L’utilisation des caractères ASCII dans les automates industriels
Dans le monde industriel, la gestion et le traitement des données textuelles constituent un aspect souvent négligé mais essentiel du fonctionnement des installations. Les caractères ASCII représentent la base de cette communication textuelle entre automates, systèmes de supervision et équipements périphériques. Comprendre leur utilisation pratique permet d’optimiser les développements et de résoudre plus efficacement les problèmes de communication dans les installations.
Les fondamentaux de l'ASCII en environnement industriel
Le code ASCII (American Standard Code for Information Interchange) définit un ensemble de 128 caractères numérotés de 0 à 127. Dans le contexte industriel, cette standardisation garantit une communication fiable entre équipements de différents constructeurs. Les automates utilisent principalement les caractères imprimables (codes 32 à 126) pour les messages d’exploitation et les caractères de contrôle (codes 0 à 31) pour la gestion des communications.
Table des caractères ASCII standards (0-127)
| Décimal | Caractère | Description | Décimal | Caractère | Description |
|---|---|---|---|---|---|
| 0 | NUL | Caractère nul | 64 | @ | Arobase |
| 1 | SOH | Début d'en-tête | 65 | A | Lettre A majuscule |
| 2 | STX | Début de texte | 66 | B | Lettre B majuscule |
| 3 | ETX | Fin de texte | 67 | C | Lettre C majuscule |
| 4 | EOT | Fin de transmission | 68 | D | Lettre D majuscule |
| 5 | ENQ | Enquête | 69 | E | Lettre E majuscule |
| 6 | ACK | Accusé de réception | 70 | F | Lettre F majuscule |
| 7 | BEL | Cloche/Signal sonore | 71 | G | Lettre G majuscule |
| 8 | BS | Retour arrière | 72 | H | Lettre H majuscule |
| 9 | HT | Tabulation horizontale | 73 | I | Lettre I majuscule |
| 10 | LF | Saut de ligne | 74 | J | Lettre J majuscule |
| 11 | VT | Tabulation verticale | 75 | K | Lettre K majuscule |
| 12 | FF | Saut de page | 76 | L | Lettre L majuscule |
| 13 | CR | Retour chariot | 77 | M | Lettre M majuscule |
| 14 | SO | Shift Out | 78 | N | Lettre N majuscule |
| 15 | SI | Shift In | 79 | O | Lettre O majuscule |
| 16 | DLE | Data Link Escape | 80 | P | Lettre P majuscule |
| 17 | DC1 | Device Control 1 | 81 | Q | Lettre Q majuscule |
| 18 | DC2 | Device Control 2 | 82 | R | Lettre R majuscule |
| 19 | DC3 | Device Control 3 | 83 | S | Lettre S majuscule |
| 20 | DC4 | Device Control 4 | 84 | T | Lettre T majuscule |
| 21 | NAK | Accusé de réception négatif | 85 | U | Lettre U majuscule |
| 22 | SYN | Synchronisation | 86 | V | Lettre V majuscule |
| 23 | ETB | Fin de bloc de transmission | 87 | W | Lettre W majuscule |
| 24 | CAN | Annulation | 88 | X | Lettre X majuscule |
| 25 | EM | Fin de support | 89 | Y | Lettre Y majuscule |
| 26 | SUB | Substitution | 90 | Z | Lettre Z majuscule |
| 27 | ESC | Échappement | 91 | [ | Crochet ouvrant |
| 28 | FS | Séparateur de fichier | 92 | \ | Barre oblique inverse |
| 29 | GS | Séparateur de groupe | 93 | ] | Crochet fermant |
| 30 | RS | Séparateur d'enregistrement | 94 | ^ | Accent circonflexe |
| 31 | US | Séparateur d'unité | 95 | _ | Trait de soulignement |
| 32 | Espace | 96 | ` | Accent grave | |
| 33 | ! | Point d'exclamation | 97 | a | Lettre a minuscule |
| 34 | " | Guillemet | 98 | b | Lettre b minuscule |
| 35 | # | Dièse | 99 | c | Lettre c minuscule |
| 36 | $ | Dollar | 100 | d | Lettre d minuscule |
| 37 | % | Pourcentage | 101 | e | Lettre e minuscule |
| 38 | & | Esperluette | 102 | f | Lettre f minuscule |
| 39 | ' | Apostrophe | 103 | g | Lettre g minuscule |
| 40 | ( | Parenthèse ouvrante | 104 | h | Lettre h minuscule |
