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

Les réseaux locaux industriels de terrain.

Bus de terrain

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  Réseaux Ethernet

Réseaux dédiés au contrôle rapide  

BUS DE TERRAIN INDUSTRIELS

C'est quoi un bus de terrain ? , Connaissances de base, Arcnet, BitBus, CC-Link, CIP, CIP, Fondation Fieldbus, FIP et World FIP, Modbus, Réseaux de terrain Siemens, Profibus, Profinet, Safetybus et Safetynet.

Réseaux Industriels d'Automatisme d'Usage Général Ou Spécialisé ?

Le terme "bus de terrain" a été utilisé depuis des dizaines d'années alors que les réseaux de communication industriels étaient en constantes évolution.

Par conséquent, ce terme a été utilisé (et sera utilisé) pour désigner beaucoup de choses différentes de telle façon qu'il devient difficile de bien comprendre ce qu'il signifie de nos jours.

(Et plus généralement, quelles sont les notions comprises dans les terme "bus" ou "bus de données" ? Un "bus" constitue t'il un "réseau" ? Un "réseau" est il un "bus" ? Et que peut on penser du terme "réseau de terrain" utilisé en lieu et place du terme "bus de terrain" ?)


Lesquels parmi HART, Modbus, Profibus, IO-Link, Ethernet-IP, Ethercat ou Powerlink peut on considérer qu'ils sont ou qu'ils ne sont pas des "bus de terrain" par exemple ?

Ce terme est il relié à un ensemble d'applications spécifiques comme le contrôle de procédé, le contrôle d'axe, l'automatisation de la fabrication ou l'automatisation de machines ?

Est ce qu'il concerne seulement les équipements booléens, ou seulement les équipements analogiques, ou seulement les capteurs et les actionneurs ? Inclut il les systèmes de supervision SCADA ?

Un "bus de terrain" est il basé sur une technologie spécifique (liaison série RS 232, RS 485 ou boucle de courant 4-20 mA), sur une architecture spécifique (maître / esclave, bus à jeton) ou sur un support particulier (câble en cuivre par exemple) ? Un réseau de capteurs Ethernet ou un réseau d'instrumentation sans fil peuvent ils être considérés comme des bus de terrain ?

La classification d'un réseau en tant que "bus de terrain" dépend elle de la performance de ce réseau ? Un réseau Ethernet 1 Gigabit peut il être qualifié de "bus de terrain" ?


Et que penser du terme "niveau de terrain" ? Où commence le "terrain" et où finit il ?

Une armoire électrique est elle située au "niveau du terrain" ? N'importe quel client qui cherche à accéder à des données au travers d'un "bus de terrain" peut il se situer lui même au "niveau du terrain" ? Ou les équipements qui fournissent les données peuvent ils seulement être considérés au "niveau du terrain" ?


Et que penser de la topologie ? Est ce qu"un "bus de terrain" utilise uniquement une topologie linéaire ? Un réseau peut il être un "bus de terrain" quand il utilise une topologie en étoile ou en anneau ?


Une définition pourrait être : un "bus de terrain" est un réseau qui accède directement aux capteurs et aux actionneurs, qui fournit des performances moyennes et qui possède des capacités assez vastes et assez universelles ?

Mais dans quelle mesure cette définition est elle acceptable et pertinente ?

Introduction, Généralités Et Connaissances Initiales  

François BIRLING - http://iai.heig-vd.ch
Institut d'Automatisation Industrielle (IAI).

ARCNET - Une Technologie De Réseau Embarqué

C'est quoi Arcnet ? , Architecture et caractéristiques, Spécifications, ressources et guide d'exploitation, Bus à jeton.

Une Technologie Réseau Répandue Bien Que Sans Notoriété

"ARCNET" n'est pas une technologie très connue, en dépit du fait qu'elle est intégrée dans beaucoup de bus de terrain industriels et dans de très nombreux réseaux de bureautique, et en dépit du fait que plus de 22 millions de noeuds ont été vendus dans le monde jusqu'en 2014.


De même que pour Ethernet et CAN bus, ARCNET est une technologie portant uniquement sur les données (la couche application n'est pas spécifiée, et elle n'est même pas mentionnée).

Ainsi, quand ils développent un nouveau réseau, les ingénieurs utilisent la technologie Arcnet pour construire la couche de données, puis ils programment leur propre couche application, habituellement sans mentionner que la technologie Arcnet est intégrée dans leurs produits.

Conséquemment, Arcnet n'est pas visible par l'utilisateur.


Les réseaux "Arcnet" sont structurés autour d'une topologie en anneau ou d'une topologie de bus, et ils utilisent la technique du bus à jeton pour gérer et pour synchroniser les échanges de données.

La technique du jeton convient particulièrement bien pour les réseaux industriels, et elle est souvent utilisée dans les applications d'automatisme en relation avec le contrôle industriel, la robotique et la manutention.

