Schneider Electric Transparent Ready Mode d'emploi

31006930 10/2009
Transparent Ready
Guide utilisateur
31006930.02
10/2009
www.schneider-electric.com
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Table des matières
Consignes de sécurité . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
A propos de ce manuel . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Chapitre 1 Transparent Ready . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Transparent Ready . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Classes de services Transparent Ready offerts . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Utilisateurs de ce guide . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Organisation de ce guide . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Chapitre 2 Planification physique, conception et installation d'un
réseau Ethernet industriel Transparent Ready . . . . . . .
2.1 Normes requises . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Vers une normalisation de l'Ethernet industriel . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Normes de planification et d'installation requises . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
2.2 Configuration et planification physiques . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Planification de câblage Ethernet industriel . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Normes de câblage structuré . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Câblage dans un système Ethernet industriel Transparent Ready . . . . . .
Présentation de la structure de base d'un réseau. . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Développement d'architecture réseau pour les réseaux Ethernet industriel
Topologie en anneau redondant . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Technologies LAN et conception réseau. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Matériel LAN . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Autres considérations LAN . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Technologies WAN et conception réseau . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Matériel WAN . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
2.3 Exigences liées à l'environnement . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Résumé des normes environnementales . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Exigences liées à la mécanique . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Exigences liées à la protection climatique. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Exigence de protection contre la pénétration de corps étrangers . . . . . . .
Emission électromagnétique et exigences d'immunité . . . . . . . . . . . . . . .
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2.4 Choix des composants Ethernet industriel. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Câbles cuivre Ethernet. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Câbles à fibre optique . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Spécifications de la couche physique 10/100BaseF . . . . . . . . . . . . . . . .
Connecteurs Ethernet pour les réseaux en cuivre. . . . . . . . . . . . . . . . . .
Connecteurs pour fibre optique . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Equipements d'infrastructure recommandés pour Ethernet industriel . . .
2.5 Installation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Règles d'installation CEM pour les réseaux Ethernet . . . . . . . . . . . . . . .
Liaison équipotentielle . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Liaison équipotentielle de votre bâtiment. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Liaison équipotentielle locale des équipements et des machines . . . . . .
Câblage de réseau Ethernet compatible avec
CME et les chemins de câbles. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Types de câbles cuivre Ethernet . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Outils pour câbles cuivre Ethernet . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Comment fabriquer un câble Ethernet . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Administration du câblage . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Documentation de câblage . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
2.6 Vérification d'un réseau Ethernet industriel Transparent Ready . . . . . . .
Recommandations de vérification de réseaux Ethernet industriel
Transparent Ready . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Liaisons permanentes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Voies . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Test d'une installation en cuivre. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
2.7 Considérations supplémentaires pour la conception
d'un réseau Ethernet industriel Transparent Ready . . . . . . . . . . . . . . . .
Internet et technologies IP dans un environnement d'automatisation . . .
Modèle Open System Interconnection
(ou modèle pour l'interconnexion de systèmes ouverts) . . . . . . . . . . . . .
Modèle TCP/IP. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Modèle Transparent Ready . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Adresses IP et classes. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Remarques concernant la multidiffusion . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Filtrage de multidiffusion . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Gestion du réseau . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Routage . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Présentation de l'accès à distance . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Types d'accès distant . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Méthodes d'accès au réseau . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Automate connecté à Internet . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Problèmes de sécurité . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
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Chapitre 3 Vue d'ensemble des services . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
3.1 Evaluation de la configuration du système . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Services communs à chaque niveau de l'usine . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Communication au niveau de l'entreprise . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Niveau inter-automates . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Communications au niveau du terrain. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Sélection du service de communication . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Services et protocoles de prise en charge de Transparent Ready . . . . . .
3.2 Service I/O Scanning. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Description du service I/O Scanning . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Fonctionnement du scrutateur d'E/S . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Périodes de répétition . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Etats défectueux courants. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Temps de réponse . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
3.3 Messagerie Modbus . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Description du service de messagerie Modbus. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Equipements prenant en charge les services Ethernet Modbus . . . . . . . .
Fonctionnement du client Modbus dans les systèmes Quantum . . . . . . .
Fonctionnement du client Modbus dans les systèmes Premium . . . . . . .
Fonctionnement du client Modbus dans les systèmes Momentum. . . . . .
Fonctionnement du serveur Modbus dans les systèmes Quantum . . . . .
Fonctionnement du serveur Modbus dans les systèmes Premium. . . . . .
Fonctionnement du serveur Modbus dans les systèmes Momentum . . . .
Serveurs Modbus et limites des sockets . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Nombre de tentatives et délais d'attente de la messagerie Modbus. . . . .
3.4 Service Global Data . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Service Global Data . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Considérations relatives à Global Data . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
3.5 Remplacement d'équipements défectueux . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Service FDR
(Faulty Device Replacement, Remplacement d'équipements défectueux)
Equipements prenant en charge les services FDR . . . . . . . . . . . . . . . . . .
3.6 Synchronisation horaire. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Service de synchronisation horaire . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Fonctionnement du service de synchronisation horaire . . . . . . . . . . . . . .
Applications de synchronisation horaire . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Equipements Schneider mise en œuvre du service de synchronisation horaire . . . . . . . . . . . . . . .
3.7 Service de notification par message électronique. . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Service de notification par message électronique. . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Fonctionnement du service de notification par message électronique . . .
Equipements prenant en charge la notification par message électronique
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3.8 Serveur Web standard . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Services du serveur Web. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Fonctionnement du serveur Web. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Equipements prenant en charge les services de serveur Web standard.
3.9 Serveur Web FactoryCast . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Serveur Web FactoryCast . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Fonctionnement du serveur Web FactoryCast . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Equipements prenant en charge les services de serveur Web FactoryCast
3.10 Serveur Web FactoryCast HMI . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Services Web FactoryCast HMI. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Equipements prenant en charge le service Web HMI FactoryCast . . . . .
3.11 Autres services . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Service FTP . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Service SNMP . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Service TFTP . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Service Telnet . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Autres services pris en charge par les équipements Quantum . . . . . . . .
Autres services pris en charge par les équipements Premium . . . . . . . .
Autres services pris en charge par les équipements TSX Micro . . . . . . .
Autres services pris en charge par les équipements Momentum . . . . . .
Autres services pris en charge par les équipements Advantys STB . . . .
Autres services pris en charge par les passerelles/ponts Power Logic . .
Autres services pris en charge par les systèmes de câblage ConneXium
3.12 OPC Factory Server. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
OPC Factory Server. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Services OFS. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Performances OFS . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Architecture d'exécution pour Unity/OFS/SCADA : un exemple simple .
Architecture Build-time/Runtime pour
les systèmes Unity/OFS/SCADA non fréquemment modifiés . . . . . . . . .
Architecture Build-time/Runtime pour les systèmes
Unity/OFS/SCADA nécessitant des modifications fréquentes . . . . . . . . .
Architecture Build-time/Runtime pour
système avec multiples connexions SCADA . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
3.13 SCADA/IHM . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
SCADA/IHM . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Communications entre un serveur d'E/S et un équipement terrain . . . . .
Communications SCADA vers des équipements terrain :
Utilisation des sockets et des requêtes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Communications client entre un serveur d'E/S et un affichage . . . . . . . .
Détails sur la mise en œuvre des produits Schneider . . . . . . . . . . . . . . .
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3.14 Redondance . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Redondance réseau et services de communication . . . . . . . . . . . . . . . . .
Redondance dans un système SCADA . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
SCADA dans un système de redondance d'UC Quantum . . . . . . . . . . . .
Permutation de redondance d'UC et services Ethernet . . . . . . . . . . . . . .
3.15 Systèmes de passerelle/pont . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Vue d'ensemble des passerelles et des ponts . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Fonctionnement des passerelles et des ponts . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
3.16 Services pris en charge par équipement. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Services Ethernet et équipements
Transparent Ready qui les prennent en charge . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
3.17 Evaluation des performances système . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Communications système . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Temps de réponse de la messagerie Modbus . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Temps de réponse du serveur Modbus. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Temps de réponse du client de messagerie Modbus . . . . . . . . . . . . . . . .
Scrutateurs d'E/S . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Charge totale sur les équipements . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Solutions pour les performances système . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Temps de réponse de la passerelle . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Chapitre 4 Dépannage . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
4.1 A propos du dépannage . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Introduction au dépannage . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Identification générale des problèmes. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
4.2 Dépannage réseau . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Introduction au dépannage réseau . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Dépannage des connexions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Dépannage en cas de connexions intermittentes . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Dépannage en cas de connexions lentes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Dépannage de l'accès distant . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
4.3 Dépannage des services. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Dépannage des services. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Dépannage de la messagerie Modbus et du scrutateur d'E/S . . . . . . . . .
Dépannage SNMP . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Dépannage Telnet et FTP . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Dépannage pour remplacement d'équipements défectueux/BootP . . . . .
Dépannage SMTP. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Tableau de dépannage de synchronisation horaire (NTP) . . . . . . . . . . . .
Tableau de dépannage Web . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
4.4 Dépannage en cas de lenteur de réponse d'un système SCADA/HMI . . .
Dépannage en cas de lenteur de réponse (SCADA/HMI). . . . . . . . . . . . .
4.5 Dépannage du pont. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Dépannage du pont. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
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314
315
319
323
333
335
336
340
344
344
352
353
353
354
359
363
365
366
372
375
376
377
378
380
381
383
385
386
387
389
390
391
394
395
396
398
399
400
401
401
403
403
7
4.6 Dépannage en cas de perte de paquets . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Dépannage en cas de perte de paquets . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Utilisation d'un outil de capture de paquet . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Dépannage de capture de paquet . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
404
405
406
408
Annexes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
411
Annexe A Temps de réponse de la scrutation d'E/S . . . . . . . . . . . .
413
A.1
Temps de réponse du scrutateur d'E/S des automates Premium . . . . . .
Temps de réponse du scrutateur d'E/S Premium :
Entrée distante vers sortie distante . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Temps de réponse du scrutateur d'E/S Premium :
Entrée distante vers sortie locale. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Temps de réponse du scrutateur d'E/S Premium :
Mémoire de l'automate vers sortie distante . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Temps de réponse du scrutateur d'E/S des automates Quantum . . . . . .
Temps de réponse du scrutateur d'E/S Quantum :
entrée distante vers sortie distante . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Temps de réponse du scrutateur d'E/S Quantum :
Entrée distante vers sortie locale. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Temps de réponse du scrutateur d'E/S Quantum :
Entrée locale vers sortie distante. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
414
Annexe B Débit de serveurs Modbus . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
441
Débit des serveurs Modbus Quantum : Unity v2.0 . . . . . . . . . . . . . . . . .
Débit des serveurs Modbus Premium : Unity v2.0. . . . . . . . . . . . . . . . . .
442
444
Annexe C Temps de réponse des clients Modbus. . . . . . . . . . . . . .
447
Temps de réponse du client Modbus : Premium TSXP575634M . . . . . .
Temps de réponse du client Modbus : Premium TSXP57304M . . . . . . .
Temps de réponse du client Modbus :
Quantum 140 CPU65150 avec port Ethernet intégré . . . . . . . . . . . . . . .
Temps de réponse du client Modbus : Quantum 140 CPU65150
avec module de communication Ethernet 140 NOE77101 . . . . . . . . . . .
Temps de réponse du client Modbus : Quantum 140 CPU65150
avec module de communication Ethernet 140 NOE77111 . . . . . . . . . . .
Temps de réponse du client Modbus : Quantum 140 CPU43412A
avec module de communication Ethernet 140 NOE77101 . . . . . . . . . . .
Temps de réponse du client Modbus : Quantum 140 CPU43412A
avec module de communication Ethernet 140 NOE77111 . . . . . . . . . . .
448
454
A.2
Annexe D Mesures du timeout et
du temps de réponse de la passerelle . . . . . . . . . . . . . . .
D.1 Mesures du timeout et du temps de réponse
du serveur série de passerelles EGX200 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Temps de réponse du serveur série EGX200 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Mesures des réponses du serveur série
EGX200 avec timeout de la requête . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
8
415
419
423
427
428
432
436
461
467
473
479
485
491
492
493
498
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D.2
D.3
Mesures du timeout et du temps de réponse
du serveur série de passerelles EGX400 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Temps de réponse du serveur série de passerelles EGX400. . . . . . . . . .
Mesures des réponses du serveur série
EGX400 avec timeout de la requête . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Mesures du timeout et du temps de réponse
du serveur série de passerelles 174CEV30020 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Temps de réponse du serveur série de passerelles 174CEV30020 . . . . .
Mesures des réponses du serveur série
174CEV30020 avec timeout de la requête . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Annexe E Normes et autres considérations
relatives aux réseaux Ethernet industriel. . . . . . . . . . . .
Normes et organisations . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Compatibilité électromagnétique . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Activités de normalisation des connecteurs en cuivre. . . . . . . . . . . . . . . .
Conformité aux normes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Conformité du réseau Ethernet industriel Transparent Ready . . . . . . . . .
Annexe F Procédures de mise à la terre (masse) . . . . . . . . . . . . . .
503
504
509
514
515
520
525
526
536
541
542
544
547
Connexions de mise à la terre (masse) adéquates. . . . . . . . . . . . . . . . . .
Réalisation d'une connexion de terre . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Options de connexion des blindages de câble . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Procédures de test des réseaux Ethernet en cuivre . . . . . . . . . . . . . . . . .
Paramètres de performance . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Définition des paramètres de performance . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
548
549
555
557
558
560
Glossaire . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Index . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
565
603
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9
10
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Consignes de sécurité
§
Informations importantes
AVIS
Lisez attentivement ces instructions et examinez le matériel pour vous familiariser
avec l'appareil avant de tenter de l'installer, de le faire fonctionner ou d’assurer sa
maintenance. Les messages spéciaux suivants que vous trouverez dans cette
documentation ou sur l'appareil ont pour but de vous mettre en garde contre des
risques potentiels ou d’attirer votre attention sur des informations qui clarifient ou
simplifient une procédure.
31006930 10/2009
11
REMARQUE IMPORTANTE
L’installation, l’utilisation, la réparation et la maintenance des équipements
électriques doivent être assurées par du personnel qualifié uniquement. Schneider
Electric décline toute responsabilité quant aux conséquences de l’utilisation de cet
appareil.
Une personne qualifiée est une personne disposant de compétences et de
connaissances dans le domaine de la construction et du fonctionnement des
équipements électriques et installations et ayant bénéficié d'une formation de
sécurité afin de reconnaître et d’éviter les risques encourus.
12
31006930 10/2009
A propos de ce manuel
Présentation
Objectif du document
Ce guide utilisateur concerne le vaste sujet de l'Ethernet industriel, qui constitue un
élément clé dans la stratégie Transparent Ready de Schneider Electric. Son objectif
est double :
z
z
décrire l'impact de l'Ethernet industriel sur la conception de nouveaux systèmes
de contrôle ;
fournir les informations nécessaires pour mettre en œuvre et prendre en charge
une solution Transparent Ready qui réponde au mieux à vos besoins applicatifs.
Le guide décrit quatre tâches essentielles pour réussir la mise en œuvre d'un
système :
z
z
z
z
Planification d'un système en vue d'optimiser les performances
Sélection des services et des équipements Ethernet adaptés à votre application
Choix appropriés lors de la conception du système et de son installation
Résolution efficace des problèmes liés au système
Le guide s'adresse :
z
z
aux concepteurs, intégrateurs de système et techniciens de maintenance qui
connaissent les systèmes de contrôle industriels et leurs exigences, mais qui ne
sont pas nécessairement familiarisés avec les produits et services Ethernet ;
au personnel informatique des usines qui connaissent les principes de
conception et d'installation d'un système Ethernet, mais qui ne sont peut-être pas
familiarisés avec les environnements et les exigences du contrôle industriel.
Bien implantée dans les univers commerciaux et professionnels, la technologie
Ethernet est relativement nouvelle dans l'industrie de l'automatisme. Du fait qu'il
s'agit d'une technologie ouverte, Ethernet offre une large gamme de produits et de
services commercialisés par de nombreux fournisseurs. Les avantages d'une
approche ouverte sont évidents : votre système ne dépend plus des contraintes de
communication, des coûts et des programmes de développement d'un fournisseur
propriétaire.
31006930 10/2009
13
Toutefois, certains composants Ethernet peuvent ne pas fonctionner de manière
optimale en milieu industriel et les équipements Ethernet ne prennent pas tous en
charge l'ensemble des services dont vous souhaiteriez disposer. Pour réussir la
conception et la mise au point d'un système Ethernet industriel, vous devez associer
des éléments informatiques Ethernet et les connaissances en matière
d'automatisme classique. Le présent guide est destiné précisément à combler le
fossé entre ces deux disciplines.
Le guide doit être utilisé en complément des manuels utilisateur Transparent Ready
spécifiques aux différents produits. Pour en savoir plus sur les produits Transparent
Ready commercialisés, reportez-vous au dernier catalogue Transparent Ready ou
consultez le site www.telemecanique.com.
Document à consulter
Vous pouvez télécharger ces publications et d'autres informations techniques
depuis notre site Web à l'adresse suivante : www.telemecanique.com.
Titre de documentation
Référence
Guide de référence rapide du commutateur Ethernet ConneXium
499NES25100 à 5 ports, 10/100 Base-TX
31005153
Guide de référence rapide du commutateur Ethernet ConneXium
499NES18100 à 8 ports, 10/100 Base-TX
31005416
Manuel de gestion des commutateurs - Système de câblage
Ethernet ConneXium
31005844 (Anglais),
31005845 (Français),
31005846 (Allemand),
31005847 (Espagnol)
Guide de référence rapide du système de câblage Ethernet
ConneXium (Commutateur électrique 10/100 Mbit/s 7TX
499NES17100/Commutateur optique 10/100 Mbit/s 5TX/2FX
499NOS17100)
31005848 (Anglais),
31005849 (Français),
31005850 (Allemand),
31005851 (Espagnol)
Guide de référence rapide de l'émetteur-récepteur ConneXium
499NTR10100
Modicon Quantum - Module TCP-IP Ethernet - Guide utilisateur
043511452 (Anglais),
31004578 (Français),
31004579 (Espagnol)
Modicon Quantum Ethernet Web Embedded Server User Guide
31001403 (Anglais)
Guide utilisateur des modules Ethernet Quantum 140 NOE 771 xx
31001913 (Anglais),
31003063 (Français),
31002922 (Allemand),
31003122 (Espagnol)
Guide utilisateur des modules
140NOE771xx/140NWM10000/140CPU651x0 sous Unity Pro 2.0
FactoryCast pour Quantum, Premium et Micro - Guide utilisateur
14
31001229
31006930 10/2009
Manuel de configuration des modules FactoryCast HMI, Premium et 35007415
Quantum HMI
Guide utilisateur de l'adaptateur de communication Ethernet
170ENT11001 et 170ENT11000 Momentum
31004109 (Anglais),
31004110 (Français),
31004111 (Allemand),
31004112 (Espagnol),
31007101 (Chinois),
31007558 (Italien)
174 CEV 200 30 Modicon TSX Momentum Modbus Plus to Ethernet 31000301 (Anglais)
Bridge User Guide
Guide utilisateur du pont Modbus vers Ethernet 174 CEV 300 20
31005108 (Anglais),
31005109 (Français),
31005110 (Allemand),
31005111 (Espagnol)
Coupleur Modbus Plus vers Ethernet 174 CEV 200 40 Guide
utilisateur
31005104 (Anglais),
31005105 (Français),
31005106 (Allemand),
31005107 (Espagnol)
Guide d'applications de l'interface réseau Advantys STB Ethernet
Modbus TCP/IP
31003688 (Anglais),
31003689 (Français),
31003690 (Allemand),
31003691 (Espagnol),
31004622 (Italien)
Guide utilisateur des modules TSX Micro TSX ETZ 410/510
35004734
Guide utilisateur des modules réseau Ethernet Premium et Atrium
sous Unity Pro
35006192 (Anglais),
35006193 (Français),
35006194 (Allemand),
35006195 (Espagnol),
31007102 (Chinois),
31007214 (Italien)
Guides du module Ethernet sous Unity
20110V20F
Option de communication Ethernet Modbus TCP/IP pour Altivar 58
- Instructions
VVDED300053
Fonctions Sepam Série 80 - Introduction
Guide d'installation EGX
63230-314-200B1
Guide utilisateur EGX
63230-208A1
Guide de référence EGX
63230-314-202A2
Vous pouvez télécharger ces publications et autres informations techniques depuis
notre site web à l'adresse : www.schneider-electric.com.
Commentaires utilisateur
Envoyez vos commentaires à l'adresse e-mail techpub@schneider-electric.com
31006930 10/2009
15
16
31006930 10/2009
Transparent Ready
31006930 10/2009
Transparent Ready
1
Vue d'ensemble
Ce chapitre présente Transparent Ready, un programme stratégique essentiel au
déploiement des technologies au niveau des produits et des services Schneider
Electric.
Contenu de ce chapitre
Ce chapitre contient les sujets suivants :
Sujet
31006930 10/2009
Page
Transparent Ready
18
Classes de services Transparent Ready offerts
22
Utilisateurs de ce guide
26
Organisation de ce guide
27
17
Transparent Ready
Transparent Ready
Définition de Transparent Ready
En 1996, Schneider Electric proposait un ensemble de technologies qui ont
transformé l'univers des automatismes industriels. Cette approche consistait à
associer les couches de liaison physique et de données d'Ethernet, telles qu'elles
sont définies dans le modèle OSI (voir page 135), à des solutions Ethernet
industrielles TCP/IP et Modbus. Le concept, initialement connu sous le nom de
Transparent Factory, a évolué pour devenir Transparent Ready.
Transparent Ready est une initiative stratégique majeure conçue pour déployer des
technologies Internet au niveau des produits et des services de Schneider Electric.
Tous les produits ou services Schneider Electric qui prennent en charge des
technologies Internet sont des produits Transparent Ready.
Définition des technologies Internet
Les technologies Internet décrivent un ensemble d'innovations techniques qui
permettent la gestion des informations à l'aide d'Internet et de matériels, logiciels,
langages et protocoles associés. Elles sont utilisées pour transférer, présenter et
gérer des informations. En voici quelques exemples :
z
z
z
Support Ethernet (sans fil, fibre optique, cuivre ou autre) sur lequel s'effectue le
transfert des informations
Trame Ethernet, suite de protocoles Internet (TCP/IP), SOAP et autres
protocoles employés pour le transfert des informations
Langages Java, HTML, XML et autres protocoles servant à présenter des
informations
Définition de l'Ethernet industriel
Ethernet fait référence à la manière dont les données accèdent au réseau et dont
les messages sont mis en forme en vue de leur émission et de leur réception, ainsi
qu'aux caractéristiques physiques du réseau : topologie, câbles, connecteurs et
infrastructure.
L'Ethernet industriel est le nom commercial adopté par le segment de marché de
l'automatisme industriel pour faire référence à l'utilisation d'Ethernet dans un
environnement industriel. L'expression est désormais générique et englobe d'autres
technologies Internet, même si Ethernet n'est pas toujours présent. Par exemple,
Ethernet n'est pas utilisé dans les communications sans fil régies par la norme
industrielle 802.11, mais celles-ci sont malgré tout considérées comme une
application de l'Ethernet industriel.
Une analyse détaillée de l'Ethernet industriel (voir page 29) est présentée dans ce
manuel, avec une explication des différentes caractéristiques et origines des
protocoles Ethernet, TCP/IP et Modbus.
18
31006930 10/2009
Transparent Ready
Comparaison entre l'Ethernet commercial et l'Ethernet industriel
Dans un environnement de contrôle industriel, des automates programmables
industriels implantés dans l'usine jouent le rôle de serveurs pour les modules
d'entrée et de sortie (E/S). Les automates peuvent être interconnectés par des bus
terrain industriels de façon à permettre une distribution des tâches de gestion et de
stockage des données. Un automate peut agir comme serveur pour certains
équipements et comme client pour d'autres :
Le réseau industriel illustré ci-dessus est très différent des applications standard
commerciales et professionnelles. En raison de la nature critique de nombreuses
applications de contrôle, les équipements clients du système Ethernet industriel
sont habituellement plus intelligents que les clients Ethernet commerciaux standard.
Les modes de communication entre les équipements clients et serveurs sont définis
par leurs services Transparent Ready.
Un réseau Ethernet commercial comprend un groupe de serveurs installés dans une
salle de contrôle. Les données professionnelles sont stockées et gérées dans cette
zone centrale, et envoyées depuis et vers les clients via des commutateurs et des
routeurs répartis dans l'entreprise. Des pare-feux protègent l'entreprise contre les
accès non autorisés.
31006930 10/2009
19
Transparent Ready
L'Ethernet industriel est différent de l'Ethernet commercial sur trois points principaux
: l'environnement, la structure et les exigences de performance.
Environnement
Ethernet commercial
(bureautique)
Ethernet industriel
Adapté à la présence et au
travail de l'homme
Industrie légère et lourde
Plage de températures
standard
Environnements potentiellement
difficiles
Peu de poussière,
d'humidité et de vibrations
Exposition aux interférences
électromagnétiques
Quasiment toutes les
charges mécaniques ou
tous les problèmes liés aux
produits chimiques
Températures extrêmes, variables
climatiques
Exigences réduites en
termes de compatibilité
électromagnétique (CEM)
Possibilité de poussière, d'humidité
et de vibrations
Exigences minimales de
traction
Risque de dommages mécaniques
ou de problèmes liés aux produits
chimiques
Exigences de mise à la masse et de
liaison pour le câblage et les
équipements industriels
Structure
Performances
Espace au sol réduit dans
des bâtiments en hauteur
Grandes zones de fabrication sur un
seul étage
Topologie en étoile
Possibilité d'utiliser des topologies
en étoile, bus et chaînage
Conforme aux normes de
bureau
Anneau auto-régénérant et anneau
auto-régénérant redondant pour
optimiser la disponibilité
Haute disponibilité du
réseau avec des
connexions fiables
Haute disponibilité du réseau
(généralement 24h/24, 7j/7 avec
redondance)
Paquets de données
volumineux
Utilisation réduite de la bande
passante toujours recommandée
(pas plus de 40 % dans toutes les
circonstances)
Niveau acceptable de
prévisibilité
Paquets de données de petite taille.
La prévisibilité est essentielle.
Il existe d'autres éléments de différenciation, tels que les services Ethernet requis.
20
31006930 10/2009
Transparent Ready
Stratégie Transparent Ready
Transparent Ready offre une stratégie en trois phases :
1 Exposition des informations de contrôle industrielles via des normes ouvertes ou
de facto
Grâce aux produits de type serveur Web intégré et OPC, les équipements de
Schneider Automation peuvent être intégrés dans différents systèmes capables
d'accéder aux informations et aux données stockées sur ces équipements. La
technologie serveur Web standard permet à toutes les personnes qualifiées de
l'entreprise d'interagir avec le système automate.
2 Création d'interfaces et de points d'intégration entre les systèmes automates et
les applications professionnelles
L'utilisation d'un équipement en tant que serveur de données au sein d'une
architecture client/serveur permet à Schneider Alliances de développer des
interfaces servant à accéder aux systèmes professionnels dans les
environnements Windows ou UNIX.
3 Développement d'une infrastructure ouverte qui gère les comportements
déterministes et en temps réel
Le réseau constitue la base d'un échange efficace des informations. Ethernet,
TCP/IP et Modbus sont les principales solutions choisies par Schneider pour
mettre en place un réseau ouvert. Des commutateurs et des concentrateurs
facilitent la construction de sous-réseaux hautement disponibles et en temps
réel, ainsi que la prise en charge d'un éventail élargi d'applications.
31006930 10/2009
21
Transparent Ready
Classes de services Transparent Ready offerts
Résumé
Les classes de services Transparent Ready permettent d'identifier les différents
services fournis par chaque produit :
z
z
Services de diagnostic, d'affichage et de contrôle via les technologies du Web
Services de communication Ethernet
Classes de services Web
Les services Web Transparent Ready Web sont répartis en 4 classes, chacune
identifiée par une lettre :
z
z
z
z
Classe A : aucun service Web
Classe B : services Web standard
Classe C : services Web configurables
Classe D : services Web actifs
Les produits Transparent Ready dotés d'un serveur Web intégré offrent 4 types de
services Web :
z
z
z
z
22
des services Web de maintenance ;
des services Web de contrôle ;
des services Web de diagnostic ;
des services Web facultatifs, tels que la documentation ou la configuration.
31006930 10/2009
Transparent Ready
Le tableau ci-dessous répertorie les services fournis par chaque classe de services
Web :
Classe de
serveur Web
D
C
B
A
Services Web
Maintenance
Surveillance et liaison
informatique
Serveur Web Mise à jour du site Exécution autonome de
actif
Web utilisateur
services spécifiques (par ex.,
notification d'alarme par
message électronique,
échange avec les bases de
données, calculs)
SOAP/XML (client/serveur)
Serveur Web
Editeur de variables
configurable
d'automate
Commandes déportées
Pages Web utilisateur
SOAP/XML (serveur)
Description de l'équipement
Serveur Web Mise à jour du
Afficheur de données
standard
logiciel de
l'équipement
déporté
Auto-tests
distants
Aucun
serveur Web
Diagnostics
Facultatif
Etats définis par
l'utilisateur
Documentation
utilisateur
Diagnostics des
services de
communication
Etat des ressources
internes du produit
Diagnostics de
l'équipement
Configuration des
paramètres du
réseau et des
services de
communication
Ethernet
Documentation de
l'équipement
Aucun service Web
Classes de services de communication Ethernet
Les services de communication Ethernet offerts par un produit sont répartis en
3 classes. Chaque classe est identifiée par un numéro :
z
z
z
Classe 10 : services de communication Ethernet standard
Classe 20 : services de gestion des communications Ethernet (niveau réseau et
niveau produit)
Classe 30 : services de communication Ethernet avancés
Les produits Transparent Ready offrent 8 types de services de communication
Ethernet :
z
z
z
z
z
z
z
z
31006930 10/2009
Messagerie TCP Modbus
Scrutation d'E/S
Remplacement d'équipements défectueux (FDR)
Gestion du réseau (SNMP)
Données globales
Gestion de la bande passante
Synchronisation horaire (NTP)
Notification des événements par message électronique (SMTP)
23
Transparent Ready
Le tableau ci-dessous répertorie les services fournis par chaque classe de services
de communication Ethernet :
Classe
de
service
Services de communication Ethernet
Messagerie
Modbus
Scrutation
d'E/S
FDR
SNMP
Données
globales
SMTP
30
Lecture/
écriture
directe des
E/S
Lecture/
écriture
périodique des
E/S
Configuration
de la liste des
équipements
scrutés
Contrôle/mise
à jour
automatique de
la configuration
des
paramètres de
l'équipement
Utilisation
de la
bibliothèque
MIB par un
gestionnaire
SNMP
Publication
et
souscription
des
variables du
réseau
Notification Surveillance du
des
niveau de
événements charge local
par
message
électronique
Affectation
automatique de
l'adresse IP et
des
paramètres du
réseau
Contrôle/mise
à jour de la
configuration et
des
paramètres du
produit par
l'utilisateur
Détection du
produit par
un
gestionnaire
SNMP
20
10
Lecture/
écriture des
mots de
données
Gestion de la
bande
passante
NTP
Synchronis
ation de
l'horloge
de
l'équipeme
nt
Affectation
locale de
l'adresse IP
Vérification des
adresses IP
doubles
Sélection des produits Transparent Ready
Les services offerts par un produit Transparent Ready sont identifiés par une lettre
définissant le niveau de service Web, suivie d'un numéro définissant le niveau de
service de communication Ethernet. Exemple :
z
z
Un produit de classe A10 n'offre aucun service Web mais fournit des services
Ethernet standard.
Un produit de classe C30 contient un serveur Web configurable et fournit des
services de communication Ethernet avancés.
Les services fournis par une classe de niveau supérieur incluent tous les services
des classes inférieures.
Les produits Transparent Ready sont regroupés en 4 grandes familles :
z
z
z
z
24
produits de type capteurs et préactionneurs (simples ou intelligents) ;
automates ;
applications d'interface homme-machine (IHM) ;
passerelles et serveurs dédiés.
31006930 10/2009
Transparent Ready
Le schéma de sélection suivant peut vous aider à choisir vos produits Transparent
Ready en fonction des classes de services requises.
31006930 10/2009
25
Transparent Ready
Utilisateurs de ce guide
Récapitulatif
Pour réussir la conception et le dépannage d'un système Ethernet industriel, vous
devez associer des éléments informatiques Ethernet et les connaissances en
matière d'automatisme classique. Une relation de collaboration entre l'ingénieur de
contrôle industriel et le responsable informatique de l'usine est la clé du succès d'un
système Transparent Ready.
Analyse du public de ce guide
Ce tableau décrit les deux publics auxquels s'adresse ce guide, leurs domaines
d'expertise et leurs besoins en matière d'information. Il indique également les
sections de ce guide dans lesquelles se trouvent les informations nécessaires :
Public
Expertise
Responsables z Protocole TCP/IP
informatiques z Alternatives d'architecture, telles que la
commutation Ethernet
z Problèmes de sécurité du réseau
z Sélection des composants matériels
z Systèmes ouverts
z Interprétation des normes selon les
fournisseurs
z Sélection des composants du réseau
Professionnel
s du contrôle
industriel
Connaissances requises
z Environnement industriel et conditions de l'usine
z Blindage du réseau pour le protéger du bruit et des
interférences
z Mise en œuvre physique du réseau dans une
configuration industrielle
z Priorités opérationnelles : redondance,
récupération rapide
z Problèmes de sécurité associés à une panne des
automatismes
z Interaction avec l'équipement de contrôle z Exigences liées à la technologie Ethernet
z Exigences liées à l'installation industrielle z Sélection des services Transparent Ready
Services Transparent Ready (voir page 169)
z Exigences liées à la vitesse de transfert
des données
z Exigences liées aux environnements ouverts
z Récupération et redondance
z Problèmes de communication des systèmes
ouverts
z Intégration de produits provenant de plusieurs
fournisseurs
z Conception du système et protocoles
z Problèmes de sécurité du système
26
31006930 10/2009
Transparent Ready
Organisation de ce guide
Récapitulatif
Un système Transparent Ready comprend deux éléments majeurs :
z
z
le réseau Ethernet sur lequel les équipements échangent les données sur les
applications ;
les services qui permettent les transactions se produisant sur le réseau.
Les trois chapitres qui suivent contiennent des descriptions autonomes des
principaux sujets à prendre en considération lorsque vous concevez un nouveau
système Transparent Ready ou lorsque vous gérez un système existant. Vous
pouvez lire ces chapitres dans n'importe quel ordre en fonction des sujets qui vous
intéressent le plus.
Planification, conception et installation physiques
Le Planification physique, conception et installation d'un réseau Ethernet industriel
Transparent Ready, page 29 décrit la procédure de conception, d'installation et de
vérification de votre réseau Ethernet industriel Transparent Ready de sorte à
répondre au mieux à vos besoins liés aux applications, en prenant en compte
notamment les éléments suivants :
z
z
z
z
z
z
z
z
z
les normes de conception ;
le choix du câblage et des composants ;
la vue d'ensemble de la technologie Internet ;
les exigences liées à l'environnement ;
les recommandations relatives à la mise à la terre de protection ;
le test de votre réseau ;
l'adressage IP ;
le routage ;
la sécurité.
Services Transparent Ready
Le Vue d'ensemble des services, page 169 décrit chaque service Transparent
Ready, les choix adaptés en termes d'équipement pour chacun d'eux et les
équipements Transparent Ready prenant en charge chaque service. La prise en
charge des services constitue un critère de sélection d'équipement décisif. En
choisissant les services appropriés, vous pouvez prendre en compte les
composantes de conception du système suivantes :
z
z
z
les temps de réponse des équipements appropriés ;
l'élimination de toute surcharge d'équipement ;
les besoins liés au débit des applications pour l'ensemble du système.
Ce chapitre explique également comment les différents services fonctionnent et
quelles sont leurs performances prévues.
31006930 10/2009
27
Transparent Ready
Dépannage
Le Dépannage, page 375 fournit des procédures de gestion d'un système
Transparent Ready après son installation. Elles décrivent comment :
z
identifier des problèmes tels que :
z les questions liées à l'infrastructure réseau ;
z incompatibilité entre les équipements.
z les questions liées aux performances ;
z l'interférence de l'environnement.
z
identifier les sources par :
z temps de requête et de réponse des équipements ;
z incompatibilité entre les équipements.
z
identifier des solutions telles que :
z le remplacement des équipements ;
z la re-conception du système ;
z des procédures alternatives pour un problème insoluble.
Informations de prise en charge
Un ensemble d'annexes contenant les résultats des mesures de performances est
présent à la fin de ce guide. Ces résultats comparent les temps de réponse et débits
de différents équipements Transparent Ready utilisant certains des principaux
services réseau. Il existe également une section détaillée sur les normes.
28
31006930 10/2009
Planification et configuration
31006930 10/2009
Planification physique,
conception et installation d'un
réseau Ethernet industriel
Transparent Ready
2
Vue d'ensemble
Ce chapitre aborde les aspects relatifs à Ethernet qu'un ingénieur de contrôle ou
d'automatisation doit prendre en considération lors de la planification, de
l'installation et de la vérification d'un réseau Ethernet industriel de type Transparent
Ready.
Lorsque vous concevez un réseau Ethernet industriel Transparent Ready adapté à
vos installations, vous devez bien connaître tout ce qui concerne la configuration du
réseau, les critères de choix des composants, les aspects spécifiques du processus
de conception et les normes existantes applicables à la structure et aux composants
des réseaux commerciaux, ainsi qu'au développement des réseaux industriels.
Pour plus d'informations, vous pouvez consulter le personnel de votre département
informatique ou vous reporter aux nombreuses sources écrites ou électroniques sur
le sujet.
La partie Planification contient une description des topologies de réseau, une
présentation des normes applicables aux bureaux et aux usines, des considérations
générales de conception et des recommandations pour la sélection des
composants.
La partie Installation décrit l'installation conforme aux règles CEM et la mise en
place des câbles et des connecteurs.
La partie Vérification traite des méthodes applicables à votre réseau.
Contenu de ce chapitre
Ce chapitre contient les sous-chapitres suivants :
Sous-chapitre
31006930 10/2009
Sujet
Page
2.1
Normes requises
30
2.2
Configuration et planification physiques
36
2.3
Exigences liées à l'environnement
76
2.4
Choix des composants Ethernet industriel
2.5
Installation
102
2.6
Vérification d'un réseau Ethernet industriel Transparent Ready
125
2.7
Considérations supplémentaires pour la conception d'un
réseau Ethernet industriel Transparent Ready
132
86
29
Planification et configuration
2.1
Normes requises
Vue d'ensemble
Les normes Ethernet de bureau font actuellement l'objet d'une révision en vue d'être
améliorées et rendues conformes aux exigences Ethernet industriel. Ces normes
Ethernet sont compilées avec les normes industrielles en vigueur, afin de mieux
représenter l'environnement dans lequel un réseau Ethernet industriel doit
fonctionner et d'intégrer ses exigences en matière de performance et de topologie.
De nombreuses normes sont requises pour définir un Ethernet industriel. Ces
normes, élaborées et gérées par différentes organisations de normalisation,
couvrent les domaines suivants :
z
z
z
z
z
Protocoles
Couche physique
Exigences liées à l'environnement
Structures de câblage
Caractéristiques des câbles
La plupart de ces normes ont un champ d'application régional et peuvent ne
concerner que des régions ou des pays spécifiques.
Contenu de ce sous-chapitre
Ce sous-chapitre contient les sujets suivants :
Sujet
30
Page
Vers une normalisation de l'Ethernet industriel
31
Normes de planification et d'installation requises
34
31006930 10/2009
Planification et configuration
Vers une normalisation de l'Ethernet industriel
Introduction
Il n'existe actuellement aucune norme de planification Ethernet à laquelle se référer
pour obtenir des directives et des réglementations. Néanmoins, de nombreuses
recommandations, destinées à l'industrie et basées sur des normes spécifiques aux
environnements de bureau (TIA/EIA-568-B, ISO/CEI-11801 et EN 50173), ont été
préparées et soumises aux comités de normalisation par plusieurs organisations de
réseau industriel.
L'effort de normalisation internationale le plus considérable a été mené par un
groupe d'experts appartenant aux organisations CEI TC65, TIA TR-42.9 et
CENELEC TC215 WG1. Leurs travaux seront publiés sous la norme ISO/CEI
24702.
Norme ISO/CEI 24702 : calendrier et définitions
La publication de la norme ISO/CEI 24702 est prévue pour l'année 2006.
La norme ISO/CEI 24702 définit le câblage générique pour les bâtiments industriels
et les configurations informatiques associées. La définition du câblage équilibré et
de la fibre optique est tirée de la norme ISO/CEI 11801, notamment en ce qui
concerne :
z
z
z
les applications ;
les classes de transmission des liaisons et des voies ;
les performances de transmission des composants.
Cette norme introduit également de nouveaux concepts, tels que l'environnement
de classification (voir tableau MICE ci-dessous), des composants adéquats et une
structure de câblage modifiée.
31006930 10/2009
31
Planification et configuration
Indice mécanique du concept MICE
Le groupe de travail CEI TC65C a créé le concept MICE d'indice mécanique afin de
définir les paramètres d'environnement et leurs exigences. Les trois classes
d'environnement de MICE sont :
z
z
z
Classe 1 : environnement général (non industriel/non résidentiel)
Classe 2 : environnement industriel léger
Classe 3 : environnement industriel lourd
Il définit également les paramètres d'environnement suivants (dont les initiales des
termes anglais forment le sigle MICE) :
z
z
z
z
mécaniques (mechanical) ;
de pénétration de corps étrangers (ingress) ;
climatiques (climatic) ;
électromagnétiques (electromagnetic).
Chaque paramètre d'environnement est défini par un indice de niveau : (1) niveau
faible , (2) niveau moyen et (3) niveau élevé. Celui-ci est ajouté en indice à côté de
chaque lettre de paramètre, par exemple M2I2C3E. Comme le montre cet exemple,
les niveaux des paramètres peuvent être combinés et varier au sein d'une même
voie.
Chaque classe d'environnement comporte un scénario du pire des cas, comme
indiqué ci-après :
z
z
z
M1I1C1E1 : pour un environnement général (ISO/CEI 11801)
M2I2C2E2 : pour un environnement industriel léger
M3I3C3E3 : pour un environnement industriel lourd
Le tableau MICE est représenté ci-dessous :
--->Gravité croissante--->
Classe
Paramètres mécaniques
Chocs/à-coups
M1
M2
M3
I1
I2
I3
Vibrations
Effort de traction
Ecrasement
Impacts
Pénétration de corps étrangers Particules
Immersion
32
31006930 10/2009
Planification et configuration
--->Gravité croissante--->
Classe
Paramètres climatiques
Température
C1
C2
C3
E1
E2
E3
Air ambiant
Taux de variation
Humidité
Rayonnement UV
Rayonnement solaire
Pollution liquide
Pollution par les gaz
Paramètres
électromagnétiques
Décharges électrostatiques
Radiofréquences rayonnées
Radiofréquences conduites
Transitoires rapides
Surtension
Champ magnétique
ISO/CEI 24702 : Unification des principaux comités de normalisation
Le groupe de travail sur le câblage des locaux du client (ISO/CEI JTC 1 SC 25 WG3)
a été créé afin d'éviter les développements propriétaires. Ce groupe a ensuite créé
un nouveau groupe de travail, dédié aux locaux industriels (ISO/CEI JTC 1 SC 25
WG3.IPTG). Afin d'optimiser la coopération et d'accélérer le développement d'une
norme internationale, le groupe en charge des locaux industriels a travaillé
directement avec les experts des principaux comités des organisation de
normalisation (CEI TC65C, TIA TR42.9 et CENELEC TC215 WG1). La mission de
ce nouveau groupe est de normaliser les caractéristiques des systèmes de câblage
pour les sites industriels. La norme sera publiée sous le nom ISO/CEI 24702.
Le groupe de travail dédié aux locaux industriels est mené conjointement par les
sous-comités ISO/CEI JTC 1/SC 25 et CEI SC 65C :
z
z
le sous-comité JTC 1/SC 25 est en charge du câblage pour les chantiers de
construction ;
le sous-comité CEI SC 65C a la charge du câblage pour le contrôle des
processus. Le sous-comité CEI SC 65C est un sous-comité du CEI TC65C,
chargé de développer les normes pour les réseaux industriels.
En attendant la publication de la norme ISO/CEI 24702, Schneider Electric vous
recommande de suivre les indications fournies dans ce chapitre.
31006930 10/2009
33
Planification et configuration
Normes de planification et d'installation requises
Normes Ethernet
La norme Ethernet à prendre en compte lorsque vous planifiez un réseau Ethernet
industriel est celle définie par l'IEEE et adoptée par ISO/CEI, à savoir :
Norme IEEE 802.3, Edition 2002, Partie 3 : Méthode d'accès par détection IEEE 802.3
de porteuse avec accès multiples et détection de collision (CSMA/CD) et
spécifications pour la couche physique.
ISO/CEI 8802-3
Technologie de l'information. Télécommunications et échange
d'information entre systèmes. Partie 3 : Accès multiple par surveillance du
signal et détection de collision (CSMA/CD)
Normes de câblage informatique structuré
Les fabricants de câbles, les fournisseurs, les concepteurs de bâtiments, les
architectes réseaux et les techniciens d'entretien s'appuient tous sur des normes de
câblage pour définir des spécifications pour leurs projets. Ces spécifications
englobent tous les aspects des phases de planification, de conception et
d'installation, ainsi que la configuration, les performances, les tests de conformité et
la vérification du système final.
Les trois normes internationales indiquées dans le tableau ci-dessous font
référence en matière de planification du câblage, de sélection, d'installation et de
performance des réseaux informatiques. Chacune de ces normes est basée sur
celle qui la précède. Elles sont donc toutes très similaires.
Zone d'application et norme
Organisations de
normalisation
Description
Etats-Unis
Telecommunications
Industry Association
Norme de câblage des télécommunications des
immeubles commerciaux – Définit comment
concevoir, mettre en place et gérer un système
de câblage structuré.
TIA/EIA-568-B
Electronic Industries
Association
Internationale
ISO/CEI 11801
Europe
CENELEC EN 50173 Comité Européen de
Normalisation
Electrotechnique
34
Organisation internationale Nome de câblage générique des locaux du client
de normalisation
– Définit, à partir de la norme TIA/EIA-568, les
caractéristiques générales de câblage pour les
International Engineering
locaux du client.
Consortium
Définit, à partir de la norme ISO 11801, le
câblage générique et les composants de câblage
sur le marché européen.
31006930 10/2009
Planification et configuration
Normes environnementales
Les normes environnementales ne s'appliquent pas spécifiquement au réseau
Ethernet industriel, mais à tout appareil ou équipement situé dans un
environnement particulier.
Schneider Electric a défini trois types d'environnements, coïncidant avec le
classement MICE :
z
z
z
Environnement de bureau où un réseau Ethernet standard peut être utilisé
Environnement industriel léger
Environnement industriel lourd
Les exigences environnementales propres au réseau Ethernet industriel sont
définies par les mêmes spécifications que celles s'appliquant aux automates
industriels (voir page 76).
31006930 10/2009
35
Planification et configuration
2.2
Configuration et planification physiques
Vue d'ensemble
Ce sous-chapitre présente les différentes normes de câblage applicables à un
réseau Ethernet industriel. Il décrit également les configurations appropriées pour
un réseau industriel Transparent Ready. De plus, afin de vous aider à mieux
comprendre cette structure, une synthèse des topologies de réseau de base est
fournie. Enfin, il couvre les technologies LAN et les problèmes liés à un réseau
Ethernet industriel, ainsi que les technologies WAN et le matériel associé.
Contenu de ce sous-chapitre
Ce sous-chapitre contient les sujets suivants :
Sujet
36
Page
Planification de câblage Ethernet industriel
37
Normes de câblage structuré
38
Câblage dans un système Ethernet industriel Transparent Ready
42
Présentation de la structure de base d'un réseau
47
Développement d'architecture réseau pour les réseaux Ethernet industriel
54
Topologie en anneau redondant
59
Technologies LAN et conception réseau
61
Matériel LAN
66
Autres considérations LAN
69
Technologies WAN et conception réseau
70
Matériel WAN
73
31006930 10/2009
Planification et configuration
Planification de câblage Ethernet industriel
Introduction
Etant donné qu'il n'existe pas encore de normes définies pour la configuration
physique d'un réseau Ethernet industriel, Schneider Electric a choisi de se
conformer aux recommandations émises par les organisations de normalisation
telles que Modbus-IDA, IAONA, PNO et aux travaux en cours de la CEI.
Un site de fabrication industriel est une installation physique dans laquelle se
déroulent des activités de contrôle des processus ou de fabrication. Dans la plupart
des cas, le site se compose de plusieurs bâtiments ou usines qui gèrent des
processus interconnectés, mais distincts. La configuration physique et les variables
environnementales inhérentes à chacune de ces installations peuvent entraîner des
exigences de câblage différentes, propres à chaque site. Ce sous-chapitre décrit les
recommandations de Schneider Electric en matière de planification des réseaux
Ethernet industriel dans les environnements de contrôle des processus et de
fabrication.
Planification du câblage
Un plan de site réseau définit la configuration logique et physique d'un réseau
spécifique aux exigences de votre site. Ce plan constitue un élément important du
processus de conception du réseau dans votre installation. Le site peut être une
installation industrielle ou un site d'infrastructure. Les sites d'infrastructure sont des
environnements, tels que les tunnels, les usines de traitement des eaux et les
aéroports, qui présentent des exigences supplémentaires par rapport à un site
industriel. Les deux types de sites incluent des variables environnementales parfois
extrêmes par rapport aux environnements de bureau. Les normes existantes sur les
environnements de bureau, même si elles s'avèrent utiles et valides, ont une
application limitée dans ces environnements. Les performances d'application, dans
des conditions environnementales strictes (conditions climatiques et protection
contre la pénétration de corps étrangers comprises), sont de prime importance dans
les environnements industriels.
Les rubriques suivantes fournissent des informations générales sur la planification
d'un réseau Ethernet industriel pour des applications d'infrastructures et
industrielles. Ces informations ne prétendent pas couvrir toutes les variantes
possibles de ces deux environnements. Vous devez donc les adapter aux besoins
spécifiques de votre site.
31006930 10/2009
37
Planification et configuration
Normes de câblage structuré
Introduction
Schneider Electric recommande l'utilisation de normes de câblage structuré, comme
les normes TIA/EIA 568B, ISO/CEI 11801 et CENELEC EN 50173 (voir page 34).
Des normes de câblage sont en cours de développement par un groupe de travail
composé des représentants des diverses organisations de normalisation.
Eléments d'un système de câblage
Le tableau ci-dessous répertorie les éléments d'un système de câblage défini par la
norme ISO/CEI 11801. Cette norme identifie également les interfaces via lesquelles
les différents composants du réseau sont connectés au système de câblage.
Eléments (par ordre
hiérarchique)
Abréviation
Objectif
Répartiteur campus
CD
Répartiteur d'où émane le câble du réseau
fédérateur campus
Câble du réseau fédérateur
campus
Répartiteur bâtiment
Câblage entre bâtiments partageant les
mêmes installations de télécommunications
BD
Câble du réseau fédérateur
bâtiment
Répartiteur sol
Répartiteur où termine le câble du réseau
fédérateur bâtiment et d'où partent les
connexions au câble du réseau fédérateur
campus
Câble intermédiaire et matériel de
connexion
FD
Câble horizontal
Connexion du système de câbles horizontal
aux autres sous-systèmes de câblage
Câblage entre la prise de
télécommunications, incluse, et le
répartiteur horizontal
Point de transition (facultatif)
TP
Point de connexion, dans le sous-système
de câblage horizontal, du câble plat "soustapis" au câble rond
Prise de télécommunications
TO
Prise de télécommunications femelle qui se
trouve dans la zone de travail
Sous-systèmes de câblage
Pour qu'une installation de câblage soit conforme à la norme ISO/CEI 11801, la
configuration doit connecter les sous-systèmes suivants d'un système de câblage :
z
z
z
38
réseau fédérateur campus : les campus utilisent des répartiteurs bâtiment ;
réseau fédérateur bâtiment : chaque bâtiment comporte un répartiteur bâtiment ;
câblage horizontal : chaque sol comporte un répartiteur sol.
31006930 10/2009
Planification et configuration
Structure des systèmes de câblage
Le système de câblage générique défini par la norme ISO/CEI 11801 est une
structure en étoile (voir page 49) hiérarchique. Le schéma ci-dessous illustre un
répartiteur campus central et un système de câblage de réseau fédérateur campus
reliant plusieurs répartiteurs bâtiment. Chaque bâtiment doit avoir au moins un
répartiteur bâtiment. Chaque répartiteur bâtiment est connecté au répartiteur
campus central à l'aide d'une topologie en étoile. Le répartiteur campus devient
l'unité de communication centrale. Par mesure de sécurité et de secours, il est
conseillé de créer des liaisons redondantes entre les bâtiments. Au sein d'un
bâtiment, chaque étage dispose de son propre répartiteur sol qui dessert jusqu'à
2 000 m2 de superficie de bureaux.
1
2
3
Répartiteur campus central
Câblage de réseau fédérateur campus
Répartiteur bâtiment
Dans un campus constitué d'un seul bâtiment, le point de répartition principal
devient le répartiteur bâtiment de ce bâtiment. Cependant, lorsque le bâtiment est
assez large, il peut se comporter comme un campus et disposer d'un réseau
fédérateur campus avec plusieurs répartiteurs bâtiment.
Le nombre de sous-systèmes et le type d'éléments inclus dans votre implémentation dépend des facteurs suivants :
z
z
z
z
31006930 10/2009
taille du campus ou du bâtiment ;
géographie du site ;
objectif du système de câblage (applications et équipements) ;
types d'utilisateur final.
39
Planification et configuration
Configuration
Il est possible de configurer un système de câblage générique ciblé sur vos besoins
spécifiques en réorganisant les répartiteurs selon différentes topologies
(voir page 47), telles que bus, étoile et anneau. Le schéma ci-dessous illustre les
connexions linéaires d'un système de câblage partant du répartiteur campus à
l'équipement et à la prise de terminal.
1
2
3
4
5
6
7
40
Répartiteur campus
Câblage de réseau fédérateur
Répartiteur bâtiment
Câblage secondaire
Répartiteur sol
Câblage tertiaire
Prise de télécommunications
31006930 10/2009
Planification et configuration
Les deux schémas suivants montrent comment implémenter physiquement un
système de câblage générique dans un seul bâtiment ou dans plusieurs bâtiments
le long d'un réseau fédérateur campus.
31006930 10/2009
2
4
Câblage de réseau fédérateur
Câblage secondaire
2
4
6
8
9
Câblage de réseau fédérateur
Câblage secondaire
Câblage tertiaire
Câble de raccordement
Système de câblage générique
41
Planification et configuration
Câblage dans un système Ethernet industriel Transparent Ready
Introduction
L'approche Transparent Ready de planification d'un système de câblage est
similaire à celle des organisations Ethernet industriel telles que Modbus-IDA,
basées sur les normes ISO/CEI 11801, EN 501731 et TIA/EIA 568B agréées.
Exemple de site multiusine
Le schéma ci-dessous présente un système de câblage avec les paramètres
suivants :
42
z
répartiteur de site industriel agissant comme unité de communication centrale à
la place d'un répartiteur de campus (voir page 38) et connectant les répartiteurs
usine sur un réseau fédérateur de site industriel ;
z
répartiteurs usine connectant des répartiteurs bureau et répartiteurs sol usine sur
un réseau fédérateur d'usine ;
z
répartiteurs sol usine se connectant aux répartiteurs armoire (CD, également
appelés répartiteurs machine ou terrain, FD) ainsi qu'aux équipements et aux
prises équipement (DO) situés à l'intérieur de l'armoire ;
z
répartiteurs bureau se connectant aux prises de télécommunication, ellesmêmes raccordées aux imprimantes et ordinateurs.
31006930 10/2009
Planification et configuration
Il est important de savoir qu'un site peut englober plusieurs usines. L'exemple
suivant illustre une vue d'ensemble d'un site céréalier contenant 6 usines.
1
2
3
4
5
31006930 10/2009
SD Répartiteur site
PD Répartiteur usine
POD Répartiteur bureau
PFD Répartiteur sol usine
FW Coupe-feu
43
Planification et configuration
Exemple de site à une usine
L'exemple suivant illustre une vue rapprochée d'une usine au sein du site céréalier
représenté ci-dessus.
1
2
3
4
5
6
7
8
44
SD Répartiteur site
PD Répartiteur usine
POD Répartiteur bureau
FW Coupe-feu
PFD Répartiteur sol usine
CD Répartiteur armoire
DO Prise équipement
FD Répartiteur terrain
31006930 10/2009
Planification et configuration
Répartiteur de site industriel
Le répartiteur de site industriel se comporte comme un répartiteur campus pour la
norme ISO/CEI 11801, correspondant au répartiteur d'où émane le câble du réseau
fédérateur. Ce répartiteur est géré par le personnel informatique et peut consister
en un ou plusieurs équipements (commutateurs en bâti) à ports multiples. Il est
généralement situé dans un environnement bureautique et fournit à l'ensemble du
site de fabrication une connexion à Internet et aux autres sites physiques de la
même entreprise ou entité. Le trafic entrant et sortant du site est isolé par un routeur
(voir page 73) et sécurisé par un coupe-feu.
Réseau fédérateur de site industriel
Le réseau fédérateur de site industriel est le système de câblage acheminé du
répartiteur de site industriel vers les répartiteurs usine. En général, le site industriel
est un anneau auto-régénérant (voir page 56) pouvant être configuré en
redondance avec un double anneau auto-régénérant (voir page 59).
Répartiteur usine
Le répartiteur usine connecte le réseau fédérateur du site industriel à une usine. Il
se comporte comme un répartiteur bâtiment. La majorité des sites industriels se
compose de plusieurs usines distinctes. Chacune de ses usines peut disposer de
salles de contrôle du fonctionnement général de l'usine ou de centres commande
moteur où sont situés le MCC et les équipements de contrôle. Généralement, le
répartiteur usine est situé dans la salle de contrôle ou dans le centre MCC.
L'exigence liée à l'environnement du répartiteur usine implique soit des bureaux, soit
un site industriel léger.
Répartiteur bureau et répartiteur sol usine
Comme mentionné précédemment, le répartiteur usine est généralement situé dans
la salle de contrôle ou le centre MCC ; le répartiteur usine est connecté aux autres
répartiteurs, comme le répartiteur bureau et le répartiteur sol usine. Le répartiteur
bureau gère les prises de terminal des bureaux de l'usine. Ces terminaux sont
utilisés pour raccorder les imprimantes, ordinateurs et équipements de visioconférence. Le répartiteur sol usine gère les équipements posés sur le sol de l'usine.
Dans la plupart des cas, ces deux répartiteurs sont situés soit dans des bureaux,
soit dans un environnement industriel léger. Le répartiteur bureau est normalement
géré et maintenu par le personnel informatique. Le répartiteur sol usine est, lui, géré
par le personnel responsable des répartiteurs armoire (également appelés
répartiteurs machine ou terrain). Le trafic entre le répartiteur sol et le répartiteur
usine est isolé au moyen d'un routeur et sécurisé par un coupe-feu.
31006930 10/2009
45
Planification et configuration
Répartiteurs armoire, terrain et machine
En règle générale, les armoires renferment des équipements avec peu de ports ou
de connexions, comme les commutateurs. Les répartiteurs armoire (également
appelés répartiteurs machine ou terrain) fournissent une connectivité aux
équipements situés à l'intérieur d'une armoire, dans une machine ou posés sur le
sol de l'usine.
Le tableau ci-dessous indique les exigences liées à l'environnement selon
l'emplacement des équipements.
Emplacement des équipements
Exigences liées à l'environnement
A l'intérieur d'une armoire
Environnement industriel léger
Dans une machine
Environnement industriel léger ou lourd
Sur le sol de l'usine
Environnement industriel lourd
La configuration à l'intérieur des armoires est en étoile ou en chaîne (en utilisant des
équipements à deux ports Ethernet). La rubrique suivante (voir page 47) présente
certaines topologies de réseau classiques et explique comment les développer
dans un environnement Ethernet. Ces topologies sont généralement déployées à
partir du répartiteur sol usine. Les prises équipement (DO) sont situées à l'intérieur
de l'armoire. Si les équipements sont posés sur le sol de l'usine, il peut s'agir soit
d'une prise équipement, soit d'un nouveau répartiteur dédié aux équipements sur le
terrain (appelé dans ce cas répartiteur terrain, ou FD).
46
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Planification et configuration
Présentation de la structure de base d'un réseau
Récapitulatif
Un réseau constitué de câbles, de composants et d'équipements peut avoir
plusieurs architectures ou topologies :
z
z
z
z
z
z
Bus
Etoile
Chaînage
Anneau
Double anneau
Maillage
Cette section fournit des illustrations de chaque type de topologie. Chacune a ses
avantages et ses inconvénients, comme indiqué dans les tableaux ci-dessous. Les
commutateurs et concentrateurs appropriés sont mentionnés pour chaque
architecture de réseau. La topologie recommandée par Schneider Electric est
également décrite.
Topologie de bus
La topologie de bus présente une architecture similaire à celle d'un réseau
d'automatisation plus traditionnel comme Modbus Plus. Un câble fédérateur
connecte tous les équipements du réseau. Des terminaisons sont placées à chaque
extrémité du réseau fédérateur pour envoyer et effacer les signaux sur le réseau.
Les équipements, généralement reliés à l'aide de connecteurs en T, peuvent être
installés n'importe où le long du bus.
1
2
3
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Terminaison
Câble du réseau fédérateur
Connecteur en T
47
Planification et configuration
Une partie du câble fédérateur est appelée segment. Il est possible de connecter
plusieurs segments à l'aide de ponts ou de répéteurs, comme illustré ci-dessous.
1
2
3
Segment 1
Répéteur
Segment 2
Seul un équipement à la fois peut envoyer ou transmettre un paquet d'informations.
Le paquet transite dans l'intégralité du câble fédérateur du bus. Voilà pourquoi la
topologie de bus est considérée comme un support partagé. Les terminaisons sont
très importantes car une rupture du câble peut bloquer toute communication entre
les équipements.
48
Avantages
Inconvénients
Faible coût.
L'évolutivité pose problème. Il est difficile
d'adapter le réseau à mesure que vos besoins
évoluent. Lorsque le trafic et le nombre
d'équipements augmentent, les performances
du réseau diminuent.
Simplicité d'installation. Tous les
équipements du réseau sont connectés à
un segment du câble. Tout ce dont vous
avez besoin, c'est d'une longueur de câble
suffisante pour relier vos équipements.
Les équipements sont généralement reliés au
câble principal à l'aide de boîtiers. En cas de
perte d'un équipement ou d'un segment, tous
les équipements situés en aval deviennent
indisponibles.
Le câble fédérateur suit un trajet qui couvre
toute l'usine, à l'image d'un réseau
d'automatisation propriétaire, ce qui en
rend la conception facilement
compréhensible par les concepteurs qui
s'initient aux applications Ethernet utilisées
dans le secteur de l'automatisation.
Comme tous les équipements partagent le
même câble fédérateur, le débit est limité. Un
seul équipement peut communiquer à la fois.
La vitesse de tous les équipements d'un réseau
de bus doit être identique.
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Planification et configuration
Topologie en étoile
Dans une topologie en étoile, tous les équipements sont reliés à un équipement
central. Cette topologie est très fréquente dans les environnements professionnels
ainsi que dans les environnements d'automatisation récents.
Dans une topologie en étoile, les équipements utilisent des sections dédiées du
réseau pour différents services.
Avantages
Inconvénients
Le débit du réseau est bien plus élevé que
sur un réseau à topologie de bus.
Les topologies en étoile sont plus onéreuses
car un câble dédié doit relier chaque
équipement.
La reconfiguration du réseau est bien plus
Pour compenser cet inconvénient, les
facile.
composants du réseau (commutateurs,
La centralisation des composants du réseau
concentrateurs, etc.) sont placés dans des
simplifie l'administration. De plus, la gestion
armoires situées dans l'usine elle-même, ce
centralisée et la surveillance du trafic
qui permet de connecter tout un groupe
améliorent les performances du réseau.
d'équipements locaux. Il suffit de faire courir
Les diagnostics sont simples. En cas de
un câble vers un point central pour prendre en
défaillance d'un segment du réseau, seuls charge le groupe, évitant ainsi d'utiliser des
les équipements reliés directement à ce
câbles séparés pour chaque équipement.
segment sont concernés.
Les composants d'infrastructure utilisent un
logiciel de surveillance et les voyants des
équipements pour signaler les défaillances.
La plupart du temps, les points de
défaillance uniques font l'objet d'un
diagnostic et d'une réparation rapides.
Résilience. La défaillance d'un câble
n'entraîne la mise hors service que de
l'équipement concerné.
Un réseau à topologie en étoile peut
compter davantage d'équipements qu'un
réseau à topologie de bus.
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49
Planification et configuration
Topologie de chaînage
Dans une topologie de chaînage, l'équipement fait partie du câble principal,
contrairement à la topologie de bus où l'équipement est relié au câble via un boîtier
et n'est pas considéré comme faisant partie intégrante du câble principal. Dans une
chaîne, chaque équipement a deux ports réseau et les informations circulent à
travers l'équipement. Bien que la chaîne soit linéaire, il existe des équipements de
dérivation qui permettent de développer des topologies plus complexes.
L'Interbus est un exemple de réseau à topologie de chaînage.
Avantages
Inconvénients
Faible coût. Les
boîtiers sont inutiles.
En cas de défaillance d'un équipement dans une configuration
linéaire, le réseau est coupé.
Si la conception n'est pas adéquate, il est possible que les
équipements d'une chaîne aient quelques problèmes pour gérer
l'afflux des informations qui les traversent.
Risque de surcharge du réseau. Tous les équipements partagent le
même câble principal.
Topologie en anneau
Dans une topologie en anneau, tous les équipements ou composants de
l'infrastructure du réseau sont reliés dans une boucle sans fin. Les paquets circulent
d'un équipement à l'autre dans une seule direction au sein de l'anneau. Chaque
équipement vérifie la destination du paquet qu'il reçoit et le transmet à l'équipement
suivant.
50
31006930 10/2009
Planification et configuration
Les topologies en anneau assurent la redondance. En cas de défaillance d'une
liaison, le trafic est acheminé dans la direction opposée. Un anneau fonctionne
selon une rotation de jeton ou un accès aléatoire/partagé. Dans le cas d'un réseau
commuté, tous les équipements ont accès au réseau en même temps à des vitesses
différentes.
Avantages
Inconvénients
Redondance. La défaillance d'une
liaison ou d'un composant de
l'infrastructure du réseau n'affecte pas
le réseau en entier.
Coût élevé. Le câblage nécessaire pour constituer
l'anneau est plus important.
Une topologie en anneau utilise un
logiciel pour surveiller les liaisons du
réseau.
Les composants d'infrastructure du réseau ont
besoin d'intelligence pour répondre aux
défaillances des équipements. Ils coûtent plus
chers que les composants utilisés dans les
topologies de bus ou en étoile.
Topologie à double anneau
La topologie à double anneau est déployée lorsque des systèmes industriels
d'automatisation sont utilisés dans des applications stratégiques où l'indisponibilité
du système n'est pas envisageable.
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51
Planification et configuration
Un double anneau possède toutes les fonctionnalités d'un anneau simple, mais offre
une meilleure tolérance aux pannes. Il est constitué de composants d'infrastructure
reliés entre eux par plusieurs anneaux. Chaque équipement est connecté à
deux composants d'infrastructure. Chaque composant d'infrastructure est relié à un
anneau séparé. Même en cas de défaillance d'une liaison ou d'un équipement
d'infrastructure, les autres équipements peuvent communiquer.
Les topologies à double anneau utilisées dans les environnements d'automatisation
proposent des fonctionnalités que les environnements traditionnels de
communication de données n'offrent pas toujours. Par exemple, des liaisons à
redondance d'UC sont utilisées entre les anneaux. Lorsqu'une liaison connaît une
défaillance, la liaison redondante prend le relais et empêche toute interruption des
communications au sein du réseau. Des paquets dits " chiens de garde " sont
envoyés aux connexions inactives. Ils consignent des informations dans des
journaux si la connexion reste inactive. Les entrées créées par ces paquets sont
contrôlées par l'administrateur du réseau.
Avantages
Inconvénients
Redondance. La défaillance de plusieurs équipements ou Coût. Par rapport à une topologie
en anneau, le nombre
câbles ne bloque pas les communications au sein du
d'équipements est doublé.
réseau.
Chaque anneau requiert des alimentations séparées.
Plusieurs interfaces d'un équipement peuvent connecter
ce dernier à différents anneaux, de sorte qu'un nombre
trop important de collisions ou de trafic de diffusion dans
un anneau n'entraîne pas le blocage du système.
Les liaisons inutilisées doivent
faire l'objet de contrôles réguliers
pour s'assurer de leur bon
fonctionnement en cas de
besoin.
