RESEAU UNI-TELWAY
Présentation générale
1. Evolution des besoins
Autrefois, localisée à une machine, l'automatisation se limitait : - A piloter et contrôler les opérations élémentaires de la machine, - A un dialogue opérateur relativement restreint.
Aujourd'hui, de nouvelles exigences apparaissent afin d'améliorer la productivité, la qualité, la flexibilité et la sûreté.
2. Généralité
2.1 La communication dans les systèmes de production
2.11 LE SYSTÈME DE PRODUCTION ET LA COMMUNICATION
Afin de faire face à l'accroissement de la communication dans le système de production il est important de maîtriser dans l'entreprise, ce nouveau flux d'informations, et donc de mettre en place une structure de communication appropriée.
Dans la pratique, le traitement et la gestion des informations ne sont pas confiés à un seul ordinateur mais à plusieurs outils informatiques qui communiquent entre eux.
En fait, on définit dans l'entreprise plusieurs niveaux du système d'information ayant chacun leur spécificité (nature des informations, volume des échanges...) Et leur outil d'exploitation propre.
Cette répartition des taches implique de disposer : - de réseaux locaux de communication
- d'une structuration des informations (base de données) les rendant accessibles à tous.
Ces deux éléments induisent des contraintes de fonctionnement dont la sûreté est l'un des points- clés.
Associés à une réflexion globale de l'entreprise, ils permettent d'atteindre progressivement les
objectifs du Système (Intégré) de Production.
2.12 LE SYSTÈME DE LIAISON
C'est le système qui permet de réaliser une communication entre une ou plusieurs machines.
La détermination du système de liaison résulte de la prise en compte de plusieurs critères dont les principaux sont :
- la nature des informations échangées;
- le volume des échanges;
- la quantité et l'implantation des machines automatisées.
Tous ces critères sont variables d'un système automatisé à un autre et impliquent différentes possibilités
d'échanges d'informations :
- par le produit, à l'aide, par exemple, d'étiquettes électroniques.
- par les entrées/sorties de la partie commande, - par une transmission de donnée, par exemple, de
type série asynchrone.
2.14 LA NORMALISATION DE LA COMMUNICATION
Dans le système de production la normalisation de la communication évolue grâce aux efforts conjoints des:
- Associations de constructeurs, - Groupements d'utilisateurs,
- Organismes officiels de normalisation (ISO, AFNOR, DIN. ASI. IEEE, CCITT, UTE, EIA...).
2.2 RESEAUX HETEROGENES ET HOMOGENES
On distingue deux types de réseaux : Réseaux hétérogènes :
Les équipements interconnectés sont de nature différente (automates programmables, calculateur, commande numérique, robot) et nécessitent l'utilisation d'interfaces de communication externes pour assurer la compatibilité matérielle et logiciel des échanges.
Réseaux homogènes :
Les équipements connectés sont de même nature et compatibles entre eux. Ils se raccordent directement sur un support de communication commun.
2.3 TOPOLOGIE DES RESEAUX
Topologie en anneau
Topologie en étoile
Topologie en bus
2.3 LES METHODES D'ACCES
Passage de jeton : (adapté à la topologie en anneaux)
En l'absence de communication , une trame vide ( jeton ) circule sur le réseau.
Si une station a besoin de communiquer avec une autre, au moment où elle reçoit le jeton, elle y inscrit le message et le renvoie sur le réseau en direction du receveur. A ce moment
l'émetteur devient "Maître", les autres sont "Esclaves".
Les stations à qui le message n'est pas destiné, réinjectent le jeton sur le réseau sans le modifier.
Quand le jeton arrive au receveur, celui-ci enregistre le message et réinjecte le jeton en direction de l'émetteur, en incluant un accusé de réception.
Quand le jeton arrive à l'émetteur, celui-ci efface le message et réinjecte le jeton vide
Maître - Esclave : (adapté aux réseaux en étoile ou à bus)
Une station principale (Maître) appelle une à une les autres stations du réseau (Esclaves) et les autorise à émettre leur message.
Ce genre de communication permet l'envoi de messages : - De maître vers esclave,
- D'esclave vers maître,
- D'esclave vers esclave avec passage obligé par le maître.
Accès aléatoire :(particulièrement adapté au réseau à bus)
Chaque station prend l'initiative de l'échange à l'instant où elle en a besoin. Cette méthode est appelée CSMA (Carrier Sense Multiple Access) avec ou sans détection de collision.
Si deux stations essayent d'accéder au réseau en même temps il y a collision. Les deux stations s'arrêtent alors d'émettre puis renouvellent leur essai.
2.4 SUPPORT DE COMMUNICATION
Paire torsadée :
- C'est la solution la plus simple et la moins chère,
- Débit limité dû à une forte atténuation du signal (vitesse 1 Mbps sur 1 km), - Sensible aux parasites.
Câble coaxial:
- Très bonne immunité aux bruits, - Vitesse (100Mbps sur 1 km),
- Possibilité de faire circuler plusieurs signaux en parallèle, chaque signal correspond une plage de fréquence.
Fibre optique :
- Coût plus élevé que les solutions précédentes, - Poids et encombrements faibles,
- Bande passante très large : 1 GHz, - Faible atténuation du signal,
- Insensible aux parasites électromagnétiques.
