Cours RLI Résumé

Cours ou rs : Réseaux seaux Loc L oca aux Industr Indus triels iels « RL I »

Chapitre 1 : Noti Noti ons de base

Besoin en en communication

Equipement de plus en plus automatisés pour assurer sécurité, fonctionnalité et confort à l’l’être humain.

BESOIN DE COMMUNICATION

Chapitre 1 : Notions de base

Les Les besoins besoins en communication c ommunication indust rielle

1 Mbit Mbits s

1 minute

Niveau 3 Entreprise

Système d ’information

Niveau 2 Atelier

Gestion de production Supervision

1 kbit kbits s 1s NOMBRE D'INFORMATIONS A TRANSMETTRE TRANSMETTRE

1 bit

VITESSE DE REACTION NECESSAIRE

1 ms

Niveau 1 Machines Niveau 0 Capteurs Actionneurs

Le contrôle commande

Les constituants

Chapitre 1 : Noti ons de base

Les éléments mis en œuvre lors d’une

Coupleur de communication

communic ation Coupleur de communication

Informations Emission

Médium

Emission

Informations Réception Emetteur / Récepteur

Réception Emetteur / Récepteur

Les infor mations s ont des éléments phy siq ues (lum ière, son, image, tensio n électri que etc …) auxq uels un sens a été attrIbué.


Les techniques de transmission Les informations peuvent être transmises sous forme analogique : évolution continue de la valeur

Ou sous forme numérique : évolution discontinue de la valeur (échantillonnage)

1

0


Les types de transmission Transmission simplex : mono-directionnel

Transmission half dupl ex : bi-directionnel alterné

Transmission full dupl ex : bi-directionnel simultané


Les types types de transmissi transmi ssion on



Transmission série :

La liaison nécessite en général 3 fils : émission, réception et masse. Les bits d’un octet sont transmis les uns à la suite des autres.



Transmission parallèle :

Les bits d’un octet sont transmis simultanément. Utilisé pour des courtes distances, chaque canal ayant tendance à perturber ses voisins la qualité du signal se dégrade rapidement. rapidement.


Les types types de transmiss ion série 

Transmission série synchrone :

Les informations sont transmises de façon continue. Un signal de synchronisation est transmis en parallèle aux signaux de données. 

Transmission série async asynchro hrone ne :

Les informations peuvent être transmises de façon irrégulière, cependant l’intervalle de temps entre 2 bits est fixe. Des bits de synchronisation (START, STOP) encadrent les informations de données.

Chapitre Chapitre 1 : Définit Définit ions et nor mes

Les Rése Réseaux aux Locaux Indus triels tr iels

Pour des raisons liées au coût et à la robustesse, la plupart des réseaux locaux industriels utilisent : une transm transmiss ission ion numériqu nu mérique e série async synchro hrone ne half-dupl half-duplex. ex.

Chapitre 1 : Définit ions et nor mes

Les Réseaux Locaux Industriels

Un réseau est un ensemble de moyens qui permettent la communication entre des processus d'application ou tâches répartis sur des matériels informatiques de tout type. Cet ensemble est constitué d'au moins un support de transmission pour l'acheminement des signaux, et de protocoles de communication selon une architecture en couches conforme ou non au modèle OSI (Open System Interconnections).



Autrement dit, Un réseau est un dispositif qui permet d’interconnecter différents matériels informatiques entre eux pour pouvoir échanger de l'information. Remarque: On dit souvent qu'un réseau connecte des machines, ce qui est une réalité, mais en fait il permet surtout la communication entre les tâches qui s'exécutent sur les machines.



On distingue trois types de réseaux : -

Les réseaux longue distance : WAN (Wide Area Network) d > 100km. - Les réseaux métropolitains : MAN (Metropolitan Area Network) d > 1km. - Les réseaux locaux : LAN (Local Area Network) d < 1km Exemple : les réseaux Locaux Industriels (RLI).



Un réseau local est un réseau qui couvre une zone géographique limitée, par opposition aux réseaux publics ou longue distance. On distingue souvent les réseaux locaux d'entreprise et les réseaux locaux industriels . Différence: • Les contraintes d'environnement (temps et sûreté de fonctionnement). • Certains services et protocoles mis en œuvre pour tenir compte des différences de besoins des applications qui les utilisent.