Topologie de maillage
La topologie de maillage est utilisée dans les réseaux très importants ou les
fédérateurs de réseaux, dans lesquels chaque équipement terminal ou
d'infrastructure est connecté à un ou plusieurs composants du réseau. Idéalement,
chaque équipement est relié directement à tous les autres au sein du maillage.
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31006930 10/2009
Planification et configuration
La topologie de maillage peut également prendre la forme d'un fédérateur de réseau
qui relie plusieurs structures en étoile. Cette topologie combinée garantit une
tolérance aux pannes au réseau fédérateur, sans le coût élevé lié à la mise en place
d'une topologie de maillage dans l'ensemble du réseau.
Les topologies de maillage sont moins fréquentes en raison de leur coût et de leur
complexité.
Avantages
Inconvénients
Tolérance aux pannes. En cas de rupture Complexité. Gestion et administration
d'un segment du câble du réseau, le trafic compliquées.
est acheminé par un autre itinéraire.
Coût élevé. Les connexions redondantes
requièrent un câblage et un nombre d'interfaces
plus importants.
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53
Planification et configuration
Développement d'architecture réseau pour les réseaux Ethernet industriel
Introduction
Outre des connaissances de base en architecture réseau (topologies) et en réseau
Ethernet pour les environnements de bureau, d'autres aspects sont à assimiler
lorsque vous déployez Ethernet dans un environnement industriel. Les diverses
topologies et leur application dans une configuration d'automatisation industrielle
sont décrites ci-après, avec quelques suggestions de matériel adéquat.
Topologie en bus Ethernet
Un bus Ethernet peut être déployé en interconnectant des concentrateurs et/ou des
commutateurs en ligne et en considérant chacun d'eux comme point de connexion
d'un équipement. Toutefois, il n'est possible d'interconnecter qu'un nombre limité de
concentrateurs, contre un nombre illimité de commutateurs.
1
2
54
Commutateurs Ethernet
Equipements Ethernet
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Planification et configuration
Topologie en étoile Ethernet
Dans une topologie Ethernet en étoile, l'équipement intermédiaire peut être soit un
concentrateur, soit un commutateur. La topologie en étoile est la plus répandue
dans les réseaux de bureau et a été adoptée dans la plupart des applications
d'automatisation. Pour les applications Ethernet industriel, l'utilisation d'un
commutateur Full Duplex comme équipement central à la place d'un concentrateur
est fortement préconisée.
1
2
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Commutateurs Ethernet
Equipements Ethernet
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Planification et configuration
Topologie en chaînage Ethernet
Pour déployer un réseau en chaînage Ethernet, des équipements avec doubles
ports Ethernet sont requis. Schneider Electric est actuellement en train de
développer des équipements Ethernet industriel dotés de cette fonctionnalité
(doubles ports Ethernet pour une connectivité en chaînage).
Topologie en anneau Ethernet
Les anneaux Ethernet forment généralement le réseau fédérateur pour les
applications à haute disponibilité. Deux chemins sont disponibles pour atteindre le
même équipement. Si une topologie en anneau est nécessaire, des commutateurs
prenant en charge soit une topologie en anneau propriétaire, soit un protocole
d'arbre recouvrant (arbre recouvrant ou arbre recouvrant rapide) doivent alors être
utilisés.
56
31006930 10/2009
Planification et configuration
Les protocoles arbre recouvrant (STP - IEEE 802.1D) et arbre recouvrant
rapide(RSTP - IEEE 802.1w) sont des protocoles qui permettent d'éviter les boucles
de communication et recherchent un nouveau chemin de communication lorsque le
chemin initial n'est plus disponible. Le délai de récupération (temps mis à trouver un
nouveau chemin) est d'environ 30 s avec le protocole STP. Avec le protocole RSTP
et une conception de réseau adéquate, le délai de récupération peut descendre à
100 ms.
Topologie maillée Ethernet
Un réseau maillé Ethernet offre davantage de redondance qu'une architecture
Ethernet en anneau. Dans un anneau, deux chemins sont généralement disponibles
pour atteindre le même équipement. Dans un réseau maillé, il existe davantage de
chemins disponibles.
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57
Planification et configuration
Pour développer une topologie maillée Ethernet, des commutateurs prenant en
charge le protocole arbre recouvrant ou arbre recouvrant rapide doivent être utilisés.
58
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Planification et configuration
Topologie en anneau redondant
Récapitulatif
Une topologie en anneau redondant est recommandée pour les environnements
d'automatisation dans lesquels il est essentiel d'avoir un réseau de tolérance de
pannes. A l'inverse d'une topologie en double anneau dans laquelle il existe deux
liaisons sur chaque équipement, un anneau redondant utilise la gestion logique sur
le commutateur pour rediriger le trafic à travers une structure de liaison unique.
Fonctionnement auto-régénérant
Lorsqu'une liaison échoue sur un anneau redondant, une liaison redondante est
activée en une fraction de seconde. Grâce au gestionnaire de redondance, le
commutateur surveille l'anneau à l'aide de paquets de chien de garde. Si l'une des
liaisons échoue sur l'anneau, la connexion redondante réalise une autorégénération en activant la liaison redondante afin de prendre le relais de la
transmission des paquets de données. Une fois que la liaison rompue a été réparée,
la liaison d'auto-régénération est réactivée.
1
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3
4
5
6
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Contrôle de processus
Ligne de production 1
Ligne de production 2
Ligne de production 3
Connexion redondante
Gestionnaire de redondance actif sur le commutateur
Paquets de chien de garde
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Planification et configuration
1
2
3
4
5
6
7
8
Contrôle de processus
Ligne de production 1
Ligne de production 2
Ligne de production 3
Panne de réseau
La connexion redondante prend le relais de la transmission des paquets de données
Gestionnaire de redondance actif sur le commutateur
Paquet de données en mesure d'atteindre tous les nœuds
Avantages
Inconvénients
Moins complexe, nécessitant une seule connexion physique.
Si deux liaisons échouent
simultanément,
la
Plus rentable, une seule interface et un seul réseau sont utilisés.
connectivité à des
Auto-régénération automatique détectant les pannes et
équipements stratégiques
redirigeant les paquets de données.
peut être perdue.
60
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Planification et configuration
Technologies LAN et conception réseau
Récapitulatif
Eviter les perturbations au cours du transfert de données est un enjeu de première
importance pour un planificateur de réseau industriel, parfois même une priorité sur
le débit (vitesse de transfert des informations). Ci-dessous sont décrits les
problèmes liés à la conception réseau tels que la congestion, la gestion des
collisions et la diffusion qui peuvent avoir un impact sur le transfert rapide et sans
heurts des informations sur le réseau. Des suggestions vous sont données pour une
conception réseau appropriée capable de minimiser le risque de perturbations.
Parmi les nombreuses technologies pouvant être utilisées pour construire un réseau
IP, Ethernet s'est avérée être la technologie préférée à la fois pour les
environnements bureautiques et industriels.
Avantages et normes Ethernet
Ethernet est devenue la technologie LAN la plus répandue parce qu'elle offre des
avantages en termes de vitesse, de coût et de facilité d'installation. Capable de
prendre en charge la quasi-totalité des protocoles réseau, elle a gagné une large
approbation sur le marché informatique en tant que technologie de mise en réseau
adaptée à la plupart des environnements réseau.
La norme IEEE définit des règles pour la configuration d'un réseau Ethernet et la
spécification du mode d'interaction entre les éléments d'un réseau Ethernet de la
norme IEEE 802.3. La conformité à la norme IEEE 802.3 garantit l'efficacité des
communications de votre équipement réseau et vos protocoles réseau. Reportezvous aux informations relatives au modèle OSI (voir page 135).
Fast Ethernet et Gigabit Ethernet
Les réseaux Ethernet nécessitant des vitesses de transmission supérieures
peuvent utiliser la norme Fast Ethernet (IEEE 802.3u), qui fait passer la limite de la
vitesse Ethernet de 10 à 100 Mbit/s avec seulement quelques modifications
minimales à apporter au câblage. La norme Fast Ethernet 100Base-TX est devenue
la plus répandue parce qu'elle est très compatible avec la norme Ethernet 10BaseT existante. Gigabit Ethernet (1000 Mbit/s) est une technologie en cours de
développement (IEEE 802.3z) qui devrait permettre à la prochaine génération de
réseaux de prendre en charge des vitesses de transfert encore plus élevées.
Trames/paquets Ethernet
Le réseau envoie des données dans des unités appelées trames (également
appelées trames de données ou paquets). Chaque trame peut transporter entre 46
et 1 500 octets de données. Une trame comprend des informations de protocole
pour un routage approprié.
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61
Planification et configuration
Ethernet et collisions
Dans la mesure où Ethernet permet l'échange simultané de données par des
équipements multiples, des collisions se produisent parfois lorsque deux
équipements transmettent des données en même temps. Dans ce cas, les deux
équipements interrompent leur transmission et utilisent un algorithme de recul
aléatoire pour attendre un certain temps avant de tenter une nouvelle transmission.
Les collisions peuvent être gérées par une planification et une conception réseau
minutieuses. Les facteurs de conception et de fonctionnement suivants peuvent
affecter le taux de collision d'un réseau Ethernet :
z
z
z
le nombre d'équipements sur le réseau ; plus il y a d'équipements, plus le risque
de collision est élevé.
la longueur du réseau ; plus il est long, plus le risque de collision est élevé.
la longueur du paquet ou la taille MTU ; une longueur de paquet supérieure est
plus longue à transmettre, augmentant de ce fait le risque de collision. Plus la
taille de trame est importante, plus le risque de collision est élevé.
Réseaux commutés et domaines de collision
Les commutateurs, à condition d'être bien intégrés dans la conception de la
structure réseau, constituent la clé pour éviter le ralentissement du réseau suite à
une collision ou une congestion. Certains commutateurs intelligents créent moins de
trafic réseau en envoyant des données uniquement au destinataire qui en a besoin.
Ils peuvent également filtrer les paquets défectueux, interrompant ainsi leur
progression. Les commutateurs divisent également un réseau en domaines
distincts plus courts qui acheminent respectivement un trafic moins important. Les
commutateurs full-duplex (voir page 66), qui permettent une transmission de
données dans les deux sens, peuvent augmenter la bande passante et supprimer
complètement les collisions sur les segments qui les utilisent. Schneider Electric
recommande l'utilisation de la commutation full-duplex dans les réseaux
d'automatisation.
62
31006930 10/2009
Planification et configuration
Congestion du réseau
La performance observable sur un réseau partagé se détériore si des équipements
ou des applications nécessitant plus de données viennent s'ajouter à la
configuration globale. L'augmentation des collisions peut être due à l'installation
d'équipements en surnombre ou d'un trafic trop important sur le réseau. Par
exemple, le débit réel sur un réseau Ethernet de 10 Mbit/s de charge modérée est
d'environ 35 % de capacité, ce qui représente 2,5 Mbit/s environ (après calcul du
traitement des paquets, des intervalles interpaquets et des collisions). Un réseau
Fast Ethernet de charge modérée partage 25 Mbit/s de données réelles dans la
même situation. Les collisions augmentent sur les deux réseaux au fur et à mesure
que des nœuds supplémentaires et/ou un trafic plus important sont ajoutés au
domaine de collision partagé. Encore une fois, une bonne planification dans la
segmentation du réseau et une utilisation des commutateurs intelligents,
contribuent à réduire la congestion et à maintenir des performances convenables.
Domaines de diffusion Ethernet
Une diffusion est la transmission d'un même message à des destinataires multiples
sur le réseau. Tout équipement configuré pour la diffusion réseau reçoit le message
en question.
La diffusion peut être très utile. Cependant, si le domaine créé dans la conception
réseau est trop volumineux, une diffusion peut créer un volume de trafic si important
qu'il entraîne des retards. Certains types de données de diffusion peuvent entraîner
plus de retards que d'autres, mais les retards ont un impact sur les performances de
chaque équipement sur le réseau. Limitez la taille du domaine de diffusion avec un
routeur ou un commutateur intelligent qui contrôle le retard dû à des diffusions
excessives.
L'utilisation de composants comme les routeurs pour délimiter les domaines de
diffusion peut améliorer les performances globales d'un réseau. Des routeurs
installés entre plusieurs réseaux locaux (LAN) forment des limites logiques de
domaine de diffusion. Etant donné que les routeurs filtrent le trafic réseau, un
routeur peut être configuré pour ne faire suivre que des diffusions spécifiques vers
d'autres domaines. L'utilisation d'un routeur pour ce processus est peut-être plus
gourmande en temps, mais elle augmente l'efficacité de la transmission.
31006930 10/2009
63
Planification et configuration
Réseaux VLAN
Un LAN virtuel regroupe des équipements qui peuvent être situés dans différents
emplacements physiques dans un réseau virtuel, tout en partageant des
ressources, des serveurs et d'autres équipements parmi un groupe de travail.
L'utilisation d'un VLAN pour segmenter le trafic peut accroître les performances
réseau en réduisant la taille des domaines de collision et des charges de trafic. Elle
constitue une manière plus souple et moins chère de modifier des groupes dans un
environnement susceptible de changer. Le regroupement ajoute également une
homogénéité à l'adressage et aux protocoles, un avantage pour l'administrateur, et
requiert moins de ressources du serveur local. Un VLAN apporte également des
mesures de sécurité en plus.
Il existe plusieurs façons de regrouper des équipements dans un VLAN. Les VLAN
équipés de ports sont des stations terminales regroupées par ports sur un
commutateur. S'ils sont branchés sur certains ports terminaux, ils appartiennent au
même groupe. Les ports VLAN peuvent être configurés à l'aide de commutateurs
intelligents qui prennent en charge les configurations VLAN. Un autre type de
configuration VLAN est le protocole VLAN (PVLAN), dans lequel le commutateur
examine automatiquement tous les ports et regroupe les stations terminales par
protocole. Les stations terminales peuvent également être groupées par adresse
réseau IP. Lorsqu'une adresse IP est attribuée à une station terminale, elle est
placée dans un VLAN spécifique.
64
31006930 10/2009
Planification et configuration
Les stations terminales peuvent également être groupées sur la base de leurs
adresses IP. Une fois que l'adresse IP est attribuée à une station terminale, elle est
placée dans un VLAN spécifique.
Les VLAN peuvent être implémentés sur des commutateurs de couche 3
(voir page 68) pour créer des domaines de diffusion multiples, comme les routeurs.
Le moteur de commutation peut ensuite acheminer d'un VLAN à l'autre, améliorant
les performances sur le LAN.
Des VLAN sont soumis à certaines limitations comme le nombre de diffusions et
d'adresses Ethernet et des contraintes sur les ports.
IP sans fil
La communication sans fil (IEEE 802.11a/b/g) permet de réaliser des
communications mobiles sans le coût des longueurs de câble ou de la maintenance
à emplacement fixe. Elle ne remplace pas les réseaux câblés ; elle permet à un seul
équipement d'accéder au réseau à partir de divers emplacements. La technologie
sans fil pour les environnements industriels doit créer la même fiabilité, performance
et redondance qu'aujourd'hui avec les réseaux câblés.
31006930 10/2009
65
Planification et configuration
Matériel LAN
Récapitulatif
Un aperçu du matériel utilisé sur un réseau local est utile pour planifier un réseau
robuste pour votre application industrielle. La description suivante fournit un bref
aperçu et quelques recommandations pour le matériel LAN à utiliser pour construire
une application (voir page 86) Ethernet industrielle Transparent Ready.
Matériel et couches de fonctionnement
Le tableau suivant montre sur quelle couche tombe chaque élément matériel,
conformément au modèle OSI (voir page 135) :
Couche
Numéro
Matériel
de couche
Application
7
passerelle
(si la passerelle convertit également le protocole)
Réseau
3
routeurs/passerelles, commutateurs de couche 3
Liaison de données
2
commutateurs
Physique
1
concentrateurs
Concentrateurs (répéteurs)
Un concentrateur est un équipement actif avec des ports multiples qui relient les
équipements entre eux et étendent la longueur du réseau. En général, les
concentrateurs sont des équipements de type Plug and Play qui ne nécessitent
aucune configuration. Les concentrateurs sont transparents pour les autres
équipements et sont principalement des répéteurs qui étendent les segments de
réseau. Ils reçoivent des informations par le biais d'un de leurs ports et les
transmettent à tous leurs autres ports. Un nombre limité de concentrateurs peut être
mis en cascade pour étendre la longueur du réseau.
Des équipements interconnectés par des concentrateurs occupent le même
domaine de collision ; ils sont situés dans le même segment de réseau où des
paquets d'informations peuvent entrer en collision. De ce fait, les concentrateurs
diminuent l'efficacité du réseau.
66
31006930 10/2009
Planification et configuration
Commutateurs
Les commutateurs sont des équipements actifs utilisés pour relier des équipements
entre eux et étendre la longueur du réseau. Contrairement aux concentrateurs, les
commutateurs reçoivent des informations par le biais d'un de leurs ports et les
transmettent uniquement au port sur lequel l'équipement cible des informations
entrantes est connecté. Un nombre illimité de commutateurs peut être mis en
cascade pour étendre la longueur du réseau.
Les commutateurs sont transparents pour les équipements du réseau. Ils offrent de
nombreuses fonctions pour gérer le trafic et fournir une sécurité (voir page 151).
Les commutateurs scindent les domaines de collision pour que les équipements
interconnectés par des commutateurs occupent des domaines de collision
différents.
Types de commutateurs
Il existe deux types de commutation : en mode direct et stockage et retransmission.
z
z
Le commutateur en mode direct commence à transférer un paquet dès sa
réception, ce qui peut entraîner une perturbation du réseau si le paquet est
défectueux.
La commutation de type "stockage et retransmission" attend que tout le paquet
arrive et vérifie si celui-ci n'est pas corrompu avant de le transférer vers le port
approprié. Ceci évite d'envoyer des paquets corrompus sur tout le réseau. Un
commutateur de stockage et retransmission arrête également un paquet
corrompu au premier commutateur qu'il atteint. Le retard du processus est
minimal, inférieur à 1 ms sur un réseau industriel.
Les commutateurs de type "stockage et retransmission" sont recommandés par
Schneider Electric pour les réseaux d'automatisation.
Emetteurs-récepteurs
Les émetteurs-récepteurs modifient le support physique : dans la plupart des cas,
ce changement survient entre le cuivre et la fibre optique.
Ponts
Un pont a été utilisé pour connecter deux segments LAN avec des protocoles
différents (Ethernet, Token Ring) ou pour connecter deux LAN, en utilisant des
adresses Ethernet. Cependant, étant donné que les ponts offrent une performance
de débit inférieure, une densité de port inférieure, un coût de transport supérieur et
une flexibilité inférieure, l'utilisation des commutateurs est à préférer à celle des
ponts.
31006930 10/2009
67
Planification et configuration
Routeurs (passerelles)
Un routeur Ethernet est également appelé passerelle ou passerelle par défaut. Les
routeurs connectent deux réseaux distincts. Ils créent ou gèrent une table des
réseaux disponibles et utilisent ces informations pour déterminer le meilleur
itinéraire pour un paquet de données spécifique depuis le réseau source vers le
réseau cible.
Les routeurs peuvent être utilisés pour scinder des domaines de diffusion.
Commutateurs de routage de couche 3
Un commutateur de couche 3 est un routeur implémenté dans un matériel. Il
fonctionne comme un routeur mais à une vitesse plus élevée.
68
31006930 10/2009
Planification et configuration
Autres considérations LAN
Résumé
Vous trouverez ci-dessus des considérations supplémentaires sur la planification
d'un réseau industriel robuste.
Comparaison entre les modes Full-Duplex et Half-Duplex
Schneider Electric recommande l'utilisation des commutateurs Full-Duplex, dans la
mesure du possible. Les commutateurs Full-Duplex :
z
z
z
offrent une meilleure bande passante (100 Mo dans les deux directions sur
certains réseaux) ;
permettent à un équipement d'envoyer des réponses tout en recevant d'autres
requêtes ou trafic ;
génèrent moins de retards et d'erreurs avec un équipement.
Quand utiliser un commutateur
Utilisez toujours des commutateurs dans la conception de votre réseau. Ils offrent
davantage de fonctions intelligentes que les concentrateurs, à coût égal, voire
moindre.
Les commutateurs industriels développés à l'heure actuelle sont parfaitement
capables de fonctionner dans des conditions extrêmes, notamment en présence
d'interférences électromagnétiques, de températures de fonctionnement élevées et
avec des charges mécaniques importantes. Protégez vos commutateurs industriels
à l'aide de connecteurs amovibles jusqu'à IP67 (voir page 83) et de câblage en
anneau redondant.
Bande passante
10 Mo de bande passante peuvent être utilisés pour les équipements terminaux
plus petits, mais pas pour les liaisons vers automate/SCADA ou vers les principales
liaisons de réseau.
100 Mo sont suffisants pour la plupart des systèmes d'automatisation.
1 Go est suffisant pour la principale liaison de réseau. Une telle capacité n'est pas
obligatoire mais permet de disposer d'une bande passante supplémentaire en cas
de besoin. Elle devient toutefois nécessaire si d'autres services partagent le réseau
avec le système d'automatisation.
31006930 10/2009
69
Planification et configuration
Technologies WAN et conception réseau
Récapitulatif
Plusieurs LAN qui résident dans des emplacements physiques très éloignés
peuvent être joints dans un réseau étendu WAN. Le WAN utilise généralement des
services loués pour la connexion. Ces services comprennent :
z
z
z
z
z
lignes louées point à point
commutation de circuits
commutation de paquets
circuits virtuels
accès commuté
Les technologies WAN fonctionnent au niveau des trois couches inférieures du
modèle OSI (voir page 135) : la couche physique, la couche liaison de données et
la couche réseau.
Lorsque vous planifiez une application Ethernet industrielle Transparent Ready,
prenez en compte certains facteurs concernant votre WAN comme la taille et les
emplacements du réseau proposé, le volume du trafic et le coût et la vitesse des
différents services de transmission commerciaux.
Liaisons point à point (lignes louées)
Les liaisons point à point fournissent un chemin de communication WAN préétabli
unique depuis votre site vers votre réseau distant, par le biais du réseau d'un
fournisseur de services. Le fournisseur de services dédie le câblage et la bande
passante pour répondre aux besoins de votre entreprise. Le coût dépend de la
quantité de bande passante requise et de la distance entre les points de connexion.
Commutation de circuits
Un routeur peut initier des connexions à commutation de circuits le cas échéant,
puis déconnecter le circuit une fois la communication terminée. Le coût dépend de
l'heure à laquelle le circuit est utilisé, ce qui fait de la commutation de circuit une
solution de sauvegarde répandue pour d'autres technologies WAN.
RNIS est un exemple de technologie rentable. Utilisés en tant que sauvegarde, les
routeurs peuvent être configurés pour réacheminer le trafic automatiquement en cas
d'échec des autres lignes WAN. RNIS prend en charge des vitesses de transfert de
données de 64 Kbit/s. Il existe deux types de RNIS :
z
z
70
BRI, un service de base, comprend deux voies de 64 Ko et une voie D pour
transmettre les informations de contrôle.
PRI, pour les utilisateurs nécessitant une plus grande capacité, comprend 23
voies B et une voie D (USA) ou 30 voies B et une voie D (Europe).
31006930 10/2009
Planification et configuration
Commutation de paquets
La commutation de paquets implique le partage des ressources auprès d'un
fournisseur de services. Le fournisseur de services alloue des portions d'une ligne
ou de circuits virtuels que votre entreprise utilisera. La commutation de paquets
scinde les paquets et les étiquette individuellement, les envoie de manière
séquentielle sur le réseau en empruntant l'itinéraire le plus approprié, puis les
rassemble au point de destination. Ceci est plus efficace et plus rentable pour le
transporteur, tout en diminuant le coût pour l'utilisateur par rapport à des services
dédiés. Les exemples les plus courants de technologies WAN à commutation de
paquets sont relais de trame, ATM et MPLS.
Le relais de trame (qui repose sur une technologie à commutation de paquets)
prend en charge des vitesses de transfert de données de T-1 (1,544 Mbit/s) et T-3
(45 Mbit/s). Le relais de trame peut constituer une solution économique pour les
applications industrielles.
31006930 10/2009
71
Planification et configuration
Circuits virtuels
Les circuits virtuels sont des circuits logiques créés au sein d'un réseau partagé. On
en distingue deux types :
z
z
les circuits virtuels commutés (SVC), qui sont dynamiquement établis sur
demande et interrompus une fois la transmission terminée
les circuits virtuels permanents (PVC), une option plus onéreuse pour des
situations dans lesquelles le transfert de données entre équipements est
constant
Services d'accès commuté
Les services d'accès commuté d'un WAN peuvent constituer une solution
économique lorsque votre entreprise ne génère pas un trafic de transmission
volumineux. L'accès commuté est aussi fréquemment utilisé comme sauvegarde
pour d'autres technologies WAN. Les gestionnaires réseau peuvent procéder à un
dépannage à distance sur un modem connecté à un routeur sur une ligne d'accès
commuté bon marché si la ligne principale est en panne.
72
31006930 10/2009
Planification et configuration
Matériel WAN
Récapitulatif
Pour connecter votre réseau à d'autres réseaux, certains équipements sont requis :
z
z
z
z
z
z
routeurs
commutateurs WAN
serveurs d'accès
modems
CSU/DSU
adaptateurs de terminaux RNIS
Routeurs
Un routeur est un commutateur logique qui relie votre réseau au WAN et permet de
connecter le WAN à votre autre emplacement de réseau. Il y a un routeur à chaque
extrémité du WAN. Certains routeurs intègrent parfois la connexion physique, mais
l'équipement de connexion physique peut aussi être externe.
31006930 10/2009
73
Planification et configuration
Commutateurs WAN
Les commutateurs ont des fonctionnalités de couche 3, qui combinent les
avantages de la commutation et du routage dans un équipement unique.
Serveurs d'accès
Les serveurs d'accès permettent aux utilisateurs d'avoir des connexions entrantes
et sortantes. Serveur à accès distant, page 159
Modems
Les modems convertissent les signaux analogiques et numériques et prennent en
charge des connexions au réseau sur des lignes téléphoniques de type vocales. Ils
peuvent être intégrés à d'autres composants du réseau ou achetés séparément.
Trois options d'équipement peuvent être utilisées pour se brancher à un routeur :
z
z
z
modems
CSU/DSU
adaptateurs de terminaux RNIS
Le matériel CSU/DSU se branche sur un routeur pour fournir une connexion à un
réseau numérique comme une ligne T1. Ce matériel peut se connecter en tant que
composant externe ou être intégré à des composants réseau plus avancés. Les
fournisseurs de services proposent souvent des CSU/DSU ; si ce n'est pas le cas,
ils peuvent vous aider à configurer votre CSU/DSU pour l'adapter à la configuration
de leur ligne.
Un adaptateur de terminal RNIS est un modem utilisé pour relier des connexions
Basic Rate Interface (BRI) RNIS à un routeur. Ces adaptateurs peuvent être des
équipements distincts ou intégrés à un routeur.
74
31006930 10/2009
Planification et configuration
Topologie WAN
Le schéma ci-dessous illustre un WAN comprenant un site principal connecté à
plusieurs sites distants.
L'usine principale est connectée aux usines distantes C et D par une connexion
à relais de trame à commutation de paquets utilisant des circuits virtuels (PVC
dans ce cas). L'usine principale est connectée à l'usine distante A par des
lignes RNIS. Un site critique (usine distante D) est également connecté à une
connexion RNIS à commutation de circuits agissant comme sauvegarde de la
liaison de relais de trame. Cette connexion RNIS est configurée dynamiquement sur
le routeur haut de gamme pour se réaliser uniquement en cas d'échec de la
connexion du relais de trame. Un serveur d'accès commuté est également illustré
(en haut à gauche) ; il prend en charge le dépannage lié à la gestion du réseau
depuis des emplacements distants en cas de perte totale de la connectivité WAN
avec le site principal. Les autres matériels WAN comprennent les routeurs, les
modems, les CSU/DSU (aux usines distantes A, B, C et D) et un adaptateur de
terminal RNIS (à l'usine distante D).
31006930 10/2009
75
Planification et configuration
2.3
Exigences liées à l'environnement
Vue d'ensemble
Un réseau Ethernet industriel Transparent Ready permet de connecter des
automates industriels en se basant sur la connectivité Ethernet (automates, stations
E/S, capteurs, actionnaires, etc.) et les équipements industriels de l'infrastructure
Ethernet (câbles, connecteurs, commutateurs, concentrateurs, etc.).
Schneider Electric propose trois catégories environnementales :
z
z
z
bureau
industrie légère
industrie lourde
Ce sous-chapitre décrit les exigences environnementales pour un réseau Ethernet
industriel.
Le terme industriel fait référence à des conditions environnementales extrêmes
(protection mécanique, climatique et contre le captage) auxquelles les appareils
sont exposés, ainsi qu'aux variables de l'immunité au bruit.
Un réseau Ethernet industriel doit présenter des performances prévisibles ainsi
qu'un niveau de convivialité assez élevé, afin de compenser ces conditions
extrêmes.
Contenu de ce sous-chapitre
Ce sous-chapitre contient les sujets suivants :
Sujet
76
Page
Résumé des normes environnementales
77
Exigences liées à la mécanique
78
Exigences liées à la protection climatique
80
Exigence de protection contre la pénétration de corps étrangers
82
Emission électromagnétique et exigences d'immunité
85
31006930 10/2009
Planification et configuration
Résumé des normes environnementales
Normes pour les variables environnementales
La plage de valeurs pour les variables environnementales d'un système (par exemple,
la température comme variable climatique) est définie dans des normes de l'industrie
établies par divers organismes : UL, CE, CEI, CSA CENELEC, etc. (voir page 78)
Même si de nombreuses normes sont de portée internationale et globalement
acceptées, les principaux organismes de normalisation poursuivent leurs efforts afin
de rapprocher les normes existantes et d'en créer de nouvelles qui s'accordent les
unes avec les autres. Les normes varient souvent d'une région à une autre, d'une
application à une autre et d'un équipement à un autre. Schneider Electric
recommande que vous preniez en compte ces divergences lors de la conception de
votre réseau Transparent Ready.
Normes industrielles et de télécommunication
Pour ce qui est des normes pour l'Ethernet industriel, deux aspects supplémentaires
doivent être mentionnés.
z
z
Les groupes responsables des télécommunications et des technologies de
l'information, tels que le TIA, définissent des normes pour l'Ethernet industriel en
plus des organisations de normalisation industrielles traditionnelles.
Contrairement aux normes spécifiques aux automates industriels, les normes pour
les équipements de l'infrastructure Ethernet industriel (concentrateurs,
commutateurs, routeurs, etc.), les câbles et les connecteurs ne sont pas encore
clairement définies. Un grand nombre d'équipementiers pour l'infrastructure
Ethernet ont adopté les normes utilisées pour les automates industriels
(automates, stations d'E/S, etc.) et les considèrent comme adaptées aux
équipements Ethernet.
Conformité aux normes
Ce sous-chapitre tente de fédérer les recommandations pour la sécurité environnementale établie par les normes émergentes pour l'Ethernet industriel, ainsi que les
normes pour les télécommunications et les technologies de l'information. En plus de
ces recommandations, il est important de noter les points suivants :
z
z
31006930 10/2009
Lors de la conception d'une installation Ethernet industriel, vous devez vous
conformer aux régulations établies par vos organisations de normalisation
régionales, à la fois pour les types d'équipements que vous avez l'intention
d'utiliser et les applications que vous ciblez. Ces normes fournissent généralement
des règles bien définies et des instructions pour des automates industriels.
En ce qui concerne les câbles et les connecteurs, des normes émergentes sont en
cours de définition. Les organisations Ethernet industriel, telles que Modbus, IDA
et IAONA, fournissent des recommandations pour les câbles et les connecteurs.
Les travaux en cours sur la normalisation des câbles et des connecteurs sont
mentionnés dans d'autres rubriques de ce sous-chapitre.
77
Planification et configuration
Exigences liées à la mécanique
Introduction
Les exigences liées à la mécanique s'appliquent à tout composant électronique,
électrique, mécanique ou tout assemblage de composants. Les tests et les indices
pour la conformité mécanique aux normes incluent les éléments suivants :
z
z
z
z
z
z
chocs
vibrations
résistance à la traction
flexion
écrasement
impact
Exigences liées au choc
Le tableau ci-dessous décrit les limites admissibles recommandées en termes de
chocs pour l'environnement Ethernet industriel.
Environnement
Limites en
Référence
termes de chocs
Environnement industriel
léger (faible charge
d'activité)
15 g/11 ms (dans
les trois plans)
CEI 60068-2-27 (Essais d'environnement.
Partie 2 : Essais. Essai Ea et guide : Chocs
EN 60068-2-27
Environnement industriel
lourd (forte charge
d'activité)
20 g/11 ms (dans
les trois plans)
CEI 60068-2-27 27 (Essais
d'environnement. Partie 2 : Essais. Essai
Ea et guide : Chocs
EN 60068-2-27
Exigences liées aux vibrations
Les vibrations sont définies en tant qu'oscillations mécaniques produites par les
mouvements d'un membre ou d'un corps à partir de sa position de repos pendant
des périodes régulières ou irrégulières. Les vibrations peuvent entraîner des
dommages matériels, des pertes de contrôle de l'équipement et une efficacité
réduite dans le fonctionnement de la machine.
78
31006930 10/2009
Planification et configuration
Le tableau ci-dessous décrit les limites admissibles recommandées en termes de
vibrations pour l'environnement Ethernet industriel.
Environnement
Limites en termes Référence
de vibrations
Environnement industriel léger
(faible charge d'activité)
2 g à 10 - 500 Hz
CEI 60068-2-6 (Essais
d'environnement. Partie 2 : Essais.
Essai Fc : Vibrations (sinusoïdales)
EN 60068-2-6
Environnement industriel lourd
(forte charge d'activité)
5 g à 10 - 500 Hz
CEI 60068-2-6 (Essais
d'environnement. Partie 2 : Essais.
Essai Fc : Vibrations (sinusoïdales)
EN 60068-2-6
Exigences liées à la résistance à la traction
Le tableau ci-dessous décrit les limites admissibles recommandées en termes de
résistance à la traction pour les câbles Ethernet industriels.
Environnement
Exigences liées à la de
résistance à la traction
Référence
Environnement industriel léger
(faible charge d'activité)
75/100/200 N pendant 1 min
CEI 60966-1
Environnement industriel lourd
(forte charge d'activité
100/200 N pendant 1 min
IEC 60966-1
Exigences liées à la flexion
Le tableau ci-dessous décrit les limites admissibles recommandées en termes de
flexion pour les câbles Ethernet industriels.
Environnement
Exigences liées à la flexion
Environnement industriel léger (faible charge d'activité)
5 N 1 000 opérations
+/-90 degrés
Environnement industriel lourd (forte charge d'activité
5 N 1 000 opérations
+/-90 degrés
Exigences liées à l'écrasement
Le tableau ci-dessous décrit les limites admissibles recommandées en termes
d'écrasement pour les câbles Ethernet industriels.
Environnement
Exigences liées à l'écrasement
Environnement industriel léger (faible charge d'activité)
Projet de norme ISO/CEI en cours
de rédaction et non encore publié.
Environnement industriel lourd (forte charge d'activité)
31006930 10/2009
79
Planification et configuration
Exigences liées à la protection climatique
Introduction
Les exigences climatiques pour un réseau Ethernet industriel sont les suivantes :
z
z
z
z
température ambiante en fonctionnement
température de stockage
humidité
exposition aux UV
Exigences liées à la température
La température peut affecter les automates industriels et les composants de
l'infrastructure du réseau Ethernet, tels que les câbles, les connecteurs et les
accessoires, de différentes manières.
Des valeurs extrêmes de température peuvent avoir un effet sur la performance. Par
exemple, un froid extrême peut rendre les câbles rigides, cassants et difficiles à
manipuler, alors que les températures élevées peuvent ramollir, voire même faire
fondre le plastique utilisé dans les câbles. L'affaiblissement dans le câble CAT 5E
standard augmente à un taux de 0,4% par degré Celsius, au-dessus de 20 degrés
Celsius.
La température ambiante est la température de l'environnement autour de
l'équipement. Mesurez la température ambiante pour un équipement à une distance
située entre 30 et 40 cm de la surface externe de l'équipement, afin de tenir compte
de la circulation d'air à proximité immédiate.
Les deux tableaux ci-dessous décrivent les plages de température ambiante lors du
fonctionnement ou du stockage. Si la température ambiante lors du fonctionnement
de l'équipement se situe dans la plage donnée, l'équipement est utilisé selon ses
caractéristiques de température.
Tableau des températures en fonctionnement
Environnement
Plage de fonctionnement
Référence
Industrie légère
0 à 60 degrés C
CEI 60654-1
Industrie lourde
-20 à +85 degrés C
CEI 60654-1
Tableau des températures de stockage
80
Environnement
Plage de fonctionnement
Industrie légère
-25 à +70 degrés C
Industrie lourde
-25 à +70 degrés C
31006930 10/2009
Planification et configuration
Autres facteurs environnementaux
L'humidité et l'exposition aux UV peuvent également affecter la performance des
câbles.
Les tableaux ci-dessous décrivent la plage d'humidité admissible (en pourcentage)
lors du fonctionnement de l'appareil ainsi que le nombre d'heures admissibles
d'exposition aux UV.
Tableau relatif à l'humidité
Environnement
Humidité
Industrie légère
5 à 95 % sans condensation
Industrie lourde
0,1 à 95 % sans condensation
Tableau relatif à l'exposition aux UV
31006930 10/2009
Environnement
Exposition aux UV
Industrie légère
3 000 h
Industrie lourde
6 000 h
81
Planification et configuration
Exigence de protection contre la pénétration de corps étrangers
Introduction
Des corps solides étrangers, tels que la poussière, l'eau, l'humidité et autres
polluants, peuvent pénétrer dans une enveloppe d'équipements industriels. La
protection contre la pénétration de corps étrangers renvoie à la capacité de
l'enveloppe à ne pas laisser pénétrer ces corps. Elle implique également que toute
personne doit rester à distance des pièces tournantes situées à l'intérieur de
l'enveloppe.
Deux types de régulations définissent les variables de protection contre la
pénétration des corps étrangers :
z
z
degré de pollution
degré de protection
Degré de pollution
La présence de pollution, telle que l'humidité ou la poussière, sur la surface des
équipements peut réduire leur capacité d'isolement. La norme CEI 1010 définit les
différents types d'environnements de pollution. Les environnements fortement
pollués doivent bénéficier d'un isolement renforcé. Il est également possible de
créer des micro-environnements propres pour les circuits et les équipements
sensibles utilisant des boîtiers, des méthodes d'enrobage et des joints hermétiques.
Quatre niveaux de pollution ont été définis par la norme CEI 60664-1 (Coordination
de l'isolement des matériels dans les systèmes (réseaux) à basse tension Partie 1 : Principes, prescriptions et essais) :
82
Niveau de
pollution
Description
Niveau 1
Absence de pollution ou uniquement pollution sèche, non conductrice.
Ce type de pollution n'a aucune influence électromagnétique ou autre.
Niveau 2
Normalement, uniquement la pollution non conductrice. Une conductivité
occasionnelle due à la condensation peut toutefois survenir.
Niveau 3
Pollution conductrice ou pollution sèche non conductrice devenant
conductrice à cause de la condensation. La pollution de niveau 3 survient
dans les environnements industriels et de chantier considérés comme
difficiles.
Niveau 4
Pollution générant une conductivité persistante due à de la poussière, de
la pluie ou de la neige conductrice.
31006930 10/2009
Planification et configuration
Tableau de pollution pour Ethernet industriel
Le tableau ci-dessous répertorie les niveaux de pollution recommandés autorisés
pour les automates industriels et les composants d'infrastructure Ethernet :
Environnement
Niveau de pollution autorisé
Référence
Industrie légère (faible charge d'activité)
Niveau 2
CEI 1010
Industrie lourde (forte charge d'activité)
Niveau 3
CEI 1010
CEI 60664-1
CEI 60664-1
Degré de protection : code IP
Le degré de protection est définit par la norme CEI 60529. Cette norme décrit un
système de classification international composé des lettres IP (Ingress Protection
en anglais), suivies de deux ou trois chiffres. Ce code IP détermine l'efficacité du
joint des enveloppes de matériels électriques à les protéger contre l'intrusion de
corps solides étrangers, tels que la poussière, les outils, les doigts, etc.
Le premier chiffre (le plus à gauche) du code IP indique le degré auquel les
personnes sont protégées de tout contact avec les pièces tournantes (à l'exclusion
des arbres à rotation lente) ainsi que le degré auquel les équipements sont protégés
contre toute pénétration de corps solides étrangers.
Premier chiffre Degré de protection : objets solides
31006930 10/2009
0
Aucune protection spéciale.
1
Protection contre l'introduction de parties du corps, comme une main, et
d'objets solides supérieurs à 50 mm de diamètre. Ne prévoit aucune
protection contre les accès délibérés.
2
Protection contre l'introduction de doigts ou d'autres objets inférieurs à
80 mm de longueur et 12 mm de diamètre.
3
Protection contre l'introduction d'outils, de fils et d'autres objets solides
ayant un diamètre ou une épaisseur supérieurs à 1,0 mm.
4
Protection contre l'introduction d'objets solides ayant un diamètre ou une
épaisseur supérieurs à 1,0 mm.
5
Protection contre l'introduction de poussière en quantité importante
présentant un risque d'interférence avec le fonctionnement de
l'équipement.
6
Enveloppe étanche aux poussières.
83
Planification et configuration
Le second chiffre du code IP indique le degré de protection de l'équipement contre
la pénétration nuisible d'eau et d'humidité sous diverses formes.
Second chiffre
Degré de protection : Humidité
0
Aucune protection spéciale.
1
Protection contre le suintement d'eau.
2
Protection contre le suintement vertical d'eau.
3
Protection contre les vaporisations d'eau.
4
Protection contre les éclaboussures d'eau.
5
Protection contre les projections d'eau par les buses.
6
Protection contre les fortes arrivées d'eau ou les jets d'eau puissants.
7
Protection contre l'immersion.
8
Protection contre les immersions totales prolongées dans l'eau.
L'utilisateur final doit spécifier la profondeur et la durée d'immersion.
L'exigence doit être supérieure à IP67.
Un troisième chiffre est parfois utilisé s'il existe une seule classe de protection, et un
X est alors inséré pour l'un des chiffres. Par exemple, IPxI indique que l'équipement
est protégé contre le suintement d'eau uniquement.
Degrés de protection recommandés pour Ethernet industriel
Environnement
Degré de protection Référence
recommandé
Industriel léger (faible
charge d'activité)
IP20
CEI 60529 - Degrés de protection procurés
par les enveloppes (Code IP)
EN 60529
Industriel lourd
IP67
CEI 60529 - Degrés de protection procurés
par les enveloppes (Code IP)
EN 60529
84
31006930 10/2009
Planification et configuration
Emission électromagnétique et exigences d'immunité
Introduction
Il existe deux types d'exigence CEM :
z
z
l'émission : quantité de CEM qu'un produit ou un câble peut émettre, et
l'immunité : degré de tolérance CEM d'un produit ou d'un câble.
Les normes applicables dépendent de l'environnement pour lequel vous concevez
votre système Transparent Ready.
Les deux principales organisations de normalisation en termes de CEM sont la CEI
et le CENELEC. Deux normes internationales font référence en matière de
réglementation de l'émission électromagnétique et de l'immunité :
z
z
CEI 61000-6-2: 1999 Compatibilité électromagnétique (CEM) - Partie 6-2 :
Normes génériques – Immunité pour les environnements industriels
CEI 61000-6-4: 1997 Compatibilité électromagnétique (CEM) - Partie 6 : Normes
génériques - Section 4 : Norme sur l'émission pour les environnements
industriels
Norme CEI 1000-4
La norme CEI 1000-4 établit une référence commune pour l'évaluation de la
performance des instruments de mesure et de contrôle des procédés industriels,
lorsque ceux-ci sont exposés à des perturbations électriques ou électromagnétiques. Elle décrit les essais de sensibilité aux perturbations destinés à démontrer
l'aptitude de l'équipement à fonctionner correctement dans des environnements de
travail.
Avant de déterminer le type d'essai à effectuer, évaluez tout d'abord les types de
perturbations auxquelles l'équipement est soumis à son emplacement d'installation.
Les facteurs suivants doivent également être pris en compte :
z
z
z
méthode avec laquelle le circuit électrique et les blindages sont reliés à la prise
de terre ;
qualité du blindage ;
environnement.
Les sections CEI 1000-4-2 à 1000-4-5 (voir page 531) de la norme sont abordées
plus en détail dans ce manuel.
31006930 10/2009
85
Planification et configuration
2.4
Choix des composants Ethernet industriel
Vue d'ensemble
Ce chapitre fournit des informations sur le choix des composants Ethernet industriel
appropriés. Il décrit les connecteurs recommandés pour les utilisations de bureau et
industrie légère ainsi que pour les utilisations en industrie lourde. Les câbles en
cuivre pour réseau Ethernet industriel et l'outillage propre à la fabrication de ces
câbles sont également traités.
Contenu de ce sous-chapitre
Ce sous-chapitre contient les sujets suivants :
Sujet
87
Câbles à fibre optique
91
Spécifications de la couche physique 10/100BaseF
95
Connecteurs Ethernet pour les réseaux en cuivre
96
Connecteurs pour fibre optique
99
Equipements d'infrastructure recommandés pour Ethernet industriel
86
Page
Câbles cuivre Ethernet
101
31006930 10/2009
Planification et configuration
Câbles cuivre Ethernet
Introduction
Les câbles Ethernet servent à acheminer les signaux émis entre les équipements.
Avant de fabriquer un câble, il est donc impératif de savoir quels types
d'équipements seront connectés. La plupart des réseaux Ethernet utilisent des
routeurs, des commutateurs et des concentrateurs pour gérer les flux
d'informations. Ces équipements requièrent des types de câble différents de ceux
qui connectent deux terminaux communiquant directement entre eux.
Le réseau Ethernet industriel Transparent Ready doit utiliser des câbles à paire
torsadée blindée CAT 5E ou supérieure.
Câbles à paire torsadée
Le câblage à paire torsadée est une forme de câblage courante, dans laquelle deux
conducteurs sont enroulés l'un autour de l'autre pour supprimer les perturbations
électromagnétiques (diaphonie). Le nombre de torsades au mètre est une
caractéristique importante : un nombre élevé de torsades diminue la diaphonie. La
torsion des paires, la qualité du matériau conducteur, le type d'isolant et le blindage
sont d'autres facteurs déterminants de la vitesse de transmission des données.
Classification et catégories de câbles
Les câbles LAN, communément appelés câbles UTP (à paire torsadée non blindée),
sont identifiés par un numéro de catégorie. La norme ANSI/EIA 568, développée
par l'American National Standards Institute et l'Electronic Industries Association, est
l'une des nombreuses normes qui définit les différentes catégories de systèmes de
câblage à paire torsadée (fils, jonctions et connecteurs), en termes de débit de
données pouvant être supporté sans problème. Elle spécifie le matériau du câble et
les types de connecteurs et blocs de jonction requis pour satisfaire aux exigences
de chaque catégorie.
31006930 10/2009
Catégorie Débit de
données
maximal
Application courante
CAT 1
Jusqu'à
1 Mbit/s
(1 MHz)
Câble téléphonique à paire torsadée non blindée classique pour
voix. Non recommandé pour une utilisation en réseau.
CAT 2
4 Mbit/s
Câble à paire torsadée non blindée certifié pour les
transmissions de données jusqu'à 4 Mbit/s. Ce câble possède
quatre paires torsadées. Il ne doit pas être utilisé pour les
applications réseau haute vitesse.
CAT 3
16 Mbit/s
Convient pour des signaux jusqu'à 16 MHz et gère les réseaux
Ethernet 10 Mbit/s, anneau à jeton 4 Mbit/s et 100 VG-AnyLAN.
Ce câble est enroulé pour une meilleure immunité au bruit. Il est
installé sur de nombreux sites comme câble téléphonique.
87
Planification et configuration
Catégorie Débit de
données
maximal
Application courante
CAT 4
20 Mbit/s
Convient pour des signaux jusqu'à 20 MHz et certifié pour gérer
les anneaux à jeton 16 Mbit/s. Ce câble possède quatre paires.
CAT 5
100 Mbit/s
1 000 Mb/s
(4 paires)
Convient pour des signaux jusqu'à 100 MHz à une distance
maximale de 100 m. Les réseaux Ethernet 100Base-TX, FDDI et
ATM à 155 Mbit/s utilisent ce câblage. Il présente une faible
capacité et une faible diaphonie, dues à son nombre élevé de
torsades au mètre. Câble prédominant dans les nouveaux
bâtiments depuis le début des années 1990. N'est plus en usage
aujourd'hui : remplacé par 5E.
CAT 5E
Jusqu'à
350 Mbit/s
Le câble CAT 5 amélioré présente toutes les caractéristiques du
CAT 5, mais avec une fabrication de qualité supérieure pour
minimiser la diaphonie. Il possède davantage de torsades et
convient à des fréquences allant jusqu'à 200 MHz, soit le double
des capacités de transmission du CAT5. Cependant, à ces
fréquences, la diaphonie peut devenir problématique et, le câble
n'étant pas blindé, il ne peut pas réduire la diaphonie. Ce câble
est défini dans la norme TIA/EIA-568A-5 (Amendement 5).
CAT 6
Jusqu'à
400 MHz
Conçu pour supporter des fréquences de plus de 200 MHz,
grâce à des composants dédiés permettant de réduire la
distorsion du temps de propagation et autres problèmes. Les
organisations TIA et ISO ont travaillé ensemble sur cette
catégorie.
CAT 7
600/700 MHz Conçu pour supporter des fréquences jusqu'à 600 MHz. Outre
les paires qui sont chacune blindées, le câble est également
recouvert d'une gaine blindée. Les connecteurs devraient faire
l'objet d'une conception propriétaire dédiée. Les organisations
TIA et ISO ont travaillé ensemble sur cette catégorie.
Les deux catégories les plus largement installées sont les catégories CAT 3
(réseaux 10Base-T) et CAT 5 (réseaux 100Base-T). Même s'ils paraissent
identiques, le câble CAT 3 a, lui, été testé sur une série de spécifications plus
basses et est susceptible de générer des erreurs de transmission s'il est poussé à
des vitesses plus rapides. Les câbles CAT 3 sont certifiés paradiaphoniques
uniquement pour les signaux de 16 MHz, alors que les câbles CAT 5 doivent
satisfaire à une exigence de 100 MHz. Le câble CAT 5 a récemment été remplacé
par le CAT 5E comme norme de référence.
Blindage des câbles à paire torsadée
Il existe essentiellement deux types de paires torsadées : les paires torsadées
blindées (STP) et les paires torsadées non blindées (UTP).
88
31006930 10/2009
Planification et configuration
En général, les câbles STP et UTP possèdent deux paires de câbles (4
conducteurs). La paire torsadée écrantée (ScTP) est une paire torsadée non
blindée de 100 Ω à quatre paires, toutes recouvertes d'une feuille ou d'un écran
tressé afin de réduire les rayonnements EMI et la sensibilité au bruit extérieur. La
paire ScTP est également appelée paire torsadée à feuille (FTP) ou paire UTP
tressée (sUTP). Elle peut être considérée comme la version blindée des câbles UTP
CAT 3, 4 et 5 et s'utilise dans les applications Ethernet de la même manière que le
câblage UTP de catégorie équivalente.
NOTE : Le réseau Ethernet industriel Transparent Ready doit utiliser des câbles
blindés CAT 5E.
Autres caractéristiques de câble
Les câbles UTP et STP existent sous deux formes : la forme massive et la forme
toronnée. Le terme massif renvoie au fait que chaque conducteur interne est
constitué par un seul fil. Le terme toronné signifie que chaque connexion se
compose de plusieurs fils plus petits. Le seul avantage du câble toronné (en général
beaucoup plus coûteux) par rapport à la forme massive est son petit rayon de
courbure, qui lui permet d'être enroulé autour d'angles plus petits avec moins de
perte. A tout autre égard, les deux formes de câbles affichent des performances
identiques.
Caractéristiques de la couche physique
Le tableau ci-dessous récapitule certaines des nombreuses caractéristiques de
couche physique définies pour Ethernet.
Standard
Débit de données
Technologie Forme
connecteur
Longueur maximale des
segments de câble
10Base-T
10 Mbit/s (20 Mbit/s RJ45
en mode Full Duplex
optionnel)
Deux paires de câble UTP 100 Ω 100 m
CAT 3 ou supérieure
100 m
100Base-TX
RJ45
100 Mbit/s
(200 Mbit/s en mode
Full Duplex
optionnel)
Deux paires de câble UTP 100 Ω 100 m
CAT 5 ou supérieure
100 m
1000Base-T
1 Gbit/s
Quatre paires de câble 100 Ω
CAT 5 ou supérieure
100 m
Half Duplex
RJ45
100 m
Full Duplex
Le standard 100Base-TX gère des transmissions sur plus de 100 m de câblage UTP
100 Ω CAT 5. Les câbles CAT 5 (pour 100Base-T) offrent une qualité de câblage
supérieure aux câbles CAT 3 (pour 10Base-T). Ils conviennent pour des
transmissions jusqu'à des fréquences de 100 MHz, alors que les câbles CAT 3
gèrent uniquement les transmissions jusqu'à 16 MHz. Le standard 100Base-TX
permet l'utilisation optionnelle de câbles STP 150 Ω.
31006930 10/2009
89
Planification et configuration
Caractéristiques de couleur des câbles
La norme EIA/TIA-568B spécifie le brochage des fils dans les prises et les
connecteurs modulaires RJ45 à 8 broches. Elle définit également le code couleur
applicable aux 8 fils des quatre paires. (Le code couleur est indépendant du type de
réseau.) Reportez-vous à la norme EIA/TIA-568B pour connaître toutes les
caractéristiques du brochage.
Les couleurs définies pour les 4 paires/8 câbles sont les suivantes :
Paire 1
Bleu/Blanc rayé bleu
Paire 2
Orange/Blanc rayé orange
Paire 3
Vert/Blanc rayé vert
Paire 4
Marron/Blanc rayé marron
Le code couleur de brochage spécifié pour le connecteur RJ45 est illustré cidessous.
Schneider recommande l'utilisation de la gaine de câble verte RAL 6018.
Différence entre les normes EIA/TIA 568A et EIA/TIA 568B
Dans ces deux codes couleur, la paire 2 (orange) et la paire 3 (verte) sont
interverties. La norme EIA/TIA 568B reste la plus largement utilisée.
NOTE : Aucune différence n'est constatée entre ces deux schémas de câblage, que
ce soit en termes de connectivité ou de performance, pour les connexions entre
deux équipements (entre la prise et le panneau de raccordement, RJ-45 et RJ-45,
etc.), tant que ces deux équipements sont câblés suivant le même schéma (A ou B).
Vous pouvez également vous reporter au chapitre Installation (voir page 102) pour
obtenir plus d'informations sur l'installation du câblage.
90
31006930 10/2009
Planification et configuration
Câbles à fibre optique
Résumé
Les câbles à fibre optique offrent une solution de câblage alternative aux câbles en
cuivre, remplaçant les câbles UTP et STP classiques. Les câbles à fibre optique
sont généralement utilisés dans les réseaux fédérateurs, en environnements
bâtiments et campus. Grâces aux récentes évolutions en terme de performance, de
connectivité et de test des fibres optiques, celles-ci représentent la meilleure
solution pour les connexions LAN sur des longues distances, pour relier par
exemple les usines de fabrication ou les installations industrielles. Cumulée à
l'amélioration des émetteurs-récepteurs et à la baisse des coûts des câbles, la
technologie des fibres optiques est sans conteste une option haute performance
très attractive.
Normes applicables aux câbles à fibre optique
Les normes TIA/EIA existantes en matière de fibres optiques ne définissent pas
d'architecture, comme les normes TIA/EIA 568-B et ISO/CEI 11801. Les normes de
fibre optique s'appliquent, au contraire, à toutes les installations de fibre, quel que
soit leur emplacement ou leur utilisation. Actuellement, ces normes n'établissent
aucune distinction, en termes d'installation, entre les câbles à fibre optique
suspendus sous l'eau ou en surface, placés à l'intérieur ou à l'extérieur d'un
bâtiment, ou utilisés dans les réseaux fédérateurs ou dans les avions.
Description technique des câbles à fibre optique
Les câbles à fibre optique sont composés de deux longs brins fins de verre ultra pur
(silice) ou de plastique qui transmettent des signaux optiques (lumineux) sur des
longues distances. Ces brins de verre sont extrêmement fins (à peu près la taille
d'un cheveu) et organisés en faisceaux, appelés câbles optiques.
Un câble optique consiste en un cœur central de verre, enveloppé d'une gaine
optique en verre et d'une gaine externe plastique. Les photons de lumière sont
transmis via le cœur central et réfléchis le long des parois par le matériau
réfléchissant de la gaine optique. Une fine gaine externe plastique (renforcée par
des fibres spéciales) recouvre et protège les deux cœurs internes. Selon les types
de câbles, la fibre optique peut contenir un cœur métallique renforçant la robustesse
du câble.
Les câbles à fibre optique sont capables de transmettre des signaux sur des
distances plus longues et à plus haute vitesse que les câbles cuivre. De plus,
comme ces câbles transmettent de la lumière, ils ne génèrent aucune interférence
électromagnétique, si problématique avec les câbles cuivre. Ils représentent donc
une solution idéale pour les environnements industriels difficiles et les connexions
extérieures entre les usines, grâce à leur excellente immunité à l'humidité et à la
foudre.
31006930 10/2009
91
Planification et configuration
Composition d'un câble à fibre optique
Un câble à fibre optique se compose normalement de trois parties distinctes :
z
z
z
1
2
3
le cœur : partie centrale fine en verre de la fibre qui transmet la lumière ;
la gaine optique : matériau optique externe qui enveloppe le cœur et réfléchit la
lumière vers le cœur ;
la gaine intermédiaire : gaine plastique externe qui protège chaque fibre des
dommages et de l'humidité.
Gaine optique
Cœur
Gaine intermédiaire
Types de câbles à fibre optique : introduction
Les signaux optiques se propagent à travers le cœur d'une fibre, en suivant un seul
chemin (fibre optique monomode) ou plusieurs chemins (fibre optique multimode).
92
31006930 10/2009
Planification et configuration
Types de câbles à fibre optique : multimode
Les fibres optiques multimodes ont un large diamètre de cœur (environ
po. ou 62,5 μm) et transmettent, à partir de diodes électro-luminescentes
(DEL), de la lumière infrarouge (longueur d'onde = 850 à 1300 nm). Les câbles à
fibre optique multimode sont essentiellement utilisés dans les réseaux LAN basés
sur des DEL, les réseaux campus et les réseaux métropolitains de courte distance.
Il existe deux types de fibres multimodes :
z
z
à saut d'indice : qui présentent un changement brusque entre le cœur et la gaine
optique ; limitées à 50 Mbit/s environ ;
à gradient d'indice : qui présentent un changement graduel entre le cœur et la
gaine optique ; limitées à 1 Gbit/s.
NOTE : Les caractéristiques de cœur des fibres optiques multimodes à saut d'indice
et à gradient d'indice sont généralement 50, 60,5 ou 100 μm. Le diamètre de la
gaine optique des fibres à saut d'indice est de 125 μm.
Lorsque la fibre est graduelle, l'indice de réfraction diminue à mesure que l'on
s'éloigne du cœur. Etant donné que la lumière voyage plus rapidement lorsque la
réfraction est faible, la lumière réfléchie par le matériau externe voyage donc plus
vite qu'au centre du cœur.
Le schéma suivant illustre respectivement une fibre optique multimode à saut
d'indice, multimode à gradient d'indice et monomode :
31006930 10/2009
93
Planification et configuration
Types de câbles à fibre optique : monomode
Les fibres optiques monomodes ont un petit diamètre de cœur (environ
po. ou 9 μm) et transmettent de la lumière laser infrarouge (longueur
d'onde = 1300 à 1550 nm). Elles n'offrent qu'un seul mode optique qui force la
lumière à suivre un chemin linéaire à travers l'extrémité du câble, mais fournissent
davantage de bande passante que les fibres multimodes. Les câbles à fibre
monomode sont essentiellement utilisés dans les applications LAN intercentraux de
longue distance à laser, les réseaux tout terrain et les liaisons sous-marines
internationales. Les câbles utilisés sur des longues distances peuvent contenir entre
100 et 800 fibres/câble.
Comparaison entre les fibres monomodes et multimodes
Les fibres optiques monomodes bénéficient d'une plus grande capacité de données,
d'une faible atténuation et d'un coût plus bas. Ce type de câble est le plus coûteux
et le plus difficile à manipuler, mais il fournit la bande passante la plus large et les
meilleures capacités en distance. Les avantages offerts par les fibres multimodes
sont des coûts de connexion et d'électroniques bas, se traduisant par une baisse
des coûts totaux d'installation.
Comparaison entre les câbles à fibre optique et cuivre
Les câbles à fibre optique présentent certains avantages par rapport aux câbles
cuivre. Ceux-ci sont préférés pour une utilisation dans les réseaux fédérateurs et
autres zones des réseaux LAN et Ethernet.
Ces avantages sont les suivants :
z
z
z
z
z
z
94
Coût réduit : les câbles optiques sont moins coûteux que les fils en cuivre, pour
des longueurs équivalentes
Capacité de données accrue : la quantité importante de faisceaux de fibres
optiques qu'ils contiennent permet de faire circuler davantage d'informations
qu'un câble cuivre de même diamètre
Dégradation restreinte du signal : les fibres optiques génèrent moins de perte de
signal que les fils en cuivre, sur des distances équivalentes
Plus fines, flexibles et légères : les fibres optiques peuvent être extraites avec un
diamètre plus fin que les fils en cuivre, les rendant plus légères et flexibles et
aussi plus faciles à placer dans des espaces confinés
Faible puissance : les signaux optiques se dégradent moins et requièrent donc
des émetteurs de faible puissance pour amplifier les signaux
Aucune perturbation ou autre risque : l'absence de courant électrique à travers
les fibres optiques évite tout risque d'interférences électromagnétiques,
d'incendie ou de mise à la terre
31006930 10/2009
Planification et configuration
Spécifications de la couche physique 10/100BaseF
Introduction
10/100BaseF renvoie à des spécifications de la couche physique particulières,
applicables aux câbles à fibre optique transportant des signaux Ethernet.
Spécification du câble 10Base-FL
Le réseau Ethernet classique (10 Mbit/s) inclut des spécifications pour la couche
physique 10Base-FL. Le 10Base-FL gère les réseaux fédérateurs de câbles à fibre
optique jusqu'à 4 km. La norme de câblage des immeubles commerciaux TIA/EIA
approuve l'utilisation du 10Base-FL pour les interconnexions entre les bâtiments de
campus. Le 10Base-FL affiche une vitesse de transmission de 10 Mbit/s (20 Mbit/s
en mode Full Duplex optionnel), avec une longueur de segment maximale de
2 000 m. Le câble standard est un câble à fibre optique multimode, de type 62,5/125
(cœur de 62,5 μm et gaine optique de 125 μm), avec une longueur d'onde de
850 nm.
Spécification du câble 100Base-FX
La spécification de couche physique 100Base-FX est approuvée par la norme IEEE
802.3u, applicable au réseau Fast Ethernet (100 Mbit/s) sur câble à fibre optique.
Le 100Base-FX affiche une vitesse de transmission de 100 Mbit/s (200 Mbit/s en
mode Full Duplex optionnel), avec une longueur de segment maximale de 2 000 m
(Full Duplex). Le câble standard est un câble à fibre optique multimode (cœur de
62,5 μm et gaine optique de 125 μm), avec une longueur d'onde de 1300 nm.
Recommandations Schneider à propos des fibres optiques
Pour les applications Ethernet industriel Transparent Ready, Schneider
recommande l'utilisation de fibre de type 62,5/125, avec une quantité minimale et
une qualité maximale de fibre. Schneider prend en charge les communications sur
des longueurs d'onde comprises entre 850 nm (10Base-FL) et 1 300 nm (100BaseFX). Le câble peut contenir d'autres fibres ou conducteurs électriques. Les
spécifications de protection pour le câble doivent être compatibles avec vos
conditions d'installation.
31006930 10/2009
Environnement
Couche
physique
Fibre
recommandée
Longueur Longueur maximale
d'onde
du segment
Environnement
industriel léger et
lourd
10Base-FL
62,5/125
(multimode)
850 nm
2 000 m
100Base-FX
62,5/125
(multimode)
1 300 nm
200 m (Full Duplex)
95
Planification et configuration
Connecteurs Ethernet pour les réseaux en cuivre
Résumé
Après avoir mené une analyse approfondie des tendances de marché, des
propositions de l'industrie et du travail de normalisation en cours, et en l'absence de
normes internationales sur le câblage cuivre dans les réseaux Ethernet industriel au
moment de la rédaction de ce guide, Schneider Electric a défini les types de
connecteurs à utiliser dans les produits Ethernet industriel Transparent Ready.
Schneider Electric recommande l'utilisation du connecteur RJ45 dans les
environnements de bureau et industriels légers (voir page 76) et l'utilisation du
connecteur circulaire M12 codage D à quatre pôles dans les environnements
industriels lourds.
Connecteurs cuivre Ethernet recommandés
Le tableau suivant répertorie les caractéristiques des connecteurs en cuivre
Ethernet industriel recommandés par Schneider Electric.
Environnement
Connecteurs
Industriel léger (faible RJ45
charge d'activité)
Caractéristiques
générales
Brochage : ISO/CEI
8802-3
Référence
CEI 60603-7 et
TIA/EIA 568B
Code couleur du
brochage : TIA/EIA 568B
Blindé
Industriel lourd (forte
charge d'activité)
M12 codage D à
4 pôles
CEI 61076-2-101
Blindé
Connecteur RJ45
Comme défini dans les normes Ethernet IEEE 802.3 et ISO/CEI 8802-3, le
connecteur spécifié pour les couches physiques Ethernet 10Base-T et 100Base-TX
est le RJ45 (installations en cuivre). L'appellation RJ (Registered Jack - prise
enregistrée) est définie dans le Code des règlements fédéraux des Etats-Unis.
Le connecteur RJ45 est utilisé pour terminer les câblages à paire torsadée. Le
schéma suivant illustre un connecteur RJ45 type :
96
31006930 10/2009
Planification et configuration
Connecteur RJ45 blindé (ou écranté)
Schneider Electric recommande l'utilisation de connecteurs RJ45 blindés dans les
environnements de bureau et industriels légers, et l'utilisation de câbles blindés CAT
5E pour les réseaux Ethernet industriel 10Base-T et 100Base-TX. Si certains de vos
équipements utilisent des connecteurs à prise blindée et sont mis à la terre en
externe, le blindage du câble doit alors être mis à la terre aux deux extrémités du
câble.
Broches RJ45 et signaux Ethernet
Le connecteur RJ45 possède 8 (huit) broches ou connexions électriques,
numérotées de 1 à 8 de la gauche vers la droite.
Pour les réseaux 10Base-T et 100Base-TX, les broches RJ45 sont affectées
comme suit :
Broche RJ45
Signal Ethernet
1
Emission + (TX+)
2
Emission - (TX-)
3
Réception + (RX+)
4
Non utilisé
5
Non utilisé
6
Réception - (RX-)
7
Non utilisé
8
Non utilisé
Lorsque vous fabriquez des câbles Ethernet, si vous envisagez d'utiliser
uniquement 2 paires (4 conducteurs), vous devez tous les relier. Si vous utilisez 4
paires (8 conducteurs), Schneider vous recommande de les connecter comme
spécifié par la norme EIA/TIA 568B, même si les broches 4, 5, 7 et 8 n'ont pas de
signal affecté. Pour le code couleur recommandé basé sur la norme TIA/EIA 568B,
reportez-vous à Caractéristiques de couleur des câbles, page 90.
31006930 10/2009
97
Planification et configuration
NOTE : Lorsque vous utilisez un câblage CAT 5/5e, les broches 4, 5, 6 et 8 ne sont
pas nécessaires pour les couches physiques 10Base-T et 100Base-TX.
Connecteurs circulaires M12
L'utilisation des connecteurs circulaires M12 n'est pas encore régie par une norme
spécifique. Toutefois, le connecteur circulaire M12 est utilisé au niveau du bus de
terrain dans de nombreuses applications industrielles lourdes. Schneider Electric
recommande le connecteur M12-4 (à 4 pôles) codageD pour les réseaux Ethernet
industriel Transparent Ready installés dans les environnements industriels lourds.
Broches du connecteur circulaire M12 et signaux Ethernet
Pour les réseaux Ethernet 10Base-T et 100Base-TX, les signaux Ethernet sont
affectés comme suit aux broches du connecteur circulaire M12 :
98
M12
Signal Ethernet
1
Emission + (TD+)
2
Réception + (RD+)
3
Emission - (TD-)
4
Réception - (RD-)
31006930 10/2009
Planification et configuration
Connecteurs pour fibre optique
Développement de connecteurs pour fibre optique
Il existe plusieurs types de connecteurs pour fibre optique. Le connecteur pour fibre
optique (FC) a été le premier connecteur développé avec une férule en céramique
de 2,5 mm. Cette férule correspond au capuchon du connecteur qui enveloppe
l'extrémité d'une gaine optique, par laquelle se fait la connexion. Le connecteur à
terminaison droite (ST) a fait son apparition peu de temps après. Il est doté de la
même férule en céramique, mais est plus simple à introduire en raison de son joint.
