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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  Arcnet - Bus de terrain embarqué

Réseaux d'instrumentation  

BUS DE CONTRÔLE

Des réseaux pour le contrôle rapide , 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 des entrées et des sorties. Ces applications concernent également 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 notamment ).

Un certain nombre de ces réseaux de contrôle sont conçus pour être embarqués dans les systèmes à contrôler ou à superviser. Les réseaux de communication dédiés aux applications de contrôle et qui fournissent les performances les plus élevées peuvent profiter de technologies telles que Fast-Ethernet, Gigabit Ethernet ou Ethernet temps réelRTE ), ou encore de technologies telles que la norme IEEE 1588 ou de n'importe quelle autre technique de synchronisation. Certaines des techniques utilisées implémentent les fonctionnalités temps réel dans les interfaces d'une manière logicielle tandis que d'autres les implémentent au sein même du matériel en utilisant des composants ASIC ou FPGA par exemple.

CAN BUS - Réseau De Contrôleurs

Cours et articles techniques, Spécifications et introduction au réseau.

Un Bus De Contrôle Embarqué Dans Les Véhicules

Le réseau de contrôleurs « 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. Ce système de communication 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. Les spécifications de CANopen peuvent aussi servir de base complète ou partielle pour d'autres réseaux industriels de communication, tels que DeviceNet, Ethernet Open Powerlink, SafetyBus-P ou SafetyNet-P par exemple.

Cours De Technologie Et Articles Techniques  
Sylvain CHOISEL, Mathieu LIGER, Vincent OBERLÉ

[ Archives ]

Spécifications, Description Du Protocole, Présentation Du Réseau  

www.canopen.org

CONTROLNET - Un Bus Performant Pour Les Entrées/Sorties

Présentation du système, Connaissances de base.

Un Réseau De Contrôle Temps Réel Et Rapide

« ControlNet » est un bus de contrôle déterministe et temps réel, qui fait partie de la famille de réseaux CIP basée sur le protocole éponyme ainsi que sur une architecture producteur-consommateur. Ce bus peut être mis en œuvre en utilisant plusieurs topologies ( linéaire, en étoile, arborescente ) et il offre en option des capacités de redondance et des fonctionnalités de sûreté. Il utilise l'algorithme de gestion d'accès concurrentiel et de temps partagé CDTMA 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  

Ce document commence par décrire les caractéristiques générales avant de présenter une vue d'ensemble technique intéressante. Il définit l'utilisation des fonctions de communications au sein d'un système de contrôle complet, il établit la liste des capacités et des performances offertes par le système plus la liste des architectures et des topologies disponibles. Puis l'article détaille les échanges de données sur le réseau, les mécanismes de synchronisation, l'empaquetage des données et la gestion de planification des transactions.

Les autres chapitres sont plus dépendants vis à vis de logiciels ou de matériels particuliers. Ils décrivent comment configurer les cartes d'interface réseau, comment configurer les entrées et les sorties, comment écrire et lire des données, comment envoyer des messages et beaucoup plus.

literature.rockwellautomation.com

Connaissances Fondamentales Sur Le Système  

Ce document d'environ 50 pages commence par une présentation technique globale. Il décrit ensuite les informations de base courantes nécessaires aux échanges de données sur un lien de communication, avant de détailler le modèle consommateur / producteur ( l'envoi de données planifiées ou non, l'envoi de données immédiates, le plan d'adressage des données … ). Finalement, il liste un ensemble de supports de communication ( câbles, connecteurs, répéteurs etc ) au travers de produits propriétaires.

www.inf.uniroma3.it

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 des utilisateurs 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.


[ Archives ]

ETHERCAT - Un Réseau Ethernet De Terrain

Introduction à la technologie.

Un Réseau Ethernet Industriel Rapide Pour Le Contrôle Des Machines

Le bus de communication en temps-réel « Ethercat » ( technologie d'automatisation et de contrôle à l'aide d'Ethernet ) a été développé initialement par la société Beckhoff automation, avant d'être normalisé sous la référence IEC 61158. Cette technologie performante est basée sur les standards Ethernet, qui ont été adaptés pour fournir une technologie réseau rapide et déterministe destinée aux applications de contrôle, tout en cherchant à être une solution économique en intégrant le protocole Can Open. Elle propose une architecture flexible, elle peut être installée selon des topologies variées, et elle est compatible avec un certain nombre d'autres protocoles industriels de communication numérique.

