Introduction aux réseaux de communication industriels

Diapositive 1 / 160Agence Nationale Enseignement Réseaux locaux Industriels - 10/ 2006

Introduction aux réseauxde communication industriels

Chapitre 2 : Les besoins et le positionnement des principaux réseaux

Chapitre 6 : Les concepts utilisés au niveau application

Chapitre 5 : Les principaux moyens d ’accès au médium

Chapitre 7 : Les produits d ’interconnexion

Chapitre 4 : Les supports physiques

Chapitre 3 : Le modèle ISO

Chapitre 1 : Notions de base


Chapitre 8 : ASi

Chapitre 11 : Ethernet - TCP/IP - Modbus

Chapitre 10 : DeviceNet

Chapitre 9 : CANopen

Chapitre 12 : Profibus-DP

Chapitre 13 : FIPIO



Chapitre 14 : Interbus

Chapitre 15 : Modbus

Chapitre 16 : Tableau comparatif des principaux réseaux

Chapitre 17 : Aperçu de l ’offre de communication IA

Chapitre 18 : La fonction communication traitée par PL7



Les éléments mis en œuvre lors d ’une communication

Les éléments mis en œuvre lors d ’une communication


Médium

Informations

Informations

Les informations sont des éléments physiques (lumière, son, image, tension électrique etc…) auxquels un sens a été attribué.

Emission

Réception

Coupleur de communication

Emetteur / Récepteur Emetteur / Récepteur

Réception

Emission



Les techniques de transmissionLes techniques de transmission


Les informations peuvent être transmises sous forme analogique :évolution continue de la valeur

Ou sous forme numérique :évolution discontinue de la valeur (échantillonnage)

0

1


Les types de transmissionLes types de transmission


Transmission simplex : mono-directionnel

Transmission half duplex : bi-directionnel alterné

Transmission full duplex : bi-directionnel simultané


Les types de transmissionLes types de transmission


Transmission série :La liaison nécessite en général 3 fils : émission, réception et

masse.

Les bits d ’un octet sont transmis les uns à la suite des autres.

Transmission parallèle :Les bits d ’un octet sont transmis simultanément.

Utilisé pour des courtes distances, chaque canal ayant

tendance à perturber ses voisins la qualité

du signal se dégrade rapidement.

11

1

1

1

0

0

0

1 Caractère de 8 bits

EM

ET

TE

UR

RE

CE

PT

EU

R

11010101

1 Caractère de 8 bits

RE

CE

PT

EU

R

EM

ET

TE

UR


Les types de transmission sérieLes types de transmission série


Transmission série synchrone :

Les informations sont transmises de façon continue.

Un signal de synchronisation est transmis en parallèle aux signaux de

données.

Transmission série asynchrone :

Les informations peuvent être transmises de façon irrégulière, cependant

l ’intervalle de temps entre 2 bits est fixe.

Des bits de synchronisation (START, STOP) encadrent les informations

de données.


Les réseaux de communication industrielsLes réseaux de communication industriels


Pour des raisons liées au coût et à la robustesse, la plupart des

réseaux de communication industriels utilisent :

une transmission numérique série asynchrone half-duplex.


Positionnement des principaux réseaux et busPositionnement des principaux réseaux et bus

Ethernet TCP/IP

FTP - HTTP

Réseaux informatiques(Data Bus)

Simples Evolués

Pilo

tag

e d

em

ach

ine

Pilo

tag

e d

ep

roce

ssu

s

FIPWAYEthernetTCP/IP

ModbusProfileNet

Réseaux locaux industriels(Field Bus)

Profibus-DPDeviceNet

Modbus Plus

Modbus

Bus de terrain(Device Bus)

CANopenFIPIO

Interbus

Chapitre 2 : Besoins et positionnement des principaux réseaux

Bus capteursactionneurs(Sensor Bus)

AS-i


Les besoins en communication industrielleLes besoins en communication industrielle

VITESSEDE

REACTIONNECESSAIRE

1 ms

1 s

1minute

1 bit

NOMBRED'INFORMATIONSA TRANSMETTRE

1 kbits

1 MbitsSystème d ’information

Niveau 3Entreprise

Niveau 2Atelier

Gestion de productionSupervision

Niveau 1Machines

Le contrôle commande

Les constituantsNiveau 0Capteurs

Actionneurs


Computer Integreted Manufacturing


Stratégie réseau de la branche Industrie de SchneiderStratégie réseau de la branche Industrie de Schneider


Core Networks ( Fondamental )

Ethernet TCP / IP & ModbusAux niveaux 2 et 3 : système d ’information et contrôle (inter-automates)

à étendre au niveau bus de terrain (niveau 1)

CANopenComme bus interne d ’équipements (ex : STB)

.ASiPour la connexion des capteurs actionneurs (niveau 0)

Modbus RS 485Quand Ethernet ne convient pas (prix, topologie ...)


Stratégie réseau de la branche Industrie de SchneiderStratégie réseau de la branche Industrie de Schneider


Legacy Networks (legs)

.. FIPIO, Modbus Plus, Uni-Telway, Seriplex

Connectivity Networks (ouverture)

Approche pragmatique quand le marché impose sa solution

.DeviceNet (Allen-Bradley) - Profibus (Siemens) - Interbus (Phoenix) ...


Description du modèle ISODescription du modèle ISO

COUCHE PRESENTATION

6 Transcodage du format : pour permettre à des entités de nature différente de dialoguer (ex: PC / Mac)

COUCHE APPLICATION

7 Protocole : définit un langage commun d ’échanges entre les équipements (sémantique et signification des informations)

STATION

Notion

de bus

Exemple :

Modbus, UNITE

COUCHETRANSPORT

4 Contrôle de l ’acheminement de bout en bout : reprise sur erreurs signalées ou non par la couche réseau

COUCHE RESEAU

3 Routage des données : établissement du chemin entre différents réseaux

COUCHELIAISON

2 Contrôle de la liaison : adressage, correction d ’erreur, gestion du flux

Gestion de l’accès au médium : définit quand on peut émettre

COUCHE PHISIQUE

1Le hardware : le médium utilisé : paire torsadée, câble coaxial, fibre optique…, la forme des signaux véhiculés, la connectique

Notion de réseau

Exemple: TCP/IP

TCP : Transmission Control Protocol (Couche 4)

IP : Internet Protocol (Couche 3)

SESSIONLAYER

5 Organise et synchronise les échanges entre utlisateurs



6

COUCHE APPLICATION

7

Programme Utilisateur

COUCHETRANSPORT

4

COUCHE RESEAU

3

COUCHELIAISON

2

COUCHE PHISIQUE

1

5

Programme Utilisateur

6

COUCHE APPLICATION

7

COUCHETRANSPORT

4

COUCHE RESEAU

3

COUCHELIAISON

2

COUCHE PHISIQUE

1

5

Description du modèle ISODescription du modèle ISO



Exemples de trames respectant le modèle ISOExemples de trames respectant le modèle ISO

46 à 1500

Préam

bu

le

AD

. Destin

.

Ad

. Sou

rce

Couches application

Con

trôleF

CS

8Octets 6 6 2 4

LL

C

IP

TC

P

20 20

FTP, HTTP , SMTP Modbus etc...

Trame Etenrnet TCP-IP

Trame Modbus RTUDemande de lecture des mots numéro W5 et W6 de l ’esclave adresse 7

Codefonction

= 3

1Octets 1 2

Numéro du 1er mot

= 5

Nombtre de mots à lire

= 2

Adr.esclave

= 7CRC 16

2 2



Les principaux supports utilisés

Quelques standards électriques en paire torsadée

Les différentes topologies

Les supports physiques



Les principaux supports utilisésLes principaux supports utilisés

La paire de fils torsadésLe plus simple à mettre en œuvre, et le moins cher.

Le câble coaxialIl se compose d’un conducteur en cuivre, entouré d’un écran mis à la terre. Entre les deux, une couche isolantede matériau plastique. Le câble coaxial a d’excellentes propriétés électriques et se prête aux transmissions àgrande vitesse.

• vitesse• distance• immunité électro-magnétique

Les supports de transmission ou MEDIUMS influent sur :

Coût du médium

Faible

Important

Mediums les plus utilisés :


La fibre optiqueCe n’est plus un câble en cuivre qui porte les signaux électriques mais une fibre optique qui transmet des signauxlumineux. Convient pour les environnements industriels agressifs, les transmissions sont sûres, et les longues distances.


Quelques standards paire torsadéeQuelques standards paire torsadée

•RS232 :Liaison point à point 2 fils.Distance < 15 mètres, débit < 20 kbits/sec.

•RS485 :Bus multipoint half duplex (bi directionnel alterné) sur 2 fils.Mêmes caractéristiques que RS422A mais sur 2 fils.

•RS422A :Bus multipoint full duplex (bi directionnel simultané) sur 4 fils.Bonne immunité aux parasites, distance maxi 1200 mètres à 100 kbits/sec.2 fils en émission, 2 fils en réception.



Les différentes topologiesLes différentes topologies

TOPOLOGIE POINT A POINT (entre 2 unités encommunication)

TOPOLOGIE EN ETOILE (plusieurs unitéscommuniquent par leurpropre ligne avec uneunité dite Centrale)

TOPOLOGIE EN ARBRE (c’est une variante de latopologie en étoile)

TOPOLOGIE MAILLEE (les équipements sont reliésentre eux pour former unetoile d’araignée.Pour atteindre un noeud,plusieurs chemins sontpossibles)

TOPOLOGIE EN ANNEAU (toutes les unités sont montéesen série dans une boucle fermée. les communicationsdoivent traverser toutes lesunités pour arriver au récepteur)

TOPOLOGIE BUS (le réseau se compose d’uneligne principale à laquelletoutes les unités sontconnectées)



Maître - Esclave

Anneau à jeton

Accès aléatoire

Les principaux moyensd ’accès au médium



Maître - EsclaveMaître - Esclave

MAITREESCLAVE

Polling

Quelque chose à dire ?