Le connecteur abonné (SC) a été développé ensuite, devenant rapidement
populaire. Les connecteurs à terminaison de masse (MT) et MT/RJ constituent les
dernières avancées dans l'industrie du connecteur.
Connecteurs SC
Le connecteur SC est en passe de devenir le connecteur le plus répandu avec les
câbles à fibre optique. Avec sa face avant carrée, il est plus facile à installer dans
des espaces confinés.
Connecteurs ST
Le connecteur ST a été développé par AT&T. C'est le plus répandu dans les
réseaux à fibre optique installés, puisqu'il a bénéficié d'une large popularité ces
dernières années. Ressemblant à un connecteur BNC par sa forme conique, il est
doté d'un joint à baïonnette permettant une insertion simple et rapide.
Connecteurs LC
Le connecteur LC ressemble à un petit connecteur SC. Il a été développé par Lucent
pour une utilisation en environnements de télécommunications. Il est régi par la
norme EIA/TIA-604-10.
Connecteurs MT/RJ
Les connecteurs à faible encombrement (SFF), tel que le connecteur MT, sont
apparus plus tardivement sur le marché des connecteurs optiques. Le connecteur
MT se réfère aux 12 ou 24 fibres qu'il connecte. Son cousin duplex, le connecteur
MT/RJ, a lui été nommé d'après le connecteur cuivre RJ-45 auquel il ressemble.
31006930 10/2009
99
Planification et configuration
Connecteurs pour fibre optique
Schneider Electric recommande les connecteurs suivants pour toute utilisation dans
le réseau Ethernet industriel Transparent Ready :
Environnement
Couche
physique
Environnement
10Base-FL
industriel lourd et léger
100
Connecteur
recommandé
Illustration
ST
100Base-FX
SC
100Base-FX
MT-RJ
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Planification et configuration
Equipements d'infrastructure recommandés pour Ethernet industriel
Recommandations
Recommandations de Schneider Electric pour l'utilisation d'équipements
d'infrastructure Ethernet industriel
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Généralités
Utilisez des commutateurs dès que possible
pour supprimer les collisions, améliorer les
performances et simplifier la conception du
réseau. Eviter les concentrateurs dans la
mesure du possible.
Déterminez le trafic sur le réseau et
segmentez correctement le réseau.
Respectez les recommandations
environnementales fournies dans ce manuel.
Lorsqu'une large disponibilité de bande
passante est requise
Utilisez des commutateurs Full-Duplex
(10Base-T/100Base-TX).
Déterminez le trafic sur le réseau et
segmentez correctement le réseau.
Pour les applications nécessitant une
interruption d'application minimale
Utilisez un anneau auto-régénérant ou un
anneau auto-régénérant redondant.
Pour les réseaux nécessitant un diagnostic
de base (par ex., aucune liaison ou
défaillance d'une alimentation)
Utilisez des commutateurs non gérés avec
relais alarme.
Pour les réseaux nécessitant des services
de haut niveau et une gestion du trafic
Utilisez des commutateurs gérés.
Pour les applications nécessitant une
surveillance et une découverte de réseau
Utilisez des commutateurs gérés.
Pour les applications nécessitant
l'interconnexion d'équipements éloignés les
uns des autres (> 100 m)
Utilisez des produits à fibre optique.
Fibre optique multimode : jusqu'à 2 km entre
les nœuds. Fibre optique monomode : jusqu'à
15 km entre les nœuds.
Remarque : Selon la fibre et le budget alloué
aux produits optiques, il est possible
d'atteindre 4 km en multimode et 30 km en
monomode.
Pour les réseaux nécessitant une immunité
aux interférences électromagnétiques
Utilisez des produits dotés de ports à fibre
optique.
Pour les applications nécessitant un
changement de support physique
Utilisez des émetteurs-récepteurs ou des
commutateurs avec une combinaison de ports
en cuivre et à fibre optique.
Pour les applications nécessitant un
montage (IP67) externe du commutateur
Utilisez des commutateurs et des câbles IP67.
101
Planification et configuration
2.5
Installation
Vue d'ensemble
Ce sous-chapitre décrit les mesures que vous pouvez prendre afin d'empêcher les
interférences électromagnétiques (EMI) de dégrader sérieusement votre réseau ou
de causer des problèmes intermittents difficiles à diagnostiquer. La mise à la terre
(également appelée mise à la masse), la liaison équipotentielle des équipements,
armoires et bâtiments ainsi que la planification des chemins de câbles au sein du
site sont également abordées en détail, avec une attention particulière accordée
aux mesures à prendre pour un système de communications d'automatisation
industriel.
Contenu de ce sous-chapitre
Ce sous-chapitre contient les sujets suivants :
Sujet
102
Page
Règles d'installation CEM pour les réseaux Ethernet
103
Liaison équipotentielle
105
Liaison équipotentielle de votre bâtiment
106
Liaison équipotentielle locale des équipements et des machines
108
Câblage de réseau Ethernet compatible avec CME et les chemins de câbles
109
Types de câbles cuivre Ethernet
115
Outils pour câbles cuivre Ethernet
118
Comment fabriquer un câble Ethernet
119
Administration du câblage
121
Documentation de câblage
123
31006930 10/2009
Planification et configuration
Règles d'installation CEM pour les réseaux Ethernet
Introduction
Les méthodes suivantes, lorsqu'elles sont correctement intégrées dans la
planification de votre réseau, peuvent vous permettre d'éviter les perturbations
électromagnétiques et de créer un environnement compatible CEM.
La protection du réseau Ethernet contre les interférences électromagnétiques (EMI)
est une préoccupation qui concerne l'ensemble de votre installation. Même s'il est
important de considérer l'immunité aux EMI sur l'ensemble de votre système, ce
sous-chapitre décrit uniquement les méthodes s'appliquant au réseau Ethernet. En
réalisant la liaison équipotentielle, la mise à la terre, le câblage approprié et le
blindage de votre site et de vos équipements, vous pouvez déjà réduire de manière
significative une bonne partie de vos problèmes d'EMI.
Pour plus d'informations sur la norme CEM, reportez-vous à la section Exigences
environnementales (voir page 76).
Pour plus d'informations sur les EMI, reportez-vous à la section EMI (voir page 536).
Mesures d'installation pour lutter contre les EMI dans les réseaux Ethernet
La liste suivante décrit les mesures clés à prendre en compte dans votre installation
afin de réduire les interférences électromagnétiques dans un réseau Ethernet
industriel :
z
z
z
z
z
z
z
z
z
z
31006930 10/2009
mise à la terre et liaison équipotentielle ;
câblage et chemins de câbles compatibles CEM ;
circuits d'équilibrage ;
sélection des câbles ;
blindage ;
filtrage ;
placement des équipements ;
placement des fils ;
transposition des lignes de départ/de retour ;
isolation électrique.
103
Planification et configuration
Définition de la mise à la terre et de la liaison équipotentielle
La mise à la terre est la méthode utilisée pour transporter une charge électrique
jusqu'au sol (la terre) le long d'un conducteur. Ces conducteurs peuvent être un fil
électrique, une conduite métallique ou une armoire métallique.
La liaison équipotentielle est le fait de connecter des pièces conductrices, afin de
créer un contact électrique à faible résistance pour le courant continu et les courants
alternatifs basse fréquence. Cette interconnexion répartit le flux d'interférences sur
plusieurs chemins, évitant ainsi leur concentration en un seul point.
Dans la plupart des cas, le système de liaison équipotentielle est mis à la terre. Le
flux d'interférences termine donc dans la terre. Le flux d'une charge électrique est
dispersé dans le sol, loin des équipements et des lignes de communication
sensibles. La norme EN 50310 requiert que les bâtiments dotés de systèmes
d'informations soient équipés d'un réseau de liaison commun (CBN) constitué
d'éléments conducteurs multiples.
104
31006930 10/2009
Planification et configuration
Liaison équipotentielle
Introduction
La liaison équipotentielle établit une interconnexion des parties conductrices qui
disperse les flux d'interférences électromagnétiques en plusieurs chemins, les
connectant à la terre via un système de mise à la terre. La conception d'un tel
système est régie par les conditions et les exigences locales. Le niveau de simplicité
ou de complexité qu'il doit présenter est déterminé par la configuration de votre
bâtiment et de toutes les machines installées à l'intérieur.
Les rubriques suivantes décrivent en détail toutes les étapes à réaliser pour créer
une liaison équipotentielle et des systèmes de mise à la terre sur votre site, afin de
le protéger contre toute interférence électromagnétique. Pour plus d'informations,
reportez-vous au sous-chapitre Compatibilité électromagnétique, page 536.
Composants du système de mise à la terre
Un système de mise à la terre type comprend trois composants :
z
z
z
31006930 10/2009
la terre réelle, qui conduit le courant jusqu'à la terre via une électrode de terre, un
canal ou un conducteur métallique ;
le conducteur de terre principal, un système conducteur auquel sont connectées
la terre et toutes les parties nécessaires de l'installation ;
les conducteurs de terre, qui connectent les parties de l'installation au conducteur
de terre principal.
105
Planification et configuration
Liaison équipotentielle de votre bâtiment
Introduction
La norme EN 50310 requiert que les bâtiments dotés de systèmes de télécommunications soient équipés d'un réseau de liaison commun (CBN) constitué d'éléments
multiples. Cela nécessite la création d'un connecteur de terre principal et le
raccordement de tous les objets et structures métalliques du bâtiment à ce
connecteur principal. Le CBN est ensuite connecté à un système d'électrodes de
terre extérieur qui termine dans la terre.
Terminologie
Plan de terre : Grille maillée composée de barres d'armatures soudées, coulées
dans la dalle en béton ou placées dans un faux sol dont la grille est constituée de
conducteurs en cuivre.
Le bus en anneau de mise à la terre est la forme de connecteur de terre principal la
plus efficace. Il est généralement installé au sous-sol ou au rez-de-chaussée des
bâtiments équipés de systèmes de télécommunications. Les gaines métalliques des
câbles, conduites, armoires et tuyaux d'eau et de chauffage sont connectées au
connecteur de terre principal par le chemin le plus court.
Le schéma ci-dessous illustre un système de mise à la terre avec un plan de terre
et un bus en anneau de mise à la terre :
106
31006930 10/2009
Planification et configuration
Procédure
La procédure suivante décrit comment créer un système de mise à la terre pour un
bâtiment. L'installation d'un système de mise à la terre constitue la première étape
de création d'un environnement CEM (voir page 536).
Etape
Action
1
Créez un plan de terre et un bus en anneau.
2
Interconnectez toutes les structures métalliques du bâtiment.
Les structures métalliques incluent : les éléments structurels métalliques, les
armatures soudées en béton, les tuyaux et gaines métalliques, les chemins de
câbles, les conduites d'alimentation, les convoyeurs, les cadres de fenêtres et
portes métalliques et les grillages. L'interconnexion forme un réseau de liaison
commun qui constitue le principal système de mise à la terre du bâtiment.
NOTE : Concevez et créez un plan de terre à mailles serrées dans les zones de
stockage ou d'utilisation de matériels sensibles, comme les équipements de mesure
et de traitement de données.
31006930 10/2009
107
Planification et configuration
Liaison équipotentielle locale des équipements et des machines
Introduction
Après avoir créé une liaison équipotentielle pour le bâtiment (voir page 106), vous
pouvez créer une liaison équipotentielle basse fréquence et haute fréquence locale
pour vos équipements et vos machines.
Etape
Action
Conseils
1
Interconnectez systématiquement toutes
les structures métalliques de chaque
équipement pour créer des systèmes de
mise à la terre locaux (trames de mise à la
terre).
Toutes les structures, des armoires
avec leurs plaques de plan de terre aux
chemins de câbles, tuyaux et cadres
métalliques des machines, doivent être
interconnectées.
2
Si besoin, ajoutez des connecteurs de
terre pour les interconnexions entre des
pièces conductrices exposées.
Vérifiez que les extrémités utilisées et
non utilisées de tous les conducteurs
de câbles sans exception sont
connectées au système de mise à la
terre.
3
Connectez le système de mise à la terre
de trame local au système de mise à la
terre du site en fournissant le nombre
maximum de connexions distribuées.
-
Connexion des armoires au système de mise à la terre local
Vérifiez qu'une plaque de plan de terre est bien installée au fond de chaque armoire.
Toutes les pièces métalliques exposées des composants et des appareils encastrés
dans une armoire doivent être directement vissées sur la plaque de plan de terre,
afin de fournir un contact intermétallique haute qualité et durable.
NOTE : En raison de sa longueur excessive, le connecteur de terre principal
vert/jaune ne peut généralement pas fournir une mise à la terre haute fréquence de
qualité.
108
31006930 10/2009
Planification et configuration
Câblage de réseau Ethernet compatible avec CME et les chemins de câbles
Classification des signaux
Dans un environnement industriel, les signaux sont classés en quatre catégories en
fonction de leurs performance CME. Cette classification est nécessaire pour
appliquer les règles de câblage.
Performance CME
Catégorie
Sensibilité
Interférence
Exemple de circuit ou d'appareil
-
Automates
Transformateurs dans
l'armoire
-
PCBs
Contacteurs
Régulateurs
Disjoncteurs
Câbles connectés aux
entrées et aux sorties
Fusibles
Câbles de catégorie 1 ou 2
transportant des signaux
analogiques
Convertisseurs de fréquence
Commuter les alimentations
Unités à vitesse variable
Alimentations CC
Horloges à microprocesseur
Câbles connectés à ces
composants
Les lignes d'alimentation
Câbles d'alimentation
1: Sensible
Le signal est très sensible
-
Circuits état bas avec des sorties
analogiques)
Les capteurs
Circuits de mesure (les sondes, les
capteurs, etc.)
2:
Légèrement
sensible
Le signal est sensible. Peut perturber les câbles de
catégorie 1
Circuits en logique programmée
connectés à des charges résistives
Circuits numériques état bas)
Circuits de niveau faible avec sorties
tout ou rien
Alimentations cc état bas
31006930 10/2009
109
Planification et configuration
Performance CME
Catégorie
Sensibilité
Interférence
Exemple de circuit ou d'appareil
3: Crée de
légères
interférences
-
Le signal perturbe les câbles
de catégories 1 et 2
Circuits en logique programmée avec
des charges inductives et une
protection adéquate
alimentations CA propres
Alimentations principales connectées à
des appareils électriques
4:
Interférences
-
Le signal perturbe d'autres
catégories de signaux
Machines à souder
Circuits électriques
Régulateurs de vitesse électroniques
Commuter les alimentations
L'émission de données, telles que celles qui se trouvent sur un réseau Ethernet, est
un signal de catégorie 2.
Recommandations générales de câblage
z
z
z
z
z
z
110
Liez le site et les armoires de manière équipotentielle.
Eloignez les sources possibles d'interférence des équipements sensibles.
Ne combinez pas les signaux de réseau Ethernet avec des signaux de catégories
3 ou 4 dans le même câble ou conducteur en faisceau.
Essayez toujours d'accroître la distance entre le câble de réseau Ethernet et les
câbles transportant des signaux de différentes catégories, surtout des signaux
interférents (3-4). Plus le chemin de câbles est long, plus le dégagement requis
entre les câble sera élevé.
Pour tirer profit des effets de protection haute fréquence, aplatissez toute
connexion contre des structures sous courant exposées de manière équipotentielle. Pour des connexions internes à des armoires et des machines, aplatissez
systématiquement les câbles contre les supports métalliques.
Assurez-vous que les câbles de réseau Ethernet croisent perpendiculairement
tous les câbles transportant des signaux interférents (3-4) comme dans
l'illustration ci-dessous :
31006930 10/2009
Planification et configuration
z
1
2
z
z
31006930 10/2009
Si vous avez besoin de co-localiser des câbles transportant des signaux de
catégories différentes dans une seule goulotte de câble, utilisez des câbles
blindés comme dans l'illustration ci-dessous :
câbles non blindés
câbles blindés
Etablissez la continuité du plan de terre entre deux armoires, machines, ou
pièces d'équipement. Placez tous les conducteurs contre le plan de terre de bout
en bout (le panneau situé au bas de l'armoire, les parties conductrices exposées
des boîtiers métalliques, les structures équipotentielles de machine ou
d'immeuble, les conducteurs d'accompagnement, les goulottes de câbles, etc.).
Suivez les règles de blindage décrites dans ce sous-chapitre.
111
Planification et configuration
Recommandations pour les chemins de câbles
z
z
1
2
3
4
gaine de câble ouverte
zone exposée aux perturbations EMI
angle de coin
zone surtout protégée contre les perturbations EMI
z
Si pour des raisons particulières le câble de réseau Ethernet devait être installé
dans la même goulotte que les câbles de type 3 et 4, laissez la goulotte du câble
ouverte. Ce type d'installation n'est pas recommandé.
z
Dans la mesure du possible, utilisez deux gaines métalliques, une pour les
signaux interférents (alimentation, relais et des varistors) et l'autre pour les
câbles de signaux (les capteurs, les données, les télécoms.). Ces deux gaines
peuvent être en contact si elles sont inférieures à 30 m. A partir de 30 à 100 m,
espacez les de 10 cm, soit l'un à côté de l'autre soit l'un au-dessus de l'autre.
A tout moment, chevauchez et boulonnez les extrémités des gaines de câbles
métalliques ensemble. Si cela n'est pas possible, installez un lien torsadé large
qui joint les deux gaines sous chaque table comme le montre l'illustration cidessous :
z
112
Utilisez des goulottes de câbles métalliques. Lorsqu'ils sont connectés
correctement, ils fournissent un câble blindé très efficace.
Les effets d'écran, protecteurs, ou de blindage d'une goulotte de câble métallique
dépend de la position du câble. Installez les câbles de réseau Ethernet dans les
coins d'une gaine de câble comme dans l'illustration ci-dessous :
31006930 10/2009
Planification et configuration
Recommandations sur le routage des câbles dans une armoire
z
z
z
z
1
2
3
4
5
6
31006930 10/2009
Adoptez les bonnes pratiques de câblage.
Suivez les recommandations applicables aux chemins de câbles décrites cidessus.
Essayez toujours de séparer et de placer les composants et les câbles brouilleurs
et sensibles dans des armoires distinctes.
Dans les armoires de petite taille, un simple partitionnement des types de
signaux par des panneaux métalliques vissés au châssis peut être suffisant.
Dans les armoires plus larges, affectez une armoire à chaque classe de
composant. Lorsque cela est possible, déployez les câbles dans les conduites
métalliques.
Puissance
Niveau faible
Vers les composants d'alimentation
Secteur
Actionneurs
Capteurs
113
Planification et configuration
Routage des câbles à l'extérieur et entre les armoires
z
z
Utilisez des conceptions en métal pour toutes les conduites supérieures à 3 m de
longueur.
Vissez les extrémités des conduites et des chemins de câbles métalliques sur les
armoires métalliques, afin de sécuriser les connexions, comme illustré cidessous :
Routage des câbles à l'extérieur et entre les bâtiments
Il existe généralement un manque de liaison équipotentielle entre deux bâtiments.
Les deux connexions à la terre (une par bâtiment) doivent être raccordées. Tous les
chemins de câbles entre deux bâtiments doivent être doublés avec large superficie
de ligne équipotentielle (35 mm 2). Dans les applications Transparent Ready,
utilisez un câble à fibre optique pour les liaisons de données entre les bâtiments.
Les liaisons optiques éliminent les problèmes de boucle entre les bâtiments.
114
31006930 10/2009
Planification et configuration
Types de câbles cuivre Ethernet
Câbles Ethernet
Vous pouvez fabriquer deux types de câble Ethernet : un câble simple ou un câble
inverseur.
Câble simple
Les équipements d'infrastructure Ethernet, tels que les commutateurs et les
concentrateurs, sont toujours placés entre deux terminaux. En général, ces
équipements d'infrastructure croisent le signal. Par conséquent, le câble entre le
terminal et le concentrateur ou le commutateur doit être un câble simple.
Brochage d'un câble simple
Les normes EIA/TIA 568B et IEEE 802.3u définissent le brochage d'un câble simple
Ethernet, comme illustré ci-dessous :
1
2
3
31006930 10/2009
Equipement terminal
Equipement intermédiaire
Câble simple
115
Planification et configuration
Le raccordement des broches d'un connecteur RJ45 entre un équipement terminal
et un équipement intermédiaire s'effectue via des câbles simples, conformes aux
spécifications de code couleur de signal (voir page 90).
1
2
3
4
5
6
7
8
Orange rayé
Orange
Vert rayé
Bleu
Bleu rayé
Vert
Marron rayé
Marron
Câble inverseur
Lorsque deux terminaux sur un réseau Ethernet communiquent entre eux sur une
connexion directe, les signaux d'émission d'un terminal doivent être reliés aux
signaux de réception de l'autre terminal, et inversement.
Pour établir une connexion directe entre deux terminaux, utilisez un câble inverseur.
Une connexion directe implique qu'aucun équipement intermédiaire n'est installé
entre les deux terminaux que vous connectez.
1
2
116
Terminal
Câble inverseur
31006930 10/2009
Planification et configuration
Brochage d'un câble inverseur
La norme EIA/TIA 568B définit le brochage d'un câble inverseur Ethernet. La
connexion directe des broches entre deux terminaux s'effectue via un câble
inverseur conforme aux spécifications illustrées ci-dessous.
1
2
3
4
5
6
7
8
Orange rayé
Orange
Vert rayé
Bleu
Bleu rayé
Vert
Marron rayé
Marron
MDI/MDI-X
Aujourd'hui, la plupart des équipements d'infrastructures disponibles sur le marché
(concentrateurs, commutateurs, routeurs, etc.) prennent en charge la fonction
MDI/MDI-X (interface dépendante du médium/interface croisée dépendante du
médium) dans leurs ports Ethernet. Cette fonction permet la commutation
automatique des paires d'émission et de réception. Pour connecter ce type
d'équipement d'infrastructure, utilisez un câble simple ou un câble inverseur ;
l'équipement détecte et gère les paires TX/RX.
31006930 10/2009
117
Planification et configuration
Outils pour câbles cuivre Ethernet
Introduction
Pour fabriquer un câble cuivre Ethernet, vous devez disposer des trois outils
suivants :
z
z
z
Pince à dénuder
Coupe-câble
Pince à sertir
Pour savoir comment utiliser ces outils pour fabriquer un câble, reportez-vous à
Comment fabriquer un câble Ethernet, page 119.
Pince à dénuder
Les outils à dénuder servent à retirer l'enveloppe de protection extérieure du câble
pour faire apparaître le matériau d'âme conducteur.
Coupe-câble
Les outils de coupe permettent de couper proprement un câble dans le sens du
diamètre, afin d'obtenir deux longueurs. Choisissez un coupe-câble en veillant à ce
que sa taille soit appropriée au diamètre du câble à couper.
Pince à sertir
Les outils de sertissage servent à placer la gaine autour du câble et à la fixer par
pression.
118
31006930 10/2009
Planification et configuration
Comment fabriquer un câble Ethernet
Avant de commencer
Assurez-vous que vous disposez des équipements suivants :
z
z
z
z
connecteurs RJ45(deux pour chaque câble plus des suppléments) ;
câble Ethernet ;
Pour 10Base-T, un câble Ethernet STP CAT 3 ou CAT 5, 5e ou 6 est
recommandé ; 100 m ou moins ;
Pour 100Base-TX, un câble Ethernet STP CAT 5, 5e ou 6 est recommandé ;
100 m ou moins ;
outils de fabrication de câbles (voir page 118)de base.
Fabrication d'un câble cuivre Ethernet
Etape Action
Commentaire
1
A l'aide de l'outil à dénuder, dénudez 2 po. de la gaine plastique sur une extrémité du câble.
2
Tenez la base de la gaine plastique avec une main et Conservez les paires de fils colorées ensemble et
enlevez les fils avec l'autre main. Ne laissez pas les dans le même ordre : marron, bleu, vert et orange.
fils se détordre à l'intérieur de la gaine.
3
Tenez fermement les fils à l'endroit où ils son insérés Veillez à placer bien droit votre coupe-câble sur les
fils pour qu'ils soient tous coupés à la même longueur
dans la gaine plastique. Placez votre coupe-câble
bien droit sur les fils séparés à environ 0,5 po. du bord (0,5 po.).
de la gaine plastique.
4
Faites une coupe franche sur les quatre paires de fils. Maintenez fermement la gaine lorsque vous coupez
les fils. Ne laissez pas les fils se détordre à l'intérieur
de la gaine pendant la coupe.
5
Tenez fermement la prise RJ45 entre deux doigts et Si les fils résistent, continuez à les enfoncer, jusqu'à
ce qu'ils soient insérés dans la prise, comme requis.
faites glisser les fils dans la prise. Veillez à bien
respecter le code couleur de brochage correspondant Ne relâchez pas les fils tant qu'ils ne sont pas insérés.
au type de câble que vous fabriquez.
6
Enfoncez fils jusqu'à ce qu'ils touchent pratiquement
l'avant de la prise.
7
Insérez la prise dans la pince à sertir et serrez très fort Si vous n'avez pas réussi à la sertir correctement la
la pince jusqu'à ce que la prise soit solidement sertie première fois, repositionnez la pince et réessayez.
sur l'extrémité du câble.
8
Contrôlez la prise afin de vous assurer que le
sertissage est sécurisé.
31006930 10/2009
La gaine plastique doit être placée à environ 3/8 po. à
l'intérieur de la prise.
Examinez l'avant de la prise afin de vous assurer que
les connexions en cuivre ne compriment pas les fils.
Examinez l'arrière de la prise afin de vous assurer
que la gaine plastique est enfoncée de 3/8 po.
environ dans la prise.
Remarque : Veillez particulièrement à ce qu'aucun fil
ne dépasse de l'arrière de la prise.
119
Planification et configuration
Fabrication d'un câble à fibre optique Ethernet
La fabrication d'un câble à fibre optique Ethernet nécessite des procédures et des
outils spécifiques. Demandez l'aide d'un technicien qualifié et formé pour cette
opération.
120
31006930 10/2009
Planification et configuration
Administration du câblage
Introduction
La norme EN 50174-1 décrit les spécifications relatives à l'administration du
câblage. L'administration du câblage implique la gestion des éléments suivants :
z
z
z
z
z
codes et méthodes d'identification ;
étiquetage des câbles et des composants ;
emplacement et application des étiquettes ;
durée de vie et qualité des étiquettes ;
contrôle et mise à jour de l'étiquetage ;
Actuellement, il n'existe aucune norme internationale qui régisse ces aspects du
câblage.
Norme EN 50174-1 et identificateurs
Pour connaître les directives générales relatives à l'étiquetage des câbles et aux
identificateurs, reportez-vous aux chapitres 7.2 et 7.5 de la norme EN 501741:2000. Une synthèse de ces directives est fournie ci-après.
La maintenance des composants d'un système de câblage est généralement
assurée par plusieurs personnes, ce qui requiert l'utilisation d'identificateurs, afin de
marquer toute information pertinente sur le composant. Par exemple, vous pouvez
appliquer un identificateur, que ce soit sous la forme d'une étiquette ou d'un code
barre, afin de préciser l'endroit où est installé un câble à paire torsadée blindée CAT
5E dans le système de câblage horizontal d'un bâtiment. Le chapitre 7.5 de la norme
EN 50174 spécifie les composants de câblage qui requièrent ce type d'identification.
31006930 10/2009
121
Planification et configuration
Etiquetage des câbles et des composants
L'étiquetage des câbles et des composants est obligatoire lors de la phase
d'installation. Vous pouvez soit attachez des étiquettes au composant, soit les fixer
directement sur le composant. Dans certains cas, les composants peuvent être
étiquetés plusieurs fois. L'exigence minimale en vigueur recommande d'étiqueter un
câble aux deux extrémités.
Les exigences suivantes sont spécifiées dans la norme EN 50174-1 :
z
Les étiquettes doivent être :
z faciles d'accès ;
z faciles à lire ;
z faciles à changer ou modifier (le cas échéant).
z
Les étiquettes doivent être solides et leurs marquages lisibles sur toute la durée
de vie du câblage.
Les étiquettes ne doivent pas être abîmées par l'humidité, ni être tâchées lors des
manipulations.
Les étiquettes destinées à un usage en extérieur ou en environnement difficile
doivent être conçues de façon à supporter les conditions rigoureuses de ces
environnements.
Lorsque vous devez apporter des changements à un système de câblage, par
exemple au panneau de raccordement, examinez les étiquettes pour vérifier si
les informations sont correctes ou si elles nécessitent une mise à jour.
z
z
z
122
31006930 10/2009
Planification et configuration
Documentation de câblage
Introduction
Les normes ISO/CEI 14763-1 et EN 50174-1 décrivent les spécifications relatives à
la documentation du câblage. Ce sous-chapitre reprend les différentes directives et
exigences spécifiées dans la norme EN 50174-1:2000, chapitre 6.1 et fournit des
recommandations pour la gestion de la documentation.
Création de la documentation
Lors de l'installation du câblage, vous devez créer une documentation à la fois
pendant et après la phase d'installation. Cette documentation doit décrire en détail
les caractéristiques d'installation. Les recommandations fournies ci-après peuvent
vous aider à déterminer le niveau de documentation nécessaire pour votre
installation.
NOTE : Il est recommandé de conserver un niveau de détails identique pour votre
documentation lors des phases de conception et d'installation.
Recommandation 1 : installations commerciales
La documentation commerciale doit inclure toutes les informations techniques et
contractuelles concernant les exigences utilisateur final et l'installation en cours.
Elle doit également inclure les éléments suivants :
Caractéristique d'installation
Voir norme EN 50174-1:200, chapitre 5.2
Plan qualité
Voir norme EN 50174-1:200, chapitre 5.3
Documentation de câblage final
Voir norme EN 50174-1:200, chapitre 6.2
Recommandation 2 : test de réception des composants
Lorsque cela est nécessaire, votre documentation doit fournir des informations
détaillées sur les essais de réception des composants. Elle doit notamment
comprendre :
z
z
z
z
31006930 10/2009
une preuve de la conformité (par exemple, pour les câbles, les connecteurs et les
ensembles câbles) ;
les rapports d'essais de réception des câbles et informations associées ;
les rapports d'essais de réception des ensembles câbles et informations
associées ;
les informations de livraison (par exemple, identificateurs de câbles et de
composants uniques, comme les dates de réception et les numéros de lots ou les
codes d'identification).
123
Planification et configuration
Recommandation 3 : identificateurs de câblage
Avant de commencer, établissez un schéma d'étiquetage. Pour associer les
résultats d'essais de câblage aux composants correspondants, veillez à ce que le
nom spécifié sur l'essai corresponde à l'étiquette fixée sur le panneau de
raccordement ou sur la prise. Pour plus d'informations, reportez-vous aux directives
d'étiquetage décrites au sous-chapitre Etiquetage des câbles et des composants
(voir page 122).
Recommandation 4 : gestion des résultats d'essai
Vos données d'essai doivent être correctement organisées et stockées. Une gestion
appropriée des résultats d'essai est une condition déterminante de la réussite d'une
installation. Les résultats d'essai valident la performance et la conformité CEM d'un
système de câblage, permettant ensuite d'évaluer les composants et de disposer
d'un historique de données fiable et pertinent. C'est en réalisant des essais de
câblage précis que vous pourrez réellement vérifier que votre installation répond
aux exigences de conception initiales et est conforme aux normes régionales et
internationales. Selon le type d'installation, vous devrez peut-être inclure les
données d'essai dans votre documentation d'installation. (Voir Recommandation 2
(voir page 123))
124
31006930 10/2009
Planification et configuration
2.6
Vérification d'un réseau Ethernet industriel
Transparent Ready
Aperçu
Ce chapitre décrit le processus de vérification de votre installation de câblage basé
sur les exigences de la norme ISO/CEI 11801. La vérification est une étape clé et
délicate qui vous permet d'assurer la conformité de votre installation aux normes en
vigueur. Vous devez aussi bien tester l'intégralité de l'installation de câblage que
chacun des composants du réseau. Vous avez la possibilité de tester chaque
section du réseau au cours de l'installation (recommandé) et/ou de planifier une
étape de vérification finale, lors de laquelle vous pourrez tester l'intégralité de
l'installation. Etant donné que ces tests sont le seul moyen de vérifier que votre
installation satisfait bien aux normes internationales et locales, Schneider Electric
souhaite que vous vous familiarisiez avec les recommandations énoncées dans ce
chapitre et dans le Chapitre 3.
Pour le moment, il n'existe pas de norme internationale pour la planification et
l'installation d'un réseau Ethernet industriel. Toutefois, des recommandations
émises par des organisations Ethernet industriel ainsi que les activités continues ont
conduit à la création d'un projet de norme. Cette norme devrait être publiée sous le
nom ISO/CEI 24702 à la fin de 2006.
Contenu de ce sous-chapitre
Ce sous-chapitre contient les sujets suivants :
Sujet
31006930 10/2009
Page
Recommandations de vérification de réseaux Ethernet industriel Transparent
Ready
126
Liaisons permanentes
127
Voies
129
Test d'une installation en cuivre
131
125
Planification et configuration
Recommandations de vérification de réseaux Ethernet industriel Transparent
Ready
Introduction
Schneider Electric recommande de respecter les exigences de réseaux Ethernet
industriel préalablement décrites dans ce chapitre.
Un réseau Ethernet industriel Transparent Ready certifié doit remplir les conditions
suivantes :
Exigences des réseaux Ethernet industriel Transparent Ready
(1) – Exigences
d'installation
Installation correcte telle que définie par la norme ISO/CEI 11801.
Installation correcte telle que spécifiée dans ce guide. Installation
correcte telle que requise par l'application, par exemple, câblage d'un
équipement ou d'une machine conformément aux spécifications
fournies par le fabricant.
(2) – Exigences de
performance
Critères de performance tels que spécifiés par la norme ISO/CEI 11801.
(3) – Exigences
Protection environnementale telle que décrite dans ce guide.
environnementales
La discussion suivante fournit des informations sur la manière de tester un réseau
et de vérifier sa conformité aux exigences spécifiées en (1) et (2) du tableau cidessus.
Recommandations supplémentaires
Outre les exigences spécifiées par la norme ISO/CEI 11801, Schneider Electric
vous recommande les pratiques suivantes :
1 Sélectionnez les composants appropriés, comme définis dans ce guide, de telle
sorte que le réseau soit conforme aux exigences de performance et environnementales d'un réseau Ethernet correctement installé. Lisez attentivement ce
guide avant de sélectionner les composants ou de commencer à installer votre
réseau Ethernet industriel Transparent Ready.
2 Utilisez des outils homologués pour mesurer et vérifier la qualité de votre
installation et sa conformité aux réglementations.
3 Faites appel à des installateurs de réseaux Ethernet certifiés au niveau local
et/ou international.
126
31006930 10/2009
Planification et configuration
Liaisons permanentes
Résumé
Une liaison permanente, utilisée pour les tests, consiste en un câble horizontal doté
d'une prise pour station de travail, d'un panneau de raccordement et d'une rallonge
de câble de 2 m à chaque extrémité pour les tests. Elle peut avoir une longueur
maximale de 90 m, conformément à la norme TIA/EIA 568B. La liaison permanente
se compose uniquement des sections passives d'un câble et du matériel de
connexion. Un point de transition, pour la connexion des câbles, peut être inclus
dans le sous-système horizontal de la liaison.
La liaison permanente va du connecteur à prise RJ45, à une extrémité de câble, à
la prise RJ45, à l'autre extrémité. Lorsqu'un testeur est connecté au câble, l'effet
induit par le câble et les autres équipements du testeur connectés au câble est
automatiquement supprimé des mesures par le testeur. Cette même mesure
supprimée apparaît avec le câble connecté entre la dernière prise RJ45 et le voyant
distant requis pas le testeur.
Exemple 1
Une liaison permanente entre un répartiteur sol (FD) et une prise de terminal (TO)
est illustrée ci-dessous. Un point de transition (TP) est inclus dans le sous-système
horizontal :
1
31006930 10/2009
Liaison permanente
127
Planification et configuration
Exemple 2
Le schéma ci-dessous illustre des terminaux dans une zone de travail, connectés à
un serveur hôte via trois liaisons permanentes, soit deux liaisons par fibre optique
et une liaison par câble équilibré :
1
2
3
4
5
Terminal
Hôte
Câble à fibre optique
Convertisseur optoélectronique optionnel
Voie de câble équilibré
Les liaisons par câble à fibre optique et par câble équilibré sont connectées entre
elles à l'aide d'un convertisseur de fibre optique en câble équilibré, d'un répartiteur
et de deux câbles d'équipements. Des interfaces de câblage sont également
prévues à chaque extrémité de la liaison permanente. Ces interfaces de câblage
sont spécifiées à la prise de terminal et à tout point où des équipements spécifiques
à l'application sont connectés au câblage. La zone de travail et les câbles des
équipements ne sont pas inclus dans la liaison permanente.
128
31006930 10/2009
Planification et configuration
Voies
Introduction
Une voie est un ensemble de liaisons permanentes formées par les sections
passives d'un câble, le matériel de connexion, les cordons des zones de travail, les
câbles des équipements et les câbles de raccordement. Les voies ne croisent pas
de commutateurs ou de concentrateurs, considérés comme des points limites dans
n'importe quelle voie. Il est recommandé de tester toutes les liaisons permanentes
individuellement, puis de tester les voies.
Exemple 1
Le schéma ci-dessous illustre des terminaux dans une zone de travail, connectés à
un serveur hôte via deux voies, soit une voie par fibre optique et une voie par câble
équilibré :
1
2
3
4
5
Terminal
Hôte
Câble à fibre optique
Convertisseur optoélectronique optionnel
Voie de câble équilibré
Les voies de câble à fibre optique et de câble équilibré sont connectées entre elles
à l'aide d'un convertisseur de fibre optique en câble équilibré. Quatre interfaces de
voie sont également prévues, deux aux extrémités de la voie en cuivre et deux aux
extrémités de la voie à fibre optique. Les connexions des équipements ne font pas
partie de la voie. Les cordons des zones de travail, les câbles des équipements et
les câbles de raccordement sont inclus dans la voie.
31006930 10/2009
129
Planification et configuration
Exemple 2
Le schéma ci-dessous illustre une voie de câble connectant une station de travail
aux armoires de répartition (TC). Contrairement aux liaisons, les voies englobent le
matériel de connexion, les câbles des équipements, les cordons des zones de
travail et les câbles de raccordement. La voie de câble va du câble de raccordement
(1) de la station de travail au câble de raccordement (8) situé à l'intérieur d'une
armoire étendue. Elle connecte la zone de travail aux armoires sur un sous-système
horizontal composé de deux câbles et d'un point de transition (TP).
1
2
3a
3b
4
5
6
7
8
130
Câble de raccordement
Panneau de raccordement
Câble horizontal
Câble horizontal
Point de transition
Panneau de raccordement
Câble de raccordement
Panneau de raccordement
Câble de raccordement
3a = 3b = 90 m max.
1 + 6 + 8 = 10 m max.
31006930 10/2009
Planification et configuration
Test d'une installation en cuivre
Introduction
Vous devez tester une installation en cuivre, afin de valider la conformité de
l'installation et des performances obtenues par rapport à la norme ISO/CEI 11801.
Pour mener à bien les tests d'installation et de performance des liaisons
permanentes et des voies, Schneider Electric recommande l'utilisation des outils et
des testeurs disponibles dans le commerce. Certains de ces outils sont décrits cidessous. Schneider Electric recommande l'utilisation d'outils appropriés pour la
certification des installations de câblage en cuivre et des performances.
Exemple de testeurs
OMNIscanner 2 et DSP-4000 sont deux modèles d'outils agréés. Ils sont tous les
deux utilisés pour tester, certifier et documenter les réseaux à fibre optique et cuivre
haute vitesse. Vous pouvez vous les procurer auprès de Fluke Networks.
Comparaison des testeurs
Le tableau suivant compare les fonctionnalités des deux testeurs. Etant donné qu'ils
sont complémentaires, vous devez utiliser les deux testeurs pour mesurer et
enregistrer les paramètres de spécification définis par la norme ISO/CEI 11801.
Affichage des diagnostics en schéma
31006930 10/2009
DSP-4300
OMNIScanner 1
x
-
Affichage diaphonie vs longueur
x
-
Affichage NEXT vs longueur
-
x
Affichage des informations de phase NEXT
-
x
Affichage impédance vs longueur
x
-
Affichage perte par retour vs longueur
-
x
Inclusion des bandes S réussites/échecs
x
-
Sauvegarde des tracés dans le domaine temporel
x
-
Exportation des informations d'amplitude et de phase
-
x
131
Planification et configuration
2.7
Considérations supplémentaires pour la
conception d'un réseau Ethernet industriel
Transparent Ready
Vue d'ensemble
Ce sous-chapitre aborde certains sujets supplémentaires qu'il est important de
prendre en compte lorsque vous intégrez des fonctionnalités Transparent Ready
dans votre réseau.
Contenu de ce sous-chapitre
Ce sous-chapitre contient les sujets suivants :
Sujet
132
Page
Internet et technologies IP dans un environnement d'automatisation
133
Modèle Open System Interconnection
(ou modèle pour l'interconnexion de systèmes ouverts)
135
Modèle TCP/IP
137
Modèle Transparent Ready
139
Adresses IP et classes
142
Remarques concernant la multidiffusion
147
Filtrage de multidiffusion
149
Gestion du réseau
151
Routage
153
Présentation de l'accès à distance
155
Types d'accès distant
157
Méthodes d'accès au réseau
159
Automate connecté à Internet
162
Problèmes de sécurité
164
31006930 10/2009
Planification et configuration
Internet et technologies IP dans un environnement d'automatisation
Remarques relatives à la conception réseau
Transparent Ready propose une large gamme d'équipements et de stratégies vous
permettant de développer une infrastructure réseau prenant en charge les
communications dans votre usine. La transparence et la flexibilité d'un réseau
Ethernet Transparent Ready passent par la prise de certaines décisions lors de la
conception de votre système. Ces décisions portent sur les points suivants :
z
z
z
z
z
Comment le réseau sera-t-il utilisé ?
Quels services de communication devra-t-il prendre en charge ?
Quels chemins empruntera-t-il ?
Les exigences en termes de temps de réponse/débit
Les exigences en termes de redondance et de résilience
Pourquoi utiliser Ethernet ?
Notre monde actuel relève un défi, l'agilité : non seulement l'agilité en termes de
technologies mais aussi la volonté d'adopter et de peaufiner des approches
collaboratives pour partager des données en temps réel. Votre réseau de
communications doit être ouvert pour prendre en charge des services, des
connexions physiques et des composants nouveaux. Du fait de l'énorme succès
rencontré par le protocole Ethernet TCP/IP dans le monde commercial, ses
technologies évoluent beaucoup plus vite que les réseaux propriétaires, entraînant
plus de solutions de rechange et des composants plus abordables.
Une solution Ethernet standard vous permet de vous éloigner des systèmes
propriétaires onéreux tout en conservant la sécurité, la performance et la
disponibilité requises pour prendre en charge des applications critiques. Grâce à
une planification et une conception adaptées, vous pouvez améliorer les processus,
réduire les dépenses et améliorer la productivité.
31006930 10/2009
133
Planification et configuration
Prise en charge des normes ouvertes
Dans le domaine commercial et de l'automatisation, Ethernet TCP/IP prend en
charge tous les types de communications, y compris :
z
z
z
z
les pages Web Internet ;
le transfert de fichiers ;
les messages industriels ;
d'autres services fondés sur des normes.
A chaque tâche de communication correspond un service, une norme et une
organisation de gestion. Chacun de ces services doit être exécuté sur la couche
réseau la mieux appropriée.
La liste suivante indique certains supports physiques et protocoles pris en charge
par les normes TCP/IP ouvertes et les avantages qu'ils procurent aux
environnements d'automatisation industriels :
z
z
z
z
z
z
134
câbles en cuivre à paire torsadée pour une simplicité et un faible coût
fibre optique pour l'immunité aux interférences sur de longues distances
protocole IP pour la redondance des communications qui lui est propre
radio et satellite pour surmonter les restrictions de câblage
téléphone ou Internet pour un accès point à point distant à des coûts
comparables à ceux des appels locaux
composants d'infrastructure à bas coûts renforcés pour une utilisation en milieu
industriel
31006930 10/2009
Planification et configuration
Modèle Open System Interconnection
(ou modèle pour l'interconnexion de systèmes ouverts)
Modèle OSI
Le modèle OSI définit un modèle à 7 couches pour les communications de
données :
Les couches 1 ... 6 fournissent respectivement un ensemble de fonctions à la
couche située au-dessus, et les couches 7 ... 2 reposent respectivement sur les
fonctions fournies par la couche en dessous. Les messages peuvent traverser
verticalement la pile en passant d'une couche à l'autre. Logiquement, chaque
couche peut communiquer directement avec une couche homologue sur d'autres
nœuds.
Les paragraphes suivants sont consacrés aux couches et aux fonctions du modèle
OSI qui s'appliquent aux systèmes d'automatisation. Pour une description complète
du modèle OSI, reportez-vous à la norme OSI 7498.
31006930 10/2009
135
Planification et configuration
OSI et automatisation
Lorsque le modèle OSI est appliqué à un environnement d'automatisation, des
normes sont appliquées au niveau de chaque couche. Chaque couche peut remplir
sa fonction (par exemple, la couche application Modbus transfère des données
dans toute l'usine) sans rien savoir sur les couches situées en dessous. Vous
pouvez adopter n'importe quelle norme appropriée pour chaque couche ; par
exemple, sans fil ou câblé au niveau des couches inférieures et FTP pour le transfert
de fichiers, ou Modbus pour le transfert de données au niveau des couches
supérieures. Toute cette mise en place peut se réaliser sans modification des autres
couches.
Ethernet est un système de transport de données physiques standard commun à
tous les fournisseurs d'automates. Les protocoles d'application peuvent varier en
fonction de l'environnement ; certains sont standard, d'autres spécifiques. Par
exemple, FTP et HTTP sont standard et communs à tous les fournisseurs, tandis
que Modbus et d'autres sont spécifiques à certains fournisseurs. Certains
protocoles (Modbus, par exemple) sont des normes ouvertes ; d'autres ne sont
disponibles qu'auprès d'un seul fournisseur.
136
31006930 10/2009
Planification et configuration
Modèle TCP/IP
Récapitulatif
Le modèle TCP/IP a été développé en même temps que le modèle OSI
(voir page 135) et est devenu le protocole choisi pour la plupart des réseaux de
communication de données. Le modèle TCP/IP est constitué d'une pile de protocole
à quatre couches qui est une version compressée du modèle OSI.
Cette pile de protocole n'a pas de mappage spécifique aux couches 5 et 6 du
modèle OSI.
Couche application
La couche application exécute l'application et le protocole courants. Les
applications communes sont Modbus, Ethernet IP, Profinet, Telnet, FTP, SMTP et
Gopher. Les interfaces entre les couches application et transport sont définies par
les numéros de port et les sockets. Le modèle TCP/IP peut exécuter simultanément
différentes couches application, ce qui permet à un seul réseau d'automatisation de
transporter un trafic SCADA (voir page 300), de la vidéo, des données, des
données de programmation et des pages Web simultanément.
Couche transport
La couche transport fournit un transfert de données de bout en bout. Elle est
responsable de la fiabilité de l'échange des informations. Il existe différents
protocoles de couche transport, dont le principal est TCP. UDP est un autre
protocole qui peut être exécuté dans la couche transport ; il est utilisé pour les
applications qui nécessitent un mécanisme de transport rapide. Contrairement à
TCP, UDP n'a pas la possibilité de scinder les longs messages et de rassembler
leurs paquets dans l'ordre correct à l'autre extrémité, et est incapable d'envoyer de
nouvelles tentatives. L'application qui envoie le message doit s'assurer que les
messages sont envoyés dans leur intégralité ou, le cas échéant, retransmettre le
message.
31006930 10/2009
137
Planification et configuration
Couche interréseau
La couche interréseau sépare le réseau physique des couches situées au-dessus.
IP est le protocole le plus important dans cette couche. IP est un protocole orienté
données utilisé par les hôtes source et cible pour communiquer des données sur un
réseau d'interconnexion à commutation de paquets. IP est un protocole en mode
sans connexion qui ne prend pas en charge la fiabilité des couches inférieures. Il est
parfois appelé couche Internet ou couche réseau.
IP ne fournit pas la régulation du flux ni la récupération après erreur. Ces fonctions
doivent être fournies soit au niveau de la couche transport (si vous utilisez TCP), soit
au niveau de la couche application (si vous utilisez UDP).
L'unité de message dans un réseau IP est appelée datagramme ou paquet IP. Un
datagramme IP est transmis sur des réseaux TCP/IP. IP offre des fonctions de
routage pour distribuer les datagrammes au destinataire correct pour la pile de
protocole.
Les autres protocoles interréseau comprennent ICMP, IGMP, ARP et RARP. Ces
protocoles ne remplacent pas IP, mais ils peuvent fonctionner à ses côtés.
Couche interface réseau
La couche interface réseau est l'interface vers le matériel courant. Elle est parfois
appelée couche liaison ou couche liaison de données. Elle prend en charge des
interfaces orientées paquets ou flux et ne garantit pas une livraison fiable.
TCP/IP ne spécifie pas de protocole particulier pour cette couche. Il peut utiliser
presque n'importe quelle interface réseau, ce qui en fait un réseau souple avec une
compatibilité descendante pour une infrastructure héritée. IEEE 802.3, ATM et FDDI
sont des exemples de protocoles d'interface réseau pris en charge par TCP/IP.
La capacité à exécuter la couche application et TCP/IP sur différentes couches
physiques permet aux données (trafic SCADA, par exemple) de circuler sur une
liaison par fibre optique vers des sites distants, puis sur une liaison en cuivre en
étoile vers l'automate, voire une liaison par satellite. Tout ceci peut être fait sans
modifier la couche application ni les couches TCP et IP pour l'adressage et la
livraison de données.
138
31006930 10/2009
Planification et configuration
Modèle Transparent Ready
Récapitulatif
Le diagramme suivant indique comment Transparent Ready met en œuvre le
modèle TCP/IP (voir page 137) à quatre couches :
1
2
3
4
La couche interréseau est Ethernet 802.3 et Ethernet II.
La couche interface réseau est mise en œuvre avec IP.
La couche transport comprend UDP et TCP.
La couche application comprend 10 services Transparent Ready.
Ethernet II et IEEE 802.3
Ethernet II est le fruit d'un effort de développement conjoint de Xerox, Intel et Digital.
Il a été lancé sur le marché en 1982. Un an plus tard, IEEE a sorti sa spécification
802.3. D'un point de vue fonctionnel, ils sont très semblables, mais la manière selon
laquelle les deux formats définissent la trame de l'un des champs de données les
rend mutuellement incompatibles.
Ethernet II et IEEE 802.3 se rapportent uniquement aux caractéristiques physiques
du réseau :
z
z
z
la manière dont les informations accèdent au réseau (CSMA/CD) ;
la manière dont le réseau définit la trame des messages de données ;
les caractéristiques physiques du réseau lui-même (sa topologie, le câblage
requis, les connecteurs, l'infrastructure, etc.).
IEEE 802.3 et Ethernet II peuvent coexister sur le même câble physique et utiliser
les mêmes signaux. La seule différence entre les deux tient au format des données.
31006930 10/2009
139
Planification et configuration
Une trame de données peut être représentée comme un bloc dans lequel les
informations voyagent le long du câble réseau :
1
2
3
4
5
Protocoles d'application
Protocoles Internet
Ethernet II ou IEEE 802.3
Topologie Ethernet
Accès au réseau (CSMA/CD)
Suite de protocoles Internet
Les professionnels du secteur de l'automatisation envisageaient initialement
Ethernet comme une approche non déterministe d'un ensemble d'applications qui
dépendaient largement de solutions en temps réel. La plupart des fournisseurs
préférait se concentrer sur d'autres technologies, principalement propriétaires. Ce
qui a finalement amené Ethernet à être adopté dans le secteur industriel est une
combinaison de caractéristiques, appelée la suite de protocoles Internet.
Cette suite, connue sous le nom de TCP/IP, a été lancée sur le marché en 1983 en
tant que méthode simple et fiable de communication à partir de plusieurs sites et
avec des types de réseau différents. Le protocole TCP/IP est indépendant de la
technologie réseau sous-jacente. Il peut être exécuté par-dessus Ethernet,
IEEE 802.3, Token Ring, PPP, ATM, DSL et plusieurs autres technologies.
La suite regroupe beaucoup de protocoles, dont les plus connus sont TCP et IP.
Parmi les autres éléments de la suite se trouvent :
140
31006930 10/2009
Planification et configuration
z
z
z
z
z
les protocoles de couche de liaison de données ARP et RARP ;
les protocoles de transport tels que UDP ;
les protocoles de gestion et d'informations tels que SNMP, DNS, BootP et NTP ;
les protocoles de routage tels que EGP ;
les protocoles d'application tels que FTP, TFTP, Telnet, SMTP et NFS.
Ces protocoles offrent différentes fonctions et se trouvent sur différentes couches
du modèle.
Prise en charge du modèle pour les services Transparent Ready
Le modèle Transparent Ready prend en charge les services Ethernet universels tels
que HTTP, BootP/DHCP et FTP. Il accepte également les services propres à
Transparent Ready suivants :
z
z
z
z
z
z
z
z
z
Messagerie TCP Modbus
I/O Scanning
FDR (Faulty Device Replacement - Remplacement d'équipements défectueux)
Administration réseau SNMP
Global Data
Gestion de la bande passante
Synchronisation horaire NTP
Notification d'événements SMTP par message électronique
TCP ouvert facultatif
Au niveau de la couche transport, UDP prend en charge six services et TCP,
quatre :
Couche transport
Couche application Service fourni
UDP
SNMP/MIB
Gestion de réseau
NTP
Synchronisation horaire
RTPS
Transfert de données globales
DHCP
FDR (Faulty Device Replacement)
TFTP
TCP
FTP
HTTP
Serveur Web
SMTP
Notification par message électronique
TCP ouvert
Modbus
Gestion des messages
Modbus I/O Scanning
31006930 10/2009
141
Planification et configuration
Adresses IP et classes
Récapitulatif
Une adresse IP permet à un équipement d'avoir une adresse logique unique
permettant de le localiser sur le réseau TCP/IP et de le regrouper avec d'autres
équipements pour faciliter la conception et la gestion du réseau.
Notation décimale utilisant le point comme séparateur
Un ordinateur voit une adresse IP sous sa forme binaire de 32 bits. Pour plus de
simplicité, ces 32 bits ont été divisés en quatre groupes de 8 bits. Chacun de ces
groupes est converti en son équivalent décimal, soit quatre nombres décimaux
séparés par des points. Par exemple, l'adresse IP binaire
10001011.00101101.00100100.00001100 peut être transcrite dans un format plus
simple en convertissant chaque octet en une valeur décimale, soit 139.45.36.12.
10001011
00101101
00100100
00001100
139
45
36
12
Définition d'une adresse réseau
Une adresse IP comprend deux éléments : l'adresse du réseau et l'adresse de l'hôte
ou de l'équipement. Le masque de sous-réseau est un filtre qui est appliqué à
l'adresse IP pour déterminer la partie correspondant à l'adresse du réseau et celle
correspondant à l'adresse de l'hôte ou de l'équipement. Dans une adresse IP,
l'adresse du réseau identifie le sous-réseau auquel l'adresse appartient. Ce masque
est une valeur de 32 bits qui utilise des bits 1 pour les parties consacrées au réseau
et au sous-réseau, et des bits 0 pour la partie consacrée à l'hôte. Dans l'adressage
avec classe, la partie de l'adresse IP correspondant à l'adresse du réseau comprend
un, deux ou trois octets, en partant de la gauche.
142
Adresse IP
11000000
10100000
00010100
00110000
192.160.20.48
Masque de
sous-réseau
11111111
11111111
11111111
00000000
255.255.255.0
Partie réseau de
l'adresse IP
11000000
10100000
00010100
00000000
192.160.20.0
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Planification et configuration
Adressage avec classe
Dans l'adressage avec classe, quatre classes d'adresses IP sont à votre disposition,
selon la taille de votre entreprise :
z Classe A = 0.0.0.0/8 à 127.0.0.0/8
z Classe B = 128.0.0.0/16 à 191.255.0.0/16
z Classe C = 192.0.0.0/24 à 223.255.255.0/24
z La classe D = 224.0.0.0 à 239.255.255.255 est utilisée pour la multidiffusion
(voir page 148).
Les adresses restantes regroupées sous l'appellation Classe E sont réservées à
des fins d'expérimentation.
Une adresse comprend deux éléments :
z
z
les informations sur le réseau,
les informations sur l'hôte (le nœud ou l'équipement terminal).
L'adresse IP est constituée de quatre jeux de nombres décimaux, appelés octets,
séparés par un point et dont la valeur comprise entre 0 et 255 représente un nombre
binaire converti en nombre décimal.
Adressage sans classe
L'adressage sans classe (également appelé CIDR ou création de super réseaux) a
été développé pour résoudre les problèmes actuels d'Internet concernant
l'utilisation efficace de l'espace destiné aux adresses. Il permet également
d'améliorer l'évolutivité du routage sur les réseaux. L'allocation d'un nombre
important d'adresses à une entreprise en une seule fois a souvent entraîné le
gaspillage de certaines adresses réservées. En incluant chaque réseau dans une
table, on aboutissait à une surcharge. Par ailleurs, les PME correspondant à la
classe B se sont multipliées jusqu'à utiliser en grande partie l'espace disponible
dans cette classe. En flexibilisant le point de délimitation entre les informations du
réseau et les informations de l'hôte, l'adressage sans classe a étendu le nombre
d'adresses disponibles pour les entreprises de toutes tailles, tout en réduisant la
taille des tables de routage.
Choix d'une plage d'adresses
Les adresses publiques, utilisables sur Internet, sont attribuées par une instance de
régulation appelée IANA (Internet Assigned Numbers Authority). Toutefois, il se
peut qu'une plage d'adresses ait déjà été attribuée à votre entreprise et que votre
service informatique soit en mesure d'allouer toutes les adresses dont vous avez
besoin. Si aucune plage d'adresses IP ne vous a été attribuée, sachez que l'IANA a
réservé les trois blocs ci-dessous aux réseaux Internet privés :
10.0.0.0 à 10.255.255.255 (préfixe 10/8)
172.16.0.0 à 172.31.255.255 (préfixe 172.16/12)
192.168.0.0 à 192.168.255.255 (préfixe 192.168/16)
31006930 10/2009
143
Planification et configuration
Adresses spéciales
Il existe trois types d'adresses spéciales :
z
z
z
diffusion générale,
boucle,
réseau.
Un message de diffusion générale, habituellement utilisé pour les diagnostics et la
gestion du réseau, est adressé à toutes les stations du réseau. L'adresse de
destination d'un message de diffusion générale ne comprend que des 1
(255.255.255.255).
Une adresse de boucle permet de tester l'implémentation du protocole TCP/IP sur
un hôte. Les couches inférieures sont court-circuitées par l'envoi du message à une
adresse de boucle, ce qui permet de tester les couches supérieures (IP et audessus) sans détecter les problèmes au niveau des couches inférieures. 127.0.0.1
est l'adresse généralement utilisée pour effectuer des tests en boucle.
Comme expliqué dans la section précédente, l'adresse du réseau correspond à la
partie réseau d'une adresse IP (Internet Protocol).
Adresses suffisantes
Lorsque vous planifiez votre réseau, vous devez anticiper le nombre d'adresses
dont vous aurez besoin :
z
z
z
z
pour la passerelle (une adresse),
pour la diffusion générale,
pour le nombre de services,
pour les nouveaux équipements ajoutés au réseau.
Des outils sont disponibles sur Internet pour calculer le nombre d'adresses requis
par votre réseau.
Création de sous-réseaux
La création de sous-réseaux divise un réseau important en segments plus
facilement gérables, ce qui vous permet d'augmenter le nombre de réseaux, tout en
n'utilisant qu'une seule adresse IP. Il est donc inutile de demander d'autres
adresses IP.
Le trafic du réseau est réduit car les messages ne sont envoyés qu'à une partie
limitée du réseau. La création de sous-réseaux révèle tout son intérêt dans un
réseau gérant un volume important de trafic à diffusion générale. Elle est également
très utile si la liaison WAN qui relie vos sites distants est lente.
Lors de la création d'un sous-réseau, le masque de sous-réseau par défaut est
étendu aux bits d'adresse qui identifient normalement l'hôte. Dès lors que ces bits
sont masqués, ils sont inclus dans la partie réseau et servent à identifier des sousréseaux au sein du réseau.
144
31006930 10/2009
Planification et configuration
Choisissez un sous-réseau de taille (nombre d'adresses) appropriée au nombre
d'équipements, une taille qui autorise une certaine croissance sans pour autant
gaspiller des adresses. Par exemple, si vous disposez de 50 équipements,
choisissez un sous-réseau de 64 adresses, et non de 1 024. Le tableau ci-après
contient une première colonne indiquant le nombre d'adresses et une seconde
colonne indiquant le masque correspondant.
Masque de sous-réseau
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Nombre d'adresses
0.0.0.0
4 294 964 086
128.0.0.0
2 147 482 048
192.0.0.0
1 073 741 024
224.0.0.0
536 870 512
240.0.0.0
268 435 256
248.0.0.0
134 217 628
252.0.0.0
67 108 864
254.0.0.0
33 554 432
255.0.0.0
16 777 216
255.128.0.0
8 388 608
255.192.0.0
4 194 304
255.224.0.0
2 097 152
255.240.0.0
1 048 576
255.248.0.0
524 288
255.252.0.0
262 144
255.254.0.0
131 072
255.255.0.0
65 536
255.255.128.0
32 768
255.255.192.0
16 384
255.255.224.0
8 192
255.255.240.0
4 096
255.255.248.0
2 048
255.255.252.0
2048
255.255.254.0
1 024
255.255.255.0
512
255.255.255.128
128
255.255.255.192
64
255.255.255.224
32
255.255.255.240
16
145
Planification et configuration
Masque de sous-réseau
Nombre d'adresses
255.255.255.248
8
255.255.255.252
4
255.255.255.254
2
255.255.255.255
1
Pour un sous-réseau comportant 64 adresses, le masque de sous-réseau est
255.255.255.192. L'adresse IP serait donc 192.168.1.1, l'adresse réseau serait
192.168.0 et la plage d'hôtes irait de 0.1 à .63.
Utilisation de sous-réseaux dans une usine
En utilisant des sous-réseaux dans votre usine, vous divisez cette dernière en
sections pour éviter toute surcharge de trafic. Utilisez un routeur pour acheminer le
trafic entre les sous-réseaux. Un réseau ne doit pas comprendre plus de 200 à
300 équipements. Toutefois, il est préférable d'avoir un réseau plus petit, constitué
de 50 à 100 équipements. Ajoutez des réseaux si vous devez prendre en charge un
nombre d'équipements supérieur à celui recommandé.
Attribution d'adresses
Vous pouvez obtenir des adresses auprès de l'instance de régulation ou utiliser
un sous-ensemble de celles qui vous ont déjà été attribuées. L'étape suivante
consiste à attribuer une adresse unique à chaque équipement terminal à l'aide
de l'une des méthodes proposées. Dans l'adressage statique, chaque utilisateur
reçoit une adresse IP fixe qu'il doit utiliser chaque fois qu'il se connecte à Internet.
Avec l'adressage dynamique, les adresses IP sont attribuées automatiquement
selon les besoins. Le protocole BootP (Bootstrap Protocol) permet à un poste de
travail de se configurer lui-même sans disque dur ni disquette. Le poste peut
découvrir sa propre adresse IP, l'adresse IP d'un serveur et d'un fichier à charger en
mémoire pour initialiser la machine. Le protocole DHCP attribue une adresse
différente à un équipement lorsqu'il en demande une. Dans ce cas, c'est le logiciel
et non l'administrateur (comme dans l'adressage statique) qui assure le suivi des
adresses IP.
146
31006930 10/2009
Planification et configuration
Remarques concernant la multidiffusion
Résumé
Méthode d'envoi sélectif de messages promue par un consortium de sociétés de
premier plan, la multidiffusion IP est une nouvelle technologie qui va progressivement s'imposer pour :
z
z
z
z
z
la surveillance : fabrication et autres types d'informations en temps réel,
équipements de détection ou systèmes de sécurité.
les annonces : temps réseau, planifications de sessions de multidiffusion,
nombres aléatoires, clés, mises à jour de configuration, etc.
la distribution et la mise en cache des fichiers : contenu de site Web, fichiers
binaires exécutables
la distribution planifiée de son et de vidéo
la distribution personnalisée d'informations : titres de journaux, informations
météorologiques, résultats sportifs, etc.
Sur Internet
Vous devez vous assurer que votre routeur et/ou vos commutateurs prennent en
charge la multidiffusion, que vos postes de travail sont configurés pour se joindre à
un groupe de multidiffusion et que vous avez installé les applications requises pour
recevoir la multidiffusion.
Transport de la multidiffusion IP
Le protocole UDP est utilisé pour la multidiffusion IP. L'adresse de multidiffusion
sélectionnée est importante car elle permet aux gestionnaires du réseau de
contrôler la manière dont les hôtes (les équipements) deviennent membres de
groupes, ainsi que le mode d'échange des informations de multidiffusion entre les
routeurs.
31006930 10/2009
147
Planification et configuration
Adresses de multidiffusion IP
Dans la multidiffusion IP, chaque groupe a son ID de groupe de multidiffusion et un
jeu d'adresses IP de classe D permettant de spécifier la destination d'un message.
Ces adresses sont comprises entre 224.0.0.0 et 239.255.255.255. Chaque
adresse IP de multidiffusion peut être écoutée par plusieurs hôtes. Les hôtes
peuvent appartenir à un groupe de multidiffusion auxquels les adresses IP sont
associées. Chaque équipement configuré dispose d'une adresse IP de multidiffusion en plus de sa propre adresse IP.
Les adresses de classe D peuvent être catégorisées comme suit :
z
permanentes : adresses comprises entre 224.0.0.0 et 224.0.0.225, attribuées de
manière permanente par l'IANA à certaines applications comme les protocoles
de routage. Par exemple :
z 224.0.0.0 pour l'adresse de base ;
z 224.0.0.1 pour tous les systèmes sur ce sous-réseau ;
z 224.0.0.2 pour tous les routeurs sur ce sous-réseau ;
z 224.0.0.4 pour les routeurs DVMRP.
z
non permanentes : adresses comprises entre 224.0.1.0 et 238.255.255.255,
utilisées pour les affectations sur Internet.
temporaires administrées : adresses comprises entre 239.0.0.0 et
239.255.255.255, réservées pour les intranets privés.
z
148
31006930 10/2009
Planification et configuration
Filtrage de multidiffusion
Récapitulatif
Vous pouvez utiliser deux services et une variation pour le filtrage de multidiffusion :
z
z
z
IGMP
Surveillance IGMP
GMRP
IGMP
Le protocole IGMP est utilisé par un routeur pour établir l'appartenance à un groupe
de multidiffusion et envoyer un message à un réseau comptant des membres de
multidiffusion. Il interrompt la transmission du message lorsque le dernier
destinataire d'un segment le reçoit. IGMP permet d'acheminer les messages de
multidiffusion aussi bien sur Internet que sur un réseau local. Il fonctionne sur la
couche 3, mais n'assure pas de filtrage au niveau du commutateur.
Surveillance IGMP
Cette méthode surveille passivement les informations d'enregistrement des paquets
IGMP pour déterminer l'appartenance à des groupes. Ces informations permettent
de compiler la liste des destinataires censés recevoir un message donné. IGMP
effectue ce filtrage au niveau du commutateur en écoutant les messages des
équipements et des routeurs, ainsi que le Querier IGMP. (Ce demandeur est
normalement le routeur, mais si tel n'est pas le cas, un Querier IGMP est requis.)
GMRP
Le protocole GMRP permet de configurer dynamiquement les ports de commutation
pour que le trafic de multidiffusion IP ne soit transmis qu'aux ports associés aux
utilisateurs de la multidiffusion IP (hôtes). Un commutateur peut échanger des
informations sur des groupes avec d'autres commutateurs, arrêter (ou nettoyer) le
trafic de multidiffusion lorsque tous les destinataires abonnés ont reçu le message,
ainsi que créer et gérer des groupes de multidiffusion. GMRP fonctionne sur la
couche 2 avec des équipements de couche 2 comme les commutateurs Ethernet.
Transparent Ready prend en charge GMRP.
31006930 10/2009
149
Planification et configuration
Mappage d'adresses MAC à des adresses de classe D
Les cartes réseau échangent des informations en utilisant une adresse MAC unique
et non une adresse IP. Pour vous joindre à un groupe de multidiffusion, vous devez
exécuter une application sur un hôte qui va informer son pilote d'équipement réseau
qu'il souhaite devenir membre de ce groupe. Le pilote d'équipement mappe
l'adresse IP de multidiffusion à une adresse de multidiffusion physique.
