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Les BUS DE
TERRAIN
- Principes et intérêts des bus de terrain.
- Caractéristiques des liaisons électriques et appareils
communicants en vue de réaliser l’installation, les
paramétrages, l’adressage et les raccordements.
- Support de transmission de la communication : Filaire.
Prof : M.Trannoy - Professeur
d'électrotechnique.
Quelques définitions :
 Bus : au sens informatique industrielle,
conducteur ou ensemble de conducteurs
communs à plusieurs circuits permettant
l’échange de données entre eux.
 Terrain : indique quelque chose de limité
ou délimité géographiquement (usine,
atelier, voiture...).
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Intérêts :
 REDUCTION DES COUTS INITIAUX
 Réduction massive du câblage : 1 seul câble
en général pour tous les équipements au lieu
d’un par équipement.
 Possibilité de réutiliser le câblage analogique
existant dans certains cas.
 Réduction du temps d’installation.
 Réduction du matériel nécessaire à
l’installation.
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Intérêts :
 REDUCTION DES COUTS DE
MAINTENANCE
 Complexité moindre donc moins de
maintenance (fiabilité accrue)
 Maintenance plus aisée : temps de dépannage
réduit, localisation des pannes possibles grâce
à des diagnostics en ligne («on line») donc à
distance.
 Outils de test dédiés (analyseur...)
 Flexibilité pour l’extension du bus de terrain et
pour les nouveaux raccordements.
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Avant :
Maintenant :
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Les liaisons BC 20 mA RS232 -RS422 - RS485
DEFINITIONS :
 Une boucle de courant 20 mA est une
liaison multipoints (le nombre de points dépend des
types d'émetteurs/récepteurs), via un câble de 4 fils.
 Une liaison RS232 est une liaison point à
point, via un câble de trois fils minimum.
 Une liaison RS422 est une liaison point à
point, via un câble de quatre fils minimum pour
fonctionnement en full duplex.
 Une liaison RS485 est une liaison
multipoints (32 maxi.), via un câble de 2 fils minimum
pour fonctionnement en half duplex.
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Quelques explications :
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Liaison RS485 :
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Raccordement :
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Remarque :
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Transmission synchrone et
transmission asynchrone
Transmission asynchrone
Dans une transmission asynchrone, les caractères sont émis de façon
irrégulière, comme par exemple des caractères tapés sur un clavier,
l’intervalle de temps entre deux caractères est aléatoire, le début d’un
caractère peut survenir à n’importe quel moment. Dans les
communications entre ordinateurs, comment procède alors un
ordinateur expéditeur pour indiquer au destinataire où commence et se
termine un caractère particulier, s’il transmet d’une manière asynchrone ?
La réponse est donnée par les bits de départ et d’arrêt souvent désignés
par leur appellation anglo-saxonne de START (élément de départ) et de
STOP (élément d’arrêt). Ces bits, sont en fait des signaux encadrent ceux
qui constituent un caractère, le bit de départ (START) indique
le début d’un caractère et celui ou ceux d’arrêt (STOP) – il peut y’en avoir
‘1’ ou ‘2’ – marquent la fin de caractère. Un octet transmet d’une façon
asynchrone est illustré sur la page suivante :
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Exemple de trame :
Remarque : Un bit de parité peut être utilisé pour détecter les erreurs
susceptibles d’apparaître pendant la transmission.
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Bit de parité :
 Il existe deux types de contrôle de parité (pair et impair) et il est
indispensable que l’émetteur et le récepteur s’entendent sur le
type à utiliser pour l’ensemble de la transmission (dans le cas
contraire, un grand nombre de fausse alerte risque de se
produire). Avec la parité paire, si le nombre de ‘ 1 ‘ dans les
données envoyées est impaire alors le bit de parité (bit de control)
est égal à ‘ 1 ‘ de manière à ce que le nombre total de ‘ 1 ‘ soit pair
y compris le bit de parité, et si le nombre de ‘ 1 ‘ est déjà pair alors
le bit de parité vaudra ‘ 0 ‘. Une parité impaire correspond au
système inverse.
Exemple :
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Transmission synchrone :
 Dans une transmission synchrone, les bits sont
émis d’une façon régulière, sans séparation
entre les caractères, pour cela un signal
d’horloge périodique de période T fonctionne
pendant toute la durée de l’émission.
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Exercice :
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Le support physique :
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Bus de terrain :
Le protocole MODBUS
 Interface série RS485
MODBUS
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1.Principe :
 Le protocole Modbus (marque déposée par
MODICON) est un protocole de dialogue basé
sur une structure hiérarchisée entre un maître
et plusieurs esclaves.
 Une liaison multipoints (RS-485) relie maître
et esclaves.
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Exemple :
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2.Données :
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Vitesse de transmission : 9600 ou 19200 bits/seconde
Trame : 8 bits sans parité
Parité : NO, sans parité ; EVEN, parité paire; ODD, parité impaire
1 bit ou 2 bits stop
Mode de communication : half-duplex. (2 fils)
- le maître parle à un esclave et attend sa réponse,
- le maître parle à l'ensemble des esclaves, sans attente de réponse
(diffusion générale).
 Il ne peut y avoir sur la ligne qu'un seul équipement en train
d'émettre. Aucun esclave ne peut envoyer un message sans une
demande préalable du maître. Le dialogue entre les esclaves est
impossible.
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Structure du message :
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Exemple :
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Câblage d’une liaison
RS485 :
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Mode RTU :
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Mode RTU :
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