Ethernet en tant que réseau de terrain : standard PROFINET

1 - Le réseau Ethernet

• 1.1 - Conception par DIX : Digital Intel Xerox
• 1.2 - Utilisation industrielle d’Ethernet comme réseau de cellule
• 1.3 - Évolution Fast Ethernet et utilisation potentielle comme réseau de terrain
  Figure 1 - Principe de base du fonctionnement d’Ethernet

2 - Couche liaison de données d’Ethernet natif

• 2.1 - CSMA : méthode d’accès au réseau
• 2.2 - CD : détection de collision
• 2.3 - Comportement non déterministe et limites d’utilisation
  Figure 2 - Principe CSMA d’Ethernet Figure 3 - Principe CD d’Ethernet Figure 4 - Round trip delay d’Ethernet

3 - Protocoles de communication associés à Ethernet

• 3.1 - TCP/IP et sa suite dans le monde bureautique
  Figure 5 - Pile de protocole SINEC H1 et MAP sur Ethernet
• 3.2 - MAP, SINEC H1 dans le monde industriel

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

• 4.1 - 10Base5 : le support coaxial et sa première variante industrielle SINEC H1
• 4.2 - 10Base2 : câble coaxial fin
  Figure 6 - Câble Ethernet SINEC H1 industriel Figure 7 - Transceiver Ethernet SINEC H1 industriel Figure 8 - Câble et connecteurs ITP Industrial Ethernet
• 4.3 - 10BaseT : paire torsadée et première variante industrielle ITP

5 - Technologie commutée switched Ethernet. Fast Ethernet 100 Mbit/s

• 5.1 - Liaisons full duplex et désactivation des collisions
• 5.2 - Notion de réseau commuté
  Figure 9 - Comparaison du réseau partagé et du réseau commuté Figure 10 - Différence de bande passante en Ethernet partagé 10 Mbit/s et Fast Ethernet commuté 100 Mbit/s
• 5.3 - Commutateurs industriels : utilisation d’Ethernet comme réseau de terrain

6 - Ethernet comme réseau de terrain : standard ouvert PROFINET

• 6.1 - Directives de câblage et d’installation d’Ethernet comme réseau de terrain
  Figure 11 - Topologies Figure 12 - Connecteurs industriels Figure 13 - Commutateur robuste Fast Ethernet industriel pour rail DIN Tableau 1
• 6.2 - Compatibilité avec le réseau PROFIBUS et protection des investissements
  Figure 14 - Intégration de PROFIBUS et des autres bus de terrain Figure 15 - Principe d’intégration d’équipements de terrain individuels en utilisant un proxy Figure 16 - Principe d’intégration d’une application réseau de terrain Figure 17 - Intégration de PROFIBUS DP dans PROFINET par la technique du proxy dans une machine modulaire de l’industrie agroalimentaire

7 - PROFINET avec COM/DCOM

• 7.1 - Notion de composant pour modulariser les machines
• 7.2 - Standards TCP/ IP et DCOM : pour éviter une nouvelle guerre des réseaux de terrain
  Figure 18 - Composant PROFINET CBA
• 7.3 - Intelligence répartie
• 7.4 - Outil d’ingénierie graphique pour la mise en réseau
  Figure 19 - Vue des composants CBA de l’installation de l’éditeur de connexions PROFINET CBA Figure 20 - Vue des matériels de l’éditeur de connexions PROFINET CBA

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

• 8.1 - Communication temps réel avec le protocole RT
  Figure 21 - Traitement de la pile des protocoles au sein des appareils Provider et Consumer Figure 22 - Trame temps réel de PROFINET Figure 23 - Transfert de données cycliques via le canal temps réel Figure 24 - Transfert de données acycliques via le canal temps réel Figure 25 - Pile des protocoles du modèle OSI et canaux RT et standards de PROFINET
• 8.2 - Management de réseau selon le standard SNMP
• 8.3 - Diagnostic selon le standard HTTP, serveur Web

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

• 9.1 - Annonce d’une solution temps réel isochrone
• 9.2 - Commutateurs ASIC temps réel
  Figure 26 - Division temporelle de la ligne Ethernet en canal IRT et standard avec les ASIC IRT Figure 27 - Pile des protocoles du modèle OSI et canaux RT, IRT et standards de PROFINET avec les ASIC IRT Figure 28 - Architecture complète Ethernet d’une machine de production y compris avec les variateurs de moteurs brushless où PROFINET permet de synchroniser les axes en utilisant la technologie IRT Tableau 2

10 - Applications industrielles

• 10.1 - Ethernet 10 Mbit /s comme réseau de cellule chez Airbus : lignes d’assemblage
  Figure 29 - Hall de montage des Airbus A330 et A340 Figure 30 - Airbus A330-A340 : poste 40 robotisé côté gauche Figure 31 - Étuve de peinture Volkswagen
• 10.2 - Modules intelligents PROFINET chez Volkswagen : étuves de peinture
  Figure 32 - Architecture de l’atelier de peinture Volkswagen

11 - Conclusion