Un Réseau Local Industriel (RLI) est un système de communication entre plusieurs équipements de type industriel (capteurs, automates, actionneurs, ...) dans une zone géographique limitée (un « terrain »). On parle aussi de « bus de terrain » ou de « réseau de terrain ». Un réseau local industriel est en première approximation un réseau local utilisé dans une usine ou tout système de production pour connecter diverses machines afin d'assurer la commande, la surveillance, la supervision, la conduite, la maintenance, le suivi de produit, la gestion, en un mot, l'exploitation de l'installation de production.



Les processus d'application répartis sur les machines sont mis en relation par les réseaux. Les réseaux locaux industriels sont nombreux et variés. 

Pour satisfaire tous ces besoins, de très divers protocoles ont été définis depuis une quinzaine d'années, certains ont été normalisés, d'autres sont devenus des standards de fait, d'autres enfin sont purement privés.



Pourquoi un RLI ? Réduction des coûts initiaux : - Réduction massive du câblage. - Possibilité de réutiliser le câblage analogique existant dans certains cas - Réduction du temps d'installation - Réduction du matériel nécessaire à l'installation. Réduction des coûts de maintenance : - Complexité moindre  Fiabilité accrue. - Maintenance plus aisée. - Flexibilité pour l'extension du bus de terrain et pour les nouveaux raccordements.



Pourquoi un RLI ? Performances globales accrues: - Précision : communications numériques. - Les données et mesures sont généralement disponibles à tous les équipements de terrain. - Communications possibles entre 2 équipements sans passer par le système de supervision. - La structure distribuée permet de faire résider des algorithmes de contrôle au niveau de chaque équipement de terrain (chaque noeud) - Accès à des variables multiples pour un nœud.



Pourquoi un RLI ? Autres avantages: - Interopérabilité importante grâce au souci de standardisation (système ouvert) aux niveaux hard et soft: · Choix pour l'utilisateur final : prix, performances, qualité... · Possibilité de connexion d'équipements de différents fournisseurs respectant le même standard. · Echange de données par des mécanismes standard (protocoles) -Modélisation objet des équipements et de leur fonctionnalité : modèle de bloc fonctionnel aidant l'utilisateur à créer et superviser son bus de terrain



Objectif des RLI ? • Interconnecter : - A bon marché. - A haut débit. - Tout le monde: ( clients, serveurs, imprimantes … ). • Partager : - Fichiers. - Informations. - Traitements. • Répartir les systèmes et les tr aitements.


Caractéristiques des RLI

Les caractéristiques communes : liaison multipoint symétrique, distance limitée et haut débits. - Liaison multipoi nt symétrique : • Multipoint signifie qu’il y a plusieurs entrées sur la liaison. • Symétrique signifie que l’on veut que tous les équipements reliés puissent discuter directement entre eux. - Dist ance limi tée : on se cantonne à l'entité (société, bâtiment,…). - Haut débit : sur un LAN (Local Area Network) s’efforce d’obtenir des débits élevés, par exemple Ethernet : de 10 Mbits/s à 1 Gbits/s, avec des taux d'erreurs très faibles.


Normalisation des RLI

✓ En 1980 , Xerox, introduit Ethernet. Plus tard c'est Token Ring.

Immense essor

Il fallait normaliser !

✓ En février 1980 (année 80 février 2  802), l IEEE a crée une comité ’

appelé une comité appelé 802 chargé de définir des normes pour les réseaux LAN et MAN. . ✓ La normalisation concerne les couches La normalisation concerne les

couches 1 et 2 du modèle OSI du modèle OSI. ✓ Les normes définies ont été reprises par l ISO sous la nomination ’

8802.x.


