Partie B - Questions B.2 à B.5 · Bac STI2D Ingénierie, Innovation et Développement Durable Métropole remplacement - SIN 2025

Partie B: comment garantir la transmission des informations et la sécurité du site ?

L'installation de la valorisation des boues possède des zones à risque étant donné la production, la circulation et le stockage de méthane, gaz extrêmement inflammable à l'air et explosif. L'instrumentation du digesteur et de l'ensemble des zones à risques nécessite un choix de technologie adapté permettant de limiter au maximum les risques.

Le choix du bus de terrain pour équiper l'ensemble de la station s'est porté sur un modèle PROFIBUS qui se décline en deux catégories: DP (Decentralized Peripherals) et PA (Automatisation de Process).

Le bus de terrain PROFIBUS-PA est compatible avec un emploi en AT mosphère EX plosible (dites « ATEX ») zones 0 et 1 (voir tableau ci-contre).

Signification · Gaz/vapeurs · Poussière

Danger certain · Zone 0 · Zone 20

Danger probable · Zone 1 · Zone 21

Danger peu probable · Zone 2 · Zone 22

Implantation des zones 0 ATEX (en gris foncé ci-dessous):

Au sein des zones à risque de l'unité de traitement des boues, on estime que le bus de terrain doit pouvoir couvrir une distance minimale de 200 m.

L'adresse des différents constituants (capteurs, automates, coupleurs, etc.) est fixe et peut être définie à l'aide des commutateurs DIP situés à l'arrière de l'afficheur:

L'adresse hardware, codée sur 7 bits (de 0 à 127), est configurée via les commutateurs DIP 1 (1) - 7 (64). Le commutateur DIP « SW-HW » doit être réglé sur « HW » et le commutateur DIP « ADDR ACTIVE » sur « ON ».

Le capteur de température doit être configuré à l'adresse 89.

Question B.2

Convertir l'adresse du capteur de température en binaire.

Compléter le document-réponse DRS4 en indiquant les positions des différents commutateurs DIP pour paramétrer correctement ce capteur.

Position des commutateurs DIP (indiquer ON ou OFF pour chaque commutateur):

DIP 1 (1, LSB) · DIP 2 (2) · DIP 3 (4) · DIP 4 (8) · DIP 5 (16) · DIP 6 (32) · DIP 7 (64, MSB) · SW-HW · ADDR ACTIVE

Question B.3

Calculer la durée d'un bit en µs sur le bus de terrain PROFIBUS®.

Préciser le nombre de bits nécessaires au transfert d'un octet.

En déduire la durée de transmission d'une trame contenant 14 octets.

Question B.4

Le document-réponse DRS5 donne la trame incomplète de la réponse du capteur de température (adresse 0x59 (=59₁₆)) suite à la requête du composant maître (Master-DP, 0x2F) lui demandant la mesure de la température dans le digesteur.

Compléter le document-réponse DRS5 de manière à définir l'adresse source (octet SA) de la trame.

Compléter les bits transmis pour l'octet SA (0x59) dans le chronogramme (ordre de transmission Little Endian: D0 à D7, puis bit de parité):

Start · D0 (LSB) · D1 · D2 · D3 · D4 · D5 · D6 · D7 (MSB) · Bit de parité · Stop

0 · · · · · · · · · · 1

Question B.5

À l'aide de la table ASCII partielle donnée (DTS8), décoder la valeur de la température renvoyée par le capteur codée dans les 8 octets de données (PDU) de la trame réponse du document-réponse DRS5.