Tutoriels, Introduction, Présentation Et Connaissances De Base  
Spécifications, Technologie, Ressources Et Guide d'Exploitation  

www.arcnet.com

Bus À Jeton - Technologie Réseau Pour Synchroniser Les Données

La technologie de bus à jeton utilisée par ARCNET (voir ci-dessus) est une technique de synchronisation des transmissions répandue, spécialement adaptée aux réseaux d'automatisme.

Cette technique est aussi appelée "anneau à jeton", "réseau à jeton" ou "bus à jeton".


Le gestionnaire du réseau (ou le "maître" du réseau) fait circuler un jeton unique qu'il distribue successivement à chaque équipement connecté pour leur donner l'autorisation de transmettre.

Une fois que tous les équipements ont transmis leurs données, un nouveau tour recommence (d'où le terme d'anneau).


À un instant donné, l'équipement possesseur du jeton est le seul à être autorisé à émettre des données sur le réseau.

Une fois que la transmission est terminée, ou s'il n'y a aucune donnée à transmettre, l'équipement informe le gestionnaire (le "maître" du réseau) qu'il a terminé.

Ensuite, le gestionnaire du réseau distribue le jeton à l'équipement suivant.


Ce mécanisme garantit qu'il n'y aura aucun risque de collision pendant la transmission.

Des fonctionnalités telles que la gestion de priorités (messages ou équipements) peuvent être implémentées facilement et fonctionnent très bien avec cette technique.

L'utilisation de la technique du jeton aide à obtenir sans beaucoup d'effort un comportement déterministe et des caractéristiques temps réel dans une certaine mesure.

BITBUS IEEE 1118 - Un Réseau Standard

Spécifications.

Un Réseau De Terrain Maître-Esclave

"BitBus" est un réseau de terrain ouvert et non propriétaire basé sur des technologies standards comme la liaison série RS-485 et SDLC.

Le réseau BITBUS consiste en un système de communication maître-esclave simple à utiliser autorisant un maître à communiquer avec 249 esclaves au maximum.

BITBUS est un norme internationale qui est référencée IEEE-1118.

Spécifications, Présentation Du Standard Et FAQ  

www.bitbus.org

CC-LINK - Un Réseau d'Usine À Haute Performance

Caractéristiques et performances, Présentation de la technologie, Spécifications - configuration - documentation technique.

CC-LINK - Un Bus De Terrain Rapide Et Déterministe

CC-Link (Control and Communication Link) est un réseau de terrain qui gère les données de contrôle et d'information à haute vitesse avec des caractéristiques déterministes. Il est destiné à l'automatisation industrielle et à l'automatisation de procédés.

CC-link est un réseau qui a été originellement développé par la société Mitsubishi Electric, dont plus de 4 millions de noeuds ont d'ores et déjà été installés.

La famille CC-Link est constituée du bus de terrain ouvert CC-link, de CC-link LT (dédié aux capteurs et aux actionneurs), de CC-Link Safety (dédié aux applications de sûreté) et de CC-Link IE (Ethernet 1 gigabit avec deux versions : CC-Link IE-Control et CC-Link IE-Field).

Caractéristiques Et Performances De CC-link  

Cette introduction aux réseaux CC-link en résume ses principales caractéristiques : l'interconnexion, les informations transmissibles, la topologie, la disponibilité et les caractéristiques techniques de CC-LINK.

www.audin.fr

Technologies CC-Link et Gigabit Ethernet Industriel  

https://eu.cc-link.org/fr/

Caractéristiques, Configuration Et Documentation Technique  

Dans le menu téléchargement du site "CC-LINK", vous trouverez des documents techniques sur le câblage et l'installation, les spécifications, des études de cas, des dossiers et des articles techniques, ainsi que des documents de référence.

https://www.cc-link.org/en/

CIP - Protocole Industriel Pour Une Communication Simplifiée

Présentation et caractéristiques techniques.

Un Réseau De Terrain Orienté Objet

"CIP" (Common Industrial Protocol) est un système de réseau orienté "objet" qui est la base de tous les réseaux de la famille "CIP".

Chaque objet a des attributs (les données), des services (les commandes) et un comportement (la réaction à des événements).


Depuis que les réseaux basés sur CIP (CIP, ControlNet, DeviceNet, Ethernet-IP, CIP Safety, CIP Motion, CompoNet et beaucoup d'autres extensions) sont basés sur une couche application commune, les données d'application restent les mêmes quel que soit le réseau CIP considéré.

Le programmeur de l'application n'a même plus besoin de savoir à quel réseau un équipement est connecté.

Présentation Du Protocole CIP Et De Ses Caractéristiques  

"ODVA" est une association internationale de constructeurs de systèmes d'automatisme qui supporte tous les réseaux de communication industriels basés sur CIP.