Normalisation des RLI Ces normes sont spécifiques aux couches 1 et 2 d LAN •

802.1 définit l’architecture générale des réseaux locaux ainsi que l’adressage MAC

•

802.2 définit la sous-couche LLC (Logical Link Control) de la couche liaison

•

802.3, 802.4 et 802.5 définissent trois normes indépendantes pour la couche physique et la sous couche MAC (Medium Access Control) de la couche liaison



Ces normes correspondent à des t opologies et méthodes d’accès associées:

o

802.3: bus à contention (compétition) Ethernet CSMA/CD

o

802.4: jeton sur bus (Token Bus)

o

802.5: jeton sur anneau (Token Ring)

•

802.6 MAN (Metropolitan Area Networks): méthode d’accès DQDB (Distributed Queue Dual Bus)

•

802.7 LAN à large bande (Broadband Technical Advisory Group)

•

802.8 LAN et MAN à fibre optique (Fiber Optic Technical Advisory Group)

•

802.9 Intéd d d f égration de services (Integrated Voice and Data LAN interface)

•

802.10 Standard pour la sécurité des LAN interopérable (SILS: Standard for Interoperable LAN Security)

•

802.11 WLAN (LAN sans fil) WLAN (LAN sans fil)

•

802.12 LAN à haut débit 100 Mbits/s, utilisant le mécanisme de demande de priorité (Demand Priority LAN (100VG .AnyLAN)

•

802.14 Méthode d'accès de télévision par câble (14Cable TV MAN)

•

802.15 Wireless Personal Area Network (WPAN), Bluetooth

Chapitre 1 : Exempl es des RLI

Exemples des RLI


Exemples des RLI

INTERBUS S

PROFIBUS DP

Longueur MAX 12 KM Nombre de participants 64 têtes de stations et 256 modules sur le bus. Structure anneaux Signaux analogique et numérique Vitesse 500 Kbits/S

Longueur MAX 1,2 Km Nombre de participants 32 avec possibilité de 7 répéteurs (max 122 modules) Structure ligne Signaux analogique et numérique Vitesse 9,6 Kbits/S - 12Mbits/S (selon longueur)


Exemples des RLI

Le standard in ternation al pou r le plus bas niveau de réseaux d a utomatismes ’

Chapitre 1 : Critères de comparaison

Critères de comparaison (de choix) Les critères qui permettront de guider le choix d'un protocole de communication pour une application donnée : Longueur maximale : Longueur maxi du réseau en fonction du nombre de répéteurs et du type de médium utilisé. ➢

Topologie : Architecture physique et implantation des nœuds connectés au réseau, structure de câblage de toutes les stations. ➢

Temps de réaction maximal : Délai maximal possible qui peut survenir lors de l'envoi d'informations. Ce temps dépend du temps de cycle, du nombre d'abonnés, de la longueur du réseau, du médium et de la vitesse physique de transmission ➢

Nombre maximum d'équipements : Nombre maximum de nœuds pouvant être connecté au réseau. ➢

Vitesse de transmission : Vitesse de transmission physique maximale possible pour le réseau. Différente du débit réel dépendent de l'efficacité du protocole. ➢

➢ ➢

Détection d'erreurs : Mécanisme de détection d'erreurs (parité, CRC …)

Efficacité du protocole.

Chapitre 1 : Contraintes « Temps réel »

Contraintes « Temps réel »

Les différents niveaux de communication entre les composants d'un système automatisé impliquent des contraintes temporelles différentes.



1 Mbits

1 minute

Niveau 3 Entreprise

Système d ’information

Niveau 2 Atelier

Gestion de production Supervision

1 kbits 1s NOMBRE D'INFORMATIONS A TRANSMETTRE

1 bit

VITESSE DE REACTION NECESSAIRE

1 ms

Niveau 1 Machines Niveau 0 Capteurs Actionneurs

Le contrôle commande

Les constituants




Contraintes « Temps réel » Réseaux informatiques (Data Bus)

e s d u e s g s a e t c o o l i r P p

e d e n e i g h a c t o a l i m P

Réseaux locaux industriels (Field Bus) Bus de terrain (Device Bus) Bus capteurs actionneurs (Sensor Bus)

CANopen FIPIO Modbus Plus Profibus-DP DeviceNet Interbus Modbus

AS-i

Simples

Evolués

FIPWAY Ethernet TCP/IP Modbus

Ethernet TCP/IP FTP - HTTP

Chapitre 1 : La pyr amide CIM

La pyramide CIM (Computer Integrated Manufacturin g )


La pyramide CIM

Niveau Usine • Les applications (GPAO, CAO, …) échangent des informations : • dans un environnement de bureau peu parasité • données sur les produits, sur les commandes, sur les stocks, sur les clients, sur le personnel, ... • Le trafic est important • Pas d'informations de coordination, donc pas de nécessité de respecter des délais stricts


