Réseau en automatisme industriel IUT-1 département GEii - 1 25/03/2017

Rappel Processus d’encapsulation des données 25/03/2017

Rappel Modèle multicouche 25/03/2017

rappel Modèle simplifié réseau locaux Les couches 3 à 6 sont vides: APPLICATION 7 6 5 4 3 2 1 LIAISON PHYSIQUE Les couches 3 à 6 sont vides: Pas d ’interconnexion avec un autre réseau Couche Liaison = L..L.C. : Logical Link Control M.A.C. : Medium Access Control 25/03/2017

Rappel Mécanismes d’accés au médium 25/03/2017

Rappel Mécanismes d’accés au médium CSMA/CD CSMA/CA 25/03/2017

Rappel: Modbus/TCP 25/03/2017

Critères de comparaison Les critères techniques Longueur maximale : Longueur maximum du réseau en fonction du nombre de répéteurs et du type de médium utilisé. Topologie : Architecture physique et implantation des noeuds connectés au réseau, structure de câblage de toutes les stations. Vitesse de transmission : Vitesse de transmission physique maximale possible pour le réseau. Différente du débit réel dépendent de l'efficacité du protocole. Temps de réaction maximal : Délai maximal possible qui peut survenir lors de l'envoi d'informations. Ce temps dépend du temps de cycle, du nombre d'abonnés, de la longueur du réseau, du médium et de la vitesse physique de transmission. 25/03/2017

Critères de comparaison Les Critères techniques Nombre maximum d'équipements : Nombre d'équipements qui peuvent être connectés au réseau. Il dépend en partie du nombre de répéteurs utilisés. Efficacité du protocole : LU/LT X 100% avec LU=Longueur des données Utiles LT=Longueur Totale du message (données utiles +bits de trame) Détection d'erreurs : Mécanisme de détection d'erreurs (parité, CRC…) 25/03/2017

Critères de comparaison Les critères stratégiques Couches OSI : Définition des couches du modèle de référence OSI utilisé. Certification : Entité responsable de la réalisation de tests et de la certification (tests des produits développés pour assurer la compatibilité). Composants : Disponibilité des composants existants, spécifications des fabricants. Diffusion, Nombre d'installations en fonctionnement. Perspectives pour l'avenir : Présomption empirique du rôle joué par le réseau dans l'avenir. 25/03/2017

Choix d’un Bus de terrain Le coût La performance L’interopérabilité La pérennité 25/03/2017

LE COUT La conception L’installation L’exploitation Simplification, travail en parallèle Nécessité de formation L’installation Réduction des coûts de câblage (délais) Comparatif des prix (suppression des câbles) L’exploitation Fiabilité accrue, facilité de maintenance Uniformisation des composants. Rénovation démantèlement Rénovation simplifiée Possibilité de réutilisation du matériel 25/03/2017

La Performance Contraints liées à l’environnement: alimentation des équipements raccordés, nombre de capteurs-actionneurs, distances requises, perturbations électromagnétiques, éléments mobiles, contraintes topologiques, étanchéité, milieu agressif (sel, eau, acides…) ou explosif, etc. Contraintes temporelles temps de réponse maximal, en fonction du nombre d’Entrées / Sorties. Débit des données nécessaire à l’application. Généralement: informations brèves (booléens ou mots) qui nécessite des délais courts plutôt que de forts débit) 25/03/2017

Evaluation des performances temporelles Différents critères débit du médium, temps de cycle du réseau, temps de réponse de l’automatisme sur une action particulière, temps de réponse global du procédé. Privilégier les caractéristiques applicatives temps de réponse entrées / sorties en précisant: la valeur nominale, la valeur maximum garantie 25/03/2017

Performances temporelles Cycle et temps de réponse La plupart des bus d’automatisme fonctionnent sur des principes de scrutation cyclique . Le programme de l’automate possède un temps de cycle Temps de réponse = Somme des temps de cycle 25/03/2017

Performances temporelles Impact du principe d’accès au médium 25/03/2017

0ptimisation coût - Performance Pour réduire son investissement, l’utilisateur sera intéressé par un réseau qui couvre plusieurs niveaux. 25/03/2017

L’intéropérabilité La conformité à une norme: Capacité d’un équipement a pouvoir réaliser des actions coordonnées avec d’autres équipements au moyen d’une communication par réseau. La conformité à une norme: La conformité à une norme de deux équipements ne garantit pas qu’ils puissent dialoguer ensemble. Certains services peuvent ne pas fonctionner. Échange de variables OUI Messagerie: NON 25/03/2017

L’intéropérabilité Garanties de fonctionnement L’utilisateur doit déterminer si les services et fonctions pour lesquels les équipements interopèrent satisfont aux besoins de son application Produits proposée par le même constructeur. Bus promus par une association regroupant plusieurs constructeurs (ASI) Utiliser des bus ayant fortement pénétré le marché (CAN pour l’automobile) ou étant devenu des standards du fait de leurs nombreuses applications (Modbus, Ethernet…) 25/03/2017

L’interchangeabilité Capacité d’un équipement à pouvoir remplacer fonctionnellement un autre équipement par simple remplacement physique, sans reconfiguration ou adaptation nécessaire. 25/03/2017

La pérennité Il s’agit pour l’automaticien d’avoir l’assurance que les produits qu’il va utiliser auront une durée de vie (commercialisation puis maintenance) compatible avec ses besoins. Les durées de vie des installations automatisées sont de l’ordre de 10 à 20 ans. Or, les produits d’automatisme s’appuient de plus en plus sur les technologies électroniques et informatiques dont les durées de vie sont nettement plus faibles et l’évolution permanente. 25/03/2017

Quelles évolutions Intelligence répartie L’architecture de l’automatisme peut se ramener à un bus de terrain sur lequel est raccordé : PC industriel (éventuellement équipé d’une carte automate pour PC) Des composants d’automatismes et des terminaux de programmation. Tous se partage l’intelligence 25/03/2017