Réponse

Rien à déclarer

Le MAITRE est l ’entité qui accorde l ’accès au medium.

L’ESCLAVE est l ’entité qui accède au médium après sollicitation du maître.

Se situe au niveau de l ’accès au médium

Ex : Profibus-DP , Unitelway, Modbus, ...



Anneau à jeton = Token ringAnneau à jeton = Token ring

Les membres d ’un ANNEAU logique ont l ’autorisation d ’émettre lors de la réception

du jeton.

Le JETON est un groupe de bits qui est passé d ’un nœud au suivant dans l ’ordre croissant des adresses.

Adresse 1

Adresse 2

Adresse 3

Adresse 4Ex : Modbus Plus




Accès aléatoireAccès aléatoire

Un ensemble de règles détermine comment les produits sur le réseau réagissent lorsque deux équipements tentent d ’accéder au médium en même temps (collision).

Adresse 1

Adresse 2

Adresse 3

Adresse 4

Discussion informelle entre individus indisciplinés :

Dès qu ’un silence est détecté, celui qui désire parler prend la parole.

Carrier Sense Multiple Access




CSMA/CD CSMA/CACSMA/CD CSMA/CA

1 - Détection de la collision

2 - Arrêt de transmission de la trame

3 - Emission d ’une trame de brouillage

4 - Attente d ’un temps aléatoire

5 - Ré-émission de la trame

CSMA/CD = Carrier Sense Multiple Access Collision Detect : Collision destructive

1 - Détection de la collision non destructive (bits récessifs et dominants)

2 - L ’équipement avec la priorité la plus basse cesse d ’émettre

3 - Fin de transmission de l ’équipement le plus prioritaire

4 - L ’équipement avec la priorité la plus basse peut émettre sa trame

CSMA/CA = Carrier Sense Multiple Access Collision Avoidance : Collision non destructive collision

Ex : Ethernet

Ex : CAN



Client - Serveur

Producteur - Consommateur

Types de traffic

Notion de profil

Les concepts utilisésau niveau application




Client - ServeurClient - Serveur

Réponse

Pas de problème, voilà le fichier complet !

Requête

Peux tu m ’envoyer la configuration du départ moteur N°3 STP ?

SERVEUR

Le SERVEUR est l’entité qui répond à une demande d ’un client

Le CLIENT est une entité demandant un service sur le réseau

CLIENT

Se situe au niveau applicatif entre 2 équipements

Ex : Modbus Necessite écriture programme dans l ’automate (requêtes)


Producteur - ConsommateurProducteur - Consommateur

Le PRODUCTEUR est une entité (unique) qui fournit une information.

CONSOMMATEUR N°1

Je vais rater mon train !!!

CONSOMMATEUR N°2

Et si j ’allais au cinéma...PRODUCTEUR

Il est 18h00

Ex : CANopen DeviceNet

Le CONSOMMATEUR est une entité qui l ’utilise (plusieurs entités peuvent utiliser la même information).

Se situe au niveau applicatif entre 1 et plusieurs équipements



Types de trafficTypes de traffic

Variables cycliques :Ce sont des informations rafraîchis périodiquement à une cadence prédéfinie.

Ce sont des informations de process.

Quelques informations rafraîchies rapidement.

Variable acycliques :Ce sont des informations rafraîchis suite à une requête ou à un événement.

Elles sont utilisées à la mise sous tension pour la configuration et le réglage, ou en cas de défaut pour le diagnostic.

Beaucoup d ’informations sans contrainte de temps.


Ex : FIPIO , E/S en Cycliques, les paramètres et configurations en acycliques


Système ouvertSystème ouvert


Un système ouvert est constitué de constituants interopérables et interchangeables

L ’interopérabilité est la faculté de communiquer de manière intelligible avec d ’autres équipements.

Elle est atteinte par le strict respect des spécifications du protocole.

L ’interchangeabilité est la faculté de pouvoir remplacer un équipement par un autre (provenant éventuellement d ’un autre constructeur).

Elle est atteinte par le respect des spécifications de profils.

Chaque constructeur conserve la possibilité de définir s ’il le désire des fonctionnalités qui lui sont propres en dehors du profil minimal ou noyau.


Notion de profilNotion de profil


Un profil est un moyen standardisé de décrire les fonctionnalités garantissant l ’interchangeabilité de constituants.

La plupart des profils se matérialisent par fichier électronique : fichier EDS, fichier GSD… livré sur disquette ou CD-ROM avec le produit.

Ce fichier permet de connaître « off line » les caractérisriques de l ’équipement.

Cette description respecte une syntaxe stricte.

Les informations sont regroupées par fonctionnalités :• identification : nom du produit, référence, version, famille, fabriquant • caractéristiques relatives à la communication : débits supportés, type et taille de

messages échangés...• caractéristiques relatives au métier : variables accessibles en écriture, en lecture,

lecture, a l ’arrêt, en marche etc...



Extrait du fichier EDS CANopen TEGO Power QuickfitExtrait du fichier EDS CANopen TEGO Power Quickfit

[FileInfo]

CreatedBy=Martin Rostan

ModifiedBy=Martin Rostan

Description=EDS for Tego Power CANopen

CreationTime=10:05PM

CreationDate=01-17-2001

ModificationTime=10:35PM

ModificationDate=01-17-2001

FileName=F:\Produkte\Tego Power\APP1CCO0

FileVersion=1

FileRevision=1

EDSVersion=4

[DeviceInfo]

VendorName=Schneider Electric SA (France)

VendorNumber=90

ProductName=APP-1CCO0

ProductNumber=1

RevisionNumber=1

OrderCode=APP-1CCO0

BaudRate_10=0

BaudRate_20=0

BaudRate_50=0

BaudRate_125=1

BaudRate_250=1

BaudRate_500=1

BaudRate_800=0

BaudRate_1000=1

[MandatoryObjects]

SupportedObjects=2

1=0x1000

2=0x1001

[1000]

ParameterName=Device Type

ObjectType=0x7

DataType=0x0007

AccessType=ro

DefaultValue=0x30191

PDOMapping=0


Répéteur = Repeater

Concentrateur = hub

Switch

Convertisseur = transceiver

Pont = Bridge

Routeur = Router

Passerelle = Gateway

Les produits d'interconnexion

Chapitre 7 : Les produits d'interconnexion



Répéteur - Hub - SwitchRépéteur - Hub - Switch

Répéteur = RepeaterPermet l’extension d’un réseau par segmentsIl amplifie et rétablit le même type de signal

Exemple = répéteur RS485

1 1

Segment 2Segment 1

Concentrateur = Hub

1 1 1 1

Permet l’extension d’un réseau en étoileIl amplifie et rétablit le même type de signal sur tous les ports

Exemple = Hub Ethernet(Ne diminue pas le nombre de collisions)

Switch

1 1 1 1

Permet l’extension d’un réseau en étoileIl amplifie et rétablit le même type de signal sur un seul port.

Exemple = Switch Ethernet(Permet de diminuer le nombre de collisions)



Convertisseur = TransceiverPermet l’extension d’un réseau par segmentsde nature différentes.

Exemple = convertisseur RS232/RS485

1 1

Segment 2Segment 1

Pont = Bridge Permet de relier 2 réseaux utilisant le même protocolemais des couches basses différentes

Exemple = Bridge Modbus RS485 / Ethernet TCP-IP1 1

Réseau 2Réseau 1

2 2

Transceiver - BridgeTransceiver - Bridge



Routeur - PasserelleRouteur - Passerelle

Routeur = Router

Permet de relier 2 réseaux de même nature.

Exemple = Routeur Ethernet TCP-IP2 2

Réseau 2Réseau 1

3 3

1 1

Passerelle = Gateway

Permet de relier 2 réseaux de nature différente

Exemple = Passerelle FIPIO / Modbus2 2

Réseau 2Réseau 1

7 7

1 1


ASi

Chapitre 8 : ASi

Historique

ASi et le modèle ISO

La couche physique

La couche liaison

La couche application

Les profils

Points forts- points faibles


Chapitre 8 : ASi

1990 :

11 sociétés et 2 universités majoritairement allemandes créent le consortium ASi afin de définir une interface « low cost » pour raccorder des capteurs et actionneurs

HistoriqueHistorique

1992 :

Premiers chips disponiblesCréation de l ’association ASi internationale : http://www.as-interface.net/ basée en Allemagne. Schneider entre dans l ’association. 1995 :

Création d ’associations nationales de promotion (France, Pays Bas, UK)

2001 :

Spécifications ASi V2 : 62 esclaves, support de produits analogiques, diagnostic amélioré.

Intégration de produits de sécurité : « Safety at work »


Chapitre 8 : ASi

ASi et le modèle ISOASi et le modèle ISO

VIDE

VIDE

VIDE

VIDE

Maître / esclave

Alimentation et communication sur le même support

InterfacesE/S TOR

génériquesCapteurs TOR Départ moteurs

E/Sanalogiques

etc...

APPLICATION

PRESENTATION

SESSION

TRANSPORT

RESEAU

LIAISON = LLC + MAC

PHYSIQUE

7

6

5

4

3

2

1

3 couches utilisées +

des profils

Client / Serveur via requêtes


Chapitre 8 : ASi

Medium : Câble plat jaune 2 fils avec détrompagePossibilité utilisation câble rond non blindé

Topologie : Libre

BUS (Pas de fin de lignes)

Distance maximum : 100 m sans répéteur500 m avec répéteurs(2 répéteurs max entre le maître et l ’esclave le plus éloigné)

Débit : 167 Kbits/s ( 5 ms 31 esclaves )1 transaction (data exchange) dure 150 micro-sec.

