Présentation

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

Support physique d’Ethernet natif 10 Mbit /s
Ethernet en tant que réseau de terrain : standard PROFINET

Auteur(s) : Bruno BOUARD

Date de publication : 10 déc. 2005

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Version en anglais En anglais

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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DOI (Digital Object Identifier)

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


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4. Support physique d’Ethernet natif 10 Mbit /s

4.1 10Base5 : le support coaxial et sa première variante industrielle SINEC H1

10Base5 est le support physique natif d’Ethernet qui supporte une vitesse de transmission de 10 Mbit/s sur le fameux câble coaxial épais, ou thick, de 10 mm, aussi appelé yellow cable à cause de sa couleur. L’identifiant « 10Base5 » est une contraction de la vitesse de 10 Mbit/s, une transmission du type bande de base, et de la longueur maximale de segment de 500 m. La connexion des stations sur le câble coaxial est réalisée au moyen d’un transceiver, ou MAU (Medium Access Unit), monté sur le câble coaxial et un autre câble appelé Drop Cable pour attacher la station au transceiver. Pour cela, les stations disposent d’un connecteur Sub-D 15 points appelé AUI (Attachement Unit Interface).

Nota :

transceiver est une contraction de transmitter-receiver, émetteur-récepteur.

À la sortie d’Ethernet dans le monde industriel avec SINEC H1 de Siemens, un effort particulier avait été fait sur la qualité industrielle du support de transmission. Le yellow cable standard 10Base5 s’est vu adjoindre un blindage en aluminium massif sous une gaine extérieure, ce qui lui a permit d’être totalement compatible avec la norme 10Base5 et un fonctionnement en milieu industriel à forte pollution électromagnétique. En effet, du fait de la constitution du blindage extérieur et sa mise à la terre à chaque extrémité par des tresses de masse imposantes, le câble était blindé aux hautes fréquences et donc parfaitement immune aux parasites rayonnés (figure 6).

Des transceivers durcis étaient aussi proposés dans une version en boîtier d’aluminium coulé qui assurait une séparation galvanique des stations par rapport au réseau, réseau qui se connectait de façon sûre grâce à des connexions vissées (figure 7).

L’avantage de ce support de transmission est sa fiabilité de fonctionnement lorsqu’il est correctement installé.

Les inconvénients résident dans la rigidité du câble mais aussi dans le fait que le mode de transmission reste half-duplex (pas d’émission et réception simultanées) et surtout qu’il ne supporte pas les nouvelles vitesses de transmission supérieures à 10 Mbit/s.

...

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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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