Acquisition du statut de membre d'un groupe
Les appartenances aux groupes sont dynamiques. Les membres peuvent rejoindre
et quitter un groupe lorsqu'ils le souhaitent. Les expéditeurs n'ont besoin que de
l'adresse IP de multidiffusion pour envoyer les informations. Peu importe si des
hôtes surveillent ou non les échanges à ce moment-là. Lorsqu'un hôte souhaite
devenir membre d'un groupe de multidiffusion, il signale son intention au routeur
situé sur le même sous-réseau.
150
31006930 10/2009
Planification et configuration
Gestion du réseau
Récapitulatif
La gestion du réseau vous permet de contrôler :
z
z
z
z
qui est sur le réseau,
le trafic du réseau,
les erreurs de trafic sur le réseau,
les erreurs des équipements.
Composants de gestion du réseau
Pour gérer le réseau, vous devez utiliser un protocole qui autorise le système de
gestion à communiquer avec des équipements et des terminaux, tels que des
commutateurs et des routeurs, qui sont configurés pour prendre en charge ce
protocole.
Protocole SNMP
SNMP est devenu le protocole standard pour la gestion des réseaux. Il comprend :
z
z
z
un agent, le module logiciel de gestion du réseau, qui réside dans un
équipement ;
un gestionnaire (NMS) qui peut interroger les agents, en obtenir des réponses et
définir des variables dans ces derniers ;
un équipement contrôlé par une base MIB.
MIB
Un fichier MIB (Management Information Base) est une base de données contenant
des objets contrôlés comme des messages de diffusion envoyés et reçus ou des
paquets endommagés. Chaque instance d'un objet contrôlé est appelée variable
MIB. La plupart des équipements prennent en charge MIB II avec certaines
extensions pour les commutateurs.
Bases MIB privées
Une base MIB privée, installée en plus de la base MIB standard, est mise à
disposition par un fournisseur pour ses produits. Schneider dispose de plusieurs
bases MIB que vous devez charger dans un module pour gérer des équipements.
Installation d'un système de gestion de réseau
Pour installer un système de gestion de réseau, chargez le fichier MIB dans le
gestionnaire. Le gestionnaire connaît les données et adresses requises pour
découvrir les équipements sur le réseau. Il alimente les fichiers MIB et commence
à surveiller le réseau.
31006930 10/2009
151
Planification et configuration
Sécurité
Une chaîne de communauté, configurée sur un routeur ou un commutateur, est un
mot de passe qui définit une communauté d'utilisateurs finaux qui ont accès aux
informations SNMP sur un équipement réseau. Cette chaîne de communauté doit
comprendre au moins 8 caractères alphanumériques. Ce type d'accès aux
équipements est un gage de sécurité pour votre réseau.
Dans la version 3 de SNMP, la sécurité contrôle :
z
z
z
z
la modification des informations ;
l'usurpation d'identité ;
la modification du flux de messages ;
la divulgation d'informations.
SNMP version 3 offre un niveau de sécurité supérieur à celui des versions 1 et 2.
Effets sur le réseau
Lorsque vous installez un système de gestion de réseau, évaluez son impact sur la
vitesse et la congestion du réseau. Si vous programmez le système pour qu'il assure
une surveillance trop prégnante, vous risquez de surcharger le réseau. Une
fréquence comprise entre 30 secondes et 1 minute est suffisante pour fournir des
données intéressantes sans générer de trafic superflu.
152
31006930 10/2009
Planification et configuration
Routage
Récapitulatif
Le routage est une méthode qui permet d'identifier l'itinéraire des messages d'un
réseau à un autre. Internet utilise un processus dans lequel chaque nœud (routeur)
consulte l'en-tête de chaque paquet, calcule le prochain saut sur le trajet jusqu'à la
destination finale et transmet le paquet au nœud suivant qui répète le processus. Ce
processus se déroule sur la couche 3.
Routeurs
Un routeur est un équipement qui relie plusieurs réseaux via une passerelle et
transmet les paquets sur le réseau. Il est équipé d'une carte Ethernet ou d'une autre
interface pour chaque réseau.
Processus de routage
Le message est analysé par l'équipement expéditeur. Si la destination est locale, le
message est envoyé directement à l'équipement cible. Si la destination est située
sur un autre réseau, le message est envoyé à la passerelle par défaut (le routeur
local). Ce routeur utilise ses propres informations sur les réseaux connectés pour
transmettre le message soit au réseau final (s'il est connecté directement), soit à un
routeur plus proche de la destination finale.
Tables de routage
Une table de routage contient la liste des meilleurs itinéraires possibles pour
atteindre un certain nombre de destinations réseau données. Elle regroupe les
informations nécessaires à la définition de cette route : l'adresse IP de destination,
l'adresse IP de la passerelle et l'identification de l'interface physique. Chaque
routeur ne connaît que ses réseaux locaux, mais transmet ces informations à
d'autres routeurs, ce qui permet de créer des tables. Il se peut que le routeur soit
programmé pour ne connaître que le premier réseau connecté ou plusieurs réseaux
en aval. S'il ne sait pas où envoyer un message, il le transmet à son routeur par
défaut situé en amont sur le réseau, où le message sera traité. Les tables de
routage sont créées manuellement sur un petit système ou automatiquement à
l'aide de protocoles de routage.
31006930 10/2009
153
Planification et configuration
Protocoles de routage
Les protocoles de routage décident du contenu des tables de routage. Dans un petit
système stable, il est conseillé de programmer les tables de routage manuellement.
Dans un système plus important qui requiert une certaine redondance, il vaut mieux
choisir un protocole de routage.
Parmi les protocoles utilisés dans un système, citons RIP, un protocole de vecteur
distance (le plus utilisé) et OSPF, un protocole de routage d'état de liaison (plus
récent).
Un protocole de vecteur distance utilise la distance, mesurée en sauts de routage,
pour déterminer l'itinéraire optimal d'un paquet. Chaque nœud partage sa table de
routage avec les routeurs voisins. Dans un protocole de routage d'état de liaison,
chaque nœud de commutation (routeur) reçoit une carte complète des connexions
réseau, qui est transmise d'un nœud à l'autre. Le routeur utilise cette carte pour
calculer le saut optimal suivant, en direction des destinations possibles sur le
réseau.
Le protocole RIP est robuste, sa configuration est simple et son algorithme ne
pénalise pas les capacités de calcul et de stockage. Toutefois, il présente plusieurs
inconvénients : pas de prise en charge directe des sous-réseaux, bande passante
importante requise, débogage compliqué, problèmes en cas de sauts nombreux sur
un réseau important et faible sécurité.
Outre ses autres avantages, OSPF prend en charge les sous-réseaux, vérifie la
liaison en envoyant un petit paquet et fonctionne bien sur les réseaux importants.
En revanche, il consomme beaucoup de mémoire et de capacités de calcul, sans
oublier sa relative complexité.
Pour choisir le protocole à utiliser, évaluez la capacité de votre système à gérer le
nombre de routeurs, le temps de convergence (temps nécessaire pour créer les
tables de routages après une modification) et le volume de trafic généré par le
protocole lui-même.
Coût de chemin
Le coût du chemin, généralement basé sur des critères comme le nombre de sauts
et la bande passante, permet de comparer le coût de transmission d'un paquet via
différents itinéraires sur un réseau. Ce coût est défini pour chaque réseau et permet
aux routeurs de choisir l'itinéraire optimal jusqu'à la destination finale. Plus cette
valeur est faible, plus l'itinéraire est optimisé. Grâce à cette méthode, plus besoin
d'envoyer des données en aveugle sur le réseau de routeurs.
154
31006930 10/2009
Planification et configuration
Présentation de l'accès à distance
Récapitulatif
Dans une usine, l'accès au système de contrôle industriel est indispensable pour la
capture des données, le dépannage, le contrôle et les ajustements mineurs. Les
applications stratégiques et les processus industriels exigeant une attention de tous
les instants, la capacité d'administration à distance des équipements réseau est de
plus en plus recherchée. L'accès à distance est utile pour :
z
z
z
z
les fabricants de matériels dont les machines peuvent être installées n'importe où
dans le monde ;
les utilisateurs finaux, qui n'ont pas d'équipe de support locale ;
les intégrateurs de système qui cherchent à augmenter la valeur ajoutée de leur
offre ;
les systèmes qui requièrent la collecte de données à distance.
Exemples
Par exemple, une alarme signalant un réservoir trop rempli est envoyée à un
opérateur. L'opérateur se connecte, vérifie l'état du réservoir, détermine s'il peut
arrêter les pompes en toute sécurité et interrompt le processus jusqu'au lendemain
matin pour analyser et corriger le problème.
Autre exemple, un fabricant de matériel expédie une machine à un client situé dans
un autre pays. Le client choisit d'utiliser un autre type de capteur que celui spécifié
par le fabricant. Mais, une fois démarré, le système ne fonctionne pas comme prévu.
Avec l'accès à distance, le fabricant peut se connecter à l'usine, modifier le
programme et réparer la machine du client tout en évitant un déplacement sur place
coûteux à la fois en temps et financièrement.
31006930 10/2009
155
Planification et configuration
Méthodes
Trois méthodes d'accès à distance sont fréquemment utilisées, chacune via un
protocole différent :
z
z
z
l'accès direct à un automate par un accès commuté ;
le contrôle à distance d'un PC via un accès commuté ;
l'accès à distance à la totalité du réseau.
Pour déterminer le type de connexion le plus approprié, vous devez définir la liste
des fonctions que votre connexion à distance doit offrir. Les fonctions les plus
répandues incluent :
z
z
z
z
z
z
la collecte des données ;
le dépannage à distance ;
la programmation de logiciels ;
SCADA ;
la programmation à distance ;
la sécurité.
Pour les réseaux privés d'entreprise, plusieurs points importants sont à prendre en
compte s'agissant de l'accès à distance :
z
z
z
z
z
z
156
la fiabilité ;
les performances ;
l'évolutivité ;
la souplesse de gestion ;
la connectivité sécurisée par le chiffrement et/ou l'authentification des utilisateurs
et des équipements ;
l'accessibilité.
31006930 10/2009
Planification et configuration
Types d'accès distant
Accès commuté direct à l'équipement
L'accès commuté direct est géré par un modem relié directement à un automate
d'usine ou un autre équipement. Un opérateur peut se connecter au modem et
accéder au port de l'équipement comme dans une connexion locale. Pour accéder
à un automate ou un équipement via Modbus, l'opérateur ne peut utiliser qu'un
protocole série.
Contrôle à distance d'un PC via un accès commuté
L'accès commuté permet de prendre le contrôle à distance d'un PC sur site. En fait,
l'opérateur distant utilise le PC sur site. Toutes les opérations effectuées à l'aide du
clavier et de la souris distants sont envoyées au PC sur site, et l'affichage du PC sur
site apparaît sur l'écran du PC distant.
Accès au réseau
L'accès au réseau implique l'extension du réseau Ethernet à une station distante.
Vous pouvez établir cette connexion via un serveur à accès distant ou un VPN. La
connexion Ethernet autorise un accès complet à tous les automates et autres
équipements sur le réseau Ethernet du site. La station distante a accès aux pages
Web, établit des diagnostics, effectue des tâches de programmation, se connecte à
des imprimantes en réseau et consulte des documents hébergés sur des serveurs.
Connexion de l'automate à Internet
Lorsqu'une connexion est établie entre un automate et Internet, tout client connecté
à Internet peut accéder à l'automate. Les clients distants ont accès aux pages Web,
établissent des diagnostics, effectuent des tâches de programmation et exécutent
de nombreuses autres fonctions.
31006930 10/2009
157
Planification et configuration
Comparaison des options d'accès distant
Méthode
Systèmes
accessibles
Accès
Accès au
protocole de aux
pages
l'automate
Web
Coût
Coût de
la config- continu
uration
Difficulté de Exigences du
client
configuration
Accès
commuté
direct à
l'équipement
Un automate
Oui
Non
Bas
Frais de
téléphone
Bas
Doit exécuter le
logiciel
automate/SCADA
complet, etc.
Contrôle à
distance d'un
PC via un
accès
commuté
Tous les
équipements
Oui
Oui
Bas
Frais de
téléphone
ou de
connexion
à Internet
Faible à
élevée
Le logiciel de
contrôle à distance
doit être installé sur
le PC local et le PC
distant. Attention :
dans ce cas, la
sécurité peut être
compromise.
Accès distant
via un serveur
à accès
distant ou un
VPN
Tous les
équipements
sur le réseau
Ethernet local
Oui
Oui
Moyen
Frais de
téléphone
ou de
connexion
à Internet
Faible à
élevée
Navigateur Web du
logiciel
automate/SCADA
Automate
connecté à
Internet
Tous les
équipements
ayant une
connexion
Internet
Oui
Oui
Moyen
Coûts du
FAI
(élevés)
Elevée
Navigateur Web du
logiciel
automate/SCADA
158
31006930 10/2009
Planification et configuration
Méthodes d'accès au réseau
Récapitulatif
Le coût et le nombre d'utilisateurs à prendre en charge sont les deux principaux
facteurs à considérer lors du choix d'une méthode d'accès à distance. Vous ne
devez pas déployer de réseaux privés virtuels ou une technologie de sécurité sans
mettre en place une politique (voir page 164) appropriée. Identifiez les données
stratégiques sur votre réseau pour leur apporter la protection appropriée lors de leur
transit sur Internet.
Serveur à accès distant
Deux structures de système à accès distant sont présentées ci-dessous, l'une avec
un serveur à accès distant dédié et l'autre avec un PC serveur Windows.
1
2
3
4
5
PC distant
Modem
Serveur à accès distant
Modem
Réseau
Avantages du système avec serveur à accès distant
z
z
z
z
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Une nouvelle adresse IP globale n'est pas requise. L'adresse IP de l'automate
peut être celle attribuée au réseau de l'entreprise.
Aucun FAI n'est requis.
La société qui utilise l'automate n'a aucun coût de maintenance.
N'importe où dans le monde, vous pouvez fournir un système configuré qui
devient opérationnel dès qu'une ligne téléphonique est connectée. (Vous devez
avoir préalablement installé un modem compatible avec l'emplacement.)
159
Planification et configuration
Inconvénients du système avec serveur à accès distant
Une ligne téléphonique directe est requise entre le client distant et le serveur à
accès distant. Les problèmes potentiels incluent :
z
z
z
le coût ;
la qualité médiocre de la liaison téléphonique ;
la vitesse limitée.
Composants du système avec serveur à accès distant
z
z
z
z
z
z
Vous devez ajouter un serveur à accès distant au réseau Ethernet connecté à
l'automate.
L'adresse IP de la passerelle par défaut de l'automate est celle du serveur à
accès distant.
Un modem est ajouté au serveur à accès distant. Un modem local de bonne
qualité est recommandé.
Les paramètres de sécurité et de pare-feu requis doivent être configurés sur le
serveur à accès distant.
Un modem est ajouté au client distant.
Le client distant est configuré pour un accès commuté.
Mise en œuvre du serveur à accès distant
Que votre entreprise requière un serveur à accès distant dédié avec des fonctionnalités de sécurité et de pare-feu ou tout simplement un poste de travail ou un
serveur Windows NT, prenez en compte les critères de système et de sécurité
suivants lors de la conception de votre réseau :
z
z
z
160
Prise en charge des modems externes : certains serveurs à accès distant ne
prennent pas en charge les connexions par modem série.
Vérification de la sécurité : notamment l'authentification Chap, PAP ou Windows.
De nombreux systèmes offrent un niveau de sécurité supplémentaire avant que
l'utilisateur puisse accéder à un réseau Windows. Si le réseau ne comprend
aucun serveur Windows, le serveur à accès distant devient le principal point de
vérification.
Rappel : le serveur à accès distant et le modem peuvent être configurés pour
rappeler un utilisateur à un numéro de téléphone préconfiguré. Cette fonctionnalité de sécurité requiert que quiconque tente d'accéder au système ait un
numéro de téléphone donné. Le client appelle le serveur à accès distant et fournit
un nom et un mot de passe. Ensuite, le serveur à accès distant raccroche et
rappelle l'utilisateur à un numéro de téléphone prédéterminé. Si cette fonction
offre un excellent niveau de sécurité, elle peut être extrêmement contraignante.
Lorsqu'un fabricant de matériel livre un ordinateur de rappel à un client, c'est
l'utilisateur final qui paie la majeure partie du coût des connexions du serveur à
accès distant, car la liaison téléphonique est initiée par l'automate.
31006930 10/2009
Planification et configuration
z
z
Protocoles autorisés : de nombreux serveurs à accès distant peuvent être
configurés pour n'autoriser que certains protocoles comme le trafic IP. Vérifiez
que tous les protocoles dont vous avez besoin figurent dans la liste des
protocoles autorisés.
Pare-feux : certains serveurs à accès distant peuvent intégrer ou ajouter un parefeu. Un pare-feu offre un environnement très sécurisé à l'automate et bloque la
plupart des tentatives d'intrusion dans l'automate ou le réseau.
Réseau privé virtuel
Un réseau privé virtuel ou VPN crée des réseaux privés utilisant un mécanisme de
transport comme Internet ou le réseau téléphonique public. Il achemine IP via un
tunnel sécurisé créé entre deux réseaux. Le principe consiste à créer ce qui semble
être une liaison privée dédiée sur un réseau partagé grâce à des techniques de
chiffrement et de tunnel. La technologie VPN est une méthode économique qui offre
une connexion sécurisée à des sites distants sur Internet. Vous pouvez utiliser des
VPN site à site pour vous connecter à des locaux distants. Ce faisant, vous réduisez
les dépenses liées au prix élevé des lignes louées. Les VPN sécurisent également
la connexion à un réseau privé à partir d'une connexion Internet.
Environnements VPN communs
z
z
31006930 10/2009
VPN à accès distant: le cas le plus fréquent d'accès à distance est celui d'un
utilisateur qui se connecte depuis un site distant (son domicile ou un hôtel en
vacances, par exemple) à un réseau privé installé sur son lieu de travail. La
meilleure méthode aujourd'hui consiste à utiliser un VPN, ce qui est à la fois plus
rapide, plus économique, plus souple et plus pratique que les lignes privées ou
louées.
VPN point à point : la technologie VPN permet également de connecter des sites
distants ou des succursales au réseau principal de l'entreprise. Les VPN
remplacent ces technologies de réseau étendu (voir page 70) (WAN) comme les
lignes louées, le relais de trame et ATM. Un VPN offre les fonctionnalités WAN
traditionnelles, comme le transport de plusieurs protocoles, la haute disponibilité,
l'évolutivité et la sécurité. Comme mentionné ci-avant, il offre également d'autres
avantages par rapport aux services WAN privés.
161
Planification et configuration
Automate connecté à Internet
Récapitulatif
La connexion permanente d'un automate à Internet peut être coûteuse et difficile
pour une petite entreprise ou un OEM. Toutefois, pour une grande entreprise
possédant déjà une connexion permanente à Internet et familière avec le genre de
questions telles que l'hébergement de ses propres serveurs Web, cette tâche
constitue simplement une extension de son système existant.
Avantages et inconvénients de la connexion à Internet
Ce système présente plusieurs avantages par rapport à la configuration RAS
précédente :
z
z
z
L'automate est connecté en permanence à Internet. Cela permet un accès rapide
à l'automate à partir de n'importe quel ordinateur connecté à Internet : aucun
modem n'est requis.
Aucun appel téléphonique longue distance n'est requis pour accéder à l'automate
; il vous suffit de vous connecter à votre FAI local.
Le nombre de connexions à distance à l'ordinateur simultanées n'est pas limité
par le nombre de modems sur le serveur RAS.
Cependant, il existe quelques inconvénients sérieux :
z
z
z
162
Une connexion permanente à Internet est requise.
Une adresse IP globale unique est requise pour l'automate. Celle-ci ne
correspond pas forcément à l'adresse utilisée sur votre système local.
Il n'existe aucun moyen simple de limiter l'accès à l'automate, contrairement à la
solution de rappel pour serveur RAS, même si vous pouvez utiliser des pare-feux
pour le contrôle d'accès.
31006930 10/2009
Planification et configuration
Configuration générale du système Internet
La configuration générale du système est constituée comme suit :
z
z
z
z
Vous devez trouver un FAI local afin d'avoir une connexion permanente de
l'automate à Internet. Cela peut s'avérer très cher car la plupart des connexions
permanentes utilisent des méthodes autres que le modem. Si vous prévoyez
d'utiliser un modem, consultez votre FAI et votre opérateur téléphonique pour
voir si une connexion téléphonique peut rester active indéfiniment.
Obtenez une adresse IP unique permanente pour votre automate. Pour les
petites entreprises, vous pouvez obtenir cette adresse auprès de votre FAI. La
location de cette adresse auprès de votre FAI peut être chère car il existe un
nombre limité d'adresses de la sorte dans le monde. De plus votre FAI peut louer
une adresse à un utilisateur unique ou la partager avec de nombreux utilisateurs.
Les entreprises plus grandes doivent déjà avoir une série d'adresses IP uniques
permanentes.
Faites configurer par votre FAI ou votre personnel informatique tous les routeurs
requis pour accéder à cette adresse IP à partir du reste d'Internet. Configurez en
outre l'adresse IP et la passerelle de l'automate.
Un pare-feu (voir page 165) doit être installé pour séparer la partie du réseau
connectant votre automate à Internet du reste de votre réseau. Cela permet
d'éviter que les utilisateurs accèdent à d'autres parties de votre réseau. Vous
pouvez également installer un pare-feu entre l'automate et Internet pour limiter le
type d'accès que les utilisateurs peuvent avoir à l'automate. Actuellement, aucun
pare-feu n'autorise les commandes de données Modbus (lecture/écriture de
données) tout en empêchant les commandes de programmation (programmation
de l'automate à l'aide de Concept, Proworx ou Modsoft).
Si vous prévoyez de connecter votre automate en permanence à Internet,
Schneider Electric vous recommande de travailler en étroite collaboration avec
votre service informatique ou, si possible, en partenariat avec un FAI local fiable.
31006930 10/2009
163
Planification et configuration
Problèmes de sécurité
Récapitulatif
La sécurité d'un réseau peut être envisagée sous différents aspects : l'autorisation
quotidienne d'un opérateur à accéder à un automate, le blocage des activités
pénalisantes mais pas malveillantes, et l'application des autorisations et procédures
de l'usine. Toutefois, le blocage des activités malveillantes est bien plus difficile à
mettre en œuvre que les autres aspects. Parmi ces activités, citons les intrusions,
l'interférence avec les données de l'entreprise, les attaques virales, les refus de
service, le détournement de sites Web et de messagerie, la fraude et toute autre
activité criminelle. La protection de votre réseau contre ces malveillances est
particulièrement difficile à assurer et requiert les conseils d'experts en la matière. Le
délai nécessaire pour sécuriser le réseau contre ces brèches varie selon les
compétences des pirates, mais la sécurité implique une surveillance constante. En
revanche, la protection contre les activités non malveillantes peut être assurée par
du personnel qui ne possède pas ce niveau de spécialisation.
Politique de sécurité
Votre politique de sécurité définit les informations et services accessibles, leur mode
d'accessibilité et les personnes autorisées à y accéder. C'est en définissant une
politique de sécurité, et non simplement en en appliquant une sans plan, que vous
prendrez en compte tous ces aspects. La planification permet de mieux déterminer
les mesures de sécurité à appliquer lorsque vous modifiez votre réseau.
Mots de passe
Les mots de passe doivent être modifiés tous les mois. Pour éviter toute intrusion
malveillante, choisissez des noms d'utilisateur et des mots de passe complexes. Il
est impératif de modifier ou de désactiver les mots de passe par défaut de tous les
équipements, car ces informations sont faciles à trouver dans les documentations
utilisateur.
Accès physique
Empêcher l'accès physique au réseau est primordial pour assurer une sécurité
efficace contre les attaques malveillantes. Il est très facile d'obtenir les mots de
passe SNMP ou telnet si vous avez accès physiquement au réseau. Ainsi, la
protection contre l'accès physique à l'infrastructure du réseau est cruciale pour
assurer le contrôle de la structure du réseau. Tout le travail d'organisation du trafic
du réseau peut être perdu si des utilisateurs rendent les réseau inexploitables ou
bloquent les communications entre les équipements.
164
31006930 10/2009
Planification et configuration
Pare-feux
Un pare-feu est un équipement ou un programme qui filtre les informations qui
pénètrent dans votre réseau via une connexion. Il analyse chaque paquet et décide
s'il est autorisé à pénétrer dans le réseau, en fonction de :
z
z
z
l'adresse IP source ;
l'adresse IP cible ;
le numéro de port TCP cible (le protocole utilisé).
Placez des pare-feux aux jonctions stratégiques de votre réseau, comme :
z
z
z
entre le réseau de l'entreprise et l'étage de l'usine ;
entre différentes zones de l'usine ;
entre les portables des sous-traitants et l'usine.
Avec des pare-feux de base, vous limitez l'accès à une zone de votre réseau ou à
un équipement donné, selon les informations provenant de l'ordinateur qui tente
d'accéder à la ressource concernée. Comme l'accès se fait par IP, il est impossible
d'effectuer un filtrage par personne. Vous pouvez autoriser l'accès à un équipement,
mais limiter les protocoles utilisables. Par exemple, vous pouvez autoriser
l'affichage de pages Web, mais pas le transfert de microprogrammes par FTP.
Filtrage Modbus et pare-feux
Le filtrage Modbus ne permet pas d'autoriser la surveillance des données sans
autoriser la programmation, car ces deux aspects sont gérés par le même protocole.
L'une des solutions possibles consiste à autoriser plusieurs services OPC à accéder
aux données et à bloquer tous les autres équipements. Ceci empêche également la
surveillance avec un module de programmation.
Pare-feux avancés
De plus en plus de pare-feux avancés analysent les couches supérieures des
paquets Ethernet et déterminent s'ils sont autorisés à pénétrer dans le réseau. Ceci
permet non seulement de filtrer la couche des applications, mais signifie également
que ces pare-feux n'autorisent pas les commandes de programmation Modbus.
Plus lents que leurs homologues ordinateurs, ces pare-feux ne sont pas encore très
répandus.
Configuration d'un pare-feu
La méthode utilisée pour configurer un pare-feu est importante. Il en existe deux :
z
z
tout autoriser puis rejeter des éléments spécifiques ;
tout rejeter puis rejeter des éléments spécifiques.
La méthode tout rejeter est la plus sécurisante, car elle prend en compte les cas
auxquels vous n'aviez pas pensé. Il s'agit donc de la méthode recommandée.
31006930 10/2009
165
Planification et configuration
Listes de contrôle d'accès
Une liste de contrôle d'accès est utilisée dans les commutateurs de couche 3
(voir page 68) et dans certains commutateurs de couche 2. Elle assure un service
de filtrage similaire à celui d'un pare-feu, mais elle s'appuie sur un port source/cible
ou un VLAN (voir page 64), au lieu d'une adresse IP. Vous pouvez l'utiliser sur les
niveaux inférieurs d'un réseau (à l'étage de l'usine) pour empêcher une zone
d'accéder à une autre. Dès qu'une liste de contrôle d'accès est configurée, le
système bloque tous les types d'accès, comme une personne qui tente accidentellement de se connecter à un automate situé dans la zone suivante de l'usine. La
méthode de configuration est la même que pour un pare-feu.
Sécurité des ports
L'équipement Schneider NxS272 protège chaque port. La sécurité des ports
fonctionne de manière similaire à une liste de contrôle d'accès, mais limite les
connexions entrantes selon leur adresse MAC. Les paramètres identifient les
utilisateurs autorisés : toutes les adresses ou uniquement une. Si une adresse non
autorisée est détectée, les paramètres déterminent la réponse : aucune,
interception ou désactivation. Les paramètres sont définis avec l'adresse Web.
Contrôle d'accès à l'automate
Les ports Ethernet des automates Quantum/Premium et de la passerelle ETG
prennent en charge les listes de contrôle d'accès pour la messagerie Modbus. Ils
vous permettent de configurer les adresses IP autorisées à envoyer des requêtes
Modbus à l'automate. En revanche, ils interdisent l'accès à d'autres protocoles.
Soyez prudent lorsque vous configurez le contrôle d'accès car il restreint le fonctionnement des pages Web actives qui utilisent Modbus pour récupérer des données.
Problèmes de sécurité avec le sans fil
Les réseaux sans fil soufrent d'un déficit important en terme de sécurité par rapport
aux réseaux traditionnels. Comme un réseau sans fil transmet les données sur des
ondes radio, ces dernières sont plus facilement accessibles.
Ces options pour systèmes sans fil existent dans les systèmes d'automatisation :
z
z
systèmes sans fil traditionnels pour réseaux série, Modbus Plus et solutions
Ethernet personnalisées ;
Ethernet sans fil basé sur des normes de bureau.
Les systèmes basés sur une solution sans fil non standard sont plus difficiles à
intercepter car ils n'utilisent pas les protocoles standard. Cependant, les systèmes
qui utilisent une technologie sans fil standard peuvent être interceptés par n'importe
quel ordinateur portable équipé d'une connexion sans fil, ce qui les exposent encore
plus.
166
31006930 10/2009
Planification et configuration
Chaque réseau sans fil reçoit un SSID ou nom de réseau qui l'identifie.
Normalement, le SSID choisi est un nom logique. N'optez pas pour un nom logique
comme le fournisseur du matériel ou le nom de votre entreprise. Il fournit des
informations sur votre réseau.
Points d'accès
Un point d'accès (logiciel ou équipement) représente le concentrateur de connexion
pour un équipement sans fil connecté à un réseau local câblé. Les points d'accès
ont un SSID de diffusion. S'il est activé, le nom du réseau est diffusé et il est proposé
aux ordinateurs qui tentent de se connecter. Désactivez la diffusion. Elle requiert
une préconfiguration du SSID sur tous les ordinateurs pour qu'ils puissent se
connecter au réseau. En majorité, les réseaux sans fil utilisent un serveur DCHP
pour attribuer des adresses IP aux clients. Configurez le serveur pour qu'il attribue
des adresses IP à certaines adresses Modbus Plus. Ne configurez aucune adresse
de rechange supplémentaire. Limitez l'accès aux adresses MAC connues. Les
points d'accès peuvent être configurés pour n'autoriser que la connexion des
adresses IP et MAC connues. Sur la plupart des PC, et notamment les portables,
vous pouvez modifier l'adresse MAC et utiliser celle existant sur le réseau.
WEP
WEP (Wired Equivalent Privacy) sécurise le réseau en cryptant les données
transmises par les ondes radio. Activez ce paramètre. Choisissez une clé WEP qui
vous autorise à surveiller le réseau. Générez systématiquement une clé WEP
aléatoire et n'utilisez jamais de clé basée sur un mot. Les algorithmes de génération
de clés à partir d'un mot sont connus et certains programmes sont capables de les
déchiffrer. Par conséquent, bannissez les clés WEP générées à partir d'un mot. Il
suffit de 3 heures à quelques jours à un pirate pour la décrypter.
VPN et pare-feux
La combinaison d'un VPN et d'un pare-feu est une solution idéale, mais coûteuse
en termes de temps de gestion. Exécutez un client VPN sur les ordinateurs
portables et un terminal de VPN à la jonction entre le réseau sans fil et le réseau
principal. Ceci ajoute un cryptage supplémentaire (supérieur au cryptage WEP) aux
données transmises. Exécutez un pare-feu entre le terminal du VPN et le reste du
réseau pour sécuriser l'accès encore davantage.
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167
Planification et configuration
168
31006930 10/2009
Vue d'ensemble des services
31006930 10/2009
Vue d'ensemble des services
3
Vue d'ensemble
Ce chapitre fournit les informations permettant de sélectionner le service
Transparent Ready approprié pour chaque tâche de votre système automate. Vous
y trouverez des informations concernant les avantages et les limites de chaque
service, ainsi que sur le fonctionnement des périphériques qui l'utilisent.
NOTE : Les données de performances de Unity utilisées dans ce chapitre sont
basées sur la version 2.0 du logiciel. Les autres versions de Unity peuvent être
sensiblement différentes.
Contenu de ce chapitre
Ce chapitre contient les sous-chapitres suivants :
Sous-chapitre
31006930 10/2009
Sujet
Page
3.1
Evaluation de la configuration du système
170
3.2
Service I/O Scanning
183
3.3
Messagerie Modbus
197
3.4
Service Global Data
217
3.5
Remplacement d'équipements défectueux
225
3.6
Synchronisation horaire
230
3.7
Service de notification par message électronique
239
3.8
Serveur Web standard
245
3.9
Serveur Web FactoryCast
253
3.10
Serveur Web FactoryCast HMI
259
3.11
Autres services
266
3.12
OPC Factory Server
280
3.13
SCADA/IHM
300
3.14
Redondance
314
3.15
Systèmes de passerelle/pont
335
3.16
Services pris en charge par équipement
344
3.17
Evaluation des performances système
352
169
Vue d'ensemble des services
3.1
Evaluation de la configuration du système
Vue d'ensemble
Cette section présente les services Transparent Ready, qui prennent en charge les
communications Ethernet à chaque niveau de l'usine. Elle décrit également
comment évaluer la configuration de vos communications et sélectionner les
services les plus appropriés.
Contenu de ce sous-chapitre
Ce sous-chapitre contient les sujets suivants :
Sujet
170
Page
Services communs à chaque niveau de l'usine
171
Communication au niveau de l'entreprise
172
Niveau inter-automates
173
Communications au niveau du terrain
174
Sélection du service de communication
175
Services et protocoles de prise en charge de Transparent Ready
178
31006930 10/2009
Vue d'ensemble des services
Services communs à chaque niveau de l'usine
Récapitulatif
Il est possible d'intégrer des produits industriels Transparent Ready aux
architectures basées sur le réseau universel Ethernet TCP/IP. Aucune interface
supplémentaire n'est nécessaire. L'architecture de base ci-dessous montre les
différents niveaux et fonctions de communication requis par les applications
industrielles pour satisfaire les exigences en matière d'échange de données dans
une usine :
Les communications peuvent s'effectuer à quatre niveaux :
z
z
z
z
31006930 10/2009
Communication au niveau de l'entreprise (voir page 172) : entre les systèmes de
commande et le système MES (système d'exécution de la fabrication) ou les
systèmes de supervision ou d'information ERP (progiciel de gestion intégré)
Communication au niveau inter automates (voir page 173) : pour la
programmation, le diagnostic et le transfert de données ainsi que la
communication entre les automates pour synchroniser les applications
Communication au niveau du terrain (voir page 174) : entre les automates, les
PC et les équipements terrain
Communication distante transparente : communication distante via Internet, le
téléphone ou une liaison radio
171
Vue d'ensemble des services
Communication au niveau de l'entreprise
Systèmes MSE/ERP et automates
Les communications au niveau de l'entreprise utilisent des infrastructures et des
protocoles standard pour échanger des volumes élevés de données avec des
systèmes de gestion de projet. Dans certains cas, l'automate doit s'adapter à un
protocole spécifique au système connecté. Les temps de réponse ne sont pas
critiques. Les services Transparent Ready utilisés sont les suivants :
z
z
z
z
z
z
communication HTTP pour afficher les données et envoyer des commandes via
des pages Web
échange de données utilisant la norme OPC via un serveur de données OFS
(voir page 280)
messagerie Modbus TCP/IP (voir page 197)
TCP ouvert
émission de messages électroniques (voir page 239)
publication directe dans des bases de données relationnelles via le serveur Web
FactoryCast HMI actif (voir page 259)
Systèmes de supervision et automates
Les communications au niveau de l'entreprise peuvent transférer des volumes
élevés de données d'un système de l'entreprise vers un groupe d'automates. Les
temps de réponse doivent généralement se situer entre 0,5 et 2 s. Les services
Transparent Ready utilisés sont les suivants :
z
z
z
z
échanges de données utilisant la norme OPC via un serveur de données OFS
(voir page 280)
messagerie Modbus TCP/IP (voir page 197)
TCP ouvert
communication HTTP, intégrée au système de supervision pour afficher les
pages Web à partir des équipements terrain dans les pages de supervision
Applications IHM et automates/équipements terrain
Une application IHM de base doit avertir le personnel de maintenance d'un
événement et lui permettre de consulter l'état d'un équipement terrain. Les services
Transparent Ready utilisés sont les suivants :
z
z
notification par message électronique
commandes d'affichage et de transmission des données via des pages Web
SNMP
Le protocole de gestion de réseau standard (SNMP) peut être utilisé par une station
de gestion du réseau pour surveiller, contrôler et effectuer le diagnostic de tous les
composants de l'architecture Ethernet (voir page 269).
172
31006930 10/2009
Vue d'ensemble des services
Niveau inter-automates
Communication de transfert de données
Lorsque des données sont envoyées via le mode point à point selon des algorithmes
de programmation d'automate et que les temps de réponse se situent entre 200 ms
et 1 s, le principal service Transparent Ready à utiliser est la messagerie Modbus
TCP/IP (voir page 197).
Synchronisation des applications
La communication de diffusion utilise des échanges en temps réel pour
synchroniser plusieurs applications. Les volumes des données échangées sont
faibles. Des temps de réponse situés entre 10 et 500 ms sont nécessaires. Le
service Global Data (voir page 217) Transparent Ready est particulièrement adapté
aux échanges synchronisés de données.
31006930 10/2009
173
Vue d'ensemble des services
Communications au niveau du terrain
Communication entre les PC et le terminal opérateur sur le terrain
Les communications au niveau du terrain sont utilisées pour configurer, surveiller et
gérer les équipements terrain pour les diagnostics et la surveillance. Les procédures
de communication doivent être simples afin que le personnel moins qualifié puisse
accéder aux diagnostics de premier niveau à partir d'un PC standard.
Le service Transparent Ready le plus adapté est l'affichage de diagnostics et de
pages Web (voir page 245) personnalisées.
Le protocole Modbus et/ou d'autres protocoles industriels de bus terrain sont utilisés
pour contrôler les équipements terrain.
174
31006930 10/2009
Vue d'ensemble des services
Sélection du service de communication
Récapitulatif
La description suivante des services (ainsi que les tableaux des services présentés
dans la rubrique suivante) peut vous aider à décider quels sont les meilleurs
services pour votre application.
I/O Scanning
Le service I/O Scanning vous permet d'échanger des informations de façon
répétitive entre un équipement central et un grand nombre d'équipements distants
sans recourir à une programmation spéciale dans ces équipements.
Il s'utilise lorsque vous voulez échanger des données de façon répétitive et rapide
(à une fréquence comprise entre 1 ms et 5 s). L'exemple type d'un équipement
pouvant utiliser le service I/O Scanning est un lecteur de code barres devant
scanner toutes les étiquettes de paquets circulant sur un convoyeur rapide.
Pour plus de détails, reportez-vous à la section Service I/O Scanning, page 183.
Messagerie Modbus
Le service de messagerie Modbus comprend des services client et serveur. Le client
lance une requête vers le serveur via le protocole Modbus ; le serveur répond à la
requête du client, ce qui se traduit par un échange d'informations. La messagerie
Modbus prend en charge la lecture et l'écriture des données, ainsi qu'un ensemble
de commandes de programmation.
La messagerie Modbus doit être utilisée lorsque des données doivent être
échangées entre deux équipements selon des intervalles irréguliers ou peu
fréquents. Il peut s'agir d'une commande visant à démarrer un processus ou à
générer un rapport une fois le processus terminé. La messagerie Modbus permet
d'établir des communications uniquement lorsqu'elles sont nécessaires, ce qui
optimise l'utilisation du réseau et des équipements.
Pour plus de détails, reportez-vous à la section Messagerie Modbus, page 197.
Global Data
Le service Global Data permet à un équipement de publier des données vers un
groupe d'équipements du réseau. Il est possible de configurer les équipements de
ce groupe de distribution afin qu'ils souscrivent aux données publiées.
Le service Global Data doit être utilisé lorsqu'un équipement contient des
informations d'état que plusieurs équipements du réseau doivent recevoir.
L'équipement de publication utilise la multidiffusion pour envoyer efficacement des
informations sur le réseau à son groupe de distribution.
Pour plus de détails, reportez-vous à la section Service Global Data, page 217.
31006930 10/2009
175
Vue d'ensemble des services
FDR (Faulty Device Replacement, Remplacement d'équipements défectueux)
Le service FDR permet à un équipement central (le serveur FDR) de stocker les
paramètres de configuration des équipements distants sur le réseau. En cas de
panne d'un équipement distant, le serveur transmet automatiquement ses
paramètres de configuration stockés à un équipement de remplacement afin que ce
dernier puisse fonctionner avec la même configuration que celle de l'équipement
défectueux. Le remplacement s'effectue sans configuration manuelle des
paramètres.
Le service FDR doit être utilisé pour tous les équipements qui sont connectés à un
réseau d'automatisme. Avec le service FDR, le personnel d'entretien n'a plus besoin
de conserver les enregistrements de configuration à portée de main et le risque
d'erreur humaine au moment de la saisie de la nouvelle configuration est réduit.
Pour plus de détails, reportez-vous à la section Remplacement d'équipements
défectueux, page 225.
Synchronisation horaire
Le service de synchronisation horaire permet de proposer une source horaire
centrale à plusieurs équipements du réseau. Lorsque tous les équipements ont une
heure précise, vous pouvez synchroniser correctement les événements et gérer
l'ordre des opérations dans l'usine.
Le service de synchronisation horaire doit être utilisé dans les environnements dans
lesquels la synchronisation joue un rôle important dans les opérations. Il évite
d'avoir à configurer manuellement l'heure sur chaque équipement du réseau. En
outre, la précision peut approcher 1 ms dans tous les équipements, un niveau de
précision qu'il est impossible d'obtenir en configurant l'heure manuellement.
Pour plus de détails, reportez-vous à la section Synchronisation horaire, page 230.
Notification par message électronique
Le service de notification par message électronique permet au personnel d'entretien
d'être notifié de l'état de l'usine via un message électronique. Ce dernier peut inclure
des données de traitement, des rapports de production, des alarmes, des
événements et d'autres informations nécessaires pour évaluer l'état de l'usine. Un
équipement qui propose le service de notification par message électronique peut
créer automatiquement de courts messages électroniques. En outre, il est possible
d'associer à ces messages des destinataires, des adresses électroniques et des
objets prédéfinis. Le corps du message peut être modifié de façon dynamique pour
inclure les données actuelles de l'usine ainsi que d'autres textes.
176
31006930 10/2009
Vue d'ensemble des services
Le service de notification par message électronique est utilisé chaque fois que la
notification par message électronique constitue une option pratique de
communication pour informer quelqu'un de l'état de l'usine, des rapports
d'exploitation ou des besoins de maintenance. Dans ce cas, vous êtes averti des
besoins de maintenance, ce qui évite de vérifier régulièrement l'équipement pour
savoir quand il doit subir des opérations de maintenance. Du fait des retards
potentiels, ce service n'est pas recommandé pour les messages urgents qui
nécessitent des temps de réponse courts et une intervention rapide.
Pour plus de détails, reportez-vous à la section Service de notification par message
électronique, page 239.
Diagnostics intégrés (services Web standard)
Les diagnostics intégrés permettent d'exécuter des fonctions de diagnostic et de
maintenance localement et à distance à l'aide d'un simple navigateur Internet. Ce
service utilise un serveur Web intégré et un serveur de données en temps réel.
Toutes les données sont présentées au format HTML (format Web standard) et sont
accessibles via n'importe quel navigateur Internet.
Ce service est très utile pour surveiller l'état des équipements du réseau et les
informations relatives au fonctionnement et à la configuration. Certains automates
prennent en charge la configuration à distance via des pages Web. Par exemple, les
variateurs Altivar donnent accès aux informations de vitesse courantes et vous
permettent de configurer les taux d'accélération par l'intermédiaire de leur site Web.
Pour plus de détails, reportez-vous à la section Serveur Web standard, page 245.
Web/FactoryCast
A l'aide d'un simple navigateur Internet, le serveur Web FactoryCast offre tous les
avantages d'un service de serveur Web intégré standard avec la possibilité de
contrôler, configurer et surveiller les données de l'usine localement et à distance. La
surveillance et le contrôle peuvent être améliorés à l'aide de pages Web personnalisées par l'utilisateur.
Le service Web/FactoryCast permet d'afficher et de modifier toutes les variables de
l'usine en temps réel. Il vous permet de créer des liens hypertexte vers des serveurs
Web externes pouvant contenir la documentation de l'usine. Le service Web
FactoryCast HMI incorpore un serveur Web actif dans l'équipement, fournit des
pages Web de meilleure qualité, prend en charge davantage de clients et assure la
connectivité de la base de données.
Pour plus de détails, reportez-vous à la section Serveur Web FactoryCast,
page 253.
31006930 10/2009
177
Vue d'ensemble des services
Services et protocoles de prise en charge de Transparent Ready
SNMP
Le service SNMP permet de gérer les réseaux. Il s'agit d'un système de gestion
réseau qui utilise les équipements compatibles SNMP recevant des demandes
d'informations sur eux-mêmes et sur le réseau. SNMP est présent dans presque
tous les équipements Ethernet et doit être utilisé comme la base dans la plupart des
systèmes de gestion réseau. Il permet de découvrir, surveiller et configurer les
équipements d'un réseau. Généralement, SNMP est utilisé pour transférer l'état
d'un équipement et d'un réseau et non l'état de l'usine.
Pour plus de détails, reportez-vous à la rubrique Service SNMP, page 269.
FTP
FTP est une méthode d'échange de fichiers entre les équipements d'un réseau.
Presque tous les systèmes d'exploitation intègrent aujourd'hui une fonctionnalité
client ou serveur FTP, ce qui facilite les transferts de fichiers d'un équipement à
l'autre. Beaucoup d'équipements réseau mettent en œuvre le protocole FTP comme
méthode standard de transfert d'informations pour mettre à jour son logiciel ou
micrologiciel interne.
Pour plus de détails, reportez-vous à la rubrique Service FTP, page 267.
TFTP
TFTP est un protocole de transfert de fichiers plus simple que FTP, généralement
utilisé pour le transfert de petits fichiers sur des équipements moins complexes.
Pour plus de détails, reportez-vous à la rubrique Service TFTP, page 271.
Telnet
Le protocole Telnet fournit une session de communication de type client-hôte
interactif, dans laquelle vous pouvez saisir des commandes pour consulter et
manipuler un équipement distant. Il s'agit d'une interface utilisateur basée sur du
texte et intégrée à de nombreux équipements aujourd'hui. Vous pouvez utiliser
Telnet pour configurer des équipements simples tels que des commutateurs, des
routeurs et des ponts série-Ethernet.
Pour plus de détails, reportez-vous à la rubrique Service Telnet, page 272.
178
31006930 10/2009
Vue d'ensemble des services
Services de transfert des données d'usine
Service
Niveau,
utilisation
courante
Temps de
réponse
10 ms+
I/O Scanning Equipement
terrain et
automate à
automate
Niveaux 2 et 3
Fréquence
de transfert
de données
Confirmation
d'échange
Exemples
Topologie des
communications
1 ms à 5 s
périodique
Etat de santé du
scrutateur d'E/S
pour le transfert
des données et
les valeurs de
repli. Accusé de
réception pour
chaque transfert
de données avec
mécanisme de
nouvelles
tentatives
Contrôle de
l'E/S Advantys
Transfert de
l'état de l'usine
entre automates
Scrutateur central
échangeant des
données avec un
ou plusieurs
équipements
Messagerie
Modbus
Equipements
terrain,
automate à
automate et
supervision
Niveaux 1, 2
et 3
50 ms+
Occasionnel
ou non
périodique
(rapports
d'exception)
Accusé de
réception pour
chaque transfert
de données avec
mécanisme de
nouvelles
tentatives
Confirmation de Equipement client
fin de processus à équipement
Communication serveur
s SCADA/IHM
Global Data
Automate à
automate
Niveau 2
20 ms+
10 ms à 30 s
périodique
Aucun
Distribution de
l'état d'un
équipement à
un groupe
d'équipements
TCP ouvert
Equipement
terrain à
automate,
automate à
automate et
automate à
superviseur
Niveaux 1, 2
et 3
100 ms+
100 ms+ ou
basé sur
exception
Configurable par Programmation
l'utilisateur
d'un nouveau
protocole de
communication
s (par ex. IP
Ethernet) pour
communiquer
avec un
équipement
tiers
31006930 10/2009
Nombreux
équipements de
publication à
nombreux
équipements
abonnés
Un client à un
serveur
179
Vue d'ensemble des services
Services de transfert des données à distance
Service
Niveau,
utilisation
courante
Temps de
réponse
Fréquence de
transfert de
données
Confirmation
d'échange
Exemples
Topologie des
communications
Notification
par message
électronique
Niveau de
l'entreprise
Niveau 1
Minutes
Rapport
d'exception,
jusqu'à
plusieurs par
minute
Confirmation
d'envoi, pas de
confirmation de
livraison
Rappels de
maintenance
Rapports de
production
Un client de
messagerie à de
nombreux
destinataires
Connectivité
de base de
données
FactoryCast
HMI
Niveau de
l'entreprise
Niveau 1
Secondes
1 s à 30 min
-
Envoi de
rapports et de
données de
production
directement à
une base de
données
Un équipement à
une base de
données
OPC
Niveau de
l'entreprise
Niveau 1
50 ms à
plusieurs
secondes
Rapport
d'exception ou
périodique
Confirmation
par transaction
Serveur
SCADA à
clients SCADA
Système de
surveillance
d'usine à
équipements
d'usine
Serveur OPC
central avec
Modbus TCP/IP
vers équipements
d'usine, puis OPC
communique les
données d'usine à
d'autres
applications
SCADA ou IHM
Messagerie
électronique
FactoryCast
HMI
Services de diagnostic
Service
Destinataire
Diagnostic d'un
du diagnostic ou de plusieurs
équipements
Diagnostic
d'usine ou
d'équipement
Exemples
Topologie des
communications
Diagnostics Personnes
intégrés
Simple
Informations sur
l'équipement
interne
Plusieurs clients
Accès distant aux
informations sur l'état et de navigateur
Web
la configuration du
module via un navigateur
Web
FactoryCast Personnes
Simple ou
multiple
Informations sur
l'usine
Affichage de l'état du
cycle de l'usine à l'aide
de pages Web
personnalisées simples
180
Plusieurs clients
de navigateur
Web
31006930 10/2009
Vue d'ensemble des services
Service
Destinataire
Diagnostic d'un
du diagnostic ou de plusieurs
équipements
Diagnostic
d'usine ou
d'équipement
Exemples
Topologie des
communications
FactoryCast Personnes/
HMI
machines
Simple ou
multiple
Informations sur
l'usine
Affichage distant efficace Nombreux clients
de l'état de l'usine à l'aide de navigateur
Web
de pages et
d'applications Web
personnalisées
avancées
SNMP
Machines
Simple ou
multiple
Informations sur le
réseau
d'équipements
Surveillance de l'état du
réseau de l'usine par
gestion réseau (HP
Openview)
Système de
gestion de réseau
vers nombreux
équipements
SNMP
Telnet
Personnes
Simple
Equipement
Surveillance de l'état de
l'équipement interne
Un client Telnet à
un serveur Telnet
sur un
équipement
Services de configuration
Service
Configuration de
Configuré par
Exemple
FDR
Equipements sur le réseau
par un serveur FDR
Un serveur FDR,
fournissant la configuration
automatique des
équipements clients
Configuration automatique des
paramètres d'exploitation d'un
équipement d'E/S Ethernet distribué une
fois l'équipement connecté au réseau
Diagnostics
intégrés
Un équipement connecté
par un utilisateur
Une personne
Configuration des paramètres
d'exploitation d'un lecteur à vitesse
variable via un navigateur Web
SNMP
Un équipement connecté
par un utilisateur ou par un
système de gestion de
réseau
Une personne ou un
système de gestion de
réseau
Configuration des paramètres de
composant d'infrastructure réseau à l'aide
d'un système de gestion de réseau
Telnet
Un équipement connecté
par un utilisateur
Une personne
Configuration des paramètres
d'exploitation d'un réseau de pont série à
Ethernet à l'aide d'une connexion directe
31006930 10/2009
181
Vue d'ensemble des services
Contrôle de la compatibilité du service
Avant de sélectionner un service, assurez-vous que les équipements impliqués
dans le transfert des données prennent en charge le service souhaité. Si un
équipement ne le prend pas en charge, vous devez sélectionner un autre service.
Si vous choisissez un autre service moins adapté, cela ne signifie pas nécessairement que l'interaction entre les équipements ne peut pas être réalisée, mais
uniquement que l'utilisation du réseau et des ressources de l'équipement peut ne
pas être optimale. Une fois que vous avez sélectionné le service, enregistrez-le
dans la liste des communications de l'usine.
Combinaison de transferts de données
Une fois que tous les services ont été sélectionnés, les interactions entre les
équipements semblables utilisant le même service peuvent être combinées. Cela
peut s'avérer inapproprié pour certaines interactions (par ex. l'utilisation du
protocole FTP pour transférer des fichiers à une fin particulière ne peut pas être
combinée avec un transfert FTP distinct), mais peut être bénéfique pour d'autres.
Par exemple, si vous utilisez la messagerie Modbus pour transférer l'état de 10
éléments différents, vous pouvez la combiner dans un transfert unique.
Evaluation du système
Réalisez une évaluation du système pour vous assurer que la combinaison de tous
les transferts de données ne surcharge aucun service ou équipement. Une
surcharge peut en effet entraîner la diminution des performances d'un service ou
l'échec des transferts de données.
Conception réseau
Votre réseau doit être conçu afin de prendre en charge les services que vous
sélectionnez ou, si le réseau est déjà en place, contrôlé afin de vérifier qu'il peut
transporter les services requis. Les éléments à contrôler sont les suivants :
z
z
z
z
182
réseaux, sous-réseaux (voir page 144) et adressage (voir page 142) ;
bande passante ;
routeurs (voir page 153) et pare-feux (voir page 165) ;
RAS. (voir page 159)
31006930 10/2009
Vue d'ensemble des services
3.2
Service I/O Scanning
Vue d'ensemble
Cette section décrit le service I/O Scanning et la manière dont il est utilisé pour
échanger des données entre un équipement central et un grand nombre
d'équipements distants.
Contenu de ce sous-chapitre
Ce sous-chapitre contient les sujets suivants :
Sujet
31006930 10/2009
Page
Description du service I/O Scanning
184
Fonctionnement du scrutateur d'E/S
187
Périodes de répétition
192
Etats défectueux courants
194
Temps de réponse
195
183
Vue d'ensemble des services
Description du service I/O Scanning
Service I/O Scanning
Le service I/O Scanning est une tâche de communication autonome qui échange
des données de registre entre un équipement exécutant le service et un grand
nombre d'équipements distants sur le réseau, via le protocole Modbus TCP. Ce
service ne nécessite qu'une simple opération de configuration au niveau du
scrutateur d'E/S ; aucune programmation particulière n'est requise dans cet
équipement ni dans les équipements distants.
L'équipement distant doit être un serveur Modbus TCP/IP. Voici quelques exemples
d'équipements distants :
z
z
z
z
z
E/S distribuées telles que Advantys STB et Momentum,
équipements intelligents tels que les variateurs Altivar et les contrôleurs de circuit
Sepam,
automates tels que Quantum et Premium,
équipements série Modbus tels que les relais moteur Lt6 accessibles par
l'intermédiaire d'un pont,
tout équipement tiers qui est un serveur Modbus TCP/IP.
Le scrutateur d'E/S lit et écrit les données de façon répétitive pendant une période
définissable par l'utilisateur (entre 20 ms et 5 s). Ces échanges en lecture/écriture
génèrent une charge sur le réseau. C'est la raison pour laquelle le scrutateur d'E/S
est mieux adapté aux opérations périodiques critiques.
Le scrutateur d'E/S est configuré en fonction d'une liste d'équipements, de zones de
données et de la vitesse à laquelle s'effectue l'échange des données de registre. Il
établit une connexion avec l'équipement distant et échange les données en
respectant la vitesse configurée. Il maintient la connexion avec l'équipement distant
tout en gérant les erreurs éventuelles qui surviennent. Pour chaque équipement
distant, un rapport est renvoyé à l'application, indiquant si les données sont
transférées à la vitesse d'échange spécifiée.
184
31006930 10/2009
Vue d'ensemble des services
Caractéristiques du scrutateur d'E/S
Le scrutateur d'E/S est un système ouvert ; vous n'êtes lié à aucune plate-forme
particulière ni à une marque donnée. Le système de scrutation des E/S est constitué
de deux parties, le scrutateur et le ou les équipement(s) distant(s).
Le scrutateur n'a aucun contrôle sur l'équipement distant. Par exemple, si
l'équipement tombe en panne, le scrutateur d'E/S ne peut pas émettre son état de
repli. Le scrutateur d'E/S est capable d'émettre l'état que sa valeur d'application
devrait prendre en cas de perte de communication avec l'équipement distant. Il
n'existe aucun écran de paramètres configurables individuel pour les équipements
distants. Vous pourrez peut-être effectuer une écriture initiale sur l'équipement
distant pour le configurer, si cette opération est prise en charge par l'équipement
distant. Cependant, vous devrez désactiver cette entrée après la configuration
initiale, car vous ne voulez pas que la requête d'écriture se produise à chaque
période de répétition configurée. Le scrutateur d'E/S ne possède aucune
information spécifique concernant l'équipement distant, à l'exception de son
adresse IP. Etant donné que le système est ouvert, vous n'avez aucun contrôle sur
le temps de réponse de l'équipement distant. Avec d'autres systèmes d'E/S, vous
pouvez configurer ce temps de réponse. Dans un système de scrutation des E/S,
aucune valeur n'est définie pour indiquer à quel moment s'effectue l'échange des
données de registre, cette valeur pouvant varier d'un équipement distant à l'autre.
Voici d'autres caractéristiques du scrutateur d'E/S :
z
z
z
z
z
z
La taille maximale des blocs de données transférables est égale à 100 mots
écrits et 125 mots lus par entrée.
Le nombre maximum de mots lus ou écrits est égal à 4 000.
Il est possible d'échanger plusieurs blocs de données avec un même équipement
distant.
La vitesse de transfert répétitif des données (voir page 192) est définie par
l'utilisateur (valeur comprise entre 1 ms et 5 s).
Un rapport de défauts est généré pour chaque équipement distant.
L'échange des données peut être activé/désactivé pour chaque équipement
distant.
Chaque entrée de la configuration du scrutateur d'E/S crée un socket, incluant
plusieurs entrées pointant vers le même équipement distant.
Exigences du service I/O Scanning au niveau de l'équipement distant
z
z
31006930 10/2009
Prise en charge de la messagerie Modbus TCP/IP ou de l'esclave série Modbus
si un pont série-vers-Ethernet est utilisé
Prise en charge des codes fonction Modbus 3 (lecture des registres), 16 (écriture
des registres) et 23 (lecture/écriture des registres), selon les données échangées
185
Vue d'ensemble des services
Applications
Le service I/O Scanning doit être utilisé lorsqu'un équipement central doit échanger
des données (lecture ou écriture) avec un équipement distant à une vitesse fixe,
raisonnablement rapide. Les applications concernées sont les suivantes :
z
z
z
z
z
z
communications répétitives rapides,
applications qui demandent une communication entre un équipement et
plusieurs équipements distants, et dans lesquelles des données différentes sont
échangées avec des équipements distants différents,
applications devant échanger des données avec plus d'équipements qu'il n'est
possible en utilisant les blocs COMM existants,
gestion automatique des erreurs,
contrôle des équipements d'E/S,
équipements devant échanger les mêmes données avec un grand nombre
d'équipements, mais qui ne prennent pas en charge le service Global Data
(voir page 217).
Du fait de la charge produite par les échanges de données au niveau du réseau et
des équipements, le service I/O Scanning ne doit pas être utilisé pour les
communications non périodiques, les actions déclenchées par des événements, la
génération de rapports ou la notification d'événements. Il est nécessaire d'utiliser le
service de messagerie Modbus dans ces situations.
186
31006930 10/2009
Vue d'ensemble des services
Fonctionnement du scrutateur d'E/S
Récapitulatif
Le service I/O Scanning est mis en œuvre en tant que tâche de communication
autonome distincte, soit dans un module de communication Ethernet , soit dans une
UC avec un port Ethernet intégré. Lorsque le service est configuré, il reçoit une liste
d'équipements à scruter et des zones mémoire où il peut lire et écrire dans les
équipements distants. Il commence ensuite à échanger des données avec chaque
équipement distant. Chaque entrée de la configuration du scrutateur d'E/S
s'exécute indépendamment, même si plusieurs entrées échangent des données
avec un équipement distant unique.
1
2
3
31006930 10/2009
un automate
un équipement de sortie
un équipement de lecture
187
Vue d'ensemble des services
Fonctionnement du service
Chaque échange indépendant d'information est représenté par une entrée séparée
dans la table de configuration du scrutateur d'E/S. Le diagramme suivant illustre
comment le scrutateur d'E/S exécute un échange d'informations.
188
31006930 10/2009
Vue d'ensemble des services
1
2
3
Si l'équipement distant ne prend pas en charge FC23, le scrutateur d'E/S utilise FC3 et
FC16 pour exécuter le transfert de données. Lorsque ceci se produit, l'opération de lecture
s'effectue dans le premier échange et l'opération d'écriture s'effectue lors de l'échange
suivant. L'opération totale le lecture/écriture dure deux fois plus longtemps que le temps
requis pour l'exécution de l'opération FC23.
La durée de cette boucle dépend de la période de répétition.
Toutes les entrées du scrutateur d'E/S échangent des données avec l'UC à la fin du cycle.
Opérations d'écriture
Le service I/O Scanning écrit les données d'une zone mémoire du scrutateur d'E/S
dans une zone mémoire de l'équipement distant. Selon le scrutateur d'E/S, la
mémoire contenant les valeurs à envoyer peut être des registres 16 bits (%MW ou
4x) ou des blocs de bits (%M ou 0x). Les données sont toujours écrites dans des
registres 16 bits sur les équipements distants.
31006930 10/2009
189
Vue d'ensemble des services
Opérations de lecture
Le scrutateur d'E/S lit les données des zones mémoire des équipements distants
pour recueillir l'état de l'équipement terrain ou de l'entrée. Les équipements distants
stockent toujours ces données d'état dans des registres 16 bits. Lorsque les
données ont été lues, elles peuvent être stockées dans des registres 16 bits (%MW
ou 4x) ou des blocs de bits (%M ou 0x) dans la mémoire du scrutateur d'E/S.
Gestion des erreurs
En cas de perte de communication avec un ou plusieurs équipements distants, le
scrutateur d'E/S applique les valeurs de repli configurées aux zones mémoire
correspondantes du scrutateur d'E/S. Si une défaillance de communication se
produit, le scrutateur d'E/S ne contrôle plus le fonctionnement de l'équipement
distant. Ces périphériques gèrent leurs propres états de repli.
190
31006930 10/2009
Vue d'ensemble des services
Activer/désactiver
Activer/désactiver vous permet de démarrer et d'arrêter l'échange des données
entre un équipement distant et le scrutateur d'E/S. Quatre registres à mot double
sont désignés sur les 128 entrées dans la configuration du scrutateur d'E/S. Chaque
entrée du scrutateur d'E/S est contrôlée par un seul bit. Lorsqu'un bit de contrôle est
activé, l'échange des données est désactivé et le bit de fonctionnement est
désactivé à l'issue de la période de temporisation. A ce stade, le socket TCP vers
l'équipement distant est fermé.
Cette fonction peut être utilisée pour limiter le nombre de sockets simultanés vers
un équipement distant. Par exemple, dans un pont Modbus Ethernet-série, qui
prend en charge un nombre limité de sockets TCP simultanés, l'activation du bit de
contrôle ayant été désactivé ouvre un nouveau socket et active la reprise de
l'échange I/O Scanning. Toutefois, le bit de fonctionnement reste désactivé jusqu'à
ce que le premier échange de données avec l'équipement distant soit terminé.
Fonctionnement du bit de fonctionnement
Le bit de fonctionnement indique si un échange de données s'est déroulé avec
succès. Si une erreur se produit mais est résolue au cours de la période de
temporisation, le bit demeure activé. Le bit de fonctionnement se désactive si
l'échange de données n'est pas terminé/résolu au cours de la période de
temporisation. La période de temporisation doit être plus longue que la période de
répétition. Pour un module Ethernet Quantum NOE, la période de temporisation doit
également être plus longue que la durée du cycle de processeur, du fait de la liaison
avec les cycles de processeur.
Prise en charge du mot de diagnostic
Un mot de diagnostic est fourni pour chaque échange du scrutateur d'E/S. Ce mot
fournit des informations de diagnostic supplémentaires sur les codes d'erreur. La
mise en œuvre dépend de la plate-forme.
Utilisation du socket TCP
Le scrutateur d'E/S ouvre un seul socket TCP pour chaque échange de données
configuré. Un équipement configuré pour plusieurs échanges a plusieurs sockets.
Le scrutateur d'E/S utilise les numéros de port TCP source dans la plage 3000 4000.
31006930 10/2009
191
Vue d'ensemble des services
Périodes de répétition
Récapitulatif
La période de répétition correspond au taux d'échange de données configuré pour
le service I/O Scanning.
Périodes de répétition effectives
La période de répétition effective est le taux réel d'interrogation des données à partir
des équipements distants. Ce taux peut être différent de la période de répétition
configurée sur les différentes plates-formes d'automates et les modules d'option. La
période effective est déterminée par l'installation du service I/O Scanning. La
période de répétition effective est limité par :
z
z
z
le temporisateur du service I/O Scanning
les temps de réponse des équipements distants
le temps de cycle de processeur et le temps de transfert de données
Aucune nouvelle requête ne peut être émise avant que l'équipement distant n'ait
répondu à la précédente.
Périodes de répétition/horloges internes
Les périodes de répétition sont limitées par le scrutateur d'E/S. Un module de
communication Ethernet Quantum NOE a une fréquence d'horloge de 17 ms. Un
module de communication Ethernet Premium ETY ou une UC Unity CoPro avec un
port Ethernet intégré (Quantum ou Premium) a une fréquence d'horloge de 10 ms.
La fréquence d'horloge limite la résolution du temps dans lequel une requête du
scrutateur d'E/S est envoyée à un équipement distant.
Lorsque la fréquence de répétition configurée est de 0 ms, le système envoie des
requêtes le plus rapidement possible. Dans un système Quantum NOE, des
requêtes sont envoyées après le transfert des données à chaque fin de cycle (EOS).
Un système Premium ou Copro envoie des requêtes aussi souvent qu'un
équipement distant peut répondre à la requête qui précède.
Lorsque la période de répétition est configurée à une valeur supérieure à 0 ms, elle
est arrondie à un multiple de 10 ms sur un système Premium ou Unity Copro ou à
17 ms sur un système Quantum. Par exemple, un système Premium dont la période
de répétition est configurée à 35 ms envoie une requête toutes les 40 ms (pourvu
que le terminal ait terminé de répondre). Un système Quantum NOE configuré à une
période de répétition de 25 ms envoie une requête toutes les 34 ms ou une fois par
cycle de l'automate, en prenant la valeur la plus élevée.
192
31006930 10/2009
Vue d'ensemble des services
Exemple comparatif
Le diagramme suivant compare les périodes de répétition effectives pour les
systèmes Quantum, Premium et Unity CoPro sur plusieurs cycles :
z
z
z
Un automate Quantum doté d'un module de communication Ethernet NOE
échange des données avec un équipement distant une fois par cycle de
processeur. Ceci limite la période de répétition effective à une valeur supérieure
à un cycle de processeur de l'automate.
Un automate Premium avec un module de communication Ethernet ETY (dans
un environnement PL7 ou Unity 1.0) échange des données à la période de
répétition configurée (en supposant que l'équipement puisse répondre dans ce
délai) et échange les données avec l'UC à chaque cycle EOS. Le cycle de sortie
nécessite un cycle de processeur supplémentaire pour transférer les données au
module ETY.
Une UC Unity CoPro avec un port Ethernet intégré ou une UC Premium avec un
module ETY dans un environnement Unity transfère les données à la période de
répétition configurée (en supposant que l'équipement puisse répondre dans ce
délai).
NOTE : Les valeurs des données peuvent être échangées avec l'équipement distant
plusieurs fois par cycle de processeur. La dernière valeur lue à partir de
l'équipement distant est envoyée à l'UC lors de l'EOS suivant et la valeur écrite sur
l'équipement distant est celle de l'UC à l'EOS précédent.
31006930 10/2009
193
Vue d'ensemble des services
Etats défectueux courants
Etat
Cause
Réponse
Le scrutateur d'E/S émettant les requêtes ARP
tente de rechercher l'équipement distant. Des
requêtes sont envoyées toutes les 30 s.
Un équipement est
introuvable sur le
réseau.
Surcharge de socket
: un équipement
distant refuse
d'accepter une
connexion du socket
TCP.
Cette erreur est courante sur les ponts
avec un grand nombre d'entrées dans le
scrutateur d'E/S ou dans les
équipements de base qui prennent en
charge un nombre limité de sockets.
Elle se produit lorsqu'un bit de
fonctionnement s'éteint selon des
intervalles aléatoires.
Si l'équipement distant ne parvient pas à ouvrir le
socket TCP, le scrutateur d'E/S tente d'ouvrir un
socket chaque seconde.
