Réseaux_Locaux_Industriels2

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    INTRODUCTIONPour des installations complexes nombre important de signaux

    dentres/sorties, il nest aujourdhui plus possible de raliser des tchesdautomatisation avec une commande centrale unique.

    On doit donc passer une gestion des tches de commandes rparties

    sur plusieurs automates plus petits. Ceux-ci seront ensuite coordonns

    par des commandes de plus haut niveau ou par des calculateurs-

    matres; ils seront relis lensemble du procd par un systme bus.

    De la mme manire, les entres et les sorties ne sont plus connectes

    directement des modules de signaux centraux mais en priphrie des processus locaux par les modules dentres/sorties qui sont relis

    par un bus champ commande unique.

    Youssef ZIDANI 1

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    Voie de transmission

    Capacit dun canal

    Dbit binaire

    Capacit maximale dun canal

    Rapidit de modulation

    Rapidit maximale de modulation

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    Les Supports des voies de

    transmission

    Conducteur mtalliques

    Fibre optiques

    Hertzien

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    Conducteur mtalliques

    Paires torsades

    Des paires torsades non blindes(UTP :Unshielded Twisted Pair)

    Des paires torsades blindes (STP:Shielded Twisted Pair)

    Des paires torsades avec cran.

    Youssef ZIDANI 4

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    Conducteur mtalliques

    Paires torsades

    Catgorie 1 et 2 voix et donnes vitesses rduites.

    Catgorie 3 voix/donnes jusqu 10 Mbits/s.

    Catgorie 4 voix/donnes jusqu' 16 Mbits/s.

    Catgorie 5 voix/donnes jusqu' 100 Mbits/s ou155 Mbits/s

    Catgorie 6 250 Mbits/s

    Catgorie 7 750 Mbits/s

    Youssef ZIDANI 5

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    Conducteur mtalliques

    cbles coaxiaux

    Conducteur

    DilectriqueBlindageGaine

    dD

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    cble RG58

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    Conducteur mtalliques

    cbles coaxiaux

    Cond

    ucteur

    Dilectrique

    Gaine

    dD

    Blindage4

    Blindage3

    Blindage2

    Blin

    dage1

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    F.O. La Rfraction

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    Fibres optiques multimodes

    Coeur

    Gaine

    100m

    50m

    n0

    n1

    n2

    Gaine 125 mCur 50 mLargeur de bande 50MHz.km

    Attnuation 3 dB/kmPorte max. 10 km

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    Fibres optiques gradient dindice

    Coeur

    Gaine

    100m

    50m

    n0

    n1

    n2

    Gaine 125 mCur 50 m

    Largeur de bande 1GHz.kmAttnuation 0,7 dB/kmPorte max. 30 km

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    Fibres optiques monomode

    Coeur

    Gaine

    100m

    5m

    n0

    n1

    n2

    Gaine 125 mCur 5 8 mLargeur de bande 50 GHz.km

    Attnuation 0,4 dB/kmPorte max. 50 km

    Youssef ZIDANI 12

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    Composants FO

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    Composants FO

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    Topologie des rseaux

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    Topologie - ETOILE

    Station centrale

    Poste de travail

    A

    Poste de travail

    B

    Poste de travail

    C

    Poste de travail

    D

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    Topologie BUS

    Terminaison Zo Raccordement

    Station A Station B Station C Station D

    Terminaison Zo

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    Topologie BUS

    Station A Station B Station C Station D

    Station E Station F

    I

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    Topologie Anneau ou Boucle

    Station A

    Station B

    Station C

    Station D

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    Topologie Arbre (Bus)

    A B C

    HUB-1

    D E F

    HUB-2

    G H I

    HUB-3

    HUB-4 HUB-5

    HUB-6

    Dtail d'un

    HUB

    Tte de

    l'toile

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    Classification des mthodes daccs

    Comptition. Accs alatoire (Type CSMA: Carrier sense

    multiple access )Multiplexage.

    Temporel.Synchrone.Asynchrone.

    Consultation. Gestion centralise (du type Matre Esclave) Scrutation centralise.

