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UE2 : Automatisme & Réseaux pour la GTB LP MEEDD Nicolas Néanne 04/12/2015 Auto

UE2 : Automatisme & Réseaux pour la GTB LP MEEDD Nicolas Néanne 04/12/2015 Automatismes & Automatismes & Réseaux pour la Réseaux pour la GTB GTB neanne@univ-tln.fr UE2 : Automatisme & Réseaux pour la GTB LP MEEDD Nicolas Néanne 04/12/2015 1 / Introduction 2 / Gestion de l'éclairage & DALI 3 / Le protocole Modbus 4 / Le bus KNX 5 / EnOcean Plan du Cours : 1- Introduction IUT de Toulon – GEII Nicolas Néanne 3 LP MEEDD UE2 1 / Définitions et besoins a – GTB b - Télégestion 2 / Transmissions des données a – Codage numérique des informations b – Codage électrique et modulations c – principe du bus de terrain d – survol de TCP/IP 3 / Présentation d'un contrôleur de GTC/GTB a – Présentation du 750-849 b – Éléments de Programmation Ch 1 : Introduction 1- Introduction IUT de Toulon – GEII Nicolas Néanne 4 LP MEEDD UE2 1- Définitions & Besoins a – GTB La Gestion Technique des Bâtiments (BMS en Anglais : « Building Management System ») vise à gérer et à superviser l'ensemble des équipements qui y sont installés, assurant les fonctions de : ✔ confort (optimisation de l'éclairage, du chauffage), ✔ gestion d'énergie (programmation), ✔ sécurité (comme les alarmes) ✔ communication (comme les commandes à distance ou l'émission de signaux destinés à l'utilisateur) que l'on peut retrouver dans les maisons, les hôtels, les lieux publics... Définition : 1- Introduction IUT de Toulon – GEII Nicolas Néanne 5 LP MEEDD UE2 Les technologies mises en œuvre font appel à la programmation d'équipements visant à assurer les fonctions d'automatismes ainsi qu'à leur paramétrage en vue de les faire communiquer. 1- Introduction IUT de Toulon – GEII Nicolas Néanne 6 LP MEEDD UE2 b – Télégestion Suivi de production La télégestion (gestion à distance) des installations de production d'énergie (centrales photovoltaïques notamment) va permettre des apports considérables en termes d'exploitation : Suivi de production Télémaintenance Les technologies mises en jeu feront notamment appel à des réseaux de communications adaptés, ainsi que des serveurs Web embarqués dans les équipements de production (les onduleurs par exemple) ou indépendants. La détection précoce d'un défaut de production, ou d'une panne sur un composant, permettra une intervention optimale des équipes de maintenances, et limitera ainsi les pertes de production. L'archivage et le suivi en temps réelles des données de production permettra une estimation au plus juste, et permettra au propriétaire de la centrale de production de confronter la production réelle au prévisionnel. 1- Introduction IUT de Toulon – GEII Nicolas Néanne 7 LP MEEDD UE2 2- transmission des données a – Codage Numérique des informations Tout système informatique (c'est à dire un système qui traite les informations de façon automatique) représente les données (ou informations) de façon numérique c'est à dire par des nombres). Ces systèmes vont nous confronter à différentes représentations des nombres et caractères.... Par ailleurs, les systèmes que nous allons étudier étant basés sur les échanges et la communication, il va donc falloir appréhender la façon dont ces données sont transmises d'une unité à une autre. 1- Introduction IUT de Toulon – GEII Nicolas Néanne 8 LP MEEDD UE2 ✔Réprésentations Binaires & Hexadécimale Outre la notation naturellement adoptée sous forme décimale des nombres, on rencontre fréquemment lorsque l'on est amené à intervenir sur un système informatique (tels que certains équipements de télégestion ou d'immotique) deux autres bases de numération : ✔ La base binaire : Elle comporte deux symboles ('0' et '1'). Cette représentation est la plus fidèle à la façon dont sont traités physiquement les données dans un système informatique. On aura par exemple recours à cette représentation lorsqu'il s'agira d'analyser des données circulant sur une liaison à l'aide d'un appareil de mesure. ✔ La base hexadécimale : Elle comporte 16 symboles ('0' à '9' puis 'A' à 'F'). Cette offre l'avantage d'être beaucoup plus compacte que la représentation binaire; l'intérêt étant que le passage de l'une à l'autre et aisé. 1- Introduction IUT de Toulon – GEII Nicolas Néanne 9 LP MEEDD UE2 Base Décimale Base Binaire Base Héxadécimale 0 0000 0 1 0001 1 2 0010 2 3 0011 3 4 0100 4 5 0101 5 6 0110 6 7 0111 7 8 1000 8 9 1001 9 10 1010 A 11 1011 B 12 1100 C 13 1101 D 14 1110 E 15 1111 F 