Correction - TD1 - Réseaux Intelligents Et Réseaux Industriels [PDF]

Zitiervorschau

Corrigé des TD No1 Réseaux Intelligents et Industriels EXERCICE I : QCM 1) Parmi les termes suivants, lequel n'est pas une variante du protocole Modbus : A. Modbus RTU B. Modbus ASCII C. Modbus PLC 2) Parmi les termes suivants, lequel n'est pas un mode d'accès Profibus ? A. Mode d'accès Maître/Esclave B. Mode d'accès Token Ring C. Mode d'accès Client/Serveur 1 3) Le réseau Modbus RTU est préféré à ASCII par ce que : A. Economique B. Plus rapide C. Possède un mécanisme de détection des erreurs puissant D. La trame de données est plus longue 4) Le réseau Modbus TCP/IP utilise pour les couches basses : A. La couche Ethernet pour l’accès ; B. Utilise une liaison RS422 C. Utilise une liaison RS485 D. Quelconque 5) Un réseau EtherNet/IP est un réseau qui se base sur : A. L’Ethernet B. Le protocole Internet C. Le protocole de transport TCP D. Une architecture spécifique 6) Le réseau Modbus+ est un réseau de type : A. Maître esclave B. Client Serveur C. A accès par jeton 7) Choisissez la bonne réponse : A. Un périphérique esclave ne pas fournir volontairement des informations au périphérique maître sans sollicitation B. Un périphérique esclave peut fournir volontairement des informations au périphérique maître 8) Choisissez la bonne réponse : A. Un message de broadcast est un message envoyé par le maître à tous ses esclaves B. Un message de broadcast est un message envoyé par l'esclave au maître 9) Choisissez la bonne réponse : Le protocole Modbus TCP/IP fonctionne suivant le mode : A. Maître/Esclave B. Client/Serveur EXERCICE II : Répondre par Vrai ou Faux 1) En communication Modbus, un périphérique maître peut écrire des données sur un périphérique esclave. A. Vrai B. Faux 2) Le standard électrique RS-232 permet la transmission de données en Full Duplex. A. Vrai B. Faux 3) Avec le standard électrique RS-485, on ne peut avoir que 10 récepteurs sur une ligne. A. Vrai © Dr. JDD Nkapkop

B. Faux 4) En Modbus RTU, seuls les esclaves sont actifs, le maître est complétement passif. A. Vrai B. Faux 5) Pour vérifier l'intégrité des données d'une trame Modbus RTU, on utilise le LRC. A. Faux B. Vrai 6) On peut avoir jusqu'à 32 esclaves sur une seule ligne Modbus RS-232 A. Faux B. Vrai EXERCICE III : Généralités sur les réseaux 1. Définir les concepts suivants : A. Les « réseaux intelligents » sont des réseaux matériels de distributions de fluides (électricité, eau, gaz, pétrole...), et/ou d'information (télécommunications) qui ont été « augmentés » (rendus intelligents) par des systèmes informatiques, capteurs, interfaces informatiques et électromécaniques leur donnant des capacités d'échange bidirectionnel et parfois une certaine capacité d'autonomie en matières de calcul et gestion de flux et traitement d'information.