    Scrutation dcentralise. Gestion dcentralise (Circulation dun Jeton)

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    Time Division Multiple Access

    TDMA

    Station 1Station 2 Station 1Station 2Station 3Station 3 t

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    Accs alatoires

    Collision sur un BUS

    Station A Station B Station C Station D

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    Format des trames 802.3

    Champs PRE SFD DA SA LEN LLC DATA PAD FCS

    Taille(octets) 7 1 6 6 2 < 1519 < 64 4

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    Format des trames 802.3

    PRE : Prambule : Squence 10101010 pour lauto synchronisationdes rcepteurs.

    SFD : Start Frame Delimiter (dlimiteur de dbut) 10101011

    DA : Destination Adress - adresse du destinataire de la trame.

    SA : Source Adress - adresse de lmetteur.

    LEN : Longueur des donnes.LLC DATA : Donnes changes entre entits du sous niveau LLC.

    PAD : Bourrage - donnes sans signification, insres uniquement sile champ de donnes a une longueur insuffisante.

    FCS : Frame Check Sequence - squence de vrification de latrame, obtenu par un CRC de degr 32.[1]

    [1] 32 26 23 22 16 12 11 10 8 7 5 4 2()1g x x x x x x x x x x x x x x x

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    Format des adresses

    16 bits I / G Adresse (15 bits)

    48 bits I / G U / L Adresse (46 bits)

    I / G 0 Adresse Individuelle.

    1 Adresse de Groupe.

    U / L 0 Adresse Universelle cre la fabrication.

    1 Adresse Locale propre au rseau

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    Les accs contrls

    La gestion centralise : Matre Esclaves

    La gestion dcentralise : Jeton sur bus

    Jeton sur boucle

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    Jeton sur BUS: Format des trames

    802.4

    Champs PRE SFD FC DA SA LLC DATA FCS ED

    Taille(octets)

    1 ou + 1 1 2 ou 6 2 ou 6 0 8191 4 1

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    Format des trames 802.4

    PRE : Prambule au moins 1 octet pour lauto synchronisation desrcepteurs dure mini 2 s

    SFD : Start Frame Delimiter (dlimiteur de dbut) NN0NN000 (N=NonData)

    FC : Frame Control - Type de trame.

    DA : Destination Adress - adresse du destinataire de la trame.

    SA : Source Adress - adresse de lmetteur.

    LLC DATA : Donnes changes entre entits du sous-niveau LLC.

    FCS : Frame Check Sequence - squence de vrification de la trame,obtenu par un CRC de degr 32.

    ED : Dlimiteur de fin NN1NN1IE - N Non data - I est un indicateurpour indiquer si cette trame est la dernire (I=0) ou bienquune autre va suivre (I=1). E est un indicateur derreur dontla valeur du bit peut tre modifie par un rpteur.

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    Jeton sur anneau

    Station A

    Station B

    Station C

    Station D

    La trame mise par A

    est rcupr par AJ

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    Format des trames 802.5

    Champs SD AC FC DA SALLC

    DATAFCS ED FS

    Taille(octets)

    1 1 1 2 ou 6 2 ou 6 0 4027 4 1 1

    Youssef ZIDANI 31

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    Format des trames 802.5

    SD : Start Delimiter (dlimiteur de dbut) JK0JK000AC : Access Control - contrle daccs - PPPTMRRR

    FC : Frame Control - Type de trame.

    DA : Destination Adress - adresse du destinataire de la trame.

    SA : Source Adress - adresse de lmetteur.

    LLC DATA : Donnes changes entre entits du sous niveau LLCFCS : Frame Check Sequence - squence de vrification de la

    trame. Obtenu par un CRC de degr 32.

    ED : Dlimiteur de fin JK1JK1IE - N Non dataI est un indicateur de dernire trame (I=0)E est un indicateur derreur.