Temps de cycle = 5 ms pour 31 esclaves 10 ms pour 62 esclaves

Nbre max équipements : ASi V1 : 1 maître + 31 esclavesASi V2 : 1 maître + 62 esclaves A/B

La couche physiqueLa couche physique

AS-i Auxiliaire

&ou


Chapitre 8 : ASi

4 types de raccordement définis dans la charte ASi Schneider

Les types de raccordementLes types de raccordement

Bornier à visou à ressort

ASI+

ASI-

Prise vampire

ASI-

ASI+

Connecteur débrochable

5

2

34

1

Prise M12

IP20 IP65

~

Câble jaune

AS-i + AS-i -

24 V =

Alimentationclassique

+

Actionneur

Capteur

Esclave

Esclave Données& alim.

Données

-Câble noir

Alim.


Chapitre 8 : ASi

Exemple d ’architectureExemple d ’architecture

Micro

Quantum

Alimentationdouble Asi-24 V

Bus ASi (câble jaune)

24 V (câble noir)Alimentation

Répartiteur passif

Répartiteur actif

Répéteur

Alimentation ASi

Conversioncâble plat - câble rond

Départ-moteur coffret

TéBoîte à boutons

SEGMENT 2

SEGMENT 1

Premium


Chapitre 8 : ASi

Méthode d ’accès au médium : Maître / Esclave

La couche liaisonLa couche liaison

Requête du maître

Réponse de l'esclave

Le temps de cycle AS-i est court et répétitif.

Maître Esclave

0 0 10

6µs adressede l'esclave

commandes(sorties sur 4 bits)

P

0 1

état(entrées sur 4 bits)

P

P=Parité

Echange maxi. de 4E & 4S sur un cycle

Requête maître esclave :14 Bits X 6 µs = 84 µs

Pause maître : 3 X 6 µs = 18 µs

Pause esclave : 2 X 6 µs = 12 µs

Réponse esclave maître :7 Bits X 6 µs = 42 µs Soit 156 µsx 31 = 4,8 ms


Chapitre 8 : ASi

La couche applicationLa couche application

Variables vues dans PL7:

%I \ R.M.V \ I.X et %Q \ R.M.V \ I.X

R: Rack

M: Module

V: Voie (0)

I: Point de connexion 1 31

X: Voie 0 3

%I \ 4.0 \ 1.0


Chapitre 8 : ASi

Les profilsLes profils

Pour garantir l ’interchangeabilité des produits, chaque esclave ASi est identifié et défini par un profil figé gravé dans le silicium (Read only).

Le profil des esclaves ASi V1 est défini par 2 digits hexa-décimaux.

Le profil des esclaves ASi V2 est défini par 4 digits hexa-décimaux.


Chapitre 8 : ASi


ASi V1 : 2 digits

Profil = IO_code . ID_code

IO_code = indique le nombre d’entrées et sorties de l’équipement (0 to F)

ID_code = indique le type d’équipement (0 to F)

ASi V2 : 4 digitsProfil = IO_code . ID_code . ID1_code . ID2_code

IO_code = indique le nombre d’entrées et sorties de l’équipement (0 to F)

ID_code = indique le type d’équipement (0 to F)

ID1_code = utilisé pour la personnalisation client du produit (0 to F)

ID2_code = indique le sous type du produit (0 to F)


Chapitre 8 : ASi

Points forts - points faiblesPoints forts - points faibles

Points forts

Temps de cycle rapide et déterministe

Facilité de câblage

Simplicité d ’utilisation car très bien

intégré dans PL7

Evolution de l ’architecture aisée

Points faibles

Quelques bits échangés

Nombre d ’esclaves maximum

Longueur du bus : 100 m


CANopen


Historique

CANopen et le modèle ISO

La couche physique

La couche liaison


Les profils




1980-1983 :

Création de CAN à l ’initiative de l ’équipementier allemand BOSCH pour répondre à un besoin de l ’industrie automobile.CAN ne définit qu ’une partie des couches 1 et 2 du modèle ISO.


1983-1987 :

Prix des drivers et micro-contrôleurs intégrant CAN très attractifs car gros volume consommé par l ’automobile

1991 :

Naissance du CIA = CAN in Automation : http://www.can-cia.de/ pour promouvoir les applications industrielles



1995 :

Publication par le CiA du profil de communication DS-301 : CANopen

2001 :

Publication par le CIA de la DS-304 permettant d ’intégrer des composants

de sécurité de niveau 4 sur un bus CANopen standard (CANsafe).


1993 :

Publication par le CiA des spécifications CAL = CAN Application Layer qui décrit des mécanismes de transmission sans préciser quand et comment les utiliser.



CANopen et le modèle ISOCANopen et le modèle ISO

CiA DS-301 = Communication profile

VIDE

VIDE

VIDE

VIDE

CAN 2.0 A et B + ISO 11898

CAN 2.0 A et B = ISO 11898-1 et 2

ISO 11898 + DS-102

Device ProfileCiA DSP-401I/O modules

Device ProfileCiA DSP-402

Drives

Device ProfileCiA DSP-404

Measuring devices

Device ProfileCiA DSP-4xx

CAL= CAN Application Layer APPLICATION

PRESENTATION

SESSION

TRANSPORT

RESEAU

LIAISON = LLC + MAC

PHYSIQUE

7

6

5

4

3

2

1

CANopen s ’appuie sur CAL



Medium : Paire torsadée blindée2 ou 4 fils (si alimentation)

Topologie : Type bus

Avec dérivations courtes et résistance fin de ligne 120 ohms

Distance maximum : 1000 m

Débit : 9 débits possibles de 1Mbits/s à 10 Kbit/sFonction de la longueur du bus et de la nature du

câble : 25 m à 1 Mbits/s, 1000 m à 10Kbits/s :

Nbre max équipements : 128

1 maître et 127 esclaves




Le CiA fournit dans sa recommandation DR-303-1 une liste de connecteurs utilisables classée en 3 catégories avec la description de leur brochage.

Mâle coté produit

SUB D 9 points DIN 41652

RJ45

Open style

5-pins Micro-Style = M12ANSI/B93.55M-1981

La connectiqueLa connectique




Premium

ATV58ATV58

TEGO POWER

FTB1CN FTB1CN

TEGO POWER

Résistancefin de ligne

Résistancefin de ligne (120 )




Méthode d ’accès au médium : CSMA/CAChaque équipement peut émettre dès que le bus est libre.

Un principe de bits dominants ou récessifs permet lors d ’une collision un arbitrage bit à bit non destructif.

La priorité d ’un message est donné par la valeur de l’identifieur : l ’identifieur de valeur la plus faible est prioritaire.

Modèle de communication : Producteur / ConsommateurUn identifieur codé sur 11 bits et situé en début de message renseigne les récepteurs sur la nature des données contenues dans chaque message, chaque récepteur décide de

consommer ou non les données.

Ce concept autorise de multiples modèles de communication :

Emission sur changement d’état, cyclique, ou signal SYNC, système Maître_esclave.





Taille maxi des données utiles : 8 octets par trame

Sécurité de transmission :

Parmi les meilleurs sur les réseaux locaux industrielsDe nombreux dispositifs de signalisation et de détections d ’erreurs permettent de garantir une grande sécurité de transmission.



4 types de services standardisés :

1 . Administration du réseau : paramétrage, démarrage, surveillance (maître-esclaves)

2 . Transmission de données de process de faible taille (<= 8octets) en temps réel : PDO = Process Data Object (producteur-consommateur)Les PDO peuvent être transmis sur changement d ’état, cycliquement, sur réception du message SYNC, ou demande du maître.

3 . - Transmission de données de paramétrage de grande taille (> 8 octets) par segmentation sans contrainte de temps : SDO = Service Data Object (client-serveur)

4 . Messages prédéfinis pour gérer les synchronisation (SYNC), références temporelles, erreurs fatales : SFO = Special Function Object





L ’allocation des identifieurs sur CANopen est basée sur un partage de l ’identifieur en 2 parties :

Function code permet le codage de 2 PDO en réception, 2 PDO en émission, 1 SDO, 1 EMCY object, 1 Node Guardind Identifier, 1 SYNC object, 1 Time Stamp obect, et 1 node guarding.

Node ID correspond à l ’adresse du produit codée par exemple par des DIP switchs.

10 9 8 7 6 5 4 3 2 1 0

Function Code Node ID




Objets en diffusion général

Objet Function Code Node-ID CMS Priority group

NMT 0000 0x000 0

SYNC 0001 0x080 0

TIME STAMP 0010 0x100 1

Objets en diffusion point à point

Objet Function Code Node-ID CMS Priority group

Emergency 0001 0x081-0x0FF 0, 1

PDO 1 en émission 0011 0x181-0x1FF 0, 1

PDO 1 en réception 0100 0x201-0x27F 2

PDO 2 en émission 0101 0x281-0x2FF 2, 3

PDO 2 en réception 0110 0x301-0x37F 3, 4

SDO en serveur 1011 0x581-0x5FF 6

SDO en client 1100 0x601-0x67F 6, 7

NODE GUARD 1110 0x701-0x77F 1




Les profils CANopen sont basés sur le concept de dictionnaire d ’objet :

Device Object Dictionnary (OD).

Le CANopen Object Dictionary est un groupement ordonné d ’objets accessibles par un index de 16 bits et éventuellement un sub-index sur 8 bits.

Chaque nœud du réseau a un OD qui est matérialisé par un fichier

EDS : Electronic Data Sheet de type ASCII (spécification DSP 306).

Ce dictionnaire contient tous les éléments décrivant le nœud ainsi que son comportement sur le réseau.




Index (hexa) Object

0000 Reserved

0001 – 009F Data Types Area

00A0 – 0FFF Reserved

1000 – 1FFF Communication profile Area

2000 – 5FFF Manufacturer Specific Profile Area

6000 – 9FFF Standardised Device Profile Area

A000 – FFFF Reserved

Structure du dictionnaire d ’objet




CANopen définit 2 types de profiles :

Le profil de communication DS-301 :

Décrit la structure générale de l ’OD, et des objets se trouvant dans la zone « Communication profile area ». Il s ’applique à tous les produits CANopen.

Les profils équipements DSP-4xx :

Décrit pour les differents types de produit (modules E/S TOR, drives, appareil de mesures) les différents objets standards associés.

