Bus de processus T1 G G0 G G0

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1 8 022 DESIO Modules E/S Bus de processus Dans la gestion technique de bâtiment, le bus de processus (en abrégé, ) sert à relier les modules E/S et d'autres appareils avec raccordement à des unités de traitement local (UTL) avec. Domaines d'application Connexion entre UTL et modules E/S à l'intérieur d'armoires (Panel-Bus) ou sur des distances plus grandes à l'aide de : standard jusqu'à 50 m à distance jusqu'à 200 m Fonction Dans la gestion technique de bâtiment, le est le dispositif de transmission de données entre le niveau automation (UTL) et le niveau terrain (modules E/S avec appareils périphériques raccordés). Le alimente en outre les modules E/S. N1 L N T1 U1 U2 p p 8022Z01de N1 UTL avec raccordement T1 Transformateur, 230 V~ / 24 V~ U1 roupe de modules E/S avec sorties vers les appareils de l'armoire électrique U2 roupe de modules E/S avec sorties vers les appareils locaux externes CM2N8022fr Siemens Building Technologies Building Automation

2 Technique Le fonctionnement de la transmission de données sur le à 3 fils est expliqué ciaprès. Les termes maître et esclaves remplacent respectivement, au niveau des appareils, les termes "UTL" et "modules E/S". Principe maître/esclave Format des télégrammes Le maître envoie la condition de démarrage sur la ligne (ligne d'horloge pour la synchronisation des télégrammes) à tous les esclaves. Une adresse des esclaves et l'octet de fonctionnement sont ensuite envoyés sur la ligne (ligne de données). L'octet de fonctionnement détermine si les données doivent être lues ou écrites. Dans le cas d'un télégramme de lecture, le maître prend les données dans le module de signalisation, mesure ou comptage adressé. Dans le cas d'un télégramme d'écriture, il envoie les instructions à exécuter vers le module de commande ou de réglage adressé. Un télégramme comprend toujours cinq octets (= 40 bits) dans le cas d'un accès en lecture ou en écriture. Ils sont transmis dans l'ordre suivant : 1er octet adresse du module E/S 2ème octet fonction, c'est-à-dire accès en lecture ou écriture 3ème octet donnée 1 le contenu et la structure des données dépendent 4ème octet donnée 2 de la fonction du module E/S 5ème octet vérification du télégramme : contrôle de redondance cyclique (CRC) Direction des données au cours d'un cycle d'interrogation, pour la fonction : Lecture : Adresse Fonction Données 1 Données 2 CRC Ecriture : Adresse Fonction Données 1 Données 2 CRC Télégramme de 5 octets = 40 bits Sens des données : du maître vers l'esclave Sens des données : de l'esclave vers le maître 8022D01fr Terminaison du télégramme avec contrôle Signaux numériques sur les lignes et Le télégramme est terminé après le 40ème bit. Si la transmission a été correcte, un accusé de réception (message retour positif) arrive. Dans le cas contraire (not- Acknowledge), le télégramme est répété. Avec la vitesse de transmission donnée de 62,5 kbaud ( bit/s), il est possible de transmettre plus de 1000 télégrammes par seconde. Des signaux numériques sont transmis sur les lignes et du. Les données circulant sur sont des valeurs brutes binaires comprises entre 0 et 255. Elles n'ont pas d'unité : la conversion en grandeurs physiques (valeur mesurée de la température en C, par ex.) s'effectue dans l'utl. Propriétés Le présente les propriétés suivantes : Transmission sérielle synchrone des données, par octets, avec synchronisation des télégrammes par horloge maître (principe maître-esclave) Mode semi-duplex. Les données ne sont transmises que dans un sens à la fois : émission ou réception Cycle d'interrogation 0,5 s (polling) : une transmission de données a lieu toutes les 0,5 s entre le maître (UTL) et chaque esclave (module E/S), indépendamment du nombre d'esclaves raccordés. 2/8

3 Signaux Signaux de la ligne Maître Ulbez * ) Esclave Udatam Rligne Udatas UTL Umckm Modules E/S Ubez * ) diode de protection dans le bornier d'alimentation 8022D03fr Ligne d'horloge pour synchronisation des télégrammes Ligne de données pour la transmission des télégrammes Tension de référence pour et, ainsi que tension continue pour modules E/S Zéro du système, potentiel zéro de la tension de référence (parallèle au câble à 3 fils) Caractéristiques électriques Valeur caractéristique Désign. min. typ. max. Unité Tension de référence Ubez 22 23,5 26 V Chute de tension de la ligne Ulbez 0 0,5 V Emission de données par le maître Signal BAS Udataml UmckmL 6,6 8,0 V Signal HAUT Udataml UmckmL Emission de données par l'esclave 0 0,4 V Signal BAS UdatasL 5,2 8,0 V Signal HAUT UdatasH 0 0,1 V Propriétés de la ligne Longueur de câble : standard à distance m m Capacité du câble : standard à distance pf/m pf/m data Ligne de données mck Ligne d'horloge (synchronisation) m Maître s Esclave U Signal L Niveau bas = log 1 H Niveau haut = log 0 Les niveaux des signaux Udata sur la ligne de données et Umck sur la ligne d'horloge correspondent à une "logique négative" : pour "0" logique, le niveau de signal est plus élevé que pour "1" logique. Les niveaux de signal typiques sont les suivants : "0" logique Udata = Ubez - niveau de signal HAUT = + 23,5 V environ "1" logique Udata = Ubez - niveau de signal BAS = +16,5 V environ Ubez = tension de référence sur la ligne 3/8