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B. Réseau Industriel : est un système de communication entre plusieurs équipements de type industriel (capteurs, automates, actionneurs, ...) dans une zone géographique limitée (un « terrain »). On parle aussi de « bus de terrain » ou de « réseau de terrain ». C. Modbus : est un protocole de communication utilisé pour des réseaux d’automates programmables (API). Il fonctionne sur le mode maître/esclave pour l’échange des trames. 2. Quels sont les objectifs du réseau intelligent ? Le réseau intelligent doit permettre l'introduction de capacités supplémentaires facilitant la fourniture de services dans un environnement multivendeurs avec indépendance de mise en œuvre des services et des réseaux. 3. Donner les domaines d’application des réseaux intelligents : Types de réseaux: le concept de RI est applicable à une grande diversité de réseaux, notamment au réseau téléphonique public commuté (RTPC), au réseau mobile, au réseau public pour données à commutation par paquets (RPDCP) et au réseau numérique avec intégration des services à bande étroite (RNIS-BE) ou réseau numérique avec intégration des services à large bande (RNIS-LB). Types de services: le RI permet d'assurer une grande diversité de services, notamment les services complémentaires; il utilise les services supports existants et futurs (tels ceux définis dans le cadre du RNIS-BE et du RNIS-LB). 4. Quels sont les caractéristiques essentielles de la liaison RS-485 ? Ses caractéristiques essentielles sont :  liaison multi-point permettant d’interconnecter plusieurs dispositifs (jusqu’à 32 émetteurs et 32 récepteurs) ;  bus informatique câblé avec 2 fils (en "half duplex") ou 4 fils (en "full duplex") ;  distance maximale de l’ordre du kilomètre en mode différentiel (qui permet d’obtenir une meilleure tolérance aux perturbations) ;  débit élevé jusqu’à 10Mbits/s. 5. Donner les règles de fonctionnement de l’architecture Maître/Esclave d’une trame Modbus : Les règles de fonctionnement sont les suivantes :  Les esclaves sont identifiés par une adresse (sur 8 bits soit un octet) ;  Aucun esclave ne peut envoyer un message sans une demande préalable du maître ;  Le dialogue entre les esclaves est impossible.  Le maître peut diffuser un message à tous les esclaves présents sur le réseau (diffusion générale ou broadcast). Pour cela, il utilise l’adresse 0.

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EXERCICE IV : Trame Modbus Le message émis par le maître est le suivant :

1. Décoder le message émis par le maître en complétant le tableau suivant. - Adresse esclave : 04 - Code fonction 03 = lecture registre - N° du registre de début de lecture : MSB : 00 et LSB : 02 - Nombre de registre de lecture : MSB : 00 et LSB : 01 - CRC : 25 9F 2. Décoder le message « réponse n°1 » émis par l’esclave en complétant le tableau donné à la question 1. Réponse n°1 :

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- Adresse esclave : 04 - Code fonction : lecture registre : 03 - Nombre d’octets données : 02 - Données du registre 0002 : MSB 02 et LSB : 58 - CRC : 74 DE 3. Décoder le message « réponse n°2 » émis par l’esclave en complétant le tableau donné à la question 1. Réponse n°2 : - Adresse esclave : 04 - Code fonction : lecture avec MSB = 1 : 83 - Code erreur (n° registre) : 02 - CRC : D0F0 . 4. D'après les messages transférés entre le maître et l'esclave, en déduire le type de trame (RTU ou ASCII) utilisé ici : RTU.

EXERCICE V : Trame Modbus 1. Analyser la requête de la figure ci-dessous : Chaque paramètre d’une requête est analysé à sa réception 

Si le résultat est valide, la réponse envoyée est le code de la fonction requise



Si le résultat n’est pas valide, l’émetteur reçoit en réponse un code indiquant la nature de l’erreur.

2. 1. Adresse Ethernet source : 74:2F:68:40:07:35 2. Adresse IP source : c0 a8 01 40 soit 192.168.1.64, il s’agit de SNC64 (équipement de supervision) 3. Port TCP source : c5 b9 soit 50617 4. Adresse Ethernet destination : 00:80:F4:03:4F:89 5. Adresse IP destination : c0 a8 01 1f soit 192.168.1.31, il s’agit de la passerelle ModBus TCP 6. Port TCP destination : 01 f6 soit 502 (port standard modbus TCP) 7. Message ModBus : 00 00 00 00 00 06 01 03 21 9c 00 01 00 00 00 00 : Identifiant de la transaction (2 octets) et version du protocole (2 octets) © Dr. JDD Nkapkop

06 : longueur du message, soit 6 octets 01 : Groupe moteur GE1 03 : Indique une lecture de N mots de sortie en ModBus (Page 30 du CM7) 21 9c : soit le registre 8604 (2 octets) car les 2 octets suivants 00 01 indiquent qu’il n’y a qu’un seul mot à lire Le message correspond donc à une demande de la vitesse de rotation du groupe moteur GE1 8. En réseau, Modbus est un protocole applicatif véhiculé par Ethernet (physique), IP (réseau) et TCP (transport) et est encapsulé dans le champ données de la trame Ethernet.

