT0334/50

Document technique DT04

Centrale de traitement des eaux grises et noires.

ECOMAR 24 - Standard IMO/MARPOL MPEC 159(55)

La centrale fonctionne automatiquement, aucune tierce personne n'est requise hormis pour la programmer en mode auto-run (automatique).

Le cycle commence par un pompage d'une quantit d'eau use prdfinie depuis le rservoir d'eaux grises et noires. Une fois la centrale remplie, ces eaux sont macres et broyes pendant une priode de temps fixe, ensuite une dose de dsinfectant liquide (l'eau oxygne H2O2, solution oxydante) est injecte au mlange ainsi qu'une certaine quantit d'eau de mer. Cette combinaison de liquides macrera encore un moment et grce la raction physico-chimique occasionne, l'eau sera dsinfecte et les sdiments largement rduits. Ainsi l'eau pourra tre rejete la mer, jusqu une distance de 3 milles de la ct, sans nuire l'environnement, conformment aux standards internationaux.

L'eau oxygne utiliser comme dsinfectant ne dgage pas de substances nocives pour l'environnement.

Capacit de traitement: 10 000 litres/jour

Capacit totale: 248 litres

Document technique DT0435/50

Document technique DT05

OSMOSEURYC3 (ou dessalinisateur)

Le principe de l'osmose :

L'osmose correspond un mouvement d'eau qui se fait naturellement travers une membrane semi-permable, c'est--dire laissant passer les molcules d'eau, mais pas les molcules de sel.

Chaque compartiment (A ou B) est caractris par un potentiel osmotique (PO) d'autant plus lev que la concentration en sel y est importante.

Le potentiel osmotique correspond l'attraction exerce sur leau par le sel.

Le mouvement d'eau se fait donc dans le sens du gradient de potentiel osmotique.

Document technique DT0536/50

Document technique DT06

Le principe de l'osmose inverse :

Par ce procd artificiel, en appliquant une pression suprieure la valeur du potentiel osmotique du compartiment B, on force le passage de l'eau dans le sens inverse de celui de l'osmose et on gnre ainsi de l'eau osmose, dpourvue de sel.

Cette pression applique est appele pression d'osmose inverse (POI).

Pour assurer le dessalement de l'eau, il faut appliquer une POI 2 fois suprieure au PO.

Document technique DT0637/50

Document technique DT07

Moteur Diesel BEAUDOUIN 12M26SR

Moteur Diesel 4 temps, injection directe

Alsage et course: 150 x 150 mm

Nombre de cylindres: 12 en V

Cylindre totale: 31,8 litres

Taux de compression: 15/1

Sens de rotation (selon Norme ISO 1204) SIH *

Rgime de ralenti: 700 tr/min

Poids sec (sans eau, ni huile): 3400 kg

Carter volant: SAE 0

Volant: SAE 18"

Combustible

Densit relative: 0,840 0,005

Pouvoir calorifique infrieur: 42 700 kJ/kg

Tolrance sur consommation: 0 5 %

Limite de temprature laspiration: 35 C

Document technique DT0738/50

Document technique DT0839/50

(Document Technique DT09)

Document technique DT0940/50

(Document Technique DT10)

Source: Schneider ElectricDtection et attnuation des harmoniques

Document technique DT1041/50

Document technique DT11:

Synoptique gnral de linstallation

Document technique DT1142/50

Document technique DT12 : Oscilloscope Agilent

Document technique DT1243/50

Document technique DT13 : Circuit AN-960

Extrait du Guide dimplmentation RS-485-RS422

Introduction

Document technique DT1344/50

Les applications industrielles et dinstrumentation (I&I) requirent des transmissions de donnes entre de multiples systmes et sur de trs longue distance. Le bus RS-485 est un des plus largement utiliss comme support physique dans ces applications. Les caractristiques de la RS-485 la rendent idale pour les applications de communications I&I.

- Longue distance 1000 m

- Communications bidirectionnelles possible avec une simple paire de cbles torsads.

- La transmission diffrentielle accrot limmunit au bruit.

- De multiples metteurs et rcepteurs peuvent tre connects sur le mme bus.

- Mode commun permettant de grande variation de diffrence de potentiel entre les diffrentes masses.

- TIA/EAI-485A permet des dbits jusqu 10 Mbps.

TIA/EIA-485-A est la norme la plus largement utilise dans le secteur des tlcommunications. Elle dcrit la couche physique de l'interface RS-485 et est normalement utilise avec un protocole de niveau suprieur, tels que Profibus, Interbus, Modbus ou BACnet. Cela permet la transmission de donnes robustes sur des distances relativement longues.

Polarisation anti-erreur.