Certains objets sont obligatoires, d ’autres optionnels, certains sont accessibles en lecture, d ’autres en lecture et écriture.




Points forts

Coût du point de connexion

Grand choix de drivers

Robustesse dans environnement

perturbés

Protocole ouvert

Points faibles

Longueur du bus à 1 Mbit/s = 25 m

Niveau d ’intégration dans PL7

Offre Schneider actuelle

Non déterministe


DeviceNet


Historique

DeviceNet et le modèle ISO

La couche physique

La couche liaison


Les profils

Points forts - points faibles



1980-1983 :

Création de CAN à l ’initiative de l ’équipementier allemand BOSCH pour répondre à un besoin de l ’industrie automobile.CAN ne définit qu ’une partie des couches 1 et 2 du modèle ISO.


1983-1987 :

Prix des drivers et micro-contrôleurs intégrant CAN très attractifs car gros volume consommé par l ’automobile

1993-1994 :

Développement et commercialisation par Allen Bradley (groupe Rockwell Automation) de produits DeviceNet.



1997 :

L ’association comporte environ 200 sociétés membres et offrent une centaine de produits différents.

2002 :

ODVA amorce le développement de spécifications pour intégrer des composants de sécurité..


1995 :

Création de l ’ODVA = Open DeviceNet Vendor Association : http://odva.org/ pour promouvoir et supporter techniquement les spécification DeviceNet.



DeviceNet et le modèle ISODeviceNet et le modèle ISO


VIDE

VIDE

VIDE

VIDE

CAN 2.0 A et B + ISO 11898

CAN 2.0 A et B = ISO 11898-1 et 2


PRESENTATION

SESSION

TRANSPORT

RESEAU

LIAISON = LLC + MAC

7

6

5

4

3

2

DeviceNet Specifications Volume 1

EMPTY

EMPTY

EMPTY

EMPTY

CAN 2.0 A and B + ISO 11898

CAN 2.0 A and B = ISO 11898-1 and 2

DeviceNet Specifications Volume 1

AC Drives HMICommunication

adapterEtc...

APPLICATION

PRESENTATION

SESSION

TRANSPORT

NETWORK

LINK = LLC + MAC

PHYSICAL

7

6

5

4

3

2

1



Medium : 2 paires torsadées blindées2 fils pour la communication et 2 fils pour l ’alimentation


Avec dérivations courtes et résistance fin de ligne 120 ohms

Distance maximum : 1000 m

Débit : 3 débits possibles : 125, 250 ou 500 Kbits/s

Fonction de la longueur du bus et de la

nature du câble et de la consommation des produits

Nbre max équipements : 64 nœuds maître (scanner) compris




ConnecteursConnecteurs

Tous les connecteurs doivent être équipés de 5 broches.

Les connecteurs suivant sont préconisés :

1 V- black

2 CAN_L blue

3 drain bare

4 CAN_H white

5 V+ red

Network Connector (Female Contacts)

1 2 3 4 5

Device Connector (Male Contacts)

5

4

3

2

1

1 - drain bare2 - V+ red3 - V- black4 - CAN_H white5 - CAN_L blue

Male (pins) Female (sockets)

1

2

3

4

5

Phoenix Combicon Connecteur Mini Style

ANSI/B93.55M 1981MSTB 2.5/5 ST 5.08 AU : coté câble réseauMSTBA 2.5/5 G 5.08 AU : coté produit pins horizontalesMSTBVA 2.5/5 G 5.08 AU : coté produit pins verticales



ConnecteursConnecteurs

1 - Drain bare2 - V+ red3 - V- black4 - CAN_H white5 - CAN_L blue

Male (pins) Female (sockets)

1

4 3

2

5

2

3 4

1

5

Connecteur Micro Style (M12)

Style Lumberg RST 5 56/xm ou équivalent



Taps IP20Taps IP20

For use as open tap with zero length drop line or for daisy-chain drop line

Open tap with drop line (up to 6 m/20 ft.)

Drop

Trunk ordrop line

Trunk ordrop line

Trunk ordrop line

Drop Lines

Drop Lines

Multi-port tap

Trunk ordrop line

Trunk ordrop line

Daisy chain drop line

Screw connector as shown inFigure 9.17 in Section 9.3.7.2

Trunk ordrop line

Trunk ordrop line



Taps IP65Taps IP65

Sealed mini-style

Junction box (with cord grips)

Sealed multi-port tap

with connectors for four drop lines

"T" Tap

Cordgrips

Trunk ordrop line

Trunk ordrop line

Drop line

Trunk ordrop line

Trunk ordrop line

Trunk ordrop line

Trunk ordrop line




Quantum

ATV58 TEGO POWER

ATS48ATV28

Modbus

LUF PTesys modèle U

Alim. 24 V

FTB FTB

AutomateAllen Bradley


Thincable




Méthode d ’accès au médium : CSMA/CAChaque équipement peut émettre dès que le bus est libre.

Un principe de bits dominants ou récessifs permet lors d ’une collision un arbitrage bit à bit non destructif.

La priorité d ’un message est donné par la valeur de l’identifieur : l ’identifieur de valeur la plus faible est prioritaire.

Modèle de communication : Producteur / ConsommateurUn identifieur codé sur 11 bits et situé en début de message renseigne les récepteurs sur la nature des données contenues dans chaque message, chaque récepteur décide de consommer

ou non les données.

Ce concept autorise de multiples modèles de communication :

Emission sur changement d’état, cyclique, ou signal Strobe, système Maître_esclave.





Taille maxi des données utiles : 8 octets par trame

Fragmentation possible si plus de 8 octets

Sécurité de transmission :

Parmi les meilleurs sur les réseaux locaux industrielsDe nombreux dispositifs de signalisation et de détections d ’erreurs permettent de garantir une grande sécurité de transmission.



3 types de services standardisés :

1 . Administration du réseau : paramétrage, démarrage, surveillance (maître-esclaves)

2 . Transmission de données de process de faible taille en temps réel :

I/O messages

Les I/O messages peuvent être transmis sur changement d ’état, cycliquement, ou sur réception du message Strobe ou par polling du maître..

3 . - Transmission de données de paramétrage de grande taille (> 8 octets) par segmentation sans contrainte de temps : Explicit messages en mode client-serveur.




Allocation des identifiersAllocation des identifiers

IDENTIFIER BITS DESCRIPTION10 9 8 7 6 5 4 3 2 1 0

0 Source MAC ID Group 1 Messages

0 1 1 1 0 Source MAC ID Slave's I/O Bit-Strobe Response Message

0 1 1 1 1 Source MAC ID Slave's I/O Poll Response Message

Group 2Message ID1 0 MAC ID Group 2 Messages

1 0 Source MAC ID 0 0 0 Master's I/O Bit-Strobe Command Message

1 0 Source MAC ID 0 0 1 Reserved for Master's Use -- Use is TBD

1 0 Source MAC ID 0 1 0 Master'sChg of state/cyclic acknowledge msgs

1 0 Source MAC ID 0 1 1 Slave's Explicit Response Messages

1 0 Destination MAC ID 1 0 0 Master's Connected Explicit Request Messages

1 0 Destination MAC ID 1 0 1 Master's I/O Poll Cmd/Chg of State/Cyclic Msgs

1 0 Destination MAC ID 1 1 0 Group 2 Only Unconnected Explicit Req.. Msgs1 0 Destination MAC ID 1 1 1 Duplicate MAC ID Check Messages

Group 1Message ID

0 1 1 0 1 Source MAC ID Slave's I/O Change of State or CyclicMessage




DeviceNet utilise une modélisation de type objet pour décrire :

La liste des service de communication disponibles

Le comportement de l ’équipement

Un moyen standard de décrire comment accéder à des variables internes d ’un produit.

Un nœud DeviceNet est modélisé comme une collection d ’objet.



Adressage des objetsAdressage des objets

DeviceNet utilise une méthode d ’adressage à 4 niveaux :

MAC ID

Class ID

Instance ID

Attribute ID

DeviceNet Link

MAC ID #1 MAC ID #2

MAC ID #3

MAC ID #4

MAC ID #4:Object Class #5:Instance #2:Attribute #1

Object Class #5

Object Class #7

Instance #1

Instance #2

Instance #1

Object Class #5

Instance #1

Attribute #1

Attribute #2

Les variables d ’un nœud sont accessibles par un Path qui est composé de :

Class ID

Instance ID

Attribute ID



Fichier EDSFichier EDS

La matérialisation d ’un profil DeviceNet se fait par un fichier EDS Electronic Data Sheet livré avec le produit.

Ce fichier fournit dans un format précis la description de tous les objets constituant le produit.

Device

DeviceNet

Network

Data

Information

Configuration Tool Device

Electronic Data

Sheet

Configuration

ApplicationObjects



Extrait du fichier EDS DeviceNet passerelle LUFP9Extrait du fichier EDS DeviceNet passerelle LUFP9

$ DeviceNet Manager Generated Electronic Data Sheet

[File]

DescText = "LUFP9 Gateway";

CreateDate = 12-08-98;

CreateTime = 10:31:30;

ModDate = 10-07-2002;

ModTime = 16:39:54;

Revision = 1.02;

[Device]

VendCode = 90; $ Vendor Code

ProdType = 12; $ Product Type

ProdCode = 60; $ Product Code

MajRev = 1; $ Major Rev

MinRev = 3; $ Minor Rev

VendName = "Schneider Electric Gateways";

ProdTypeStr = "Communications Adapter";

ProdName = "LUFP9";

Catalog = "LUFP9";

$ Parameter Class Section

[ParamClass]

MaxInst = 29; $ Max Instances - total # configuration parameters

Descriptor = 0x00; $ Parameter Class Descriptor - No parameters

CfgAssembly = 0x00; $ The config assembly is not supported.