    FS : Frame Status (tat de la trame) ACRRACRR oA = adresse reconnue,C = Copi,R = bit rserv, non affect

    Youssef ZIDANI 32

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    Le champ AC - 802.5

    PPP Priorit du jeton111 la plus leve

    000 la plus faible

    T Jeton (token) 0=libre - 1=occup

    M moniteur : mis 0 par lmetteur, et 1 par le moniteur

    RRRrservation : permet de demander laccroissement de la

    priorit

    Youssef ZIDANI 33

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    Les trames 802.5

    Trame jeton (3 octets) SD AC ED

    Trame de donnes.

    Trame de supervision de la boucle :Test dadresse, Alarme, Demande du

    jeton, Purge, Moniteur prsent, Moniteur

    potentiel.

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    LES RESEAUX LOCAUX

    Les Stations dinterconnexion

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    Les Stations d'interconnexion

    Le rpteur

    Les ponts

    Les routeurs

    Les passerelles

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    Le rpeteur

    R

    R

    StationStation

    Station Station

    R

    Station Station

    Segment 1

    Segment 2Segment 3

    R : Rpteur

    Segment4

    Youssef ZIDANI 37

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    Le pont

    MAC1 MAC2

    PHY1 PHY2

    Rseau 1 Rseau 2

    MAC1

    PHY1

    MAC2

    PHY2

    LLCLLC

    RESEAU RESEAU

    Youssef ZIDANI 38

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    Le pont simple

    Conversion du format des trames

    Filtrage d'adresse

    Gestion des bits de contrle des trames

    Youssef ZIDANI 39

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    Le pont routeur

    Construction des tables de routage

    Contrle de flux

    Filtragedu trafic local

    Youssef ZIDANI 40

  • 7/28/2019 Rseaux_Locaux_Industriels2

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    Le routeur

    MAC1 MAC2

    PHY1 PHY2

    Rseau 1 Rseau 2

    MAC1

    PHY1

    MAC2

    PHY2

    LLC 2LLC 1

    RESEAU RESEAU

    LLC 1 LLC 2

    Youssef ZIDANI 41

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    La passerelle

    Rseau 1 Rseau 2

    LIASON

    PHYSIQUE

    RESEAU

    TRANSPORT

    SESSION

    PRESENTATION

    APPLICATION

    LIASON

    PHYSIQUE

    RESEAU

    TRANSPORT

    SESSION

    PRESENTATION

    APPLICATION

    LIASON

    PHYSIQUE

    RESEAU

    TRANSPORT

    SESSION

    PRESENTATION

    LIASON

    PHYSIQUE

    RESEAU

    TRANSPORT

    SESSION

    PRESENTATION

    APPLICATION

    Youssef ZIDANI 42

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    Etude de cas : rseaux SIEMENS

    MPI-PROFIBUS-ASI-ETHERNET

    Youssef ZIDANI 43

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    Cette Rpartition des Tches dAutomatisation avec la connexion depriphrie locale apporte les avantages suivants :

    Programmation simple travers de petits programmes, Structure de dispositif concise,

    Haute disponibilit du dispositif en cas de drangement par descommandes autarciques,

    Minimisation des cots de cblages, (Les erreurs de cblage sont ainsirduites),

    Chemins courts pour les signaux critiques, comme par exemple les valeursanalogiques ou les compteurs de frquences par la numrisation dans ledomaine priphrique,

    Extension et modification facilites,

    Amlioration de la flexibilit des dispositifs dautomatisation parlattribution de la priphrie,

    Auto-surveillance amplective et diagnostic derreur du systme detransfert.

    Linstallation et lentretien sont facilits,

    Youssef ZIDANI 44

  • 7/28/2019 Rseaux_Locaux_Industriels2

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    Systmes complexes des

    calculateurs. Cest le domaine

    des grosses quantits de

    donnes temps de raction

    non critiques, des nombresimportants dutilisateurs, et

    dextension lointaine des

    rseaux.

    Petites quantits de donnes, par un

    ratio de messages lev, et par un faible

    nombre dutilisateurs. Les exigences de temps

    rel sont ici considrer en premier.

    PYRAMIDE CIMYoussef ZIDANI 45

  • 7/28/2019 Rseaux_Locaux_Industriels2

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    SYSTEMES DE BUS A CHAMP (UNE SELECTION)

    Dans le domaine des systmes de bus champ,

    on trouve un grand nombre de systmes

    standards concurrents qui tentent de simposer

    dans ce march hautement concurrentiel.