Ondes
La bande de fréquence utilisée est comprise entre 500 KHz et 20 MHz domaine des faisceaux Hertziens.
2.5 TRANSMISSION DE DONNEES
Une TRANSMISSION permet l'ECHANGE de données entre deux EQUIPEMENTS
TERMINAUX (ou d'extrémité), via une LIGNE DE TRANSMISSION. Une transmission de données s'effectue d'un EMETTEUR vers un RECEPTEUR.
2.6 CODAGE DES DONNÉES
L'unité de base du traitement numérique est le BIT (Binary digIT). Pour représenter des informations plus complexes, il est nécessaire d'employer un codage utilisant un groupe ordonné de plusieurs bits. Le code le plus répandu est l'ASCII qui permet de coder, sur 7 bits, 128 informations (caractères) différentes (lettres, chiffres, symboles, codes de contrôle).
2.7 CARACTERISTIQUES DES SIGNAUX
2.71 Modulation
La modulation est utilisée, en particulier sur des longues distances, pour éviter la distorsion des signaux. Les MOdulaleur, DEModulateur (ou MODEM dans le cas d'un émetteur- récepteur) transforment les impulsions rectangulaires en un signal dont l'ensemble des composantes de fréquence est compris dans la bande passante de la ligne.
On distingue la vitesse de modulation exprimée en Baud et fixée par l'horloge de l'émetteur de la vitesse la transmission de l'information utile exprimée en bits.
Dans les réseaux, 2 termes sont couramment opposés : Bande de base et large bande.
Une émission en bande de base utilise les deux grandeurs élémentaires U et I d'un courant électrique pour effectuer sa modulation.
Une émission en large bande utilise une technique radio pour effectuer sa modulation en faisant varier soit l'amplitude de la fréquence ou la phase.
Cette dernière technique conduit à l'utilisation d'interfaces plus complexes que ceux de la bande de base (nécessité de modulateur, démodulateur).
2.72 Transmission parallèle
Les données en sortie des organes de traitement de l'information sont présentées généralement sous forme de mots de "n" bits.
La transmission parallèle consiste à émettre simultanément ces n bits d'information et
nécessite par conséquent une ligne de transmission de n fils, associée à des fils de contrôle et de commande. Elle est employée pour les périphérique proche (imprimantes).
2.73 Transmission série asynchrone En environnement industriel on préfère utiliser la transmission série asynchrone plus simple à mettre en œuvre et moins coûteuse.
La ligne ne comporte qu'un fil les éléments binaires d'informations (bits) d'un mot ou caractère sont envoyés successivement les uns après les autres (sérialisation) au rythme d'un signal d'horloge par l'émetteur.
Le récepteur effectue l'opération inverse : transformation série/parallèle à partir de son horloge ayant la même fréquence que celle de
l'émetteur.
La synchronisation des deux horloges est assurée à chaque caractère Celui-ci est encadré d'un élément de départ (bit START) et de 1 ou 2 éléments d'arrêt (bit STOP).
La transmission est dite asynchrone car l'intervalle de temps entre 2 caractères complets (bits
start et stop inclus) peut être quelconque.
Liaison point à point
Cette liaison est la plus simple que l'on puisse trouver puisqu'elle ne comporte que deux stations
Suivant les besoins et les possibilités offertes par le support physique de la ligne, la liaison peut être exploitée ainsi :
- Transmission bidirectionnelle (half-duplex) : chacune des deux stations peut être émettrice ou réceptrice mais pas simultanément.
- Transmission bidirectionnelle simultanée (ou full duplex) : les deux stations sont simultanément émettrices et réceptrices.
Liaison multipoint:
Les liaisons peuvent se faire de manière multilatérale entre un automate et plusieurs outils de traitements.
Dans cette configuration les informations émises par le central sont reçues simultanément par toutes les stations connectées. En revanche, à un instant donné seule l'une des stations peut transmettre des données vers le central. Ceci implique qu'une procédure spéciale devra être mise en œuvre pour ordonner les échanges d'informations.
2.74 Transmission série synchrone
Les horloges de l'émetteur et du récepteur sont de bonne précision. Les messages peuvent contenir plusieurs caractères. L'intervalle de temps entre les message est fixe. La
synchronisation des horloges est réalisée:
- A l'aide d'une ligne spéciale ( courte distances).
- Par un caractère de synchronisation du récepteur contenu dans les messages (SYN) -
2.8 La liaison RS 232C
La liaison RS 232 C est une interface de tension définie pour les transmissions séries aussi bien asynchrones que synchrones.
Elle comporte 2 lignes de transmission de données : une pour chaque sens, ainsi qu'un ensemble de lignes de contrôle et de commandes nécessaires à l'établissement d'un canal de communication.
Toutes ces lignes sont référencées par rapport à un fil commun (terre de signalisation ou retour commun).
Caractéristiques principales : - Longueur maximum : 15 mètres, - Débit: 20 Kbps,
- Commande à niveau de tension,
La transmission série est utilisée pour la communication entre équipements de production.
2.9 Liaison RS 422 A RS 485
Chaque signal de données est véhiculé sur 2 fils et n'est pas référencé par rapport à une masse, mais présenté comme un signal différentiel aux sorties du transmetteur et aux entrées d'un récepteur.
