BREVET DE TECHNICIEN SUPÉRIEUR
INFORMATIQUE ET RÉSEAUX
POUR L’INDUSTRIE ET LES SERVICES TECHNIQUES

Session 2014
ÉPREUVE E.4
______

ÉTUDE D’UN SYSTÈME INFORMATISÉ
PLATEFORME DE TRI AUTOMATISE DES OBJETS
POSTAUX
______

Durée 6 heures
Coefficient 5
______




CORRIGÉ (20 PAGES)




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ÉTUDE D’UN SYSTÈME INFORMATISÉ – CORRIGÉ Code :14IRSES1 COR Page 1/20
 ÉPREUVE ESI E.4 Session 2013 Barème proposé.
B.1.1 1 D.3.1 2
B.1.2 1 D.3.2 2
Réseaux
B.1.3 1 D.3.3 1
Analyse industriels
B.1.4 1 D.3.4 1
du
B.2.1 6 D.3.5 3 23
système
B.2.2 3 E.1.1 1
B.3.1 2 E.1.2 1
B.3.2 1 16 E.1.3 1
C.1.1 3 E.1.4 2 Base de données
C.1.2 1 E.1.5 2
C.1.3 3 E.2.1 1
C.2.1 1 E.2.2 9 17
C.2.2 2 Programmation F.1.1 3
C.2.3 3 du poste de F.1.2 2
C.2.4 2 codage F.1.3 1
C.2.5 2 F.2.1 1
C.3.1 2 F.2.2 3 Réseaux
C.3.2 2 F.2.3 4 Informatiques
C.3.3 3 24 F.2.4 1
D.1.1 1 F.3.1 2
D.1.2 1 F.3.2 2
D.1.3 2 F.3.3 1 20
D.1.4 1 Total 100
D.2.1 2
D.2.2 1 Réseaux
D.2.3 1 industriels
D.2.4 1
D.2.5 1
D.2.6 1
D.2.7 1
D.2.8 1




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B Analyse du système
B.1. Fonctionnement du système
Question B.1.1
Calculer le temps mis par le convoyeur pour effectuer un tour complet.


Temps = (574,5 m/2 m/s) = 287,25 s 1 point
Question B.1.2
Calculer le nombre de tours effectués par le convoyeur en une heure.

Nombre de tours par heure = 3600 / vitesse = 3600 / 287,25 = 12,53 tours / heure 1 point
Question B.1.3
Déterminer le nombre théorique d’objets postaux que le système est capable de trier en
une heure.

Nombre théorique = (1149 * 3600*2/574,5) = 14400 objets triés par heure 1 point
Question B.1.4
Calculer le temps maximal en minutes et en secondes nécessaire à l’opérateur de tri pour
entrer 100 objets postaux dans le convoyeur.

Temps maximal pour 100 objets postaux : (3600/720) * 100 = 500 secondes 1 point
Donc 8 minutes et 20 secondes.




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B.2. Étude UML
Question B.2.1
Compléter la partie du diagramme de cas d’utilisation ci-dessous en respectant les
explications données dans le sujet.
6 points




Question B.2.2
Compléter le diagramme de déploiement ci-dessous en ajoutant les cardinalités.
3 points




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B.3. Lecteur de code- barres
Question B.3.1
Après application du code EAN 13, déterminer le code en binaire des trois caractères
manquants dans le code-barres.
2 points
Succession des jeux : ABAABB 2 points
Code du premier caractère (7) : 0111011
Code du second caractère (1) : 0110011
Code du troisième caractère (4) : 1011100



Question B.3.2
À quoi sert la clé de contrôle ?

1 point
Elle permet de vérifier que les chiffres lus sont corrects.




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C Programmation du poste de codage
C.1. Historique des codes postaux affichés à l’écran
Question C.1.1
Écrire le code de la fonction verifierCode vérifiant que le code postal entré par
l’opérateur de tri est bien constitué de 5 chiffres.
bool verifierCode (string code) 3 points
{
bool codeOK = true;
int i = 0;
while (codeOK && i < 5)
{
if ((code[i] <'0') || (code[i] > '9'))
codeOK = false;
i++;
}
return codeOK;
}

Autre version possible

bool verifierCode (string code)
{
bool codeOK = true;
int i = 0;
for (i = 0; i < 5; i++)
{
if (!isdigit (code[i]))
codeOK = false;
}
return codeOK;
}
Question C.1.2
Que signifient le caractère & et le mot clé const dans l’argument de la méthode
ajouterCode ?