    Sans prtention aucune prsenter une liste

    exhaustive, on vous dcrira brivement les

    systmes de bus champ les plus importants.

    Youssef ZIDANI 46

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    LINTERBUS-S UN DES PREMIERS

    En 1985, lentreprise Phoenix dveloppa lInterbus-S dans le but dviter

    des cblages parallles coteux en priphrie des SPS.

    Linterbus S ne reprsente ainsi pas un moyen de communication universelmais plutt seulement un moyen de communication des SPS, descommandes CNC ou des systmes dautomatisation de

    processus relis leurs priphries.

    La force dun interbus S rside dans son efficacit de transmission trsleve pour de trs petites quantits de donnes par utilisateur.

    Linterbus S est ainsi adapt pour les plus basses couches. Il relie lescapteurs et les actuateurs avec les commandes correspondantes. Il neprvoit pas la mise en rseau des commandes entre elles.

    Youssef ZIDANI 47

  • 7/28/2019 Rseaux_Locaux_Industriels2

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    LE PROFIBUS POLYVALENT

    Le PROFIBUS (Process Field Bus) sadapte bien la mise en rseaudappareils complexes grce son protocole multimatre.

    Le PROFIBUS est normalis, et son domaine dapplication stenddepuis la couche liaison jusqu la couche transport.

    Il est ainsi avec son profil de protocole PROFIBUS DP (Priphriedcentralise) possible de le mettre en place principalementjusqu la couche des capteurs/actuateurs. Pour linterconnexionbon march dun grand nombre de capteurs et dactuateurs, il offrecependant la connexion dun bus sur les couches plus bas niveaux,comme par exemple la connexion dun AS-I.

    Youssef ZIDANI 48

  • 7/28/2019 Rseaux_Locaux_Industriels2

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    AS-I PETIT ET RAPIDELAS-I (Interface Actuateur/Capteur) convient aux exigences des couches les plus

    basses.

    LAS-I relie les actuateurs et les capteurs avec les premires couches de commandes et

    remplace ainsi les arbres de cbles, les armoires de rpartiteurs et les installations

    chargement. Comme lAS-I est un standard ouvert, beaucoup de constructeurs ont

    offert par la suite des capteurs et actuateurs intelligents compatibles AS-I, afin de

    pouvoir transmettre plus dinformations que seulement 1 / 0.

    LAS-I est particulirement simple manier. Les appareils champ sont simples

    connecter un cble plat non blind 2 conducteurs par la technique de la

    connexion-coupage. Linstallation peut par consquent seffectuer aussi ensuite par

    des personnes sans connaissances spciales.

    AS-I est rapide, simple, bon march et aussi durable, car plus de la moiti des besoinsdu march mondial sont couverts par des capteurs de fabricants supportant AS-I.

    Youssef ZIDANI 49

  • 7/28/2019 Rseaux_Locaux_Industriels2

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    BUS A CHAMP CAN

    Le systme bus CAN (Controller Area Network) a t dvelopp

    lorigine par Bosch en coopration avec Intel, dans le but de rduire lesarbres de cble dans la conception automobile. Si lon comparetoutefois les exigences dun systme bus KFZ avec celles dunsystme de bus champs industriel, on constate alors desressemblances stupfiantes :

    faibles cots, scurit de fonctionnement mme sous un environnement contraintes difficiles,

    haute capacit en temps rel et maniement ais.

    En consquent, le CAN est le mieux adapt pour la mise en rseau decapteurs et actuateurs intelligents lintrieur des machines.

    Youssef ZIDANI 50

    ( )

  • 7/28/2019 Rseaux_Locaux_Industriels2

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    L INTERFACE MULTIPOINT (MPI)

    Ce systme de bus a t principalement dvelopp commeinterface de programmation pour SIMATIC S7.

    MPI sert galement pour la communication avec les composantsmis en place pour servir et visualiser, ainsi que pour lacommunication entre deux automates.