Elle autorise des débits plus élevés sur des distances plus grandes et une meilleure immunité aux parasites industriels.
Le standard RS 485 est une extension d'un standard RS 422 A plus connu permettant des liaisons multipoints aussi bien que point à point.
Rt : résistance préconisée afin de boucler la ligne sur son impédance caractéristique : permet de minimiser le bruit assurant une meilleure qualité de transmission.
Caractéristiques principales :
- Longueur maximum 1000 mètres - Débit maximum 100 Kbps - Commande à niveau de tension
2.10 LE MODELE OSI
La compatibilité entre équipements hétérogènes ne peut être assurée que par définition de normes d'interconnexion.
L'ISO (International Standard Organisation) a donc défini un modèle de structuration de la communication appelé modèle OSI (Open System Interconnection).
Ce modèle est composé de 7 couches remplissant chacune une partie bien définie des fonctions nécessaires à l'interconnexion de systèmes
On distingue les fonctions de traitement sur les données et les fonctions d'acheminement des données.
Acheminement des données : (couches N° 1 à 4).
Couche physique (N°1) :
Elle se charge de transmettre des bits par le médium (support physique).
Couche liaison (N°2) :
Elle génère le droit d'accès au médium selon des procédures bien précises appelées : protocoles. Cette couche peut contenir des dispositifs de détection des erreurs, des mécanismes de transmission des données.
Couche réseau (N°3):
Elle achemine un bloc ou paquet de données à l'intérieur du réseau. La notion d'adresse globale forme le moyen d'identifier de manière unique chacun des utilisateurs.
Couche transport (N°4) :
Elle manipule des messages et garantit à L'utilisateur la qualité de service requise temps d'établissement d'une connexion.
Traitement des données : (couches N° 5 à 7).
Couche session (N°5) :
Elle fournit des outils de synchronisation et gestion de dialogue.
Couche présentation (N° 6) :
Elle définit la forme des informations échangées : structure, syntaxe, codage.
Couche application (N°7) :
Elle offre des services utilisables par les programmes (gestion de fichiers, accès aux variables).
Le modèle OSI se représente ainsi : 7 ) Couche Application
6) Couche Présentation 5) Couche Session 4) Couche Transport 3) Couche Réseau 2) Couche Liaison 1) Couche Physique Support Physique
Cette logique, qui doit permettre d'effectuer correctement le transfert, de l'interpréter et de faire face aux situations anormales, constitue la PROCÉDURE de commande d'une liaison de données.
2.11 PROTOCOLES ET PROCEDURES
Un PROTOCOLE définit les règles d'échanges nécessaires à l'établissement de la liaison de données.
Une PROCÉDURE est ce qui permet de réaliser physiquement le protocole.
Le protocole gère les procédures qui permettent de gérer la communication. CONTROLES DE TRANSMISSION.
Selon la qualité du canal de transmission, celui-ci génère ou non des erreurs.
Le TRAITEMENT des ERREURS DE TRANSMISSION peut se matérialiser par : - Une simple détection.
- Une détection suivie d'une correction si nécessaire, par l'emploi de codes particuliers ou d'un polynôme générateur.
Exemple 1: Cas d'une liaison simplex à capacité limitée et sans erreur.
Exemple 2 : Cas d'une liaison simplex avec paquets erronés et perte d'accusé de réception.
Exemple 1 Exemple 2
Le protocole consiste à envoyer un message (M) que si l'émetteur a reçu un A R.
Le protocole consiste :
Au niveau de l'émetteur à envoyer un message avec son numéro et si, au bout de T, il n'y a pas d'AR, on réémet le même message ; au niveau du récepteur à analyser le message reçu et, si il est correct, envoyer un AR à l'émetteur et le message à l'équipement si ce n'est pas déjà fait.
2.12 CONCLUSION
II est indispensable, pour réaliser une transmission entre deux équipements, de définir deux types de liaison :
La liaison physique qui doit régler : - les problèmes de connectique;
- les problèmes électriques ou électroniques;
- les problèmes de signaux.
La liaison logique qui doit régler:
- la gestion du niveau physique;
- l'établissement et le maintien d'une liaison logique entre deux sites interconnectés physiquement;
- la correction éventuelle des erreurs du niveau physique.
3. LE BUS UNITELWAY
3.1 DEFINITION
Le réseau UNITELWAY est un bus de terrain qui permet la communication entre le niveau 0 et 1 de la pyramide CIM, et entre les niveaux 1 et 2.
3.2 LE MODELE OSI
Son modèle d'architecture suit le modèle OSI.
Seules les couches physique : liaison, réseau, application sont présentes.
Les couches de présentation, session et transport ne sont pas représentées puisque peu utilisées dans les applications visées.
UNI-TE: Services offerts par les équipements Télémécanique.
3.3 Le support physique (Médium) Câble double paire torsadée,
Longueur maximale du tronçon principal 1000m, Longueur maximale d'une dérivation 20m.
Principe de connexion au bus Uni-Telway:
- En chaînage : Raccordement sur le tronçon principal (station B),
- En dérivation en "Té" : (station C), ceci facilite L'implantation des stations intermédiaires 3.4 La couche physique (N°1)
Topologie en bus,
Interface liaison RS 485 isolée,
Nombre d'équipements : 28 maximum sur la ligne,
Débit : 9600 bauds en débit standard, (configurable sur certains équipements jusqu'à 19200 bauds.