| 41 | ) | Parenthèse fermante | 105 | i | Lettre i minuscule |
| 42 | * | Astérisque | 106 | j | Lettre j minuscule |
| 43 | + | Plus | 107 | k | Lettre k minuscule |
| 44 | , | Virgule | 108 | l | Lettre l minuscule |
| 45 | - | Moins/Trait d'union | 109 | m | Lettre m minuscule |
| 46 | . | Point | 110 | n | Lettre n minuscule |
| 47 | / | Barre oblique | 111 | o | Lettre o minuscule |
| 48 | 0 | Chiffre zéro | 112 | p | Lettre p minuscule |
| 49 | 1 | Chiffre un | 113 | q | Lettre q minuscule |
| 50 | 2 | Chiffre deux | 114 | r | Lettre r minuscule |
| 51 | 3 | Chiffre trois | 115 | s | Lettre s minuscule |
| 52 | 4 | Chiffre quatre | 116 | t | Lettre t minuscule |
| 53 | 5 | Chiffre cinq | 117 | u | Lettre u minuscule |
| 54 | 6 | Chiffre six | 118 | v | Lettre v minuscule |
| 55 | 7 | Chiffre sept | 119 | w | Lettre w minuscule |
| 56 | 8 | Chiffre huit | 120 | x | Lettre x minuscule |
| 57 | 9 | Chiffre neuf | 121 | y | Lettre y minuscule |
| 58 | : | Deux-points | 122 | z | Lettre z minuscule |
| 59 | ; | Point-virgule | 123 | { | Accolade ouvrante |
| 60 | < | Inférieur à | 124 | | | Barre verticale |
| 61 | = | Égal | 125 | } | Accolade fermante |
| 62 | > | Supérieur à | 126 | ~ | Tilde |
| 63 | ? | Point d'interrogation | 127 | DEL | Suppression |
Les automates programmables manipulent l’ASCII de plusieurs façons. Les chaînes de caractères stockées en mémoire occupent généralement un octet par caractère, facilitant les opérations de lecture et d’écriture. Cette approche directe simplifie la programmation tout en conservant une compatibilité universelle avec les protocoles de communication standards.
Applications concrètes dans les automatismes
Communication avec les équipements périphériques
Les échanges avec les lecteurs de codes-barres, balances industrielles ou analyseurs utilisent fréquemment des trames ASCII. Par exemple, un lecteur de codes-barres transmet typiquement ses données sous forme de chaîne ASCII suivie des caractères de contrôle CR (code 13) et LF (code 10) pour signaler la fin de lecture. Cette standardisation simplifie l’intégration de nouveaux équipements dans les installations existantes.
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Les terminaux de pesage industriels communiquent souvent via des protocoles propriétaires basés sur l’ASCII. Une trame typique pourrait ressembler à “WT+012.345kg” où chaque caractère transporte une information spécifique : type de mesure, signe, valeur numérique et unité.
Gestion des messages d'exploitation
Les interfaces homme-machine exploitent largement l’ASCII pour afficher les messages d’alarme, les consignes opératoires et les rapports de production. Les programmes automates génèrent ces messages en assemblant des chaînes de caractères selon le contexte opérationnel. Cette approche flexible permet d’adapter dynamiquement l’information présentée aux opérateurs.
Manipulation pratique des chaînes ASCII
Fonctions de traitement essentielles
Les environnements de programmation automate proposent généralement des instructions dédiées au traitement ASCII. Les fonctions de concaténation assemblent plusieurs chaînes pour former des messages complexes. Les instructions de recherche localisent des caractères ou des sous-chaînes spécifiques, particulièrement utiles pour analyser les réponses d’équipements périphériques.
Les conversions entre formats numériques et ASCII s’avèrent indispensables. Transformer une valeur analogique en chaîne ASCII lisible nécessite des fonctions de formatage qui gèrent les décimales, les unités et la justification. Inversement, extraire des valeurs numériques depuis des trames ASCII reçues demande des fonctions de parsing robustes.