Pour implémenter les caractéristiques déterministes et temps-réel, les concepteurs ont choisis des solutions tout à la fois logicielles et matérielles qui reposent sur la technique des horloges distribuées à référence de temps partagée et sur la compatibilité avec le protocole Sercos.


Caractéristiques principales

Présentation De La Technologie Et Documentation Technique  

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

www.ethercat.org


L'IAI présente un très 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 d'Ethernet selon le modèle OSI, 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.

Institut d’automatisation industrielle

https://iai.heig-vd.ch/

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 la société « Delta Tau Systems » - qui a été conçue pour gérer des réseaux de contrôleurs multi-axes et des réseaux d'entrées-sorties. Ce système est un protocole de communication basé sur Ethernet. IL utilise la fibre optique multi-mode FDDI comme support de transmission, ou encore une paire de fils de cuivre torsadés catégorie 5 au standard 100 Base-x. MACRO est mis en œuvre par le biais d'une topologie en anneau.

Documentation Et Informations Techniques  

[ Archives ]

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. Ce bus 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.

Un Réseau Ethernet Temps Réel, Déterministe, Rapide Et Ouvert

« 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 auxquels ont été adjointes des fonctionnalités temps-réel, résultant en quelque sorte en un réseau CanOpen déterministe et temps réel. Le protocole se focalise sur la couche de transport, avec pour résultat un temps de cycle typique de 100 microsecondes avec des variations ( la « gigue » ou le « jitter » ) inférieures à 1 microseconde. Ce système ne nécessite aucun équipement spécifique : il est totalement indépendant du matériel.

La Technologie En Détails  

Ce dossier présente le réseau et ses principales caractéristiques.

www.br-automation.com

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 standard. La librairie est implémentée en langage C et elle respecte totalement les spécifications de la norme ANSI - l'institut de normalisation nord-américain.

Ce système ouvert exploite des cartes de contrôle Ethernet, 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 officiel, 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 aussi être utilisé comme bus de terrain pour véhiculer des données ou accéder à un ensemble de capteurs.

http://openpowerlink.sourceforge.net/

PROFIDRIVE

Présentations Techniques  

www.profibus.com

SERCOS - Système De Communication Série Temps Réel

Description du standard et documentation technique.

Interface De Communication Pour Variateurs Et Contrôleurs d'Axes

La technologie de réseau SERCOS ( système de communication série temps réel ) repose avant tout sur son protocole déterministe et temps réel. Ses premières versions ( « Sercos I » et « Sercos II » ) ont été spécialement conçues pour interfacer des variateurs. De nos jours, la dernière version « SERCOS III » est la plus universelle. Elle a été spécifiquement développée pour être utilisée en tant que bus de contrôle d'axes.

Cette version actualisée consiste en un réseau basé sur les standards Ethernet et Ethernet-IP intégrant l'interface de communication 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 de l'ensemble du système regroupe plus de 500 paramètres, ce qui rend ce procédé suffisamment universel pour être utilisé par tous les équipements de contrôle.

Pour transmettre des télégrammes, le protocole utilise une technique de temps partagé qui s'exécute cycliquement au sein d'une architecture maître-esclave.

L'un des éléments utilisés pour gérer les communications en temps réel est la technique reconnue du bus à jeton.


Pour gérer efficacement les données, le système de communication SERCOS utilise deux canaux sur Ethernet.


Pour les applications exigeant des fonctions de sûreté, cette interface de communication temps-réel intègre le protocole standard « CIP Safety ».

Description Du Standard  

Une fois enregistré, vous pourrez téléchargez différents documents sur toutes les versions du système de communication « Sercos », y compris les spécifications.

www.sercos.org

SYNQNET

Une Interface Réseau Haute Performance Pour Le Contrôle 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 nœuds ont été vendus. Apparemment, la diffusion de « Synqnet » s'est arrêtée en 2008, mais l'organisation « Synqnet » ( www.synqnet.org ) délivre encore une courte introduction à la technologie Synqnet ( ).

www.synqnet.com

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