Si le problème persiste, il se peut que vous puissiez
le corriger en utilisant la fonction activer/désactiver
(voir page 191). Pour libérer des sockets, limitez le
nombre d'échanges de données du scrutateur
d'E/S fonctionnant sur la même adresse IP.
Un équipement
distant refuse FC23.
Si vous utilisez des scrutateurs d'E/S
pre-Unity 2.0 I/O ou des terminaux qui
ne renvoient pas le code d'erreur
correct, le scrutateur d'E/S est défaillant.
Il continue d'envoyer FC23 et continue
d'être défaillant.
Lorsque cette défaillance se produit, l'équipement
renvoie une exception Modbus avec un code
d'erreur correspondant au code de fonction non pris
en charge. Le scrutateur d'E/S se replie sur une
combinaison de FC3 et de FC16.
Une requête ou un
paquet de réponses
est perdu, ou le
socket est
endommagé et ne
peut transférer les
données.
194
Les transmissions normales du socket TCP se
produisent sur la première retransmission par le
scrutateur d'E/S ; après trois retransmissions, le
socket est réinitialisé et un nouvel ARP est émis.
La perte d'un paquet Ethernet peut désactiver le bit
de fonctionnement sauf s'il y a suffisamment de
temps pour réémettre le paquet et recevoir une
réponse avant que la période de temporisation n'ait
expiré.
Le nombre d'essais concernant un paquet perdu ou
corrompu varie selon les différentes versions du
produit. Les versions précédentes effectuaient une
nouvelle tentative à 800 ms, 600 ms, 1,5 s et 3 s.
Les versions plus récentes basent leurs nouvelles
tentatives sur les temps de réponse précédents,
mais dans un bon système, il est possible
d'atteindre environ 50 ms, 800 ms 1,5 s.
31006930 10/2009
Vue d'ensemble des services
Temps de réponse
Le temps de réponse du scrutateur d'E/S dépend du :
z
z
z
temps de cycle du processeur
délai de réponse à la requête de l'équipement scruté
temps d'activation de l'équipement scruté pour une nouvelle entrée ou une
nouvelle sortie
Le diagramme suivant illustre les performances d'un scrutateur d'E/S Quantum, lors
de l'aller-retour entre l'entrée et la sortie terrain, en passant par l'UC.
Pour une période de répétition configurée de 0 ms, la formule du temps la moins
favorable est la suivante :
31006930 10/2009
195
Vue d'ensemble des services
z
z
temps total = Tmod + 1 cycle de processeur + [if (T1 > 1 cycle de processeur)
then (T1 + 1 cycle de processeur) Else (1 cycle de processeur)] + 1 cycle de
processeur + 0,3 ms * pas de requêtes + Tmod
T1 = 0,3 ms * nombre de requêtes + temps de réponse de l'équipement
Le diagramme suivant illustre les performances d'un scrutateur d'E/S Premium, lors
de l'aller-retour entre l'entrée et la sortie terrain en passant par l'UC.
Pour une période de répétition de 0 ms, la formule du temps la moins favorable est
la suivante :
z
z
temps total = Tmod + T1 + 1 cycle de processeur + 1 cycle de
processeur + 1 cycle de processeur (pour ETY seulement) + 0,3 ms *nombre de
requêtes + Tmod
T1 = 0,3 ms * nombre de requêtes + temps de réponse de l'équipement
Le diagramme suivant illustre le temps de réponse type du scrutateur d'E/S d'une
entrée terrain sur un équipement scruté vers une sortie terrain activée sur un autre
équipement scruté du fait de la logique de l'automate déclenchée à partir de la
première entrée. Le temps de cycle de processeur est d'environ 50 ms. Le temps de
réponse de l'équipement scruté est d'environ 10 ms.
Système d'automate
Nombre d'équipements scrutés
1
196
16
32
Quantum ou Premium avec NOE/ETY (autre que Unity) 110 ms
115 ms
125 ms
UC Unity Quantum ou Premium avec port Ethernet
intégré
105 ms
115 ms
100 ms
31006930 10/2009
Vue d'ensemble des services
3.3
Messagerie Modbus
Vue d'ensemble
Cette section décrit le service de messagerie Modbus. Ce service gère le protocole
Modbus et permet les transferts de données entre les équipements du réseau.
Contenu de ce sous-chapitre
Ce sous-chapitre contient les sujets suivants :
Sujet
Description du service de messagerie Modbus
31006930 10/2009
Page
198
Equipements prenant en charge les services Ethernet Modbus
203
Fonctionnement du client Modbus dans les systèmes Quantum
204
Fonctionnement du client Modbus dans les systèmes Premium
206
Fonctionnement du client Modbus dans les systèmes Momentum
208
Fonctionnement du serveur Modbus dans les systèmes Quantum
209
Fonctionnement du serveur Modbus dans les systèmes Premium
212
Fonctionnement du serveur Modbus dans les systèmes Momentum
214
Serveurs Modbus et limites des sockets
215
Nombre de tentatives et délais d'attente de la messagerie Modbus
216
197
Vue d'ensemble des services
Description du service de messagerie Modbus
Services de messagerie Modbus
Le service de messagerie Modbus gère le transfert des données ou des
commandes entre deux équipements. L'un des équipements est le client et l'autre
est le serveur. Le client lance la requête et le serveur y répond. Ces services utilisent
le protocole Modbus (ou Modbus sur TCP/IP dans les applications Ethernet) pour
assurer le transfert des données entre les équipements.
1
2
3
Requêtes de données SCADA et IHM
Transfert des données de l'automate
Collecte des données de l'équipement
Norme de communication Modbus
Modbus est la norme de communication industrielle depuis 1979. Elle est désormais
combinée à Ethernet TCP/IP pour prendre en charge les solutions Transparent
Ready.
Modbus sur TCP/IP est un protocole Ethernet complètement ouvert. Le
développement d'une connexion à Modbus TCP/IP ne nécessite pas l'achat d'un
composant propriétaire ou d'une licence. Ce protocole se combine aisément à
n'importe quel équipement prenant en charge une pile de communication TCP/IP
standard. Les spécifications peuvent être obtenues gratuitement sur le site
www.modbus.org.
198
31006930 10/2009
Vue d'ensemble des services
Mise en œuvre d'un équipement Modbus TCP
La couche d'application Modbus est très simple et universellement reconnue. Des
milliers de fabricants mettent déjà en œuvre ce protocole. Un grand nombre a déjà
développé des connexions Modbus TCP/IP et de nombreux produits sont déjà
disponibles. Le protocole Modbus TCP/IP est simple et permet à n'importe quel petit
équipement terrain, tel qu'un module d'E/S, de communiquer via Ethernet sans
microprocesseur puissant ni mémoire interne très volumineuse.
Modbus TCP/IP
Le même protocole d'application est utilisé pour la liaison série Modbus, Modbus
Plus et Modbus TCP. L'interface achemine les messages d'un réseau vers un autre
sans changer de protocole. Etant donné que le protocole Modbus est mis en œuvre
au-dessus de la couche TCP/IP, vous pouvez également bénéficier de
l'acheminement IP qui permet aux équipements de communiquer quelle que soit la
distance qui les sépare et quel que soit l'endroit où ils se trouvent dans le monde.
Schneider propose une gamme complète de passerelles permettant l'interconnexion d'un réseau Modbus TCP/IP à des réseaux existants Modbus Plus ou de
liaison série Modbus. Pour plus de détails, contactez votre agence commerciale
régionale Schneider Electric. L'institut IANA a affecté à Schneider le port TCP 502,
réservé au protocole Modbus.
Récapitulatif de la messagerie Modbus
Le transfert d'informations entre un client et un serveur Modbus démarre lorsque le
client envoie une requête au serveur pour transférer des informations, exécuter une
commande ou exécuter l'une des nombreuses autres fonctions possibles.
Lorsque le serveur a reçu la requête, il exécute la commande ou récupère les
données requises dans sa mémoire. Il répond ensuite au client soit en accusant
réception de l'exécution de la commande, soit en fournissant les données
demandées.
Le temps de réponse système dépend de deux facteurs principaux : le temps
nécessaire au client pour envoyer la requête ou recevoir la réponse et la capacité
du serveur à répondre dans un délai donné.
1
2
3
4
31006930 10/2009
Données récupérées
Requête du client
Réponse du serveur
Récupération des données
199
Vue d'ensemble des services
Un équipement peut mettre en œuvre un service client Modbus, un service serveur
Modbus, ou les deux, selon ses besoins. Un client peut lancer des requêtes de
messagerie Modbus vers un ou plusieurs serveurs. Le serveur répond aux requêtes
qu'il reçoit d'un ou de plusieurs clients.
Une application IHM ou SCADA type met en œuvre un service client dans le but
d'établir des communications avec les automates et les autres équipements et de
collecter des informations. Un équipement d'E/S met en œuvre un service serveur
afin que d'autres équipements puissent lire et écrire ses valeurs d'E/S. Cet
équipement n'a pas besoin d'établir de communications et n'intègre donc aucun
service client.
Un automate propose à la fois les services client et serveur, ce qui lui permet
d'établir des communications avec d'autres automates et équipements d'E/S et de
répondre aux requêtes provenant d'autres dispositifs (automates, systèmes
SCADA, modules IHM et autres équipements).
Ce qu'apporte un service client Modbus
Un équipement mettant en œuvre le service client Modbus peut lancer des requêtes
de messagerie Modbus vers un autre équipement qui met en œuvre un serveur
Modbus. Avec ces requêtes, le client peut récupérer des données de l'équipement
distant ou lui envoyer des commandes.
200
31006930 10/2009
Vue d'ensemble des services
Ce qu'apporte un service serveur Modbus
Un équipement mettant en œuvre le service serveur Modbus peut répondre aux
requêtes lancées par n'importe quel client Modbus. Le service serveur Modbus
permet à un équipement de mettre toutes ses données internes et d'E/S à
disposition des équipements distants à des fins de lecture et de contrôle.
Codes fonction Modbus
Le protocole Modbus est un ensemble de codes fonction, dans lequel chaque code
définit une action spécifique que doit exécuter le serveur. La capacité d'un
équipement à exécuter des fonctions de lecture et d'écriture est déterminée par les
codes fonction Modbus mis en œuvre par le serveur.
Le protocole Modbus se base sur cinq zones mémoire situées à l'intérieur de
l'équipement.
Zone mémoire
Description
0x ou %M
Bits mémoire ou bits de sortie
1x ou %I
Bits d'entrée
3x ou %IW
Mots d'entrée
4x ou %MW
Mots mémoire ou mots de sortie
6x
Zone mémoire étendue
En plus des codes fonction utilisés pour lire et écrire les données au sein de ces
zones, il existe des codes pour les statistiques, la programmation, l'identification des
équipements et les réponses d'exception. Le serveur Modbus peut mettre à
disposition les données dans les limites suivantes :
z
z
Lecture : 125 mots ou registres
Ecriture : 100 mots ou registres
Quand doit-on utiliser le client
Un client Modbus doit être utilisé lorsque des données doivent être échangées entre
deux équipements selon des intervalles irréguliers ou peu fréquents (lorsqu'un
événement survient, par exemple). Le client permet le déclenchement d'une requête
par le code d'application (dans le cas d'un automate ou d'un système SCADA) ou
par un temporisateur interne (système SCADA ou module IHM). L'utilisateur va
donc établir des communications uniquement lorsqu'elles sont nécessaires et les
ressources seront utilisées de manière plus efficace.
Lorsque les données doivent être échangées à une vitesse fixe courte, le service
I/O Scanning (voir page 183) doit plutôt être utilisé (si ce service est pris en charge
par le client).
31006930 10/2009
201
Vue d'ensemble des services
Quand doit-on utiliser le serveur
L'accès au serveur Modbus s'effectue depuis un client Modbus ou via un service I/O
Scanning et doit servir à transférer des informations, des commandes ou d'autres
données requises relatives à l'usine. Le serveur Modbus propose un transfert des
données en temps réel ou l'accès aux rapports de données stockés dans sa
mémoire. Il répond à toutes les requêtes Modbus qu'il reçoit. Aucune configuration
supplémentaire n'est requise.
Lorsqu'un équipement doit échanger des informations sur le statut, des commandes
ou des données concernant l'usine avec d'autres équipements, il doit mettre en
œuvre un serveur Modbus. Lorsqu'il intègre le service serveur, l'équipement peut
répondre aux requêtes envoyées par les clients Modbus et mettre ses E/S internes
et ses données à disposition des équipements distants à des fins de lecture et de
contrôle. Cet équipement peut être un module d'E/S, un variateur, un dispositif de
mesure de puissance, un disjoncteur, un départ-moteur ou un automate.
Les modules d'E/S sont de bons exemples d'équipements mettant en œuvre un
service serveur Modbus. En tant que serveurs, les modules d'entrée et les modules
de sortie permettent à d'autres équipements de contrôle de respectivement lire et
écrire leurs valeurs.
Un système d'automate met en œuvre à la fois les services client et serveur. Le
service client permet à l'automate de communiquer avec d'autres automates ou
modules d'E/S, tandis que le service serveur lui permet de répondre aux requêtes
provenant d'autres dispositifs (automates, systèmes SCADA, modules IHM et
autres équipements). Lorsqu'ils n'ont pas besoin de répondre aux requêtes de
transfert de données, les équipements n'ont pas l'obligation de proposer un service
serveur.
202
31006930 10/2009
Vue d'ensemble des services
Equipements prenant en charge les services Ethernet Modbus
Equipement
Unity Pro Quantum
Unity Pro Premium
X
X
140CPU65160
X
X
140NOE77101
X
X
140NOE77111
X
X
140NWM10000
X
X
TSXP571634M
X
X
TSXP572634M
X
X
TSXP573634M
X
X
TSXP574634M
X
X
TSXP575634M
X
X
TSXETY4103
X
X
TSXETY110WS
X
X
TSXETY5103
X
X
TSXWMY100
X
X
Micro TSX
TSXETZ410
X
X
TSXETZ510
X
X
Momentum
171CCC96020
X
X
171CCC96030
X
X
171CCC98020
X
X
171CCC98030
X
X
171ENT11001
-
X
171ENT11002
-
X
Twido
499TWD01100
X
X1
Advantys STB
STBNIP2212
-
X
Altivar ATV38/58
VW3A58310
-
X
Passerelles/ponts Power Logic
EGX200
-
X1
EGX400
-
X1
174CEV30020
X1
X1
174CEV20030
X1
X1
174CEV20040
X1
X1
Systèmes de câblage ConneXium
1
31006930 10/2009
Client Modbus Serveur Modbus
140CPU65150
1
L'équipement reçoit et envoie les messages Modbus comme une passerelle.
203
Vue d'ensemble des services
Fonctionnement du client Modbus dans les systèmes Quantum
Limites
En utilisant un logiciel de programmation Concept ou Proworx, une application sur
un système Quantum peut lancer des communications client Modbus en utilisant les
blocs client Modbus suivants :
z
z
z
z
z
MSTR
READ_REG
WRITE_REG
C_READ_REG
C_WRITE_REG
L'automate Quantum lit et écrit dans la zone de données 4x ou %MW uniquement.
Jusqu'à 16 blocs client Modbus peuvent être déclenchés simultanément par un
module de communications Ethernet NOE. Si des blocs supplémentaires sont
déclenchés, ils sont mis en mémoire tampon jusqu'à ce qu'un ou plusieurs blocs
actifs terminent leurs opérations.
204
31006930 10/2009
Vue d'ensemble des services
Fonctionnement du client Modbus Quantum
Un client Modbus Quantum fonctionne de la manière suivante :
Séquence
d'exécution
Evénement
1
L'application déclenche le bloc client Modbus.
2
La requête est immédiatement envoyée au module de communications
Ethernet NOE.
3
Le module NOE vérifie si un socket TCP est connecté à l'équipement de
destination.
4
Si aucun socket TCP n'est connecté, le NOE initialise un socket TCP et le
connecte à l'équipement de destination.
5
Le module NOE envoie la requête Modbus.
6
Le message circule sur le réseau et il se produit un retard du réseau.
7
Le serveur Modbus reçoit le message.
8
Le serveur Modbus répond à la requête.
9
Le message circule sur le réseau et il se produit un retard de réseau.
10
Le NOE reçoit la réponse.
11
La prochaine fois que le bloc client Modbus est atteint dans le code, la
réponse est recueillie à partir du module NOE et les nouvelles données
éventuelles sont mises à la disposition de l'application de l'utilisateur.
12
Le NOE laisse le socket TCP ouvert pour une utilisation future.
NOTE : Le module NOE laisse le socket TCP ouvert jusqu'à ce que l'autre extrémité
le ferme ou jusqu'à ce que le module NOE atteigne sa limite de sockets TCP. Si l'un
de ces événements se produit, le NOE ferme tous les sockets n'ayant pas de
requête en attente.
Les modules NOE plus récents peuvent envoyer plusieurs requêtes sur un simple
socket TCP. Certains modules NOE plus anciens ne peuvent prendre en charge
qu'un simple socket TCP par requête et ferment le socket TCP à la fin de chaque
échange.
31006930 10/2009
205
Vue d'ensemble des services
Fonctionnement du client Modbus dans les systèmes Premium
Limites
En utilisant Unity Pro ou un logiciel de programmation PL7, une application sur un
système Premium peut lancer des communications client Modbus en utilisant les
blocs client Modbus suivants :
z
z
z
z
WRITE_VAR
READ_VAR
SEND_REQ
DATA_EXCH
L'automate Premium limite le nombre de blocs de communication du client Modbus
pouvant être déclenchés simultanément (selon le type d'UC). Cette limite s'applique
au nombre total de blocs de requête client Modbus par UC et comprend les blocs
déclenchés pour les services de messagerie suivants :
z
z
z
z
z
Client Modbus TCP/IP
Fipway
Série Modbus
Unitelway
Ethway
Si des blocs client supplémentaires sont déclenchés, un message d'erreur est
renvoyé au programme d'application.
Les requêtes du client Modbus sont limitées de la manière suivante :
Client : famille de
processeurs
Mécanisme de communications
Ethernet
Nombre de requêtes
Unity Pro v2.0 CoPro
Module ETY ou port intégré*
80*
Unity niveau 2 P57-xx
Module ETY
32
Unity niveau 4 TSX574-xx
Module ETY
64
PL7 niveau 2 TSX572-xx
Module ETY
32
PL7 niveau 4 TSX574-xx
Module ETY
64
* Lorsque Unity 2.0 CoPro utilise un port intégré, il peut envoyer 80 requêtes, mais ne peut
accepter que huit réponses par cycle.
206
31006930 10/2009
Vue d'ensemble des services
Fonctionnement du client Modbus Premium
Le client Modbus fonctionne de la manière suivante :
Séquence
Evénement
d'exécution
1
L'application déclenche le bloc client Modbus.
2
Le processeur conserve la requête jusqu'à la fin du cycle de processeur en
cours.
3
Le module ETY vérifie si un socket TCP est connecté à l'équipement de
destination.
4
Si aucun socket TCP n'est connecté, le module ETY initialise un socket TCP
et le connecte à l'équipement de destination.
5
Le module ETY envoie la requête Modbus.
6
Le message circule sur le réseau et il se produit un retard de réseau.
7
Le serveur Modbus reçoit le message.
8
Le serveur Modbus répond à la requête.
9
La réponse circule sur le réseau et il se produit un retard de réseau.
10
Le module ETY reçoit la réponse.
11
La réponse est retransmise à l'UC lors de la phase suivante (début du cycle
de processus suivant).
12
La prochaine fois que le bloc client Modbus est atteint dans le code, la réponse
et les nouvelles données éventuelles sont mises à la disposition de
l'application de l'utilisateur.
13
L'ETY laisse le socket TCP ouvert pour une utilisation future.
NOTE : Le module ETY laisse le socket TCP ouvert jusqu'à ce que l'autre extrémité
le ferme ou jusqu'à ce que le module ETY atteigne sa limite de sockets TCP. A ce
stade, le module ETY ferme tous les sockets n'ayant pas de requête en attente. Le
module ETY peut envoyer plusieurs requêtes sur un socket unique.
31006930 10/2009
207
Vue d'ensemble des services
Fonctionnement du client Modbus dans les systèmes Momentum
Limites
Grâce au logiciel de programmation Unity Pro, Concept ou ProWorx, une application
exécutée sur un système Momentum peut lancer des communications client
Modbus à l'aide des blocs client Modbus suivants :
z
z
z
z
z
MSTR
READ_REG
WRITE_REG
C_READ_REG
C_WRITE_REG
L'automate Momentum lit et écrit dans les zones de données 4x ou %MW
uniquement. Il est possible de déclencher jusqu'à 16 blocs client Modbus
concurrents. Si un bloc supplémentaire est déclenché, il renvoie un code d'erreur à
l'application.
Fonctionnement du client Modbus Momentum
Un client Modbus Momentum fonctionne de la manière suivante :
Séquence
208
Evénement
1
L'application déclenche un bloc client Modbus.
2
Le processeur conserve la requête jusqu'à la fin du cycle d'UC en cours.
3
A la fin du cycle d'UC en cours, l'automate Momentum commence à ouvrir un
socket vers l'équipement cible et un message SYN est envoyé.
4
Le serveur Modbus renvoie un message SYN ACK.
5
A la fin du cycle d'UC suivant, l'automate Momentum reçoit le message SYN
ACK et ouvre le socket.
6
Dès que le socket est ouvert, l'automate Momentum envoie la requête
Modbus.
7
Le message est envoyé et il se produit un retard sur le réseau.
8
Le serveur Modbus reçoit le message.
9
Le serveur Modbus répond à la requête.
10
La réponse est renvoyée et il se produit un retard sur le réseau.
11
L'automate Momentum reçoit la réponse.
12
A la fin du cycle d'UC suivant, la réponse est lue dans l'automate Momentum
et le socket est fermé.
13
Dès que le code fait appel au bloc client Modbus, la réponse et les nouvelles
données sont mises à la disposition de l'application.
31006930 10/2009
Vue d'ensemble des services
Fonctionnement du serveur Modbus dans les systèmes Quantum
Mise en œuvre Quantum
Un serveur Modbus est mis en œuvre dans un module de communications Ethernet
NOE ou un port Ethernet intégré dans l'automate Quantum. Les données
auxquelles doit accéder le serveur Modbus sont conservées dans la mémoire de
l'UC de l'automate. L'interface entre le module NOE ou le port intégré et l'UC définit
le fonctionnement du serveur Modbus.
Fonctionnement du serveur Modbus Quantum
Le serveur Modbus des systèmes Quantum fonctionne de la façon suivante :
Séquence
Evénement
d'exécution
1
Un client Modbus établit un socket TCP vers le module NOE ou le port
Ethernet intégré.
2
Le client Modbus envoie une requête sur le socket TCP.
3
Le module NOE ou le port Ethernet intégré reçoit la requête et peut en accuser
réception.
4
La requête est placée dans la file d'attente, à l'intérieur du module à
transmettre à l'UC. L'UC permet au module NOE/port Ethernet intégré
d'accéder à sa mémoire à la fin du cycle de processeur.
5
Dans le cas du module NOE, ce dernier transmet la requête de la file d'attente
vers l'UC selon l'une des deux modalités suivantes :
z Si le NOE demande la lecture/écriture du registre Modbus (FC3, FC16 ou
FC23), il lit la mémoire de l'automate en utilisant la requête de type 1.
z Si le module NOE demande un autre code de fonction Modbus, il transmet
l'ensemble de la requête à l'UC pour le traitement de type 2.
Dans le cas du port Ethernet intégré, la requête de la file d'attente est
transmise à l'UC.
6
Le module NOE/port Ethernet intégré reçoit immédiatement une réponse à
toute requête (sauf les requêtes de programmation) envoyée à l'UC.
7
Le module NOE/port Ethernet intégré renvoie la réponse au client Modbus.
8
Le socket TCP est laissé ouvert.
z
z
31006930 10/2009
Les requêtes de type 1 donnent au module NOE l'accès direct à la mémoire.
Les requêtes de type 2 transmettent le message Modbus complet à l'UC.
209
Vue d'ensemble des services
Selon le système, le module NOE ou le port intégré peut répondre à un nombre
différent de requêtes à la fin de chaque cycle de processeur. Le diagramme suivant
montre les cinq chemins d'embase entre le module NOE et l'UC :
Fonctionnement du serveur Modbus Concept/Proworx
Chaque fois que le module NOE est desservi (une fois par cycle de processeur), il
envoie une requête sur chacun des cinq chemins. Les chemins d'embase de type 1
donnent l'accès direct à la mémoire de l'UC. Le module NOE utilise les chemins
pour lire/écrire des registres 4x directement sur la mémoire de l'UC pour Modbus
FC3, FC16 et FC23.
Les chemins d'embase de type 2 permettent de transmettre le message Modbus à
l'UC. Le NOE utilise ce chemin pour transmettre toutes les requêtes du code de
fonction à l'UC ; l'UC gère le message Modbus. Les exemples de code de fonction
incluent des variables non localisées (FC42), le logiciel de programmation
d'automate (FC125, FC43), et des requêtes de lecture/écriture 0x, 1x, 3x. Le chemin
de type 2 n'est pas utilisé pour répondre aux requêtes pour des registres 4x (FC3,
FC16 et FC23).
Le nombre de chemins d'embase limite les performances du serveur Modbus. Par
exemple, si Modbus 10 requêtes FC3 et 5 requêtes FC42 sont mises en file d'attente
à l'intérieur du module NOE, un total de 5 cycles de processeur est nécessaire pour
terminer le transfert. Au cours des 3 premiers cycles de processeur, 10 requêtes
FC3 (4 par cycle de processeur) et 3 requêtes FC42 (1 par cycle de processeur)
sont transférées, mais 2 cycles de processeurs supplémentaires sont nécessaires
pour transférer les 2 requêtes FC42 restantes.
210
31006930 10/2009
Vue d'ensemble des services
Performances du serveur Modbus Unity)
Dans un système serveur Modbus Unity, les types et utilisations des chemins
restent les mêmes, mais les performances sont améliorées 2 à 4 fois sur le système
Concept.
L'Unity 2.0 NOE/embase prend en charge :
z
z
huit requêtes de chemin de type 1 servies par cycle de processeur
quatre requêtes de chemin de type 2 servies par cycle de processeur (jusqu'à la
limite de 20 requêtes)
NOTE : Pour voir l'amélioration, il se peut que vous deviez régler le logiciel SCADA
pour vérifier qu'un nombre suffisant de requêtes est envoyé à l'automate.
31006930 10/2009
211
Vue d'ensemble des services
Fonctionnement du serveur Modbus dans les systèmes Premium
Mise en œuvre Premium
Les systèmes d'automate Premium mettent en œuvre un serveur Modbus dans l'UC
de l'automate. Les cartes ETY ou les ports intégrés transmettent les requêtes
Modbus à l'UC pour qu'elles y soient traitées. L'UC limite le nombre de requêtes
Modbus auxquelles le serveur peut répondre par cycle de processeur. Cette limite
inclut les requêtes en provenance de :
z Modbus TCP/IP
z Fipway
z Série Modbus
z Unitelway
z Ethway
Une exception Modbus occupé se produit lorsque l'UC reçoit plus de requêtes
qu'elle ne peut en gérer au cours d'un cycle processeur. Si cela se produit, une
réponse d'exception est renvoyée au client Modbus qui a envoyé la requête.
Le tableau qui suit montre le nombre de requêtes traitées par cycle de processeur
pour différents systèmes d'automate Premium.
Automate
Pre-Unity v2.0
Unity Pro v2.0
Mécanisme de
communications Ethernet
Réponse par
cycle
Unity Pro v2.0 CoPro
Module ETY* ou port
intégré**
20 (estimation)
Unity niveau 2 P57-xx
Module ETY*
20
Unity niveau 4 TSX 574-xx Module ETY*
20
PL7 niveau 2 TSX572-xx
Module ETY*
8
PL7 niveau 4 TSX574-xx
Module ETY*
16
Unity CoPro
port intégré**
16
Module ETY*
20
Module ETY*
12
Unity TSX P57304M
* Le module ETY est limité à 400 transactions/s pour tous les modules.
** Le port Ethernet intégré est limité à 500 transactions/s sur les systèmes Unity CoPro.
212
31006930 10/2009
Vue d'ensemble des services
Fonctionnement du serveur Modbus Premium
Le processus de réponse des systèmes Premium fonctionne de la façon suivante :
Séquence
Evénement
d'exécution
1
Le client Modbus établit un socket TCP vers le module ETY ou le port Ethernet
intégré.
2
Le client Modbus envoie une requête sur le socket TCP.
3
Le module ETY ou le port Ethernet intégré reçoit la requête et peut en accuser
réception.
4
La requête est placée dans la file d'attente du module ETY/port Ethernet
intégré.
5
Au début du cycle de processeur suivant, le module ETY/port Ethernet intégré
transmet la requête à l'UC. A ce moment, tous les modules de communication
transmettent les requêtes à l'UC, y compris Fipway, Ethway, et les modules
série SCP.
6
L'UC répond au plus grand nombre possible de requêtes (la limite est
déterminée par l'UC).
7
S'il existe un nombre plus grand de requêtes reçues que de requêtes pouvant
recevoir une réponse, l'UC envoie une réponse d'exception Modbus occupé au
module ETY/port Ethernet intégré, qui renvoie la réponse d'exception aux
clients.
8
Le module ETY/port Ethernet intégré reçoit des réponses à toutes les requêtes
ayant reçu une réponse et renvoie des réponses aux clients.
9
Le socket TCP est laissé ouvert.
Temps de réponse Premium
Le temps de réponse Premium est le délai écoulé entre la réception d'une requête
et le début du cycle de processeur suivant.
31006930 10/2009
213
Vue d'ensemble des services
Fonctionnement du serveur Modbus dans les systèmes Momentum
Mise en œuvre Momentum
L'automate Momentum met en œuvre un serveur Modbus en le considérant comme
un élément de l'UC principale. Le nombre de requêtes Modbus auquel peut
répondre une UC Momentum est illimité.
Fonctionnement du serveur Modbus Momentum
Le serveur Modbus de l'UC Momentum fonctionne de la manière suivante :
214
Séquence
d'exécution
Evénement
1
Le client Modbus établit un socket TCP vers l'UC Momentum, qui peut
prendre plusieurs cycles de processeur.
2
A la fin du premier cycle, un SYN est reçu et renvoyé au client.
3
Le client Modbus envoie une requête sur le socket TCP.
4
L'UC reçoit la requête.
5
La requête est traitée à la fin du prochain cycle de processeur.
31006930 10/2009
Vue d'ensemble des services
Serveurs Modbus et limites des sockets
Serveurs Modbus simples
Produit
Temps de réponse
Advantys
4,5 ms
Variateur ATV58
30 ms
Momentum ENT1100/02
1 ms (4,5 ms supplémentaires pour inclure l'embase d'E/S)
Momentum ENT1101
5 à 9 ms
NOTE : Les temps de réponse ci-dessus n'incluent pas les temps de réaction d'E/S.
Limites des sockets TCP des serveurs Modbus
31006930 10/2009
Produit
Limite de socket TCP
Modules Quantum NOE NOE77100/10
32
Modules Quantum NOE NOE77101/11
64 (tous les services Ethernet combinés)
Premium ETY410/510
32 (tous les services Ethernet combinés)
Premium ETY4102/5102
64 (tous les services Ethernet combinés)
UC Momentum
12
Momentum ENT1100/02
4
Momentum ENT1101
4
215
Vue d'ensemble des services
Nombre de tentatives et délais d'attente de la messagerie Modbus
Client Modbus
Le service du client Modbus prend en charge le nombre de tentatives au niveau de
la couche application (voir page 137). Le système effectue également des
tentatives TCP pour vérifier que les requêtes et les réponses Modbus sont
transmises. Le nombre de tentatives et les délais d'attente Modbus dépendent de
l'équipement :
Plate-forme Nombre de tentatives TCP Délais d'attente du client Modbus
Quantum
5, 25 et 45 s
30 s, pas de nouvelle tentative
Premium
5, 25 et 45 s
défini par l'utilisateur (dans le bloc de
communication) sans nouvelles tentatives
Serveur Modbus
Le service du serveur Modbus ne prend pas en charge le nombre de tentatives au
niveau de la couche application. Le système implémente les nouvelles tentatives
TCP pour s'assurer que les requêtes et les réponses Modbus sont transmises. Le
nombre de tentatives dépend de l'équipement :
Plate-forme
216
Nombre de tentatives TCP
Unity 2.0 Quantum
50 ms, 800 ms et 1,5 s
Unity 2.0 Premium
50 ms, 800 ms et 1,5 s
Quantum
800 ms et 1,5 s
Premium
800 ms et 1,5 s
31006930 10/2009
Vue d'ensemble des services
3.4
Service Global Data
Vue d'ensemble
Le service Global Data assure le transfert d'informations en temps réel d'un
équipement source vers un autre équipement du réseau qui souscrit à ces
informations.
Contenu de ce sous-chapitre
Ce sous-chapitre contient les sujets suivants :
Sujet
31006930 10/2009
Page
Service Global Data
218
Considérations relatives à Global Data
222
217
Vue d'ensemble des services
Service Global Data
Récapitulatif
Sur Ethernet, le service Global Data permet à un équipement de publier des
informations en temps réel sur le réseau. Tout équipement connecté au réseau peut
choisir de recevoir ces informations. Les équipements qui doivent échanger des
informations sont organisés en groupes de distribution. Chaque équipement d'un
groupe peut publier un bloc de données dans le groupe entier et sélectionner les
blocs de données publiées auxquels il souhaite souscrire (qu'il souhaite recevoir).
E
A
éditeur
abonnés
Normes Global Data
Le service Global Data est mis en œuvre grâce au service standard NDDS (Network
Data Distribution Service). Ce service s'appuie sur le protocole RTPS (Real-Time
Publish Subscribe) tel qu'il est défini par RTI (Real Time Innovations). Ce protocole
a été adopté comme norme par l'OMG (Object Management Group), le groupe
responsable du standard COBRA. Le service Global Data est chargé de distribuer
les données sur un réseau IP grâce à la technologie de multidiffusion.
La combinaison des services ci-dessus distribue les données globales à l'aide de la
technologie de multidiffusion IP/UDP.
218
31006930 10/2009
Vue d'ensemble des services
Opérations réalisées par l'éditeur et l'abonné
L'opération Global Data implique deux types de participants : un ou plusieurs
éditeurs et un ou plusieurs abonnés. Un éditeur place des données sur le réseau. Il
envoie un groupe de données globales au groupe de distribution à une vitesse
configurée dans l'équipement de publication.
Le groupe de distribution est un groupe logique d'équipements abonnés,
appartenant éventuellement à plusieurs réseaux. Vous pouvez intégrer un
équipement abonné dans un groupe de distribution en lui attribuant une adresse IP
de multidiffusion. Cette adresse IP est différente de l'adresse IP normale utilisée
pour Modbus, le scrutateur d'E/S, le Web, etc. Tous les équipements du groupe de
distribution utilisent cette adresse IP de multidiffusion (voir page 148).
L'abonné reçoit une copie de toutes les données publiées dans le groupe de
distribution, ne sélectionne que les blocs de données auxquels il souscrit, et
transmet ces données à l'application de l'utilisateur.
La gestion des erreurs doit être assurée côté abonné car l'éditeur n'envoie pas les
données à chaque abonné. L'éditeur place des données sur le réseau. Il n'a aucun
contrôle sur les abonnés et ne reçoit aucune réponse lorsqu'un abonné réceptionne
les données. Il doit surveiller le temps entre chaque réception des nouvelles
données provenant chacun éditeur. Si le temps entre deux mises à jour successives
de données envoyées par un éditeur est supérieur au délai de temporisation
configuré, le service envoie une erreur à l'application utilisateur sur l'éditeur. Ce
dernier doit surveiller les erreurs et effectuer une action si aucune donnée n'est
reçue.
Ce processus est différent de celui des communications Modbus, dans lesquelles
une commande est envoyée à un autre équipement pour effectuer une action. Dans
le cas de Modbus, l'équipement émetteur de la commande doit savoir si l'envoi
aboutit. Grâce à Global Data, l'éditeur rend simplement les informations disponibles
et délègue à l'abonné la réception et la manipulation des informations.
Si, pour une raison quelconque, un équipement abonné ne reçoit pas une copie des
nouvelles données publiées auxquelles il a souscrit, il reçoit une mise à jour de ces
données lors du cycle de publication suivant. Le service Global Data publie les
informations d'état rapidement, et la publication suivante envoie les toutes dernières
données de souscription, et non une copie des données précédentes.
31006930 10/2009
219
Vue d'ensemble des services
La figure ci-dessous représente un groupe de distribution constitué de
quatre équipements (D1 à D4). Deux d'entre eux publient des données (D1 et D2)
et trois sont des abonnés (D2, D3 et D4). L'équipement 2 publie des données et en
reçoit. Le flux de données décrit comment les équipements 1, 2 et 3 souscrivent aux
données publiées par l'équipement 1 et l'équipement 4 souscrit aux données
publiées par les équipements 1 et 2.
Limites
Le service Global Data présente les limites suivantes relatives à la communication :
z
z
z
z
220
Un groupe de distribution peut contenir jusqu'à 64 membres, chacun pouvant
être un éditeur, un abonné, ou les deux.
La restriction actuelle est que chaque module Ethernet ne peut être membre que
d'un groupe. Ainsi, pour qu'un système soit membre de plusieurs groupes, il doit
disposer de plusieurs modules de communication Ethernet.
Un éditeur peut publier un bloc de données contenant jusqu'à 512 mots.
Un abonné peut recevoir du groupe un nombre illimité de blocs de données
publiées, même si certains automates restreignent le volume total des données
reçues par le service.
31006930 10/2009
Vue d'ensemble des services
Quand utiliser Global Data
Le service Global Data est utilisé lorsqu'un équipement souhaite rendre les
informations qu'il contient disponibles à plusieurs équipements entre 10 ms et 30 s.
Ce service permet à un équipement de publier les données de l'équipement et l'état
de l'usine dans de nombreux autres équipements. Il n'est pas recommandé pour
l'émission de commandes, car l'éditeur n'envoie pas les données à un équipement
et le transfert de données ne donne pas lieu à un accusé de réception.
Le système est conçu pour qu'un équipement publie son état et que d'autres
équipements réagissent à cet état. Par exemple, un lecteur publie sa vitesse et les
autres lecteurs du système adaptent la leur en fonction de cette donnée.
Equipements Global Data
Les équipements ci-dessous utilisent Global Data avec une publication maximale de
512 mots et une souscription maximale de 2 048 mots :
z
z
z
31006930 10/2009
ETY4102/5102 et ETY4013/5103
Port Ethernet CoPro Premium et Quantum
NOE77101/11
221
Vue d'ensemble des services
Considérations relatives à Global Data
Technologie de multidiffusion
Le service Global Data est mis en œuvre en utilisant la technologie de multidiffusion
(voir page 147). La technologie de multidiffusion est différente des technologies de
diffusion générale et de diffusion unique. La diffusion générale envoie des
informations d'un équipement à tous les équipements du réseau. La diffusion unique
envoie des données d'un équipement à un autre. La multidiffusion permet à un
équipement d'envoyer un bloc unique (paquet) de données à un groupe de
distribution (voir page 219) prédéfini.
Les données publiées qui sont envoyées à une adresse IP de multidiffusion
spécifique ne sont transférées par des commutateurs et des routeurs qu'aux
équipements du groupe de distribution qui souscrivent à cette adresse IP de
multidiffusion. Le filtrage de multidiffusion (voir page 149) empêche les données
d'aller vers chaque équipement du réseau et permet au groupe de distribution de
fonctionner efficacement sur un réseau Ethernet sans perturber les autres
équipements du réseau.
Le service Global Data met actuellement en œuvre GMRP pour établir le filtrage de
multidiffusion. GMRP est le protocole utilisé par l'équipement cible pour notifier aux
commutateurs et aux routeurs qu'il veut recevoir les données en provenance d'une
adresse IP particulière de multidiffusion. Cette adresse IP appartient exclusivement
à un groupe de distribution.
222
31006930 10/2009
Vue d'ensemble des services
Synchronisation d'application
La publication des données est synchronisée au début du cycle d'UC, lorsque le
taux de publication configuré a été atteint. Les données souscrites sont recopiées
dans la mémoire de l'application de l'équipement abonné à la fin du cycle d'UC
après la réception des données.
Temps de réponse
Le temps de réponse Global Data est mesuré à partir d'un changement de statut
dans l'éditeur à l'heure où ce changement est connu au niveau de l'abonné :
heure de publication + 1 cycle UC sur l'éditeur + heure de publication du service +
heure du réseau + heure de publication de l'abonné + 1 cycle UC sur l'abonné
où heure de publication du service et heure de publication de l'abonné sont
généralement de 1 à 2 ms chacune.
NOTE : Les systèmes ETY doivent inclure un cycle UC supplémentaire sur
l'abonné.
Le diagramme suivant montre les heures de démarrage système pour un module de
communications Premium ETY Ethernet et un module Unity Copro. Les temps de
réponse des deux équipements sont mesurés avec chaque équipement utilisé
comme abonné et comme éditeur.
31006930 10/2009
223
Vue d'ensemble des services
Le diagramme suivant montre le temps maximal requis pour atteindre un état stable
(mesuré en secondes).
224
31006930 10/2009
Vue d'ensemble des services
3.5
Remplacement d'équipements défectueux
Vue d'ensemble
Lorsque le service FDR est pris en charge dans un équipement terrain, vous pouvez
le remplacer facilement et de façon fiable en cas de panne. Lorsque l'équipement
terrain est installé, il est reconfiguré automatiquement avec les paramètres
d'exploitation et l'adresse IP de l'équipement en panne.
Contenu de ce sous-chapitre
Ce sous-chapitre contient les sujets suivants :
Sujet
31006930 10/2009
Page
Service FDR
(Faulty Device Replacement, Remplacement d'équipements défectueux)
226
Equipements prenant en charge les services FDR
229
225
Vue d'ensemble des services
Service FDR
(Faulty Device Replacement, Remplacement d'équipements défectueux)
Récapitulatif
Le service FDR (Faulty Device Replacement, Remplacement d'équipements
défectueux) utilise un serveur FDR central pour stocker les paramètres du réseau
et les paramètres de fonctionnement des équipements présents sur le réseau. En
cas de panne d'un équipement, le serveur configure automatiquement l'équipement
de remplacement et lui attribue les mêmes paramètres que ceux de l'équipement
défectueux. Avec le service FDR, le personnel d'entretien n'a plus besoin de
conserver les enregistrements de configuration à porter de main et le risque d'erreur
humaine au moment de la saisie de la nouvelle configuration est réduit.
226
31006930 10/2009
Vue d'ensemble des services
1
2
3
4
5
Serveur FDR
Configuration du serveur
Fichier des paramètres de fonctionnement transféré au client FDR
Client FDR (équipement de remplacement)
Affectation des noms de rôle
Composants FDR
Un service FDR comprend un serveur et un client FDR. Le serveur est un
équipement passif ; il stocke simplement tous les paramètres des équipements
présents sur le réseau. Pour configurer le serveur, créez une liste des équipements
connectés au réseau (chacun étant identifié par un nom de rôle) et de leurs
paramètres IP. Une fois le service FDR activé, le serveur répond aux requêtes
lancées par les clients FDR.
Le client FDR est un équipement réseau qui stocke ses paramètres sur le serveur
FDR pour faciliter son remplacement. A chaque client est affecté un nom de rôle que
l'identifie de façon unique par rapport aux autres équipements du réseau. Une fois
connecté au réseau, l'équipement envoie une copie de ses paramètres de fonctionnement au serveur. Les paramètres réels dépendent du type d'équipement client
FDR, mais doivent toujours être suffisants pour permettre à un équipement de
remplacement d'être configuré pour fonctionner exactement comme le client
original. Lorsque le serveur a reçu une copie des paramètres, le client vérifie
périodiquement si le serveur dispose d'une série de paramètres actualisée. Une
mise à jour est envoyée au serveur en cas de changement des paramètres de
fonctionnement du client. Selon la mise en œuvre du client, cette mise à jour peut
être ou non automatique.
La panne d'un client déclenche les événements suivants :
Séquence
Evénement
1
Votre personnel d'entretien doit affecter le même nom de rôle à l'équipement
de remplacement.
2
Votre personnel d'entretien place le nouvel équipement sur le réseau.
3
L'équipement envoie automatiquement une requête au serveur pour demander
la série de paramètres IP qui est utilisée par un équipement portant ce nom de
rôle.
4
L'équipement reçoit les paramètres IP, puis se connecte au serveur FDR et
télécharge une copie de ses paramètres de fonctionnement.
5
Lorsque les paramètres ont été téléchargés, l'équipement les met en œuvre et
le fonctionnement reprend.
Les paramètres réels peuvent inclure une vérification de la cohérence de
l'équipement destinée à s'assurer que l'équipement de remplacement est du même
type que l'original. Le client peut ensuite choisir de fonctionner même si
l'équipement de remplacement est différent de l'équipement original, mais toujours
compatible avec ce dernier.
31006930 10/2009
227
Vue d'ensemble des services
Quand doit-on utiliser le service FDR
Le service FDR doit être utilisé pour tous les équipements qui le prennent en charge
sur un réseau d'automatisme. Les usines doivent être mises à niveau à mesure que
Schneider Electric ajoute le service FDR dans ses nouveaux équipements. Pour
l'instant, le service se concentre sur les équipements d'E/S, et non sur les systèmes
automates ou IHM. Dans un système à redondance d'UC, il est impossible d'utiliser
le serveur FDR. Un seul serveur FDR est autorisé sur un sous-réseau
(voir page 144). Si vous atteignez le nombre maximum de clients FDR sur un
réseau, fractionnez ce dernier et affectez un nouveau serveur FDR au réseau
nouvellement établi.
228
31006930 10/2009
Vue d'ensemble des services
Equipements prenant en charge les services FDR
Equipement
Quantum
Premium
Micro TSX
31006930 10/2009
Client FDR
Serveur FDR
140CPU65150
-
X
140CPU65160
-
X
140NOE77101
-
X
140NOE77111
-
X
TSXP571634M
-
X
TSXP572634M
-
X
TSXP573634M
-
X
TSXP574634M
-
X
TSXP575634M
-
X
TSXETY4103
-
X
TSXETY5103
-
X
TSXETZ410
X
-
TSXETZ510
X
-
Momentum
171ENT11001
X
-
Advantys STB
STBNIP2212
X
-
Altivar ATV38/58
VW3A58310
X
-
229
Vue d'ensemble des services
3.6
Synchronisation horaire
Vue d'ensemble
Cette section décrit le service de synchronisation horaire et la manière dont il fournit
l'heure aux équipements du réseau.
Contenu de ce sous-chapitre
Ce sous-chapitre contient les sujets suivants :
Sujet
230
Page
Service de synchronisation horaire
231
Fonctionnement du service de synchronisation horaire
233
Applications de synchronisation horaire
234
Equipements Schneider - mise en œuvre du service de synchronisation horaire
238
31006930 10/2009
Vue d'ensemble des services
Service de synchronisation horaire
Récapitulatif de la synchronisation horaire
La synchronisation horaire est un service qui fournit et gère une heure précise pour
les équipements du réseau. En général, la précision de l'heure est de l'ordre de
1 à 2 ms. Lorsque l'heure des équipements a été synchronisée, le service peut être
utilisé pour :
z
z
z
synchroniser une action ;
horodater la survenue des événements (enregistrement de la chronologie des
événements) ;
gérer l'ordre des opérations d'une usine.
La synchronisation horaire s'effectue en envoyant des mises à jour horaires
périodiques à tous les équipements configurés pour ce service.
1
2
3
31006930 10/2009
Heure satellite GPS
Serveurs de synchronisation NTP
Heure locale
231
Vue d'ensemble des services
Description de la synchronisation horaire
La synchronisation horaire utilise le protocole SNTP pour fournir l'heure du serveur
à tous les clients qui mettent en œuvre ce service. Le serveur de synchronisation
central peut fonctionner indépendamment ou être connecté à un récepteur GPS, un
récepteur DCF ou une horloge distante (via NTP). Le service NTP se base sur
l'heure de Greenwich et les fuseaux horaires locaux, et est géré par les clients.
Plusieurs serveurs de synchronisation peuvent fonctionner sur le réseau pour
fournir la redondance au cas où le serveur primaire tomberait en panne.
Pour maintenir une heure précise, les clients demandent l'heure au serveur selon
des intervalles configurés. Ces clients peuvent régler les temps de réponse du
réseau pour le transfert de l'heure. Lorsque le client a reçu l'heure, une horloge
interne la conserve localement. Lors de la prochaine mise à jour configurée, le client
demande l'heure au serveur et synchronise son horloge locale. La précision de
l'heure du client dépend de celle de l'horloge locale, de la fréquence des mises à
jour et de la précision du serveur de synchronisation.
De nombreux équipements peuvent être utilisés comme serveurs de synchronisation (par exemple, un PC Windows ou Linux avec une précision de 1 à 30 ms, un
serveur de synchronisation dédié d'une précision supérieure à 1 ms). Le serveur de
synchronisation utilise une horloge locale pour conserver son heure lorsqu'il reçoit
des mises à jour d'une source distante (récepteur GPS ou DCF, par exemple).
Pendant la synchronisation horaire, tous les clients demandent l'heure au serveur
de synchronisation. L'horloge interne de chaque client est synchronisée avec
l'heure du serveur de synchronisation, permettant ainsi d'enregistrer dans l'usine
l'ensemble des alarmes et des horodatages de modification des fichiers et des
programmes sur la base d'une source horaire identique. La synchronisation horaire
permet de suivre l'ordre des modifications dans l'usine, sans qu'il soit nécessaire de
définir manuellement l'heure pour chaque équipement.
Enregistrement de la chronologie des événements
L'enregistrement de la chronologie des événements permet de reconstruire ou
d'examiner avec une grande précision l'ordre des événements dans une ou
plusieurs usines. Cette application est basée sur l'horodatage précis des
événements au niveau de leur source.
Synchronisation des actions
Avec la synchronisation des actions, plusieurs équipements d'une usine exécutent
une opération au même moment. Cette synchronisation peut être utile pour
démarrer des variateurs le long d'un convoyeur ou pour transférer des produits
depuis une zone de l'usine vers une autre.
232
31006930 10/2009
Vue d'ensemble des services
Fonctionnement du service de synchronisation horaire
Fonctionnement détaillé du service
Le service de synchronisation horaire utilise le protocole SNTP pour fournir l'heure du
serveur central à tous les clients qui la demandent, selon les intervalles configurés.
Grâce à l'horodatage des requêtes et des réponses en chaque point de l'échange, les
clients peuvent tenir compte des retards provoqués par le réseau. Les charges et les
retards du réseau n'ont généralement pas d'incidence sur la précision du signal horaire.
En revanche, on suppose que le retard est uniforme, de sorte que lorsqu'il survient sur
le paquet de la requête mais pas sur le paquet reçu, il peut provoquer une légère
imprécision de l'heure du client.
Lorsque le client a reçu l'heure, son horloge interne la conserve localement. Lors de la
prochaine mise à jour configurée, le client demande l'heure au serveur et synchronise de
nouveau son horloge locale. La précision de l'heure du client dépend de celle de son
horloge locale et de la fréquence des mises à jour. Plus les mises à jour sont fréquentes,
plus le décalage est réduit et plus l'heure du client est précise.
La précision du service est également déterminée par celle du serveur de synchronisation. Un serveur de synchronisation peut être un PC Windows ou Linux, ou bien un
serveur de synchronisation dédié doté d'une horloge atomique. Le serveur de synchronisation utilise son horloge locale pour conserver son heure lorsqu'il reçoit des mises à jour
d'une source distante (récepteur GPS ou DCF, par exemple). La précision de l'horloge
interne et le temps de réponse aux requêtes NTP peuvent avoir une incidence sur la
précision globale du système. Un PC Windows agissant en tant que serveur NTP limite
en général la précision du système à ~ +/-30 ms, tandis qu'un serveur NTP dédié doté
d'un récepteur GPS a une précision supérieure à 1 ms.
Ce service est plus performant que les anciens systèmes de synchronisation horaire car
il ne requiert qu'une simple connexion. Avec les anciens systèmes, chaque équipement
devait être équipé d'un récepteur GPS ou DCF, ce qui se traduisait par des coûts plus
élevés et un positionnement difficile des antennes.
Lorsqu'une UC agissant en tant que client demande une mise à jour de l'heure, le module
Ethernet obtient cette information auprès du serveur et met à jour l'horloge interne de
l'UC. Cette horloge interne fonctionne désormais comme l'horloge locale de l'automate
jusqu'à la prochaine mise à jour. Il est possible d'accéder à cette horloge à tout moment
dans la logique utilisateur, via un bloc fonction élémentaire spécifique.
31006930 10/2009
233
Vue d'ensemble des services
Applications de synchronisation horaire
Fonctions utilisant la synchronisation horaire
La synchronisation horaire donne à tous les équipements du réseau la même
référence horaire. Ce service prend en charge, sur la base d'une heure identique,
l'horodatage des événements, les alarmes et les modifications de programme ou de
fichier dans l'usine.
234
31006930 10/2009
Vue d'ensemble des services
Enregistrement de la chronologie des événements
Pour horodater des événements, l'automate doit être capable de détecter un
événement lorsqu'il se produit au niveau du module d'E/S. Pour ce faire, choisissez
un module avec des paramètres de filtrage et des temps de réponse minimum. Si
possible, associez le module d'entrée à une tâche d'événement dans l'UC (fonction
prise en charge sur les UC avancées). L'événement qui se produit sur site est
détecté par le module et appelle la tâche d'événement, interrompant ainsi le
programme et permettant au code d'application d'horodater l'entrée.
Si l'UC ne prend pas en charge la mise en œuvre des tâches d'événement, la tâche
rapide doit être utilisée. Configurez la tâche rapide de manière à ce qu'elle soit
exécutée aussi souvent que possible. Contrairement à la tache d'événement, la
tâche rapide interrompt l'exécution du programme principal pour rechercher des
événements. La fréquence d'exécution de la tâche rapide doit être configurée de
telle sorte qu'elle n'ait pas d'impact majeur sur la durée d'exécution du programme
principal. Le module d'E/S contenant l'événement en entrée doit être associé à la
tâche rapide ; les premières actions de la tâche rapide doivent consister à vérifier
l'entrée du module d'E/S et à horodater cette entrée si elle représente un événement
enregistrable.
1
2
31006930 10/2009
Comparaison des heures des événements dans l'usine pour déterminer l'ordre des
événements
Horodatage local des événements
235
Vue d'ensemble des services
Synchronisation des actions
Le service de synchronisation horaire peut synchroniser l'activation d'événements
dans une ou plusieurs usines. Utilisez la tâche rapide pour vous assurer que l'heure
courante est définie de façon identique à celle à laquelle l'événement doit se
produire. Si l'heure est correcte, la sortie doit être activée. La précision est altérée
par la fréquence de la tâche rapide, par la longueur de son exécution (car la sortie
n'est pas activée avant la fin de la tâche rapide), ainsi que par le temps d'activation
des E/S. Le module d'E/S contenant la sortie de l'événement doit être associé à la
tâche rapide.
1
236
Actions synchronisées dans l'usine
31006930 10/2009
Vue d'ensemble des services
Comparaison avec les systèmes classiques d'enregistrement des événements
Les principales différences entre un service de synchronisation horaire et un
système classique d'enregistrement de la chronologie des événements sont le coût
et la précision. Un système classique affiche une précision d'1 ms, mais s'avère plus
coûteux qu'un système d'automate mettant en œuvre le service de synchronisation
horaire.
Toute différence au niveau de la précision est due aux modules d'E/S utilisés. Un
système classique d'enregistrement de la chronologie des événements utilise des
modules d'E/S dédiés avec des systèmes spéciaux de filtrage. Le module d'E/S
procède à l'horodatage de l'entrée dès que cette dernière survient et commence à
la filtrer. Si l'entrée est déterminée comme étant bruyante, l'événement est supprimé
des enregistrements.
Le service de synchronisation horaire repose sur des modules automates d'E/S
normaux qui filtrent l'entrée avant de la transmettre à l'UC comme un événement et
de l'enregistrer via un horodatage. Cette méthode de filtrage avant l'enregistrement
se traduit par une précision moindre, mais elle réduit les coûts car aucun module
spécial d'E/S n'est requis.
L'avantage financier vient du fait que l'heure est fournie via un réseau Ethernet
existant. Dans un système classique, un récepteur GPS ou DCF doit être connecté
directement à chaque module d'E/S. Un système faisant appel à plusieurs
récepteurs est bien plus coûteux qu'un simple récepteur connecté à un serveur de
synchronisation central NTP. Qui plus est, le premier système nécessite de
positionner des antennes pour les équipements à l'extérieur de l'usine (les
récepteurs GPS exigent une vue dégagée du ciel) et cette opération est difficile. En
revanche, la configuration Ethernet ne nécessite qu'une simple antenne extérieure
et utilise le réseau Ethernet existant de l'usine.
31006930 10/2009
237
Vue d'ensemble des services
Equipements Schneider - mise en œuvre du service de synchronisation horaire
Les modules TSXETY5103 et 140NOE77111 sont les seuls modules Ethernet
prenant en charge le protocole NTP. Comme l'indique le tableau suivant, la
synchronisation de l'horloge (résolution) diffère selon l'UC utilisé avec ces modules.
Module Unity et processeur utilisés
Fonctionnement classique prévu du service horaire
Modules Ethernet
Modules Ethernet
avec processeur
Unity
Synchronisation de
TSXP570244M
TSXP571x4M
TSXP572x4M
TSXP573x4M
+/-1 ms typique
+/-10 ms maximum
TSXP574x4M
TSXP575x4M
+/-1 ms typique
+/-5 ms maximum
140CPU31110
140CPU43412U
140CPU53414U
+/-1 ms typique
+/-10 ms maximum
140CPU65150
140CPU65160
140CPU67160
+/-1 ms typique
+/-5 ms maximum
TSXETY5103*
140NOE 77111**
l'horloge1
Synchronisation des
événements
Horodatage2
=
précision de la
synchronisation de
l'horloge
+
temps de la tâche
rapide
+
temps d'E/S
=
précision de la
synchronisation de
l'horloge
+
temps d'E/S
1
Décalage entre l'heure de l'entrée terrain et l'heure du serveur central.
2
En supposant que l'entrée est connectée au module d'interruption.
* Les modules TSXETY5103 doivent être de la version 3.1 ou supérieure et sont compatibles avec Unity version 2.0
ou supérieure.
** Les modules 140NOE77111 doivent être de la version 3.5 ou supérieure et sont compatibles avec Unity
version 2.0 ou supérieure.
238
31006930 10/2009
Vue d'ensemble des services
3.7
Service de notification par message électronique
Vue d'ensemble
Cette section décrit le service de notification par message électronique et la manière
dont il fournit aux utilisateurs des données de traitement, des rapports de
production, des alarmes et des notifications d'événements.
Contenu de ce sous-chapitre
Ce sous-chapitre contient les sujets suivants :
Sujet
31006930 10/2009
Page
Service de notification par message électronique
240
Fonctionnement du service de notification par message électronique
242
Equipements prenant en charge la notification par message électronique
244
239
Vue d'ensemble des services
Service de notification par message électronique
Résumé
Le service de notification par message électronique permet aux applications
d'automate de signaler les conditions surveillées par l'automate, via un client de
messagerie exécuté au sein d'un module de communication Ethernet. L'automate
peut créer, de façon automatique et dynamique, des messages électroniques courts
pour alerter les utilisateurs spécifiés concernant les :
z
z
z
z
z
z
alarmes,
événements,
rapports de production,
rappels de maintenance,
mises à jour du statut de l'usine,
autres informations relatives à l'usine.
Les destinataires peuvent être situés au niveau local ou distant.
Ce service permet de créer des en-têtes de messages électroniques prédéfinis
(incluant les noms et adresses électroniques des destinataires, ainsi que l'objet du
message) à utiliser avec différents corps de messages électroniques. Certains
équipements vous permettent d'ajouter des valeurs obtenues de façon dynamique
à partir des informations les plus récentes de l'application de l'automate ou de l'état
de la machine. D'autres n'autorisent que les messages prédéfinis. Il est possible de
créer plusieurs messages électroniques pour décrire différents événements ou
alarmes, notamment plusieurs variables système. Cette option peut être modifiée
par un administrateur autorisé.
NOTE : Les messages doivent être traités via un système de messagerie
électronique, ce qui explique que parfois, l'heure d'envoi du message et l'heure de
sa réception diffèrent. Par conséquent, ce service ne doit être utilisé que pour une
notification non critique.
240
31006930 10/2009
Vue d'ensemble des services
Exemple d'application
De nombreux bâtiments industriels sont raccordés à plusieurs stations de pompage
distantes pour leur alimentation en eau. Ces stations contiennent des pompes, des
vannes et des filtres qui requièrent une maintenance préventive régulière basée sur
le nombre d'heures de fonctionnement. Les dates de maintenance peuvent changer
d'un mois sur l'autre selon l'utilisation qui est faite des pompes, des filtres ou des
vannes. La notification par message électronique à l'équipe de maintenance lorsque
les limites de maintenance sont atteintes évite de se déplacer pour aller vérifier une
station de pompage distante.
Par exemple, l'un des filtres de pompage a été utilisé pendant 1 000 heures sur une
période de 3 mois, sans nettoyage ni remplacement. Il requiert maintenant une
maintenance préventive. Le système étant configuré pour déclencher une demande
de maintenance toutes les 1 000 heures de fonctionnement, une alarme est
envoyée par le module Ethernet au serveur de messagerie pour signaler à l'équipe
de maintenance qu'elle doit nettoyer ou remplacer le filtre dans la station de
pompage. Lorsque le serveur de messagerie a traité le message et l'a envoyé au
réseau de l'entreprise, l'équipe de maintenance reçoit la notification par message
électronique. Si le serveur de messagerie est configuré pour envoyer des
messages à des pageurs ou à des téléphones mobiles, une notification
supplémentaire peut être envoyée à l'équipe de maintenance par ces moyens de
communication.
1
2
1
2
31006930 10/2009
Envoi de la notification par message électronique concernant les heures de fonctionnement de la pompe
Plusieurs sites indiquent l'opération de maintenance au sous-traitant via un message
électronique
241
Vue d'ensemble des services
Fonctionnement du service de notification par message électronique
Fonctionnement du service
Le service de notification par message électronique est mis en œuvre à l'intérieur
d'un module de communication Ethernet qui sert de client de messagerie.
Lorsqu'une alarme ou un événement préconfiguré est déclenché dans l'automate,
le module Ethernet utilise le protocole SMTP (sur le port TCP numéro 25) pour
communiquer avec un serveur de messagerie. Ce serveur est connecté au réseau
de l'usine ou à Internet, permettant ainsi au message électronique d'atteindre ses
destinataires. Il est également possible d'envoyer des messages électroniques ou
des SMS (Short Message Service, Service de message court) à des téléphones
mobiles, lorsque le serveur de messagerie du client prend en charge ces fonctions.
1
2
3
4
5
6
242
Evénement en entrée
Message électronique déclenché
Message électronique envoyé au serveur de messagerie
Internet ou système de messagerie
Serveur de messagerie local
Message électronique affiché
31006930 10/2009
Vue d'ensemble des services
Bien que les notifications soient envoyées automatiquement après le
déclenchement d'un événement ou d'une alarme, le destinataire devra peut-être
observer un temps d'attente significatif avant de recevoir le message. Le message
est traité par un serveur de messagerie, envoyé par Internet ou un système de
messagerie d'entreprise, traité de nouveau par un serveur de messagerie, puis
parvient au destinataire par l'intermédiaire de son compte de messagerie. Une
notification envoyée à un téléphone mobile n'est reçue que lorsque le téléphone est
allumé et se trouve dans la zone de couverture. C'est la raison pour laquelle ce
service ne doit être utilisé que pour les notifications non critiques, telles que les
rappels de maintenance ou les rapports de production.
Sécurité
Un mot de passe de connexion facultatif, authentifié par le serveur de messagerie
SMTP pour vérifier si le client est autorisé à envoyer des messages électroniques,
peut protéger chaque message électronique. Pour configurer la protection par mot
de passe, vous pouvez utiliser un sous-ensemble de l'extension de service SMTP
pour l'authentification (RFC 2554). Cette extension permet au client de s'authentifier
avant d'envoyer des messages. En outre, la méthode SASL (qui permet d'ajouter un
système d'authentification aux protocoles nécessitant une connexion) inclut une
commande pour identifier et authentifier un utilisateur auprès d'un serveur et
éventuellement pour négocier la protection des interactions ultérieures via le
protocole. Cette négociation se traduit par l'insertion d'une couche de sécurité entre
le protocole et la connexion. Lorsqu'elle est activée, le nom de connexion et le mot
de passe sont cryptés. Afin de renforcer la sécurité, l'installation de messagerie du
site peut changer le numéro du port TCP (25 par défaut).
Exigences supplémentaires du service
Le service de notification ne fournit qu'un client de messagerie dans le module
Ethernet. Le client envoie des notifications par message électronique. Pour que les
destinataires puissent recevoir ces messages, le site dans lequel le module
Ethernet est installé doit posséder un serveur de messagerie, tel que Lotus Notes,
Microsoft Exchange ou Linux SendMail. Le client se connecte au serveur de
messagerie pour envoyer le message à ses destinataires.
31006930 10/2009
243
Vue d'ensemble des services
Equipements prenant en charge la notification par message électronique
Fonction
de
sécurité
Nombre
maximal
d'en-têtes
Variables dans
le corps du
message
Contenu du corps
du message
dynamique
TSXP571634M (v3.1 ou ultérieure)
X
3
X
X
TSXP572634M (v3.1 ou ultérieure)
X
3
X
X
TSXP573634M (v3.1 ou ultérieure)
X
3
X
X
TSXP574634M (v2.0 ou ultérieure)
X
3
X
X
TSXP575634M (v2.0 ou ultérieure)
X
3
X
X
TSXETY4103 (v3.1 ou ultérieure)
X
3
X
X
Equipement
Premium
Quantum
244
TSXETY5103 (v3.1 ou ultérieure)
X
3
X
X
TSXWMY100
-
100
X
-
140CPU65150 (v2.0 ou ultérieure)
X
3
X
X
140CPU65160 (v2.0 ou ultérieure)
X
3
X
X
140NOE77101 (v3.5 ou ultérieure)
X
3
X
X
140NOE77111 (v3.5 ou ultérieure)
X
3
X
X
140NWM10000
-
100
X
-
31006930 10/2009
Vue d'ensemble des services
3.8
Serveur Web standard
Vue d'ensemble
Cette section décrit un service utilisant un navigateur Web standard pour
diagnostiquer et configurer des équipements Transparent Ready.
Contenu de ce sous-chapitre
Ce sous-chapitre contient les sujets suivants :
Sujet
Services du serveur Web
31006930 10/2009
Page
246
Fonctionnement du serveur Web
248
Equipements prenant en charge les services de serveur Web standard
252
245
Vue d'ensemble des services
Services du serveur Web
Récapitulatif
Des diagnostics intégrés permettent d'exécuter des fonctions de diagnostic et de
maintenance. Ils peuvent être exécutés localement ou à distance par l'intermédiaire
d'un simple navigateur Internet. Ce service utilise un serveur Web intégré et un
serveur de données en temps réel. Toutes les données sont présentées au format
HTML et sont accessibles au moyen de n'importe quel navigateur Internet. Ce
service est très utile pour surveiller l'état des équipements du réseau et accéder aux
informations relatives au fonctionnement et à la configuration.
Le serveur Web intégré est un serveur de données d'automate en temps réel.
Toutes les données de l'équipement, de diagnostic et de configuration sont
affichées au format HTML en utilisant n'importe quel navigateur Internet et une
machine virtuelle Java (JVM) pour prendre en charge le code Java intégré. Aucune
programmation n'est nécessaire au niveau de l'équipement Transparent Ready ou
du PC exécutant le navigateur Web.
Service Web et pages Web
Certains automates permettent la configuration distante via des pages Web. Par
exemple, les variateurs Altivar donnent accès aux informations de vitesse actuelles
et vous permettent de configurer les taux d'accélération par l'intermédiaire de leurs
pages Web. Le client peut ensuite accéder aux pages Web du variateur Altivar.
246
31006930 10/2009
Vue d'ensemble des services
Une autre application surveille l'utilisation de l'alimentation dans des immeubles
d'habitation. Si des contrôleurs de circuit Power Logic sont installés sur différents
disjoncteurs dans l'immeuble, un administrateur peut surveiller à distance
l'utilisation de l'alimentation de chaque locataire en accédant simplement à la page
Web du contrôleur de circuit Power Logic à l'aide d'un navigateur Web. Le fait de ne
pas devoir se rendre physiquement auprès de chaque dispositif de mesure
économise une quantité considérable de temps et de ressources.
1
2
31006930 10/2009
accès distant aux dispositifs de mesure de puissance sur le réseau Ethernet de l'immeuble
immeuble de bureaux configuré pour une mesure de puissance séparée pour chaque
locataire
247
Vue d'ensemble des services
Fonctionnement du serveur Web
Récapitulatif
Lorsqu'un client HTTP accède au serveur Web, l'application reçoit la requête et
récupère les données requises sur la mémoire de l'équipement. Les informations
sont renvoyées au client sous la forme d'une page Web. Le serveur Web est un
service passif ; il fonctionne uniquement lorsque des informations lui sont
demandées. Les pages Web sont au format HTML ; elles sont stockées sur le
serveur Web en même temps que d'autres fichiers source de données comme PDF,
JPG, etc. Certains serveurs Web peuvent afficher des données en temps réel, mais
une machine virtuelle Java JVM doit être installée pour permettre au client d'afficher
ces pages Web.