L'organisation gère le développement de ces technologies et assiste les utilisateurs des réseaux CIP en leur fournissant des outils logiciels utilitaires et des supports de formation.


www.odva.org

ETHERNET IP - Un Réseau Ethernet Industriel Basé Sur CIP

Architecture et documentation technique.

Un Réseau Ethernet De Terrain Orienté Objet

"EtherNet/IP" est un réseau Ethernet basé sur le protocole CIP. Il constitue lui même la base du réseau ControlNet.


De même qu'avec tous les réseaux CIP, "EtherNet-IP" implémente CIP au niveau de la couche Session et au dessus. Sa "couche de transport" et celles du dessous sont adaptées selon les standards d'EtherNet.

Vue d'Ensemble Et Documentation Technique  

www.odva.org

FIELDBUS - Un Réseau Pour Le Contrôle Et l'Instrumentation

Technologie et guide technique.

Bus De Terrain Pour Les Applications De Procédé Et De Manutention

"Fondation Fieldbus" est une architecture et un protocole ouverts avec des caractéristiques réseau temps réel qui a été spécialement conçu pour le contrôle de procédé et les applications de fabrication, avec la particularité de communiquer directement avec les équipements d'instrumentation.

C'est un standard de communication complètement numérique, puisqu'il n'échange que des données numériques, sans nécessiter aucune boucle de courant 4-20 mA, ni aucun autre signal analogique.

Dit autrement, il s'agit d'un protocole embarqué dans des réseaux d'instrumentation, et la base que constitue ce "réseau" est appelée "bus de terrain" (Mais enfin, c'est quoi un bus de terrain ?).

De façon native, Fondation Fieldbus utilise quelques standards répandus, comme FBM (modèle de bloc fonction, Model Function Block en anglais), EDDL (langage de description des équipements électroniques - Electronic Device Description Language en anglais), FDI (intégration d'équipements de terrain - Field Device Integration en anglais) et FDT (outils d'équipements de terrain - Field Device Tools en anglais).

Les versions principales de Fondation Fieldbus sont "Fondation Fieldbus H1" (la version initiale), "Fondation Fieldbus HSE" ("Ethernet grande vitesse" pour High Speed Ethernet en anglais, basé sur les technologies Fast Ethernet), et "Fondation Fiedlbus SFI" (fonctions d'instrumentation sûres - Safety Instrumented Functions en anglais).

Présentation, Guides Techniques Et FAQ  

www.fieldbusinc.com.

FIP - Un Protocole d'Instrumentation Usine

Introduction au réseau, Introduction à la technologie, Présentation du protocole, .

Réseau De Terrain Temps Réel Pour Le Contrôle Et l'Instrumentation

"FIP" (protocole d'instrumentation industriel, soit "Factory Instrumentation Protocol" en anglais) a été conçu comme un réseau temps réel complètement numérique d'un interlocuteur à un autre. Il permet de raccorder tous les équipements d'une installation automatisée (les contrôleurs, les interfaces opérateurs, les capteurs, l'instrumentation, les actionneurs, les variateurs et caetera).

La principale caractéristique de "WorldFIP" est d'utiliser un protocole unique et simple pour couvrir en même temps les besoins de communication en temps réel et les besoins de communication en arrière plan d'un système de contrôle ou d'instrumentation.


Le protocole "FIP" a été créé par la société "Alstom", et son extension "WorldFIP" est enregistrée comme standard Européen sous la référence "EN 50170".

L'association des utilisateurs WorldFIP a été dissoute en 2007, néanmoins, le CERN de Genève (en Suisse) utilise plus de 450 kms de câble WorldFIP pour connecter environ 12 000 noeuds au sein du LHC, le grand collisionneur de particules.

Introduction Au Réseau FIP  

Cette introduction détaillée (29 pages) à "WorldFIP" présente dans une première partie les principes de base, la structure de communication, les performances et les topologies disponibles.

La seconde partie introduit au modèle "FIP" et à la base de données temps réel distribuée (présentation des modèles client-serveur, producteur-consommateur etc).

La dernière partie présente la structure de "FIP" selon le modèle des couches OSI.


Sur ce site hébergé par le CERN, vous pourrez trouver en complément quelques informations sur le réseau industriel FIP.

Vous pourrez également y télécharger la présentation du protocole FIP ( ).

www.ohwr.org

Vue D'Ensemble Sur La Technologie WorldFIP  

Ce document de 25 pages vous présente la technologie WorldFIP, en commençant par les composants électroniques et les contrôleurs de communication que WorldFIP utilise.

Vous trouverez ensuite une description des librairies de communication, et enfin la présentation de quelques outils logiciels.

www.dia.uniroma3.it

Présentation Du Protocole WorldFIP  

Ce document d'une cinquantaine de pages bien illustrées décrit la couche physique (configuration, vitesse, codages et trames), la couche de liaison (l'adressage, l'arbitrage du bus, la gestion du buffer) et la couche application (écriture, lecture, synchronisation).

