SOLIDWORKS
1. Exercices de transcodage (7 points)
Transcodez (en justifiant) les nombres ci-dessous en
binaire :
681(10) = 1010101001(2)
456(16) = 100 0101 0110(2) (1110 en décimal)
FAC1(16) = 1111 1010 1100 0001(2) (64193 en décimal)
Transcodez (en justifiant) les nombres ci-dessous en
hexadécimal :
255(10) = FF(16) 11111111(2)
1001 1110 1101 0011(2) = 9ED3(16) (40659 en décimal)
Transcodez (en justifiant) les nombres ci-dessous en
décimal :
1001 1001 1001(2) = 2457(10)
A01(16) = 2561(10)
BTS
LYCEE FERNAND RENAUDEAU CHOLET
UF4-M2
LES SYSTEMES DE NUMERATION
Configuration Modbus
Affichage prix de l’essence
DEVOIR
ELECTROTECHNIQUE
GE Durée 2h
Génie électrique
Nom :
4
Devoir numération AFFICHAGE PRIX DE L'ESSENCE UF4-M2.docxPage
1/8
1. Configuration de la communication MODBUS (4 points)
Deux automates programmables industriels (API) pilotent chacun 4
pompes. L’API 1 assure le pilotage de P11, P12, P13, P14 et l’API 2
assure le pilotage de P21, P22, P23, P24. Ces 2 automates sont
reliés par liaison Ethernet. Un terminal de communication (IHM)
permet de connaître l’état de ces équipements.
Les pompes sont pilotées par des démarreurs Tesys U qui
comprennent la protection magnéto-thermique, le contacteur et un
module (LULC033) a été ajouté à chaque « Tesys U » pour échanger
des données avec l’automate programmable (API). La communication
par le protocole Modbus est retenue et la « configuration usine »
des modules de communication LULC033 n’a pas été modifiée.
PROTOCOLE MODBUS
La communication par Modbus permet l'échange de données entre
tous les équipements connectés sur le bus. Le protocole Modbus est
un protocole créant une structure hiérarchisée (un maître et
plusieurs esclaves). Une liaison multipoints relie entre eux maître
et esclaves. Les automates utilisent la technique "maître-esclave",
dans laquelle un équipement (le maître) a l'initiative des
transactions en émettant une demande (requête).
L'équipement à qui s'adresse la requête (esclave) émet vers le
maître la réponse à sa requête. Le maître gère seul l'ensemble des
échanges, deux types de dialogues sont possibles :
• le maître échange avec un esclave et attend sa réponse,
• le maître échange avec l'ensemble des esclaves sans attente de
réponse.
Chaque esclave doit avoir une adresse qui lui est propre. Les
paramètres qui doivent préalablement être configurés sur chaque
équipement sont la vitesse de transmission et la parité. Les trames
sont de deux types : mode RTU ; mode ASCII. C’est le mode RTU qui
est utilisé par défaut sur les équipements utilisés : les données
échangées sont sur 8 bits.1 bit de départ 8 bits de données 1 bit
de parité 1 bit d’arrêt
1 bit de départ
8 bits de données
1 bit de parité
1 bit d’arrêt
Format d’une trame de type RTU
(L’adressage commencera par @0.1.x la valeur indiquée en x
permettra de spécifier l’esclave. Cette valeur est configurée
grâceà 5 commutateurs )
2.1(2 points) Indiquer les paramètres de la configuration Modbus
de l’API. Justifier brièvement votre réponse.
Les paramètres de la configuration Modbus sont la vitesse de
transmission et la parité.
La configuration usine des esclaves (LULC033) n’est pas modifiée
(Voir paragraphe de présentation) et est donnée dans le tableau
ci-dessus.
Le maitre (l’API) doit avoir la même configuration que les
esclaves : 19200 bits/s avec parité paire.
Désormais le module LULC033 reconnait automatiquement (par
échange de trames) la vitesse de transmission et la parité du
maitre. (information non communiquée dans le problème posé).
2.2 (2 points) Chaque commutateur DIP est composé de 5 « Switchs
» permettant 32 possibilités d’adressage. En observant les exemples
page 3/8, indiquer la position des « switchs » afin de
configurer les adresses suivantes : l’esclave 1 reçoit l’adresse 11
; l’esclave 2 reçoit l’adresse 12 ; l’esclave 3 reçoit l’adresse 21
; l’esclave 4 reçoit l’adresse 22.
2. Panneau d’affichage (9 points)
L’étude portera sur un panneau d’affichage des prix de
carburants.
Elle illustre le besoin de communiquer des informations et met
en évidence les fonctions traitement des données, transcodage,
adaptation et affichage.
3.1 : Analyse (1 points)
Le traitement est entièrement numérique, on utilise uniquement
des 0 et des 1. Cependant, les afficheurs du panneau sont
décimaux !
1.1) (0,5pt) Etablissez la table de correspondance entre les
informations binaires et les informations décimales d’un
afficheur.
Afficheur
B3
B2
B1
B0
0
0
0
0
0
1
0
0
0
1
2
0
0
1
0
3
0
0
1
1
4
0
1
0
0
5
0
1
0
1
6
0
1
1
0
7
0
1
1
1
8
1
0
0
0
9
1
0
0
1
On utilisera le codage BCD pour stocker le prix du carburant
dans le mot %MW10 (Nota : On ne traite pas l’affichage du
point décimal).