    Les domaines dapplication du MPI et de PROFIBUS se recoupent, leMPI restant sensiblement meilleur march, car cette interface estdj disponible dans tous les produits SIMATIC S7.

    Linconvnient notable du MPI est le fait que le protocole detransmission est un standard purement SIEMENS et que donc aucunproduit de tout autre fabricant ne peut tre intgr dans un tel

    systme de bus.

    Youssef ZIDANI 51

  • 7/28/2019 Rseaux_Locaux_Industriels2

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    DONNEES TECHNIQUES DE LA MPI

    Linterface multipoint MPI (Multipoint Interface) est une des interfaces de communication intgre SIMATIC S7 dans de nombreuxappareils, connects simultanment plusieurs outils de programmation/PC avec STEP 7, les systmes HMI (OperatorPanel/Operator Station), S7-300, M7-300, S7-400 et M7-400. Elle peut tre mise en place pour de simples mises en rseau et permetles formes suivantes de communication :

    Fonctions de programmation et de diagnostic : peuvent tre excutes avec le MPI depuis nimporte quels PC/Outils deprogrammation sur tous les SPS mis en rseau. Comme linterface MPI de la CPU est directement relie avec le bus decommunication interne (K-Bus) du S7-300, les modules de fonctions (FM) et les blocs de communication (CP) peuvent directementcommuniquer avec la connexion bus K du le PG via la MPI.

    La liaison de Operator Panels/Stations opratrices aux SPS SIMATIC S7 est trs facilement ralisable avec la MPI, car les services decommunication sont supports de manire standard et les blocs standards, comme ceux de SIMATIC S5, ne sont dsormais plusncessaires.

    Par le service Communication de donnes globales, les CPU relies au rseau peuvent schanger des donnes entre elles. Lenombre et la taille des paquets de donnes dpend du type de CPU mises en place. (Se reporter au manuel utilisateur de lappareil)En STEP 7 V5.x, 15 CPU au maximum peuvent participer lchange de donnes.

    Lentreprise SIEMENS fournit les caractristiques suivantes pour la MPI :

    32 participants MPI max.

    Procd daccs : Jeton (Token) (voir aussi la description de PROFIBUS)

    Mdia de transfert : Cble blind deux fils (RS485), ou fibre optique (LWL / verre ou plastique)

    Vitesses de transmission de 19,2 Kbit/s par 187,5 Kbit/s jusqu 12Mbit/s

    Topologie du rseau : RS485 bus ou structure arborescente (avec des rpteurs), en utilisant une structure arbre LWL, toile ou

    anneau Extension du rseau : Taille du segment de 50 m max., avec des rpteurs RS485 jusqu 1100 m, avec LWL par OLM jusqu 100 km

    Le nombre de liaisons possibles dynamiques pour la communication de base avec SIMATIC S7/M7-300/-400 et de liaisons decommunication statiques pour la communication tendue aux PG/PC, systmes SIMATIC HMI et SIMATIC S7/M7-300/400 dpend dutype des CPU mises en places.

    Youssef ZIDANI 52

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    Exemple de configuration rseau MPI

    - 32 participants peuvent tre connects entre eux.

    - Quelques processeurs de communication (CP) et modules de fonction possdent

    galement des adresses MPI dans le SIMATIC S7-300.

    - Ladresse 0 est attribue pour les quipements de diagnostique.

    - Dans le cas o un Operator Panel est disponible, il vaut mieux que ladresse 1 lui soit

    rserve (Configuration par dfaut pour les Operator Panel).

    - Pour viter les rflexions aux extrmits des cbles, il faut brancher sur le premier et

    dernier participant dun rseau MPI les impdances de terminaison intgres dans les

    connecteurs. Youssef ZIDANI 53

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    - Cble blind et torsad deux fils avec 50 m.

    - Pour les grandes distances, il faut mettre des rpteurs RS 485.

    - 100 m, sil ne se trouve aucun participant entre 2 stations.

    - 10 rpteurs est le nombre maximum.