Lorsque vous tentez d'accéder à une page Web, le navigateur Web émet une
requête auprès au serveur. Une fois que le serveur a traité la requête, il renvoie les
pages HTML au client. On distingue deux types de pages Web :
z
z
des pages statiques, qui peuvent contenir ou non des données en temps réel. Si
vous souhaitez actualiser des données en temps réel, vous devez préalablement
recharger les pages Web, ce qui implique l'envoi d'une autre requête.
des pages dynamiques, qui contiennent des données en temps réel. Ces pages
Web contiennent des applets Java qui sont exécutées sur la JVM du client,
récupèrent les données en temps réel sur le serveur Web et affichent les
données dans le navigateur Web.
Avec les pages statiques, telles que celles issues d'une passerelle EGX ou d'un
écran de configuration NOE, le client doit actualiser la demande de page pour
mettre les données à jour. Le serveur Web accède à la page HTML, obtient les
données en temps réel, met à jour le fichier HTML, puis renvoie les informations au
destinataire. Le client peut demander des mises à jour le cas échéant.
248
31006930 10/2009
Vue d'ensemble des services
Avec les pages dynamiques, comme les statistiques Ethernet sur un module NOE,
les mises à jour de données sont fournies par les applets Java. Le client qui
demande les données doit être équipé d'une JVM en cours d’exécution. Lorsque
vous accédez aux fichiers HTML, la partie statique du fichier HTML est téléchargée
en même temps que les applets Java. Les applets Java exécutées dans la JVM du
client émettent une requête Modbus pour que le dispositif obtienne les données en
temps réel.
1
2
3
4
5
serveur http
page Web
requête d'une page Web
valeurs courantes des données dynamiques placées dans la page Web
mémoire de l'équipement
Pages Web courantes
Les pages Web les plus courantes sont les suivantes :
z
z
z
z
z
z
z
31006930 10/2009
visualisateurs du rack
éditeurs de données
affichages des statistiques Ethernet
affichages des propriétés de l'équipement
menus
écrans de configuration de l'équipement
affichages des diagnostics de l'équipement
249
Vue d'ensemble des services
Visualisateurs du rack
Un visualisateur du rack est pris en charge dans les modules TCP/IP Ethernet pour
les plates-formes et les équipements suivants :
z
z
z
z
z
z
TSX Micro
Premium
Quantum
Momentum
Advantys STB
FactoryCast
Une page Web de visualisateur de rack typique ressemble à ceci :
Editeurs de données
La fonction d'éditeur de données peut être utilisée pour créer des tableaux de
variables animées pour l'accès en lecture/écriture en temps réel aux listes des
données d'automate. Les variables à afficher peuvent être saisies et affichées
symboliquement (S_Pump 234) ou à l'aide de leur adresse (%MW99).
250
31006930 10/2009
Vue d'ensemble des services
Ces variables prennent en charge l'accès en écriture uniquement si cette option a
été activée à l'aide du logiciel de configuration FactoryCast. Un deuxième mot de
passe doit être saisi et validé lors de l'écriture d'une valeur dans une variable. Vous
pouvez créer différentes tables d'animations contenant des variables d'application
spécifiques à contrôler et modifier, et les enregistrer dans le module TCP/IP
Ethernet.
L'illustration suivante présente un éditeur de données :
Statistiques Ethernet : Les statistiques Ethernet incluent les paramètres IP, le
nombre de paquets transmis et reçus et toutes les erreurs au niveau de la couche
Ethernet.
Propriétés de l'équipement : Les propriétés de l'équipement incluent la version
courante du produit, le système d'exploitation et la version du microprogramme
ou du noyau.
Menu : Les menus affichent les listes des pages disponibles sur un équipement.
Configuration de l'équipement : La configuration de l'équipement correspond aux
configurations des services sur cet équipement.
Diagnostics de l'équipement : Les diagnostics de l'équipement correspondent
aux diagnostics des services sur cet équipement.
31006930 10/2009
251
Vue d'ensemble des services
Equipements prenant en charge les services de serveur Web standard
Produit
Quantum
Référence
Processeur
140CPU65150
Modules
140NOE771001
140CPU65160
140NOE 77111
140NWM10000
Premium
Processeur
TSXP572623M
TSXP572823M
TSXP573623M
TSXP574823M
TSXP571634M
TSXP572634M
TSXP573634M
TSXP574634M
TSXP575634M
Module
TSXETZ4103
TSXETY110WS
TSXETY5103
TSXWMY100
Micro TSX
Modules
TSXETZ410
Momentum
Processeurs M1E
171CCC96020
TSXETZ510
171CCC96030
171 CCC 980 20
171 CCC 980 30
Modules
170 ENT 110 01
170 ENT 110 02
Advantys STB
STBNIP2212
Altivar ATV 38/58
VW3 A58310
Passerelle Power Logic
EGX200
EGX400
252
31006930 10/2009
Vue d'ensemble des services
3.9
Serveur Web FactoryCast
Vue d'ensemble
Cette section explique comment utiliser le serveur Web FactoryCast pour contrôler
et surveiller les opérations d'usine.
Contenu de ce sous-chapitre
Ce sous-chapitre contient les sujets suivants :
Sujet
31006930 10/2009
Page
Serveur Web FactoryCast
254
Fonctionnement du serveur Web FactoryCast
256
Equipements prenant en charge les services de serveur Web FactoryCast
258
253
Vue d'ensemble des services
Serveur Web FactoryCast
Récapitulatif
Un serveur Web FactoryCast est une extension du serveur Web standard qui
permet d'établir des diagnostics et de contrôler une usine via des pages Web
personnalisées. Les fonctions disponibles sont les suivantes :
z
z
z
gestion des alarmes d'équipement et d'usine avec acquittement total ou partiel
(pages prêtes à l'emploi pour la fonction de visualisateur d'alarme) ;
diagnostics graphiques d'usine (vues graphiques personnalisées, générées par
l'utilisateur, avec la fonction d'édition de données graphiques) ;
contrôle graphique d'usine via des pages Web animées, créées par l'utilisateur
et stockées dans le module FactoryCast.
Les pages Web personnalisées sont transférées au module par le logiciel de
configuration FactoryCast.
Hébergement et affichage de pages Web utilisateur
Les modules Web FactoryCast disposent d'une zone mémoire qui héberge les
pages Web générées par les utilisateurs. Ces pages Web peuvent être créées grâce
à des outils d'édition HTML standard comme Microsoft FrontPage et Macromedia
Dreamweaver. Les applets Java liées à des variables d'automate permettent
d'améliorer ces pages en affichant des représentations graphiques de l'état d'une
usine. Ces objets animés sont fournis dans l'éditeur de données graphiques fourni
avec FactoryCast.
Ces pages Web permettent d'effectuer les opérations suivantes :
z
z
afficher et modifier des variables en temps réel ;
créer des liens hypertexte vers d'autres serveurs Web externes.
L'éditeur de données graphiques vous permet de créer des écrans graphiques à
plusieurs fins :
z
z
z
z
254
affichage, surveillance et diagnostics ;
génération de rapports de production en temps réel ;
manuels de maintenance ;
guides d'opérateur.
31006930 10/2009
Vue d'ensemble des services
Logiciel de configuration des serveurs Web FactoryCast
Le logiciel de configuration MS Windows des serveurs Web FactoryCast est fourni
sur CD-ROM avec chaque module FactoryCast. Utilisez ce logiciel pour configurer
et administrer le serveur Web intégré à ces modules. Il vous permet d'effectuer les
opérations suivantes :
z
z
z
z
z
gérer la sécurité d'accès ;
définir les noms d'utilisateur et mots de passe permettant d'accéder aux pages
Web ;
définir l'accès aux variables modifiables ;
enregistrer/restaurer un site Web ;
transférer des pages Web créées localement vers ou à partir du module
FactoryCast.
Utilisations du serveur Web FactoryCast
En configurant les diagnostics d'usine, vous créez des informations importantes qui
sont immédiatement disponibles et vous les présentez dans le format de votre choix.
Vous pouvez créer des pages Web qui contiennent des manuels, des procédures
d'exploitation et des documents de référence utiles comme des dessins CAO.
Si les fichiers deviennent trop volumineux, vous pouvez les stocker sur plusieurs
serveurs Web et ne conserver que les liens vers ces fichiers sur l'équipement
FactoryCast. L'illustration suivante montre comment un serveur Web FactoryCast
accède à des documents :
1
2
3
31006930 10/2009
Module FactoryCast stockant des liens vers un serveur Web central.
Serveur Web central où les documents sont stockés.
Un client Web peut accéder aux documents souhaités, grâce au module FactoryCast.
255
Vue d'ensemble des services
Fonctionnement du serveur Web FactoryCast
Visualisateur d'alarme
Le visualisateur d'alarme est un système d'alarme prêt à l'emploi composé d'une
page d'alarme protégée par mot de passe (visible dans un navigateur Web) et de
blocs fonction à l'intérieur de l'équipement (utilisés pour ajouter des alarmes au
système d'alarme). Le tampon de diagnostic de l'équipement est la source des
alarmes sur la page Web. Ce système peut être utilisé :
z
z
pour traiter les alarmes de l'équipement (affichage, accusé de réception et
suppression) que le système est capable de gérer automatiquement ;
par l'application de l'utilisateur qui se sert de blocs fonction élémentaires (EFB)
pour le diagnostic.
Le visualisateur d'alarme est une page Web contenant les informations suivantes
pour chaque alarme :
z
z
z
z
son état,
le type d'EFB associé,
sa zone géographique,
les dates et heures de l'occurrence/la correction d'une panne.
Editeur de données graphiques
L'éditeur de données graphiques permet de créer des écrans personnalisés
affichant des données animées de l'usine. Ces vues sont créées dans un outil de
type Web (accessible à partir de l'équipement FactoryCast) en utilisant une
bibliothèque d'objets graphiques. Il est possible de personnaliser les objets à l'aide
de couleurs, de variables d'automate à afficher, d'étiquettes, etc. Les objets
graphiques suivants sont fournis :
z
z
z
z
z
Indicateurs analogiques et numériques
Graphiques à barres horizontales et verticales
Zones d'affichage des messages et de saisie des valeurs
Zones pour boutons de commande
Fonctions d'affichage des tendances
Une fois créés, les écrans peuvent être stockés dans l'équipement FactoryCast pour
être utilisés ultérieurement ou être réutilisés dans des pages Web personnalisées.
256
31006930 10/2009
Vue d'ensemble des services
L'illustration suivante présente certains des objets qu'il est possible d'inclure dans
un écran graphique :
Un écran graphique terminé peut ressembler à ceci :
31006930 10/2009
257
Vue d'ensemble des services
Equipements prenant en charge les services de serveur Web FactoryCast
Equipement
Quantum
140NOE77111
140NWM10000
Premium
TSXETY110WS
TSXETY5103
TSXWMY100
Micro
258
TSXETZ510
31006930 10/2009
Vue d'ensemble des services
3.10
Serveur Web FactoryCast HMI
Vue d'ensemble
Cette section décrit le service Web FactoryCast HMI et explique comment l'utiliser
pour le diagnostic et le contrôle de l'usine en temps réel.
Contenu de ce sous-chapitre
Ce sous-chapitre contient les sujets suivants :
Sujet
31006930 10/2009
Page
Services Web FactoryCast HMI
260
Equipements prenant en charge le service Web HMI FactoryCast
265
259
Vue d'ensemble des services
Services Web FactoryCast HMI
Récapitulatif
Le serveur Web FactoryCast HMI étend les fonctions FactoryCast (voir page 254)
en exécutant les fonctions Web IHM suivantes :
z
z
z
z
Gestion de base de données IHM en temps réel (propre au module et
indépendante du processeur de l'automate)
Calculs arithmétiques et logiques pour le prétraitement des données sur l'IHM
Transmission des messages électroniques déclenchés par un événement
spécifique (par message électronique)
Connexion au serveur SQL ainsi qu'aux bases de données relationnelles MySQL
et Oracle pour archiver les données de suivi ou de consignation
FactoryCast HMI est un serveur Web actif qui exécute des fonctions IHM intégrées
dans un module automate. Le serveur Web actif évite la communication via
l'interrogation pour mettre à jour la base de données IHM/SCADA.
Le logiciel FactoryCast HMI configure les services sur le module. Il suffit de
configurer les paramètres de chaque service ; aucune programmation véritable n'est
nécessaire. Le logiciel offre un mode de simulation pour tester l'application sans
module FactoryCast HMI ni connexion physique à un automate, ce qui simplifie la
mise au point.
260
31006930 10/2009
Vue d'ensemble des services
Fonctionnement du service Web FactoryCast HMI
Bien que d'autres équipements Ethernet dotés d'un serveur Web intégré puissent
fournir des données en temps réel, ils ne peuvent fournir des informations
historiques ou exécuter des services Web, sauf si un client est connecté. Les
équipements FactoryCast HMI intègrent une JVM. Un équipement FactoryCast HMI
peut fournir des informations historiques de tendance et exécuter d'autres services
Web tels que la consignation dans la base de données et l'envoi de messages
électroniques.
L'illustration suivante présente le flux des données du service Web FactoryCast
HMI :
Architecture
Les serveurs Web FactoryCast HMI peuvent être intégrés dans :
z
z
z
31006930 10/2009
des installations nécessitant des solutions IHM souples et économiques,
des architectures hybrides qui complètent les systèmes SCADA conventionnels,
des architectures au sein desquelles des liaisons directes sont requises entre les
systèmes d'automatisation et les niveaux de gestion des informations (liaisons
informatiques).
261
Vue d'ensemble des services
Solution Web IHM souple
Les équipements FactoryCast HMI remplacent les solutions IHM ou SCADA
conventionnelles dans les architectures nécessitant un module IHM multistation
souple. Un équipement FactoryCast HMI fournit une fonction de contrôle à distance
temporaire sur Internet ou sur les réseaux d'entreprise. Les architectures types
peuvent être constituées :
z
z
z
de plusieurs automates sur un réseau Ethernet avec des modules serveur Web
FactoryCast HMI,
d'un ou de plusieurs clients avec une interface client léger équipée d'un simple
navigateur Internet,
d4une base de données relationnelle dans laquelle FactoryCast HMI peut
archiver les données directement à partir du système d'automatisation.
Les modules FactoryCast HMI lisent les données de l'automate et exécutent les
services IHM (messagerie électronique, calculs interprétées, connexions à des
bases de données relationnelles, mise à jour de pages Web) à la source dans
l'automate, sans affecter le programme de l'automate ni la durée du cycle du
processeur.
Cette solution offre :
z
z
z
z
z
une application IHM fiable exécutée à la source dans un automate,
une interface multistation intégrée et un accès distant facile et économique à
configurer (terminal client léger),
une application IHM facile à gérer car elle réside dans un emplacement unique
sur le serveur,
une notification par message électronique pour assurer la maintenance
préventive,
un archivage des données directement à partir de la source de données.
Architecture hybrides
FactoryCast HMI complète les systèmes SCADA conventionnels. Le logiciel
SCADA Vijeo Look ou Monitor Pro permet de centraliser les informations afin
d'effectuer la supervision globale à partir d'un site central.
La combinaison d'une solution FactoryCast HMI et d'une solution SCADA
conventionnelle permet :
z
z
z
262
la simplification de l'application SCADA en situant une partie du traitement
SCADA au niveau de la source,
une disponibilité accrue pour suivre les données du fait de la connexion directe
entre les modules FactoryCast HMI et les bases de données relationnelles,
un diagnostic distant puissant prêt à l'emploi.
31006930 10/2009
Vue d'ensemble des services
Liaisons directes et niveaux de gestion des informations
Dans les architectures hybrides, FactoryCast HMI évite les équipements
intermédiaires (passerelles), dont l'installation et la gestion sont coûteuses. Il établit
une liaison directe entre les niveaux d'automatisation et les niveaux globaux de
gestion des informations (MES, ERP, etc.). L'automate archive les informations
directement depuis le système d'automatisation dans des bases de données
relationnelles, permettant ainsi à un système d'automatisation collaboratif de
partager les données en temps réel. Cette solution se traduit par :
z
z
z
z
des architectures simplifiées,
des coûts réduits d'installation, de développement et de maintenance,
une fiabilité accrue des données
(du fait que les données sont collectées à la source),
une plus grande disponibilité au niveau de l'archivage des données.
Base de données des balises IHM
Avec une architecture interne similaire à celle d'un système IHM/SCADA, les
modules FactoryCast HMI gèrent leur propre base de données de variables en
temps réel, indépendamment du programme de l'automate. Cette base de données
de variables exécute différentes fonctions, notamment le traitement interne,
l'archivage, les alarmes et la messagerie électronique. Ces variables sont mises à
jour par le service d'acquisition de données du système d'automatisation. Ce service
devient opérationnel lorsque les paramètres suivants ont été définis dans le logiciel
FactoryCast HMI :
z
z
Importation directe des bases de données de variables/symboles de l'automate
(sans entrées en double)
Définition de la fréquence d'acquisition (fréquence de mise à jour de la variable)
NOTE : Une application FactoryCast HMI exécutée dans un module Premium
FactoryCast HMI configuré permet également d'accéder aux variables de
l'automate distant dans l'architecture via un réseau transparent (protocoles
transparents X-Way/Uni-TE).
Caractéristiques du service Web
Les services Web FactoryCast HMI acceptent :
z
z
z
31006930 10/2009
un maximum de 1 000 variables d'E/S provenant des automates par application,
un maximum de 100 variables internes par application,
une fréquence d'acquisition minimale de 500 ms.
263
Vue d'ensemble des services
Connexions aux bases de données relationnelles
Le module FactoryCast HMI peut être connecté directement aux bases de données
relationnelles distantes suivantes :
z
z
z
SQL Server
MySQL
Oracle
Cette connexion permet l'archivage de toutes les données internes ou de traitement,
l'objectif étant de consigner et suivre ces données. Les données peuvent être
archivées (écrites) périodiquement et/ou pour un événement spécifique. Ces
variables peuvent être issues d'automates (bits d'E/S, bits internes, mots internes et
registres) ou être locales dans le module.
La fonction de roulement de FactoryCast HMI sert à vérifier la taille des tables en
gérant le nombre maximal d'enregistrements. Il s'agit d'une fonction circulaire
d'archivage de données qui supprime automatiquement les données les plus
anciennes. La fonction de roulement est accessible en définissant des paramètres
dans le logiciel FactoryCast HMI.
Caractéristiques de la base de données
Les caractéristiques de la base de données sont les suivantes :
z
z
z
z
z
Nombre de bases de données pouvant être connectées : 3
Nombre de tables pouvant être écrites par base de données : 10 (maximum)
Nombre de colonnes par table : 50 (maximum)
Type de base de données prise en charge : Oracle, SQL Server et MySQL
Création automatique de table : le serveur FactoryCast HMI crée automatiquement une table dans la base de données.
Fonctions de calcul
Le serveur FactoryCast HMI peut effectuer diverses opérations arithmétiques et
logiques sur une combinaison de variables à partir de la base de données IHM,
indépendamment du processeur de l'automate. Certains de ces calculs incluent la
mise à l'échelle, le formatage et le traitement logique pour le déclenchement
d'événement.
La fonction de calcul utilise un ensemble de feuilles de calcul avec des formules
définies dans les cellules. Les feuilles de calcul sont interprétées et traitées par le
serveur. Le résultat de chaque formule est associé à une nouvelle variable interne.
Un déclenchement défini par l'utilisateur lance le traitement de chaque feuille de
calcul.
264
31006930 10/2009
Vue d'ensemble des services
Equipements prenant en charge le service Web HMI FactoryCast
Equipement
31006930 10/2009
Quantum
140NWM10000
Premium
TSXWMY100
265
Vue d'ensemble des services
3.11
Autres services
Vue d'ensemble
Cette section décrit d'autres services de prise en charge disponibles avec certains
équipements Transparent Ready. Ces services sont des mises en œuvre des
services d'infrastructure informatique standard pouvant être utilisés pour la
maintenance et la surveillance du système.
Contenu de ce sous-chapitre
Ce sous-chapitre contient les sujets suivants :
Sujet
266
Page
Service FTP
267
Service SNMP
269
Service TFTP
271
Service Telnet
272
Autres services pris en charge par les équipements Quantum
274
Autres services pris en charge par les équipements Premium
275
Autres services pris en charge par les équipements TSX Micro
277
Autres services pris en charge par les équipements Momentum
277
Autres services pris en charge par les équipements Advantys STB
278
Autres services pris en charge par les passerelles/ponts Power Logic
278
Autres services pris en charge par les systèmes de câblage ConneXium
279
31006930 10/2009
Vue d'ensemble des services
Service FTP
Récapitulatif du service FTP
FTP est un protocole client-serveur utilisé par de nombreux systèmes pour
transférer des fichiers entre équipements. De nombreux équipements, comme les
équipements Transparent Ready, mettent en œuvre le protocole FTP pour
transférer des informations afin de charger un nouveau microprogramme, des
pages Web personnalisées, etc.
FTP transporte et échange toutes les informations à l'aide de TCP. Par défaut, FTP
utilise le numéro de port TCP 20 pour le transport des données et le numéro de port
TCP 21 pour le contrôle. Le client initie une connexion FTP en se connectant au port
de contrôle du serveur. Le serveur répond en reconnectant le port de données au
client. Une fois les connexions établies, le transfert de fichiers peut avoir lieu.
Dans les équipements Transparent Ready, le protocole FTP peut être utilisé à
différentes fins selon l'équipement. Par exemple, seuls le microprogramme et les
pages Web personnalisées sont accessibles sur les UC Transparent Ready par le
biais du serveur FTP. Il est impossible d'accéder aux fichiers programmes des UC.
1
2
3
4
5
31006930 10/2009
un PC client FTP
un commutateur Ethernet
un automate avec des connexions au serveur FTP
un programme automate sans chemin d'accès au serveur FTP
Fichiers de pages Web HTML
267
Vue d'ensemble des services
Sécurité FTP
Le client doit fournir un nom d'utilisateur et un mot de passe pour lire ou écrire des
fichiers sur le serveur. Cependant, la transmission de ces informations d'authentification s'effectue en texte simple ; il est donc possible de les obtenir en examinant le
contenu des messages entre le client et le serveur.
La transmission des fichiers sur ou en dehors d'un réseau est une préoccupation
majeure lorsque des pare-feux sont mis en place pour contrôler l'accès et le flux
d'informations. Ce type de communication est donc bloqué sauf si le port FTP est
ouvert dans le pare-feu. Pour plus d'informations sur l'ouverture des ports sur les
pare-feux, reportez-vous à la documentation du pare-feu (voir page 165) ou
contactez le service informatique de votre entreprise.
268
31006930 10/2009
Vue d'ensemble des services
Service SNMP
Récapitulatif
Grâce au service SNMP, vous pouvez surveiller l'état du réseau et des équipements
connectés au réseau. Ce service prend en charge la gestion de nombreux
équipements de réseau divers à l'aide d'un système unique. Ce dernier comprend
le système de gestion de réseau, le protocole SNMP et l'agent SNMP dans chaque
équipement de réseau.
Le protocole SNMP est utilisé pour échanger des informations de gestion du réseau
entre le gestionnaire de réseau ou le système de gestion (tel que HP Openview, IBM
Netview, etc.) et les agents SNMP.
31006930 10/2009
269
Vue d'ensemble des services
Fonctionnement du service SNMP
Les informations disponibles dans un équipement sont répertoriées dans une
structure de données appelée base d'informations de gestion (MIB). Une base MIB
contient des définitions de données des attributs de chaque objet géré par le réseau
de manière à ce que le système de gestion puisse rassembler et combiner les
informations à partir d'équipements multiples. Le service SNMP surveille l'état du
réseau, modifie les configurations des équipements et génère des alarmes sur la
base des défaillances de ces derniers.
De nombreuses MIB standard ont été développées (MIB-II, MIB du commutateur,
etc.). Les équipements mettent en œuvre ces MIB pour offrir des informations
standard à n'importe quel système de gestion de réseau. Selon la complexité de
l'équipement, les fabricants peuvent choisir d'implémenter des MIB privées qui
fournissent des informations supplémentaires concernant leur équipement.
Le protocole SNMP transporte et échange toutes les informations à l'aide du
protocole UDP. La petite taille et la simplicité des paquets du protocole UDP
réduisent la charge du réseau. En revanche, la surveillance prolongée peut
augmenter la charge du réseau.
Sécurité SNMP
Depuis l'introduction du protocole SNMP, la protection des informations de gestion
du réseau est devenue un enjeu de plus en plus important. Dans SNMPv1, les
requêtes et les réponses sont envoyées en texte clair, exposant ainsi les variables
aux pirates informatiques. Les auteurs des MIB ont découvert que certaines
définitions de type de données nécessitaient plus de précision. SNMPv2 a choisi la
solution d'améliorer l'authentification de l'origine du message, tout en protégeant
ces messages contre leur divulgation, et de placer des contrôles d'accès sur la base
de données MIB. Certains aspects sécuritaires restent néanmoins vulnérables.
L'architecture SNMPv3 complète les spécifications SNMPv1 et v2 initiales avec des
fonctionnalités de sécurité et d'administration supplémentaires.
270
31006930 10/2009
Vue d'ensemble des services
Service TFTP
Récapitulatif du service TFTP
TFTP est un protocole client/serveur simple, utilisable en lieu et place du protocole
FTP pour transférer des fichiers. Il utilise le numéro de port UDP 69 et est mis en
œuvre au-dessus de la couche de transport UDP. Avec TFTP, la plupart des
fonctions standard du protocole FTP sont supprimées. Il ne peut effectuer que des
opérations de lecture et d'écriture sur un serveur distant, il ne peut pas dresser de
listes de répertoires, et il n'offre aucune assurance au niveau de la sécurité et de
l'authentification des utilisateurs. TFTP peut être mis en œuvre sur des équipements
simples.
Pendant une connexion TFTP, les fichiers sont transférés entre le client et le
serveur. Le destinataire confirme si la réception du fichier s'est effectuée sans
erreur. Le protocole n'autorise toutefois pas la retransmission d'une partie erronée
d'un fichier. C'est le fichier dans son intégralité qui doit être retransmis. Cela peut
occasionner un retard dans la transmission. Toutefois, la probabilité d'erreurs dans
le fichier suite à la transmission ou une perte de la transmission est relativement
faible.
De la même manière que le service FTP des équipements Transparent Ready
(voir page 267), l'utilisation de TFTP varie selon les équipements. Par exemple, sur
un pont Modbus série-Modbus Ethernet, le microprogramme est transféré par
TFTP, mais pas le fichier de configuration de l'équipement. Pour se connecter au
serveur, un client est requis (WSFTP ou TFTP Windows, par exemple).
31006930 10/2009
271
Vue d'ensemble des services
Service Telnet
Récapitulatif du service Telnet
Le protocole Telnet propose une session de communication textuelle interactive ou
une interface utilisateur entre un client et un hôte. Les interfaces Telnet permettent
d'effectuer des tâches comme la configuration d'équipements, les diagnostics et
l'échange de fichiers.
Le protocole Telnet s'exécute sur la couche transport TCP via le port 23. Une
session Telnet peut générer une quantité importante de trafic réseau, car chaque
touche peut être envoyée comme un paquet TCP distinct.
Voici des exemples d'un écran de configuration et d'un écran de diagnostic du
commutateur ConneXium Ethernet (499NES27100) :
272
31006930 10/2009
Vue d'ensemble des services
Sécurité de Telnet
Le protocole Telnet demande un nom d'utilisateur et un mot de passe que le client
doit saisir pour accéder à la session Telnet. Dans certains cas, les serveurs Telnet
gèrent différents noms d'utilisateur/mots de passe permettant d'accéder à
différentes options de configuration d'équipement. Cependant, la transmission de
ces informations d'authentification s'effectue en texte simple. Il est donc possible de
les obtenir en examinant le contenu du message.
31006930 10/2009
273
Vue d'ensemble des services
Autres services pris en charge par les équipements Quantum
SNMP
Equipement
SNMP(v1)
SNMP(v2)
SNMP(v3)
MIB-II
TFprivate-MIB
140CPU65150
X
-
-
X
X
140CPU65160
X
-
-
X
X
140NOE77101
X
-
-
X
X
140NOE77111
X
-
-
X
X
140NWM10000
X
-
-
X
X
FTP
Equipement
Micrologiciel
Fichiers Web Sécurité
Support FDR
140CPU65150
X
X
X
X
140CPU65160
X
X
X
X
140NOE77101
X
X
X
X
140NOE77111
X
X
X
X
140NWM10000
X
X
X
-
TFTP
Equipement
Support FDR
140CPU65150
X
140CPU65160
X
140NOE77101
X
140NOE77111
X
140NWM10000
X
Telnet
274
Equipement
Configuration
Diagnostic1
Sécurité
Niveaux de sécurité
140CPU65150
-
X
X
X2
140CPU65160
-
X
X
X2
140NOE77101
-
X
X
X2
140NOE77111
-
X
X
X2
140NWM10000
-
X
X
X2
1
Pour utilisation en usine seulement
2
Mots de passe multiples
31006930 10/2009
Vue d'ensemble des services
Autres services pris en charge par les équipements Premium
SNMP
Equipement
SNMP(v1)
SNMP(v2)
SNMP(v3)
MIB-II
TFprivate-MIB
TSXP571634M
X
-
-
X
X
TSXP572634M
X
-
-
X
X
TSXP573634M
X
-
-
X
X
TSXP574634M
X
-
-
X
X
TSXP575634M
X
-
-
X
X
TSXETY4103
X
-
-
X
X
TSXETY110WS
X
-
-
X
X
TSXETY5103
X
-
-
X
X
TSXWMY100
X
-
-
X
X
FTP
31006930 10/2009
Equipement
Micrologiciel
Fichiers Web Sécurité
Support FDR
TSXP571634M
X
X
X
X
TSXP572634M
X
X
X
X
TSXP573634M
X
X
X
X
TSXP574634M
X
X
X
X
TSXP575634M
X
X
X
X
TSXETY4103
X
X
X
X
TSXETY110WS
X
X
X
-
TSXETY5103
X
X
X
X
TSXWMY100
X
X
X
-
275
Vue d'ensemble des services
TFTP
Equipement
Support FDR
TSXP571634M
X
TSXP572634M
X
TSXP573634M
X
TSXP574634M
X
TSXP575634M
X
TSXETY4103
X
TSXETY110WS
X
TSXETY5103
X
TSXWMY100
X
Telnet
276
Equipement
Configuration
Diagnostic1
Sécurité
Niveaux de sécurité
TSXP571634M
-
X
X
X2
TSXP572634M
-
X
X
X2
TSXP573634M
-
X
X
X2
TSXP574634M
-
X
X
X2
TSXP575634M
-
X
X
X2
TSXETY4103
-
X
X
X2
TSXETY110WS -
X
X
X2
TSXETY5103
-
X
X
X2
TSXWMY100
-
X
X
X2
1
Pour utilisation en usine seulement
2
Mots de passe multiples
31006930 10/2009
Vue d'ensemble des services
Autres services pris en charge par les équipements TSX Micro
FTP
Equipement
Micrologiciel
Fichiers Web Sécurité
Support FDR
TSXETZ410
X
X
X
X
TSXETZ510
X
X
X
X
Autres services pris en charge par les équipements Momentum
SNMP
Equipement
MIB-II
TFprivate-MIB
170ENT11001
X
X
FTP
Equipement
Configuration
Fichiers Web
Sécurité
170ENT11001
X
X
X
Telnet
31006930 10/2009
Equipement
Configuration
Diagnostic
Sécurité
171CCC96020
-
X
X
171CCC96030
-
X
X
171CCC98020
-
X
X
171CCC98030
-
X
X
170ENT11001
X
X
X
277
Vue d'ensemble des services
Autres services pris en charge par les équipements Advantys STB
SNMP
Equipement
SNMP(v1)
SNMP(v2)
SNMP(v3)
MIB-II
TFprivate-MIB
STBNIP2212
X
-
-
X
X
FTP
Equipement
Configuration
Fichiers Web
Sécurité
STBNIP2212
X
X
X
Autres services pris en charge par les passerelles/ponts Power Logic
SNMP
Equipement
SNMP(v1)
SNMP(v2)
SNMP(v3)
MIB-II
TFprivate-MIB
EGX 200
X
-
-
X
-
EGX 400
X
-
-
X
-
FTP
278
Equipement
Configuration
Fichiers Web
Sécurité
EGX 200
-
X
X
EGX 400
X
X
X
31006930 10/2009
Vue d'ensemble des services
Autres services pris en charge par les systèmes de câblage ConneXium
SNMP
Equipement
SNMP(v1)
SNMP(v2)
SNMP(v3)
MIB-II
TFprivate-MIB
499NES17100
X
-
-
X
X
499NOS17100
X
-
-
X
X
174CEV30020
X
-
-
X
-
174CEV20030
X
-
-
X
-
174CEV20040
X
-
-
X
-
FTP
Equipement
Configuration
Fichiers Web
Sécurité
174CEV20040
X
X
X
TFTP
Equipement
Configuration
Support FDR
499NES17100
-
-
174CEV30020
X
X
174CEV20030
X
X
Telnet
31006930 10/2009
Equipement
Configuration
Diagnostic
Sécurité
174CEV30020
X
X
X
174CEV20030
X
X
X
279
Vue d'ensemble des services
3.12
OPC Factory Server
Vue d'ensemble
Cette section décrit le serveur OFS (OPC Factory Server) et fournit des exemples
sur le mode de mise en œuvre de ces serveurs dans des systèmes Transparent
Ready.
Contenu de ce sous-chapitre
Ce sous-chapitre contient les sujets suivants :
Sujet
280
Page
OPC Factory Server
281
Services OFS
285
Performances OFS
288
Architecture d'exécution pour Unity/OFS/SCADA : un exemple simple
292
Architecture Build-time/Runtime pour les systèmes Unity/OFS/SCADA non
fréquemment modifiés
294
Architecture Build-time/Runtime pour les systèmes Unity/OFS/SCADA
nécessitant des modifications fréquentes
296
Architecture Build-time/Runtime pour système avec multiples connexions
SCADA
298
31006930 10/2009
Vue d'ensemble des services
OPC Factory Server
Récapitulatif
L'accès aux données OPC permet de déplacer des données en temps réel depuis
des automates, des DCS et d'autres équipements de contrôle vers des clients
d'affichage, tels que des panneaux IHM. La spécification OPC définit un ensemble
standard d'objets, d'interfaces et de méthodes qui assure l'interopérabilité au niveau
des applications de contrôle des processus et d'automatisation de la fabrication. Elle
reposait à l'origine sur le modèle objet composant OLE de Microsoft et sur les
technologies des modèles objet composant distribués.
OPC Factory Server (OFS) est un serveur de données multi-automate capable
d'envoyer des données à des clients OPC et de communiquer avec des automates
Compact, Micro, Momentum, Premium, Quantum, TSX Série 7 et TSX S1000. Le
serveur OFS met à la disposition des applications clientes un groupe de services
(appelé méthodes) pour accéder aux variables des systèmes de contrôle. OFS est
un serveur OPC d'accès aux données des automates conforme aux normes OPC
1.0A et OPC 2.0. Il fonctionne avec n'importe quel client compatible OPC et avec
deux types de logiciels OPC :
z
z
le logiciel de supervision : le serveur OFS joue le rôle d'un pilote en assurant les
communications avec tous les équipements Transparent Ready ;
le logiciel de supervision personnalisé, via l'interface d'automatisation OLE ou
l'interface personnalisée OLE.
L’illustration suivante présente une interface OFS :
31006930 10/2009
281
Vue d'ensemble des services
Le serveur OFS assure l'interface entre les automates Schneider Electric et une ou
plusieurs applications clientes dans lesquelles il est possible d'afficher et/ou de
modifier certaines valeurs des équipements.
Fonctionnalités du serveur OFS
Le serveur OFS prend en charge :
z
z
z
z
z
z
z
z
z
plusieurs équipements,
plusieurs protocoles de communication,
plusieurs clients,
l'accès aux équipements et aux variables par le biais d'adresses ou de symboles,
l'accès au serveur en mode local ou distant,
un mécanisme de notification qui permet de transmettre des valeurs au client
uniquement lorsque celles-ci changent d'état,
la détection automatique de la taille des requêtes réseau en fonction du type
d'équipement,
la disponibilité des services via les interfaces d'automatisation OLE et
personnalisée OLE,
la compatibilité avec les normes OPC Data Access, versions 1.0A et 2.0.
Modes d'échange de données
Le serveur OFS gère deux modes d'échange des données avec l'automate :
z
z
mode classique par défaut (interrogation),
mode Push data, dans lequel les données sont envoyées sur l'initiative de
l'automate.
Le mode Push data est recommandé lorsque les changements d'état sont rares.
Services OFS
Le serveur OFS offre les services suivants :
z
z
z
z
z
z
282
lecture et écriture de variables dans un ou plusieurs automates présents sur un
ou plusieurs réseaux,
outil de configuration convivial qui décrit les paramètres nécessaires pour que le
serveur fonctionne efficacement,
outil permettant la modification en ligne des paramètres pour accroître la
souplesse d'utilisation,
possibilité d'utiliser une liste de symboles pour l'application de l'automate,
interface de navigation qui présente graphiquement les équipements accessibles
et leurs symboles,
liste des éléments spécifiques dépendant d'un équipement, qui permet
l'exécution de fonctions telles que le contrôle d'état, le démarrage/l'arrêt de
l'automate et la supervision des alarmes.
31006930 10/2009
Vue d'ensemble des services
Communication avec l'automate
Le serveur OFS fonctionne avec les gammes d'automates Quantum, Premium,
Micro, Momentum, Compact, Série 7 et S1000 sur les réseaux suivants :
z
z
z
z
z
z
z
z
z
Liaison série Modbus (RTU)
TCP/IP (adressage IP ou X-Way)
Modbus Plus
Uni-Telway
Fipway
Ethway
ISAway
PCIway
USB
Le serveur OFS est compatible avec l'automate Nano sur un réseau Uni-Telway,
avec les restrictions suivantes :
z
z
opérations de lecture uniquement,
accès à un mot unique ou à x bits parmi 16 bits consécutifs.
Le tableau suivant présente la compatibilité OFS 3.1 avec les équipements de la
gamme Schneider Electric SA et les différents réseaux :
31006930 10/2009
Réseau
Premium
Ethway
TSXETY110 (Ethway)
TCP/IP
TSXETY110 (TCP/IP)
TSXETY410 (TCP/IP)
Voie intégrée
TSXETY510 (TCP/IP)
TSXETZ410
TSXETZ510
Uni-Telway
Voie intégrée
TSXFPP20
Voie intégrée
TSX FPP20
TSX SCM22
Fipway
TSXFPP20
PCMCIA
TSXFPP20
TSXP7455
TSXFPP20
ISAway
Bus ISA
PCIway
Bus PCI
Modbus
TSXSCP11
Modbus Plus
TSXMBP100
USB
Voie intégrée
Micro
Série 7
Série 1000
TSXETH107
TSXETH200
ETH030
TSXSCM22
Cartes JB
TSXMBP100
Quantum
Momentum
TCP/IP
140NOE771
Voie intégrée
171CCC96030
171CCC98030
Modbus
Voie intégrée
171CCC760
171CCC780
Modbus Plus
Voie intégrée
USB
Voie intégrée
Compact
Voie intégrée
Voie intégrée
283
Vue d'ensemble des services
Définition du groupe d'éléments
Les services OFS sont tous basés sur le concept de groupe d'éléments. Un élément
est une variable d'automate à laquelle il est possible d'accéder par une adresse ou
par un symbole. Les groupes OFS possèdent les caractéristiques suivantes :
z
z
z
z
z
284
Il est possible de définir plusieurs groupes.
Un groupe peut inclure plusieurs équipements. Chaque élément d'un groupe
peut avoir une adresse d'équipement différente.
Un groupe inclut différents dispositifs et supports de communication. Chaque
élément peut faire référence à un pilote de communication différent. Si un
équipement est accessible par le biais de plusieurs supports de communication,
il est possible de combiner des variables adressées via différents supports au
sein d'un même groupe.
Les éléments qui constituent un groupe peuvent être différents. Il est possible de
combiner tous les types d'objets gérés par le serveur OFS, par exemple des
mots, des mots doubles et des virgules flottantes, dans un même groupe.
Tous les éléments du groupe ont la même vitesse de mise à jour et le même
pourcentage de bande morte.
31006930 10/2009
Vue d'ensemble des services
Services OFS
Services synchrones
Les services synchrones permettent de :
z
z
lire et écrire partiellement ou complètement un groupe d'éléments ;
scruter périodiquement les variables (interrogation en lecture) qui doivent être
traitées par l'application cliente.
Le terme synchrone signifie que l'application cliente qui appelle un service en
lecture ou en écriture est bloquée tant qu'elle n'a pas obtenu de résultat.
L'instruction qui suit un appel de lecture ou d'écriture synchrone dans le code de
l'application cliente est exécutée uniquement une fois que toutes les requêtes de
communication correspondant à l'appel en question ont été traitées. Pendant une
opération de lecture synchrone, OFS ne garantit pas que l'accès à toutes les
variables d'un groupe se fera dans le même cycle de processeur si le groupe est
transcrit sur plusieurs requêtes de communications. Un mécanisme OFS assure le
nombre de requêtes nécessaire pour accéder à l'ensemble d'un groupe d'éléments
(pour les groupes synchrones uniquement).
Les conditions qui permettent aux éléments d'un groupe d'être cohérents les uns
avec les autres (lus ou écrits dans le même cycle de processeur) sont décrites dans
le guide d'OPC Factory Server.
31006930 10/2009
285
Vue d'ensemble des services
Services asynchrones
En mode asynchrone, toute requête de commande asynchrone reçoit une réponse
immédiate. La commande demandée est soit refusée (réponse de code incorrect)
soit en cours (réponse de code correct) ; elle n'est pas terminée.
La fin et le résultat de la commande sont annoncés via le mécanisme de notification.
Celui-ci doit être activé avant de démarrer une commande asynchrone.
Les commandes Lecture, Ecriture, Actualiser et Annuler permettent de lire et écrire
partiellement ou totalement un groupe d'éléments. L'application cliente doit scruter
périodiquement l'évolution des variables (interrogation en lecture). Elle n'est pas
bloquée pendant le temps nécessaire à l'obtention des données. Le mécanisme de
notification activé annonce ensuite les résultats au client.
La synchronisation avec l'automate est identique au processus décrit pour les
services synchrones.
Services de notification
OFS effectue une interrogation en lecture et une notification des changements dans
les valeurs de variable. L'application cliente a besoin d'une fonction de réveil
programmée intégrée. L'OFS doit appeler le réveil lorsque les valeurs des éléments
changent dans les groupes examinés périodiquement.
286
31006930 10/2009
Vue d'ensemble des services
La fonction de réveil doit être unique dans l'application cliente. Elle reçoit toutes les
notifications du serveur OFS, puis les redistribue vers les fonctions de traitement
spécifiques de chaque groupe scruté périodiquement.
NOTE : Pour les logiciels de supervision prêts à être exécutés, la fonction de réveil doit
être pré-programmée. Dans le cas contraire, n'utilisez pas le mécanisme de notification.
La norme OPC OnDataChange définit le nom de cette fonction de réveil. Le serveur
OFS notifie par groupe et non par élément individuel. Pour un groupe donné, le serveur
OFS envoie à la fonction de réveil de l'application cliente une liste des éléments dont la
valeur a changé. Dans le cas d'un élément de type table, le serveur OFS transmet
l'ensemble de la table même si seul un sous-ensemble d'éléments a vu ses valeurs
modifiées.
NOTE : Dans la fonction de réveil, les processus requérant un temps de traitement
considérable par le processeur (par exemple, un affichage trop complexe) ne doivent
pas être effectués. Ces types de processus peuvent nuire aux performances du
système d'exploitation.
Les questions suivantes se rapportent au service de notification :
z L'affectation d'une période de scrutation à un groupe vous permet de scruter les
variables d'automate à des périodes différentes. Vous pouvez par exemple afficher
l'heure de l'automate chaque seconde et la température chaque minute.
z Affectez une bande morte à un groupe afin que les notifications soient filtrées lorsque
les valeurs de variable de groupe changent. La notification survient si la modification
des variables est supérieure à un certain pourcentage de leur valeur antérieure après
la période de scrutation du groupe. Par exemple, l'application cliente est informée
uniquement si la température varie de plus de 10 %.
NOTE : La bande morte est appliquée uniquement aux variables en virgule flottante ou
en nombre entier afin que vous puissiez contrôler (ou limiter) le flux des notifications
envoyées à l'application cliente et ainsi éviter de surcharger le système.
31006930 10/2009
287
Vue d'ensemble des services
Performances OFS
Récapitulatif
La section suivante décrit les caractéristiques statiques du serveur OFS et définit
certaines règles de génération et d'optimisation de requêtes réseau. L'objectif de
ces règles est de minimiser autant que possible le nombre de requêtes.
Taille maximale d'une requête
Le tableau suivant spécifie le nombre maximal d'octets de données pouvant être
compactés en une requête unique. Tous les éléments de données sollicités dans
une même requête proviennent du même cycle d'automate et sont donc de taille
homogène. Les octets de données indiqués dans le tableau peuvent être utilisés
pour calculer le nombre d'éléments de même type pouvant être lus ou écrits dans
une requête de communications d'automate. Un mot peut prendre jusqu'à 2 octets,
un double mot 4 octets et un mot en virgule flottante 4 octets également.
Comptez 8 bits par octets sauf si vous effectuez la lecture avec un automate PL7
sur un réseau XWAY, auquel cas chaque octet compte 4 bits uniquement.
Par exemple, sur un automate PL7 s'exécutant sur XIP, 248%MB,
62%MD,124%MW ou 992%M peuvent être lus et 244%MB, 61%MD, 122%MW ou
1960%M écrits dans une requête unique.
Le tableau suivant indique le nombre maximal d'octets de données pouvant être
compactés dans une requête d'équipement Unity Pro.
288
Support de communication
Lecture
Ecriture
XIP
249
235
Voie intégrée XIP
256
242
TCP/IP
1022
1008
PCIway
224
210
USB
1022
1008
USB X-Way (USBX)
1020
1006
Fipway
123
109
Uni-Telway
241
227
Ethway
249
235
Modbus Plus
250
236
Modbus RTU
249
235
31006930 10/2009
Vue d'ensemble des services
Utilisation des groupes
Le fait de séparer les éléments dans des groupes différents peut influer sur la
construction de requêtes réseau. Pour chaque équipement, les éléments sont
répartis dans des ensembles indépendants si nécessaire. Néanmoins, ces
ensembles ne sont pas déterminés par les groupes eux-mêmes, mais par la vitesse
de mise jour minimale de groupe.
Les groupes n'influent pas sur la génération de requêtes réseau. En déclarant les
éléments dans deux groupes différents avec la même vitesse de mise à jour, vous
générez le même nombre de requêtes que si vous les déclariez dans un groupe
unique.
Les requêtes sont générées par lots constitués d'éléments appartenant à des
groupes avec la même période. Elles ne sont pas générées à l'intérieur d'un groupe.
Optimisation des requêtes
Chaque ensemble d'éléments est optimisé individuellement en fonction d'un
équipement et d'une fréquence. Les algorithmes d'optimisation agissent en deux
phases :
z
z
31006930 10/2009
Le compactage : regroupement des éléments de même type (avec des adresses
semblables ou consécutives) dans des tables. Pour l'écriture, le regroupement
est réalisé uniquement si les éléments sont strictement consécutifs. Obtenez une
liste d'éléments à partir des éléments initiaux pour les envoyer à l'automate à des
fins de lecture ou d'écriture. Sur les automates de la série 7, le compactage n'est
pas réalisé sur les bits unitaires ; pour les tables de bits, il est effectué
uniquement si le nombre de bits est un multiple de 8.
La concaténation : construction des requêtes en optimisant les possibilités du
protocole. Certains protocoles vous permettent de définir l'accès à différents
types d'objets dans la même requête. Le serveur OFS ajuste automatiquement
la taille des requêtes au maximum autorisé.
289
Vue d'ensemble des services
Les équipements Unity utilisent à la fois le compactage et la concaténation pour
l'optimisation.
Les variables localisées ou non localisées dans le générateur de requêtes en lecture
Modbus proposent une technique de mélange (longueur du décalage du bloc de
lecture). Le générateur de requête en lecture peut mélanger n'importe quel type de
variable dans une même requête ; une variable correspond à un identificateur à
6 octets. Le module NOE ne peut envoyer qu'une requête par cycle de processeur
pour les variables non localisées et 4 requêtes par cycle de processeur pour les
registres.
Par exemple, l'envoi d'une variable booléenne, de deux variables de nombre entier
en virgule flottante et d'une structure avec cinq nombres entiers égalerait ou
dépasserait une requête :
%MW2, %MW3, %MW40, %mX5, %MX8 => 1 requête avec 3 éléments
(MW2 ... 3, MW40, MWX5 ... 8)
Performances dynamiques
Les performances dynamiques du serveur OFS peuvent être mesurées grâce à
plusieurs caractéristiques :
z
z
z
z
Temps de réponse de la configuration
Temps de réponse en lecture/écriture
Volume des données échangées
Sensibilité aux erreurs
Elles peuvent également être mesurées selon deux axes :
z
z
Communication de l'OFS avec les équipements
Communication de l'OFS avec les clients OPC
Dans certains cas, vous devez configurer différents paramètres d'OFS pour obtenir
de meilleures performances : par exemple, si l'accès aux équipements se fait via
différents types de réseau et si un réseau aux performances moindres est utilisé
quelque part sur le chemin réseau. L'un des paramètres d'ajustement de serveur qui
influe sur les performances de la communication de l'OFS avec les équipements est
la fonction multivoie.
Reportez-vous au manuel d'OPC Factory Server pour plus d'informations sur la
fenêtre de diagnostic, qui indique l'état du serveur et des communications.
290
31006930 10/2009
Vue d'ensemble des services
Fonction multivoie
La plupart des protocoles de communication utilisés par l'OFS sont semi-duplex ;
après l'envoi d'une requête, le serveur attend la réponse avant d'envoyer la requête
suivante. Il existe une exception avec XWAY pour Unity ou les automates PL7. Avec
les réseaux semi-duplex, la seule manière d'accélérer la communication consiste à
ouvrir plusieurs voies entre l'émetteur et le récepteur. Vous pouvez ouvrir entre 1 et
16 voies pour chaque équipement et configurer ce nombre statiquement à l'aide de
l'outil de configuration d'OFS ou dynamiquement avec le paramètre #MaxChannel
spécifique.
La valeur qui offre les performances optimales dépend de l'automate sollicité (par
ex. le nombre de requêtes qu'il peut traiter par cycle) et de la carte de
communication utilisée (principalement sur les automates Concept). Pour obtenir
ces données, reportez-vous à la documentation relative à l'automate et à la carte de
communication.
NOTE : La fonction multivoie n'est pas déterminante pour Unity Pro ou pour les
automates PL7 utilisant un réseau XWAY (full duplex) et des pilotes série Modbus
(voie simple uniquement) sur n'importe quel type d'automate.
Sur les réseaux semi-duplex, un paramètre peut être utilisé pour envoyer plusieurs
requêtes simultanément à un équipement : plus la valeur est élevée, plus les
performances de la communication avec l'équipement sont bonnes.
31006930 10/2009
291
Vue d'ensemble des services
Architecture d'exécution pour Unity/OFS/SCADA : un exemple simple
Exemple d'architecture
L'exemple d'exécution suivant se rapporte à des architectures simples dans
lesquelles l'application de l'automate n'a pas besoin de modifications en ligne.
VijeoLook constitue le meilleur choix pour ce type d'architecture. Seul un ordinateur
est utilisé pour exécuter les logiciels SCADA et OFS, et le nombre maximal
d'automates sur un système comme celui-ci est de cinq.
Options du système d'exécution
Sur Ethernet TCP/IP uniquement, vous pouvez affecter le fichier de symboles XVM
sur un ordinateur différent de celui qui exécute les logiciels SCADA et OFS. Cette
option vous permet de centraliser vos ressources sur un ordinateur autorisant les
sauvegardes. Elle s'avère particulièrement utile lorsque le système est intégré dans
une architecture plus vaste.
292
31006930 10/2009
Vue d'ensemble des services
Caractéristiques clés du système
z
z
z
Le système d'exécution requiert un fichier de symboles XVM Unity Pro
compatible avec le serveur OFS. Ce fichier de symboles est exporté en mode
Compilation par Unity Pro et doit être copié sur l'ordinateur utilisé pour exécuter
le système. Un fichier de symboles est requis pour chaque application
d'automate.
Le système de fichiers SCADA + OFS + XVM est exécuté sur un seul ordinateur.
OFS accède aux données de l'automate en temps réel. Toute différence détectée
entre l'application exécutée et le fichier de symboles local sur l'ordinateur
déclenche la vérification des signatures. Conformément au QoS pour OFS, la
communication s'arrête ou bascule vers un service de mauvaise qualité. Vous
devez donc mettre manuellement à jour l'ordinateur avec le fichier de symboles
approprié pour que le fichier de symboles soit cohérent avec l'application
exécutée dans l'automate.
Versions des produits
31006930 10/2009
Produit
Version
Unity Pro M, L, XL
2.0
VijeoLook
2.6
Commentaires
Inclut la version correcte d'OFS
293
Vue d'ensemble des services
Architecture Build-time/Runtime pour les systèmes Unity/OFS/SCADA non
fréquemment modifiés
Exemple d'architecture
L'exemple de système build-time/runtime suivant gère des architectures :
z
z
qui ne requièrent pas de modifications fréquentes de leur application ;
qui ont une faible contrainte de synchronisation entre le système SCADA et
l'application exécutée pendant les modifications.
La synchronisation entre la base de données Unity Pro et le système OFS est gérée
manuellement, avec un échange statique du fichier de symboles.
En définissant VijeoLook comme système SCADA, jusqu'à 5 automates peuvent
être pris en charge. Pour les configurations plus étendues, utilisez Monitor Pro. Un
ordinateur est utilisé pour exécuter les logiciels SCADA et OFS et un autre pour
exécuter Unity Pro sur les applications d'automate.
Option Build-time/Runtime
Sur TCP/IP Ethernet uniquement, vous pouvez stocker le fichier de symboles XVM
sur un ordinateur différent de celui qui exécute les logiciels SCADA et OFS. Cette
option vous permet de centraliser vos ressources sur un ordinateur autorisant les
sauvegardes. Elle s'avère particulièrement utile lorsque le système est intégré dans
une architecture plus vaste.
294
31006930 10/2009
Vue d'ensemble des services
Caractéristiques clés du système
z
z
z
z
Le système d'exécution requiert un fichier de symboles XVM Unity Pro
compatible avec le serveur OFS. Ce fichier de symboles est exporté en mode
Compilation par Unity Pro et doit être copié sur l'ordinateur utilisé pour exécuter
le système. Un fichier de symboles est requis par application d'automate.
Le système de fichiers SCADA + OFS + XVM est exécuté sur un seul ordinateur.
Unity Pro est exécuté sur un ordinateur séparé pour les modifications
d'application. Il n'est pas nécessaire que cet ordinateur soit connecté en
permanence au réseau ; il peut être seulement connecté pour effectuer les
modifications en ligne ou copier le fichier XVM sur le système OFS.
OFS accède aux données de l'automate en temps réel. Toute différence détectée
entre l'application exécutée et le fichier de symbole local sur l'ordinateur
déclenche la vérification des signatures. Conformément au QoS pour OFS, la
communication s'arrête ou bascule vers un service de mauvaise qualité. Vous
devez donc mettre manuellement à jour l'ordinateur avec le fichier de symboles
approprié pour que le fichier de symboles soit cohérent avec l'application
exécutée dans l'automate.
Cette mise à jour peut être lancée par l'application SCADA via un mode de
commande spécifique du serveur OFS. L'application continue de s'exécuter. Seule
la communication OFS est interrompue pendant la mise à jour du fichier de
symboles.
Versions des produits
31006930 10/2009
Produit
Version
Commentaires
Unity Pro M, L, XL
v2.0
VijeoLook
v2.6
Inclut la version correcte de OFS
MonitorPro
v7.2
Accès aux variables structurées non inclus
295
Vue d'ensemble des services
Architecture Build-time/Runtime pour les systèmes Unity/OFS/SCADA
nécessitant des modifications fréquentes
Exemple d'architecture
L'exemple de système build-time/runtime suivant gère des architectures qui
nécessitent :
z
z
des modifications d'application fréquentes ;
un niveau de service supérieur pour permettre la synchronisation entre le
système SCADA et l'application exécutée pendant les modifications.
La synchronisation est gérée par le biais d'échanges dynamiques entre les
systèmes OFS et Unity Pro XL. Aucune opération manuelle n'est requise pour
mettre à jour le fichier de symboles pour OFS.
Un ordinateur est utilisé pour les systèmes SCADA, OFS et Unity Pro XL en mode
serveur. Un deuxième ordinateur est utilisé pour exécuter Unity Pro et lancer les
modifications d'application, ainsi qu'un troisième pour atteindre la redondance avec
Monitor Pro. Le serveur d'ordinateurs dédié aux fichiers d'application STU assure la
cohérence de l'accès depuis le système OFS/Unity Pro XL et Unity Pro vers la
même application.
296
31006930 10/2009
Vue d'ensemble des services
Options Build-time/Runtime
L'architecture décrite ci-dessus est recommandée pour un système de redondance
(normal/standby) avec Monitor Pro.
Pour les architectures ne nécessitant pas de redondance, le fichier d'application
STU peut être stocké sur l'ordinateur exécutant les systèmes OFS/SCADA et Unity
Pro XL.
Caractéristiques clés du système
z
z
z
z
z
z
z
Unity Pro XL est indispensable pour les modes de fonctionnement de OFS : c'est
le seul logiciel capable d'exécuter le mode serveur requis pour la mise à jour
dynamique des symboles. Unity Pro XL doit donc être installé. OFS lance Unity
Pro XL et ouvre l'application en arrière-plan.
Le système SCADA + OFS + Unity Pro XL est exécuté sur un seul ordinateur.
Unity Pro s'exécute sur un ordinateur séparé pour les modifications d'application.
Il n'est pas nécessaire que cet ordinateur soit connecté en permanence au
réseau, mais seulement pour les modifications en ligne.
Lorsqu'un serveur d'ordinateurs est utilisé pour les fichiers d'application STU,
OFS et Unity Pro utilisent la même application pour les modifications et la
synchronisation.
OFS accède aux données de l'automate en temps réel. Il détecte toute différence
entre l'application exécutée et le fichier de symbole local sur l'ordinateur
(vérification des signatures). Conformément au QoS pour OFS, la
communication s'arrête ou bascule vers un service de mauvaise qualité.
OFS/Unity Pro XL met à jour les symboles en accédant au fichier STU. En
fonction des paramètres OFS, cette mise à jour peut être automatique ou
déclenchée par l'application SCADA via un mode de commande spécifique de
OFS. L'application continue de s'exécuter. Seule la communication OFS est
interrompue pendant la mise à jour du fichier de symboles.
Lorsque Unity Pro est utilisé pour gérer les modifications en ligne, le fichier
d'application STU effectue la synchronisation de OFS/Unity Pro XL avec la bonne
version de l'application.
Versions des produits
31006930 10/2009
Produit
Version
Commentaires
Unity Pro M, L, XL
v2.0
Pour les modifications d'application
VijeoLook
v2.6
Inclut la version correcte de OFS
MonitorPro
v7.2
Accès aux variables structurées non inclus
297
Vue d'ensemble des services
Architecture Build-time/Runtime pour système avec multiples connexions
SCADA
Exemple d'architecture
L'exemple de système build-time/runtime suivant gère des architectures
nécessitant :
z
z
des modifications d'application fréquentes ;
un niveau de service supérieur pour permettre la synchronisation entre le
système SCADA et l'application exécutée pendant les modifications.
Cette architecture prend également en charge plusieurs SCADA connectés sur un
serveur OFS centralisé. La synchronisation est gérée par le biais d'échanges
dynamiques entre les systèmes OFS et Unity Pro XL. Aucune opération manuelle
n'est requise pour mettre à jour le fichier de symboles pour OFS.
Un ordinateur est utilisé pour exécuter les systèmes OFS et Unity Pro XL en mode
serveur. Un ou plusieurs ordinateurs sont dédiés au système SCADA. Un autre
ordinateur est utilisé pour exécuter Unity Pro et lancer les modifications
d'application.
298
31006930 10/2009
Vue d'ensemble des services
Le serveur d'ordinateurs dédié aux fichiers d'application STU assure la cohérence
d'accès, de sorte que toutes les stations qui exécutent Unity Pro accèdent aux
mêmes informations d'application actualisées.
Option du système
Le fichier d'application STU peut être stocké sur l'ordinateur qui exécute les
systèmes OFS/SCADA et Unity Pro XL.
Caractéristiques clés du système
z
z
z
z
z
z
z
z
Unity Pro XL est indispensable pour les modes de fonctionnement de OFS. C'est
la seule architecture prenant en charge l'exécution en mode serveur, requise
pour la mise à jour dynamique des symboles. Unity Pro XL doit donc être installé.
OFS lance Unity Pro XL et ouvre l'application en arrière-plan.
Le système OFS + Unity Pro XL est exécuté sur un seul ordinateur.
Le système SCADA est exécuté sur un ordinateur dédié et communique avec
OFS (DCOM) pour assurer l'accès en temps réel à l'automate.
Unity Pro s'exécute sur un ordinateur séparé pour les modifications d'application.
Il n'est pas nécessaire que cet ordinateur soit connecté en permanence au
réseau, mais seulement pour les modifications en ligne.
Le serveur d'ordinateurs dédié aux fichiers d'application STU assure la
cohérence d'accès, de sorte que toutes les stations OFS et Unity Pro utilisent les
mêmes données d'application pour les modifications et la synchronisation.
OFS accède aux données à partir de l'automate en temps réel. Il détecte toute
différence entre l'application exécutée et le fichier de symbole local sur
l'ordinateur (vérification des signatures). Conformément au QoS pour OFS, la
communication s'arrête ou bascule vers un service de mauvaise qualité.
OFS/Unity Pro XL met à jour les symboles en accédant au fichier STU. En
fonction des paramètres OFS, cette mise à jour peut être automatique ou
déclenchée par l'application SCADA via un mode de commande spécifique de
OFS. L'application continue de s'exécuter. Seule la communication OFS est
interrompue pendant la mise à jour du fichier de symboles.
Pour toute modification en ligne effectuée à partir de Unity Pro, le fichier
d'application STU doit être sauvegardé de façon à synchroniser OFS/Unity Pro
XL avec la bonne version de l'application.
Versions des produits
31006930 10/2009
Produit
Version
Commentaires
Unity Pro M, L, XL
2.0
Pour les modifications d'application
Unity Pro XL
v2.0
Pour le mode serveur de l'ordinateur
VijeoLook
v2.6
Inclut la version correcte de OFS
Monitor Pro
v7.2
Accès aux variables structurées non inclus
299
Vue d'ensemble des services
3.13
SCADA/IHM
Vue d'ensemble
Cette section décrit le fonctionnement et la conception d'un système SCADA ou
IHM. Elle se concentre sur l'utilisation du protocole de communications Modbus
TCP/IP entre le système SCADA et les terminaux. Les informations ne sont pas
spécifiques à un système SCADA ou un module IHM ; les concepts décrits
s'appliquent à la plupart des progiciels disponibles sur le marché, mais les termes
et les techniques peuvent varier d'un progiciel à l'autre.
Contenu de ce sous-chapitre
Ce sous-chapitre contient les sujets suivants :
Sujet
SCADA/IHM
300
Page
301
Communications entre un serveur d'E/S et un équipement terrain
303
Communications SCADA vers des équipements terrain : Utilisation des
sockets et des requêtes
308
Communications client entre un serveur d'E/S et un affichage
312
Détails sur la mise en œuvre des produits Schneider
313
31006930 10/2009
Vue d'ensemble des services
SCADA/IHM
Modèles SCADA/IHM
Les systèmes SCADA et IHM sont représentés par deux modèles : autonome et
client/serveur.
Modèle autonome
Le modèle SCADA/IHM autonome utilise le même ordinateur ou terminal pour
interroger et afficher des données à partir des équipements sur le terrain. Chaque
terminal d'affichage supplémentaire interroge ses propres données à partir des
équipements terrain. L'illustration suivante présente une IHM et un PC avec SCADA
interrogeant un automate pour obtenir des données
31006930 10/2009
301
Vue d'ensemble des services
Modèle client/serveur
Le modèle client/serveur utilise un serveur d'E/S distinct et des clients d'affichage.
Le serveur d'E/S interroge des données à partir des équipements terrain et les
clients affichent ces données. Chaque client obtient les données à partir du serveur
d'E/S, pas des équipements terrain. Le serveur d'E/S combine toutes les requêtes
en provenance des équipements d'affichage et rassemble les données des
équipements terrain dans le système SCADA. La charge sur le réseau et les
équipements terrain devient plus faible, et le temps de réponse système s'améliore.
Dans certains systèmes, le serveur d'E/S peut être le même équipement physique
que l'équipement d'affichage.
NOTE : Plusieurs serveurs d'E/S peuvent être utilisés pour activer la redondance.
L'illustration suivante montre que les requêtes en provenance du client SCADA sont
obtenues à partir des automates par le serveur d'E/S.
Un système SCADA peut inclure d'autres serveurs de type tendance, alarmes, etc.
Ces serveurs ne sont pas inclus dans la description parce qu'ils utilisent le serveur
d'E/S pour communiquer avec les équipements terrain.
Les données utilisées par le système SCADA sont appelées étiquettes. Les
étiquettes peuvent être utilisées pour l'affichage, les tendances, les alarmes, les
rapports, etc.
Communications dans le système SCADA
Deux étapes de communications constituent le chemin SCADA-équipement :
z
z
entre le client d'affichage et le serveur d'E/S
entre le serveur d'E/S et l'automate (ou système autonome)
Vous pouvez utiliser plusieurs serveurs d'E/S pour activer la redondance.
302
31006930 10/2009
Vue d'ensemble des services
Communications entre un serveur d'E/S et un équipement terrain
Récapitulatif
La manière dont un système SCADA rassemble des données à partir de
l'équipement terrain peut considérablement affecter la charge du réseau et de
l'équipement, ainsi que les temps de réponse globaux du système. Les
communications entre le serveur d'E/S et les équipements terrain peuvent suivre
plusieurs modèles courants. La plupart des systèmes SCADA utilisent une
combinaison de :
z
z
z
z
rapports d'exception de données en provenance des équipements terrain ;
interrogation du serveur d'E/S sur l'état de l'équipement, en fonction des groupes
et des périodes définis par l'utilisateur ;
écritures d'exception du serveur d'E/S en réponse à des commandes de
l'opérateur ;
lectures/écritures basées sur le temps du serveur d'E/S pour les étiquettes
utilisées dans le code d'application.
Rapport d'exception
Le rapport d'exception constitue la méthode la plus efficace mais aussi la moins
courante pour transférer des données entre un équipement terrain et le système
SCADA. L'équipement terrain doit avoir connaissance des étiquettes utilisées par le
système SCADA et doit les surveiller en cas de modification dans l'équipement
terrain. Lorsque la valeur d'une étiquette change, l'équipement terrain écrit la
nouvelle valeur dans le système SCADA. Pour que cette méthode fonctionne, les
équipements terrain doivent être en mesure d'initier des communications avec le
système SCADA (par le biais d'un client de messagerie Modbus) et ce dernier doit
être en mesure de recevoir le transfert des données (par le biais d'un serveur de
messagerie Modbus). Le rapport d'exception est utilisé pour signaler l'état des
équipements terrain en termes d'affichage, de tendances et d'alarmes.
Le rapport d'exception est efficace parce que les mêmes valeurs inchangées ne
sont pas retransférées à l'infini (comme c'est le cas dans un système interrogé). Ce
système de rapport d'exception permet à l'équipement de fermer le socket TCP
lorsque les valeurs des données sont inchangées, libérant ainsi le socket TCP pour
d'autres utilisations tout en réduisant la charge de l'équipement.
31006930 10/2009
303
Vue d'ensemble des services
Problèmes liés au rapport d'exception
Les systèmes SCADA interrogent normalement les données à partir des
équipements terrain pour surveiller l'état de chaque équipement. Le système
SCADA peut détecter une défaillance des communications et vous en informer. Si
le système SCADA n'interroge pas l'équipement terrain (comme c'est le cas dans
un système de rapport d'exception), il ne peut pas détecter ou signaler une
défaillance des communications. Pour lui permettre de détecter une défaillance des
communications, le système SCADA a le choix entre :
z
z
attendre des commandes en écriture en provenance de l'équipement terrain
toutes les n secondes ;
interroger l'équipement terrain de temps en temps pour vérifier s'il est en ligne.