& : passage par référence 1 point
const : donnée non modifiée par la méthode




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Question C.1.3
Donner le corps de la méthode ajouterCode ci-dessous.

void CCodesAffiches::ajouterCode ( const string &code) 3 points
{
if (nbCodes < NB_CODES)
{
liste[nbCodes] = code;
nbCodes++;
}
else
{
for (int i = 0; i < nbCodes-1 ; i++)
liste[i] = liste[i+1];
liste[nbCodes-1] = code;
}
}


C.2. Communication réseau
Question C.2.1
Quel est le type de relation entre la classe CCLientSocket et la classe
CClientPosteCodage ?

Héritage 1 point


Question C.2.2
Donner les autres types de relation possible dans un diagramme de classes UML.

Association, agrégation et composition ou agrégation par valeur 2 points

Question C.2.3
Écrire la déclaration de la classe CClientPosteCodage en C++.

3 points
class CClientPosteCodage : public CClientSocket
{
int numPoste;
public:
CClientPosteCodage(const string adrIP, int numPoste);
bool envoyerCode (string code);
};


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Question C.2.4
Écrire la définition du constructeur de la classe CClientPosteCodage en C++.

2 points
#define PORT 2345
CClientPosteCodage::CClientPosteCodage(const string adrIP, int
numeroPoste): CClientSocket (adrIP, PORT) : numPoste(numeroPoste)
{
}
Autre solution :
CClientPosteCodage::CClientPosteCodage(const string adrIP, int
numeroPoste): CClientSocket (adrIP, PORT)
{
numPoste = numeroPoste;
}

Question C.2.5
Écrire la définition de la méthode envoyerCode en C++.


bool CClientPosteCodage::envoyerCode (string code) 2 points
{
char donnees[9];
sprintf (donnees, "%02d %s", numPoste, code.c_str());
return envoyer (donnees, code.length());
}


C.3. Système multitâche
Question C.3.1
Quelles sont les différences entre un processus lourd et un processus léger (thread) ?

2 points

Processus lourd Processus léger

Les processus lourds sont indépendants. Ils Les codes exécutés peuvent partager le
ont leur propre espace mémoire. Pour même espace mémoire et accéder aux
communiquer entre processus lourds, il faut mêmes variables globales car ils s'exécutent
utiliser des moyens de communication géré dans le même processus lourds. Mais ils ne
par le noyau (par exemple sémaphore, partages pas le zone de pile.
mémoire partagée) Ils prennent moins de place mémoire.


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Question C.3.2
Entourer la partie du code ci-dessous qui doit être réalisée par le thread.


void main () 2 points
{
ServeurSocket serveur (PORT);
char donnees[9];
int numPoste;
string code;
SOCKET sock_client;
bool fin;
donnees[8] = 0;
while (1)
{
//! Acceptation d'un client
if (serveur.acceptClient(sock_client))
{

//! boucle de traitement
fin = false;
do
{
//! - Lecture de la commande
if (serveur.recevoir (sock_client, donnees, 8) != 8)
fin = true;
else
{
sscanf (donnees, "%d ", &numPoste);
code = donnees+3;
...
}
}
while (!fin);
//! -- Fermeture de la connexion avec le client
serveur.fermerClient (sock_client);

}
}
}




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Question C.3.3
Proposer les techniques de communication parmi celles données, qui permettent de
transmettre des données entre deux processus d’un même ordinateur.


3 points
Permet Ne permet pas

Mutex X

Tube nommé X

Sémaphore X

File de messages X

Signal X

Mémoire partagée X




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D Réseaux industriels
D.1. Étude des réseaux industriels
Question D.1.1
Quelles sont les numéros et les noms du modèle OSI utilisés par les bus de terrain ?
1 point
Les numéros du modèle OSI utilisées par les bus de terrain sont :
- 1, 2, 7
Les numéros du modèle OSI utilisées par les bus de terrain sont :
- Physique, Liaisons de données et Application.
Question D.1.2
Donner la topologie physique des réseaux de terrain Profibus-DP et AS-i.
1 point
La topologie physique utilisée les deux réseaux de terrain est de type « BUS ».


Question D.1.3
Quel est le rôle de cette passerelle ? (Cocher les bonnes réponses)
2 points
 Transmet toutes les trames sur ces deux réseaux
 Permet de relier 2 segments d’un réseau utilisant des médiums
différents
 Permet de relier 2 réseaux de protocoles différents
 Permet de diminuer le nombre de collisions sur ce réseau
 Filtre les trames en fonction des adresses MAC


Question D.1.4
Donner la méthode d’accès au support de transmission du bus AS-i.
1 point
La méthode d’accès au support de transmission du bus AS-i est de type Maître–Esclave.




