Dans le monde industriel, on rencontre un grand nombre de protocoles de communication différente ayant chacun leur particularité, leur avantage et leurs inconvénients. Nous avons vu dans le chapitre précédent Protocole de communication industriel (1/2), les différents types de protocoles et leur normalisation, nous allons dans ce chapitre, montrer des exemples de ces protocoles qu’il soit dédié pour les actionneurs ( CAN), utilisé par les automates ( Modbus) ou généraliste comme l’Ethernet TCP/IP .
Sous l’effet conjugué des contraintes des utilisateurs, des technologies et des standards, les architectures actuelles se structurent en cinq niveaux distincts et interconnectés par des réseaux, comme présentés sur l’image ci-dessous :
À chaque niveau dans un milieu industriel correspond un réseau permettant de relier ces différents éléments. Entre deux niveaux différents, il doit y avoir une passerelle si les deux réseaux sont hétérogènes.
Les besoins en communication sont très diversifiés selon les équipements connectés et les applications qu’ils supportent ce qui explique que les réseaux locaux industriels sont nombreux et variés. Le trafic au niveau des réseaux de terrain n’est pas le même que celui des réseaux d’atelier ou d’usine. Les besoins diffèrent selon la taille des données à transmettre et les contraintes de temps associées. Les flux d’échanges de données provenant du bas des architectures ne cessent de croître. Ceci nécessite d’augmenter les capacités de traitement des composants d’automatisme. Il devient donc obligatoire d’augmenter les capacités et les performances des réseaux de communication essentiellement sur le bas des architectures et de développer au maximum une communication horizontale.
Les Bus capteurs actionneurs (SensorBus)
Les bus capteurs, sont des protocoles de communication de très bas niveaux. Pour la plupart ils utilisent le protocole CAN (Controller Area Network) qui est un bus système série. Il met en application une approche connue sous le nom de multiplexage, et qui consiste à raccorder à un même câble (un bus) un grand nombre de calculateurs qui communiqueront donc à tour de rôle. Toute transmission des données à travers le bus est bornée grâce à un temps maximal normalisé. De plus l’architecture CAN possède un système d’erreur simple et efficace. Les contrôleurs CAN sont physiquement petits, peu coûteux et entièrement intégrés. Ils sont utilisables à des débits importants, en temps réel et dans des environnements difficiles.
Can Open est un protocole qui utilise le bus série CAN. Ce Protocole impose des mécanismes de communication standardisés. Le premier avantage du protocole CAN Open est qu’il supporte des systèmes temps réel, car un temps maximal entre l’émission et la réception des trames pour un processus quelconque peut être défini. Le second avantage est la programmation-objet, il s’agit en fait d’une table (Object Dictionnary) regroupant tous les objets accessibles via le bus.
AS -Interface : La liaison physique est composée d’une simple paire de fils gainés. Sur ces fils transitent les données ainsi que l’alimentation électrique. Le bus AS-I permet d’utiliser jusqu’à 124 capteurs (4 capteurs par embase) tout en gardant un temps de réaction très faible de 5 ms. La longueur maximale d’un segment AS-I est de 100 mètres. La taille des données est limitée à 4 bits.
DeviceNet est un protocole de communication de bus utilisé dans l’industrie pour connecter et administrer à distance une large gamme d’appareils tels que des senseurs et utilisant la technologie CAN. L’alimentation et le signal transitent dans le même câble. Le bus permet d’utiliser jusqu’à 100 équipements avec une vitesse de 500 kbit/s (