16 10000 10 17 10001 11 18 10010 12 1- Introduction IUT de Toulon – GEII Nicolas Néanne 10 LP MEEDD UE2 ✔Conversion Hexa → Décimal La valeur (décimale) d'un nombre affiché sous forme hexadécimale peut être obtenue en multipliant chacun des symboles hexadécimaux par la puissance de 16 correspondant à sa position à l'intérieur du nombre; chacun des termes obtenus devant ensuite être sommé, comme dans l'exemple ci-dessous : A12E16 → 10 x 16 3 + 1 x 16 2 + 2 x 16 1 14 x 16 0 Pour obtenir la valeur hexadécimale d'un nombre affiché en décimal, on effectue sur ce nombre une succession de divisions par 16. Les quotients obtenus - compris entre 0 et 15 - peuvent être associés à un symbole hexadécimal, pour former la valeur correspondante dans la base 16. Le dernier quotient obtenu constitue le poids fort du nombre (le 1er le poids faible). ✔Conversion Décimal → Hexa 1- Introduction IUT de Toulon – GEII Nicolas Néanne 11 LP MEEDD UE2 ✔Conversion Binaire → Décimal La valeur (décimale) d'un nombre affiché sous forme binaire peut être obtenue en multipliant chacun des bits par la puissance de 2 correspondant à sa position à l'intérieur du nombre; chacun des termes obtenus devant ensuite être sommé, comme dans l'exemple ci- dessous : 1001102 → 1 x 2 5 + 0 x 2 4 + 0 x 2 3 + 1 x 2 2 + 1 x 2 1 + 0 x 2 0 Pour obtenir la valeur hexadécimale d'un nombre affiché en décimal, on effectue sur ce nombre une succession de divisions par 2. Les quotients obtenus - compris entre 0 et 1 - forment la valeur correspondante dans la base 2. Le dernier quotient obtenu constitue le poids fort du nombre (le 1er le poids faible). ✔Conversion Décimal → Binaire 1- Introduction IUT de Toulon – GEII Nicolas Néanne 12 LP MEEDD UE2 ✔Conversions Binaire ↔ Hexadécimal Le changement de base se fait en faisant la correspondance entre un symbole hexa et un groupe de 4 bits : 1001 11002 9 C 16 1 2 F 4 16 0001 0010 1111 0100 2 1- Introduction IUT de Toulon – GEII Nicolas Néanne 13 LP MEEDD UE2 ✔Représentation des nombres entiers. Un nombre codé sur N bits peut prendre 2N valeurs différentes. Si la valeur à représenter est strictement positive (exemple : pression ambiante), on choisira une variable dite "non-signée" pour la représenter. Dans ce cas, les 2N valeurs possible s'étaleront de 0 à 2N-1. Si la valeur à représenter peut être positive ou négative (exemple : température extérieure), on travaillera alors en représentation dite "signée". Dans ce cas, les 2N valeurs possible s'étaleront de -2N-1 à 2N-1-1 ✔Applications : - Les équipements d'automatismes et de télégestion travaillent le plus souvent sur un format de 16 bits. Donnez les plages de valeurs possibles en signé et en non signé. - Les PC travaillent aujourd'hui en 64 bits. Donnez les plages de valeurs possibles en signé et en non signé pour des variables entières. 1- Introduction IUT de Toulon – GEII Nicolas Néanne 14 LP MEEDD UE2 Table des caractères ASCII sur 7 bits : Le code ASCII permet de représenter les caractères (affichage, impression...). La version initiale sur 7 bits comporte les caractères « de base » (non accentués, etc...) : 1- Introduction IUT de Toulon – GEII Nicolas Néanne 15 LP MEEDD UE2 c – Codage électrique, modulations : Les informations numériques traitées par les équipements communicants circulent entre ceux-ci, à travers des canaux, le plus souvent filaires, mais également sans-fils. Ces informations doivent donc prendre une forme physique : - Tension - Courant - ondes électromagnétiques Les caractéristiques (forme, fréquence, amplitudes etc...) des signaux ainsi véhiculés vont être choisies afin d'obtenir des propriétés intéressantes pour la communication à établir (exemples : immunité aux parasites, vitesse de transmission etc...). 1- Introduction IUT de Toulon – GEII Nicolas Néanne 16 LP MEEDD UE2 NRZ : Non retour à Zéro 1- Introduction IUT de Toulon – GEII Nicolas Néanne 17 LP MEEDD UE2 RZ : Retour à Zéro 1- Introduction IUT de Toulon – GEII Nicolas Néanne 18 LP MEEDD UE2 NRZI : Manchester 1- Introduction IUT de Toulon – GEII Nicolas Néanne 19 LP MEEDD UE2 ✔Exercices : Représenter les nombres suivants : . 5A16 . 145 Dans les codages suivants : - NRZ - RZ - Manchester 1- Introduction IUT de Toulon – GEII Nicolas Néanne 20 LP MEEDD UE2 Les liaisons RS232 et RS485 sont deux normes très répandues dans le domaine des transmissions de données « filaires ». Rappels : RS232 : Transmission NRZ, niveaux de tension +/-12V référencés uploads/Management/ cours-arb-2015-2016.pdf