Partie B - Trames Modbus, chronogramme binaire et… · Bac STI2D Ingénierie, Innovation et Développement Durable Métropole remplacement - SIN 2024

Mise en situation

Le parc photovoltaïque flottant dispose de multiples capteurs mesurant les grandeurs physiques qui influent sur la production et donc sur la rentabilité du projet. Trois zones différentes sont équipées de capteurs communicants afin d'acquérir et de transmettre les données au centre de contrôle. Celui-ci est équipé d'un système SCADA de supervision industrielle capable de traiter en temps réel un grand nombre de mesures et de contrôler les installations à distance. Cet équipement permet donc à l'exploitant local de gérer et d'analyser en temps réel le fonctionnement ainsi que le pilotage de l'installation.

La zone photovoltaïque est équipée de capteurs d'acquisition de la température des cellules, de l'irradiance reçue sur le plan des modules, des grandeurs météorologiques (température ambiante, hygrométrie, vitesse du vent…).

La zone de puissance destinée à mesurer les grandeurs d'entrée et de sortie en énergie, puissance et température des équipements de puissance (onduleurs, transformateur BT/HTA).

La zone de contrôle qui recense tous les équipements de commande, le poste de livraison et le comptage de l'énergie électrique injectée sur le réseau de distribution.

Dans cette zone se trouve le serveur dédié à la gestion du logiciel de supervision SCADA.

Figure 9 Les zones de la centrale (d'après le site www.circutor.fr)

Le maître Modbus (gestionnaire pour SR20) fait une requête à l'esclave n°2 afin de connaître la température de son boîtier. Les trames de requête et de réponse sont partiellement présentées dans le document réponse DRS3.

Les pyranomètres 1 et 2 ont respectivement pour adresses hexadécimales [39] H et [40] H.

Question B.3

Compléter, sur le document réponse DRS3, les valeurs des adresses et le nombre d'octets, codés en hexadécimal, renvoyés par l'esclave au maître.

Trame de requête du maître:

1 octet · 1 octet · 1 octet + 1 octet · 1 octet + 1 octet · 1 octet + 1 octet

Adresse de l'esclave · Code fonction (lecture) · Numéro du registre à lire · Nombre de registre à lire (Format de 2 octets) · Code erreur CRC

[ ]

· [03] · [00] · [06] · [00] · [01] · [6B] · [1A]

Trame de réponse de l'esclave:

1 octet · 1 octet · 1 octet · 1 octet + 1 octet · 1 octet + 1 octet

Adresse de l'esclave · Code fonction · Nombre d'octet renvoyés · Octets renvoyés contenus dans le registre 6 · CRC

[ ]

· [03] · [ ]

· [08] · [C2] · [44] · [FF]

Chaque octet intégré dans une trame est transmis au cours du temps avec:

1 bit de start (passage de la valeur 1 logique à 0 logique);

8 bits de l'octet à transmettre avec le LSB en premier;

1 bit de parité pair; ce bit est positionné à 1 ou 0 de manière à ce que le nombre de bits contenu dans l'octet à transmettre et le bit de parité soit pair;

1 bit de stop (bit à 1).

La vitesse de transmission est de 19200 bits par seconde.

Question B.4

Tracer, sur le document réponse DRS4, les niveaux logiques (0 ou 1) à transmettre pour l'envoi de l'octet [C2] exprimés en hexadécimal.

Question B.5

Déterminer le nombre total de bits $N$ qui composent la trame lors de l'émission d'un octet et calculer le temps $T$ mis pour effectuer cette émission.

Calculer la durée totale $D_R$ de la trame de réponse de l'esclave.

Question B.6

Déterminer la valeur $T_B$ de la température renvoyée par l'esclave sachant que:

[C2] est l'octet de poids faible et [08] l'octet de poids fort;

la résolution est de $0{,}01^\circ\text{C}$.