    Youssef ZIDANI 54

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    MISE EN SERVICE DUN RESEAU MPI

    Youssef ZIDANI 55

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    INSTALLATION DUN OPERATOR PANELS/UNE

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    INSTALLATION DUN OPERATOR PANELS/UNE

    STATION OPERATRICE AU RESEAU MPI

    Les Operator Panels/ Stations opratrices doivent aussi tre

    configures pour tre employes sur la MPI.

    La configuration des Adresses MPI, de ladresse MPI la plus

    leve et du taux de Baud ainsi que lattribution un Sous-

    rseau et aux partenaires de communication correspondants

    doit tre faite avec des outils de paramtrage spciaux

    comme par ex. ProTool.

    Youssef ZIDANI 58

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    COMMUNICATION DE DONNEES GLOBALE PAR MPI

    La communication de donnes globale est une possibilitsimple dchange de donnes comme par ex. les entres,les sorties, la mmoire interne ainsi que les domainesdans les blocs de donnes entre les CPU S7-300 et S7-400 via linterface MPI.

    Cest une possibilit de communication intgre aux CPUS7-300/400, qui rend possible des changes de donnescycliques, sans avoir pour autant relier des blocssupplmentaires.

    Linstallation seffectue par un paramtrage simple.Youssef ZIDANI 60

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    COMMUNICATION DE DONNEES GLOBALE PAR MPI

    La communication de donnes globale est une possibilit simpledchange de donnes comme par ex. les entres, les sorties, la

    mmoire interne ainsi que les domaines dans les blocs de donnesentre les CPU S7-300 et S7-400 via linterface MPI.

    Cest une possibilit de communication intgre aux CPU S7-300/400,qui rend possible des changes de donnes cycliques, sans avoir pourautant relier des blocs supplmentaires.

    Comme ce procd est un procd de diffusion (broadcast), aucunescurit des donnes nest garantie. Ainsi la communication dedonnes globales nest pas adapte pour des changes de

    donnes critiques au niveau scurit entre deux parties de dispositifs

    Linstallation seffectue par un paramtrage simple.

    Youssef ZIDANI 61

    CONFIGURER LES DONNEES GLOBALES

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    CONFIGURER LES DONNEES GLOBALES

    La communication de donnes globales nest pas programme, elle est configure.

    Avec STEP 7 un tableau de donnes globales est cr, dans lequel les donnes deconfiguration pour lchange de donnes sont dfinies. Toutes les CPU SIMATIC S7-300/400

    qui doivent participer une communication de donnes globales doivent se trouver dans le

    mme projet STEP 7 et tre en fonctionnement dans le rseau MPI.

    La configuration dun rseau MPI et la cration de la table de donnes globales se passent de

    la

    manire suivante :

    1. Ouvrez le projet.

    2. Slectionnez les proprits de lobjet du rseau MPI (Dans le menu Edition).

    - Configurez ladresse MPI la plus leve et le dbit

    3. Assurez vous que les CPU aient des adresses MPI diffrentes. Si ce nest pas le cas,modifiez cela dans Configurer Hardware.

    4. Slectionnez Rseau MPI ( MPI(1) ).

    Youssef ZIDANI 62

    Dfi i l d l b l d l

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    Dfinissez les donnes globales dans letableau GD ( Outils => Dfinir les donnesglobales)

    - Insrez des CPU (=> Slectionner le champ=> Editer => CPU)- saisissez par ex les domaines de mmoireinterne/sortie/entre

    - attribuez chaque ligne un expditeur (=>Edition => Envoyer)

    - Interprtez le tableau des donnes

    globales (=> Tableau GD => Interprter)- Chargez les donnes de configuration dansles CPU.(=> Systme cible => Charger dansles modules)

    La CPU expditrice envoie les donnes

    globales la fin dun cycle, et la CPUrceptionneuse lit ces donnes au dbutdun cycle.

    Youssef ZIDANI 63

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    LE BUS AS-i

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    LE BUS AS-i

    Bus de capteurs Actionneurs

    Matre Esclaves

    Topologie libre

    Le bus transporte les donnes etlalimentation

    Jusqu 31 esclaves (62 en A/B)

    Temps de cycle max 5ms (10ms en A/B)

    Youssef ZIDANI 65

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    LE BUS AS-i

    La topologie du rseau AS-i est libre,toutes les architectures (ligne, arbre outoile, anneau..) sont possibles.