La figure 8 montre une configuration de type matre / esclave RS-485 rseau sans polarisation anti-erreur. Une transmission de donnes asynchrone est gnralement utilise dans ces applications. Un bit de dbut (Start) indiquant le dbut d'une squence de bits est dtect quand une transition se produit du haut vers le bas. Huit bits de donnes et un bit de parit suivre le bit de dpart. Un bit d'arrt qui peut tre un ou deux bits suit cette longue squence de bits. Un autre bit de dpart commence la squence de bits suivant. Lorsque le dernier caractre est envoy, la ligne devrait rester au niveau haut jusqu' ce que le prochain bit de dpart. Cela provoque des problmes dans les applications multipoints lorsque les metteurs-rcepteurs connects sur le bus sont en mode de rception simultanment. Ceci est connu comme un tat de repos de bus et dans ce cas, la tension diffrentielle sur le bus (VOA - VOB) est de 0 V. Dans ces conditions, la sortie du rcepteur (RO) n'est pas dfinie par la norme RS-485 et, par consquent, la sortie du rcepteur peut produire des donnes alatoires. Ces donnes sont relies l'UART et peut provoquer un fonctionnement erron du systme.

Tension de seuil diffrentiel d'entre d'un rcepteur

La tension de seuil d'entre diffrentiel (VTH) d'un rcepteur est la tension sur l'entre du rcepteur laquelle une transition (niveau bas vers niveau haut ou le contraire) de la sortie du rcepteur est garantie. La valeur typique dune RS-485 est une tension de seuil d'entre diffrentielle de 200 mV. Lorsque l'entre diffrentielle est suprieure ou gale 200 mV (VIA - VIB 200 mV), la sortie du rcepteur est garanti d'tre ltat haut (RO = 1). Lorsque l'entre diffrentielle est infrieure ou gale -200 mV (VIA - VIB TCP)

Dure de vie

Flag

Identifiant

Longueur

NIVEAU Transmission

N octetTrame en hexadecimalASCII

0000 00 19 db c5 76 24 c8 cd 72 4a da 5d 08 00 45 00 ....v$..rJ.]..E.

0010 00 28 55 c5 40 00 32 06 65 99 26 71 a5 53 c0 a8 .(U.@.2. e.&q.S..

0020 01 05 01 bb c6 2a 27 ea 78 ef c6 3d 76 56 50 10 .....*'. x..=vVP.

0030 04 41 78 ce 00 00 00 00 00 00 00 00 .Ax..... ....

Cheksum

Sequence

Port Destination

Port Source

NIVEAU Message

N octetTrame en hexadecimalASCII

0000 00 19 db c5 76 24 c8 cd 72 4a da 5d 08 00 45 00 ....v$..rJ.]..E.

0010 00 28 55 c5 40 00 32 06 65 99 26 71 a5 53 c0 a8 .(U.@.2. e.&q.S..

0020 01 05 01 bb c6 2a 27 ea 78 ef c6 3d 76 56 50 10 .....*'. x..=vVP.

0030 04 41 78 ce 00 00 00 00 00 00 00 00 .Ax..... ....

Le message commence ICI

Document technique DT1750/50

-5

-4

-3

-2

-1

0

1

2

3

4

-2,00E-03-1,00E-030,00E+001,00E-032,00E-033,00E-034,00E-03

V

S

-4

-3

-2

-1

0

1

2

3

4

-6,00E-04-4,00E-04-2,00E-040,00E+002,00E-044,00E-046,00E-048,00E-041,00E-03

s

V

S

C

Q1Q2

Q3

Q6

1

2

L

Q10

1

2

L

Q5

1

2

L

Q11

1

2

L

Q7Q8

Q4

QUAI

T1

Q9

MEP1 MEP2STP BTP

GE3GE1GE2

Alternatif

Continu

Alternatif

Continu

Alternatif

Alternatif

Alternatif

Alternatif

MS1

MS2

Propulseur Principal

Propulseur Principal

Propulseur JET

100 kW608 kW608 kW

Tableau BT 400 V - 50 Hz

AR 220 kW

Babord 450 kW

Tribord 450 kW

AV 150 kW

DT08 - SYNOPTIQUE GENERAL (Schma unifilaire)

Servitude de bord

400 V

230 V

400 V - 50 Hz

Propulseur ETRAVE

Traitement

de l'air

POMPESTraitement

de l'eau

Divers

D

P

t

R

bateau

eau

P

/

PCI

P

m

CSE

G

eff

C

.

3600000

h

=

=

=

C

m

=

eff

P

=

CSE

=

PCI

%

5

,

40

405

,

0

42700

.

208

3600000

.

3600000

=

=

=

=

PCI

CSE

G

h

8

,

0

cos

=

j

G

h

ALT

h

%

32

,

38

958

,

0

.

405

,

0

.

=

=

ALT

G

h

h

h

kg

CSE

Peff

mc

/

132

208

.

6

,

634

.

=

=

=

1

2

13

2

11

2

7

2

5

...

.

100

I

I

I

I

I

THDI

+

+

+

+

=

%

57

,

29

1180

95

118

166

267

.

100

2

2

2

2

=

+

+

+