4 Déroulement du télégramme MCK Fin du télégramme Début du télégramme t t 1 2 t 3 t 4 U H U L 8022D04fr 40* ) 1* ) 2* ) * ) = Numéro du flanc positif du signal d'horloge dans un télégramme t Caractéristiques dynamiques Valeur caractéristique Désign. min. typ. max. Unité Dernière impulsion positive d'un télégramme (timeout) t 1 *) 110 µs Pause min. entre deux télégrammes (idle) Impulsion d'horloge HIH dans un télégramme Impulsion d'horloge LOW dans un télégramme t 2 *) 25 µs t 3 8 µs t 4 8 µs Vitesse de transmission 62, kbauds bits/s *) Les temps t 1 et t 2 caractérisent la qualité du télégramme (Acknowledge = TRUE ou FALSE) Exécution Structure du Le est constitué de trois lignes :, ligne de données servant à la transmission des télégrammes, tension de référence pour et, et tension continue pour les modules E/S, ligne d'horloge pour la synchronisation des télégrammes Tension de référence La tension de référence de +23,5 V environ sur la ligne est générée dans l'utl. Le potentiel zéro de cette tension est le zéro du système (= ). Tension d'alimentation 24 V~ La tension d'alimentation 24 V~ est directement prélevée sur le transformateur de l'armoire. est le conducteur de potentiel de la tension d'alimentation (= potentiel du système) et est le conducteur de neutre de la tension d'alimentation (= zéro de système). Barrette E/S avec bornier d'alimentation Le schéma suivant représente les lignes du et les lignes de tension d'alimentation 24 V~ telles qu'elles sont disposées sur la barrette E/S. 4/8

5 L 230V~ 24V~ N T1 N1 X1 Ligne de données Tension de référence Ligne d'horloge Zéro du système Potentiel du système 8022V03_f depuis le maître depuis le transfo U1 N1 UTL avec raccordement T1 Transformateur, 230 V~ / 24 V~ U1 Bornier d'alimentation PTX1.01 X1 Barrette E/S PTX1.... Indications pour l'ingénierie Lors de l'étude, prendre en compte les longueurs totales admissibles des lignes du bus (50 ou 200 m). Il faut inclure dans la longueur totale la somme de toutes les sections. Le câblage des armoires voisines est admissible. Longueurs de câble Combinaison de standard et à distance Si le est réalisé à l'aide d'un câble rond (non blindé) à 3 brins, la longueur totale maximale est de 50 mètres (= standard). Si l'on utilise deux câbles blindés (coaxiaux), la longueur du peut être portée à 200 mètres (= à distance). Le peut être divisé en une partie standard (avec câble rond, pour relier par ex. l'utl aux modules E/S dans la même armoire) et une partie à distance (avec câble coaxial, pour des "ilôts de modules R/S" distants, par exemple). Lorsque des standard et à distance sont combinés, la longueur de la partie distante est fonction de la longueur de la partie standard et du nombre de modules E/S raccordés. Un appareil compact E/S PTK1... correspond dans ce cas à 8 modules E/S. Les deux parties du peuvent être réparties en plusieurs sections de ou plusieurs ilôts de modules E/S. Les longueurs de câble admissibles de en cas de combinaison de standard et à distance sont indiquées sur le schéma suivant. 5/8

6 m à distance (Câble coaxial) Longueurs de câble du modules E/S *) 40 modules E/S *) 50 modules E/S*) Exemple : Pour une longueur du standard de 12 m et 25 modules E/S raccordés en tout, la longueur maximale admissible du à distance est de 190 m. *) 1 appareil E/S compact PTK1.. = 8 modules E/S m standard (câble rond) 8022D02_f UTL avec deux connexions au Topologie du bus Les longueurs totales de 50 ou 200 mètres sont des seuils absolus. Il n'est pas possible de prolonger un en intercalant des amplificateurs. Dans le cas d'utl avec deux connexions au, la longueur à retenir est la longueur totale par connexion au, c'est-à-dire qu'à chaque connexion, on peut raccorder un à distance de 200 mètres maximum. Il est également possible de raccorder le standard de 50 m max. sur la première connexion et le à distance de 200 m max. sur la seconde connexion, ou de câbler une combinaison de standard et de à distance, selon le schéma, pour chaque connexion de. Une topologie en ligne, en étoile ou en arborescence est possible, à condition que la longueur de toutes les sections ne dépasse pas 50 ou 200 m maximum. La topologie en boucle n'est pas admissible. Indications pour l'installation Câblage du standard Câblage du à distance Les lignes,, sont posées dans un câble rond non blindé à 3 fils. Les câbles ronds sans blindage sont admissibles à l'intérieur ou à l'extérieur de l'armoire électrique. Les câbles rubans plats avec ligne de référence au centre sont admissibles mais présentent un moins bon comportement aux perturbations que les câbles ronds. Des fils individuels ne sont pas autorisés. Le à distance est constitué de deux câbles coaxiaux. Le schéma ci-après montre les détails en prenant comme exemple une combinaison de standard et de à distance, raccordés à une UTL. 6/8