Un autre problème peut se poser si une réponse en écriture en provenance de
l'équipement terrain se perd ou qu'une valeur change alors que le système SCADA
est dans l'incapacité de recevoir le message. Dans ce cas, le système SCADA
affiche l'ancienne valeur, mais n'affiche pas d'erreur de communications. Pour
corriger ceci, l'équipement terrain transfère périodiquement la valeur d'étiquette.
Surveillance de l'équipement terrain
Il n'est pas pratique pour un équipement terrain de surveiller individuellement un
grand nombre de variables afin de déterminer si un rapport d'exception s'avère
nécessaire. La plupart des systèmes utilisent un checksum sur un groupe de
variables. Une écriture de sauvegarde doit toujours être mise en œuvre au cas où
le checksum échoue. Par exemple, des variables multiples peuvent changer sans
affecter le résultat du checksum. L'équipement terrain peut réduire la charge de
l'équipement et du réseau en appliquant une hystérésis sur les variables et en
envoyant un rapport d'exception uniquement si une variable change selon une
quantité prédéterminée.
Variante sur le rapport d'exception
Si vous utilisez un système SCADA qui ne met pas en œuvre un serveur de
messagerie Modbus ou un équipement terrain qui ne met pas en œuvre un client de
messagerie Modbus, le système SCADA interroge uniquement le checksum ou un
bit unique pour indiquer qu'une ou plusieurs étiquettes d'un bloc de données ont
changé. Lorsqu'une modification est détectée, le système SCADA interroge le jeu
de données entier pour obtenir les nouvelles valeurs. Ce système n'est
normalement pas pris en charge nativement dans le système SCADA. Vous devez
le coder en utilisant une certaine forme de logique utilisateur dans le système
SCADA.
Pour interroger l'état du terrain, le logiciel SCADA lit les données de chaque
équipement terrain. Normalement, le logiciel SCADA détermine la manière dont les
données sont interrogées sur la base de :
304
31006930 10/2009
Vue d'ensemble des services
z
z
groupes définis par utilisateur ;
groupes créés par SCADA.
Si vous configurez les groupes, vous devez prendre en compte :
z
z
z
z
la manière dont les variables sont groupées et leurs adresses correspondantes
dans les équipements terrain ;
la fréquence d'interrogation des groupes en comparaison avec la vitesse des
réponses qu'ils reçoivent ;
le moment auquel les groupes sont interrogés : continuellement ou
ponctuellement ;
la manière dont l'interrogation des groupes est liée.
Les groupes de variables doivent être configurés de manière à être interrogés à une
vitesse égale ou inférieure à celle à laquelle l'équipement terrain peut répondre.
Pour calculer cette vitesse, consultez la section sur l'évaluation des performances
(voir page 352) du système. N'oubliez pas de prendre en compte tous les autres
équipements, y compris d'autres systèmes SCADA, qui communiquent avec
l'équipement terrain.
Lors de la création des groupes, essayez de regrouper les étiquettes de manière à
pouvoir activer et désactiver l'interrogation des groupes. Les variables sont
interrogées uniquement si nécessaire. Vous pouvez coder ce comportement ou
utiliser une fonction automatique du système SCADA. Dans chaque cas, les
variables d'alarme doivent être placées dans un groupe et les variables de tendance
dans un ou plusieurs groupes distincts des variables d'affichage. Le groupe
contenant les variables d'affichage doit être interrogé uniquement lorsque les
étiquettes sont actives sur un écran.
Lorsque des systèmes SCADA utilisent un serveur OPC pour lire des données à
partir d'un équipement terrain, chaque serveur d'E/S peut créer des groupes
distincts (même si chaque serveur d'E/S interroge les mêmes variables). Le
système SCADA peut tenter d'ajouter/supprimer des variables à partir des groupes
du serveur OPC. Ce processus est inefficace à cause des retards. L'alternative
préférée consiste à ce que le système SCADA crée un plus grand nombre de
groupes avec moins de variables dans chaque groupe et active/désactive les
groupes ou variables dans les groupes. Cependant, les serveurs OPC ne
présentent pas tous les mêmes capacités à activer/désactiver des variables et des
groupes ou à ajouter/supprimer des variables dans un groupe. Les serveurs OPC
peuvent ou ne peuvent pas bloquer les données des requêtes lorsque les données
sont dans des groupes multiples.
31006930 10/2009
305
Vue d'ensemble des services
Lorsque la synchronisation est configurée pour l'interrogation des groupes, vérifiez
que l'interrogation ne surcharge pas les équipements terrain. La méthode la plus
courante pour interroger les données consiste à définir une période d'interrogation
utilisée par chaque groupe pour lire les données. Si cette période est définie à
1 000, le groupe tente d'interroger toutes les données toutes les 1 000 ms. Un
problème peut survenir lorsque des groupes multiples sont paramétrés sur la même
fréquence d'interrogation. Lorsque la période de 1 000 ms expire, le système
SCADA tente de lire plusieurs blocs de données à partir des équipement terrain,
entraînant des pics au niveau des charges du réseau et de l'équipement terrain..
Une fois que ces requêtes ont reçu une réponse, l'équipement terrain attend
passivement d'être à nouveau interrogé. Selon l'équipement terrain, cette surcharge
peut entraîner une défaillance ou des retards de communications.
Si l'équipement peut mettre en mémoire tampon les requêtes et y répondre dans le
temps et si la charge moyenne totale est inférieure aux capacités de l'équipement,
le seul problème qui subsiste est le petit délai de réponse à la requête.
Pour éviter ce type de surcharge des communications, définissez les périodes
d'interrogation des groupes sur des valeurs uniques. Ces valeurs doivent être
choisies pour que l'interrogation des groupes multiples ne survienne pas trop
souvent (par exemple., 500 ms, 700 ms, 900 ms). La meilleure solution consiste à
lier l'interrogation des groupes. Liez l'interrogation pour qu'un groupe ait fini d'être
interrogé avant qu'un autre groupe le soit à son tour. Cette solution évite :
z
z
une surcharge des requêtes qui attendent une réponse de la part des
équipements terrain, ce qui entraîne une défaillance des communications ;
une file d'attente de requêtes se formant dans le système SCADA ou
l'équipement terrain.
Certains systèmes SCADA lient automatiquement l'interrogation des groupes.
D'autres nécessitent que vous mettiez manuellement en œuvre cette fonction.
306
31006930 10/2009
Vue d'ensemble des services
Blocage
Pour lire ou écrire le même type de données (le même code de fonction Modbus),
le système SCADA peut tenter de combiner plusieurs étiquettes dans un transfert
de données unique pour une meilleure efficacité. Ceci s'effectue normalement pour
les commandes en écriture, sauf lorsque vous écrivez des tables de données.
La manière dont un système SCADA combine des valeurs dans une lecture unique
est connue sous le nom de blocage. Le blocage peut améliorer l'efficacité des
communications système globales.
Pour avoir un blocage le plus efficace possible, les variables de l'équipement terrain
doivent être situées de manière à ce que toutes les données requises par le
système SCADA soient regroupées dans la zone mémoire Modbus. Lorsque vous
définissez des groupes interrogés par le système SCADA, organisez les variables
au sein de l'équipement terrain de telle sorte que toutes les variables d'un groupe
soient contiguës. Même si vous n'organisez pas les groupes à interroger, organisez
les variables utilisées pour les alarmes et les tendances de manière à ce qu'elles
soient contiguës. Les éléments définis à la même fréquence doivent être regroupés,
et les alarmes doivent être regroupées.
La règle du blocage des données comporte une exception pour les variables non
localisées. Les deux logiciels Unity et Concept permettent aux variables de
l'équipement terrain d'exister sans adresse physique. Un code de fonction de
messagerie Modbus spécifique peut lire/écrire ces variables. Les variables ne
peuvent pas être localisées l'une près de l'autre, mais le système SCADA peut les
lire/écrire aussi efficacement qu'un bloc de variables localisées. Néanmoins,
certains équipements sont capables de répondre plus vite ou plus souvent à des
requêtes de variables localisées que de variables non localisées.
31006930 10/2009
307
Vue d'ensemble des services
Communications SCADA vers des équipements terrain : Utilisation des sockets
et des requêtes
Récapitulatif
Pour déterminer le mode de transfert des données de votre système SCADA vers
un équipement terrain, vous devez prendre plusieurs facteurs en compte :
z
z
z
z
z
la manière dont les groupes de données sont structurés
le moment où une autre section tente de lire les groupes de données
les sockets TCP et leur utilisation
le nombre de requêtes de messagerie Modbus pouvant être envoyées sur
chaque socket
les types de requêtes utilisées
Un système SCADA peut ouvrir un ou plusieurs sockets TCP à un équipement. Il
peut envoyer des requêtes de messagerie Modbus sur chacun de ces sockets.
Selon sa conception, le système SCADA peut vous autoriser à contrôler le nombre
de sockets à ouvrir et la méthode de transmission des requêtes, ou tout simplement
fonctionner comme prévu sans personnalisation possible.
Les systèmes SCADA classiques utilisent une combinaison de trois méthodes, avec
plusieurs sockets utilisés et une ou plusieurs requêtes sur chaque socket.
Généralement, un ou plusieurs sockets sont configurés pour lire et écrire des
données. Une file d'attente de requêtes peut se former à la fois dans le terminal et
le système SCADA.
308
31006930 10/2009
Vue d'ensemble des services
Une requête à la fois
L'efficacité du système SCADA dans l'envoi des requêtes et le traitement des
réponses influe considérablement sur le temps de réponse système. Voici un
exemple de socket unique prenant en charge une requête à la fois :
Le système SCADA n'ouvre qu'un seul socket à l'équipement terrain et ne peut
envoyer qu'une seule requête. Il attend qu'une réponse soit donnée à cette requête
avant d'envoyer la requête suivante. Ceci évite la surcharge du terminal en limitant
le système à une seule requête à la fois dans le terminal. Ceci affecte également
gravement le temps de réponse système. Par exemple, si le système SCADA a dix
requêtes à envoyer au terminal, le terminal prend 100 ms pour répondre à chaque
requête et 50 ms de plus pour envoyer la nouvelle requête. Le temps total pour
répondre à toutes les requêtes est de 1,5 s.
31006930 10/2009
309
Vue d'ensemble des services
Requêtes multiples sur un socket unique
Voici un exemple de socket unique prenant en charge des requêtes multiples, dix
dans ce cas :
Le système SCADA ouvre un socket unique à l'équipement terrain mais peut
envoyer dix requêtes au terminal sans attendre de réponse. Le terminal peut
commencer à répondre aux dix requêtes sans délai. Ce système offre un temps de
réponse plus rapide, mais peut également surcharger un terminal si l'équipement ne
peut pas traiter dix requêtes simultanément. Même si l'équipement peut traiter les
dix requêtes, il risque de ne pas pouvoir traiter plusieurs requêtes simultanément sur
un socket TCP unique. Ceci est fréquent avec des équipements anciens ou qui
n'utilisent pas l'ID de transaction Modbus TCP. Le temps de réponse système est
de 150 ms, au lieu de 1,5 s dans l'exemple précédent.
310
31006930 10/2009
Vue d'ensemble des services
Sockets multiples envoyant une requête à la fois
Voici l'exemple d'un système SCADA qui utilise dix sockets distincts pour envoyer
des requêtes à l'équipement terrain, mais n'envoie qu'une seule requête sur chaque
socket. Ce système gère les équipements qui prennent seulement en charge une
seule requête par socket.
Ce système évite les problèmes avec les équipements incapables de traiter des
requêtes multiples sur le même socket, mais le terminal peut toujours devenir
surchargé en raison du nombre total de requêtes. Le temps de réponse système est
de 150 ms.
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311
Vue d'ensemble des services
Communications client entre un serveur d'E/S et un affichage
Les communications client entre un serveur d'E/S et un affichage sont couramment
basées sur un ou plusieurs des éléments suivants :
z
z
z
les systèmes propriétaires et les protocoles
les communications client/serveur OPC
les communications MS Windows
Dans la mesure où la plupart des communications SCADA à SCADA reposent sur
une certaine forme de service de mise en réseau MS Windows (Com/DCom, noms
de machine, etc.), ce service doit être installé sur le réseau. Cependant, en installant
ce type de service, le réseau devient chargé d'un trafic MS Windows supplémentaire
et est sensible à des surcharges par MS Windows et d'autres trafics.
Dans la mesure du possible, les communications SCADA à SCADA doivent être
séparées du réseau de communications normal de l'équipement. Pour ce faire,
installez des cartes Ethernet distinctes dans les PC SCADA et utilisez un réseau
Ethernet distinct pour les communications SCADA à SCADA.
312
31006930 10/2009
Vue d'ensemble des services
Détails sur la mise en œuvre des produits Schneider
Mise en œuvre de VijeoLook
VijeoLook utilise le serveur OPC Schneider pour les communications
(voir page 281).
Mise en œuvre de Monitor Pro
Monitor Pro prend en charge le modèle serveur d'E/S/clients multiples. Lorsque
vous utilisez le système de communications Modbus TCP/IP, Monitor Pro met en
œuvre des groupes définis par les utilisateurs, vous permettant de configurer les
étiquettes à lire dans chaque groupe. Vous pouvez déclencher la lecture et l'écriture
de chaque groupe via une étiquette définie par l'utilisateur. Il peut s'agir d'une
étiquette basée sur le temps pour les lectures ou d'une étiquette personnalisée.
Pour les écritures, l'étiquette est automatiquement définie dès qu'un élément du
groupe est modifié et que cet élément est le seul à être écrit. Pour les lectures, tout
le groupe est lu. Les groupes peuvent être ordonnés en évitant que l'étiquette de
contrôle ne soit déclenchée avant que l'indicateur de fin soit paramétré pour le
groupe précédent.
Monitor Pro utilise un socket TCP pour les lectures, un socket distinct pour les
écritures et un autre socket distinct pour les lectures d'exception. Chaque socket
autorise la mise en attente d'une seule requête de messagerie Modbus à la fois sur
l'équipement.
Vous pouvez créer une instance supplémentaire de la tâche de communications
Modbus et répartir les variables à lire entre les deux tâches. Etant donné que des
requêtes supplémentaires peuvent être envoyées simultanément à l'équipement
terrain, les performances du système sont plus améliorées.
Monitor Pro crée une file d'attente en son sein pour toutes les requêtes de
communications déclenchées mais ne pouvant être envoyées à l'automate à cause
des requêtes en attente sur un socket. Ces requêtes vont dans la boîte aux lettres
des tâches Modbus TCP/IP. La boîte aux lettres peut finir par déborder et entraîner
l'arrêt des communications.
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313
Vue d'ensemble des services
3.14
Redondance
Vue d'ensemble
Cette section traite de la redondance des services du point de vue du système. La
redondance totale du système est déterminée par le réseau, les équipements et les
redondances de services.
Contenu de ce sous-chapitre
Ce sous-chapitre contient les sujets suivants :
Sujet
314
Page
Redondance réseau et services de communication
315
Redondance dans un système SCADA
319
SCADA dans un système de redondance d'UC Quantum
323
Permutation de redondance d'UC et services Ethernet
333
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Vue d'ensemble des services
Redondance réseau et services de communication
Récapitulatif
La redondance permet au réseau de continuer à transporter des données en cas de
défaillance d'un composant ou d'un câble réseau. En cas de panne, un certain
temps s'écoule avant que la défaillance soit prise en compte et corrigée par les
composants du réseau. Cette correction survient ou non avant que d'autres
systèmes aient remarqué le problème.
Les données transportées sur le réseau risquent parfois de se perdre durant la
défaillance. Dans ce cas, elles doivent être retransmises.
Si le réseau peut être récupéré avant la fin du délai d'attente sur un service et si
aucune donnée n'est perdue pendant l'interruption/récupération, les services ne
sont pas affectés. Si le réseau ne peut pas être récupéré avant la fin du délai
d'attente sur le service, ce dernier abandonne la requête individuelle. Le service
risque de ne pas retenter le transfert (selon le service) ; attendez-vous dans tous les
cas à un retard dans le transfert des informations. En mettant en œuvre de
nouvelles tentatives, le service peut transmettre les données envoyées avant
qu'une erreur d'application ne soit détectée.
Si le réseau ne peut pas être récupéré avant le nombre de tentatives/la fin du délai
d'attente, le service enregistre une erreur dans l'application. Vous devez décider si
l'application peut tolérer des délais d'attente et des erreurs sur un service ou si le
réseau doit être récupéré avant un délai d'attente ou une erreur sur le service.
Prenez en compte les délais d'attente sur les services et le nombre de tentatives
avant de sélectionner une stratégie de redondance réseau. Un délai de récupération
de réseau plus rapide coûte généralement plus cher et n'est pas systématiquement
requis dans votre application.
Interfaces Ethernet multiples dans un équipement
De multiples interfaces Ethernet d'un équipement sont résilientes en cas de
défaillance d'une des interfaces Ethernet ou du réseau connecté. Cependant, elles
nécessitent également que les communications vers et depuis l'équipement soient
gérées pour que tous les autres équipements communiquent avec l'interface active.
Si deux interfaces Ethernet sont installées dans un équipement, deux méthodes de
traitement des communications existent : deux interfaces liées ou deux interfaces
indépendantes.
31006930 10/2009
315
Vue d'ensemble des services
Interfaces liées
Deux interfaces liées partagent la même adresse IP et peuvent apparaître comme
une seule et même interface Ethernet pour les autres équipements du réseau. Les
deux interfaces surveillent automatiquement leur capacité à communiquer avec le
reste du système et décident laquelle est à disposition de l'équipement et du réseau
extérieur. Le choix de cette solution n'implique aucun travail supplémentaire.
Les systèmes sur PC utilisent couramment des interfaces liées. Elles sont similaires
aux ports redondants Modbus Plus en ce sens que vous ne devez pas intervenir
pour bénéficier des deux interfaces. Les interfaces s'auto-surveillent et décident
quelle interface présenter au réseau extérieur et quelle interface présenter à
l'équipement (pour qu'ils ne voient qu'une interface). Plusieurs cartes Ethernet pour
PC offrent cette fonctionnalité et leur utilisation est recommandée.
1
2
316
L'interface 1 offre une présentation unique au système SCADA et à l'automate ; elle
surveille la validité de l'interface 2 afin de s'assurer que cette dernière peut prendre la
relève si elle venait à défaillir.
L'équipement 2 surveille l'état de l'interface 1 et partage la même adresse IP que l'interface
1. Il ne présente pas d'informations au système SCADA et à l'automate sauf en cas de
défaillance de l'interface 1.
31006930 10/2009
Vue d'ensemble des services
Interfaces indépendantes
Chaque interface possède une adresse IP différente ; une seule interface est active
à la fois. Ce procédé d'implémentation d'interfaces multiples nécessite
généralement que vous contrôliez la validité des interfaces dans leur application et
décidiez de l'interface à activer. Par exemple, avec un logiciel SCADA doté de deux
cartes Ethernet non liées installées sur un PC, le système surveille les deux
interfaces et en choisit une. Deux modules ETY dans un automate Premium
constituent un autre exemple. Tous les équipements Schneider Automation utilisent
cette méthode.
Vous devez surveiller la validité de chaque interface et décider du mode de
traitement des communications pour que les échanges ne soient pas dupliqués. La
surveillance peut réduire le trafic et la charge du réseau sur d'autres équipements,
mais le contrôle des communications de cette manière n'est pas toujours possible.
Si les deux interfaces doivent être actives (pour Global Data, par exemple), les deux
interfaces procèdent aux échanges et transmettent les résultats à
l'équipement/application ; l'application doit décider quelles informations utiliser.
Voici un automate Premium avec deux modules de communications ETY Ethernet :
1
2
31006930 10/2009
L'interface 1 possède sa propre adresse IP et apparaît en tant qu'équipement indépendant
sur le réseau
L'interface 2 possède également sa propre adresse IP et apparaît en tant qu'équipement
indépendant sur le réseau
317
Vue d'ensemble des services
Dans des systèmes comme celui illustré ci-dessus, vous risquez de ne pas pouvoir
contrôler le mode d'émission des communications de chaque équipement parce que
vous ne pouvez pas contrôler l'interface qui est utilisée. Ce problème est courant
avec les PC configurés avec deux cartes Ethernet. Le PC choisit une carte à
laquelle envoyer des données en fonction du réseau auquel la carte est connectée
(défini par l'adresse IP et le masque de sous-réseau). Le PC tente d'envoyer des
requêtes par le biais de la carte directement connectée au réseau de destination. Si
un PC est configuré avec deux interfaces Ethernet possédant des adresses IP
différentes sur le même réseau, le PC ne sait pas quelle carte utiliser. Les
communications peuvent alors être défectueuses et échouer.
Pour éviter ce problème, configurez chaque carte Ethernet pour une plage
d'adresses réseau distincte et contrôlez manuellement les communications en
adressant les communications à un réseau ou à l'autre. Malheureusement, les deux
cartes Ethernet utilisant des réseaux IP différents (même si elles sont connectées
au même réseau physique) posent des problèmes de communication avec les
équipements distants. Les équipements risquent de ne pas pouvoir communiquer
simultanément sur les deux réseaux. Deux réseaux complets doivent être construits
et tous les équipements doivent être connectés aux deux réseaux. Vous devez
déterminer le réseau actif en passant par la gestion de réseau.
L'illustration suivante présente un PC avec deux cartes Ethernet branchées sur le
même commutateur et un automate avec deux modules ETY connectés au
commutateur.
1
2
3
Un bloc de décision à l'intérieur du programme SCADA ou PC
Réseau B
Réseau A
Deux réseaux indépendants offrent un niveau de redondance élevé, mais un bloc
de décision doit être inclus dans le programme SCADA ou PC pour déterminer quel
réseau utiliser à tout moment.
318
31006930 10/2009
Vue d'ensemble des services
Redondance dans un système SCADA
Récapitulatif
Plusieurs niveaux de redondance sont disponibles dans un système SCADA. Pour
les communications au sein d'une usine, le système SCADA doit opérer de telle
sorte que seul le serveur d'E/S primaire échange des données avec les
équipements terrain. Les avantages sont les suivants :
z
z
z
31006930 10/2009
réduction considérable du nombre de communications sur les équipements
terrain, se traduisant par des temps de réponse plus rapides sur l'ensemble du
système,
réduction du trafic réseau entre les équipements de l'usine,
trafic réseau plus efficace puisque le trafic SCADA serveur-client peut être
optimisé (toutes les données sont transférées vers un client et le client n'a plus
besoin de regrouper les informations provenant de chaque équipement terrain).
Le trafic peut être reporté sur un réseau autre que le réseau de contrôle de
l'usine.
319
Vue d'ensemble des services
L'illustration suivante présente trois systèmes SCADA entièrement redondants, tous
interrogeant l'automate :
1
2
3
320
Deux systèmes SCADA distincts, tous les deux interrogeant l'automate.
Deux clients d'affichage interrogeant un serveur d'E/S primaire. Le serveur d'E/S de
sauvegarde se contente de surveiller l'état des connexions vers l'automate.
Deux clients d'affichage interrogeant un serveur d'E/S qui ignore l'existence d'un système
de sauvegarde redondant. Le serveur continue de lire (en mode interrogation) toutes les
données provenant de l'automate.
31006930 10/2009
Vue d'ensemble des services
Communication SCADA vers un équipement redondant
Les planificateurs du système SCADA doivent prendre en considération la
redondance entre les dispositifs de communication et les équipements redondants.
Pour qu'il y ait communication avec un équipement redondant, le système SCADA
doit pouvoir échanger les mêmes données avec ce qu'il considère être deux
équipements. Par exemple, un système d'automate Quantum avec deux modules
NOE permet au système SCADA d'échanger des données avec l'unité centrale de
l'automate en utilisant l'un ou l'autre des modules NOE. Si un module (ou le réseau
qui lui est associé) tombe en panne, les communications se poursuivent via l'autre
module NOE.
Le système SCADA peut gérer automatiquement les communications vers des
équipements redondants, mais vous pouvez également les gérer manuellement.
Pour une gestion automatique dans SCADA, il suffit d'activer le service et de
configurer le système SCADA afin qu'il reconnaisse les deux équipements comme
étant identiques. Si cette prise en charge n'est pas proposée par le système
SCADA, vous devez procéder à une configuration et à une programmation
supplémentaires pour permettre au système de communiquer avec les
équipements sur les deux interfaces.
Le problème le plus commun est que le système SCADA est configuré pour
communiquer avec l'interface Ethernet de l'équipement terminal, et non avec
l'équipement terminal lui-même. Le système SCADA doit percevoir un automate
Quantum avec deux modules NOE (par exemple, adresses IP 192.168.1.10 et
192.168.1.11) comme deux équipements distincts, même si l'échange des requêtes
SCADA s'effectue via la même unité centrale.
L'illustration suivante présente un système SCADA qui communique avec un
automate doté de deux interfaces Ethernet. Le système SCADA considère que deux
automates sont présents et doit donc choisir celui avec lequel il va communiquer.
1
2
3
Les données pour les deux échanges proviennent des mêmes variables de l'automate.
L'automate a deux modules d'interface.
Deux ensembles de données sont échangés.
Le système SCADA doit pouvoir extraire depuis un équipement ou l'autre les
valeurs à afficher, sans que l'affichage final des données en soit affecté. Si le
chemin d'accès à un équipement n'est pas disponible, utilisez le chemin vers
l'équipement alternatif ou de sauvegarde jusqu'à ce que le premier chemin
redevienne opérationnel.
31006930 10/2009
321
Vue d'ensemble des services
Chiens de garde de sauvegarde SCADA
La configuration d'un équipement de sauvegarde dans un système SCADA n'est
intéressante que lorsque le système peut basculer, de manière fiable, sur
l'équipement de sauvegarde en cas de panne de l'équipement primaire.
L'équipement de sauvegarde doit faire l'objet d'une surveillance continue afin de
vérifier qu'il est opérationnel. Par ailleurs, il convient de lire périodiquement les
données qu'il transmet pour que le système SCADA connaisse à tout moment l'état
de la sauvegarde. La surveillance est utile car :
z
z
elle vous avertit des risques de défaillance de la sauvegarde lorsque
l'équipement primaire est en cours d'utilisation, de façon à permettre la résolution
du problème avant que la sauvegarde ne soit nécessaire ;
elle permet au système SCADA de vérifier l'état de la sauvegarde avant de
procéder à un basculement.
Si l'équipement primaire tombe en panne et si le système SCADA bascule sur un
système redondant défaillant, le personnel de l'usine peut être dérouté par la
situation, laquelle peut entraîner des pertes de temps, voire l'arrêt de l'application.
322
31006930 10/2009
Vue d'ensemble des services
SCADA dans un système de redondance d'UC Quantum
Récapitulatif
Les systèmes de redondance d'UC ont été traditionnellement mis en œuvre pour
contrôler les E/S distantes critiques dans les environnements d'automatisation
industriels. A mesure que les systèmes SCADA continuent de se développer et
jouent un rôle de plus en plus important dans le fonctionnement des usines, la place
dévolue aux systèmes de redondance d'UC a évolué. Un système de redondance
d'UC peut être nécessaire pour assurer le fonctionnement en mode redondant des
réseaux de commande et des communications SCADA. Il est nécessaire de définir
de nouvelles règles de redondance d'UC.
Système de redondance d'UC traditionnel
Dans un système d'automatisation industriel traditionnel, l'unique objectif d'un
automate avec redondance d'UC était de contrôler l'usine via des E/S physiquement
connectées :
1
2
3
UC primaire
UC redondante
Racks des modules d'E/S distants
La redondance d'UC fournit le contrôle redondant d'une usine via des E/S
physiques. Le système change de l'UC primaire à l'UC redondante si l'unité primaire
ne peut pas contrôler les E/S physiques. Ceci peut se produire du fait de la
défaillance des éléments suivants du système primaire :
z
z
z
z
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alimentation
UC
adaptateur RIO
liaison RIO
323
Vue d'ensemble des services
Un système de redondance d'UC traditionnel ne bascule pas le contrôle de l'unité
primaire sur l'unité redondante pour l'une des raisons suivantes :
z
z
défaillance des liaisons Modbus Plus ou Ethernet
incapacité du système primaire à communiquer avec un équipement distant via
une liaison réseau (autre que E/S via le réseau RIO)
Ces restrictions posent des problèmes pour un système qui repose sur les
communications d'un système SCADA ou le contrôle d'une usine via des
communications réseau. Dans le cas d'une défaillance de communications de
l'automate primaire, le système ne bascule pas automatiquement sur l'unité
redondante pour rétablir les communications, même si chaque automate est
capable de contrôler l'E/S.
Systèmes centrés sur la communication
Dans un système centré sur la communication, l'intégrité des communications entre
le système de redondance d'UC et un équipement du système de l'usine peut être
suffisamment importante pour justifier une permutation redondante. Dans ce type
de système, le fonctionnement à redondance d'UC Quantum standard doit être
modifié afin que les communications vers l'équipement distant soient surveillées et
qu'une permutation s'effectue en cas de défaillance des communications.
NOTE : Vous pouvez mettre en œuvre un système de redondance d'UC pour les
communications uniquement. Un tel système n'est pas nécessaire pour contrôler les
E/S physiques d'une usine. Un rack d'E/S factice doit être configuré, et le réseau
RIO doit être physiquement installé pour permettre au système de redondance d'UC
de fonctionner.
324
31006930 10/2009
Vue d'ensemble des services
L'illustration suivante présente un système SCADA redondant avec des automates
avec redondance d'UC.
1
2
3
4
5
SCADA surveillant un processus critique contrôlé par l'automate
Equipements intelligents critiques contrôlés via Ethernet par l'automate
UC primaire
UC redondante
Racks des modules d'E/S distants
Les priorités d'origine de l'automatisation industrielle d'un système de redondance
d'UC, qui assurent la redondance de l'E/S distante, restent les mêmes. En outre;
vous pouvez affecter une priorité de redondance d'UC égale (ou supérieure) à la
liaison de communication de l'usine.
Bien que le système de redondance d'UC Quantum ait été principalement conçu à
l'origine pour le contrôle des E/S, le contrôle complet par l'utilisateur de la fonction
de permutation est assuré. Vous pouvez personnaliser le fonctionnement afin que
les défaillances des communications au niveau de l'usine déclenchent une
permutation automate primaire-automate redondant. Vous pouvez programmer
votre système pour permuter le contrôle si l'UC primaire courante perd les
communications avec les plates-formes SCADA ou avec les équipements Ethernet
critiques, même s'il n'existe aucun problème de communication entre l'UC et l'E/S
distante.
31006930 10/2009
325
Vue d'ensemble des services
Règles d'un système de redondance d'UC centré sur les communications
Des réponses doivent être apportées aux questions suivantes pour activer la mise
en œuvre d'un système HSBY basé sur les communications :
z
z
z
z
Quelles liaisons de communication doivent être surveillées ?
En cas de défaillance, les liaisons doivent-elles provoquer une permutation des
automates avec redondance d'UC ?
Comment se définit une défaillance de communication (délais d'attente,
tentatives, etc.) ?
Des interfaces Ethernet redondantes seront-elles mises en œuvre ?
Si tel est le cas, de quelle manière ?
Comment sera surveillé l'état du réseau de communications sur l'automate
redondant pour s'assurer qu'une permutation améliore les communications ?
Système redondant de base
Pour assurer la redondance de base des communications pour investissement
minimal en matériel et en temps supplémentaires, le système doit comporter :
z
z
326
une connexion réseau unique à chaque automate dans le système de
redondance d'UC ;
des connexions réseau surveillées en utilisant des fonctions de diagnostic de
module.
31006930 10/2009
Vue d'ensemble des services
Limitations du système redondant de base
La permutation peut être configurée pour se produire si l'UC primaire ne parvient
pas à trouver une plate-forme SCADA ou si la connexion entre l'UC et le
commutateur Ethernet échoue. Toutefois, les automates avec redondance d'UC ne
peuvent détecter une défaillance de communication due à une rupture du réseau
au-delà de leur connexion locale.
1
2
3
4
5
SCADA surveillant un processus critique contrôlé par l'automate
Commutateur Ethernet
UC primaire
UC redondante
Racks des modules d'E/S distants
La défaillance d'un seul équipement critique au-delà des connexions locales peut
provoquer le dysfonctionnement de l'ensemble du système de communication,
comme le montre l'illustration ci-dessus.
31006930 10/2009
327
Vue d'ensemble des services
Système entièrement redondant
Un système entièrement redondant doit être mis en œuvre lorsque les spécifications
nécessitent aucun point d'erreur pour le système de contrôle, y compris les
communications.
1
2
3
4
Système SCADA redondant avec deux interfaces Ethernet liées
Réseau basé sur des commutateurs avec arbre recouvrant
Réseau en anneau redondant ConneXium
Système d'automate avec redondance d'UC avec deux interfaces Ethernet indépendantes
Un système entièrement redondant utilise généralement les éléments suivants :
z
z
z
z
z
z
z
328
matériel réseau supplémentaire installé pour les chemins de réseau redondants ;
chaque automate du système de redondance d'UC connecté à un chemin de
réseau séparé ;
chaque automate connecté au réseau sur plusieurs points utilisant plusieurs
cartes réseau (pour une défaillance du réseau ou d'une carte réseau qui ne
déclenche pas une permutation) ;
des chemins de communications surveillés par des chiens de garde pour
l'intégrité des communications tout le long du chemin jusqu'aux terminaux ;
d'autres équipements (par exemple le système SCADA) connectés au réseau sur
plusieurs points utilisant plusieurs cartes réseau ;
en option, un second réseau physique complet ;
chaque point de connexion (commutateur ou concentrateur) d'un équipement
(par exemple, automate, système SCADA, etc.) alimenté par une alimentation
séparée afin que la défaillance d'une alimentation ne déconnecte pas
l'équipement du réseau.
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Vue d'ensemble des services
Limitations du système entièrement redondant
Les systèmes entièrement redondants présentent les limitations suivantes :
z
z
z
Coût accru des composants
Nécessité de modifier les systèmes en dehors de l'automate avec redondance
d'UC
Complexité du système
Surveillance du réseau via l'état du module
L'état du module de communications Ethernet locales peut être surveillé par le
programme de l'automate en utilisant le bloc MSTR ou MBP_MSTR pour lire les
statistiques locales. Ces blocs fournissent des informations sur l'état du module et
de la liaison Ethernet à partir du module jusqu'au premier concentrateur ou
commutateur.
Le mot 3 des données renvoyées est défini comme l'état de la carte.
N° de bit
Définition
15...12
Type de module
11
(Réservé)
10
0 = semi-duplex 1 = full duplex
9
0 = non configuré 1 = configuré
8
0 = l'automate ne fonctionne pas 1 = l'automate/NOE fonctionne
7
0 = Voyant Link éteint 1 = = Voyant Link allumé
6
0 = Voyant Appl éteint 1 = Voyant Appl allumé
5
0 = paire torsadée 1 = fibre optique
4
0 = 10 Mbits 1 = 100 Mbits
3...0
(Réservé)
Le bit 7 (Voyant Link allumé) peut être surveillé pour déterminer l'état de la
connexion du module au concentrateur ou au commutateur local. Si le module
Ethernet est défaillant, une erreur est renvoyée par la commande de lecture des
statistiques locales.
NOTE : La commande de lecture des statistiques locales ne surveille que la
connexion locale. Elle ne garantit que le réseau complet requis pour communiquer
avec un équipement distant est intact (par exemple des concentrateurs ou des
commutateurs supplémentaires, utilisés pour la connexion à l'autre équipement).
Elle ne vérifie pas le fonctionnement de l'équipement distant. La surveillance
d'équipements par des chiens de garde est une méthode plus fiable pour déterminer
l'état des communications à un équipement distant.
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329
Vue d'ensemble des services
Surveillance des équipements par des chiens de garde
Pour surveiller complètement le fonctionnement d'un équipement distant et la
connexion à celui-ci, un chien de garde doit être utilisé. Pour mettre en œuvre un
chien de garde d'un système SCADA vers un automate, envoyez un seul registre
d'écriture du système SCADA à un registre de l'automate. L'automate incrémente
ce registre, le SCADA lit la nouvelle valeur, incrémente de nouveau la valeur, puis
écrit cette dernière. Le cycle se poursuit constamment.
Le chien de garde surveille les opérations de la liaison réseau complète entre les
deux équipements ainsi que les opérations des systèmes d'automate et des
systèmes SCADA. Il informe les deux équipements en cas de panne de l'un des
équipements ou du réseau. Un chien de garde plus simple peut être mis en œuvre
en faisant lire par l'automate une valeur sur un équipement distant ou en lisant une
valeur qui change de façon connue (par exemple un compteur) sur cet équipement
distant. Ces deux méthodes vérifient la liaison réseau, mais ne permettent pas à
l'équipement distant de connaître l'état de l'automate.
NOTE : Lors de la mise en oeuvre de chiens de garde via un registre
incrémenté, tenez compte de la situation de redémarrage du registre
(par exemple de 32767 à 0).
Surveillance de l'unité redondante
Lorsque vous mettez en oeuvre un système de redondance d'UC dans lequel les
liaisons de communication sont surveillées et dans lesquelles une liaison défaillante
peut déclencher une permutation, vous devez connaître l'état de la liaison
redondante. Toutes les liaisons non opérationnelles doivent être surveillées
(liaisons de secours sur l'unité primaire et toutes les liaisons de l'automate
redondant) pour détecter et corriger la défaillance de la liaison avant que celle-ci ne
soit nécessaire.
L'état de la liaison redondante doit également être connue afin que l'automate
puisse déterminer si la permutation rétablit les communications. Si des
communications ne sont pas rétablies, la permutation n'améliore pas la redondance
du contrôle de l'usine. De plus, une permutation peut avoir une incidence sur
d'autres équipements.
Les liaisons de communication redondantes de l'automate primaire sont surveillées
de la même manière que la liaison primaire. Elles peuvent être surveillées avec une
commande de lecture des statistiques locales ou avec un chien de
garde complet. Un chien de garde complet pour l'automate redondant est différent
d'un chien de garde sur l'automate primaire car l'automate redondant ne traite pas
toujours du code.
330
31006930 10/2009
Vue d'ensemble des services
Utilisez les registres de transfert inversés du système de redondance d'UC pour
transférer le registre écrit par le système SCADA vers l'automate primaire et
incrémenter le registre à ce stade. Transférez ensuite le registre, soit de nouveau
vers le système SCADA en utilisant les liaisons de communication de l'automate
primaire, soit de nouveau vers l'automate redondant en utilisant la liaison
redondante sur laquelle le système SCADA lit le résultat. Les systèmes de
redondance d'UC Quantum actuels permettent l'exécution d'une petite quantité de
code dans l'automate redondant. Le code peut permettre d'exécuter la commande
de lecture des statistiques locales et de placer les résultats dans les
registres de transfert inversés pour le transfert à l'automate primaire.
Adresse IP de l'automate
Dans un système de redondance d'UC Quantum, l'adresse IP des modules Ethernet
du rack redondant est automatiquement définie sur l'adresse IP du module Ethernet
du rack primaire plus un. Par exemple, si le module NOE du rack primaire a
l'adresse 192.168.1.10, le NOE du rack redondant a l'adresse 192.168.1.11.
Lorsque le système effectue une permutation, les adresses IP des modules
Ethernet permutent également. Ceci simplifie la programmation de la
communication pour les autres équipements car ils peuvent toujours communiquer
vers une adresse IP unique. Cette fonction est disponible avec la version 2.0 ou
supérieure du fichier exécutable des modules NOE 77100/10.
Permutation manuelle des automates avec redondance d'UC
Le code automate d'un automate Quantum peut déclencher la permutation d'un
système de redondance d'UC avec le mot de commande de redondance d'UC. Pour
que le système change de l'unité primaire à l'unité redondante, l'automate primaire
définit le bit pour indiquer qu'il est hors ligne. Après la permutation, le nouvel
automate primaire peut être utilisé pour redéfinir l'automate d'origine en ligne.
Puisqu'il existe déjà un automate primaire fonctionnant dans le système, l'automate
primaire d'origine retourne en ligne en tant qu'automate redondant.
NOTE : La configuration manuelle de l'automate primaire hors ligne pour forcer une
permutation ne fonctionne que si l'unité redondante est disponible et est en mesure
de passer en ligne. Assurez-vous que le code automate vérifie ce point en utilisant
le mot de l'état de redondance avant le déclenchement d'un changement par ce
code. Si vous ne le faites pas, les deux automates risquent de passer hors ligne.
31006930 10/2009
331
Vue d'ensemble des services
Problème courant (instabilité)
Instabilité est le terme utilisé en cas de problème dans un système de redondance
d'UC mis en oeuvre avec plusieurs chemins de communication. Il décrit une
situation dans laquelle un équipement (par exemple le système SCADA) tente de
communiquer en utilisant une liaison de communication (par exemple vers
l'automate redondant) pour déterminer si cette liaison est la bonne. L'automate
primaire attend un chien de garde valide de communications du système SCADA.
Aucun des deux systèmes n'étant en mesure de recevoir un chien de garde valide
de communications, chacun essaie un nouveau chemin. Si les deux systèmes
permutent au même moment, ils ne font que continuer à permuter et n'établissent
jamais de communications sur la même liaison.
Pour éviter l'instabilité :
z
z
z
332
Surveillez les liaisons de communication actives des chiens de garde, y compris
les liaisons dans l'automate redondant.
Définissez clairement un système maître, par exemple l'automate primaire. Si
l'automate primaire voit les communications vers le système SCADA sur les
liaisons de l'automate primaire et les liaisons de l'automate redondant, il ne
permute pas. Il attend que le système SCADA établisse les communications sur
la liaison correcte (dans le cas d'une liaison vers l'automate primaire).
Définissez des délais différents pour les tentatives d'établissement des liaisons
de communication par le système SCADA et l'automate. Si l'automate est le
système maître, il doit attendre et surveiller sa liaison actuelle pendant le délai
requis pour que le système SCADA tente d'établir les communications sur toutes
les liaisons possibles. Après ce délai seulement l'automate peut basculer sur une
autre liaison de communication.
31006930 10/2009
Vue d'ensemble des services
Permutation de redondance d'UC et services Ethernet
Services disponibles
Les services suivants sont disponibles dans un système de redondance d'UC :
Service
Client Modbus
Description
Exécuté dans les automates primaire et redondant. Seule la première section
de l'application de l'automate fonctionne dans l'unité redondante pour
déclencher des requêtes du client Modbus.
Serveur Modbus Exécuté dans les automates primaire et redondant. Les requêtes adressées à
l'automate redondant sont traitées par l'UC redondante ; les données d'écriture
Modbus peuvent être remplacées suite au transfert des données redondantes.
Scrutateur d'E/S Exécuté dans l'automate primaire, arrêté dans l'automate redondant
Global Data
Exécuté dans l'automate primaire ; l'automate redondant peut envoyer certains
messages de maintenance au démarrage mais ne publie pas de données et n'y
souscrit pas
FTP/TFTP
Exécuté dans les automates primaire et redondant
SNMP
Exécuté dans les automates primaire et redondant
SMTP
Exécuté dans les automates primaire et redondant ; les messages
électroniques de l'automate redondant ne peuvent être déclenchés que dans
la première section de l'application de l'automate (la seule section qui
fonctionne)
NTP
Exécuté dans les automates primaire et redondant ; le module de
communication Ethernet primaire configure l'horloge de l'UC primaire, tandis
que le module de communication Ethernet redondant configure l'horloge de
l'UC redondante. L'horloge NTP n'est pas transférée entre les UC primaire et
redondante.
Web (intégré et Exécuté dans les automates primaire et redondant en tant que services
FactoryCast)
indépendants
Services non disponibles
Le service FDR (voir page 226) n'est pas proposé car le serveur DHCP n'est pas
disponible.
Opération de permutation
En cas de permutation de l'automate primaire vers l'automate redondant, la fonction
de permutation des adresses IP affecte automatiquement l'adresse IP du module de
communication Ethernet de l'automate primaire au module de communication
Ethernet située dans l'automate redondant. La permutation est transparente pour
les autres équipements du réseau. Après avoir fermé les connexions courantes
client/serveur et du scrutateur d'E/S sur Ethernet à l'aide d'une réinitialisation,
chaque module de communication Ethernet envoie un message de permutation
UDP au module de communication Ethernet de l'autre automate. Le module de
communication Ethernet qui envoie le message attend la réponse de l'autre module
de communication Ethernet ou attend environ 500 ms. Dès que le message est reçu
ou une fois le délai dépassé, l'adresse IP permute.
31006930 10/2009
333
Vue d'ensemble des services
Au cours de la permutation, toutes les communications de messagerie Modbus en
cours (client ou serveur) sont abandonnées et doivent être renvoyées. Tout bloc
MSTR ou de lecture/écriture au niveau de l'application de l'automate doit être
redéclenché, et toute requête distante (par exemple, SCADA) doit être renvoyée par
l'équipement distant.
Le service I/O Scanning doit rétablir l'adresse MAC (via des requêtes ARP) et les
connexions de socket vers chaque équipement distant avant la reprise du transfert
des données. Le temps requis dépend du temps nécessaire à l'équipement distant
pour répondre à la nouvelle demande d'ouverture de socket.
NOTE : Chaque ligne du scrutateur d'E/S est une entrée indépendante ; chacune
commence le transfert des données à une heure différente. Le scrutateur d'E/S a
uniquement besoin de l'adresse MAC et du socket de l'équipement apparaissant sur
une ligne pour pouvoir lancer la communication avec ce dernier. Le scrutateur d'E/S
commence donc à communiquer avec chaque équipement lorsque chacun est prêt,
plutôt que d'attendre que tous soient prêts.
Pour le service Global Data, le module NOE redondant quitte le groupe Global Data
et le nouveau module primaire rejoint le groupe et démarre la publication. Le temps
nécessaire dépend de la mise en œuvre du filtrage de multidiffusion (voir page 149)
et du nombre d'équipements présents dans le groupe (temps de démarrage Global
Data).
Tous les autres services forcent les clients à se déconnecter (opération de réinitialisation ou expiration du délai). Les services sont redémarrés sur les modules de
communication Ethernet primaire et redondant. Ils deviennent alors indisponibles
pendant une courte durée, sans pour autant affecter le fonctionnement global du
système. Par exemple, pendant que le service NTP redémarre, l'horloge de l'UC
conserve sa précision. Une session Telnet est déconnectée et vous devez vous
reconnecter.
Les versions les plus récentes des E/S distribuées sur Ethernet TCP/IP possèdent
une fonction permettant de conserver l'état des sorties en cas de rupture des
communications (par exemple, en cas de permutation de redondance d'UC). Les
équipements contrôlés par les E/S distribuées continuent de fonctionner pendant la
permutation.
Numéro des sockets TCP
Dans tous les cas, les sockets TCP sources utilisés sur le nouveau et l'ancien
module doivent être différents. L'utilisation de sockets différents évite la confusion
entre les anciennes et les nouvelles connexions à l'équipement distant.
334
31006930 10/2009
Vue d'ensemble des services
3.15
Systèmes de passerelle/pont
Vue d'ensemble
Cette section présente les systèmes de passerelle et de pont.
Contenu de ce sous-chapitre
Ce sous-chapitre contient les sujets suivants :
Sujet
31006930 10/2009
Page
Vue d'ensemble des passerelles et des ponts
336
Fonctionnement des passerelles et des ponts
340
335
Vue d'ensemble des services
Vue d'ensemble des passerelles et des ponts
Récapitulatif
Une passerelle permet aux équipements d'un réseau de communiquer avec les
équipements d'un autre réseau en remplaçant le protocole d'un côté par le protocole
de l'autre côté. Les passerelles, également appelées ponts, sont utilisées dans un
système Ethernet pour convertir un type de réseau à un autre (par ex. d'Ethernet
coaxial à paire torsadée, de Token Ring à Ethernet).
L'illustration suivante présente le protocole A d'un côté et le protocole B de l'autre
avec un message allant de l'un à l'autre.
Fonctionnement
Les passerelles peuvent être groupées en trois types différents, selon le mode
d'activation de la communication des équipements sur les deux réseaux connectés,
comme suit :
z
z
z
336
passerelle sans conversion de protocole
passerelle avec conversion de protocole
passerelle utilisant une mémoire partagée (lecture et écriture)
31006930 10/2009
Vue d'ensemble des services
Passerelle sans conversion de protocole d'application
Une passerelle sans conversion de protocole peut prendre un message du réseau
source et le transmettre au réseau cible sans modifier le protocole d'application. La
passerelle attend une réponse, puis la retransmet au réseau source. Ce type de
passerelle correspond à la mise en œuvre la plus efficace et la plus puissante car
aucune limite ne s'applique au protocole. Cependant, cette passerelle n'est
envisageable que si les réseaux source et cible utilisent le même protocole de
couche d'application. Les passerelles Modbus Ethernet à Modbus série et Ethernet
à Modbus Plus de Schneider sont des exemples de ce type de passerelle.
NOTE : Une modification mineure du message d'application est apportée dans le
processus de conversion d'Ethernet à Modbus Plus ou à Modbus série ; un index de
pont et une ID de transaction sont inclus dans un paquet Ethernet Modbus, mais ils
ne sont pas présents au niveau de la couche d'applications pour Modbus Plus ou
Modbus série. Sur Modbus Plus, l'index de pont fait partie de l'adressage utilisé par
les couches inférieures. Sur Modbus série, l'index n'est pas requis. Aucune ID de
transaction n'est requise sur quelque système que ce soit.
Ce type de passerelle reçoit le paquet contenant le message de la couche
d'application et supprime les couches inférieures avant de transmettre le message
au réseau cible. Le message réel n'étant pas interprété, le temps de réponse total
du système peut être plus faible et vous pouvez utiliser des fonctions prises en
charge par les deux réseaux.
31006930 10/2009
337
Vue d'ensemble des services
Passerelle avec conversion de protocole d'application
Une passerelle avec conversion de protocole prend un message du réseau source
et le convertit au format de message de destination approprié, puis l'envoie au
réseau cible. La passerelle attend alors une réponse, puis la convertit avant de la
renvoyer au réseau source. En réalité, la passerelle lit le message d'application du
réseau source, mais se réfère à une table interne pour rechercher le message à
envoyer au réseau cible.
Cette conversion est requise lorsque les réseaux source et cible n'utilisent pas le
même protocole de couche d'application. Les passerelles qui utilisent ce système
incluent celles qui connectent les réseaux Modbus aux réseaux d'autres
fournisseurs. Comme le message du réseau source doit être reçu et interprété avant
qu'un message sortant ne soit envoyé, ce type de passerelle est plus lent qu'une
passerelle qui ne réalise pas de conversion du protocole d'application.
Les règles de conversion du protocole sont basées sur des règles définies par le
concepteur de la passerelle ; seuls les messages identifiés par le concepteur
peuvent être convertis. Les messages définis après la conception de la passerelle
ne sont pas convertis. Vous ne pouvez normalement pas modifier le mappage des
messages d'un réseau à l'autre. Ce type de passerelle est uniquement en mesure
de mapper un message simple pour lequel il existe un équivalent sur les deux
réseaux. Les messages sans équivalent sur l'autre réseau ne peuvent pas être
mappés. Il en résulte qu'il n'est pas possible de programmer par-dessus ce type de
passerelle.
338
31006930 10/2009
Vue d'ensemble des services
Passerelles utilisant une mémoire partagée
Certaines passerelles peuvent présenter une zone de mémoire partagée aux
équipements des deux réseaux. Les équipements des deux réseaux peuvent lire ou
écrire des données de cette zone de mémoire et partager des données même si
aucun message n'est réellement transmis d'un réseau à l'autre. Un équipement du
réseau source peut écrire des données dans la zone de mémoire partagée, et un
équipement du réseau cible peut ensuite les lire à partir de cette même zone.
Une passerelle de ce type ne transmet jamais réellement de message du réseau
source au réseau cible. Aucune programmation n'est requise et aucun message
complexe n'est transmis. Seules les données utilisant les types de mémoire
présentés dans la zone de mémoire partagée peuvent être transférées. Par
exemple, si seuls les mots sont pris en charge, la transmission de bits individuels
n'est pas acceptée.
Cette passerelle découple les deux réseaux. Du fait qu'elle n'attend pas de réponse
du réseau cible avant de répondre à la requête, cette passerelle peut répondre très
rapidement en utilisant les données de sa zone de mémoire partagée. Bien que
cette passerelle semble être très rapide, le temps de réponse réel est long car toutes
les données doivent être traitées deux fois : une première fois dans la mémoire
partagée et une deuxième fois sur l'autre réseau. Ces deux tâches ne sont pas
synchronisées, ce qui induit que le temps de réponse du système est long et
irrégulier.
31006930 10/2009
339
Vue d'ensemble des services
Fonctionnement des passerelles et des ponts
Files d'attente
Si les équipements d'un réseau envoient des requêtes à la passerelle plus
rapidement que la durée nécessaire à leur traitement sur le réseau cible, une file
d'attente de messages se forme à l'intérieur de la passerelle. Selon la passerelle, la
file d'attente peut être limitée à une longueur maximale définie. Une fois que la file
d'attente est pleine, la passerelle se bloque ou renvoie une nouvelle requête de
message avec une réponse d'erreur.
Prenez en considération le temps de réponse du réseau cible et l'effet d'un timeout
concernant les files d'attente à l'intérieur de la passerelle du réseau cible. Pour
éviter qu'une file d'attente grandisse de manière démesurée, les équipements
émettant des requêtes ne doivent pas envoyer de tentative de message avant que
la passerelle n'ait traité le message : ils doivent attendre la réception d'une réponse
ou d'un message d'erreur avant d'envoyer la tentative. Les équipements doivent
conserver une trace des messages envoyés à la passerelle, pour lesquels ils n'ont
pas reçu de réponse ; ce nombre doit être maintenu aussi bas que possible.
340
31006930 10/2009
Vue d'ensemble des services
La file d'attente affecte le temps de réponse système. Si un équipement source
envoie une commande à l'équipement du réseau cible, celle-ci doit, avant d'être
traitée, rester dans la file d'attente jusqu'à ce que tous les messages en attente
soient envoyés. Ce phénomène peut engendrer des temps de réponse système
longs. Pour atteindre des temps de réponse optimaux, la file d'attente ne doit jamais
être vide et contenir 1 ou 2 messages maximum.
1
2
3
4
5
requête en attente
réponse
réponse au client
toutes les requêtes montent dans la file d'attente
une nouvelle requête est placée à la fin de la file d'attente
Sockets de passerelle
Une passerelle permet à un grand nombre d'équipements d'un réseau de
communiquer avec un grand nombre d'équipements sur un autre réseau. Lorsque
de nombreux équipements se connectent à une passerelle réseau Ethernet,
beaucoup de sockets TCP doivent être ouverts. Pour les passerelles bon marché,
le nombre de sockets est limité par la faible puissance de traitement et le peu de
mémoire des composants choisis. Une fois que ce nombre de sockets est dépassé,
aucun équipement supplémentaire ne peut se connecter à la passerelle. Des
problèmes peuvent survenir lorsque :
31006930 10/2009
341
Vue d'ensemble des services
z
z
les équipements émettant la requête choisissent des services de
communications qui requièrent un socket TCP pour chaque équipement avec
lequel ils communiquent ;
les services conservent un socket ouvert une fois que les communications sont
terminées.
Parmi ces services se trouvent notamment le service de scrutateur d'E/S et le
service client Modbus sur les équipements plus anciens. Pour réduire le nombre de
sockets maintenus ouverts sur une passerelle, utilisez la fonction
d'activation/désactivation dans les requêtes du scrutateur d'E/S ou du client
Modbus.
Timeouts de passerelle
Lorsqu'une passerelle envoie un message au réseau cible, ce message suit le
timeout et les délais d'attente du réseau en question. Cependant, l'équipement a
envoyé un message à la passerelle, lequel se conforme au timeout et aux délais
d'attente du réseau source.
Si la durée totale du timeout et des tentatives sur le réseau cible est supérieure au
timeout du réseau source, ce dernier renvoie la requête. Les messages en double
sont placés dans la file d'attente. Lorsque Modbus TCP/IP est le réseau source,
aucune tentative de couche d'application n'est réalisée et tant que la passerelle
accuse réception du paquet TCP, il n'y a aucune tentative sur le réseau source.
Toutefois, vous pouvez renvoyer manuellement le même message.
Si le premier message de la file d'attente est envoyé à un équipement déconnecté,
ce message expire et une nouvelle tentative d'envoi est effectuée. Tous les autres
messages de la file d'attente sont reportés et éventuellement considérés comme
expirés par l'équipement émettant la requête. Si ces messages expirent, ce dernier
peut renvoyer le message, ce qui génère un grand nombre de messages dans la file
d'attente. Lorsque le message initial reçoit une réponse de la passerelle, il est ignoré
par l'équipement émettant la requête car il a déjà été considéré comme expiré.
Pour éviter cette situation, le timeout de tous les messages envoyés à partir du
réseau source doit être défini de sorte qu'il soit supérieur à :
timeout x nombre de tentatives sur le réseau cible x nombre maximum de
requêtes attendu dans la file d'attente
Evitez de trop laisser grandir cette valeur. Définissez une valeur faible pour le
nombre de tentatives sur le réseau cible et n'envoyez pas de requête aux
équipements que vous savez indisponibles. Si un équipement est normalement
interrogé toutes les 5 secondes mais qu'il a renvoyé 2 erreurs de suite, contrôlez
l'équipement une fois toutes les 30 secondes pour vérifier qu'il est en mesure de
répondre à nouveau.
342
31006930 10/2009
Vue d'ensemble des services
Temps de réponse
Les temps de réponse pour les systèmes de passerelle Schneider sont indiqués
dans l'annexe A (voir page 411).
Problèmes courants
Les problèmes courants rencontrés avec les systèmes de passerelle comprennent :
z
z
z
z
31006930 10/2009
les passerelles surchargées en raison des équipements réseau qui envoient des
requêtes plus rapidement que la durée nécessaire à leur traitement sur le réseau
cible ;
les erreurs de communications vers l'un ou tous les équipements de destination
lorsqu'un équipement de destination unique est retiré, causées par des timeouts
qui affectent la rapidité du traitement des communications sur le réseau de
destination et produisent des surcharges ;
les requêtes expirées émanant de l'équipement source avant que le message ne
soit traité sur le réseau cible, causées par le paramétrage incorrect des valeurs
de timeout ou par la méconnaissance des conséquences de la mise en attente
de messages dans la passerelle ;
l'incapacité à se connecter à la passerelle du fait que toutes les connexions de
socket sont en cours d'utilisation.
343
Vue d'ensemble des services
3.16
Services pris en charge par équipement
Services Ethernet et équipements Transparent Ready qui les prennent en
charge
Equipements Quantum
Le tableau suivant énumère les services Ethernet pris en charge par les UC
Quantum avec ports Ethernet intégrés et par les modules de communication
Ethernet Quantum :
Service
140CPU65150
140CPU65160 140NOE77101
140NOE77111
140NWM10000
Scrutateur d'E/S
X
X
X
X
-
Serveur Modbus
X
X
X
X
X
Client Modbus
X
X
X
X
X
Global Data
X
X
X
X
-
Serveur FDR
X
X
X
X
-
Client FDR
-
-
-
-
-
Client BootP
X
X
X
X
X
Synchronisation horaire
-
-
-
X
-
Notification par message
électronique
X
X
X
X
X
Diagnostics Web/intégrés
X
X
X
X
X
Serveur Web FactoryCast
-
-
-
X
X
Serveur Web FactoryCast
HMI
-
-
-
-
X
SNMP
X
X
X
X
X
Serveur FTP
X
X
X
X
X
Serveur TFTP
X
Serveur Telnet
1
X
X
1
X
X
1
X
X
1
X
1
X1
A des fins de diagnostic en usine seulement.
344
31006930 10/2009
Vue d'ensemble des services
UC Premium
Le tableau suivant énumère les services Ethernet pris en charge par les UC
Premium avec ports Ethernet intégrés :
Service
TSXP571634M TSXP572634M TSXP573634M TSXP574634M TSXP575634M
Scrutateur d'E/S
X
X
X
X
X
Serveur Modbus
X
X
X
X
X
Client Modbus
X
X
X
X
X
Global Data
X
X
X
X
X
Serveur FDR
X
X
X
X
X
Client FDR
-
-
-
-
-
Client BootP
X
X
X
X
X
Synchronisation horaire
-
-
-
-
-
Notification par message
électronique
X
X
X
X
X
Diagnostics Web/intégrés
X
X
X
X
X
Serveur Web FactoryCast
-
-
-
-
-
SNMP
X
X
X
X
X
Serveur FTP
X
X
X
X
X
Serveur TFTP
X
X
X
X
X
Serveur Telnet
X1
X1
X1
X1
X1
1
A des fins de diagnostic en usine seulement.
Modules de communication Ethernet Premium
Le tableau suivant énumère les services Ethernet pris en charge par les modules de
communication Ethernet Premium :
Service
TSXETY4103
TSXETY110WS
TSXETY5103
TSXWMY100
Scrutateur d'E/S
X
-
X
-
Serveur Modbus
X
X
X
X
Client Modbus
X
X
X
X
Global Data
X
-
X
-
Serveur FDR
X
-
X
-
Client FDR
-
-
-
-
Client BootP
X
X
X
X
Synchronisation horaire
-
-
X
-
Notification par message
électronique
X
-
X
X
31006930 10/2009
345
Vue d'ensemble des services
Service
TSXETY4103
TSXETY110WS
TSXETY5103
TSXWMY100
Diagnostics Web/intégrés
X
X
X
X
Serveur Web FactoryCast
-
X
X
X
Serveur Web FactoryCast HMI
-
-
-
X
SNMP
X
X
X
X
Serveur FTP
X
X
X
X
Serveur TFTP
X
-
X
-
Serveur Telnet
X1
X2
X2
X1
1
A des fins de diagnostic en usine seulement.
Modules de communication Ethernet TSX Micro
Le tableau suivant énumère les services Ethernet pris en charge par les modules de
communication Ethernet TSX Micro :
Service
TSXETZ410
TSXETZ510
Scrutateur d'E/S
-
-
Serveur Modbus
X
X
Client Modbus
X
X
Global Data
-
-
Serveur FDR
-
-
Client FDR
X
X
Client BootP
X
X
Synchronisation horaire
-
-
Notification par message électronique
-
-
Diagnostics Web/intégrés
X
X
Serveur Web FactoryCast
-
X
SNMP
X
X
Serveur FTP
X
X
Serveur TFTP
-
-
Serveur Telnet
X1
X1
1
A des fins de diagnostic en usine seulement.
346
31006930 10/2009
Vue d'ensemble des services
Processeurs Momentum MIE
Le tableau suivant énumère les services Ethernet pris en charge par les modules
processeurs Momentum M1E :
Service
171CCC96020
171CCC96030
171CCC98020
171CCC98030
Scrutateur d'E/S
X
X
X
X
Serveur Modbus
X
X
X
X
Client Modbus
X
X
X
X
Global Data
-
-
-
-
Serveur FDR
-
-
-
-
Client FDR
-
-
-
-
Client BootP
X
X
X
X
Synchronisation horaire
-
-
-
-
Notification par message
électronique
-
-
-
-
Diagnostics Web/intégrés
X
X
X
X
Serveur Web FactoryCast
-
-
-
-
SNMP
-
-
-
-
Serveur FTP
-
-
-
-
Serveur TFTP
-
-
-
-
Modules de communication Ethernet Momentum
Le tableau suivant énumère les services Ethernet pris en charge par les modules de
communication Ethernet Momentum :
Service
170ENT11001
170ENT11002
Scrutateur d'E/S
-
-
Serveur Modbus
X
X
Client Modbus
-
-
Global Data
-
-
Serveur FDR
-
-
Client FDR
X
-
Client BootP
X
X
Synchronisation horaire
-
-
Notification par message électronique
-
-
Diagnostics Web/intégrés
X
-
Serveur Web FactoryCast
-
-
SNMP
X
-
31006930 10/2009
347
Vue d'ensemble des services
Service
170ENT11001
170ENT11002
Scrutateur d'E/S
-
-
Serveur FTP
X
-
Serveur TFTP
-
Serveur Telnet
1
X
-
1
A des fins de diagnostic en usine seulement.
Equipements Twido
Le tableau suivant énumère les services Ethernet pris en charge par une UC Twido
et un module de communication Ethernet Twido :
Service
TwidoPort 499TWD01100
Scrutateur d'E/S
-
Serveur Modbus
X1
Client Modbus
X1
Global Data
-
Serveur FDR
-
Client FDR
-
Client BootP
X
Synchronisation horaire
-
Notification par message électronique
-
Diagnostics Web/intégrés
-
Serveur Web FactoryCast
-
SNMP
-
Serveur FTP
X
Serveur TFTP
-
Serveur Telnet
X
1
L'équipement reçoit et envoie les messages Modbus en agissant comme une passerelle.
Système d'E/S distribuées Advantys STB
Le tableau suivant énumère les services Ethernet pris en charge par un module
d'interface réseau (NIM) Ethernet standard Advantys STB :
Service
STBNIP2212
Scrutateur d'E/S
-
Serveur Modbus
X
348
31006930 10/2009
Vue d'ensemble des services
Service
STBNIP2212
Client Modbus
-
Global Data
-
Serveur FDR
-
Client FDR
X
Client BootP
X
Synchronisation horaire
-
Notification par message électronique
-
Diagnostics Web/intégrés
X
Serveur Web FactoryCast
-
SNMP
X
Serveur FTP
X
Serveur TFTP
-
Serveur Telnet
-
1
L'équipement peut être scruté par le scrutateur d'E/S lorsqu'il met en œuvre le serveur Modbus.
Variateur de vitesse Altivar ATV 38/58
Le tableau suivant énumère les services Ethernet pris en charge par la carte
VW3A58310 du variateur de vitesse Altivar ATV 38/58 :
Service
VW3A58310
Scrutateur d'E/S
-
Serveur Modbus
X
Client Modbus
-
Global Data
-
Serveur FDR
-
Client FDR
X
Client BootP
X
Synchronisation horaire
-
Notification par message électronique
-
Diagnostics Web/intégrés
X
Serveur Web FactoryCast
-
SNMP
-
Serveur FTP
-
Serveur TFTP
-
Serveur Telnet
-
31006930 10/2009
349
Vue d'ensemble des services
Passerelles/ponts Power Logic
Le tableau suivant énumère les services Ethernet pris en charge par les passerelles
Power Logic :
Service
EGX200
EGX400
Scrutateur d'E/S
-
-
Serveur Modbus
X
X1
Client Modbus
-
-
Global Data
-
-
Serveur FDR
-
-
Client FDR
-
-
Client BootP
X
X
Synchronisation horaire
-
-
Notification par message électronique
-
-
Diagnostics Web/intégrés
X
X
Serveur Web FactoryCast
-
-
SNMP
X
X
Serveur FTP
X
X
Serveur TFTP
-
-
Serveur Telnet
X
X
1
350
1
L'équipement reçoit et envoie les messages Modbus en agissant comme une passerelle.
31006930 10/2009
Vue d'ensemble des services
Systèmes de câblage ConneXium
Le tableau suivant énumère les services Ethernet pris en charge par les
commutateurs gérés ConneXium NES/NOS et les passerelles CEV :
Service
499NES17100 499NOS17100 174CEV30020 174CEV20030 174CEV20040
Scrutateur d'E/S
-
-
Serveur Modbus
-
Client Modbus
-
-
-
-
X
1
X1
X1
-
-
X1
X1
X1
Global Data
X2
X2
-
-
-
Serveur FDR
-
-
-
-
-
Client FDR
-
-
-
-
-
Client BootP
X
X
X
X
X
Synchronisation horaire
-
-
-
-
-
Notification par message
électronique
-
-
-
-
-
Diagnostics Web/intégrés
X
X
-
-
X
Serveur Web FactoryCast
-
-
-
-
-
SNMP
X
X
X
X
X
Serveur FTP
X
X
-
-
X
X
X
-
X3
-
Serveur TFTP
-
-
Serveur Telnet
X
X
X
3
1
L'équipement reçoit et envoie les messages Modbus en agissant comme une passerelle.
2
Prise en charge du filtrage de multidiffusion pour Global Data.
3
A des fins de diagnostic en usine seulement.
31006930 10/2009
351
Vue d'ensemble des services
3.17
Evaluation des performances système
Vue d'ensemble
Cette section explique comment obtenir des temps de réponse système pour
chacune des communications choisies dans votre usine. Elle décrit également les
contrôles devant être effectués sur les équipements et le réseau pour que la charge
globale de messages d'un équipement ne dépasse pas ses capacités et que la
charge globale du réseau n'entraîne pas des retards de communications.
Contenu de ce sous-chapitre
Ce sous-chapitre contient les sujets suivants :
Sujet
Communications système
352
Page
353
Temps de réponse de la messagerie Modbus
353
Temps de réponse du serveur Modbus
354
Temps de réponse du client de messagerie Modbus
359
Scrutateurs d'E/S
363
Charge totale sur les équipements
365
Solutions pour les performances système
366
Temps de réponse de la passerelle
372
31006930 10/2009
Vue d'ensemble des services
Communications système
Récapitulatif
Les performances de l'architecture Ethernet sont liées au matériel et aux services
d'application utilisés, ainsi qu'aux paramètres définis pour ces services.