EXERCICE VI : Répondre par Vrai ou Faux 1) Parmi ces composants lequel est un capteur? C. Contacteur D. Distributeur 2) Choisissez la bonne réponse A. Une partie commande est constituée d'unité de traitement et de module de dialogue B. Une partie commande est constituée de capteurs et de pré-actionneurs

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EXERCICE VII : Généralités sur les réseaux 1. Définir les concepts suivants : A. Les « réseaux intelligents » sont des réseaux matériels de distributions de fluides (électricité, eau, gaz, pétrole...), et/ou d'information (télécommunications) qui ont été « augmentés » (rendus intelligents) par des systèmes informatiques, capteurs, interfaces informatiques et électromécaniques leur donnant des capacités d'échange bidirectionnel et parfois une certaine capacité d'autonomie en matières de calcul et gestion de flux et traitement d'information. B. Réseau Industriel : est un système de communication entre plusieurs équipements de type industriel (capteurs, automates, actionneurs, ...) dans une zone géographique limitée (un « terrain »). On parle aussi de « bus de terrain » ou de « réseau de terrain ». C. Modbus : est un protocole de communication utilisé pour des réseaux d’automates programmables (API). Il fonctionne sur le mode maître/esclave pour l’échange des trames. 2. Quels sont les objectifs du réseau Industriel ? Les réseaux de terrain ou bus de terrain doivent permettre : 

la connexion de plusieurs entités d’un même système sur un même support de communication dans une zone géographique limitée (usine, atelier, automobile, électronique embarquée…) ;



Le transport fiable de données sous une forme numérique d'un équipement vers un autre ;



l’ajout ou la suppression d’éléments au sein d’un même système (réduction ou extension du réseau) ;



le respect de contraintes (notamment temps réel).

3. Donnez les types de réseaux Locaux Industriel Généralement, on regroupe sous le terme «bus de terrain» tous les bus de communication industriels. On distingue néanmoins par complexité décroissante : - le bus d'usine («data bus») : réseau local industriel (RLI) permettant la communication entre l'automatisme et le monde informatique souvent basé sur Ethernet ; - le bus de terrain («field bus» et «device bus») : interconnexion des unités de traitement et des périphériques ; - le bus de bas niveau («sensor bus») : bus capteur/actionneur.

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4. Donner les domaines d’application des réseaux intelligents. Types de réseaux: le concept de RI est applicable à une grande diversité de réseaux, notamment au réseau téléphonique public commuté (RTPC), au réseau mobile, au réseau public pour données à commutation par paquets (RPDCP) et au réseau numérique avec intégration des services à bande étroite (RNIS-BE) ou réseau numérique avec intégration des services à large bande (RNIS-LB). Types de services: le RI permet d'assurer une grande diversité de services, notamment les services complémentaires; il utilise les services supports existants et futurs (tels ceux définis dans le cadre du RNIS-BE et du RNIS-LB). 5. Dans l'industrie on rencontre de nombreux protocoles de communication. Citez-en 5. CAN, LON, ProfibusFMS/PA, WorldFip, Interbus, Profibus-DP, ASInterface, Bitbus, Arcnet, Sercos, Modbus Plus, Pnet, FAIS, EIBus, VAN, PLAN, Sibus, Batibus, Hart, Modbus/Jbus, Bus DIN, etc.

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6. Dessinez la pyramide du CIM et ressortez les niveaux de décision et une description.

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