L'avant dernière partie présente les bases fondamentales de la gestion du réseau, et la dernière partie porte sur la sécurité et la redondance.

www.dei.isep.ipp.pt

MODBUS - Un Bus De Terrain Standard À Usage Commun

Modbus Plus, Protocole - Trames et requêtes, Spécifications et ressources techniques.

Un Bus d'Automatisme De Terrain Simple, Robuste Et Populaire

Le protocole "ModBus" est une structure de messagerie développée en 1979 par la société MODICON (qui fait maintenant partie du groupe Schneider Electric).


MODBUS est utilisé pour établir une communication "maître / esclave" et "client / serveur" entre des équipements dits "intelligents".

ModBus Plus - Planification, Installation Et Services  

Schneider electric / Télémécanique

Cours Sur Le Protocole, Les Trames Et Les Requêtes ModBus
Spécifications Modbus Officielles Et Ressources Techniques.  

Ce dossier propose tout un ensemble de ressources techniques relatives aux différentes versions des réseaux Modbus.

Vous y trouverez tout d'abord les spécifications officielles complètes de toutes les versions de Modbus proposées par la fondation.

Vous y trouverez aussi une bibliothèque de librairies écrites dans différents langages de programmation pour des environnements variés.

Cette bibliothèque contient des analyseurs de trames Modbus, des modules de fonction pour communiquer avec des équipements (librairies à intégrer dans un logiciel de développement d'IHM par exemple), des simulateurs d'équipement Modbus pour tester vos applications et bien d'autres encore.

www.modbus.org

Généralités Sur Les Réseaux PROFIBUS Et PROFINET

Spécifications, Technologies, Fichiers, Drivers Et Outils Logiciels  

www.profibus.com

PROFIBUS - Un Réseau De Terrain Ouvert

Cours technique, Spécifications - Technologie - Exploitation.

Un Bus De Terrain Ouvert, Rapide Et Répandu

"PROFIBUS" est un système de communication numérique ouvert couvrant une vaste gamme d'applications, particulièrement destiné à répondre aux besoins de communication de l'automatisation industrielle et de l'automatisation de procédés.

PROFIBUS est approprié pour les applications rapides et critiques en temps ainsi que pour les tâches de communication complexes.

La famille "Profibus" se décline en plusieurs versions destinées à couvrir des applications bien définies comme Profibus-DP (périphérie décentralisée), Profibus-PA (automatisation de procédé), Profinet (Profibus sur Ethernet), ProfiDrive (variateurs) et Profinet-IO (réseau de capteurs et actionneurs), plus beaucoup d'autres encore.

Présentation De Profibus Et Vue d'Ensemble  

Ce cours technique présente le réseau Profibus et ses différentes variantes (Profibus FMS, Profibus DA et Profibus DP).

Il décrit la couche physique, la couche liaison et la couche application du modèle OSI, et présente une analyse des performances du réseau.

Il se termine par un guide d'implémentation de Profibus sur une carte électronique.

François BIRLING - http://iai.heig-vd.ch
Institut d'Automatisation Industrielle

Spécifications, Exploitation De La Technologie, Forums Et FAQ  

www.profibus.com

PROFINET - Le Réseau "Profibus" Version Ethernet

Technologie, théorie et pratique.

PROFIBUS Adopte La Technologie Ethernet Industriel

"Profinet" représente le réseau quasi universel de la famille Profibus, puisqu'il est une déclinaison du système de communication "Profibus" intégrant les technologies Ethernet.

De cette façon, "Profinet" bénéficie des avantages et des fonctionnalités d'Ethernet tout en bénéficiant des avantages de Profibus, conduisant à une technologie de réseau Ethernet industriel adéquat.

Par conséquent, Profinet satisfait à tous les besoins des applications d'automatisme, et peut être utilisé en automatisme industriel, pour le contrôle de procédé, pour des applications de sûreté ou pour des applications de contrôle d'axes.

Spécifications, Technologie, Forums Utilisateurs Et FAQ  

www.profibus.com

SAFETYBUS, SAFETYNET - Réseaux Industriels Pour La Sûreté

Présentation des technologies.

Des Réseaux De Sûreté Ethernet Temps Réel Et Déterministes

"SafetyNET p" a été développé comme un réseau Ethernet temps réel déterministe pour les environnements industriels.

"SafetyNET p" est une évolution du système communication de sûreté "SafetyBUS p".

Introduction Aux Principes Fondamentaux De La Technologie  

Ces vues d'ensemble sommaires présentent les réseaux SafetyNET et SafetyBUS, leur architecture et leur implémentation.

www.safety-network.org

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