Un exemple de projet en classe de terminale STI2D – SIN : télégestion d’un aquarium
Module EC2b 2 Réseau de Communication et Télégestion
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Licence Professionnelle EGC-ITEB
Energie - Génie Climatique:Intelligence Technique et Energétique du Bâtiment
Module EC2b_2Réseau de Communication et Télégestion
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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
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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
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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
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Principes de Fonctionnement d'un Réseau de Communication Industriel
- Application au Réseau Modbus -
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7 Application
Liaison de données
Physique
Présentation
Session
Transport
Réseau
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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
Non exploitée en Modbus
Non exploitée en Modbus
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
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7Application
Liaison de données
Physique
Présentation
Session
Transport
Réseau
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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?
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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
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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.
!
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Le Modèle OSI
Le Modèle ISO est structuré en
L'assemblage des couches est appelé
Médium
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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
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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
!
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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
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2
1
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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
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La couche 2 prendra l'ensemble comme des données sans s'interesser à leur contenu, qui a déjà été traité par la couche3.
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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 :
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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.
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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
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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
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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
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Bit/Mot d'Entrée :Lecture seulement par le maître
Bit/Mot de Sortie :Lecture/Ecriture par le maître
Fonctions les plus utilisées
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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)
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Trame Modbus-ASCII
Soit la trame Modbus au format ASCII de 17 octets
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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
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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)
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Gestion et Détection des Erreurs en Transmission
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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 :
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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 :
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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 :
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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.
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!
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
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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
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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
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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
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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
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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
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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)
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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)
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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 :
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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);}
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Quelques Trames Modbus-RTU
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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)
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Code fonction 03 : lecture de N Mot d'entrée
Code fonction 04 : lecture de N Mots de sortie
Exemple :
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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)
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Trame Modbus-RTU : Requête d'écriture de N mots
Demande d'écriture de N mots (Code 10h)Exemple :
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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.
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Demande de lecture de N bits (Code 1 ou 4)Exemple :
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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.
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Demande d'écriture de 1 bit (Code 5)Exemple :
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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
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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.
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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
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Solution
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Solution
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Connectique et Câblage des Réseaux Industriels
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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
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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 ! "
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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.
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Connecteur RS 232 - V24
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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.
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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.
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Caractérisée par une communication en tension différentielle, half ou full duplex, établie sur 2 ou 4 Fils : TX+, TX-, RX+, RX-
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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
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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 +
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Bus RS 485 - 2 transmission sur 2 fils TX-/RX- (B) et TX+/RX+ (A)
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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
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Bus RS 485 - 4 : 4 fils TX+,TX-, RX+, RX-
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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
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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
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TrameNumérique
Puissance
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Applications de Transmission par CPL
Modules CPL (Ethernet)
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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