Bruno HÉNON - Automaticien Indépendant Services en automatisme industriel, études, programmation, installation, réglages, sous-traitance

Bus de contrôle - Des réseaux rapides pour la robotique.

Bus de contrôle

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  Réseaux de terrain industriels

Réseaux d'instrumentation  

BUS DE CONTRÔLE

C'est quoi un bus de contrôle ? , Can bus, Controlnet, Drivecom, Ethercat, MACRO, Powerlink, Profidrive, Sercos, Synqnet.

Des Réseaux Performants, Temps Réel Et Déterministes

Les "bus de contrôle" sont des réseaux de industriels de communication rapides et spécialisés qui présentent des caractéristiques déterministes et temps réel.

Ils sont spécialement conçus pour les applications de contrôle exigeantes et les applications d'automatisme qui nécessitent de très courts temps de réponse.

Typiquement, ces applications concernent le contrôle de mouvement, les commandes multi-axes, le contrôle de variateurs, la robotique, le comptage rapide, les machines spéciales qui requièrent des temps de réponse courts pour la lecture et l'écriture les entrées et les sorties, ou les équipements interactifs qui demandent des échanges de données rapides dans le but d'obtenir une bonne synchronisation (entre un automate programmable et le contrôleur d'un robot par exemple).

Un certain nombre de ces réseaux de contrôle sont conçus pour être embarqués dans les systèmes à contrôler ou à superviser.

Les bus de contrôle qui fournissent les performances les plus hautes peuvent profiter de technologies telles que Fast-Ethernet, de Gigabit Ethernet, ou d'Ethernet temps réel (RTE) en utilisant la norme IEEE 1588 ou n'importe quelle autre technologie de synchronisation.

Des technologies de bus de contrôle implémentent les fonctionnalités temps réel dans les interfaces d'une manière logicielle, alors que d'autres les implémentent dans le matériel (en utilisant des composants ASIC ou FPGA par exemple).

CAN BUS - Réseau De Contrôleurs

Cours et articles techniques, Spécifications et introduction au réseau.

CAN bus - Un Bus De Contrôle Embarqué Dans Les Véhicules

"Controller Area Network" (CAN) est un réseau développé pour une utilisation embarquée dans les véhicules, et plus généralement pour n'importe quelle utilisation embarquée d'une portée relativement générale.

Le bus CAN est aussi utilisé pour la mise en réseau de servo-variateurs dans des applications de contrôle d'axes par exemple, bien qu'il ne fournisse pas de capacités déterministes nativement.

Cours De Technologie Et Articles Techniques  
Spécifications, Description Du Protocole, Présentation Du Réseau  

www.canopen.org

CONTROLNET - Un Bus Performant Pour Les Entrées/Sorties

Introduction à ControlNet.

Un Réseau De Contrôle Temps Réel Et Rapide

"ControlNet" est un bus de contrôle déterministe et temps réel, qui fait partie de la famille CIP basée sur le protocole CIP et sur une architecture producteur-consommateur.

Il peut être mis en oeuvre en utilisant plusieurs topologies (linéaire, en étoile, arborescente) et il offre en option des capacités de redondance et des fonctionnalités de sûreté.

À l'origine, CONTROLNET utilise un algorithme de temps partagé (CDTMA - Concurrent Time Domain Multiple Access) pour obtenir des capacités déterministes et temps réel, dans le but de transmettre les données critiques en terme de temps.

Introduction Au Réseau Et Présentation De La Technologie  

www.controlnet.org et www.odva.org

DRIVECOM - Dialoguer Avec Des Contrôleurs d'Axes

Technologie et documentation technique.

Une Interface De Communication Pour Dialoguer Avec Des Variateurs

"Drivecom" est une interface de communication standard conçue pour accéder aux données des variateurs. Sa version actuelle, appelée "serveur de variateur" (DriveServer), est basée sur les spécifications de l'interface standard OPC.

En fait, "DriveServer" agit comme une couche OPC, puisqu'elle interface la couche application comme le fait un client OPC, et qu'elle interface la couche communication comme le fait un serveur OPC.

De cette façon, "DriveServer" bénéficie des avantages offerts par les technologies répandues du standard OPC, et fonctionne d'une manière très souple.

