Bibliographie & annexes
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RÉSUMÉ
La notion de performance dans la communication des réseaux locaux industriels est primordiale, notamment celle relative au temps, contrainte implacable. Ainsi, les aspects temporels sont à considérer en priorité dans la transmission de données. Cet article s’attarde sur les différents types de délais pouvant entourer cette transmission, qu’elle transite par des voies physiques ou par des voies logiques, tout protocole confondu. Pour illustrer au mieux cette approche méthodologique, il s’appuie sur quelques applications très concrètes.
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Jean-Pierre THOMESSE : Professeur des Universités (Institut national polytechnique de Lorraine)
INTRODUCTION
Ce dossier est consacré à l’étude du temps dans les réseaux locaux et spécifiquement dans les réseaux locaux industriels. La transmission de données nécessite différentes qualités de service selon les applications considérées, mais elle prend toujours du temps, alors que différentes contraintes de temps doivent être respectées. Les aspects temporels représentent ainsi un des éléments importants de la qualité de service. Le but de ce dossier est d’abord de présenter l’ensemble des délais qui composent le temps de transmission d’un message et qui sont responsables des retards, puis il indique comment évaluer les performances en s’appuyant sur quelques applications simplifiées tirées du monde réel. Ce dossier ne présente pas la modélisation des trafics par des lois d’arrivée probabilistes, ni la résolution des systèmes modélisés par des files d’attente.
On suppose connus les principes de base du modèle OSI. Toutefois deux encadrés rappellent quelques définitions pour éviter au lecteur d’aller les rechercher dans d’autres ouvrages. Si besoin était, les références bibliographiques fournissent les renseignements complémentaires soit d’ordre général, soit sur un protocole particulier.
Ce dossier est structuré comme suit. Un premier paragraphe rappelle quelques grands principes et l’importance de la notion de performance dans la communication.
Le second et le troisième paragraphes étudient respectivement les concepts de voie physique et de voie logique, composée de plusieurs voies physiques connectées par des stations intermédiaires. Les performances dépendent de façon importante des protocoles de Medium Access Control, ils sont étudiés au paragraphe 4.
Enfin, quelques applications sont étudiées dans le cadre d’une approche méthodologique.
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Voie logique
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2. Voie physique
On appelle voie physique (figure 1) un canal sur un support entre deux stations terminales. En vocabulaire normalisé, une voie physique relie deux équipements terminaux de circuit de données (ETCD, en anglais DCE, data circuit-terminating equipment ) qui sont les interfaces des équipements terminaux de traitement de données (ETTD, en anglais DTE pour data terminal equipment ).
Un équipement terminal de traitement de données est l’ensemble des appareils qui permettent la communication entre les processus de traitement, les systèmes de stockage et un équipement terminal de circuits de données. Un ETTD est, la plupart du temps, un ordinateur, un automate programmable, une station de travail et maintenant un capteur, un actionneur à condition qu’ils soient évidemment munis des dispositifs adéquats de communication et de traitement des données. On appelle en général l’ETTD, station, site, machine, hôte, nœud, (en anglais DTE, site, host, node ).
Un équipement terminal de circuit de données est l’ensemble des appareils d’une station situés entre la ligne et l’équipement terminal de traitement de données. On appelle souvent un ETCD, modem (abréviation de modulateur-démodulateur), on parle aussi d’outils de ligne, de « transceiver » en anglais, abréviation de transmitter-receiver.
Dans le domaine des télécommunications, on appelle jonction l’interface entre ETTD et ETCD. Il s’agit en général de la spécification des signaux nécessaires aux échanges et à la synchronisation entre les deux appareils. Une jonction est aussi une spécification, voire une norme, de connecteur.
2.1 Circuit de données
Le terme circuit de données vient du terme électrique « circuit » ; à l’origine, c’est un chemin en téléphonie sur lequel un courant électrique circule ; pensez à l’expression « commutation de circuits » qui consistait à établir un circuit électrique entre l’appelant et l’appelé, sur lequel la parole était transportée par modulation de courant. Il s’agit, dans les réseaux d’ordinateurs, du canal de transmission et de ses équipements terminaux d’émission et de réception (ETCD). On peut aussi parler de liaison physique point à point.
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Voie physique
BIBLIOGRAPHIE
-
(1) - BENDER (K.) - PROFIBUS, the fieldbus for industrial automation - . Prentice Hall International, 240 p. (1993).
-
(2) - BERARDINIS (L.) - SERCOS lights the way for digital drives - . Penton Publishing, Cleveland (1994).
-
(3) - CONTROLNET, ControlNet Specification - , release 2.0. ControlNet International (1997).
-
(4) - EHS, European Conference on Integrated Home Applications - , Amsterdam, Netherlands (13-15 janv. 1991).
-
(5) - GALARA (D.), THOMESSE (J.-P.) - Groupe de réflexion FIP. Proposition d’un système de transmission série multiplexée pour les échanges d’informations entre des capteurs, des actionneurs et des automates réflexes. - Ministère de l’Industrie et de la Recherche. Mai 1984, 56 p. Éd. KIRK, Paris, France (1991).
-
(6) - KOPETZ (H.) - Event triggered vs time triggered...
Consulter les deux ouvrages suivants pour en savoir plus sur les principaux protocoles utilisés dans la communication industrielle :
-
The Industrial Communication Technology Handbook, Ed. Richard Zurawski, CRC Press, 2000 N. W. Corporate Blvd, Boca Raton Florida, 33431. 2005. ISBN 0-8493-3077-7.
42 chapitres répartis en deux parties dont la première résume les concepts de base de la communication tandis que la seconde est structurée en 5 sections qui présentent respectivement :
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les principaux réseaux de terrain ;
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Ethernet et les technologies sans fil ;
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l’internet dans les usines ;
-
la sûreté et la sécurité dans les réseaux industriels ;
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les applications.
Ces chapitres ne traitent pas particulièrement des performances, mais la plupart des chapitres discutent comment les trafics périodique et apériodique sont gérés selon les différentes solutions.
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The Industrial Information Technology Handbook, Ed. Richard Zurawski, CRC Press, 2000 N. W. Corporate Blvd, Boca Raton Florida, 33431. 2005 ISBN 0-8493-1985-4.
Dans ce document, 112 chapitres abordent à peu près tous les aspects du traitement de l’information dans le monde industriel, des méthodes de conception, des architectures, aux réseaux de terrain, à l’internet, au Web et aux middlewares, aux systèmes embarqués et réseaux de capteurs et actionneurs.
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