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RÉSUMÉ
Ethernet n’est plus dorénavant réservé à une utilisation en tant que réseau industriel de communication dit de cellule. Il possède maintenant toutes les qualités d’un réseau de terrain, l’évolution technologique de Fast Ethernet en est la preuve. PROFINET a été développé par l’association PROFIBUS pour devenir le standard Ethernet industriel pour les applications industrielles réseau de terrain. L’article passe en revue les aspects d’ordre technique, économique et même politique endossés par ce réseau.
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Lire l’articleAuteur(s)
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Bruno BOUARD : Responsable produits automatisation répartie - Siemens Automation & Drives (A&D)
INTRODUCTION
Longtemps limité au domaine des réseaux industriels de communication dits de cellule dans le monde industriel, Ethernet est en passe de faire ses preuves en tant que réseau de terrain suite aux évolutions technologiques qui sont apparues ces dernières années avec Fast Ethernet, les « switches » et le mode « full duplex ». PROFINET est le standard Ethernet industriel pour l’automatisation industrielle développé par l’association PROFIBUS International qui prend en compte les réseaux de terrain existants comme PROFIBUS, d’où son nom, contraction de PROFIBUS et Ethernet Réseau Profibus.
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Protocoles de communication associés à Ethernet
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2. Couche liaison de données d’Ethernet natif
2.1 CSMA : méthode d’accès au réseau
La méthode d’accès sur Ethernet est appelée CSMA/CD (Carrier Sense Multiple Access/ Collision Detection). C’est une technique de gestion des conflits (contention technique ), elle ne donne pas un accès exclusif au canal (comme le polling ou le jeton) mais essaie d’éviter les conflits et les utilise comme une méthode d’attribution du canal.
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CS (Carrier Sense, détection de l’onde porteuse) : c’est la capacité à détecter tout trafic sur le canal (écouter avant de parler). Si la station qui veut émettre constate qu’il y a un trafic sur le réseau, elle ne tente pas l’émission, elle attend que la voie soit libre (figure 2a ).
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MA (Multiple Access, accès multiple) : chaque station a potentiellement accès au canal lorsqu’elle a besoin d’émettre, mais il faut que le canal soit libre. Il n’y a pas d’attente d’attribution comme dans le cas des réseaux à jeton (polling ), où il faut attendre l’autorisation même si le canal est libre (figure 2b ).
2.2 CD : détection de collision
Normalement, une station n’émet que s’il n’y a pas de trafic sur le réseau, ou, pour être plus précis, elle n’émet que si elle « croit » qu’il n’y a pas de trafic. Cela mérite une explication. Lorsqu’une station commence à émettre, les bits émis mettent un certain temps pour arriver aux autres stations (du fait du temps de propagation du signal sur le câble). Supposons qu’une deuxième station veuille émettre avant que le message de la première soit parvenu à sa hauteur. Elle considère que la voie est libre et émet son message. Il y a alors collision des deux messages (figure 3).
Le standard Ethernet prévoit cette situation : chaque nœud émetteur est capable de détecter le changement de niveau d’énergie et de l’interpréter comme une collision. Lorsqu’une collision se produit, les deux postes cessent immédiatement d’émettre. Ils essaient ensuite à...
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Couche liaison de données d’Ethernet natif
BIBLIOGRAPHIE
-
(1) - * - PROFInews, 32, juil. 2003.
-
(2) - * - PROFInews, 35, déc. 2003.
-
(3) - * - PROFInews, 37, mai 2004.
-
(4) - PROFINET Technology and Application-System Description. - PNO.
-
(5) - Installation Guideline PROFInet Part 2 : Network Components. - PNO.
-
(6) - PROFInet CBA – Architecture Description and Specification. - PNO.
-
(7) - * - Tous ces documents – et bien d’autres – sont accessibles en ligne sur le site de PROFIBUS : http://www.profibus.com
DANS NOS BASES DOCUMENTAIRES
NORMES
-
Information Technology – Telecommunication & Information Exchange Between Systems – LAN/MAN – Specific Requirements – Part 3 : Carrieir Sense Multiple Access with Collision Detection (CSMA/CD) Access Method and Physical Layer Specifications - IEEE 802.3 - 2002
-
Standards for Local and Metropolitan Area Networks : Virtual Bridged Local Area Networks - IEEE 802.1Q - 2003
-
Technologies de l’information – Câblage générique des locaux d’utilisateurs - ISO/CEI 11801 - 12-02
-
Technologies de l’information – Systèmes génériques de câblage – Partie 1 : spécification générale et environnement de bureaux - NF EN 50173-1 - 8-03
-
Communications numériques pour les systèmes de mesure et de commande – Bus de terrain utilisés dans les systèmes de commande industriels (6 parties) - CEI 61158 - 2003
-
Communications numériques pour les systèmes de mesure et de commande – Partie 1 : jeu de profils de communication pour les bus de terrain des systèmes de commande industriels utilisés pour la fabrication en continu et par lot - CEI...
(liste non exhaustive)
Siemens http://www.siemens.com
SEW Eurodrive http://www.sew-eurodrive.com
Rexroth Bosch Group http://www.boschrexroth.com
Yokogawa http://www.yokogawa.com
Softing http://www.softing.com
HMS Industrial Networks http://www.hms-networks.de
Phoenix Technologies http://www.phoenix.com
Harting http://www.harting.com
Agilicom http://www.agilicom.fr
Nexans http://www.nexans.fr
HAUT DE PAGE
PROFIBUS http://www.profibus.com
Institute of Electrical and Electronics Engineers (IEEE) http://www.ieee.org
Interbus http://www.interbusclub.com
Japanese PROFIBUS Organization (JPO) http://www.profibus.jp
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