[Params]$ ****************************************************************************$ Polled production$ **************************************************************************** Param1= 0, $ parameter value slot 6, "20 05 24 00 30 64", 0x0002, $ descriptor (Scaling) 8, 1, $ USINT, 4 bytes "Polled production", $ parameter name "", $ units string "", 0, 5, 0, $ min, max, default (0) 0, 0, 0, 0, $ mult, div, base, offset scaling , , , , $ scaling links not used

0; $ decimal places$ ****************************************************************************$ Polled consumtion$ **************************************************************************** Param2= 0, $ parameter value slot 6, "20 05 24 00 30 65", 0x0002, $ descriptor (Scaling) 8, 1, $ USINT, 4 bytes

"Polled consumption", $ parameter name "", $ units string "", 0, 5, 0, $ min, max, default (0) 0, 0, 0, 0, $ mult, div, base, offset scaling , , , , $ scaling links not used

0; $ decimal places




Points forts

Coût du point de connexion

Grand choix de drivers

Robustesse dans environnement

perturbés

Souplesse de paramétrage

Points faibles

Longueur du bus à 500 Kbits/s

= 100m

Offre Schneider

Protocole marqué Allen Bradley

Non déterministe et compliqué à mettre en oeuvre


Ethernet TCP/IP Modbus

Chapitre 11 : Ethernet TCP/IP Modbus

Historique

Ethernet TCP/IP Modbus et le modèle ISO

La couche physique

La couche liaison


Les profils

Points forts - points faibles




Le DoD finance un projet sur la

''commutation de paquets' ’

Concrétisation par le réseau ARPANET (IBM )

Démarrage d ’ INTERNET: Les protocoles

TCP /IP ont leur formes actuelles

TCP/IP devient le standard des réseaux

longues distances

Taux de croissance de 15%

Taux de croissance de 60 %

Version expérimentale d ’ Ethernet définis par XEROX

Principes d’Ethernet définis par XEROX

Première spécification d ’Ethernet par

XEROX, DEC et INTEL

Version 2 des spécifications d ’Ethernet

Normalisation IEEE 802.3 des réseaux

CSMA/CD

1960

1970

1975

1980

1982

1983

1985

1987

1996

1999

Ethernet

TCP - IP

Modbus

Schneider Transparent factory

http://www.transparentfactory.com/



Ethernet TCP/IP Modbus et le modèle OSIEthernet TCP/IP Modbus et le modèle OSI

PRESENTATION

SESSION

TRANSPORT

RESEAU

LIAISON = LLC + MAC

7

6

5

4

3

2

APPLICATION

PRESENTATION

SESSION

TRANSPORT

NETWORK

LINK = LLC + MAC

PHYSICAL

7

6

5

4

3

2

1

VIDE

VIDE

VIDE

VIDE

CAN 2.0 A et B + ISO 11898

CAN 2.0 A et B = ISO 11898-1 et 2

Modbus

VIDE

VIDE

VIDE

VIDE

CSMA/CD

Ethernet V2 ou 802.3

Ethernet ne couvre que les 2 premières couches du modèle OSI

HTTP FTP BootP

DHCP---

TCP

IP




Topologie : LibreBus, étoile, arbre, ou anneau

Distance maximum : Fonction du médium et du débit

Minimum : 200 m en 100 base TX

Maximum : 40 000 m en 10 base F

Débit : 10 Mbits/s - 100 Mbits/s - 1 Gbits/s1 Gbits/s utilisé en bureautique

Nbre max équipements : Fonction du médiumMinimum : 30 par segment sur 10 base 2

Maximum : 1024 sur 10 base T ou 10 base F



Ethernet est disponible sur trois types de médium :

Nom Description Débit Long.maxi

Nbre maxstations/segment

10 base 5 Thick Ethernet 10 Mb/s 500 m 100Câble

coaxial 10 base 2 Thin Ethernet 10 Mb/s 185 m 30

10 base T Twisted pair 10 Mb/s 100 m 1024Pairetorsadéeblindée 100 base TX Twisted pair

cat. 5100 Mb/s 100 m ? ? ?

10 base F 2 fibres 10 Mb/s 2000 m 1024Fibre

optique 100 base FX 2 fibres 100 Mb/s 2000 m ? ? ?

Supports de transmissionSupports de transmission


De plus en plus utilisée même en 100 Mbps

UTP - Paires isolées de fils de cuivre réunis en torsade. Multiples paires à codage couleur, enrobées dans une chemise en plastique

Plus rapide que le câble coaxial

STP - Paires indissociables enveloppées dans unblindage avec feuille d’alu

Catégorie 5 (Cat 5) - La plus courante dans les réseaux informatiques

Cat 5 = 100 Mbps (en cours de spécification)Cat 3 = 10 Mbps

La paire torsadéeLa paire torsadée


Utilise la connectique RJ45



Comprend trois parties :

Coeur - Support du trajet de la lumière verre ou plastique

Gaine - Tube en verre qui ramène par réflexion toute lumière parasite dans le coeur

Revêtement protecteur - Protège le cœur et la gaine optique

La fibre multimode est la plus utilisée car moins couteuse, et

plus facile à mettre en œuvre.

La fibre optiqueLa fibre optique

La fibre optique est appréciée pour son aspect sécuritaire (absence de courants électriques), son faible encombrement et son immunité aux bruits et aux interférences électromagnétiques.

Elles permettent d’avoir des plus grandes longueurs de segment (max 2 km)

Servent souvent d’artères





Quantum Momentum Magelis Momentum Altivar 58 Altistart 48 Altivar 38 Momentum Altivar 58

Quantum

Anneau optique redondant 200 M bits/s Full-duplex

Switch Switch SwitchPremium

Boucle optique

Hub

Hub

Transceiver

Transceiver

Fibre optique



Méthode d ’accès au médium : CSMA/CDCarrier Sense Multiple Access with Collision Detection

Les stations sont à l ’écoute du support de transmission et attendent qu ’il soit libre pour émettre.

Si une collision est détectée, chaque station continue à émettre pour que la collision soit vue par l ’ensemble du réseau.

Les stations réémettent leur message après un temps de durée aléatoire.

Déterminisme : Résolu par segmentationTaux de charge < 10%

Méthode de transmission : Par paquetsou datagrammes IP de 64 à 1500 octets

Taille maxi des données utiles : 1442 octets par paquet (APDU)

Sécurité de transmission : CRC32 au niveau couche liaison.Accusé réception niveau couche TCPRéponse au niveau application

(UNITE/Modbus)

Couches liaison réseau transportCouches liaison réseau transport



HTTP : HyperText Transfer Protocol = WebTransfert de fichiers au format HTML

FTP : File Transfer ProtocoleTransfert de fichiers suivant modèle client serveur

SNMP : Simple Network Management ProtocolGestion de réseau : configuration, surveillance, administration

DNS : Domain Name ServiceTraduit le nom symbolique d’un nœud de réseau en une adresse

IP

Les principaux protocoles applicationLes principaux protocoles application



Protocoles applicationProtocoles application

BOOTP : Protocol bootstrapAffectation adresse IP par un serveur

TELNET : Interfaçage de terminaux avec des équipements en half duplex

Format ASCII englobé

UNITE : Protocole basé sur le modèle client serveur créé par Telemecanique

MODBUS : Protocole basé sur le modèle client serveur créé par Modicon

I/O scanning : E/S périodiques rafraichies par envoi automatique de requêtes Modbus.



Les classe d ’implémentation Transparent ReadyLes classe d ’implémentation Transparent Ready

Les classes d ’implémentation définissent une liste de services à implémenter pour garantir une interopérabilité des produits Schneider Transparent Ready.

Ces classes sont définies pour 4 familles d ’équipements :

Controllers : Automate, commandes numériques…

Devices : Variateurs, démarreurs moteur, robots, E/S déportées Passerelles : HMI / SCADA

Les classes d ’implémentation sont identifiées par

une lettre A à Z concernant les services WEB

suivi d ’un nombre 00 à 99 concernant les services utilisateurs et communication

et d ’un suffixe ASCII concernant la couche physique.




Points forts

Ouverture vers clients standards

Offre Schneider


Points faibles

Accessoires raccordement chers

Pas de possibilité raccordement

produits de sécurité

Cout d ’intégration


Profibus-DP


Historique

Profibus-DP le modèle ISO

La couche physique

La couche liaison


Les profils





En 1987, le ministère fédéral allemand pour la recherche et le développement technologique crée un groupe de travail "Field Bus" fédérant 13 entreprises dont SIEMENS et 5 instituts de recherche.

Naissance de Profibus (PROcess FIeld BUS).

PROFIBUS est géré par une association d'utilisateurs qui regroupe des constructeurs, des utilisateurs et des chercheurs : le CLUB PROFIBUS.

Les clubs d'utilisateurs dans 20 des plus grands pays industrialisés offrent le support dans la langue du pays. Ces centres de compétences sont fédérés par l'organisation "PROFIBUS International" (PI) qui compte plus de 750 membres.

http://www.profibus.com/



Les 3 versions de ProfibusLes 3 versions de Profibus

Profibus-PAProfibus-PA

Profibus-DPProfibus-DP

ProfiNetProfiNet



Profibus et le modèle ISOProfibus et le modèle ISO

Application

Présentation

Session

Transport

Réseau

Liaison

Physique

7

6

5

4

3

2

1 FDL = Fieldbus data linkFDL = Fieldbus data link

RS485 ou fibre optiqueRS485 ou fibre optique

Fonctions DPFonctions DP

Profiles DPProfiles DP

FMS = Fieldbus message specif.

ProfilesProfiles

FMS FMS




Topologie : Bus avec terminaisons de ligne actives

Distance maximum : Dépend du medium et du débit

Minimum : 100 m à 12 Mbits/s sans répéteur

Maximum : 4800 m à 9.6 kbits/s avec 3 repeteurs

Débit : 9,6 Kbits/s à 12 Mbits/s

Nbre maxi. Stations : 32 sans répéteurs

124 avec 3 repeaters




IP20 IP65

A A B B

Sub D 9 points

Femelle coté produit avec terminaison de

ligne ou pas

5

2

34

1

Prise M12

Femelle coté produit

Han-Brid

Préconisation DESINA




Quantum

Premium

ATV58TEGO POWER

Momentum

Répéteur

FTB1DP FTB1DP FTB1DP

Fins de ligne

Fin de ligne

Fin de ligne



PROFIBUS utilise une méthode d’accès hybride

n La communication entre stations actives est basée sur le concept d’anneau à jeton.

n Les stations passives (esclaves) utilise le concept maître-esclave.