7 Schéma de câblage standard / à distance B Armoire électrique 230 V 24 V T1 R-62A/U à distance UTL T2 C standard A PTX Z38_f D Légende avec explications Pos. Explications / s A roupe de modules en armoire électrique, raccordé par l'intermédiaire du standard B Exécution et raccordements du à distance : Les lignes pour l'horloge () et les données () doivent être raccordées au conducteur intérieur du câble coaxial. La tension de référence() doit être reliée au blindage des deux câbles coaxiaux, les deux écrans des deux câbles devant être reliés. Attention : Dans ce cas, l'écran de câble est utilisé comme conducteur (24 V ) et ne doit pas être relié à la masse ou mis à la terre. C D roupe de modules relié au à distance, avec des modules E/S qui doivent être alimentés par une tension de 24 V~ (cas normal) : installer un transfo d'alimentation localement sur le bornier d'alimentation. roupe de modules relié au à distance, contenant exclusivement des modules E/S qui n'ont pas besoin de tension d'alimentation de 24 V~ : aucun transfo d'alimentation n'est nécessaire. Pose du conducteur (zéro du système) Le tableau Indications complémentaires concernant les modules E/S et autres appareils reliés au montre les types de module qui ont besoin de la tension d'alimentation 24 V~ et ceux qui n'en ont pas besoin. Ce tableau figure dans le document Z8102 Principes de base des modules E/S et également dans la fiche produit N8100 Vue d'ensemble de la gamme des modules E/S. Pour le zéro du système (conducteur ), il faut utiliser un câble Cu à 1 fil, de section 1,5 mm 2. Pour des raisons de compatibilité électromagnétique CEM, il faut poser parallèlement les lignes et le conducteur et les attacher ensemble tous les m environ avec un serre-câble (cf. détail "B" dans le schéma de câblage ci-dessus). Indications générales pour l'installation Pour le montage des appareils reliés au et les règles générales de câblage et de mise à la terre, se reporter au document M8102 Modules E/S et et au manuel de montage et d'installation de l'utl correspondante. 7/8

8 Raccordement du câble et tension d'alimentation Zéro du système, conducteur Lignes du secteur Le câble est raccordé à l'arrière de l'appareil et sur le bornier d'alimentation PTX1.01. La tension d'alimentation 24 V~ délivrée par le transformateur y est également appliquée (la tension d'alimentation 24 V~ et le ne sont pas reliés directement aux modules E/S). Le conducteur est câblé en étoile, à partir du transfo, avec le conducteur (alimentation 24 V~). Toujours relier galvaniquement le de l'utl et le bornier d'alimentation de la (des) barrette(s) E/S correspondante(s). En ce qui concerne le standard et le à distance, les câbles de peuvent être posés avec les lignes d'alimentation 24 V~ et les lignes du réseau triphasé 3x400 V~. Indications pour la mise en service Le ne fonctionne que si,, et sont câblés. Il est conseillé de raccorder également le conducteur de la tension d'alimentation 24 V~ aux groupes de modules E/S. Si plusieurs UTL sont installées, il faut s'assurer que le d'une UTL n'est raccordé qu'à la barrette E/S correspondante. On ne doit pas relier ensemble deux ou plusieurs UTL à l'aide du même. Caractéristiques techniques standard à distance standard et à distance Câble rond pour,, 3 fils, non blindé Longueur de bus, toutes sections comprises max. 50 m Section de fil (longueur de bus 50 m) 1,5 mm 2 Capacité max. 100 pf/m 2 câbles coaxiaux 1 fil (par ex. réf. R-62 A/U) Longueur de bus, toutes sections comprises max. 200 m Impédance caractéristique Ω Capacité max. 43 pf/m Vitesse de transmission 62,5 kbauds ( bits/s, fixe) Cycle d'interrogation (polling) 0,5 s Topologies du bus linéaire, en étoile, arborescente Schéma de raccordement N 24 V PTM... PTX V02fr 24 V Appareils Bus de processus () N UTL Ligne de données PTX1.01 Bornier d'alimentation Tension de référence PTM1 Modules E/S Ligne de synchronisation (horloge) Alimentation 24 V~ Potentiel du système Zéro du système 8/ Siemens Building Technologies A Sous réserve de modifications