    Un nouveau branchement peut partir dunpoint quelconque, et de plus aucunersistance de terminaison nest ncessaire.

    Youssef ZIDANI 66

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    ASI - Topologie

    contrleur contrleur contrleurcontrleur

    MatreMatreMatreMatreMatreMatreMatreMatre

    esclaveesclave

    esclaveesclaveesclaveesclave

    esclaveesclave

    esclaveesclave

    esclaveesclave

    esclaveesclave

    esclaveesclave

    esclaveesclave

    esclaveesclave

    esclaveesclave

    esclaveesclave

    esclaveesclave

    esclaveesclave

    esclaveesclave

    esclaveesclave

    esclaveesclave

    esclaveesclave

    esclaveesclave

    esclaveesclaveesclaveesclave

    Youssef ZIDANI 67

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    LE BUS AS-i

    On peut connecter jusqu' 31 esclaves.Chaque esclave peut contenir jusqu' 4entres, et 4 sorties.

    Dans un systme AS-i tendu selon laspcification 2.1, il est possible deconnecter jusqu 62 esclaves A/B. Ceuxci disposent de 4 entres max. et 3 sorties

    max.

    Youssef ZIDANI 68

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    LE BUS AS-i cble jaune

    cble jaune : donnes

    cble noir : puissance

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    cble plat dtrompeur mcanique- mme technologie utilise pour

    donnes et puissance

    connecteurs prises vampires

    - simple & sr- indice de protection jusqu IP67,mme aprs dconnexion

    esclaves connexion directe- capteurs, actionneurs- terminaux dlectrovannes

    - modules lectriques

    prises vampires

    LE BUS AS-i cble jaune

    botier de

    lesclave

    cble plat dtrompeur mcanique

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    Connection Technology

    1.5mm2 stranded cable

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    Positioning of AS i

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    Positioning of AS-i

    Field level

    Cell/control level

    Factory/plant level

    Process fieldbus

    e.g.PROFIBUS PA,

    Foundation F ieldbus

    DP

    cells

    Digital

    actuators &

    sensors

    Drives TransmittersControl

    valvesAna logue &

    digital I/O

    Analogu e &

    digital I/O

    General purpo se fieldbus e.g.

    PROFIBUS, D eviceNet

    Process controlFactory automation

    Ex i

    Hazardous

    environmentsAS i

    CN C robotics

    Device

    level

    Corporate level

    PLC

    PC

    PC

    HM I

    Ethernet

    Ethernet/fieldbus gat eway

    e.g. PROFINet proxy

    IT systems

    SCADA systems,

    centralised co ntrol

    Saf ety

    protection

    Distributed

    contro l

    Intelligent

    sensors

    Youssef ZIDANI 72

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    LE BUS AS-i

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    E

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    Le temps de scrutation des esclaves est de 5 mspour le nombre maximum de stations (31), cequi correspond environ 167 kbits/s. Lematre interroge cycliquement ses esclaves. Ladure de scrutation est de :

    1 ms pour 6 esclaves.3 ms pour 16 esclaves.5 ms pour 31 esclaves.

    Dans un systme AS-i selon la spcification

    tendue 2.1, le temps de cycle maximal est de10 ms pour 62 esclaves.

    LE BUS AS-i - Vitesse.

    Youssef ZIDANI 74

    E B

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    Le bus accepte diffrents types de matres :

    - Automate programmable qui intgre lacommunication AS-i

    - Matre PC avec une carte dextension.

    - Le matre passerelle qui transforme le bus en unsimple nud de communication dun bus deniveau suprieur.

    LE BUS AS-i Le matre.

    Youssef ZIDANI 75

    LE B L l

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    LE BUS AS-i Les esclaves

    Chaque esclave possde sa propre adresse et estdfini par un profil (code qui prcise le type dunitesclave)

    Capteurs ou actionneurs communicants :

    (comportant un Asic) se raccordant directementsur le bus.