Stations actives = équipements maîtres

Stations passives = équipements esclaves

Couche liaisonCouche liaison



Anneau à jetonAnneau à jeton

Le concept d ’anneau à jeton garantit que l ’accès au bus est donné à chaqueéquipement maître dans une fenêtre de temps prédéfinie.

Le jeton est un télégramme particulier émis par un maître qui doit circulé vers les autres maîtres de l ’anneau dans un temps maximum configurable.

Maître - EsclaveMaître - Esclave

Le concept maître-esclave permet au maître en possession du jeton d ’accéderaux esclaves qui lui sont assignés (les stations passives) ainsi qu ’aux autres maîtres (messagerie FMS).

Les messages émis à destination des esclaves et leurs réponses associées sont appelés PPO : Parameter Process Object.

Profibus-DP peut fonctionner avec un seul maître (mono master mode).

Le coupleur maître Profibus-DP Premium ne supporte pas la communication maître à maîttre (FMS).


Description du PPODescription du PPO

Le maître émet une requête cyclique à l’esclave Le maître reçoit une réponse cyclique de de l’esclave

PZD

1er mot 1er mot

PKE

PWE

PZD1

PZD2

PZD3

PZDn

Dernier mot

Zone

échangesapériodiquesoptionnelle

CO

MM

AN

De

DU

MA

ITR

E

PZD

PKE

PWE

PZD1

PZD2

PZD3

PZDn

RE

PO

NS

E E

T S

TA

TU

S D

E L

’ES

CL

AV

E

Tous les mots sont échangés cycliquement, mais les échanges apériodiques sont utilisés quand nécessaire.

PKW = Parameter - Kennung - Wert = Paramètre - Adresse - ValeurPKE = Parameter - Kennung = Adresse du paramètre PWE = Parameter - Wert = Valeur du paramètre dont l’adresse est contenue dans PKEPZD = Prozeßdaten = Données de process

PKW PKW

Dernier mot


Zone

échangesapériodiquesoptionnelle

Zone

échangespériodiques

Zone

échangespériodiques


Utilisation des PKWUtilisation des PKW

PKW DescriptionWord 1 Sortie PKEWord 2 Sortie R/W outputWord 3 0Word 4 Sortie

Données de sortie

Sortie PKE : Bits 0 à E : Adresse de la variableBit F : = 0 Ecriture ou lecture unique

= 1 Ecriture ou lecture permanenteSortie R/W :

= 16#0052 = Read = 16#0057 = Write

Sortie PWE : = Si écriture : Valeur à écrire

Entrée PKE : Copie de la valeur de sortie PKEEntrée R/W/N :

= 16#0052 Lecture correcte = 16#0057 Ecriture correcte = 16#004E Erreur de lecture ou d ’écriture

Entrée PWE : : Si lecture correcte valeur de la variable : Si écriture correcte copie de la valeur sortie PWE : Si erreur

= 0 : adresse incorrecte = 1 : écriture refusée

PKW DescriptionWord 1 Entrée PKEWord 2 Entrée R/W/NWord 3 0Word 4 Entrée PWE

Données d'entrée





Echanges des données : Process : échanges cycliquesParamètres, diagnostic : apériodiques (PKW)

Taille maxi des données : 244 octets de PPO

Interopérabilité : Produits certifiés par l’organisation Profibus

Interchangeabilité : Profils de communication et d’application


Profils de communication DPProfils de communication DP

Trois types de stations sont définis :

DP master class 1 (DPM1) : Controleur programmables comme automates, PC...

DP master class 2 (DPM2) : Outil de développement ou de diagnostic

DP slave : Equipement périphérique réalisant des échanges

cycliques avec “sa” station active.

Le module Profibus-DP TSX PBY 100 Premium est un sous ensemble de DPM1



Profils application DPProfils application DP

Les profils application complétent le standard pour un champ d’appication donné.

Exemples :

Commandes numériques et robots

Basé sur des diagrammes séquentiels, les mouvements et les commandes sont décrits sous l’angle de l’automatisme.

Codeurs

Basé sur le raccordement des codeurs rotatifs, angulaires et linéaires, et basé sur la définition de fonctions (mise à l’échelle, diagnostics, etc.).

PROFIDRIVE variateurs de vitesse

Basé sur les fonctions de base du variateur :les commandes et états variateurs sont décrits.

Contrôle de process et supervision (HMI)

Il spécifie la liaison des équipements de conduite (et supervision) avec des constituants d’automatismes de niveau supérieur. Il utilise les fonctions étendues de PROFIBUS-DP concernant la communication.



Fichiers GSDFichiers GSD

Les caractéristiques d ’un équipement PROFIBUS sont décrites sous la forme d ’une« electronic device data sheet » (GSD) dans un format prédéfini.

Les fichiers GSD doivent être fournis par tous les fabricants d ’équipements PROFIBUS.

Spécifications généralesCette section contient des informations sur le fabricant, le nom du produit, les versions hardwareet software, les débits supportés, etc...

Spécifications relatives aux maîtresCette section contient tous les paramètres relatifs aux maîtres, comme le nombre maximum d ’esclaves,les options de chargement déchargement. Cette section n ’existe pas pour les équipements esclaves.

Spécifications relatives aux esclavesCette section contient les spécifications relatives aux esclaves comme le nombre et le type de variables d ’E/S, les textes de diagnostic, les informations sur les modules présents pour les produits modulaires...




Points forts

Nombre d ’équipements connectés

dans le monde

Facilité d ’utilisation des variables

périodiques et apériodiques

Facilité d ’intégration (fichier GSD)

Diagnostic

Points faibles

Faible distance à haut débit

Système PKW ne permet d ’atteindre qu ’un seul paramètre à la fois

Nécessité d ’utiliser un configurateur externe : Sycon

Déconnexion des produits en fin de ligne peut perturber tous le bus.



FIPIO

Chapitre 13 : FIPIO

Historique

FIPIO et le modèle ISO

La couche physique

La couche liaison


Les profils



Chapitre 13 : FIPIO


A l’origine, on trouve un groupe de travail piloté par la Mission Scientifique et Technique du Ministère de l’Industrie et de la Recherche comprenant les constructeurs TELEMECANIQUE, MERLIN GERIN, CGEE, ALSTHOM et CSEE.

Ce groupe a travaillé durant les années 1983-1985 à la spécification de FIP.

L ’association de constructeurs et d ’utilisateurs WorldFIP a été créée en 1987 sous le nom de CLUB FIP.

http://www.worldfip.org/

WorldFIP est conforme aux standards EN 50170 et IEC 61158.


Chapitre 13 : FIPIO

FIPIO et le modèle ISOFIPIO et le modèle ISO


VIDE

VIDE

VIDE

VIDE

CAN 2.0 A et B + ISO 11898

CAN 2.0 A et B = ISO 11898-1 et 2


PRESENTATION

SESSION

TRANSPORT

RESEAU

LIAISON = LLC + MAC

7

6

5

4

3

2

Canal données processus + messagerie PCP

EMPTY

EMPTY

EMPTY

EMPTY

Maître esclave avec trame unique (registre à décalage)

RS 485

VariateursDRIVECOM

HMIMMI COM

Séquenceursde soudage

Etc...

APPLICATION

PRESENTATION

SESSION

TRANSPORT

NETWORK

LINK = LLC + MAC

PHYSICAL

7

6

5

4

3

2

1


Chapitre 13 : FIPIO


Medium : Paire torsadée blindée ou fibre optique

Topologie : Type busAvec raccordement par chaînage ou dérivations +terminaisons de fin de ligne

Distance maximum : 1000 m pour un segment électrique3000 m pour un segment optique15 000 m avec répéteurs électriquesNbre répéteurs¨+ Nbre stations =< 36Nbre répéteurs x 0,5 + somme des longueurs en Km < 22

Débit : 1Mbits/sQuelle que soit la longueur du câble

Nbre max équipements : 1271 maître et 126 esclaves32 équipements max par segment


Chapitre 13 : FIPIO

Connectique SUBD-9 points standardiséeConnectique SUBD-9 points standardisée

SUBD-9pointsmâle coté produit

Vers câble FIPIO principal ou vers boitier

de dérivation


Chapitre 13 : FIPIO


ATS48ATV28

Modbus

LUFP1

Démarreurs-contrôleurs modèle U

Premium MagelisE/SMomentum

MicroPasserelle ASi

TBX IP20

TBX IP67

Fin de ligne

24 V

24 V

Fin de ligneFin de ligne

ASi

Convertisseursélectique-optique

Fin de ligne


Chapitre 13 : FIPIO


Méthode d ’accès au médium : Maître / esclaves (arbitre de bus)La configuration du système indique à l ’arbitre de bus la liste des variables (identifieurs) à scruter ainsi que leur périodicité (informations contenues dans le profil des équipements)

Modèle de communication :

Echanges périodiques : Producteur / ConsommateurLorsque l ’arbitre de bus demande la diffusion d ’une variable (identifieur) le producteur unique de cette variable se reconnaît et la diffuse.

Le ou les stations consommatrices la captent, l ’arbitre de bus passe à l ’identifieur suivant.

Echanges apériodiques : Client / ServeurAprès traitement des échanges périodiques, l ’arbitre de bus traite les requêtes apériodiques stockées dans une file d ’attentes dédiée (liste d ’identifieurs).