3.5 La couche liaison (N°2) Adressage sur le bus Uni-Telway
L'adresse liaison correspond à l'adressage d'une voie d'un équipement raccordé sur le bus UniTelway.
Un équipement est défini par une ou plusieurs adresses liaisons selon ses caractéristiques.
Le bus Uni-Telway peut comporter 152 adresses liaisons.
L'adresse liaison 0 est réservée au maître qui gère le fonctionnement du bus.
Les adresses 1 à 152 sont destinées aux équipements esclaves.
Ces adresses sont configurées de manière matérielle par micro-contacts, (codage des adresses 0 à 32), et de manière logiciel (adresses 0 à 152 ).
Méthode d'accès
Elle gère le droit d'accès à la ligne des divers équipements suivant une procédure Maître/Esclave.
Le maître connaît par configuration le nombre d'adresses liaison à scruter.
II scrute chaque adresse liaison dans l'ordre croissant par un "polling". Ce polling consiste à demander à chaque équipement s'il a un message à émettre.
Le polling est un ensemble de caractères spécifiques.
La réponse de l'esclave peut être soit :
- Une information signifiant qu'il n'y a pas de message à envoyer,
- Un message (compte rendu ou question) envoyé vers un autre équipement.
Une absence de réponse au bout d'un temps 10 (Time Out) signifie que l'adresse liaison est absente.
La valeur de ce TO est configurable au niveau du maître.
Envoi d'un message maître vers esclave
Le maître peut envoyer un message à n'importe quel moment du cycle de "polling".
Un message est constitué de : - 2 caractères d'entête,
- 1 caractère correspondant à l'adresse du destinataire, - 1 caractère indiquant la longueur du message,
- Le message proprement dit comprenant : l'adresse de l'émetteur, le code requête suivi des données (30 octets maxi), et un caractère de contrôle.
La réponse de l'esclave peut être :
- Une information signifiant que le message a été reçu,
- Une information signifiant que le message a été reçu mais que faute de ressources ne sera pas traité .
Une absence de réponse au bout d'un temps TO (Time out) indique que le messages est incorrect ou que l'esclave est absent.
Envoi d'un message esclave vers maître
L'esclave ne peut émettre son message que lorsqu'il est scruté par le maître.
La constitution du message est identique à celle d'un message du maître vers un esclave.
Envoi d'un message d'esclave vers esclave
La communication entre esclaves se fait par un enchaînement automatique des deux étapes précédemment décrites :
Envoi d'un message de l'esclave émetteur vers le maître, Envoi d'un message du maître vers l'esclave récepteur.
L'enchaînement de ces deux étapes est automatique et transparent pour l'utilisateur.
Déconnexion d'une adresse liaison
Lorsqu'une adresse liaison ne répond pas à la scrutation du maître (coupure secteur, déconnexion physique ...), elle est déclarée absente.
Périodiquement (1 cycle sur 10), le maître réinterroge une adresse liaison absente pour lui permettre de se reconnecter.
Important:
Rappelons que si la station maître est déconnectée ou hors tension, le bus ne fonctionne plus.
Connexion d'une station
Si une nouvelle adresse liaison est prévue lors de la configuration du maître, la connexion se fait automatiquement.
Si cette adresse liaison n'est pas prévue, une nouvelle configuration du maître est alors nécessaire.
3.6 La couche réseau (N°3)
Elle prend en charge le routage des messages d'un émetteur vers un destinataire.
Tous les échanges de messages se font en point à point entre deux entités logiques. Ces entités logiques doivent être identifiées par une adresse unique. Pour chaque message sont précisées l'adresse de l'émetteur et l'adresse du destinataire.
Adresse Emetteur Adresse destinataire Message
Le système d'adressage standard
Dans le système d'adressage Telemecanique. Ces adresses sont codées sur 5 octets : - Numéro de réseau,
- Numéro de station, - Numéro de porte, - Numéro de module, - Numéro de voie.
Numéro de réseau :
II indique le numéro de réseau Telway sur lequel l'équipement considéré est connecté. Dans le cas d'une utilisation mono réseau Telway ou en l'absence d'un tel réseau, le numéro de réseau prend la valeur hexadécimale H'00'.
Numéro de station :
II correspond au numéro de station de l'équipement connecté sur le réseau Telway. Pour une station autonome non connectée à un réseau Telway, le numéro de station prend la valeur H'FE' soit 254 en code décimal.
Numéro de porte :
Le numéro de porte identifie les entités logiques appartenant à la station. Ces entités logiques sont:
Système
Pour communication avec les objets bits, mots ... des automates. Dans ce cas, le numéro de porte prend la valeur H'00'.
Console
Pour communication avec les terminaux de programmation des automates. Dans ce cas, le numéro de porte est égale à H'01", H'02' ou H'03'.
Bloc texte
Pour communication avec les programmes applications des automates. Dans ce cas, le numéro de porte est égal à H'10'+ H'numéro de bloc texte' .
Coupleur
Pour communication avec tous les coupleurs intelligents d'un automate, et en particulier les coupleurs Uni-Telway. Dans ce cas, le numéro de porte est égal à H'05'.