La pyramide CIM

Niveau Atelier • Les données échangées à ce niveau sont : • des fichiers de programmes pour les machines, • des ordres de lancement de production, • des messages de commandes, • des états d'équipements pour le suivi de fabrication, … • notions de supervision et de MES • Les volumes d'informations peuvent être importants • Même en cas de trafic élevé, les contraintes temporelles


La pyramide CIM

Niveau Machine (ou Terrain) • A ce niveau communiquent • des capteurs et actionneurs plus ou moins intelligents • des systèmes de commande simples • notions d’E/S déportées, de Micro API • L'aspect temps réel est prioritaire • La taille des messages échangés est très faible • Le flux est plutôt périodique • Les réseaux adaptés à ce niveau sont appelés réseaux de


La pyramide CIM

Chapitre 1 : Modèle de référence des RLI

Description du modèle OSI Le modèle OSI (Organisation de Standardisation Internationale) propose une organisation en sept couches pour les réseaux.

Les couches homologues échangent des blocs d'informations appelés PDU (Protocol Data Unit) : exemple la couche (n+1) de l'utilisateur A échange un (n+1) PDU avec la couche (n+1) de l'utilisateur B. Pour ce faire, la couche en question utilise des services offerts par la couche immédiatement inférieure, en l'occurrence n. L'accès à ces services se fait par un point d'accès appelé SAP (Service Access Point). La valeur de ce SAP est liée à la nature des services utilisés. Le PDU de la couche n+1 est transmis à la couche n sous la forme d'un SDU (Service Data Unit). Celle-ci y ajoute un bloc de contrôle propre PCI (Protocol Control Information) contenant, entre autres, la valeur du nSAP. L'ensemble nPCI et nSDU forme alors le nPDU, c'est-à-dire le PDU échangé au niveau des couches n.


Description du modèle OSI ISO = International Organization for Standardization

STATION Exemple : Modbus

Notion de réseau Exemple: TCP/IP

Notion de bus

COUCHE 7 APPLICATION

Protocole : définit un langage commun d ’échanges entre les équipements (sémantique et signification des informations)

COUCHE 6 PRESENTATION

Transcodage du format : pour permettre à des entités de nature différente de dialoguer (ex: PC / Mac)

SESSION LAYER

5

Organise et synchronise les échanges entre utlisateurs

COUCHE TRANSPORT

4

Contrôle de l ’acheminement de bout en bout : reprise sur erreurs signalées ou non par la couche réseau

COUCHE RESEAU

3

Routage des données : établissement du chemin entre différents réseaux

COUCHE LIAISON

2

Contrôl e de la liaison : adressage, correction d ’erreur, gestion du flux

COUCHE PHISIQUE

1

Gestion de l ’accès au médium : définit quand on peut émettre

TCP : Transmission Control Protocol (Couche 4) IP : Internet Protocol (Couche 3)

Le hardware : le médium utilisé : paire torsadée, câble coaxial, fibre optique…, la forme des signaux véhiculés, la connectique


Description du modèle OSI






Les RLI dans le modèle OSI Un réseau local i ndustr iel (RLI) est basé le plus souvent sur la restriction du modèle OSI à 3 couches : •

La couche Application (qui peut être vide dans de nombreux réseaux)

•

La couche Liaison qui doit assurer un transport fiable de quantité assez faible de données mais en respectant des contraintes ”temps réel” (déterminisme)

==> La couche liaison est divisée en deux sous-couches : ✓

La sous-couche L.L.C. (Logical Link Control) : filtrage des messages, recouvrement des erreurs bit/trame, notification des surcharges.

✓

La sous-couche M.A.C. (Medium Access Control) : mise en trame (émission/réception), détection et signalisation du bit erreur, arbitrage (gestion de l’accès au medium).

•

La couche Physique qui doit respecter des contraintes fortes liées à l’environnement (température, vibrations, ...)


Les RLI dans le modèle OSI Les raisons concernant l’absence des autres couches sont les suivantes :

•

Couche 3 : Aucun besoin de routage dans les réseaux locaux industriels car les stations sont toutes connectées sur le même réseau physique

•

Couche 4 : les messages sont très courts (contenu dans une seule trame) : pas besoin de segmentation ;

•

Couche 5 : les concepts de session ne sont pas supportés sur les RLI

•

Couche 6 : toutes les applications donnent le même sens à la définition d’une information : il n’y a donc pas besoin de présentation.