Chapitre 13 : FIPIO


cycleélemn°1

cycleélemn°2

cycleélemn°3

cycleélemn°4

cycleélemn°5

cycleélemn°6

cycleélemn°7

cycleélemn°8

FEDCBA A

EDBA

CA A

FEDCBA

EDBA A

Occupationbande passante

100 %

Echanges Apériodiques

Variables Cycliques

t

Chaque variable est scrutée à son propre rythme sans perturbation par les échanges apériodiques.

Macro-cycle1 Macro-cycle2


Chapitre 13 : FIPIO

Les familles de profilsLes familles de profils

3 familles de profils sont définis :

FRD = FIPIO Reduced Device Profile

FSD = FIPIO Standard Device Profile

FED = FIPIO Extended Device Profile

Le choix du profil est fonction :

du nombre de variables cycliques à échanger

du nombre de variables de configuration

du nombre de variables de réglage

du nombre de variables de diagnostic

de la structure de l ’équipement


Chapitre 13 : FIPIO

Répartition des profilsRépartition des profils

Profil standard

Variables cycliquesAcquisition des entréesPilotage des sorties

Variables de configurationVariables de réglageCommandes

Commande spécifiqueDiagnostic

Validité des entréesStatus spécifique

FRD

2 mots2 mots

--

-

1 octet-

FSD

8 mots8 mots

16 mots32 mots

-

1 octet-

FED

32 mots32 mots30 mots30 mots

8 mots

1 octet8 mots


Chapitre 13 : FIPIO

Syntaxe de dénomination des profilsSyntaxe de dénomination des profils

4 champs permettent d ’identifier un profil :

FSD C8 PFamille

Structure Nbre E/S

Possibilité Paramétrage

FRD Reduced

FSD Standard

FED Extended

C Compact

M Modulaire

2 Mots

8 Mots32 Mots

P Possibilité paramétrage

- Pas de paramètrage



Points forts

Longueur du bus : 15 km à 1Mbits/s

Connexion par chaîne ou dérivation

Facilité d ’utilisation


Points faibles

Peu de produits disponibles

Pas de modification possible de la

taille des variables cycliques

Système de messagerie UNITE non

standardisé

Chapitre 13 : FIPIO


Interbus


Historique

Interbus et le modèle ISO

La couche physique

La couche liaison


Les profils





Spécifications du protocole

par Phoenix Contact

Commercialisation premiers produits

Création de l ’association

internationale Interbus Club

Premiers prototypes

Premiers profils

Homologation EN 50254 350 000 réseaux installés 4 millions de nœuds connectés 2700 produits

1983

1985

1987

1990

1993

2001



Interbus et le modèle ISOInterbus et le modèle ISO


VIDE

VIDE

VIDE

VIDE

CAN 2.0 A et B + ISO 11898

CAN 2.0 A et B = ISO 11898-1 et 2


PRESENTATION

SESSION

TRANSPORT

RESEAU

LIAISON = LLC + MAC

7

6

5

4

3

2

Canal données processus + messagerie PCP

EMPTY

EMPTY

EMPTY

EMPTY

Maître esclave avec trame unique (registre à décalage)

RS 485

VariateursDRIVECOM

HMIMMI COM

Séquenceursde soudage

Etc...

APPLICATION

PRESENTATION

SESSION

TRANSPORT

NETWORK

LINK = LLC + MAC

PHYSICAL

7

6

5

4

3

2

1



Medium : Double paire torsadée blindée1 paire pour la réception, 1 paire pour l ’émission

Topologie : Type anneau

Ressemble vu de l ’extérieur à une topologie bus le câble de

connexion contenant l ’aller et le retour du signal.

Distance maximum : 400 m entre 2 équipements12,8 km au total

Débit : 500 Kbits/s





Les différents type de busLes différents type de bus

Bus local( Local Bus TTL )

( conçu pour une installation économique d'une sous station déportée dans une armoire )- 8 équipements maxi- 1,5 m maxi entre 2 équipements - Long totale: 10m- courant maxi: 800 mA

Interbus sensor loop( raccordement direct des capteurs numériqueset analogiques sur Interbus-S parl'intermédiaire d'une tête de station )- 1 paire non blindée + 24 V- 32 équipements maxi- 10 m maxi entre 2 équipements - Long totale: 100 m

Tête de station IP20pour bus local

Tête de station IP 65pour bus installation- Régénère les données- fournit le 24 V / 4,5 ATête de station : 170 ENO 396 00 (IP65)

Bus Installation( Installation bus )

( variante du bus inter station + tension d'alimentation des capteurs )- RS 485- Avec alim. 24 V, 4,5 A maxi- 40 modules E/S max.- 50 m maxi entre 2 équipements - Long totale: 50 m

Bus interstation( remote bus ):

( Bus principal )- RS 485 point à point- 256 équipements maxi- 400 m maxi entre 2 équipements - Long totale: 12,8 Km

Bus inter station en dérivation( remote bus )

Tête de station : 170 BNO 671 00 (IP20)

Pas d'équipements Schneider sur bus local ni sur "sensor loop"




IP20 IP65

5

2

34

1

Prise M12 IN

Mâle coté produit

5

1

43

2

Prise M12 OUT


Sub D 9 points IN

Sub D 9 points OUT

Mâle coté produit


1 5

6 9

5 1

9 6




Premium

TEGO POWER

FTB

ATV50

FTB

400 m max

FTB FTB

Tête de station

Tête de station

24 V

24 VOUTIN

50 m maxi.

50 m maxi.OUTIN

Bus inter stations

Bus installation

Bus installation

400 m max entre chaque produits

Bus inter stations




Méthode d ’accès au médium : Maître / esclavesTransmission d ’une trame unique dans la quelle les données capteurs (entrées) et les données actionneurs (sorties) sont réunies.

Cette trame unique est gérée comme un registre à décalage de 256 mots maximum. Chaque esclave (station) est un élément du registre.

La structure de la trame est hybride : elle assure le support de 2 classes de données (32 mots maximum par équipement) :

les données cycliques du processus (mots périodiques d'entrée/sortie de l'esclave),

et les données acycliques de paramétrage (espace mémoire fixe).



Les échanges acycliques

Les échanges acycliques

Les données acycliques sont transmises par le protocole PCP.

PCP = Peripherals Communication Protocol

qui fragmente les données de paramétrage.




Les profils Interbus définissent pour une famille de produits :

la reconnaissance de l ’équipement par son code d ’identification

le format des informations de commandes (sorties) et des mots d ’état (entrées) échangées

le graphe d ’état

L ’intégration d ’un nouvel équipement dans l ’outil de configuration réseau CMD Tool ne peut se fait par enrichissement d ’une base de données gérée par PHOENIX CONTACT (pas d ’EDS file).



Points forts

Très bonne utilisation de la bande

passante

Localisation des défauts

Interopérabilité garantie car outil de

configuration unique (CMD Tool).

Points faibles

Echanges acyclique très lent.

Pas de diffusion

Pas de mode dégradé : en cas de

défaut d ’un équipement, tous les

échanges s ’arrêtent.



Modbus


Historique

Modbus et le modèle ISO

La couche physique

La couche liaison


Les profils





Le protocole MODBUS est une structure de messagerie créée par MODICONen 1979 pour connecter des automates à des outils de programmation.

Ce protocole est de nos jours largement utilisé pour établir des communicationsde type maître/client vers esclaves/serveurs entre équipements intelligents.

MODBUS est indépendant de la couche physique.

Il peut être implémenté sur des liaisons RS232, RS422, ou RS485 ainsi que

sur une grande variété d ’autres médias (ex : fibre optique, radio, etc...).



Modbus liason série et le modèle ISOModbus liason série et le modèle ISO

MODBUS sur liaison série fonctionnant de 1200 à 56 Kbits/s avec une méthode d ’accès maître/esclave.

Application

Présentation

Session

Transport

Réseau

Liaison

Physique

7

65

4

3

2

1

Maître / EsclaveMaître / Esclave

Modbus

RS485RS485



Modbus Plus et le modèle ISO Modbus Plus et le modèle ISO

MODBUS PLUS est un bus fonctionnant à 1 Mbit/s basé sur une méthode d ’accès par anneau à jeton qui utilise la structure de messagerie MODBUS.

Application

Présentation

Session

Transport

Réseau

Liaison

Physique

7

6

5

4

3

2

1

802.4 Anneau à jeton802.4 Anneau à jeton

Modbus

RS485RS485



Ethernet TCP/IP MODBUS utilise TCP/IP et Ethernet 10 Mbit/s ou 100 Mbits/s pour porter la structure de messagerie MODBUS.

Application

Présentation

Session

Transport

Réseau

Liaison

Physique

7

6

5

4

3

2

1

CSMA / CDCSMA / CD

ETHERNET V2 ou 802.3ETHERNET V2 ou 802.3

Modbus

TCP

IP

Ethernet TCP/IP Modbus Ethernet TCP/IP Modbus



Medium : Paire torsadée blindée


Avec dérivations et terminaisons de fin de ligne

Distance maximum : 1300 m sans répéteur

Débit : 19 200 bits/s (56 Kbits/s sur certains produits)


La couche physique RS485La couche physique RS485



Mâle coté produit

TIA/EIA-485 / SUB-D 9 pointsTIA/EIA-485 / RJ45

Connectiques préconisés par SchneiderConnectiques préconisés par Schneider

Femelle coté produitFemelle coté produit




MicroQuantum

Premium

ATS48ATV28

Départs moteurs Tesys U

ATV58Tesys U

TéFin

de ligne

RépartieurModbus

Fin de ligne

Boîtier de dérivation



Méthode d ’accès au médium : Maître / esclave

Méthode de transmission : Client / serveurLe maître est client, l ’esclave est serveur.L ’échande de données entre esclaves se faitpar programme applicatif

Taille maxi des données utiles : 120 mots automate

Sécurité de transmission : LRC ou CRC

Délimiteurs start et stop

Bit de parité

Flux continu




Modbus ASCII et Modbus RTUModbus ASCII et Modbus RTU

Le protocole MODBUS existe en 2 versions :

Mode ASCIIChaque octet de la trame est transmis sous la forme de 2 caractèresASCII.

