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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

PROFINET IRT : mode isochrone pour la commande d’axes
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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9. PROFINET IRT : mode isochrone pour la commande d’axes

9.1 Annonce d’une solution temps réel isochrone

PROFIBUS International a annoncé en avril 2003 lors de la foire de Hanovre le développement de la technologie IRT (Isochronous Real Time Ethernet, Ethernet temps réel isochrone). Cette nouvelle technologie améliore les performances de la communication industrielle, pour les fonctions d’asservissement de position notamment, où les axes d’entraînement doivent être synchronisés avec une très grande précision. L’IRT permet de synchroniser en moins de 1 ms et avec une gigue (jitter ) inférieure à 1 µs plus de cent axes d’entraînement, voire plusieurs centaines d’axes dans le cas de groupes de machines modulaires. Les solutions actuelles qui fonctionnent sur la base de bus de terrain ouverts, de bus d’entraînement spécifiques, ou sur l’Ethernet conventionnel et même l’Ethernet temps réel, implémenté de façon logicielle, permettent de gérer 30 à 40 entraînements maximum dans des temps de l’ordre de plusieurs millisecondes.

Le plus de cette solution est la compatibilité entre les appareils conventionnels communiquant selon le standard IEEE 802.3, par exemple avec le protocole TCP/ IP, et la nouvelle technologie IRT, sur un même réseau et sans restriction. Ainsi, l’extension des ressources Ethernet existantes à la technologie IRT peut s’effectuer dans un deuxième temps.

L’association internationale des utilisateurs de PROFIBUS (PNO) intègre l’IRT à son standard PROFINET et adapte en conséquence les standards précédents, comme le profil dédié PROFIdrive pour l’asservissement de position.

Dans PROFINET, la technologie IRT s’appuie sur l’Ethernet commuté 100 Mbits/s (switched Ethernet) et complète la communication Ethernet standard conforme à IEEE 802.3 par un canal « déterministe » avec une synchronisation de haute précision, d’où le qualificatif d’isochrone (figure 26). On procède à une division temporelle de la capacité de la ligne Ethernet en deux canaux, un canal déterministe et un canal standard. Le premier permet d’acheminer les télégrammes haut débit cycliques et le second se charge de la communication standard IEEE 802.3, par TCP/ IP par exemple.

Avantage appréciable, avec la technologie IRT, les extensions temps réel sont sans incidence sur les fonctions standards Ethernet. Les commutateurs avec fonction IRT se comportent comme des commutateurs...

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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

HAUT DE PAGE

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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