    Capteurs ou actionneur traditionnels :Ils sont raccords sur le bus par lintermdiairede rpartiteurs actifs (4 capteurs - actionneurspar rpartiteurs)

    Youssef ZIDANI 76

    LE BU L l

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    LE BUS AS-i Les esclaves

    Prise M12 pour brancherun capteur TOR

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    LE BUS AS i L l

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    LE BUS AS-i Les esclaves

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    Appels du matre

    Rponses des esclaves

    contrleur

    Matre

    vers l'esclavevers l'esclavevers l'esclave vers l'esclave

    LE BUS AS-i matre Esclaves

    le matre appelle chaque station lune aprslautre, et celles-ci lui rpondent chaque foisil travaille par cycles ( polling)

    Youssef ZIDANI 79

    Tl d t

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    Longueur fixe 14 bitsST = bit de dmarrage = 0 ( start bit )SB = bit de commande (slection donnes desortie ou mot de commande asynchrone)A4 A0 = adresse du destinataire

    S4 S0 = donnes de sortiePB = bit de paritEB = bit de fin = 1 ( end bit )

    Nouvelle spcification 2.11 62 stations au lieu de 31le bit S4 est un bit supplmentaire dadresse ce qui rduit les sorties 3 par station

    Tlgrammes du matre

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    Tl d l

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    Lesclave appel par le matre doit rpondreimmdiatement, aprs une pause de 2 10 bits

    Il doit rpondre sil est prsent, et ne peut accder aubus qu cette occasion, lappel du matrela rponse est aussi suivie dune pause de 2 10 bits

    longueur fixe 7 bitsST = bit de dmarrage = 0 ( start bit)E4 E0 = donnes dentrePB = bit de paritEB = bit de fin = 1 ( end bit)

    Tlgrammes des esclaves

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    Transmission de donnes

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    La nouvelle spcification 2.11 normalise les stationsanalogiques avec max. 4 valeurs sur 16 bitsChaque valeur est dcoupe en segments de 3 bits le bit depoids fort I3 sert au contrle de squence, il est invers chaque nouveau segment ( toggling), ce qui permet de les

    distinguer les uns des autresIl faut donc 7 cycles successifs par valeur analogique- 6 segments pour la valeur-1 segment supplmentaire annonant le 1er segment

    Pour 4 valeurs par station, il faut donc max. 140 ms avec

    lancienne spcification, des valeurs de 8 et 12 bits taientpossibles ; elles ne sont pas reconnues automatiquement

    Transmission de donnesanalogiques

    Youssef ZIDANI 82

    LE BUS AS i S f t

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    LE BUS AS-i - Safety

    Module

    de

    scurit

    Module

    standard

    Modulestandard

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    S it

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    Scurit

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    Matre Schneider dans API TSX

    Module decommunicationASI

    Bus ASIModules

    dentres sortiesclassiques

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    A t t i i t

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    bus de terrain normalis, sans concurrencenorme indiscute, pas dalternative normaliseinteroprabilit, interchangeabilitindpendance relative des fournisseurs

    cblage efficacesimple concevoir, assembler sans erreur, tester

    topologie quelconque, donc adaptable chaque casconomiquelinterface avec les capteurs nest pas complique

    dterminismeles donnes sont transmises dans un dlai garanti

    Dbit

    trs limit, relativement lent, en particularit pour lesvaleurs analogiques

    Avantages et inconvnient

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    Branchez lesclave AS-I Slave ou connectez le sur la fiche intgre du PSG.

    1.1 Allumez le PSG (START)

    1.2 Confirmez (ENTER)

    1.3 Slectionnez Matre (F3)

    1.4 Slectionnez Opration unique (F1)

    1.5 Slectionnez Nouvelle Adresse (F1)

    1.6 Confirmez Adresse AS-I (ENTER)

    1.7 Saisissez la nouvelle adresse (par ex. : 2)

    1.8 Confirmez saisie (ENTER)

    1.9 Retournez au menu principal (2x Echap)

    1 10 Et i l PSG (F4)