L'utilisation d'OPC permet à "DriveServer" d'être indépendant vis à vis du matériel, et le rend assez universel puisqu'il fonctionne avec n'importe quelle application client OPC et n'importe quelle application serveur OPC

(DriveServer est implémenté dans des équipements Profibus et est compatible avec les réseaux Profidrive et Profibus-DP par exemple, en servant d'interface au serveur OPC Profibus).

Pour fonctionner correctement avec n'importe quel contrôleur de variateur, "DriveServer" utilise une structure de données pour décrire les variateurs. Celle ci est appelée "description d'équipements Drivecom" (Drivecom Device Description), elle est basée sur le standard XML.

Cette description d'équipement structure les informations liées aux fonctions et aux paramètres des variateurs à contrôler.

Présentation De La Technologie Et Documentation Technique  

Le groupe utilisateur DRIVECOM fait la promotion des technologies "DriveServer" et fournit toutes les spécifications dans la section "téléchargement", avec des guides techniques sur les interfaces DriveServer pour Interbus et sur les interfaces "DriveServer" pour Profibus, plus les spécifications de la description des équipements Drivecom.


www.drivecom.org

ETHERCAT - Un Réseau Ethernet De Terrain

Introduction à la technologie.

Un Réseau Ethernet Industriel Rapide Pour Le Contrôle Des Machines

La technologie "Ethercat" repose sur les standards Ethernet, qui ont été adaptés pour proposer une technologie de réseau de contrôle économique, rapide et déterministe, avec des capacités temps réel.

Dans le but d'implémenter des caractéristiques temps réel et déterministes avec Ethernet, les concepteurs ont choisi des solutions logicielles plutôt que matérielles, de telle façon qu'aucun matériel spécifique n'est nécessaire.

Les utilisateurs aussi bien que les périphériques (les contrôleurs, les ordinateurs, les routeurs, les switches) peuvent accéder au réseau avec des interfaces Ethernet standard, et donc avec une connectique standard et normalisée.

Entre autres caractéristiques, il est à noter que le temps de cycle d'Ethercat est inférieur à 100 microsecondes.

Présentation De La Technologie Et Documentation Technique  

"Ethercat.org" propose une présentation de la technologie, une vue d'ensemble technique   et une brève description du Le protocole EAP (Protocole d'Automatisation Ethercat)  .


L'IAI présente un trés bon résumé technique sur Ethercat  .

Vous y trouverez un condensé sur ses caractéristiques principales, sur la technologie, la topologie, les performances, les relations avec les différentes couches réseaux ISO d'Ethernet, l'échange des données de procédé, les différents types de message, l'adressage des esclaves, et enfin comment Ethercat se synchronise avec des horloges distribuées.

MACRO - Anneau Optique De Contrôle Et De Gestion D'Axes

Notes d'application.

Une Interface De Communication Pour Les Contrôleurs Multi-Axes

"MACRO" est une interface numérique développée par Delta Tau Systems. Elle a été conçue pour gérer des réseaux de contrôleurs multi-axes et des réseaux d'entrées-sorties.

MACRO est un protocole basé sur Ethernet, qui utilise la fibre optique multi-mode (FDDI - Fibre Distributed Data Interface) comme support de transmission, ou bien une paire de fils de cuivre torsadé catégorie 5 au standard 100 Base-x. MACRO est mis en oeuvre par le biais d'une topologie en anneau.

Documentation Et Informations Techniques  

www.macro.org

MECHATROLINK

Spécifications et caractéristiques.

Un Réseau de Terrain Pour Le Contrôle D'Axes

MECHATROLINK est un bus de terrain qui se positionne comme un bus de contrôle d'axes.

Il suffit d'un seul câble pour raccorder 30 stations dans un réseau, ce qui contribue à réduire les coûts de câblage.

"Mechatrolink" n'a pas besoin de raccorder de quelconques signaux digitaux, puisque le système est entièrement numérique et communique directement avec les équipements.

Par conséquent, les références de vitesse ou de couple par exemple, sont transmises sans passer par un convertisseur numérique-analogique (CNA) intermédiaire.

Introduction, Spécifications Et Caractéristiques  

www.mechatrolink.org/en/

POWERLINK

Technologie, Open-Powerlink.

