LA LIAISON SERIE

Introduction

Introduction Entre les divers éléments d’un système informatique, il existe deux sortes de transfert de données possibles : 1) Transfert sous forme parallèle, Rapide, mais inadapté aux transferts sur de longues distances en raison : - du coût, - de l’encombrement, - de la sensibilité à l’environnement électrique.

Introduction Entre les divers éléments d’un système informatique, il existe deux sortes de transfert de données possibles : 1) Transfert sous forme parallèle. 2) Transfert sous forme série. Beaucoup plus lent, mais adapté aux transferts sur de longues distances en raison : - du moindre coût, - d’un faible l’encombrement (quelques fils), - d’une meilleure résistance à l’environnement électrique.

Vocabulaire

Vocabulaire Mode de fonctionnement Quel que soit le mode de liaison, on peut définir plusieurs types de fonctionnement. LE MODE SIMPLEX Poste A « émetteur » Poste B « récepteur » Transmission en sens unique. Un poste est émetteur et l’autre récepteur.

Vocabulaire Mode de fonctionnement Quel que soit le mode de liaison, on peut définir plusieurs types de fonctionnement. LE MODE SEMI-DUPLEX ( HALF-DUPLEX ) Poste A « émetteur » « récepteur » Poste B OU Transmission bidirectionnelle, mais alternée. Quand un poste est émetteur l’autre récepteur, et vice-versa.Liaison à l’alternat.

Vocabulaire Mode de fonctionnement Quel que soit le mode de liaison, on peut définir plusieurs types de fonctionnement. LE MODE DUPLEX ( FULL-DUPLEX ) Poste A « émetteur » « récepteur » Poste B ET Transmission bidirectionnelle simultanée. Les informations transitent dans les deux sens en simultané, utilisation de deux paire de fils.

Vocabulaire Support utilisé Les équipements qui veulent échanger des informations peuvent utiliser suivant les cas différents moyens.

Vocabulaire Support utilisé La paire torsadée blindée Gaine de protection blindage brins torsadés Elles est constituée par deux conducteurs parallèles torsadés séparés par un isolant et recouvert par un blindage. Le tout est enrobé dans une gaine de protection. Très utilisé pour la propagation jusque à 1 Km dans des bandes de fréquence de 300 Hz à 100 KHz.

Vocabulaire Support utilisé Le câble coaxial tresse métallique Âme en cuivre isolant isolant Ils ont une faible impédance de 50 à 70W, et ils possèdent une large bande passante < 400 KHz. Bonne immunité aux interférences électromagnétiques et faible atténuation. Ils sont utilisables jusque à 10 Kms.

Vocabulaire Support utilisé La fibre optique C’est un guide d’ondes cylindrique crée dans un matériau transparent, verre ou plastique. gaine coeur

Vocabulaire Support utilisé La fibre optique Propagation d’un rayon lumineux par variation de l’indice de réfraction vers la périphérie. Fibre monomode

Vocabulaire Support utilisé La fibre optique Propagation de plusieurs rayons lumineux sur différents trajets optiques. Fibre multimode

Vocabulaire Support utilisé La fibre optique - Diamètre de quelques dizaines de microns, - Insensible aux parasites électromagnétiques, - Bande passante très large jusque à 4 GHz, - Atténuation faible, répéteurs nécessaires tous les 10 à 50 Km.

Mode de transmission

Mode de transmission Transmission asynchrone Définition A S Y N C H R O N E Poste A Poste B n fils Dans ce type de transmission, la source de données produit des caractères à des instants aléatoires. Chaque caractère est transmis au moment où il est produit sans tenir compte des caractères précédents ou suivants.

Mode de transmission Transmission asynchrone Architecture d’envoi d’un caractère LSB MSB Donnée 7 à 8 bits Ligne inactive Ligne inactive le bit de start indique qu’une donnée va être transmise, la donnée est transmise poids faible en tête, le bit de parité permet un contrôle de la transmission, un ou deux bits de stop terminent la transmission.