Numéro de module :
Lorsque le numéro de porte identifie un coupleur, le numéro de module (en code
hexadécimal) indique l'emplacement géographique du module. Pour un TSX17, N° de module
= H 'n" de module d'extension' de 00 à 03.
Pour une station avec un seul bus Uni-Telway, le numéro de module prend la valeur H 'FE'.
Lorsque le numéro de porte identifie un système, une console ou un bloc texte, le numéro de module n'a pas de signification et doit avoir la valeur H'00'.
Numéro de voie :
II identifie les différentes entités logiques des coupleurs. En particulier, pour les coupleurs Uni-Telway de la station.
Le numéro de voie correspond à l'adresse liaison des esclaves Uni-Telway augmentée de H'64'.
Numéro de voie = H 'adresse liaison'+ H'64' (somme de chiffres codés en hexadécimal).
Pour les portes système, console et bloc texte, le numéro de voie n'a pas de signification et doit avoir la valeur H'00'.
Exemples d'adressage des entités logiques sur un réseau Uni-Telway avec un micro automate TSX17-20
Adressage du système de l'automate maître : Choix A 1 N° réseau H'00'
2 N° station H 'FE' 3 N° porte H'00' 4 N° module H 'FE' 5 N° voie H'00'
Adressage d'un bloc texte de l'automate maître: Choix B 1 N° réseau H'00'
2 N° station H 'FE'
3 N° porte H'10'+H'i' (exemple bloc texte TXT2 : N" porte H'12') 4 N° module H 'FE'
5 N° voie H'00'
Adressage d'un équipement esclave : Choix C 1 N° réseau H'00'
2 N° station H 'FE' 3 N° porte H'05' 4 N° module H 'FE'
5 N° voie H'67' (adresse liaison esclave 3) 3.7 Résumé:
N° de RESEAU
Pour Telway 7 ou pas en réseau : H'00'
N° de STATION
N° de station de l'équipement TELWAY 7 : H'00' à H'0F'
Pour station autonome : valeur H'FE' N° de PORTE
Identification des entités logiques suivantes : Système, communication avec les objets PL7 des A.P: H'00'
Console: H'01'
Bloc Texte communication avec programme.
Appli: H'10' + n" de bloc texte TXT3 => H'13' Coupleurs communication avec coupleurs d'un A.P. : SCM 21.6 Valeur : H'05'
N° de MODULE
Sur un réseau multi-bus Uni-Telway , le N° de module donne le numéro du coupleur sélectionnée, qui indique l'emplacement géographique du module ex: H'02' = bac 0, emplacement 2
Cas particuliers
Communication sur un bus Uni-Telway unique Valeur : H 'FE'
Pour
PORTE SYSTEME, CONSOLE, BLOC TEXTE Valeur : H'00' N° de VOIE
Adresse liaison des Equipements Uni-Telway Valeur : H'64' + adresse liaison ou 100 + adresse ex : adresse liaison 3 = H'67'
Cas particuliers Pour
portes SYSTEME. CONSOLE. BLOC TEXTE Valeur : H'00'
Exemples d'adressage des entités logiques sur un réseau multi-bus Uni-Telway avec un micro automate TSX17-20
Comme dans le cas précédent, il suffit d'identifier les cinq octets suivant les flèches : - Adressage du système de l'auto-
mate maître : Choix A
- Adressage d'un bloc texte de l'automate maître : Choix B
- Adressage d'un équipement esclave raccordé sur le bus Uni-Telway dépendant du maître module n° 1 : Choix C
- Adressage d'un équipement esclave raccordé sur le bus Uni-Telway dépendant du maître module n° 2 : Choix D
3.8 Exercices
3.9 La couche application N° 7
Le protocole UNI-TE est le système de messagerie industrielle Telemecanique. Il fonctionne suivant un mécanisme de question/réponse ou requête/compte-rendu.
Les statuts des équipements Un équipement peut être : CLIENT ou DEMANDEUR :
C'est l'équipement qui prend l'initiative de communication, il pose une question ou transmet un ou une information.
SERVEUR:
C'est l'équipement qui rend le service demandé par le client et lui envoie un compte rendu après exécution.
Présentation des requêtes Les requêtes standards :
Elles fournissent les services suivants:
Accès aux données :
Lecture / Ecriture d'un objet ou d'une suite d'objets (bit, mot, chaîne de bits ou de mots).
Ce sont les requêtes les plus utilisées.
Données non sollicitées :
C'est le seul service qui ne fait pas l'objet d'un compte rendu . L'émetteur envoie une information de sa propre initiative vers un destinataire qui n'a rien demandé.
L'exploitation des données est à la charge du destinataire, celui-ci devant être implicitement en attente d'informations.
Les requêtes spécifiques:
Elles sont particulières à un type d'équipement.
Important:
Un manuel livré avec chaque équipement fournit la liste des requêtes standards utilisables par le produit, avec éventuellement, la liste des requêtes spécifiques. A la création des
applications , il est indispensable de se référer à ce manuel.
La syntaxe des requêtes et des compte-rendus
Les requêtes sont définies sous forme de structures d'octets et de mots. Un octet est une chaîne de 8 bits. Un mot est formé de 2 octets. L'octet de poids faible est toujours transmis le premier sur la ligne.
