Une offre pléthorique ( > 50!) Philippe RAYMOND mars 2005 1
1970 : réseaux locaux industriels (Process bus) Décentralisation du traitement pour rendre les automatismes unitaires plus simples et donner de l'autonomie aux unités fonctionnelles 2
1990 : réseaux de terrain (fieldbus) décentralisation des E/S permettant de réaliser des gains sur le coût de câblage, sur la mise en œuvre, l'exploitation et la maintenance 3
CIM : Computer Integrated Manufacturing 4
Nombreux avantages Simplification et réduction des raccordements et câbles Simplification du projet Economie de temps et d argent Flexibilité Réduction des erreurs de câblage Gain de temps pour la mise en service Diagnostic d erreur plus rapide Système offrant une meilleure vue d ensemble Extensions futures réalisées en un minimum de temps Informations disponibles pour tous les équipements Dialogue direct entre 2 équipements Structure Distribuée permettant un éclatement du contrôle commande Connexion d équipements hétérogènes dans le cas de système non propriétaire 5
Gain en matériel cartes d E/S dans automate,pc montages PG connecteurs multiples goulottes, ponts boitiers terminaux borniers de distribution câbles & temps d installation diminué temps de test diminué temps de conception de schémas de câblage diminué coût de marquage de câbles et borniers diminué 6
Gain en câblage : exemple ASI 3 h 78% de câblage en moins 30 mn 60% de bornes en moins 25% d heures de contrôle et de configuration en moins 7
volume de donnée & temps de réponse fichier USINE qq s Type of data ATELIER CELLULE cycle time qq bit MACHINE TERRAIN real time ms 8
Les caractéristiques des réseaux La topologie (en bus, anneau, étoile, arborescent, maillé...). Ses limites physiques (longueur, débit, nombre "d'abonnés"...). Le type de support physique utilisé (câble, fibre optique, ondes hertziennes...). Le type d'accès au réseau (aléatoire, maitre-esclave, anneau jeton, avec ou non gestion d'erreur...). Les modes de transmissions (synchrone/asynchrone, par paquets, série/parallèle, codage NRZ/Manchester...) Le protocole (TCP/IP, FIP, MODBUS...) 9
Topologie 10
Topologie 11
le mécanisme d accès au médium. 12
Reseau automate ETHERNET L'adoption de protocoles standard mondiaux Ethernet et TCP-IP, les nouvelles technologies, associées aux Intranet et Internet, assurent un accès aux données de l'automatisme, en tout lieu, à toute personne autorisée. Protocole TCP IP - env. 100 m / segment - 100 Mbits/s rj 45-13
Bus de terrain CANOPEN 127 abo. - 1200 m / 1.3 ms / 1 Mbits/s -1 paire torsadée blindée - plusieurs maitres possible 14
Bus de terrain ASI 31 esclaves (8 E/S TOR) - 100 m / 5 ms / 170 Kbits/s câble ASI topologie libre - Maitre/esclave 15
Bus de terrain ASI IP67 (auto-cicatrisant) ASI (jaune) & PUISSANCE (noire) 16
Une liaison RS232 est une liaison point à point, via un câble de trois fils minimum (Tx,Rx,GND) Bauds : C'est le nombre de changement d'état de la ligne pendant une secondes. Cela correspond au nombre de bits par seconde dans le cas d'une liaison directe par câble. Parité : Parité paire (even) : le bit transmis est un 0 logique si le nombre de 1 logique des bits de données est paire. C'est un 1 logique dans le cas contraire. Parité impaire (odd), Pas de parité : on n'ajoute pas de bit de parité. Bits de données : C'est le nombre de bits (0 ou 1 logique) transmis afin de coder un caractère. Si l'on est en 7 bits, la valeur décimale du caractère pourra aller de 0 à 127. Si l'on est en 8 bits, la valeur décimale du caractère pourra aller de 0 à 255. Bits de start : C'est un bit au 0 logique qui définit le début de la donnée à transmettre. Bits de stop : C'est un ou plusieurs (1,2) bits au 1 logique qui définissent la fin de la donnée transmise. Leur nombre défini la durée pendant laquelle on se trouve au 1 logique (1 fois ou 2 fois la durée d'un bit de donnée). 17
15 mètres maxi & qq Kbits/s. Transmission en parité paire, avec 2 bits de stop, du caractère B dont le codage ascii est 1000010 (2) Définition : DTE (Data Terminal Equipement) représente le terminal ou l'ordinateur. Définition : DCE (Data Communication Equipement) représente le modem (ou l'imprimante). 18
E V1 V2 Parasite S = V1 - V2 0 -V +V vp (-V+vp) - (+V+vp) = -2V 1 +V -V vp (+V+vp) - (-V+vp) = +2V La liaison symétrique ou différentielle permet de transmettre des données sur de grandes distances à des vitesses élevées. Elle est peu sensible aux parasites induits. 19
RS 485 boucle de courant -1000m - Mbits/s G = Générateur. A & B = Points de connexions du Générateur. C = Point commun du Générateur. R = Récepteur. A' & B' = Points de connexions du Récepteur. C' = Point commun du Récepteur. Rc = Résistance de charge. 20
Exemple de protocole MODBUS, pour lire ou écrire des bits & mots 21
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