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Article

1 - LE RÉSEAU ETHERNET

2 - COUCHE LIAISON DE DONNÉES D’ETHERNET NATIF

3 - PROTOCOLES DE COMMUNICATION ASSOCIÉS À ETHERNET

4 - SUPPORT PHYSIQUE D’ETHERNET NATIF 10 MBIT /S

5 - TECHNOLOGIE COMMUTÉE SWITCHED ETHERNET. FAST ETHERNET 100 MBIT/S

6 - ETHERNET COMME RÉSEAU DE TERRAIN : STANDARD OUVERT PROFINET

7 - PROFINET AVEC COM/DCOM

8 - PROFINET RT : TEMPS RÉEL POUR LES ENTRÉES-SORTIES

9 - PROFINET IRT : MODE ISOCHRONE POUR LA COMMANDE D’AXES

10 - APPLICATIONS INDUSTRIELLES

11 - CONCLUSION

Article de référence | Réf : S8162 v1

Ethernet comme réseau de terrain : standard ouvert PROFINET
Ethernet en tant que réseau de terrain : standard PROFINET

Auteur(s) : Bruno BOUARD

Date de publication : 10 déc. 2005

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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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Auteur(s)

  • 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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De la conception au prototypage, jusqu'à l'industrialisation, la référence pour sécuriser le développement de vos projets industriels.

DOI (Digital Object Identifier)

https://doi.org/10.51257/a-v1-s8162


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6. Ethernet comme réseau de terrain : standard ouvert PROFINET

Depuis 2000, l’association PROFIBUS International développe le standard PROFINET comme solution Industrial Ethernet pour couvrir tous les besoins de l’automatisation industrielle en tant que bus de terrain. Le principe de base est d’utiliser les derniers standards et techniques sur Ethernet, Fast Ethernet sur paire torsadée et connecteurs RJ45 et le protocole TCP/ IP.

6.1 Directives de câblage et d’installation d’Ethernet comme réseau de terrain

Les normes internationales ISO/ CEI 11801 et son équivalente NF EN 50173-1 définissent un système de câblage de réseau informatique indépendant des applications pour les immeubles. Ces deux standards sont largement identiques dans leur contenu mais ne prennent pas en compte les besoins du monde de l’automatisation industrielle comme par exemple :

  • cheminement spécifique du câble ;

  • mise en réseau d’îlots d’automatisme répartis ;

  • topologies linéaires ;

  • câbles et connecteurs durcis pour une utilisation en environnement difficile concernant la température, la pollution électromagnétique, les poussières et les vibrations.

Le tableau 1 détaille les différences entre les secteurs bureautique et industriel.

Pour toutes ces raisons, PROFINET propose des directives de câblage pour pouvoir utiliser Fast Ethernet de façon optimale dans l’automatisation industrielle sur la base de la norme ISO/ CEI 11801.

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6.1.1 Topologies réseaux PROFINET

Les topologies réseaux doivent répondre au besoin de mise en réseau des différentes stations. Les topologies réseaux les plus fréquemment utilisées sont en étoile, linéaires, arborescentes et en anneau (figure 11). Dans la pratique, un même réseau peut utiliser un mélange de ces différentes topologies. Ces structures peuvent être implémentées aussi bien sur câble en cuivre (paires torsadées) que sur fibre optique.

  • Étoile : la structure en étoile est caractérisée par un répartiteur (switch) central d’où partent les connexions vers les différentes...

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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

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...

1 Fabricants, constructeurs

(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

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2 Organismes

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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