Gestion des caractères spéciaux
Certains caractères de contrôle ASCII jouent des rôles cruciaux dans les communications industrielles. Le caractère NUL (code 0) marque souvent la fin des chaînes en mémoire. Les caractères CR et LF structurent les échanges série en définissant les fins de ligne. Le caractère ESC (code 27) initialise fréquemment des séquences de commandes pour les terminaux et imprimantes industrielles.
La gestion de ces caractères spéciaux demande une attention particulière lors du développement. Les programmes doivent prévoir leur détection et leur traitement approprié pour maintenir la fiabilité des communications.
Les caractères étendus : au-delà de l'ASCII standard
Nécessité des jeux de caractères étendus
L’ASCII standard, avec ses 128 caractères, trouve rapidement ses limites dans un contexte industriel international. Les installations françaises nécessitent l’affichage de caractères accentués dans les messages opérateurs : “Température élevée”, “Arrêt d’urgence déclenché” ou “Maintenance préventive planifiée”. Cette problématique devient critique lors du déploiement d’équipements dans différents pays européens.
Les caractères étendus exploitent les codes 128 à 255 pour intégrer les spécificités linguistiques nationales. Le jeu de caractères ISO 8859-1 (Latin-1) complète l’ASCII avec les caractères européens occidentaux, tandis que l’ISO 8859-15 ajoute le symbole euro (€) particulièrement pertinent pour les applications de facturation industrielle.
Table des caractères ASCII étendus (128-255)
| Décimal | Caractère | Description | Décimal | Caractère | Description |
|---|---|---|---|---|---|
| 128 | € | Euro | 192 | À | A majuscule accent grave |
| 129 | Non utilisé | 193 | Á | A majuscule accent aigu | |
| 130 | ‚ | Virgule basse simple | 194 | Â | A majuscule accent circonflexe |
| 131 | ƒ | F avec crochet | 195 | Ã | A majuscule tilde |
| 132 | „ | Virgule basse double | 196 | Ä | A majuscule tréma |
| 133 | … | Points de suspension | 197 | Å | A majuscule rond en chef |
| 134 | † | Obèle | 198 | Æ | AE ligaturé majuscule |
| 135 | ‡ | Double obèle | 199 | Ç | C majuscule cédille |
| 136 | ˆ | Accent circonflexe | 200 | È | E majuscule accent grave |
| 137 | ‰ | Pour mille | 201 | É | E majuscule accent aigu |
| 138 | Š | S majuscule caron | 202 | Ê | E majuscule accent circonflexe |
| 139 | ‹ | Guillemet simple gauche | 203 | Ë | E majuscule tréma |
| 140 | Œ | OE ligaturé majuscule | 204 | Ì | I majuscule accent grave |
| 141 | Non utilisé | 205 | Í | I majuscule accent aigu | |
| 142 | Ž | Z majuscule caron | 206 | Î | I majuscule accent circonflexe |
| 143 | Non utilisé | 207 | Ï | I majuscule tréma | |
| 144 | Non utilisé | 208 | Ð | Eth majuscule | |
| 145 | ' | Apostrophe courbe gauche | 209 | Ñ | N majuscule tilde |
| 146 | ' | Apostrophe courbe droite | 210 | Ò | O majuscule accent grave |
| 147 | " | Guillemet courbe gauche | 211 | Ó | O majuscule accent aigu |
| 148 | " | Guillemet courbe droit | 212 | Ô | O majuscule accent circonflexe |
| 149 | • | Puce | 213 | Õ | O majuscule tilde |
| 150 | – | Tiret demi-cadratin | 214 | Ö | O majuscule tréma |
| 151 | — | Tiret cadratin | 215 | × | Signe multiplication |
| 152 | ˜ | Tilde | 216 | Ø | O majuscule barré |
| 153 | ™ | Marque déposée | 217 | Ù | U majuscule accent grave |
| 154 | š | S minuscule caron | 218 | Ú | U majuscule accent aigu |
| 155 | › | Guillemet simple droit | 219 | Û | U majuscule accent circonflexe |
| 156 | œ | OE ligaturé minuscule | 220 | Ü | U majuscule tréma |
| 157 | Non utilisé | 221 | Ý | Y majuscule accent aigu | |
| 158 | ž | Z minuscule caron | 222 | Þ | Thorn majuscule |
| 159 | Ÿ | Y majuscule tréma | 223 | ß | Eszett (s dur allemand) |