POWERLINK - Réseau Ethernet Temps Réel, Déterministe Et Rapide

"Ethernet Powerlink" est un bus de contrôle Ethernet rapide qui présente des caractéristiques déterministes et temps réel.

Il repose à la fois sur les standards Ethernet et sur les standards Can Open, résultant en quelque sorte en un réseau CanOpen déterministe et temps réel.

Ethernet Powerlink se focalise sur la couche de transport, avec pour résultat un temps de cycle typique de 100 microsecondes avec des variations ("jitter") inférieures à 1 microseconde.

La Technologie PowerLink En Détail  

Ce dossier présente "Ethernet Powerlink" et ses principales caractéristiques.

www.ethernet-powerlink.org/en/

OpenPOWERLINK - Un Réseau Ethernet Industriel "Open Source"  

OpenPowerlink est une solution "Open Source" qui présente une librairie de toutes les fonctions et tous les services nécessaires pour implémenter une station maître et des stations esclaves respectant le protocole POWERLINK.

La librairie implémentée en langage C respecte totalement les spécifications de la norme ANSI - American National Standard Institute - l'institut de normalisation nord-américain.


Powerlink fonctionne avec des cartes de contrôle Ethernet standard, avec des temps de cycle pouvant descendre jusqu'à 400 µs pour des cartes strictement standard, tout en garantissant une très bonne synchronisation.

En utilisant des co-processeurs ou des cartes spécialisées et dédiées à la communication à travers Ethernet, "openPOWERLINK" peut même garantir des temps de cycle jusqu'à 100 µs.


A partir du site d'openPowerlink, vous pourrez télécharger le code source et la documentation afférente.

Vous pourrez aussi y charger un logiciel de configuration de réseau POWERLINK open source.

Si Powerlink est connu pour ses capacités de communication dans les domaines du contrôle d'axes et des asservissements rapides, il peut être utilisé comme bus de terrain pour véhiculer des données ou accéder à un ensemble de capteurs.

http://openpowerlink.sourceforge.net/

PROFIDRIVE

L'Alliance Profibus  

SERCOS - Système De Communication Série Temps Réel

Description du standard et documentation technique, Articles et cours de technologie.

SERCOS - Interface De Comm. Avec Variateurs Et Contrôles d'Axes

SERCOS (système de communication temps réel en série) est un protocole déterministe et temps réel.

Ses premières versions ("Sercos I" et "Sercos II") ont été spécialement conçues pour interfacer des variateurs.

De nos jours, "SERCOS III" est plus universel, et cette dernière version a été développée pour être utilisée en tant que bus de contrôle d'axes.


La version "Sercos III" est un réseau basé sur Ethernet et Ethernet-IP qui intègre l'interface SERCOS, le tout étant implémenté en utilisant une topologie linéaire si les fonctions de redondance ne sont pas nécessaires, ou en utilisant une topologie en anneau pour pouvoir bénéficier de la redondance.

L'interface "Sercos III" regroupe plus de 500 paramètres, ce qui le rend suffisamment universel pour être utilisé par tous les équipements de contrôle.


Pour transmettre des télégrammes, "Sercos III" utilise un procédé de temps partagé qui s'exécute cycliquement au sein d'une architecture maître-esclave.

En fait, une des techniques utilisées par Sercos pour gérer les communications en temps réel et la technique basique du bus à jeton.


Pour gérer efficacement les données, SERCOS utilise deux canaux sur Ethernet.


Pour les applications exigeant des fonctions de sûreté, SERCOS intègre le protocole standard "CIP Safety".

Description Du Standard  

www.sercos.org

Articles Techniques  

www.sercos.com

SYNQNET

Une Interface Réseau Haute Performance Pour Contrôleurs d'Axes

"Synqnet" était une interface de bus de contrôle industriel Fast-Ethernet 100 base-T qui était destiné aux intégrateurs OEM.

Ses principales caractéristiques étaient sa vélocité, ses capacités de diagnostic et d'insertion à chaud, et des coûts faible.

La couche de données a été implémentée par la société Motion Engineering, et plus de 350 000 noeuds ont été vendus.

Apparemment, la diffusion de "Synqnet" s'est arrêtée depuis 2008, mais l'organisation "Synqnet" (www.synqnet.org) délivre encore une courte introduction à la technologie Synqnet ( ).

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