Les RLI dans le modèle OSI

Chapitre 1 : Protocoles et services, Profils de communi cation

Tous les RLI diffèrent par :

•

Le support physique de communication (conducteurs métalliques, fibres optiques, Hertzien, etc.).

•

La topologie (étoile, bus, anneau, arbre).

•

La gestion de l'accès au support de communication (maître- esclave, aléatoire, jeton, etc.).

•

Le codage des données sur le support de communication. Ce codage peut être "large bande" (porteuse modulée) ou en "bande de base".

Chapitre 1: Protoc oles et services, Profils de communication

Les supports physiques Les princi paux supports utilis és Quelques standards électriques en paire tor sadée Les différentes topologies

Chapitre 1 : Protocoles et services, Profils de communication

Les princi paux supports uti lisés Les supports de transmission ou MEDIUMS influent sur : • vitesse • distance • immunité électro-magnétique Mediums les plus utilisés : La paire de fils to rsadés

Coût du médium Faible

Le plus simple à mettre en œuvre, et le moins cher .

Le câble coaxial Il se compose d’un conducteur en cuivre, entouré d ’un écran mis à la terre. Entre les deux, une couche isolante de matériau plastique. Le câble coaxial a d ’excellentes p ropriétés électriques et se prête aux transmissions à grande vitesse.

La fibre optiqu e Ce n’est plus un câble en cuivre qui porte les signaux électriques mais une fibre optique qui transmet des signaux lumineux. Convient pour les environnements industriels agressifs , les transmissions sont sûres, et les longues distances.

Important


Quelques standards paire torsadée

•RS232 : Liaison point à point par connecteur SUB-D 25 broches. Distance < 15 mètres, débit < 20 kbits/sec. •RS422A : Bus multipoint full duplex (bi directionnel simultané) sur 4 fils. Bonne immunité aux parasites, distance maxi 1200 mètres à 100 kbits/sec. 2 fils en émission, 2 fils en réception. •RS485 : Bus multipoint half duplex (bi directionnel alterné) sur 2 fils. Mêmes caractéristiques que RS422A mais sur 2 fils.


Les différentes topologies

TOPOLOGIE POINT A POINT (entre 2 unités en communication)

TOPOLOGIE EN ETOILE

TOPOLOGIE EN ARBRE

(plusieurs unités communiquent par leur propre ligne avec une unité dite Centrale)

TOPOLOGIE MAILLEE

(les équipements sont reliés entre eux pour former une toile d’araignée. Pour atteindre un noeud, plusieurs chemins sont possibles)

TOPOLOGIE EN ANNEAU

(toutes les unités sont montées en série dans une boucle f ermée. les communications doivent traverser toutes les unités pour arriver au récepteur)

TOPOLOGIE BUS

(le réseau se compose d’une ligne principale à laquelle toutes les unités sont connectées)

(c’est une variante de la topologie en étoile)


Les différentes topologies

TOPOLOGIE

BUS

Cette organisation est une des plus simples. Tous les éléments sont reliés à une même ligne de transmission par l’intermédiaire de câbles. Le mot bus désigne la ligne physique. Cette topologie est facile à mettre en œuvre, la défaillance d’un nœud ou d’un élément ne perturbe pas le fonctionnement des autres organes. Les réseaux du niveau machine et capteurs, appelés d’ailleurs bus de terrain, utilisent cette méthode. La typologie bus se met en œuvre soit par chaînage des équipements les uns avec les autres, soit par connexion via un boîtier de raccordement au câble principal.


Les différentes topologies TOPOLOGIE EN

ETOILE

Cette typologie est la plus courante au niveau de l’entreprise et de l’atelier. Elle est celle du réseau Ethernet. Elle présente l’avantage d’être très souple en matière de gestion et de dépannage. Les stations finales sont reliées ensemble à travers un équipement intermédiaire (répéteur, commutateur). La défaillance d’un nœud ne perturbe pas le fonctionnement global du réseau, en revanche, l’équipement intermédiaire qui relie tous les nœuds constitue un point unique de défaillance.