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D.2. Étude du réseau AS-i
Question D.2.1
Donner les caractéristiques du réseau AS-i en complétant le tableau ci-dessous.
2 points
La longueur maximale du bus AS-i 100 m

Le nombre d’entrées/sorties sur une station d’esclave 4

Nombre maximum d’esclaves sur un bus 31

Le nombre de bits de la trame de requête 14 bits

Nombre de bits de la trame de réponse 7 bits

Nombre de bits de « pause émission » 2 temps de bit

Nombre de bits de « pause maître » 3 temps de bit

Le nombre total de bits pour effectuer une transaction 26 bits

Question D.2.2
Déterminer le nombre de stations maîtres du bus AS-i à utiliser pour couvrir entièrement le
convoyeur.
(574,5 / 100) = 5,745. Il faut donc 6 maîtres AS-i. 1 point

Question D.2.3
À l’aide de l’annexe 5, choisir une passerelle Profibus-DP/AS-i en donnant sa référence et
le nombre de passerelles à utiliser. Vous devez privilégier le choix le plus économique
répondant aux besoins du système.
1 point

Référence de la passerelle Nombre

6GK1 415-2BA20 3


Question D.2.4
Donner le nombre maximal de capteurs et d’actionneurs qu’on peut relier sur chacune de
ces stations.
1 point
Nombre de capteurs : 4
Nombre d’actionneurs : 0
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Question D.2.5
Justifier l’utilisation de capteurs inductifs dans ce système de convoyage ?
1 point
Les capteurs inductifs détectent la présence des pièces métalliques en mouvement sans
le moindre contact mécanique. Ce qui évite les usures mécaniques, car la vitesse du
convoyeur est de 2 m/s.


Question D.2.6
Calculer la durée totale d’une transaction entre la station maître AS-i et une station
esclave.
26 x 6 µs = 156 µs. 1 point



Question D.2.7
Calculer le temps mis par la station maître AS-i pour interroger ses 31 stations esclaves.
156 x 31 = 4836 µs. 1 point

Question D.2.8
Pourquoi le réseau AS-i est-il déterministe ?
1 point
Le protocole AS-i est déterministe car :
- la méthode d’accès au bus est de type Maître-Esclave ;
- la taille de la trame de requête du maître ainsi que celle la réponse de l’esclave est
fixe.




D.3. Étude d’une transaction AS-i
Question D.3.1
Donner l’état logique du bit de contrôle de parité de la trame de requête puis compléter le
chronogramme ci-dessous.
2 points
L’état du bit de contrôle de parité est à 0 (contrôle de parité paire).

1
ST CB PB EB
0 t




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Question D.3.2
Après avoir relevé la valeur des bits A0 à A4 de la trame ci-dessus, donner la signification
de cette trame.
À quelle station esclave cette trame est-elle destinée ?
2 points
Les bits A0 à A4 sont à 0.
C’est une trame de requête de la station maître pour attribuer une adresse à la station
esclave qui vient d’être remplacée par le technicien de maintenance.

Question D.3.3
Relever la valeur des bits I0 à I4 de la trame de requête de la station maître AS-i.
À quoi correspond cette valeur ?
1 point
La valeur des 5 bits vaut 12.
Cette valeur sera l’adresse de la station esclave qui vient d’être remplacé.

Question D.3.4
Compléter le chronogramme de la trame de réponse de la station esclave concernée par
la requête de la station maître AS-i.
1 point
1
ST EB
0 t

Question D.3.5
Compléter les chronogrammes de la trame de requête de la station maître AS-i ci-dessous
(le bit de contrôle de parité PB, le codage Manchester et les signaux sur le câble AS-i).
2 points
1
Séquence ST CB EB
numérique
0 t
à émettre
+V
Séquence
encodée 0V t
Manchester
-V
Ub+2V
Signaux sur
le câble AS-iUb t
Ub-2V



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E Base de données
E.1. Étude des tables du serveur WCS

Question E.1.1
Comment s’appellent les champs précédés d’une icône en forme de clé dans le schéma
ci-dessus ?
Quelle est leur particularité ?
Clé primaire 1 point
Unicité des valeurs de ce champ
Question E.1.2
Compléter le schéma relationnel de la base de données (entre la table CompteRenduTri et
la table Operateurs). Justifier l