Format standard d'une requête : Une requête comprend :
le code requête (codé en hexadécimal sur 1 octet) ; il définit la question posée.
Le code catégorie (codé en hexadécimal sur 1 octet) ; sans signification pour l'utilisateur, il prend la valeur 07 (sauf pour les systèmes d'identification XGS où la valeur est 00), les paramètres et/ou données (30 octets maximum en langage PL7-2).
Langage de programmation des automates TSX 17-20 Format standard d'un compte rendu :
Un compte rendu comprend :
Le code réponse (codé en hexadécimal sur 1 octet).
Si le compte rendu est positif, le code dépend de la requête.
Si le compte rendu est négatif, le code réponse vaut H 'FD'.
Les paramètres et/ou données (30 octets maximum en langage PL7-2).
4. Les blocs texte
Dans le développement de son application, l'opérateur
programme l'envoi et la réception de données. Pour ce faire, il a accès dans le langage de programmation TELEMECANIQUE à un bloc fonction programmation appelé bloc texte. Ce bloc texte constitue "l'enveloppe" du message.
Différents types de bloc texte existent. Dans la communication sur le bus UNITELWAY, le bloc texte utilisé est de type coupleur ou CPL.
Les entrées
S (départ) :Un front montant sur l'entrée S provoque le lancement de l'échange défini (émission et / ou réception).
R (Reset) : La mise à l'état 1 empêche la prise en compte de l'entrée S (départ) et permet d'interrompre l'échange en cours. Après un échange interrompu, la mise à l'état 1 réinitialise le bloc texte.
O (output) : La mise à l'état 1 de cette entrée positionne le bloc texte en émission.
I (input) : La mise à l'état 1 de cette entrée positionne le bloc texte en réception.
Les sorties
D (échange terminé) : Ce bit est à l'état 1 lorsque l'échange est terminé qu'il soit correct ou non.
E (échange erroné) : Ce bit est à l'état 1 lorsque l'échange ne s'effectue pas correctement. Le mot status indique alors le type d'erreur qui s'est produit.
Diagramme de fonctionnement R = 0 S = 1 I = 0 O =1 Emission R = 0 S = l I = 1 O = 0 Réception
R = 0 S = l I = 1 O = 1 Emission suivie de réception
R = 0 S = 0/1 I = 0/1 O=0/1 Pas de possibilité d'échange ou interruption de l'échange en cours.
Echange en cours Echange terminé Echange erroné TXTi,D 0 1 1
TXTi,E 0 0 1
4.1 Définition des paramètres du bloc texte
CPL: Précise que la communication se fait via un coupleur, il définit le support de communication
LOCAL. II est défini par configuration et n'est pas modifiable par programme.
TXTx, M: Mot identifiant les adresses de l'échange. II est défini par configuration et est modifiable par programmation. Ce mot se programme en code hexadécimal.
TXTx,M= H emplacement coupleur numéro de voie du destinataire 1 octet 1 octet Emplacement coupleur : O à 3
Numéro de voie du destinataire : numéro de voie sur réseau concerné.
Exemple : Bloc texte TXT1, TXT1,M = H'0103'
01 : emplacement du numéro de module du coupleur de l'automate contenant le bloc texte TXT1, 03 : numéro de voie du destinataire.
TXTx,C : Mot identifiant la requête Unitelway utilisée. II est défini par configuration et est modifiable par programmation. Ce mot se programme en code hexadécimal.
TXTx, C=H code catégorie code requête 1 octet 1 octet Exemple : Bloc texte TXT1, TXT1,C = H'0710'
07: code catégorie,
18: code requête, "écriture de bit".
TXTx,R: Ce mot contient un code écrit par le coupleur après un échange indique la validité de cet échange, (erroné ou correct). Ce mot ne peut être que lu par programmation.
Exemple : Après l'exécution de la requête "écriture de bit" TXTx,C = H'0710' TXTx,R = H'00FE' correspond à un échange correct.
TXTx,R = H'00FD' correspond à un échange erroné.
TXTx, L :Mot définissant la longueur de la table d'émission en nombre d'octets. II est défini par configuration et est modifiable par programmation. Ce mot se programme en code décimal.
TXTx,L= m (0 < m < 30 octets)
Si m = 0, le bloc texte ne comprendra pas de table d'émission.
TXTx,S :Mot STATUS. II contient le nombre d'octets reçus si l'échange est correct un code d'erreur si l'échange est erroné. II ne peut être lu que par programmation.
Wi : définit l'adresse du premier mot de la table à émettre et / ou à recevoir n : Longueur de la table de réception en nombre d'octets.
Si n=0, le bloc texte n'adresse qu'une table d'émission et Wi peut-être remplacé par un mot constant CWi. Valeur maximale de n : 30 octets.
Cet ensemble ne peut être défini que par configuration.
Table de réception Longueur de la table de réceptions: n octet Table d'émission Longueur de la table d'émission : m octet W I
W ( I +n/2 )
Organisation de la table des données en émission réception
Les tables émission / réception sont obligatoirement juxtaposées. L'organisation est la suivante :
- l er mot de la table de réception Wi,
- 1 er mot de la table d'émission est égal à W (i + (n/2)).