Les différentes topologies TOPOLOGIE

MAILLEE

TOPOLOGIE

POINT A POINT

(entre 2 unités en communication)

Chaque nœud du réseau est relié à tous les autres nœuds par une liaison point-à-point propre. Ce type de réseau donne lieu à une gestion particulièrement simple des communications qui se limitent, en fait, à un ensemble de communications bilatérales. Moyennant une gestion nettement plus complexe, il est possible de conférer aux nœuds des possibilités de routage des messages reçus c'est-à-dire de réémission de ces messages vers d'autres nœuds. On obtient ainsi un réseau à très grande disponibilité puisqu'il existe plusieurs chemins possibles d'un nœud vers un autre.


Les différentes topologies TOPOLOGIE EN

ANNEAU

L'anneau est composé d'un ensemble fermé de liaisons point-à-point entre nœuds. Un message émis d'un nœud vers un autre doit donc transiter par tous les nœuds intermédiaires. A chaque passage dans un nœud, le message est régénéré ce qui permet des distances plus importantes que dans le cas précédent. Chaque nœud doit être capable de router les messages incidents. Il s'agit cependant d'une opération beaucoup plus simple que dans le cas des réseaux maillés puisqu'il n'y a qu'un seul routage possible : vers le nœud suivant de l'anneau.


Les principaux moyens d ’accès au médium Maître - Esclave Anneau à jeton Accès aléatoire


Maître - Esclave Se situe au ni veau d e l ’accès au médium

Le MAITRE est l ’entité qui accorde l ’accès au medium. L’ESCLAVE est l ’entité qui accède au médium après sollicitation du maître. Polling Quelque chose à dire ?

Rien à déclarer

MAITRE Ex : Profibus-DP

Réponse

ESCLAVE


Anneau à jeton = Token ring Se situe au ni veau d e l ’accès au médium Les membres d ’un ANNEAU logique ont l ’autorisation d ’émettre lors de la réception du jeton. Le JETON est un group e de bits qui est passé d ’un nœud au suivant dans l ’ordre croiss ant des adresses.

Adr esse 2

Adr esse 3

Adr ess e 1

Ex : Modbus Plus

Adr esse 4


Accès aléatoire Se situe au ni veau d e l ’accès au médium

Carrier Sense Multiple A ccess Un ensemble de règles détermine comment les produits sur le réseau réagissent lorsque deux équipements tentent d ’accéder au médium en même temps (collision).

Discussion informelle entre individus indisciplinés :

Adr ess e 2

Dès qu ’un silence est détecté, celui qui désire parler prend la parole. Adr esse 3

Adr esse 1

Adr esse 4


CSMA/CD CSMA/CD =

CSMA/CA Carrier Sense Multipl e Access Collis ion Detect : Collision destructive

1 - Détection de la collision 2 - Arrêt de transmission de la trame 3 - Emission d ’une trame de brouillage

Ex : Ethernet

4 - Attente d ’un temps aléatoire 5 - Ré-émission de la trame

CSMA/CA =

Carrier Sense Multiple Access Collis ion Avoi dance : Collision non destructive

1 - Détection de la collision non destructive (bits récessifs et dominants) 2 - L ’équipement avec la priorité la plus basse cesse d ’émettre 3 - Fin de transmission de l ’équipement le plus prioritaire 4 - L ’équipement avec la priorité la plus basse peut émettre sa trame

Ex : CAN


Les concepts utilisés au niveau application Client - Serveur Producteur - Consommateur Types de traffic Notion de profil


Client - Serveur

Se sit ue au niveau applicatif entre 2 équip ements

Le CLIENT est une entité demandant un service sur le réseau Le SERVEUR est l’entité qui répond à une demande d ’un client Requête Peux tu m ’envoyer l a configuration du d épart mot eur N°3 STP ?

Pas de pr oblème, voilà le fichier complet !

CLIENT Ex : Modbus

Réponse

SERVEUR

Necessite écriture programme dans l ’automate (requêtes)

Producteur - Consommateur


Se situ e au ni veau appl icatif entre 1 et plus ieurs équip ements Le PRODUCTEUR est une entité (unique) qui fournit une information. Le CONSOMMATEUR est une entité qui l ’utilise (plusieurs entités peuvent utiliser la même information).