Mode RTUChaque octet de la trame est transmis sous la forme de 2 caractèreshexadécimaux de 4 bits.

Le principal avantage du mode RTU est qu ’il transmet plus rapidement les informations.

Le mode ASCII permet d ’avoir un intervalle de temps d ’une seconde entre 2 caractères sans générer d ’erreur de transmission.



Structure d ’une trame ModbusStructure d ’une trame Modbus

Adresse ChecksumDataFonction

La structure d ’une trame Modbus est la même pour les requêtes (message du maître vers l ’esclave) et les réponses (message de l ’esclave vers le maître).

Modbus ASCII

Modbus RTU

: CR LF

3A Hex 0D Hex 0A Hex

Adresse ChecksumDataFonctionsilence silence

Silence >= 3,5 characters



Requête :

Exemple de trame en mode RTUExemple de trame en mode RTU

Code Fonction = 3 : Read n words

AdresseEsclave

CRC16Adresse 1er mot

CodeFonct.= 3

Nombre de mots à lire

1 octet 1 octet 2 octets 2 octets 2 octets

Réponse :

AdresseEsclave

CRC16Nombre

d’octets lusCode

Fonct.= 3Valeur du 1er mot

1 octet 1 octet 2 octets 2 octets 2 octets

Valeur dudernier mot

2 octets



Les classes d ’implémentationLes classes d ’implémentation

Les classes d ’implémentation de la messagerie Modbus sont un sous ensemble du projet Transparent Ready qui définit une liste de services à implémenter pour garantir une interopérabilité des produits Schneider.

Pour la famille des équipements serveurs (variateurs, démarreurs moteurs, E/S déportées, etc…) 3 classes sont définies.

Les classes correspondent à une liste de requêtes Modbus à supporter.

Basic : Accès mots et identification Regular : Basic + accès bits + diagnostic réseau Extended : Regular + autres accès



Points forts

Faible coût d ’implémentation

Offre Schneider


Points faibles

Necessité d ’écrire du programme pour

accéder à une variable.

Relaltivement lent

Pas de communication directe

d ’esclave à esclave.



Chapitre 16 : Tableau comparatif des différents réseaux

Comparaison au niveau physiqueComparaison au niveau physique

ASi CANopen DeviceNetEthernet

TCP/IP ModbusProfibus-DP FIPIO Interbus Modbus

Médium

Câble plat jauneCâble rond non

blindéCâble rond

blindé

Paire torsadée blindée

Double paires torsadées blindées

Cable coaxial:10 base 2 - 10 base 5

Paire torsadée blindée:10 base T - 10 base TX

Fibre optique10 base F - 10 base FX


Fibre optique


Fibre optique

Double paires torsadées blindées


Distance maxi sans répéteur

100 m

Suivant débit :25 m à 1 Mbits/s

1 km à 10 Kbits/s

Suivant débit :100m à 500 Kbits/s500m à 125 Kbits/s

Paire torsadée 100mFibre optique 2000m

Suivant débit :100m à 12 Mbits/s1,2km à 10 Kbits/s

1000 m en paire torsadée

3000 m en fibre optique

400 m 1300 m

Distance maxi avec répéteurs

500 mFonction du type

de répéteurFonction du type

de répéteur10km fibre optique

400 à 4800 m suivant débit

15 km 12,8 kmFonction du type

de répéteur

Débit 166 Kbits/s9 débits possiblesde 10 Kbits/s à 1

Mbits/s

125, 250 ou 500 Kbits/s

10/100Mbits/s9,6 Kbits/s à 1

Mbits/s1 Mbits/s 500 Kbits/s

jusqu'à 19200 bits/s

Nombre maxi d'équipements

ASi V1 : 1 maître + 31 escl.

ASi V2 : 1 maître + 62 escl.

1281 maître et 127

esclaves

641 maître et 63

esclaves

64I/O scanning et

Modbus

Mono ou Multi-maîtres

126 équipements

maxi

1 gestionnaire+ 126 équipements

51232

1 maître et 31 esclaves


Chapitre 16 : Tableau comparatif des différents réseaux

Comparaison au niveau liaison et applicationComparaison au niveau liaison et application

ASi CANopen DeviceNetEthernetTCP/IP

ModbusProfibus-DP FIPIO Interbus Modbus

Méthode d'accès au

médium

Maître Esclaves

CSMA/CA CSMA/CA CSMA/CDToken ring

et maître/esclaveGestionnaire de

bus

Maître Esclaves

Trame unique

Maître Esclaves

Type et taille des données échangées

ASi V1 :Cycliques: 4 bits E 4 bits SAcycliques: 4 bits P

ASi V2 :Cycliques: 4 bits E 3 bits SAcycliques: 3 bits P

E/S cycliques : PDO8 octets E8 octets S

Acycliques : SDOParam./réglage>8 octets par

fractionnementdes informations

E/S cycliques :I/O messages

8 octets E8 octets Sou >8 si

fragmentation

Acycliques :Explicit messages

Param./réglage >8 octets par fractionnement

des informations

E/S cycliques :I/O scanning125 mots E125 mots S

Acycliques :Param./réglagepar messagerie

asynchrone 507mots

E/S cycliques :PZD

244 mots E244 mots S

PKW = 1 motà la fois

E/S cycliques :32 mots E32 mots S

Acycliques :Param.= 30 motsRégla. = 30 mots

E/S cycliques :256 mots E/S

Acycliques :256 mots par fragmentation

Variables acycliques1920 bits120 mots


AutomatesAutomates



Modbus

Profibus-DP FIPIO Interbus Modbus

Zelio Esclave

Twido Maître V2 2005 2005Maître ou esclave

Micro Maître V1 Oui OuiOui

AgentMaître ou esclave

PremiumMaître V1 Maître V2

Oui Oui OuiOui

GestionnaireOui

Maître ou esclave

Quantum Maître V1 A venirOui

coupleur tiers

Oui Oui OuiMaître ou esclave


Contrôle industrielContrôle industriel


Modbus

Profibus-DP

FIPIO Interbus Modbus

Commande mouvement

LEXIUMMHDA

Oui Oui Oui

TEGO Quickfit

Oui Oui Oui Oui Oui Oui

Tesys U Oui Via passerelle Via passerelle Via passerelle Oui

IP20 et IP 67 ASI

Oui

IP20 Momentum

Oui Oui Oui Oui Oui

Advantys IP20

Oui Oui Oui Oui Oui

Advantys IP67

Oui Oui Oui Oui

XBT-HXBT-PXBT-E

Via passerelle Oui

XBT-F Via passerelle Oui Oui Oui

ATS46 Via passerelle Via passerelle Via passerelle Oui

ATV31 Oui Via passerelle Oui

ATV58 Oui Oui Oui Oui Oui Oui Oui Oui

ATV68 Oui Oui Oui

Variateurs

E/S déportées

HMI

Départs moteurs




Les étapes de mise en œuvreLes étapes de mise en œuvre

Câblage de l ’installation

Configuration des esclaves :Adresse, vitesse de communication...

Par switchs, commutateur rotatif, ou console.Certains produits détectent automatiquement la

vitesse et le format de communication

Déclaration du coupleur maître dans l ’automate

Sauvegarde et transfert de la configuration dans l ’automate

Configuration du coupleur maîtreAvec PL7 pour ASi, Ethernet,

FIPIO et Modbus

Avec SycCon pour CANopen,

et Profibus

Avec CMD Tool

pour Interbus

Su

r l

’in

sta

lla

tio

nA

ve

c P

L7

et

co

nfi

gu

rate

ur PL7 est le logiciel de programmation

des automates Micro et Premium



Les étapes de mise en œuvreLes étapes de mise en œuvre

Vérification du fonctionnement de la communication par écran de mise au point

Développement programme applicatif

Test du programme

Av

ec

PL

7



Les différents types d’échangesLes différents types d’échanges

L ’ajout dans l ’automate d’un module de communication enrichit l ’application d ’objets. Ils peuvent être de 2 types :

Objets implicites :

Ces variables d ’entrées ou de sorties sont mises à jour automatiquement par l ’UC de l ’automate et le coupleur de communication de façon asynchrone.

Objets explicites :

Ces variables d ’entrées ou de sorties mises à jour sur demande du programme utilisateur.

Il est également possible d ’échanger directement des données entre l ’application et des équipements distants en utilisant des fonctions de communication (Read_var, Write_var, Send_Req, etc…)



Objets implicitesObjets implicites

Asynchronisme

Zone%I ou %IW

Zone%Q ou %QW

Zone%IMod

Processeur automate

Infos diagnostic

Zone mémoiredes entrées

Zone mémoiredes sorties


Temps de cycle

automate

Echangescycliques

automatiques

Equipement 1

Equipement 2

Equipement n

Bus

Temps de cycle

réseau

Echangescycliques

automatiques



Objets explicitesObjets explicites

Equipement 1

Equipement 2

Equipement n

BusCoupleur de

communication

Paramètres de commande

Paramètres d ’état

Paramètres de réglage courants

READ_STS

WRITE_CMD

WRITE_PAR

READ_PAR

SAVE_PAR

RESTORE_PAR

Echangesactivés par le programme

Echangesactivés par le

coupleur suite à demande prog.

Paramètres d ’état

Processeur automate

Paramètres de commande

Paramètres de réglage courants

Paramètres de réglage initiaux

Zone%Mwxy*

* %Mwxy : Avec x = Numéro Rack - y = Numéro enplacement de coupleur de communication



Fonctions de communicationFonctions de communication

Equipement 1

Equipement 2

Equipement n

Processeur automate


Bus

Emplacement mémoire interne applicative %MW

paramétré dansla requête

Mémoire tampon

READ_VAR

WRITE_VAR

Echangesactivés par

requête*

SEND_REQ

* %La requête permet de paramétrer à quel équipement on s ’adresse et où sont rangées les données.

Echangesactivés par le

coupleur suite à demande prog.

Introduction aux réseaux de communication industriels

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