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Un monde très divisé

- Développés par des constructeurs ou par des associations, pour des besoins bien particuliers, les bus ont évolué de façon très anarchique.

Aujourd'hui, un nombre pléthorique de normes coexiste. Lors de la conception des premiers bus, chaque constructeur a développé son système, plus particulièrement adapté à son domaine de compétences. Ainsi, initialement CAN (controller area network) a-t-il été créé par Bosch pour remplacer les faisceaux de câbles à bord des automobiles. Étant donné qu'à bord des véhicules, il y a souvent un seul centre de contrôle et de multiples témoins/senseurs, les priorités sur le bus sont codées en dur, et le protocole est du type détection de collision. Les protocoles, qui connaissent un certain succès, font l'objet de normalisation.

CAN

CAN n'est pas exactement un bus de terrain, mais plutôt une norme de niveau 2 sur laquelle s'appuient divers protocoles plus élevés comme CANopen ou DeviceNet. Il spécifie un environnement de transmission particulièrement adapté aux contraintes industrielles.

PROFIBUS

Conçu par PTO en 1994, ce bus se compose de deux types de locuteurs : actifs (les systèmes de contrôle) et passifs, qui ne peuvent prendre l'initiative de communiquer. Les stations actives se passent un jeton ; celle qui possède le jeton parle, les autres écoutent. Profibus peut s'installer au-dessus de différents médias physiques, voire au-dessus de protocoles comme Ethernet, et comporte plusieurs niveaux hiérarchiques suivant le type de tronçon à équiper.

MODBUS

Créé par Modicon (maintenant Schneider) et basé au départ sur la norme HDLC, ce bus possède la même structure maître/esclave que Profibus et le même système de jeton. Il permet aussi le dialogue en mode point-à-point ou en mode broadcast.

WORLDFIP

Ce bus européen résulte de travaux français menés à partir de 1982. Il a été pensé pour le temps réel : la majeure partie du débit est réservée à l'échange de données, le reste est dévolu à l'échange de signaux prioritaires (par exemple une demande d'arrêt d'urgence). Le séquençage des communications sur le bus est assuré par un arbitre indépendant.

INTERBUS-S

Proposé par Phoenix Contact (1984), il s'agit d'une topologie en anneau dans lequel une station unique régit les échanges de données. Chaque trame échangée sur le réseau contient simultanément tous les messages à destination des esclaves, ces derniers se voyant allouer une tranche particulière de la trame.

LONWORKS

Ce bus est original car il est issu d'une norme informatique adaptée par des transfuges d'Apple aux besoins industriels. Le protocole repose sur la norme CSMA identique à Ethernet. Le réseau fait appel à des processeurs de communication spécialisés, appelés Neuron. Ceux-ci intègrent toute l'intelligence de gestion du réseau, déchargeant le processeur principal de ces tâches.

AS-I

Spécialement conçu pour équiper des dispositifs fonctionnant en tout-ou-rien (boutons, voyants...) à une unité de contrôle/concentrateur, ce bus a ensuite évolué pour inclure des mesures analogiques.

CONTROLNET

Il s'agit d'un bus assez évolué, qui sépare trafic périodique et apériodique, connaît le broadcast et le multicast, ainsi que le point-à-point. Il supporte le hotswap et est fondé sur le paradigme producteur/consommateur.

POWERLINK

Ce protocole de niveau 3/4 est destiné à se substituer à TCP/IP sur Ethernet dans les environnements industriels. Normalement conçu dans une optique temps réel, il propose des communications "déterministes".

DEVICENET

Protocole de niveau 7 (messagerie) basé sur CAN. Les noeuds sont banalisés ; il supporte le client/serveur et le point-à-point. Représente les périphériques sous forme d'objets.

LES QUESTIONS À SE POSER

- Quel type de protocole ? - Quelle version ? - Quel support physique ? - Existe-t-il des outils ergonomiques de maintenance pour diagnostiquer les pannes ?

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