Mode de transmission Transmission asynchrone T (durée d’un bit) Base de temps LSB MSB Donnée 7 à 8 bits Ligne inactive Ligne inactive Le temps de transmission de chacun des bits est arbitrairement fixé à une valeur constante connue de l’émetteur et du récepteur. Le bit de start synchronise l’horloge du récepteur.

Mode de transmission Transmission asynchrone Architecture d’envoi d’un caractère Envoi du caractère L b6 b5 b4 b3 b2 b1 b0 1 0 0 1 1 0 0

Mode de transmission Transmission asynchrone Architecture d’envoi d’un caractère Envoi du caractère L b6 b5 b4 b3 b2 b1 b0 1 0 0 1 1 0 0

Mode de transmission Transmission asynchrone Architecture d’envoi d’un caractère Envoi du caractère T b6 b5 b4 b3 b2 b1 b0 1 0 1 0 1 0 0

Mode de transmission Transmission asynchrone Architecture d’envoi d’un caractère Envoi du caractère T b6 b5 b4 b3 b2 b1 b0 1 0 1 0 1 0 0

Mode de transmission Transmission asynchrone Codes utilisés Pour un échange de données uniquement logiques entre deux équipements, deux automates par exemple. Travail en binaire code RTU. Pour un échange de données alphanumériques et logiques entre deux équipements, un automate et un terminal par exemple. Travail avec des codes dédiés comme le code ASCII.

Mode de transmission Transmission asynchrone Codes ASCII

Mode de transmission Transmission asynchrone Codes ASCII T b6 b5 b4 b3 b2 b1 b0 1 0 1 0 1 0 0

Mode de transmission Transmission asynchrone Codes ASCII L b6 b5 b4 b3 b2 b1 b0 1 0 0 1 1 0 0

Mode de transmission Transmission synchrone Définition Horloge n fils Poste A Poste B Dans ce type de transmission, un signal d’horloge est associé aux données transmises. Les caractères du messages sont transmis l’un après l’autre constituant un flot de bits. Une base de temps sert à délimiter les codes des caractères dans le flot.

Mode de transmission Transmission synchrone Architecture d’envoi 128 à 1024 caractères 1 Dans la phase d’attente, le récepteur surveille l’arrivée du code de synchronisation ( mot 10010110 ). Quand il l’a détecté, le récepteur passe en réception.

Boucle de courant

Boucle de courant Définition La liaison par boucle de courant 20 mA à été la première utilisée pour relier deux éléments voulant échanger des données. Pour un très faible coût elle possède une bonne immunité aux parasites.

Boucle de courant Aspect électrique Les états du signal sont définis par la valeur du courant qui circule entre l’émetteur et le récepteur : - 0 logique courant de 20 mA, - 1 logique courant nul. Le support utilisé est la double paire de fil torsadé blindé.

Boucle de courant Aspect électrique Un des postes est actif ( il fournit les 20 mA), l’autre doit être passif. Poste actif Poste passif

Boucle de courant La Boucle de Courant n’est pas Normalisée Tensions de références différentes avec des résistances internes différentes, Variation de la résistance de la ligne en fonction du type de câble et de sa longueur, - Risque de diaphonies si on utilise des lignes longues.

Boucle de courant Performances - Vitesse maximum 20K bauds sur 100 m, - Longueur maximum avec un maître et un esclave 1,2 Km à 2 K bauds.

RS 232 C

RS 232 C Définition Elle à été développée par les informaticiens et normalisée pour faciliter l’interconnexion de terminaux DTE ( ordinateurs ) et de périphériques DCE ( modems) devant échanger des informations sous forme série . l’ EIA à émis les recommandations RS 232, Le CCITT à publié l’ avis V 24.

