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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

PROFINET RT : temps réel pour les entrées-sorties
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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8. PROFINET RT : temps réel pour les entrées-sorties

8.1 Communication temps réel avec le protocole RT

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8.1.1 Besoin d’une communication temps réel

Dans le cadre de solutions d’automatismes à intelligence répartie, il peut s’avérer nécessaire de disposer de communications rapides entre les différents équipements intelligents (bien que, si l’intelligence est judicieusement répartie, la rapidité soit surtout nécessaire au sein même du composant intelligent et pas sur le réseau), et surtout des échanges rapides sont absolument nécessaires pour décentraliser des stations d’entrées-sorties (IO device ) ; c’est ce que l’on nomme ici PROFINET IO.

Une communication temps réel permet de minimiser les temps de réaction : l’actualisation ou le temps de réaction dans le domaine de l’automatisation industrielle doit se situer entre 5 et 10 ms. Par temps d’actualisation, on entend la durée entre la mise à disposition de la variable par une application d’un appareil A, son transfert sur le support de communication jusqu’au moment où la variable est disponible dans l’applicatif d’un appareil B.

La communication temps réel sur Ethernet doit pouvoir reposer sur des composants réseaux standards comme les commutateurs et les contrôleurs Ethernet standards (ASIC) et ainsi fonctionner sur les infrastructures Ethernet existantes. L’implémentation de la communication temps réel dans un appareil ne doit pas conduire à une surcharge des processeurs. La tâche principale d’un processeur consiste à traiter le programme utilisateur et non pas à communiquer avec des partenaires.

Des mesures ont montré que le temps de transfert sur le support Ethernet 100 Mbit/s est négligeable par rapport au temps de traitement interne dans les appareils. De plus, le temps nécessaire à l’application Provider pour mettre à disposition ses données est indépendant de la communication et peut être assimilé à une constante. Il en est de même pour récupérer les données au sein de l’application Consumer. Ainsi, il apparaît que la seule façon d’optimiser le temps de réaction consiste à minimiser le temps de traitement de la pile des protocoles au sein des appareils Provider et Consumer (figure 21).

L’analyse...

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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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