| 160 | Espace insécable | 224 | à | A minuscule accent grave | |
| 161 | ¡ | Point d'exclamation inversé | 225 | á | A minuscule accent aigu |
| 162 | ¢ | Cent | 226 | â | A minuscule accent circonflexe |
| 163 | £ | Livre sterling | 227 | ã | A minuscule tilde |
| 164 | ¤ | Symbole monétaire générique | 228 | ä | A minuscule tréma |
| 165 | ¥ | Yen | 229 | å | A minuscule rond en chef |
| 166 | ¦ | Barre verticale brisée | 230 | æ | AE ligaturé minuscule |
| 167 | § | Paragraphe | 231 | ç | C minuscule cédille |
| 168 | ¨ | Tréma | 232 | è | E minuscule accent grave |
| 169 | © | Copyright | 233 | é | E minuscule accent aigu |
| 170 | ª | Indicateur ordinal féminin | 234 | ê | E minuscule accent circonflexe |
| 171 | « | Guillemet double gauche | 235 | ë | E minuscule tréma |
| 172 | ¬ | Négation logique | 236 | ì | I minuscule accent grave |
| 173 | | Trait d'union conditionnel | 237 | í | I minuscule accent aigu |
| 174 | ® | Marque déposée | 238 | î | I minuscule accent circonflexe |
| 175 | ¯ | Macron | 239 | ï | I minuscule tréma |
| 176 | ° | Degré | 240 | ð | Eth minuscule |
| 177 | ± | Plus ou moins | 241 | ñ | N minuscule tilde |
| 178 | ² | Exposant 2 | 242 | ò | O minuscule accent grave |
| 179 | ³ | Exposant 3 | 243 | ó | O minuscule accent aigu |
| 180 | ´ | Accent aigu | 244 | ô | O minuscule accent circonflexe |
| 181 | µ | Micro | 245 | õ | O minuscule tilde |
| 182 | ¶ | Pied de mouche | 246 | ö | O minuscule tréma |
| 183 | · | Point médian | 247 | ÷ | Signe division |
| 184 | ¸ | Cédille | 248 | ø | O minuscule barré |
| 185 | ¹ | Exposant 1 | 249 | ù | U minuscule accent grave |
| 186 | º | Indicateur ordinal masculin | 250 | ú | U minuscule accent aigu |
| 187 | » | Guillemet double droit | 251 | û | U minuscule accent circonflexe |
| 188 | ¼ | Un quart | 252 | ü | U minuscule tréma |
| 189 | ½ | Un demi | 253 | ý | Y minuscule accent aigu |
| 190 | ¾ | Trois quarts | 254 | þ | Thorn minuscule |
| 191 | ¿ | Point d'interrogation inversé | 255 | ÿ | Y minuscule tréma |
Applications pratiques en automatisme
Les équipements de marquage industriel, imprimantes d’étiquettes et terminaux de traçabilité bénéficient particulièrement de cette extension. L’impression de codes produit incluant des caractères nationaux (“Pièce usinée à 200°C”) ou de mentions réglementaires respecte ainsi les exigences linguistiques locales.
Les systèmes de supervision SCADA modernes exploitent couramment ces caractères étendus pour personnaliser les interfaces dans la langue locale. Les écrans d’exploitation peuvent ainsi afficher “Réservoir n°3 : 85% – Qualité contrôlée” sans limitation linguistique. Cette approche améliore significativement la compréhension des opérateurs et réduit les risques d’erreurs d’interprétation.
Intégration avec les systèmes de supervision
Protocoles de communication modernes
Les réseaux industriels actuels transportent couramment des données ASCII encapsulées dans des protocoles plus complexes. Modbus TCP/IP véhicule des chaînes de caractères dans des registres spécifiques. Ethernet/IP et PROFINET intègrent nativement la gestion de données textuelles pour les échanges avec les systèmes de supervision.
Cette évolution facilite l’intégration des automatismes dans des architectures distribuées tout en conservant la simplicité de manipulation de l’ASCII au niveau applicatif.
Interfaces avec les bases de données
Les systèmes SCADA exploitent largement l’ASCII pour alimenter les bases de données historiques et les rapports de production. La structure standardisée des caractères ASCII simplifie les échanges avec les serveurs SQL et les interfaces web, créant une continuité informationnelle de l’atelier jusqu’aux systèmes de gestion.