RS 232 C Aspect Electrique

RS 232 C Aspect Physique Connecteur 25 broches Connecteur 25 broches Connecteur femelle vue de face Connecteur mâlele vue de face Connecteur 25 broches normalisé V 24 Connecteur 25 broches normalisé RS 232 C

RS 232 C Aspect Fonctionnel

RS 232 C Aspect Fonctionnel Dans la pratique pour la liaison entre deux équipements, 9 lignes sont intéressantes. Le DTE sert toujours de référence pour la direction et pour le nom des contacts qui leur est associé.

RS 232 C Aspect Fonctionnel Terre ( Earth ground )

RS 232 C Aspect Fonctionnel Emission des données (Transmitted Data ) Réception des données (Received Data ) Masse signaux ( Logic ground )

RS 232 C Aspect Fonctionnel Données prêtes ( Data Set Ready ) Terminal prêt ( Data Terminal Ready )

RS 232 C Aspect Fonctionnel Demande d’émission ( Request to Send ) Préparation d’émission ( Clear to Send )

RS 232 C Aspect Fonctionnel Détection de porteuse ( Carrier Detect )

RS 232 C Aspect Fonctionnel En fait et au minimum, on peut n’utiliser que trois fils pour la liaison. DTE DCE émission réception Masse commune 2 RxD 3 TxD TxD 2 RxD 3 7

RS 232 C Aspect Fonctionnel En fait et au minimum, on peut n’utiliser que trois fils pour la liaison. DTE émission réception Masse commune 2 TxD 3 RxD TxD 2 RxD 3 7

RS 232 C Aspect Fonctionnel Pour rechercher la nature d’un équipement DTE ou DCE, il suffit donc de tester les broches 2 et 3 par rapport à la broche 7.

RS 232 C Aspect fonctionnel Les autres broches (broches de Handshaking) permettent à un dispositif de surveiller l’état d’un autre et de répondre en conséquence. Handshaking à la mise sous tension. Données prêtes ( Data Set Ready ) Terminal prêt ( Data Terminal Ready )

RS 232 C Aspect Fonctionnel DTE DCE 2 RxD 3 TxD TxD 2 RxD 3 7 DSR 6 émission réception Masse commune 2 RxD 3 TxD TxD 2 RxD 3 7 DSR 6 DTR 20 6 DTR 20 DSR Données prêtes Terminal prêt

RS 232 C Aspect Fonctionnel Handshaking de synchronisation des échanges Demande d’émission ( Request to Send ) Préparation d’émission ( Clear to Send )

RS 232 C Aspect Fonctionnel Handshaking détection de la porteuse par le modem Détection de porteuse ( Carrier Detect )

RS 232 C Aspect Fonctionnel Exemple d’interface théorique complet DTE DCE émission 2 RxD TxD 2 réception 3 TxD RxD 3 Masse commune 7 DSR 6 6 DTR Données prêtes DTR 20 20 DSR Terminal prêt DCD 8 8 DCD Détection de porteuse RTS 4 4 CTS Demande d’émission CTS 5 5 RTS Préparation d’émission

RS 232 C Aspect Fonctionnel Exemple d’interface théorique complet DTE 2 ! ! 2 3 ? ? 3 7 !20 20 ! ? 6 6 ? ! 4 4 ! ? 8 8 ? ? 5 5 ? ! Sortie ? Entrée

RS 232 C Aspect Fonctionnel Exemple d’interface théorique complet DTE 7 7 4 4 5 5 6 6 20 20 8 8

RS 232 C Exemple 1 Liaison d’un PC avec un API ou un TDI de chez OMRON

P13 RS 232 C Exemple 2 Liaison d’un API avec un TDI chez OMRON

RS 232 C Exemple 3 Liaison de deux API chez OMRON réseau point à point

RS 232 C Mémoire partagée Maître Esclave Les deux automates sont reliés par leur port RS 232 C en liaison point à point. Ils vont partager la même zone LR, l’un est le maître l’autre est l’esclave. Zone du maître Zone de l’esclave Zone LR Mémoire partagée

RS 232 C Mémoire partagée maître esclave Zone d’écriture Echange automatique Zone d’écriture Quand une donnée est écrite dans la zone LR de l’un des deux automates elle est automatiquement réécrite dans le mot correspondant de l’autre automate. Chaque automates possède dans la zone LR des mots qu’il peut écrire par contre, il peut lire la totalité de la zone LR spécifiée.