Remarque : Pour faciliter l'exploitation de la table des données, je vous conseille de choisir une valeur de n paire. Ainsi la table d'émission débutera dans un mot différent de la table de réception.
Exemple : bloc texte TXT0
- Table de réception W0[4] : 1 er mot de la table de réception W0, longueur 4 octets - Table d'émission TXT,L=2: longueur 2 octets
RECEPTION WO 1 octet 1 octet W1 1 octet 1 octet
EMISSION W2 1 octet 1 octet
4.2 Rangement des messages dans la table Le rangement des
caractères d'une requête s'effectue de la façon suivante dans la table émission.
Le rangement des caractères d'un compte-rendu s'effectue de la façon suivante dans la table de réception.
Rangement des caractères dans la fable émission - réception
Table d'émission : Pour émettre le mot "JOUR" les caractères doivent être rangés dans la table de la manière suivante :
W0 0 J W1 R U
Table de réception : A la réception du mot "NUIT" les caractères seront ranger de la manière ci-contre :
W0 U N W1 T I
Rappel :Un caractère est défini sur un octet par la norme ASCII, (American Standard Code for Information Interchange).
4.3 Câblage des entrées pour la communication UNITELWAY Envoi d'une requête "ECRITURE" (mot, bit, objets, ...) :
Exemple : Requête "écriture de bit" envoyée par le bloc texte TXT0 TXT0,M = H 'xxxx' (mot identifiant les adresses de l'échange) TXT0,C = H'0710' (requête écriture de bit)
WO (1 er mot de la table d'émission)
TXT0, L = 3 (longueur de la table d'émission 3 octets) TXT0,R = H'OOFE' (compte rendu de l'échange)
Le bloc texte comprend une table d'émission mais pas de table de réception.
Le câblage de l'entrée O est nécessaire pour l'émission des données et de la requête TXTx, C.
Le câblage de l'entrée I est facultatif, il permet la réception du contenu du mot TXTx,R indi- quant
la validité de l'échange.
Envoi d'une requête "LECTURE" (mot, bit, objets, ...):
Exemple : Requête "lecture de bit" envoyée par le bloc texte TXT0 TXT0,M = H 'xxxx' (mot identifiant les adresses de l'échange)
TXTO,C = H'0700' (requête lecture de bit)
W0[2] (table de réception 2 octets à partir du mot W0)
TXT0,L = 2 (longueur de la table d'émission 2 octets à partir du mot W1) TXT0,R = H'0030' (compte rendu de l'échange)
Le bloc texte comprend une table d'émission et une table de réception.
Le câblage de l'entrée 0 est nécessaire pour l'émission des données et de la requête contenue dans le mot TXTx,C.
Le câblage de l'entrée I est nécessaire, il permet la réception des données dans la table de récep-tion.
Le contenu du mot TXTx,R indique la validité de l'échange.
4.4 Conclusion
4.41 Le bloc text CPL
TXTi,R : Le coupleur envoie un compte rendu sur l'échange demandé
4.42 Le fonctionnement du bloc texte
LES ENTRÉES
R RESET Empêche la prise en compte d'un START Tue l'échange en cours
S START Sur front montant lance l'échange si R = O et D = 1 O OUTPUT Positionne le bloc en EMISSION
I INPUT Positionne le bloc en RECEPTION LES SORTIES
D DONE 0L: échange en cours 1L: pas d'échange en cours E ERROR 1L: Echange erroné
4.43 Structure des tables d'émission / Réception DÉFINITION DES TABLES DE
DONNÉES
LES DONNEES SERONT EMISES ET / OU REÇUES
DEFINITION TABLE RECEPTION Adresse du début
Longueur
DEFINITION TABLE ÉMISSION Adresse du début
Longueur
4.44 Document TELEMECANIQUE 4.45 Liste des codes ASCII
5. Constitution du réseau
5.1 Plan du réseau étudié
5.2 Eléments de constitution physique du réseau
Pour établir la communication par UNITELWAY entre un automate et un périphérique ou un autreautomate, il faut utiliser un coupleur maître assurant la gestion du bus: le module TSX SCG 116.
Les coupleurs esclaves . Chaque coupleur est spécifique à l'équipement associé, il permet la liaison entre le support physique (câble double paire torsadée) et l'équipement.
Le câble de distribution double paire torsadée et les câbles de raccordement des équipements.
Les boîtiers TSX SCA62 : Ils permettent le raccordement de deux équipements, le codage des adresses liaisons de ces équipements l'adaptation de fin de ligne du bus.
5.3 Codage des adresses physiques des SCA62
Les boîtiers SCA62 adressent par micro contacts les équipements qui y sont raccordés.
EX : adressage d'un équipement adresse liaison 5
Un micro-contact sur OFF a la valeur binaire 1. L'adresse liaison 5 est validée par les poids binaires 4 et 1 (micro contacts n°4 et n°6 sur OFF).
Le plot de parité est toujours positionné de manière à avoir un nombre impair de micro- contacts sur la position OFF.
La parité de l'adresse liaison 5 est validée par le micro contact n°1 en position OFF.
Ne pas oublier de placer sur la position ON le micro contact d'adaptation d'impédance des boîtiers N°1 et N°4.
