Bibliographie & annexes
Présentation
En anglais
Auteur(s)
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Eddy BAJIC : Professeur à l’université Henri-Poincaré, Nancy
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Bruno BOUARD : Responsable produits automatisation répartie, SIEMENS Automation & Drives
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Lire l’articleINTRODUCTION
Le réseau Profibus est un réseau de terrain qui se décline au travers de trois variantes appelées Profibus-FMS (Fieldbus Message Specification), Profibus-DP (Decentralised Peripheral) et Profibus-PA (Process Automation), destinées à couvrir les différents besoins en communication industrielle dans les automatismes, depuis le niveau capteur-actionneur jusqu’au niveau de contrôle-commande et de supervision de process.
Ce réseau a d’abord été normalisé en Allemagne (DIN 19245), puis au niveau européen (EN 50170) en 1996, et finalement reconnu et cité parmi les réseaux de la norme internationale CEI 61158. Il occupe aujourd’hui une place importante dans le marché mondial des réseaux de terrain.
Cet article développe la structure de pile de communication Profibus, et de façon plus particulière la couche liaison de données et les services de communication, la structure des télégrammes et les caractéristiques de la couche physique. Les protocoles de communication Profibus-DP et Profibus-PA sont particulièrement détaillés étant donné leur usage plus largement répandu actuellement dans les applications industrielles.
Enfin, un aperçu des évolutions des solutions Profibus pour l’interconnexion de réseaux sous TCP-IP par ProfiNet est abordé, ainsi que le profil ProfiSafe, permettant de garantir un niveau de sûreté de transmission pour la prise en charge par le réseau des équipements de sécurité des automatismes.
Cet article s’appuie sur l’expérience des auteurs, ainsi que sur les normes Profibus en vigueur, qu’il ne saurait remplacer.
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7. Profibus-PA
Le protocole Profibus-PA est destiné à interconnecter des équipements de terrain de type capteurs et actionneurs, afin de tendre vers le concept du « zéro armoire ». Profibus-PA satisfait de plus les exigences des industries des procédés continus pour le contrôle-commande sur bus de terrain, en garantissant une utilisation du réseau en zone explosible avec sécurité intrinsèque conformément à la norme CEI 61158-2, sur un bus de type H1 [4]. Profibus-PA est une alternative au câblage analogique 4-20 mA.
Profibus-PA définit à la fois un protocole de communication sécurisé, s’appuyant sur les sept couches du modèle OSI et reprenant les services du protocole DP, et un profil de communication spécialisé pour les applications de gestion d’instrumentation capteurs/actionneurs de terrain. Les entrées-sorties des équipements sont accédées par le service cyclique de lecture/écriture du maître, tandis que les fonctions de paramétrage sont réalisées par les services acycliques.
7.1 Téléalimentation et sécurité intrinsèque
Chaque segment PA, constitué d’un câble bifilaire, est alimenté en courant indépendamment par une unité assurant la régulation de l’alimentation en énergie des équipements de terrain raccordés, se comportant comme des consommateurs de courant passifs. Chaque nœud du réseau nécessitant au moins 10 mA pour alimenter l’équipement, les signaux de transmission sont générés par modulation de ± 10 mA du courant de base fourni par l’alimentation de bus (figure 25). Certains équipements plus consommateurs d’énergie peuvent être alimentés par une source externe.
La capacité de fonctionnement en zone explosible de Profibus-PA est habituellement utilisée comme extension d’un réseau Profibus-DP au travers d’un coupleur passerelle DP/PA. Ainsi les deux secteurs géographiques figurent les parties de contrôle-commande en zone sans sécurité et la zone équipements de terrain en zone explosible (figure 25). Le coupleur DP/PA agissant en qualité de maître PA offre un avantage de transparence du bus PA pour les applications fonctionnant sous le bus DP.
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Profibus-PA
BIBLIOGRAPHIE
-
(1) - POPP (M.) - The rapid way to Profibus-DP - . PNO.
-
(2) - Profibus Specification. Normative parts of Profibus-FMS, DP, PA according to the european standard EN 50170 - . Vol. 2, éd. 1.0, PNO (mars 1998).
-
(3) - PROFIdrive. Profile Drive Technology - . Version 3.0, PNO (sept. 2000).
-
(4) - Profile for Process Control Devices - . Version 3.0, PNO (oct. 1999).
-
(5) - PROFIsafe. Profile for Safety Technology - . Version 1.11, PNO (juill. 2001).
-
(6) - ProfiNet Architecture Description and Specification - . Version 1.0, PNO (août 2001).
-
(7) - PUJOLLES (G) - Les...
DANS NOS BASES DOCUMENTAIRES
NORMES
-
Norme sur les bus de terrain destinés à être utilisés dans les systèmes de commande industriels – Partie 1 : Guide d’introduction - CEI/TTR 61158-1 -
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Bus de terrain utilisé dans les systèmes de contrôle industriel – Partie 2 : Spécification de la couche physique et définition du service - CEI 61158-2 - août 2000
-
Communications numériques de données pour la mesure et la commande – Bus de terrain pour systèmes de commande de processus – Partie 3 : Définitions des services de la couche de liaison de données - CEI 61158-3 - janv. 2000
-
Communications numériques de données pour la mesure et la commande – Bus de terrain pour systèmes de commande de processus – Partie 4 : Spécification du protocole de la couche liaison de données - CEI 61158-4 - janv. 2000
-
Communications numériques de données pour la mesure et la commande – Bus de terrain pour systèmes de commande de processus – Partie 5 : Définitions des services de la couche application - CEI 61158-5 - janv. 2000
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Communications numériques...
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