%MW10,
15
14
13
12
11
10
9
8
7
6
5
4
3
2
1
0
Prix carburant
€
Dixième d’€
Centième d’€
Millième d’€
Le BCD consiste à coder en binaire chaque chiffre du code
décimal (de 0 à 9) sur quatre bits (1 quartet).
Combien de quartets sont nécessaires à la traduction d’un prix
complet à 4 chiffres (digits), le mot pour contenir le prix des
carburants comprendra combien de bits?
Chaque chiffre (digit) nécessite 1 quartet donc il faudra 4
quartets pour définir le prix soit un mot de 16 bits.
3.2 : Transcodage (5.5 points)
L’automate programmable traitant les données travaille avec des
mots dont la taille est de deux octets (1 octet est codé sur 8
bits). Les prix affichés sur le panneau sont indiqués en euros. On
ne traite pas l’affichage du point décimal. Le schéma de câblage et
le programme est donné page suivante.
1) (0,5(BCD)+1pt(binaire) +1pt(Hexa)) Quel est le prix maximum
que l’on pourrait afficher ? Donnez la valeur binaire contenue
dans le mot %MW10 ? Transcodez cette valeur en décimal.
%MW10,
15
14
13
12
11
10
9
8
7
6
5
4
3
2
1
0
Prix carburant en €
9
9
9
9
Prix carburant en BCD %MW10
1
0
0
1
1
0
0
1
1
0
0
1
1
0
0
1
Poids binaire
215
214
213
212
211
210
29
28
27
26
25
24
23
22
21
2x
Valeur décimale de chaque poids binaire
32768
16384
8192
4096
2048
1024
512
256
128
64
32
16
8
4
2
1
Prix carburant codé en Binaire %MW100
0
0
1
0
0
1
1
1
0
0
0
0
1
1
1
1
Prix carburant en hexadécimal %MW100
270F
2) (0,5(BCD)+1pt(binaire) +1pt(Hexa)) Donnez la valeur binaire
contenue dans le mot %MW10 correspondant au tarif du
« sans plomb 98 : 1€149 ». Indiquez leur valeur en
hexadécimal.
%MW10,
15
14
13
12
11
10
9
8
7
6
5
4
3
2
1
0
Prix sans plomb 98 en €
1
1
4
9
Prix sans plomb 98 en BCD %MW10
0
0
0
1
0
0
0
1
0
1
0
0
1
0
0
1
Poids binaire
2x
Valeur décimale de chaque poids binaire
32768
16384
8192
4096
2048
1024
512
256
128
64
32
16
8
4
2
1
Prix sans plomb 98 codé en Binaire %MW100
0
0
0
0
0
1
0
0
0
1
1
1
1
1
0
1
Prix sans plomb 98 en hexadécimal %MW100
047D
3) (0,5 pt) Quel est l’intérêt d’utiliser un code hexadécimal
par rapport au code binaire ?
L’hexadécimale est une écriture condensée du binaire, il y a
moins de caractère à écrire pour des grands nombres.
3.3 : Addition binaire (2,5 points)
Le baril de pétrole subissant une augmentation, les prix à la
pompe évoluent également, ce qui donne :
Sans plomb 98 : + 6 cts d’euros
1) (0,5pt(augmentation en binaire) + 1,5 pt(addition binaire))
Effectuez l’opération en binaire pour obtenir le nouveaux prix.
2) (0,5 pt) Exprimez le nouveau prix dans le code
hexadécimal.
%MW10,
15
14
13
12
11
10
9
8
7
6
5
4
3
2
1
0
Poids binaire
2x
Valeur décimale de chaque poids binaire
32768
16384
8192
4096
2048
1024
512
256
128
64
32
16
8
4
2
1
Prix sans plomb 98 codé en Binaire %MW100
(recopier réponse Q 3.2.2)
0
0
0
0
0
1
0
0
0
1
1
1
1
1
0
1
Augmentation sans plomb 98 en m€
60
Augmentation sans plomb 98 en binaire
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
1
1
1
1
0
0
Nouveau prix sans plomb 98 en Binaire (somme binaire)
0
0
0
0
0
1
0
0
1
0
1
1
1
0
0
1
Prix sans plomb 98 en hexadécimal %MW100
04B9
Schéma de principe câblage AFFICHEUR -AUTOMATE
(AUTOMATE PROGRAMMABLE INDUSTRIELQ0.2.0 à 3Q0.2.8 à 11Q0.2.4 à
7Q0.2.12 à 154TranscodageBCD/7
SEGMENTSABCFEGDABCFEGD7ABCFEGDABCFEGD4TranscodageBCD/7
SEGMENTS74TranscodageBCD/7 SEGMENTS74TranscodageBCD/7
SEGMENTS7%MW10,15 14 13 12 11 10 9 8 7 6 5 4 3 2 1 0Affectation de
chaque bit du mot %MW10 aux sorties Q0.2.0 à Q0.2.15)
Programme UNITY PRO
%MW100 : prix en Euros codé en décimal
%MW10 : prix en Euros codé en BCD