Les fils de blindage des câbles sont mis à la terre par l'intermédiaire du bornier de raccordement et de la masse de chaque équipement.
5.31 Exemple de codage
5.32 Documentation TELEMECANIQUE
6. Configuration du TSX17
Configuration des entrées/sorties et de la tâche rapide du TSX 17-20
Permet de déclarer en fonction de leur emplacement dans la configuration TSX 17-20. Les codesdes modules présents.
CONFIGURATION DES ENTREES/SORTIES & TACHE RAPIDE
Le champ MO représente l'automate de base et les champs M1 à M3 les 3 extensions possibles.
Les touches déplacement permettent des sélectionner le champ à configurer (entrées/sorties : MO aM3 ou tache rapide).
Entrées/sorties: champ MO [Io.o] par actions successives, configure l'entrée I0,0 en entrée normale ou en entrée fonction RUN / STOP.
[Oo.o] par actions successives, configure la sortie 00,0 en sortie normale ou en sortie fonction sécurité (SECURITY).
Entrées/sorties :champ M1 à M3
[TYPE] permet de saisir le code du module (CODE MODULE = ). Le type de module correspondant apparait en bas du champ entrées/sorties. Le code 0 correspond à "module absent". Le code 63 défini le module de communication SCG 116.
Le module peut également être choisi par la touche (CATALOG).
[LOC] permet de configurer le module en LOCal ou en réseau (NET). Pour l'instant seule la configuration LOC est possible.
[CLR CONF] annule la configuration de tous les modules d'extension.
[NO MOD] annule le module d'extension, pointé par le curseur. "No module" apparaît dans le champ correspondant.
[CATALOG] liste les modules et blocs d'extension autorisés, avec leur code. Deux écrans sont proposés.
[NEXT] passage à l'écran suivant.
[PRRI] passage à l'écran précédent.
[CLEAR] ou ENTER, quitte la liste des modules et visualise à nouveau l'écran configuration des entrées/sorties.
7. Module SCG 116
7.1 document TELEMECANIQUE
7.2 Configuration logicielle du coupleur maître
Les paramètres de configuration de ce coupleur sont les suivants:
Fonction : 5= Uni-Telway maître
Nombre d'adresses liaisons :Ce coupleur peut gérer 152 adresses liaisons esclaves.
Débit binaire :300 à 19200 bps. Tous les équipements doivent être configurés avec le même débit binaire.
Time out : Indique le temps maximum autorisé entre la fin de l'envoi d'un message (requête, sélection. ...) et son acquittement par le destinataire. Ce temps s'exprime avec une base de temps de 1 0ms. La valeur
correspond à celle de l'équipement le plus lent de la liaison.
Taille des données événementielles :Ces données sont transmises au coupleur maître à l'initiative d'une station esclave. Une zone de la mé moire RAM du coupleur est définie pour recevoir ces données, elle est de 8 octets maximum par adresse liaison pour les 32 premières adresses liaisons esclaves.
La configuration du coupleur en maître s'effectue de deux façons :
7.21 configuration par défaut
Soit par défaut par le codage en position adresse liaison 0 de la prise de raccordement du boîtier SCA62.
- Scrutation de 31 adresses de liaisons, - Débit binaire : 9600 bps,
-Time Out: 30ms,
- 8 octets de données événementielles.
7.22 Soit par programme par la requête écriture de configuration (H'0040')
Dans toutes les applications réalisées, cette requête est envoyée par le bloc texte TXT0.
Cette configuration évite la sollicitation des adresses liaisons inutilisées ; elle permet donc de réduire les temps de communication.
Attention: Le coupleur ne possède pas de batterie de sauvegarde, l'envoi d'une
configuration doit être effectué à chaque reprise secteur. Le bloc texte doit être placé dans la tâche préliminaire (PRL) et est commandé par les bits systèmes SYO et SY1 (reprise après coupure secteur).
7.23 Bloc texte de configuration
Expression de la table d'émission du bloc texte TXT0 Les différents paramètres sont placés dans 5 mots.
Codage des mots : Les 1er 2 ème et 3ème mots sont codés en hexadécimal, les 3éme et 4ème mots sont codés en binaire codé décimal.
Justification des paramètres choisis
La fonction 5 : Configuration en coupleur maître
Le débit binaire 9600bps :II correspond au débit maximal du coupleur Le time out 80ms :Cette valeur est largement accepté par tous les
équipements.
Zone de données événementielles :4 octets sont réservés par adresse de livraison.
Par exemple, I'Altivar peut envoyer des données dans la mémoire RAM du coupleur maître. Ces données sont stockées dans 2 mots soit 4 octets.
Ces paramètres sont stockés dans les mots constants CW0 à CW4 CW0=H'5006'
CW1 =H'0000' CW2=B'9600' CW3=B'0008' CW4=H'0004'
Important :En programmation, les 5 mots sont programmés en code hexadécimal. Toutefois les 3ème et 4ème mot ne doivent pas comporter de lettre. Ainsi, si on désire un Time out de 100ms, CW3=B'0010', il faut programmer CW3=H'0010' et non CW3=H'000A'.
7.24 Résumé
8. Coupleur de communication Document TELEMECANIQUE 9. Variateur de vitesse ATV 45 Document TELEMECANIQUE