Il est 18h00

Je vais rater mon train !!! CONSOMMATEUR N°1

PRODUCTEUR

Ex : CANopen DeviceNet

Et si j ’allais au c inéma...

CONSOMMATEUR N°2

Système ouvert


Un système ouvert est cons titu é de const ituants interopérables et interchangeables L ’interopérabilité est la faculté de communi quer de manière intelligible avec d ’autres équip ements . Elle est atteint e par le stric t respect des spécific ations d u prot ocole. L ’interchangeabilité est la facult é de pouvoir remplacer un équipement par un autre (provenant éventuellement d ’un autre construc teur). Elle est atteint e par le respect des spécific ations d e profils. Chaque const ructeur cons erve la possibil ité de définir s ’il le désir e des fonct ionnalités qui lui sont pr opres en dehors du profil minimal ou noyau.

Notion de profil


Un profil est un moyen standardisé de décrire les f onct ionnalités garantis sant l ’interchangeabilité de const ituants. Cette descripti on respecte une syntaxe stri cte. Les informations s ont regroupées par fonct ionnalités : • identification : nom d u prod uit, référence, version, famille, fabriquant • caractéristiq ues relatives à la communication : débits suppo rtés, type et taille de messages échang és... • caractéristiques relatives au métier : variables accessibles en écriture, en lectur e, lectu re, a l ’arrêt, en marc he etc...

La plupart des profil s se matérialisent par fichi er électronique : fichier EDS, fichier GSD… livr é sur disquette ou CD-ROM avec l e produit. Ce fichi er permet de connaître « off l ine » les caractérisriques de l ’équipement.


Les produits d'interconnexion Répéteur = Repeater Concentrateur = hub Switch Convertisseur = transceiver Pont = Bridge Routeur = Router Passerelle = Gateway

Répéteur - Hub - Switch


Répéteur = Repeater

1

1

Segment 1

Segment 2

Concentrateur = Hub

1

Permet l’extension d’un réseau par segments Il amplifie et rétablit le même type de signal

1

1

1

Exemple = répéteur RS485

Permet l’extension d’un réseau en étoile Il amplifie et rétablit le même type de signal sur tous les ports Exemple = Hub Ethernet (Ne diminue pas le nombre de collisions)

Switch

1

1

1

1

Permet l’extension d’un réseau en étoile Il amplifie et rétablit le même type de signal sur un seul port. Exemple = Switch Ethernet (Permet de diminuer le nombre de collisions)


Transceiver - Bridge Convertisseur = Transceiver

1

1

Segment 1

Segment 2

Pont = Bridge

Réseau 1

Permet l’extension d’un réseau par segments de nature différentes.

2

2

1

1

Exemple = convertisseur RS232/RS485

Permet de relier 2 réseaux utilisant le même protocole mais des couches basses différentes

Exemple = Bridge Modbus RS485 / Ethernet TCP-IP Réseau 2


Routeur - Passerelle Routeur = Router

3

3

2

2

1

1

Réseau 1

Permet de relier 2 réseaux de même nature.

Exemple = Routeur Ethernet TCP-IP

Réseau 2

Passerelle = Gateway

Réseau 1

7

7

2

2

1

1

Permet de relier 2 réseaux de nature différente

Exemple = Passerelle FIPIO / Modbus

Réseau 2


Le Modèle TCP/IP Le

modèle TCP/IP est dérivé de l'ARPANET et deviendra plus tard connus sous le nom de worldwide internet. L'ARPANET était à la base un projet militaire de l'armée américaine dont le but était de connecter, via les lignes téléphoniques, une centaines d'universités et d'installations gouvernementales entre elles. L'objectif était de maintenir les communications coûte que coûte après une attaque nucléaire. Pour vous remettre dans le contexte, cette problématique à pris place pendant la guerre froide. Il

en découle un réseau basé sur le routage de paquets à travers une couche appelée Internet. La connexion de cette couche est de type connectionless (sans connexion préalable) : tous les paquets transitent indépendamment les uns des autres et sont routés suivant leur contenu. Le

modèle TCP/IP est donc le modèle utilisé pour Internet.

Cours RLI Résumé

Recommend Documents