Configuration du poste CQM1 en qualité de maître RS 232 C configuration Configuration du poste CQM1 en qualité de maître

Configuration du poste CPM1 en qualité d’esclave RS 232 C configuration Configuration du poste CPM1 en qualité d’esclave

RS 232 C procédure de communication Maître Esclave Si les sélections des maître et esclave sont effectués correctement, la liaison point à point commence alors automatiquement en alimentant les deux automates. Le fonctionnement est indépendant du programme utilisateur. E T R S E T R S E T R S Le rafraîchissement de la table est synchrone au cycle du maître!

RS 422 et RS 485

RS 422 et RS 485 Définition Son coût de mise en œuvre est relativement faible. Elle remplace peu à peu la boucle de courant et la RS 232 C. l’ EIA à émis les recommandations RS 422 et RS 485, Le CCITT à publié l’ avis V 11.

RS 422 et RS 485 Aspect électrique Fonctionnement en différentiel. TX+ RX+ RX- RS 422 - RS 485 A B A ’ B ’ V 11 L’état de repos correspond à D V < 1,5 V Le niveau 0 logique correspond à 1,5 V < VB - VA < 6 V Le niveau 1 logique correspond à 1,5 V < VA - VB < 6 V

RS 422 et RS 485 Aspect électrique = 5V Grâce à son mode de fonctionnement en différentiel elle possède une bonne immunité aux parasites industriels. Débit maximum 10 Mbps.

RS 422 et RS 485 Aspect électrique Parasite 10V Grâce à son mode de fonctionnement en différentiel elle possède une bonne immunité aux parasites industriels. Débit maximum 10 Mbps.

RS 422 et RS 485 Aspect électrique Parasite 10V Grâce à son mode de fonctionnement en différentiel elle possède une bonne immunité aux parasites industriels. Débit maximum 10 Mbps.

RS 422 et RS 485 Aspect fonctionnel - Une RS 422 aura toujours 4 fils elle peut travailler en Full-duplex. - Une RS 485 aura toujours 2 fils elle ne peut travailler que en Half-duplex. - Règles de câblage: - utilisation d’un câble à paire torsadé de 100W à 120W. - utilisation d’une résistance de terminaison de 150W. sans résistance 10 Kbps sur 1,2 Km avec résistance 100 Kbps sur 1,2 Km - utilisation de résistances de polarisation de 470W pour éviter le bus flottant.

P17 RS 422 et RS 485 Cas d’une liaison bipoint RS 422

Esclave intermédiaire P18 RS 422 et RS 485 Cas d’une liaison multipoint RS 422 Maître extrémité Esclave intermédiaire Esclave extrémité

RS 422 et RS 485 Cas d’une liaison multipoint RS 485 Pour polariser le réseau il est préférable d’utiliser le poste maître. L’adaptation d’impédance est réalisée sur les deux postes extrêmes.

Esclave intermédiaire P20 RS 422 et RS 485 Cas d’une liaison multipoint RS 485 Esclave extrémité Esclave intermédiaire maître Esclave extrémité

CONVERTISSEURS Utilisation d’une console dédié sur le port périphérique en BC.

CONVERTISSEURS Utilisation d’un atelier logiciel dans l’ordinateur pour programmer sur le port périphérique, avec un convertisseur RS232C / BC.

CONVERTISSEURS Convertisseurs RS232C / RS 485.

Fin