Considérations matérielles
z
z
z
bande passante du réseau
ressources du module ou de l'UC avec Ethernet
ressources du processeur intégré (automate, PC ou autres UC)
Services d'application
z
z
z
z
service de traitement de messagerie industrielle Modbus (ou Uni-TE)
service Global Data, analyse de données entre automates
service I/O Scanning, analyse de données d'E/S distribuées
autres (accès Web, communication ouverte TCP)
Il est parfois difficile de déterminer la taille correcte d'une architecture du fait de
l'interconnexion de ces paramètres.
Le temps de réponse de n'importe quel système est déterminé à l'aide des
graphiques des annexes A à D, qui montrent des temps de réponse pour des
exemples de systèmes ou de calculs utilisant des formules.
Temps de réponse de la messagerie Modbus
Le service de messagerie Modbus implique les composants suivants dans un
transfert de données :
z
z
z
client Modbus,
transfert réseau,
serveur Modbus.
Ces composants sont les mêmes pour tous les systèmes de messagerie Modbus.
Pour déterminer le temps de réponse d'un système Modbus, il est nécessaire de
calculer la synchronisation de chaque élément ci-dessus. Chaque composant peut
être calculé séparément, pour permettre ensuite de déterminer le temps de réponse
total.
31006930 10/2009
353
Vue d'ensemble des services
Temps de réponse du serveur Modbus
Récapitulatif
Les temps de réponse du serveur Modbus peuvent être calculés à l'aide de l'une des
deux méthodes suivantes :
z des temps de réponse mesurés, pour les durées globales pour tous les
équipements (par ex. les automates) et en tant que valeur réelle pour les
équipements simples (par ex. un VSD, un bloc d'E/S) ;
z un calcul basé sur le fonctionnement du système pour les équipements plus
complexes tels que les systèmes d'automate Quantum ou Premium.
Les temps de réponse mesurés pour divers équipements serveur Schneider
Modbus sont décrits dans une annexe (voir page 441). Ces temps de réponse ont
été mesurés dans des conditions contrôlées et peuvent varier par rapport aux
résultats obtenus sur le terrain. Ces graphiques sont valides uniquement si les
limites globales des communications d'équipement sont respectées.
Les temps de réponse du serveur Modbus pour les équipements suivants ne sont
pas fixes et doivent être calculés :
z Système d'automate Premium
z Système d'automate Momentum
z Système d'automate Quantum
354
31006930 10/2009
Vue d'ensemble des services
Système d'automate Premium
Le temps de réponse du système d'automate pour toutes les requêtes de
messagerie Modbus reçues correspond à la durée d'un cycle de processeur. Toutes
les requêtes de messagerie Modbus reçues pendant le cycle de processeur
reçoivent une réponse avant le début du cycle suivant. Si le nombre total de
requêtes de messagerie Modbus reçues par le processeur lors d'un même cycle est
supérieur à la limite en vigueur pour ce type de processeur, toutes les requêtes
supplémentaires reçoivent une réponse à la fin du même cycle. Néanmoins; la
réponse en question pour ces requêtes est la réponse d'exception Modbus Serveur
occupé, au lieu des données réelles demandées.
31006930 10/2009
355
Vue d'ensemble des services
Système d'automate Momentum
Le temps de réponse du système d'automate Momentum pour toutes les requêtes
de messagerie reçues correspond à la durée d'un cycle de processeur. Toutes les
requêtes de messagerie Modbus reçues pendant le cycle de processeur reçoivent
une réponse à la fin du cycle de processeur courant. L'automate requiert plusieurs
cycles de processeur pour répondre à une requête initiale ; en effet, un socket TCP
doit être établi, ce qui prend plusieurs cycles de processeur.
Système d'automate Quantum
Le temps de réponse du système d'automate Quantum dépend du nombre de
requêtes traitées.
Le système répond aux requêtes grâce à trois méthodes différentes :
accès direct à la mémoire du processeur par les modules NOE ;
z transmission des requêtes au processeur à partir des modules NOE ;
z accès direct à l'aide d'un port Ethernet intégré sur le processeur.
z
Chacune de ces méthodes permet au système d'automate de répondre à un certain
nombre de requêtes par cycle de processeur. Toutes requêtes parvenant au module
Ethernet sont placées dans la file d'attente du module ; chaque port Ethernet
possède sa propre file d'attente. A la fin du cycle de processeur, les requêtes sont
traitées à partir du haut de la file d'attente. Toutes les requêtes sans réponse restent
dans la file d'attente et sont traitées dans l'ordre de leur réception. Il peut s'écouler
un ou plusieurs cycles avant que les nouvelles requêtes placées dans la file
d'attente n'en atteignent le haut.
356
31006930 10/2009
Vue d'ensemble des services
Si la file d'attente ne contient aucune requête, le temps de réponse d'une nouvelle
requête arrivant sur le système d'automate est compris entre 0 ms et un cycle de
processeur, selon le stade auquel la requête est parvenue dans le cycle de
processeur.
S'il existe déjà des requêtes dans la file d'attente lorsqu'une nouvelle requête arrive,
cette dernière est placée à la fin de la file. Elle sera traitée une fois parvenue en haut
de la file d'attente. Le temps de réponse peut être calculé en divisant le nombre de
requêtes dans la file d'attente par le nombre de requêtes pouvant être traitées par
cycle de processeur, puis en multipliant par la durée du cycle de processeur.
NOTE : Chaque méthode possède sa propre file d'attente. Décidez de la file
d'attente dans laquelle placer la nouvelle requête, puis effectuez les calculs sur la
base du nombre de requêtes dans la file.
Vous devez ajouter quelques millisecondes aux temps obtenus ci-dessus afin de
prendre en compte les surdébits éventuels. Ce temps est nettement inférieur à la
durée du cycle de processeur et n'affecte pas particulièrement le résultat global.
31006930 10/2009
357
Vue d'ensemble des services
Temps de réponse pour les équipements
Produit
Meilleur des cas
Moyenne
Pire des cas
Premium
1/2 ms
0,5 x cycle de
processeur
1 cycle de processeur
Momentum
1/2 ms
0,5 x cycle de
processeur
1 cycle de processeur ou 2 si la
requête initiale ouvre un socket TCP.
L'équipement client doit être en
mesure de réaliser l'ouverture de
socket dans un délai correspondant à
un cycle de processeur pour que cette
opération soit précise.
Port intégré ou NOE Quantum : pas de 1/2 ms
surcharge dans le nombre de
requêtes, donc aucune requête dans
la file d'attente
0,5 x cycle de
processeur
1 cycle de processeur
Registre de lecture/écriture NOE
Quantum avec requêtes en surcharge
-
Nombre de requêtes dans la file
d'attente / 8 x 1 cycle de processeur
Registre de non-lecture/écriture NOE Quantum avec requêtes en surcharge
-
Nombre de requêtes dans la file
d'attente / 4 x 1 cycle de processeur
Port Ethernet intégré Quantum avec
requêtes en surcharge
-
Nombre de requêtes dans la file
d'attente / 16 x 1 cycle de processeur
-
Limites de communication pour la messagerie Modbus
Produit
Nombre de requêtes
Nombre de sockets TCP Requêtes multiples par
socket
Quantum : registre de
lecture/écriture 4x NOE
8 / cycle de processeur par 64 par module NOE
module NOE
oui
Quantum : registre de
lecture/écriture non-4x NOE
4 / cycle de processeur par 64 par module NOE
oui
module NOE1
Port Ethernet intégré Quantum
16 / cycle de processeur
64
oui
Premium TSXP571xx
4 / cycle de processeur
-
oui
Premium TSXP572xx
8 / cycle de processeur
-
oui
Premium TSXP573xx
12 / cycle de processeur
-
oui
Premium TSXP574xx
16 / cycle de processeur
-
oui
Premium TSXP575xx
16 / cycle de processeur
-
oui
Advantys
-
4
oui
ENT V1
-
4
-
ENT V2
-
4
-
Momentum
Illimité
16
non
1
20 / cycle de processeur maximum pour tous les NOE et ports intégrés
358
31006930 10/2009
Vue d'ensemble des services
Temps de réponse du client de messagerie Modbus
Récapitulatif
Le temps de réponse du client de messagerie Modbus fait partie du temps de
réponse total du système de messagerie Modbus. Deux méthodes permettent de
déterminer les temps de réponse du client Modbus :
z
z
la prise en compte de tout le système de messagerie Modbus (client et serveur)
en tant qu'unité
le calcul séparé des temps des composants système
Dans le premier cas, le temps de réponse système total entre la requête du client et
la réponse du serveur est mesuré. Dans le deuxième cas, des résultats plus
spécifiques que les graphiques de temps total utilisés dans la première méthode
sont fournis pour un système particulier.
Les temps de réponse mesurés pour plusieurs systèmes client Modbus de
Schneider basés sur différents temps de réponse serveur sont décrits dans une
annexe (voir page 447). Ces temps de réponse ont été mesurés dans des
conditions contrôlées et peuvent varier par rapport aux résultats obtenus sur le
terrain. Les graphiques de cette annexe sont valides uniquement si les limites
globales des communications d'équipements ne sont pas dépassées sur le client ou
le serveur.
Les équipements suivants peuvent nécessiter le calcul du temps de réponse du
client de messagerie Modbus dans la mesure où elle n'est pas fixe :
z
z
z
z
z
31006930 10/2009
système d'automate Quantum
système d'automate Premium
système d'automate Momentum
système SCADA
serveur OFS
359
Vue d'ensemble des services
Système d'automate Quantum
Pour un système Quantum, la requête de messagerie Modbus est envoyée
immédiatement après le déclenchement de la fonction à l'intérieur de la logique
utilisateur. Lorsque la réponse est reçue du serveur Modbus, elle est traitée dans la
mémoire logique utilisateur lors du traitement suivant de la fonction d'appel. Ceci se
passe normalement pendant le cycle du processeur juste après que le système
automate a reçu le message.
S'il s'agit de la seule requête envoyée et qu'il n'y a pas de requêtes antérieures dans
la file d'attente, le temps de réponse est :
temps de réponse = temps de réponse serveur + 1 cycle de processeur
Si le nombre maximum de requêtes client Modbus dépasse les limites du système,
les requêtes de messagerie Modbus supplémentaires sont placées dans une file
d'attente. Chaque fois que la fonction de requête est évaluée par l'UC, un contrôle
est effectué pour voir si le nombre de requêtes en attente d'une réponse du serveur
est inférieur au nombre maximum pris en charge par le système. Si c'est le cas, la
requête suivante dans la file d'attente est envoyée au serveur. Le temps de réponse
du client de messagerie Modbus est :
temps de réponse = nombre de requêtes dans la file d'attente x (temps de
réponse du serveur Modbus pour chaque requête + 1 cycle de
processeur) + temps de réponse du serveur Modbus à la nouvelle requête + 1
cycle de processeur
360
31006930 10/2009
Vue d'ensemble des services
Système d'automate Premium
Pour un système Premium, la requête de messagerie Modbus est envoyée à la fin
du cycle du processeur juste après le déclenchement de la fonction à l'intérieur de
la logique utilisateur. Lorsque la réponse est reçue du serveur Modbus, elle est
traitée dans la mémoire logique utilisateur lors du traitement suivant de la fonction
d'appel. Ceci se passe normalement pendant le cycle du processeur juste après que
le système automate a reçu le message.
Pour un système Premium, le temps de réponse est :
temps de réponse = 1 cycle de processeur + temps de réponse serveur + 1 cycle
de processeur
Si le nombre maximum de requêtes client Modbus est dépassé, les requêtes de
messagerie Modbus supplémentaires sont refusées et ne sont pas envoyées ; une
erreur est générée dans la logique utilisateur.
31006930 10/2009
361
Vue d'ensemble des services
Système d'automate Momentum
Pour un système Momentum, chaque requête de messagerie Modbus nécessite
l'ouverture d'un socket TCP pour pouvoir être envoyée. Le socket Modbus TCP est
fermé à la fin de chaque requête. Le temps de réponse à la requête client Modbus
est :
temps de réponse = 1 cycle de processeur (pour envoyer la requête du socket
ouvert) + temps de réponse serveur au socket ouvert + 1 cycle de processeur
(pour envoyer la requête) + temps de réponse serveur Modbus + 1 cycle de
processeur (pour recevoir la réponse dans la logique utilisateur)
Si le nombre maximum de requêtes client Modbus est dépassé, les requêtes de
messagerie Modbus supplémentaires sont refusées et ne sont pas envoyées ; une
erreur est générée dans la logique utilisateur.
Limites de communication du client Modbus
Produit
362
Nombre de
requêtes
Utilisation du socket TCP
Requêtes
multiples
par socket
Quantum NOE
16
Un par équipement distant
oui
Port Ethernet intégré Quantum
64
Un par équipement distant
oui
Premium TSXP571xx
16
Un par équipement distant
oui
Premium TSXP572xx
32
Un par équipement distant
oui
Premium TSXP573xx
48
Un par équipement distant
oui
Premium TSXP574xx
64
Un par équipement distant
oui
Premium TSXP575xx
80
Un par équipement distant
oui
Momentum
16
Un par requête de
messagerie Modbus
non
31006930 10/2009
Vue d'ensemble des services
Scrutateurs d'E/S
Vue d'ensemble
Le scrutateur d'E/S fonctionne différemment dans les systèmes d'automates
Quantum et Premium (voir page 183). Le calcul du temps de réponse système pour
chaque système dépend de plusieurs facteurs et se traduit par une formule
compliquée. La formule est fournie à titre de référence, mais vous devriez vous
reporter aux graphiques de l'annexe pour la plupart des systèmes (voir page 413).
Ces graphiques fournissent les temps de réponse système du scrutateur d'E/S
depuis :
z l'entrée terrain à la mémoire d'automate ;
z la mémoire d'automate à la sortie terrain ;
z l'entrée terrain à l'automate par le biais d'une décision et retour à une sortie
terrain.
NOTE : Pour les calculs suivants, le taux de répétition du scrutateur d'E/S doit être
réglé à 0 ms.
Tnet correspond à 0,05 ms à 10 Mo et 0,005 ms à 100 Mo. Pour des résultats plus
précis, le temps de transmission réel du réseau peut être calculé en utilisant le
nombre d'octets envoyés, le trafic réseau, la vitesse réseau et la latence du
commutateur.
Tios correspond au nombre d'entrées dans la table du scrutateur d'E/S x 0,3 ms.
Formules des temps de réponse : Entrée terrain à la mémoire d'automate
Pour un système Quantum NOE, le temps de réponse depuis une entrée terrain aux
informations de l'automate est donné par les deux formules suivantes :
temps max = Tmod + Tios + Tnet + 2 cycles de processeur
temps moyen = Tmod + (Tios x 0,5) + Tnet + 1,5 cycle de processeur
Pour un système d'automate Premium ou un port Ethernet intégré Quantum, le
temps de réponse depuis une entrée terrain aux informations de l'automate est
donné par les deux formules suivantes :
temps max = Tmod + Tios + Tnet + 2 cycles de processeur
temps moyen = Tmod + (Tios x 0,5) + Tnet + 0,5 cycle de processeur
31006930 10/2009
363
Vue d'ensemble des services
Formules des temps de réponse : Entrée terrain à décision à sortie terrain
Pour un automate Quantum, le temps de réponse depuis une entrée terrain à une
décision dans une sortie terrain est :
temps max = Tmod + Tios + Tnet + 3 cycles de processeur + Tios + Tnet + Tmod
temps moyen = Tmod + (Tios x 0,5) + Tnet + 2,5 cycles de processeur +
(Tios x 0,5) + Tnet + Tmod
Pour un automate Premium, le temps de réponse depuis une entrée terrain à une
décision dans une sortie terrain est :
temps max = Tmod + Tios + Tnet + 3 cycles de processeur + Tios + Tnet + Tmod
Formules des temps de réponse : Décision à sortie terrain
Pour un automate Quantum, le temps de réponse depuis une décision à une sortie
terrain est :
temps max = 1 cycle de processeur + Tios + Tnet + Tmod
temps moyen = 0,5 cycle de processeur + Tios + Tnet + Tmod
Pour un automate Premium, le temps de réponse depuis une décision à une sortie
terrain est :
temps max = 2 cycles de processeur + Tios + Tnet + Tmod
temps moyen = 1 cycle de processeur + Tios + Tnet + Tmod
364
31006930 10/2009
Vue d'ensemble des services
Charge totale sur les équipements
Récapitulatif
Veillez à ce que le nombre total de messages Ethernet envoyés vers et à partir de
l'équipement ne dépasse pas les limites suivantes :
Capacité de traitement
Premium Ethernet TCP/IP
des connexions Ethernet
TSXETY110
TSXETY4103
TSXETY210
TSXETY5103
Quantum Ethernet TCP/IP
TSXP575xx 140NOE771**
140CPU65150
140NWM10000 (5) 140CPU65160
TSXETY110WS TSXWMY100 (5)
140CPU67160
TSXP571xx
TSXP572xx
TSXP573xx
TSXP574xx
Transactions de messages
par seconde
60
450
500
350
350
Analyse des transactions
d'interrogation d'E/S par
seconde
-
2 000
2 000
2 000
2 000
800
800
800
800
Transactions de
souscription Global Data
par seconde
31006930 10/2009
365
Vue d'ensemble des services
Solutions pour les performances système
Récapitulatif
Voici plusieurs situations, présentées sous forme de problèmes posés et de
réponses apportées, susceptibles de vous aider à évaluer les performances de
votre système.
Problème 1
Problème : Un SCADA interrogeant un automate Quantum avec un module NOE
envoie 15 requêtes séparées pour lire des blocs de registres Modbus 4x. Toutes ces
requêtes sont envoyées simultanément.
Combien de temps faut-il pour terminer toutes les transactions lorsque le temps de
cycle de processeur est de 50 ms ?
Solution : Le module NOE peut desservir 8 requêtes Modbus TCP par cycle de
l'automate ; 15 requêtes prennent 15/8 = 2 cycles de l'automate. Toutes les
requêtes reçoivent une réponse en 100 ms.
Problème 2
Problème : Un automate Premium lit les données d'un équipement terrain et écrit
les données dans un autre équipement terrain. L'équipement terrain d'entrée a un
temps de réponse de 80 ms et a déjà traité l'entrée dans sa mémoire. L'équipement
terrain de sortie a un temps de réponse de 30 ms, et le temps de cycle de
processeur est de 70 ms.
Quel est le temps de réponse (c'est-à-dire entre le moment où l'automate lit l'entrée
de champ et celui où la nouvelle sortie de champ s'active) ?
Solution : Si l'automate Premium déclenche une requête de lecture au démarrage
du cycle de processeur, il y a un retard d'un cycle de processeur (70 ms) avant
l'envoi de la requête. L'équipement terrain répond après 80 ms. La réponse est lue
dans l'automate lors du prochain appel de la fonction de lecture, ce qui peut durer
un cycle de processeur (70 ms). Le Premium déclenche une fonction d'écriture au
cours du même cycle de processeur et envoie la réponse à la fin du cycle (70 ms).
L'équipement terrain reçoit la réponse et définit la sortie (30 ms). Le temps total est
de :
70 ms + 80 ms + 70 ms + 70 ms + 30 ms = 320 ms
366
31006930 10/2009
Vue d'ensemble des services
Problème 3
Hypothèse : Un système SCADA interroge un automate Quantum exécutant le
logiciel Unity Pro. Le temps de cycle de processeur Quantum est de 140 ms. Le
système SCADA interroge les éléments suivants chaque seconde :
z
z
z
z
z
250 registres pour les tendances
750 bits pour les alarmes
30 registres pour un écran en cours d'affichage
20 bits pour un écran en cours d'affichage
1 bit écriture pour démarrer un moteur en réponse à une commande utilisateur
sur l'écran en cours
Pour calculer le nombre de requêtes, vous pouvez consulter la configuration et
déterminer le nombre de requêtes envoyées ou vous pouvez estimer le nombre de
requêtes. Dans ce cas, le nombre de requêtes vous a été fourni. Notez que tous les
registres ne se trouvent pas dans l'ordre congestif, c'est pourquoi le nombre de
requêtes est supérieur à la quantité idéale.
z
z
z
z
3 requêtes pour les tendances chaque seconde
6 requêtes pour les alarmes chaque seconde
8 requêtes pour les registres affichés à l'écran chaque seconde
4 requêtes pour les bits affichés à l'écran chaque seconde
L'emplacement des variables est indiqué dans le diagramme suivant :
Problème : Déterminez le temps de réponse du système SCADA dans chacun des
cas suivants.
Premier cas : SCADA ouvre un socket et n'envoie qu'une requête à la fois.
31006930 10/2009
367
Vue d'ensemble des services
Solution : Dans ce scénario, le SCADA n'envoie une nouvelle requête que
lorsqu'une réponse est reçue pour la requête précédente. Ceci se traduit par la
formation d'une file d'attente dans le SCADA. L'automate ne doit répondre qu'a une
requête à la fin de chaque cycle de processeur dans lequel une réponse à la requête
est garantie à la fin de chaque cycle de processeur.
Dans ce cas, 21 requêtes se trouvent dans la file d'attente. Le SCADA envoie la
première requête à l'automate ; ce dernier envoie une réponse en 140 ms, après
quoi le SCADA envoie la seconde requête de la file d'attente à l'automate. Par
conséquent, l'automate met 2,94 secondes à répondre aux 21 requêtes. Le temps
de réponse du SCADA est de 2,94 secondes.
Second cas : SCADA ouvre un socket, mais envoie simultanément plusieurs
requêtes à l'automate.
Solution : Dans ce cas, l'automate doit répondre à plusieurs requêtes
simultanément, ce qui peut dépasser ses capacités. Ceci se traduit par plusieurs
cycles de processeur de l'automate pour répondre à toutes les requêtes. Le SCADA
envoie les 21 requêtes à l'automate et forme deux files d'attente dans l'automate,
l'une pour 0x et l'autre pour 4x. A partir des informations ci-dessus, vous voyez que
l'automate a 11 requêtes dans le registre 4x et 10 requêtes dans la file d'attente 0x.
Le NOE peut traiter 8 requêtes 4x et 4 autres requêtes par cycle de processeur.
Dans ce scénario, il faut 2 cycles de processeur (280 ms) pour répondre aux
requêtes 4x et 3 cycles de processeur (420 ms) pour les requêtes 0x, ce qui est
beaucoup plus rapide que dans le premier cas.
Si l'utilisateur envoie une commande d'écriture à l'automate pour démarrer le
moteur, il y a plusieurs possibilités :
z
z
z
Cas 1a : Le SCADA peut interrompre l'interrogation et envoyer la requête
immédiatement (dès la fin de la requête en cours). Le moteur démarre deux
cycles de processeur plus tard, un cycle de processeur pour finir la requête en
cours et un autre pour traiter la requête de démarrage du moteur.
Cas 1b : Le SCADA peut placer la requête à la fin de la file d'attente ; il fait jusqu'à
2,94 secondes avant que la requête d'écriture soit envoyée. Le moteur démarre
un cycle de processeur après ce délai.
Cas 2 : La requête est envoyée et placée à la fin de la file des autres requêtes ox
dans le module NOE. Ce traitement s'effectue sur le troisième cycle de
processeur ; le retard est de 3 cycles de processeur (420 ms).
Pour plus de détails, Fonctionnement du serveur Modbus dans les systèmes
Quantum, page 209
368
31006930 10/2009
Vue d'ensemble des services
Problème 4
Problème : Un automate Quantum lit les données d'un automate Premium. Le cycle
de processeur du Quantum est de 50 ms, et celui du Premium, de 70 ms.
Quel est le temps de réponse du système pour lire un bloc de 50 registres Modbus
4x ?
Solution : Pour les communications de Quantum à Premium, il existe deux
méthodes : l'utilisation des graphiques de l'annexe ou le calcul à partir du fonctionnement du système. Le bloc de 50 registres Modbus peut être lu dans une seule
requête Modbus. Recherchez une seule requête de messagerie Modbus à la fois
sur un équipement avec un temps de réponse de 70 ms. 70 ms est utilisé car c'est
le temps de cycle de l'automate Premium ; un automate Premium peut répondre aux
requêtes dans un cycle de processeur.
L'automate Quantum déclenche une requête de lecture, qui est immédiatement
envoyée à l'automate Premium. Le Premium y répond dans un temps de cycle de
processeur (70 ms). Le Quantum reçoit cette réponse et l'intègre à l'application de
l'automate lors du traitement suivant du bloc de requête, ce qui se traduit par un
retard d'un cycle de processeur (50 ms). Le temps total entre le déclenchement du
bloc et la disponibilité de la réponse est de 120 ms.
Problème 5
Problème : Quel est le temps de réponse d'un automate Quantum avec un temps
de cycle de 50 ms pour lire 10 registres 4x à partir de chacun des 25 dispositifs de
mesure de puissance distants ayant chacun un temps de réponse de 100 ms ?
Automate Quantum avec 25 dispositifs de mesure de puissance ayant un seul bloc
de 10 registres chacun.
31006930 10/2009
369
Vue d'ensemble des services
Solution : Le Quantum ne peut envoyer que 16 requêtes de messagerie à la fois à
partir d'un seul module NOE. Il existe deux méthodes pour l'évaluation : l'utilisation
d'un graphique de l'annexe ou l'évaluation à partir du système.
Si 25 requêtes sont déclenchées, 16 sont envoyées immédiatement. Les dispositifs
de mesure répondent après 100 ms et les réponses sont intégrées à l'application de
l'automate lors du traitement suivant du bloc de requête. Ceci se traduit par un retard
d'un cycle de processeur (50 ms). Après 150 ms, l'automate obtient les réponses
aux 16 requêtes à l'intérieur de l'application de l'automate. Les 9 blocs restants sont
envoyés. Les dispositifs de mesure répondent (100 ms) et l'automate lit les données
lors du cycle suivant (50 ms). Le temps supplémentaire est de 150 ms. Le temps de
réponse système total est de 300 ms.
NOTE : Il est possible de calculer un temps légèrement inférieur si le temps de
réponse réel des autres équipements et le cycle de processeur sont pris en compte.
La réponse doit arriver partiellement dans un cycle de processeur, de sorte que l'on
peut calculer uniquement le temps de cycle de processeur restant avant que la
réponse ne soit traitée dans l'application. Cette méthode n'est pas recommandée
car on doit toujours supposer le cas le plus défavorable. Vous n'avez aucun contrôle
sur la synchronisation des deux équipements.
Problème 6
Problème : Un scrutateur d'E/S Quantum 140CPU65150 (avec un port Ethernet
intégré) sur un automate dont le temps de cycle de processeur est de 20 ms
interroge cinq équipements d'E/S Momentum, Advantys et tiers (15 équipements en
tout). Le temps de réponse de l'équipement tiers est de 100 ms.
Quels sont les temps de réponse de chaque type d'équipement pour lire une entrée,
la traiter en code automate et écrire une sortie en réponse au même équipement ?
Déterminez comment le temps de réponse change si le temps de cycle de
processeur augmente à 100 ms.
Déterminez comment le temps de réponse change si le temps de cycle de
processeur est de 10 ms mais que la période de répétition configurée est de 50 ms.
Solution : Pour l'E/S Momentum le temps de réponse de l'équipement terrain est
minime. Le Momentum a été utilisé pour les graphiques de performances du
scrutateur d'E/S dans l'annexe (voir page 413). Le graphique permettant d'évaluer
le temps de réponse du système est choisi sur le processeur du scrutateur d'E/S
utilisé et le type de système (entrée terrain à sortie terrain). Pour 16 équipements et
un temps de cycle de processeur de 20 ms, le temps de réponse du système (entrée
terrain à sortie terrain) est de 49 ms.
Pour les équipements Advantys, le temps de réponse doit être calculé en utilisant
les formules du système pour prendre en compte les retards de l'équipement terrain.
370
31006930 10/2009
Vue d'ensemble des services
Problème 7
Problème : Un équipement d'E/S Momentum est interrogé par :
z
z
un scrutateur d'E/S Quantum lisant trois blocs de données séparés
un automate Premium lisant un bloc de données en utilisant une requête de
messagerie Modbus
Si un SCADA souhaite accéder au Momentum, peut-il lire les données ? Comment
peut-on modifier le système afin que le SCADA puisse lire les données ?
Solution : L'équipement d'E/S Momentum I/O ne peut ouvrir que quatre sockets
TCP simultanément. Le scrutateur d'E/S du Quantum conserve les sockets TCP
ouverts (le scrutateur d'E/S conserve toujours les sockets ouverts). L'automate
Premium ouvre un seul socket lorsque la requête de lecture Modbus est
déclenchée. Un total de quatre sockets sont ouvert sur le Momentum. Le socket
utilisé par le Premium peut être fermé après la transaction si le Momentum en
demande la fermeture, mais le Momentum n'est pas conçu pour cela. Du fait du
nombre maximum de sockets ouverts, la requête d'ouverture de socket du SCADA
est rejetée.
Pour permettre au système SCADA d'ouvrir un socket, l'un des autres sockets doit
être fermé. Ceci ne peut s'effectuer sur le Premium, mais le scrutateur d'E/S
Quantum peut fermer l'un de ses sockets. Il le fait en désactivant la ligne du
scrutateur d'E/S, ce qui provoque l'arrêt du transfert de données mais active la
communication du Premium. Lorsque les données du scrutateur d'E/S sont
requises, la ligne peut être réactivée. Le problème de cette solution est qu'il n'existe
aucune coordination entre le SCADA et le Quantum quant au système tentant
d'utiliser le socket. Ceci peut se traduire par des erreurs de communication ou des
tentatives sur les deux équipements tentent de lire des données en même temps.
31006930 10/2009
371
Vue d'ensemble des services
Temps de réponse de la passerelle
Récapitulatif
Le temps de réponse d'un système de passerelle peut être calculé de l'une des deux
manières suivantes :
z
z
Pour une passerelle avec ou sans conversion de protocole : calcul réel incluant
le temps de réponse des équipements du réseau cible et des files d'attente à
l'intérieur de la passerelle.
Pour une passerelle utilisant une mémoire partagée : pour le temps de réponse
simple, vous pouvez utiliser uniquement la durée nécessaire à la lecture de la
mémoire interne. Pour une réponse complète d'un système concernant les
données dans un équipement de destination via la passerelle et vers un
équipement sur le réseau source, la lecture des données dans la passerelle
(souvent basée sur un temporisateur) doit être inclue.
La méthode la plus simple pour calculer un temps de réponse consiste à prendre en
compte un message unique pour lire les données. Les actions suivantes doivent se
produire :
z
z
z
z
z
z
372
Un équipement sur le réseau source doit envoyer une requête pour lire les
données ; le délai dépend de l'équipement qui émet la requête.
La passerelle reçoit la requête ; le délai s'écoulant entre le moment ou
l'équipement envoie la requête et celui où la passerelle la reçoit dépend du
réseau source. Sur un réseau Ethernet, le délai est normalement 0,05 ms. Pour
un réseau Modbus Plus, il peut atteindre la durée d'une rotation de jeton, soit la
durée nécessaire au jeton (paquet de messages) pour tourner autour de l'anneau
et revenir à l'équipement émetteur. Pour plus d'informations, reportez-vous au
guide de l'utilisateur de Modbus Plus.
La passerelle transmet la requête au réseau cible ; cela s'appelle le délai de
passerelle (voir page 411). S'il existe une file d'attente, celui-ci peut être
considérable. Le délai de passerelle est courant si les deux réseaux connectés
par la passerelle possèdent des temps de réponse très différents.
La requête est reçue par l'équipement de destination ; le délai est basé sur
l'aptitude du réseau cible à transmettre le message. Pour Modbus Plus, il
correspond à la durée de rotation d'un jeton. Pour les réseaux série, il dépend de
la vitesse du réseau.
La requête est traitée par l'équipement de destination ; cela dépend
concrètement de l'équipement.
Une réponse est renvoyée à la passerelle ; le délai est basé sur l'aptitude de la
cible à transmettre le message. Pour Modbus Plus, il correspond à la durée de
rotation d'un jeton ; pour les réseaux série, il dépend de la vitesse du réseau.
31006930 10/2009
Vue d'ensemble des services
z
z
La passerelle retransmet la réponse au réseau source ; cela s'appelle le délai de
passerelle (voir page 411). S'il existe une file d'attente, celui-ci peut être
considérable. Le délai de passerelle est courant si les deux réseaux connectés
par la passerelle possèdent des temps de réponse très différents.
La réponse est reçue par l'équipement qui a émis la requête ; le délai s'écoulant
entre le moment ou l'équipement envoie la requête et celui où la passerelle la
reçoit dépend du réseau source. Sur un réseau Ethernet, le délai est
normalement 0,05 ms. Pour un réseau Modbus Plus, il peut correspondre à la
durée de rotation d'un jeton maximum.
Dans les étapes impliquant un délai, le temps de réponse système est égal au total
de tous les délais.
Le délai de transmission de la requête et celui de la réponse sur le réseau peuvent
être différents. Par exemple, un réseau série met beaucoup plus de temps à
transmettre une réponse comprenant 100 registres de données qu'à transmettre la
requête elle-même qui ne contient aucune donnée réelle.
Deux éléments compliquent le calcul du temps de réponse système :
z
z
une file d'attente de messages dans la passerelle, due à des timeouts ou à des
requêtes multiples ;
le timeout d'un message sur le réseau cible : cela s'applique dans un réseau qui
doit contenir tous les messages futurs jusqu'à ce que le message courant soit
dépassé (par ex. ligne série Modbus).
Pour améliorer le temps de réponse système, réduisez le nombre de requêtes
envoyées via la passerelle en limitant le nombre d'équipements connectés à chaque
passerelle.
Calcul du temps de transmission de la ligne série
Le temps de réponse de la ligne série est déterminé par le nombre de bits envoyés
et par la vitesse de la ligne série. Reportez-vous aux spécifications du protocole
Modbus pour connaître le nombre exact de bits par message Modbus. Pour le
temps transmission réel du réseau, utilisez :
(nombre de bits dans le message/8) x (1/débit en bauds)
Pour une requête de lecture Modbus à 9 600 bauds, le temps est d'environ 5 ms.
Une réponse prend approximativement 100 ms pour 100 registres de données.
31006930 10/2009
373
Vue d'ensemble des services
Calcul du nombre d'équipements pris en charge par pont
Le temps de réponse système est déterminé par le nombre de requêtes envoyées
via le pont ; plus il y a de requêtes envoyées, plus le temps de réponse global pour
tous les équipements sera long. Pour déterminer le nombre d'équipements sur un
système, commencez par calculer le nombre total de requêtes Modbus afin de
collecter les données. Le meilleur temps de réponse que peut donner le système est
le suivant :
nombre de requêtes x (temps de transmission de la requête sur la ligne série +
temps de réponse de l'équipement série + temps de transmission de la réponse
sur la ligne série + ~50 ms)
Le temps de réponse moyen pour un équipement série est de 200 ms, mais il peut
varier de 50 à 500 ms. Le temps de transmission de la requête/réponse dépend de
la vitesse du réseau et des paramètres Modbus RTU/ASCII.
z
z
z
RTU est beaucoup plus rapide car la quantité d'octets transmis est moindre.
Une requête de lecture Modbus moyenne à 9 600 bauds prend environ 5 ms.
Le temps de réponse maximum est d'environ 100 ms.
La meilleure réponse système qui soit envisageable serait par conséquent de :
5 ms (requête) + 200 ms (réponse de l'équipement série) + 100 ms (réponse) +
50 ms = ~350 ms/requête
Pour 8 équipements Modbus avec 2 requêtes chacun, le meilleur temps de réponse
envisageable pour obtenir les données du système est donc de
16 x 350 ms = 5,6 s.
Ce délai d'attente de réponse est trop long pour la plupart des utilisateurs système,
ce qui implique donc que le nombre d'équipements par pont soit revu à la baisse.
Toutefois, avec un temps de réponse d'équipement série plus court, le calcul de ce
temps de réponse optimal pour un pont nécessiterait la formule suivante :
5 ms (requête) + 50 ms (réponse de l'équipement série) + 20 ms (réponse) +
50 ms = ~125 ms/requête
Pour 8 équipements Modbus avec 2 requêtes chacun, le temps de réponse optimal
aurait alors la valeur acceptable suivante : 16 x 125 ms = 2,0 s.
Calcul du timeout Ethernet
Si le timeout d'une requête est inclus, le calcul du plus mauvais temps de réponse
possible pour le pont donne la valeur requise pour le champ de timeout Ethernet :
timeout Ethernet = timeout d'une requête de ligne série x nombre de tentatives
de la ligne série x nombre de requêtes envoyées au pont
Si ce calcul de timeout n'est pas utilisé et si la valeur du champ est trop lente, l'échec
d'un ou plusieurs équipements série peut entraîner l'expiration des requêtes
Ethernet envoyées à d'autres équipements série en raison du délai généré par la
valeur incorrecte.
374
31006930 10/2009
Dépannage
31006930 10/2009
Dépannage
4
Introduction
Ce chapitre décrit les procédures de dépannage générales et explique comment
identifier des problèmes. Il propose également des tableaux permettant d'identifier
et de résoudre les problèmes.
Contenu de ce chapitre
Ce chapitre contient les sous-chapitres suivants :
Sous-chapitre
31006930 10/2009
Sujet
Page
4.1
A propos du dépannage
376
4.2
Dépannage réseau
380
4.3
Dépannage des services
389
4.4
Dépannage en cas de lenteur de réponse d'un système
SCADA/HMI
401
4.5
Dépannage du pont
403
4.6
Dépannage en cas de perte de paquets
404
375
Dépannage
4.1
A propos du dépannage
Introduction
Ce sous-chapitre décrit le dépannage des réseaux Transparent Ready.
Contenu de ce sous-chapitre
Ce sous-chapitre contient les sujets suivants :
Sujet
376
Page
Introduction au dépannage
377
Identification générale des problèmes
378
31006930 10/2009
Dépannage
Introduction au dépannage
Vue d'ensemble
Les tableaux de dépannage de ce chapitre couvrent les problèmes les plus
fréquemment rencontrés avec un réseau Transparent Ready. En raison de la
complexité de la conception du réseau, il est impossible de tenir compte de tous les
types de problèmes qui peuvent se produire.
Voici quelques questions à se poser qui couvrent les problèmes les plus
fréquemment rencontrés :
z L'appareil est-il sous tension ?
z Les câbles sont-ils correctement connectés ?
z L'adresse IP est-elle correcte ?
Afin d'éviter toute redondance, ce manuel décrit les problèmes ci-dessus dans les
tableaux réseau (voir page 380) et non pas pour chaque service (Modbus,
scrutateur d'E/S, etc.) auxquels ils pourraient s'appliquer.
Ce manuel n'est pas capable d'anticiper les défaillances et les verrouillages pour
tous les appareils sur le marché, donc il existe peu d'exemples dans lesquels
Schneider recommande un redémarrage d'un périphérique réseau. Pour résoudre
rapidement un problème, vous pouvez redémarrer un appareil défectueux, mais
vous devez d'abord évaluer si le cycle interfère avec les opérations sur site. Une
mise sous tension peut temporairement rétablir les communications vers l'appareil,
mais il n'identifiera pas, ni ne corrigera le problème.
31006930 10/2009
377
Dépannage
Identification générale des problèmes
Avant de commencer
Réunissez autant d'informations que vous le pouvez au sujet des caractéristiques,
des symptômes et du déroulement d'un problème avant de procéder au dépannage.
Les problèmes qui semblaient au départ liés au réseau peuvent s'avérer être dus à
l'application, à la gestion des terminaux ou à l'installation.
Posez-vous ces questions essentielles avant de procéder au dépannage :
Les symptômes sont-ils réguliers ou intermittents ?
z Quelle est l'étendue du problème ? Cela affecte-t-il un appareil, plusieurs
appareils ou tous les appareils ? Les appareils affectés sont-ils situés dans la
même zone du site ?
z Les symptômes sont-ils liés à une ou à l'ensemble des applications/services ?
Quelles sont les applications/services qui fonctionnent simultanément ?
z Quand, ce problème, s'est-il manifesté pour la première fois ?
z Ces incidences coïncident-elles avec des activités réseau inhabituelles ou
irrégulières qui à priori ne sembleraient pas provoquer de problèmes ?
z Avez-vous récemment changé le matériel réseau ou des composants logiciels ?
Avez vous récemment ajouté des terminaux au réseau ?
z Des travaux de maintenance (déplacement, nettoyage, gestion de câbles,
électricité, etc.) pourraient-ils affecter des opérations réseau ?
z
Souvenez-vous des réponses à ces questions lorsque vous utiliserez les tableaux
de dépannage.
378
31006930 10/2009
Dépannage
Identification des problèmes
Thème
Description
Exemples
Problèmes
réseau
Problèmes au niveau :
z des connexions physiques des
équipements ;
z des adresses logiques ;
z de l'émission des paquets Ethernet vers et
depuis les équipements.
z Aucune liaison Ethernet avec l'équipement.
z Impossible de localiser l'équipement avec la
commande ping.
z Impossible d'effectuer un contact avec
l'équipement.
Services
Problèmes avec un ou plusieurs services
z Echec des communications Modbus, mais
Transparent Ready. Il est possible de localiser
les pages Web sont OK.
l'équipement avec une commande ping et
z Erreur du scrutateur d'E/S, mais les
d'obtenir une réponse, mais d'autres erreurs de
programmations sont OK.
communication peuvent survenir.
Système SCADA
Informations spécifiques sur l'amélioration des
performances des systèmes SCADA.
Des lenteurs du système SCADA sont
observées lors du diagnostic de l'état de
l'équipement en unité ou de l'exécution des
commandes.
Ponts Ethernet
vers série
Informations spécifiques concernant le
dépannage des communications via des ponts
Ethernet vers série.
Le routage est lent ou les communications vers
les équipements sont intermittentes suite à une
défaillance sur un seul équipement.
Outil de capture
du paquet
Ethernet
Informations spécifiques sur la capture et
l'analyse des paquets Ethernet pour un
dépannage détaillé.
31006930 10/2009
379
Dépannage
4.2
Dépannage réseau
Introduction
Ce sous-chapitre décrit le mode de dépannage réseau, notamment pour la couche
1 (la couche physique) et la couche 2 (problèmes IP) de la pile TCP.
Contenu de ce sous-chapitre
Ce sous-chapitre contient les sujets suivants :
Sujet
Introduction au dépannage réseau
380
Page
381
Dépannage des connexions
383
Dépannage en cas de connexions intermittentes
385
Dépannage en cas de connexions lentes
386
Dépannage de l'accès distant
387
31006930 10/2009
Dépannage
Introduction au dépannage réseau
Types de problèmes
Les problèmes réseau les plus fréquents sur les systèmes Transparent Ready sont
liés :
z
z
z
à l'infrastructure physiques ;
aux ressources logiques ;
à l'encombrement du trafic.
Sur les réseaux modernes, les commutateurs intelligents et les cartes d'interface
réseau rapides entraînent des configurations réseau et des conditions de fonctionnement complexes. Par conséquent, les problèmes peuvent être difficiles à isoler
dans un tel environnement.
Les problèmes intermittents sont les plus difficiles à résoudre. En effet, si le
problème est constant, il est immédiatement possible d'évaluer le résultat des
corrections apportées.
Pour pouvoir résoudre facilement un problème, il convient de disposer d'une parfaite
compréhension de la conception logique et physique du réseau. (La qualité de la
documentation disponible peut aussi s'avérer un facteur déterminant.)
Connexions physiques
Les problèmes de connexion physique sont généralement plus faciles à résoudre
par rapport aux autres types de problèmes. La vérification du branchement du câble
réseau n'est que la première étape des investigations à réaliser pour tester la
connectivité physique du réseau. Les testeurs de câbles et les indicateurs de
performance du matériel (la plupart du temps des voyants situés sur les
périphériques du réseau) aident à identifier et à isoler les problèmes de connexion
physique.
Des problèmes de connexion physique complexes supplémentaires peuvent être
liés aux éléments suivants :
Câbles
Avez-vous installé le bon type et la bonne qualité de câble ?
Avez-vous pris en compte les problèmes d'interférences des câbles (bruit et
mise à la terre) ?
Avez-vous correctement utilisé les câbles simples ou inverseurs ?
Est-ce que les paramètres et les configurations conviennent aux
communications duplex (vitesse de transmission) ?
Interférences
Connexions sans fil
Interférences normales
31006930 10/2009
381
Dépannage
Connexions logiques
Pour résoudre les problèmes liés aux connexions logiques qui présentent
davantage de complexité, il faut d'abord disposer d'une parfaite compréhension des
connexions physiques et des composants réseau.
Généralement, le dépannage des connexions logiques nécessite une certaine
expertise des logiciels et applications spécifiques, même si vous pouvez régler
certains problèmes avec les commandes DOS standard qui fonctionnent avec la
plupart des systèmes d'exploitation courants.
Une mauvaise administration du réseau entraîne souvent des problèmes de
connexion logique. Si vous ne redémarrez pas le système avant de tester les
dernières modifications apportées à l'administration du réseau, les utilisateurs finals
peuvent rencontrer ultérieurement des problèmes, surtout lors de l'accès à des
applications ou des programmes spécifiques après un redémarrage du système.
Les modifications susceptibles de provoquer des problèmes de connexion logique
sont les suivantes :
z
z
z
z
changements importants au niveau des applications ou du système d'exploitation
du serveur (serveurs DHCP, serveurs DNS, serveurs de messagerie, etc.) ;
changements au niveau des ouvertures de session, des règles, des scripts et de
l'authentification ;
changements liés à la sécurité (règles des pare-feu, ports/services et paramètres
de cryptage) ;
changements des fonctionnalités du matériel réseau (filtrage de multidiffusion,
routage de la passerelle par défaut, configuration).
Encombrement du trafic réseau
Un volume important de trafic réseau peut provoquer des problèmes difficiles à
isoler et à résoudre. Les utilitaires logiciels, tels que les analyseurs de réseau et de
protocole, vous aident à résoudre les problèmes d'encombrement. (Dans la plupart
des cas, vous avez besoin d'une formation pour utiliser ces outils spécifiques.)
Malheureusement, ces outils ne signalent que des problèmes d'ordre général, tels
que des erreurs de diffusion.
Dans le cas de réseaux commutés étendus, il est difficile d'isoler et d'évaluer
l'encombrement sans l'aide de sondes matérielles et d'outils logiciels spécifiques au
fournisseur. Une analyse rapide de l'étendue et de la gravité d'un problème peut
vous aider à trouver une solution plus rapidement et plus efficacement.
Si ce problème concerne seulement un nombre restreint d'utilisateurs et si ses
conséquences ne sont pas critiques, vous pouvez opter pour une méthode de
dépannage qui ne nécessite pas une coupure réseau complète. Par contre, en cas
de problèmes de communication étendus, il peut s'avérer nécessaire de segmenter
physiquement le réseau afin de vous aider à isoler rapidement la panne.
382
31006930 10/2009
Dépannage
Dépannage des connexions
Problème
Thème
Cause et actions
Contrôle
physique
câbles (voir
remarque)
Le terminal doit être raccordé à la prise murale, au panneau de raccordement, au
concentrateur ou au commutateur à l'aide de câbles adéquats. Vérifiez aussi
l'absence de défauts ou d'entailles sur les câbles, et toute cause d'interférences
(comme le bruit électrique). Remplacez les câbles de raccordement suspects.
Vérifiez, le cas échéant, les voyants de connexion des appareils. En général, les
voyants sont verts lorsque tout est opérationnel, orange en cas d'erreur et éteints
lorsque aucune connexion physique n'est détectée par le matériel. (Voir le Guide
d'utilisateur du matériel, pour plus de détails.)
Vérifiez, le cas échéant, les voyants du mode duplex sur l'appareil, pour les
paramètres de vitesse (10 Mbit, 100 Mbit, auto, etc.). Voir le chapitre chapitre sur les
configurations physiques (voir page 29).
Assurez-vous que des câbles inverseurs ont été utilisés pour relier les périphériques
du réseau (concentrateur à concentrateur, commutateur à commutateur), lorsque
cela s'avère nécessaire. Vérifiez la documentation de l'appareil pour connaître les
configurations requises pour les câbles simples ou inverseurs.
Les longueurs des câbles ne doivent pas excéder les spécifications Ethernet.
Testez l'intégrité du câblage fédérateur avec un équipement de test et recommencez
les terminaisons au niveau du panneau de raccordement en cas de doute une fois
les vérifications logiques effectuées.
Carte
d'interface
réseau
matériel
réseau
Assurez-vous que la carte réseau PCMCIA ou classique est correctement installée.
Echangez votre carte réseau pour tester ses performances.
Vérifiez :
z l'alimentation des concentrateurs, commutateurs, routeurs et autres équipements
réseau ;
z l'activité de la liaison sur les ports grâce aux voyants (généralement verts,
clignotant ou non) ;
z la connectivité des câbles de liaison montante pour des appareils superposés.
En cas de doute sur un port de concentrateur ou de commutateur, remplacez-le par
un port identique une fois les vérifications logiques effectuées.
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383
Dépannage
Problème
Thème
Cause et actions
Vérifications
logiques
système
d'exploitation
A l'invite DOS, saisissez ping pour vérifier la connectivité réseau, notamment au
niveau des réponses et des timeouts.
A l'invite DOS, saisissez ipconfig pour voir si l'appareil reçoit une adresse IP et un
IP associé.
Vérifiez la configuration réseau du système d'exploitation. Par exemple :
z La carte matérielle est-elle opérationnelle ?
z Les protocoles TCP/IP sont-ils correctement raccordés à la carte réseau ?
Vérifiez la configuration de l'adresse IP :
z Pour l'adresse statique, l'adresse IP et le masque de sous-réseau sont-ils saisis
correctement ?
z L'adresse par défaut de la passerelle (le cas échéant) est-elle correcte pour
l'équipement source et l'équipement terminal ?
Si vous rencontrez un problème pendant la connexion aux réseaux distants,
saisissez traceroute à l'invite DOS pour vérifier les bonds de routage aux points
défectueux. En cas de temporisation sur un bond de routage, traitez et validez le
problème avec la personne responsable de ce routeur.
Pour les connexions sans fil, vérifiez la validité des paramètres de configuration
suivants :
z SSID
z Voie
z Type (a, b, g)
z Clé de chiffrement
Carte
d'interface
réseau
Vérifiez les paramètres (vitesse) du mode duplex (autonégociation, 10 Mbit,
100 Mbit, etc.). Si possible, faites coïncider les paramètres du terminal avec ceux de
son port réseau.
Assurez-vous que les pilotes de l'interface réseau et les paramètres de l'adaptateur
ont été correctement configurés sur le terminal. Mettez à jour ou rechargez les pilotes
du logiciel de la carte réseau du fabricant.
matériel
réseau
Activez les ports auxquels vos concentrateurs et vos commutateurs sont connectés.
applications
Vérifiez les paramètres de pare-feu ou de proxy qui peuvent bloquer les ports ou les
protocoles entre les équipements source et cible.
Vérifiez la configuration du commutateur pour les réseaux locaux virtuels (facultatif).
Pour les applications serveurs/clients, vérifiez que le serveur (autre équipement
cible) fonctionne correctement en réseau. Vérifiez si d'autres clients présentent le
même problème, afin de déterminer si celui-ci concerne un seul client ou l'ensemble
du réseau.
Remarque : Des outils spécifiques sont disponibles pour tester automatiquement un câble. Ces outils vérifient la
sélection du type de câble, le raccordement des broches, etc. Pour plus de détails sur les marques et modèles, voir
le chapitre chapitre sur les configurations physiques (voir page 29).
384
31006930 10/2009
Dépannage
Dépannage en cas de connexions intermittentes
Catégorie du
problème
Thème
Cause et actions
Vérification
physique
Câbles (voir
remarque)
z Vérifiez les connexions lâches, en particulier si un dongle avec PCMCIA
est installé entre les connexions de câbles NIC et RJ45.
z Vérifiez que les câbles ne sont pas défectueux.
z Vérifiez la mise à la terre et les connexions du panneau de
raccordement.
z Vérifiez l'intégrité des câbles à l'aide d'un équipement de test de câbles,
après avoir effectué les vérifications logiques nécessaires.
NIC
Vérification
logique
En cas de connexions sans fil, vérifiez l'intensité du signal et rafraîchissez
le signal ou éliminez les interférences entre un équipement terminal et un
point d'accès sans fil.
Applications/systèm A l'invite DOS, utilisez la commandeping pour vérifier le niveau de base de
e d'exploitation
la connectivité du réseau, notamment au niveau des réponses et des
timeouts.
Si vous rencontrez un problème pendant la connexion aux réseaux
distants, saisissez traceroute à l'invite DOS pour vérifier les bonds de
routage aux points défectueux.
Lancez une scrutation du système d'exploitation, pour rechercher des virus
ou des problèmes de ressources de mémoire éventuels.
Matériel réseau
Vérifiez les concentrateurs, les commutateurs ou les routeurs (le cas
échéant) pour détecter une congestion du trafic réseau ou d'éventuelles
perturbations de la diffusion réseau. Le cas échéant, contrôlez les journaux
d'erreurs sur le matériel réseau.
NIC
Pour les connexions sans fil, utilisez la configuration réseau pour vérifier
l'intensité du signal sur l'équipement terminal.
Remarque : Des outils spécifiques sont disponibles pour tester automatiquement un câble. Ces outils vérifient la
sélection du type de câble approprié, le raccordement correct des broches, etc. Pour plus d'informations sur les
marques et les modèles, voir le chapitre Configuration physique (voir page 29).
31006930 10/2009
385
Dépannage
Dépannage en cas de connexions lentes
Catégorie du
problème
Thème
Cause et actions
Vérification
physique
Câbles (voir
remarque)
Vérifiez l'intégrité des câbles et leur conformité aux exigences de câblage
appropriées (catégorie 3, 5, etc.).
Si l'intégralité du réseau dans un environnement de commutateur important
continue à être sérieusement affecté, même après vérification de toutes les
connexions logiques, déconnectez tous les segments de réseau au niveau
du réseau fédérateur central et contrôlez le trafic jusqu'à ce qu'il redevienne
normal. Ainsi, vous pourrez repérer précisément le site, le bâtiment,
l'armoire, le commutateur, le port, la cabine de distribution, l'équipement
terminal ou le câble qui pose problème.
Matériel réseau
Vérifiez les voyants de liaison du concentrateur, du commutateur ou du
routeur afin de repérer les problèmes de trafic réseau. Dans des
circonstances normales, ces voyants d'indication sont allumés en
permanence. Reportez-vous à la documentation du vendeur de
l'équipement pour l'interprétation des différents modes de clignotement.
Vérifiez qu'un segment de réseau comporte le nombre maximum de
répétiteurs (concentrateurs).
Vérifiez la présence de boucles dans le réseau Ethernet, pouvant être due
à:
z un anneau ConneXium sans gestionnaire de redondance configuré ;
z des arbres recouvrants installés de manière incorrecte ;
z une boucle créée par un câblage incorrect entre les commutateurs.
Vérification logique Système
d'exploitation
Applications
Lancez une scrutation du système d'exploitation, pour rechercher des virus
ou des problèmes de ressources de mémoire.
Vérifiez que les applications ne contiennent pas d'instances multiples de
ressources système surchargées.
Etablissez si le problème est général au système en examinant d'autres
équipements réseau.
Matériel réseau
Vérifiez le concentrateur, le commutateur ou le routeur (le cas échéant) à
la recherche de :
z congestion du trafic réseau ;
z perturbations de diffusion éventuelles sur le réseau ;
z l'utilisation d'une large bande passante (téléchargements importants,
lecture en transit audio/vidéo, etc.).
Un analyseur de trafic réseau (sniffer) peut vous aider.
Remarque : Des outils spécifiques sont disponibles pour tester automatiquement un câble. Ces outils vérifient la
sélection du type de câble approprié, le raccordement correct des broches, etc. Pour plus d'informations sur les
marques et les modèles, voir le chapitre Configuration physique (voir page 29).
386
31006930 10/2009
Dépannage
Dépannage de l'accès distant
Catégorie du
problème
Thème
Cause et actions
Vérification
physique
Câbles
Vérifiez que le terminal est correctement raccordé à la prise murale, au
panneau de raccordement, au concentrateur ou au commutateur à l'aide de
câbles adéquats. Vérifiez aussi l'absence de défauts ou d'entailles sur les
câbles, et toute source d'interférences (comme le bruit électrique).
Remplacez les câbles de raccordement défectueux par de nouveaux câbles
(RJ-11 pour un accès commuté).
Pour les connexions d'accès commuté, vérifiez la tonalité au niveau de la
prise RJ-11 à l'aide d'un téléphone analogique standard.
NIC
Assurez-vous que la carte réseau PCMCIA ou standard est correctement
installée. Testez les performances de la carte en remplaçant une carte NIC
par une autre.
Matériel réseau Contrôlez le concentrateur, le commutateur, le routeur, le point d'accès sans
fil, le serveur RAS et les autres matériels du réseau pour vérifier que les
voyants de liaison des ports et d'alimentation fonctionnent correctement (ils
doivent généralement être allumés en permanence ou clignoter en vert).
Vérifiez la connectivité des câbles de liaison montante en cas d'équipements
superposés. En cas de doute sur un port de concentrateur ou de
commutateur, remplacez-le par un port identique une fois les vérifications
logiques effectuées. (Consultez la documentation du vendeur pour des
informations spécifiques aux équipements.)
Vérification logique
Système
d'exploitation
Si vous travaillez à distance (dans un nouvel hôtel, un centre de conférence,
sur le site d'un client, etc.), vérifiez auprès de votre administrateur réseau que
votre méthode d'accès est prise en charge et autorisée sur le réseau du site
distant.
Si vous utilisez une connexion d'accès commuté ou VPN sur une connexion
Internet existante, vérifiez les performances de la connexion en utilisant le
navigateur Internet avant d'essayer de dépanner le client ou le serveur.
Si vous utilisez une connexion d'accès commuté, vérifiez la bonne installation
et configuration du réseau d'accès commuté.
A l'invite DOS, utilisez la commandeping pour vérifier le niveau de base de
la connectivité réseau, notamment au niveau des réponses et des timeouts.
Pour des raisons de sécurité, les requêtes ping ICMP sont parfois bloquées.
Contactez votre administrateur réseau à ce sujet.
A l'invite DOS, utilisez la commande ipconfig pour vérifier si un
équipement reçoit une adresse IP et les paramètres IP associés.
Vérifiez la configuration réseau du système d'exploitation. Par exemple :
z La carte matérielle est-elle opérationnelle ?
z Les protocoles TCP/IP sont-ils correctement raccordés à la carte réseau ?
31006930 10/2009
387
Dépannage
Catégorie du
problème
Thème
Cause et actions
Vérifiez la configuration de l'adresse IP :
z Dans le cas d'adressage statique, l'adresse IP et le masque de sousréseau ont-ils été saisis correctement ?
z Le cas échéant, l'adresse par défaut de la passerelle est-elle correcte pour
l'équipement source et l'équipement terminal ?
Si vous rencontrez un problème pendant la connexion aux réseaux distants,
saisissez traceroute à l'invite DOS pour vérifier les bonds de routage aux
points défectueux. Si vous détectez un timeout sur un bond de routage,
traitez et validez le problème avec la personne responsable de ce routeur.
Application
Pour les logiciels client VPN spécifiques, vérifiez que vous disposez d'un
accès Internet de base avant d'établir le tunnel VPN. Configurez le VPN avec
les options d'authentification appropriées. (Contactez l'administrateur du
réseau informatique local.)
Vérifiez que le logiciel de coupe-feu (facultatif) installé sur les équipements
terminaux ne filtre pas la connectivité de certaines applications ou certains
protocoles spécifiques.
Matériel réseau Vérifiez le serveur d'accès à distance ou la configuration VPN (et les journaux
VPN) à la recherche :
z d'informations sur des événements ;
z de tentatives de connexion.
Si le réseau utilise un serveur d'authentification indépendant, vérifiez que les
comptes de l'utilisateur final ont été correctement créés et examinez les
journaux système pour repérer les tentatives d'authentification.
L'administrateur système local peut vous aider sur ce point.
388
31006930 10/2009
Dépannage
4.3
Dépannage des services
Introduction
Ce sous-chapitre décrit les problèmes récurrents et les solutions pour corriger une
erreur de communication sur les services Transparent Ready. Ce type de
dépannage est plus simple pour certains équipements que pour d'autres, car les
informations de diagnostic sont fournies par différents équipements. La complexité
du dépannage varie également suivant les produits Schneider et les équipements
tiers. Le voyant d'un équipement s'allume et les informations fournies par son
logiciel de diagnostic ou de programmation peuvent faciliter le dépannage.
Dans certains cas, vous pouvez utiliser un outil de capture de paquet réseau
(voir page 406). Cet outil permet de diagnostiquer avec précision le problème sur un
service et indiquer l'action corrective correspondante à effectuer. L'installation d'un
tel outil peut prendre un certain temps, c'est pourquoi vous pouvez tenter une
solution intuitive (permuter un équipement suspect ou modifier la configuration d'un
service) avant d'essayer d'effectuer une analyse à l'aide de l'outil de capture de
paquet.
Contenu de ce sous-chapitre
Ce sous-chapitre contient les sujets suivants :
Sujet
31006930 10/2009
Page
Dépannage des services
390
Dépannage de la messagerie Modbus et du scrutateur d'E/S
391
Dépannage SNMP
394
Dépannage Telnet et FTP
395
Dépannage pour remplacement d'équipements défectueux/BootP
396
Dépannage SMTP
398
Tableau de dépannage de synchronisation horaire (NTP)
399
Tableau de dépannage Web
400
389
Dépannage
Dépannage des services
Catégorie du
problème
Thème
Cause et actions
Echec de
service
Echec de tous les
services
Vous pouvez saisir une commande ping pour un équipement réseau, mais
aucun autre service de l'équipement ne fonctionne (voir page 380).
Messagerie Modbus
La messagerie Modbus ne fonctionne pas. Par exemple :
z communications entre l'automate et les équipements distants ;
z communications entre la plupart des systèmes SCADA et un automate ou
un équipement.
Scrutateur d'E/S
Le service de scrutation des E/S a échoué, comme indiqué par les bits
d'erreur qui se trouvent dans le service de scrutation des E/S.
Gestion du réseau
(SNMP)
Un système de gestion réseau ne peut pas lire ou écrire des valeurs vers
l'équipement terminal. Par exemple, un système de gestion réseau peut
détecter un équipement, mais ne peut pas lire les informations sur cet
équipement.
Données globales
Le service de données globales a échoué, comme indiqué par les bits de
fonctionnement désactivés dans le service de données globales.
Telnet/FTP
Telnet ne peut pas se connecter à l'équipement, par exemple vous ne
pouvez pas configurer un pont avec Telnet.
FTP ne peut pas se connecter ou transférer des fichiers vers l'équipement,
par exemple vous ne pouvez pas télécharger des pages Web avec un client
FTP.
Remplacement
d'équipements
défectueux/BootP
Un équipement ne peut pas obtenir une adresse ou des paramètres IP
appropriés via BootP ou FDR, ce qui est signalé par l'envoi en permanence
de requêtes BootP depuis l'équipement. (Cette erreur est également
signalée par les voyants.) L'équipement accède sinon à l'adresse IP par
défaut.
Web
Vous ne pouvez pas accéder à des pages Web ou certaines fonctions de
pages Web ne fonctionnent pas correctement. Par exemple, vous pouvez
afficher des pages Web, mais les données interactives d'un équipement sont
remplacées par un message d'erreur ou un espace vide.
NTP (horodatage)
Un équipement ne peut pas obtenir l'heure du serveur NTP (ou l'heure n'est
pas précise).
SMTP (messagerie
électronique)
Un appareil ne peut pas envoyer un message électronique.
390
31006930 10/2009
Dépannage
Dépannage de la messagerie Modbus et du scrutateur d'E/S
Erreurs générales
Thème
Réponse du
service trop lente
(aucune erreur
générée)
Problème
Résolution
Les causes possibles sont :
z un client ou un serveur surchargé
(voir page 365) qui ralentit la réponse ;
z un problème de socket TCP ou une perte de
paquet (voir page 405).
Erreur de timeout
(données non
transférées)
La réponse d'erreur du client identifie les erreurs de
timeout, généralement dues à :
z une réponse lente provenant du serveur ;
(voir page 354)
z la perte d'un paquet sur le réseau ;
(voir page 405)
z une erreur de socket. (voir page 354)
Erreur de socket
TCP (données
non transférées)
Il s'agit d'une erreur qui se produit sur le socket TCP
transportant le message Modbus. Dans ce cas, le
socket TCP est abandonné ou fermé avant le
transfert de données. Certains équipements
renvoient un code d'erreur, mais la plupart signalent
un message de timeout ou d'erreur générale. Sans
rapport d'erreur, cet événement ne peut être
détecté qu'avec un outil de capture de paquet.
31006930 10/2009
Pour résoudre le problème, corrigez
l'erreur de socket TCP dont la cause peutêtre :
z un paquet perdu sur le réseau ;
(voir page 405)
z un problème de séquence ou de
numéro d'acquittement survenu suite à
une mauvaise implémentation TCP de
l'un des terminaux (voir Dépannage en
cas de perte de paquets, page 405).
391
Dépannage
Erreurs client
Thème
Problème
Adresse MAC
incorrecte
Une entrée de la combinaison adresse IP/MAC du serveur doit figurer dans le cache ARP de
l'équipement qui envoie la requête client. L'équipement client génère normalement cette entrée,
mais elle peut être incorrecte, surtout lorsque :
z un équipement défectueux est remplacé par un équipement avec une adresse MAC différente
pour la même adresse IP ;
z deux équipements échangent leurs adresses IP et créent des combinaisons IP/MAC différentes
pour chaque équipement ;
z un équipement client enregistre sa table ARP dans la mémoire, sans la rafraîchir après une
nouvelle mise sous tension.
Surcharge du
client
Un système client surchargé ne peut plus envoyer de requêtes. Ceci concerne particulièrement les
systèmes dans lesquels l'utilisateur commande l'heure de la requête de déclenchement (comme
dans un automate). Ce problème n'apparaît pas lorsque le système (SCADA ou HMI) programme
les requêtes.
Les équipements propices à la surcharge sont :
z le système Modbus de l'équipement ;
z un équipement ayant une ouverture de sockets TCP limitée (l'ouverture d'un nouveau socket
peut être requise pour la transmission d'une nouvelle requête Modbus).
Cette erreur est généralement indiquée par un message d'erreur ou un long délai avant l'envoi de
la requête.
Erreur serveur
Thème
Problème
Résolution
Code fonction
Les serveurs de réseau ne prennent pas tous en charge tous les
codes fonction. Un serveur qui reçoit un code fonction non pris en
charge répondra généralement au client par un message d'erreur.
Indication de l'erreur :
z le client rapporte l'erreur ;
z l'utilisateur constate l'erreur en contrôlant le paquet réseau pour
détecter une absence de réponse ou une réponse d'exception
Modbus.
Choisissez un code
fonction pris en charge
pour corriger l'erreur.
Exemples de nouveaux codes fonction Modbus pouvant générer
cette erreur :
z registres lecture/écriture FC23 (les scrutateurs d'E/S Quantum et
Premium utilisent le registre FC23 lorsque des données de
lecture et d'écriture sont fournies sur la même ligne) ;
z statistiques ou identification Ethernet.
Requête non
acceptée
392
Une connexion par socket au serveur ne peut pas être établie pour
les raisons suivantes :
z accès contrôlé ;
z présence d'un coupe-feu ;
z nombre de sockets serveur disponibles dépassé.
31006930 10/2009
Dépannage
Thème
Problème
Zone de registre
non prise en
charge
Si une requête est envoyée vers une zone de registre inexistante ou
vers une plage de registres contenant des registres inexistants, le
serveur répond par un code d'erreur (comme prévu par la
spécification Modbus) ou rejette la requête. Cette erreur est détectée
via :
z le rapport de réponse d'erreur de Modbus ;
z un examen de la documentation des registres pris en charge.
Résolution
Cette erreur survient le plus fréquemment lorsque le personnel
SCADA ou d'administration tente de lire des blocs ou des registres
multiples dans une seule requête à partir d'un serveur qui
implémente des registres spécifiques entrecoupés de registres non
pris en charge.
Requêtes
pipeline
Les serveurs doivent prendre en charge les requêtes pipeline, sans
pour autant avoir à implémenter des requêtes pipeline à chaque
occasion. Pour plus d'informations, voir les sections Passerelle
(voir page 335) et Messages Modbus (voir page 197).
Les requêtes pipeline se produisent lorsqu'une nouvelle requête est
envoyée sur un même socket, avant que le serveur ait répondu à la
requête précédente. En cas d'incapacité à traiter une requête
pipeline, le serveur :
z répondra par un code d'erreur : requête non prise en charge ou
serveur occupé (notamment si le serveur est un pont sérieEthernet) ;
z rejettera la requête : sans réponse ;
z se bloquera.
Ce problème ne peut être identifié que de deux façons :
z avec une connaissance du fonctionnement de l'équipement ;
z en contrôlant les paquets à l'aide d'un outil de capture de paquet
Ethernet.
Un problème similaire se produit lorsqu'un équipement envoie
plusieurs requêtes Modbus dans un seul paquet Ethernet, opération
non permise par la spécification Modbus. Toutefois, dans ce cas, le
problème se manifestera davantage par un rejet de la requête ou un
blocage de l'équipement.
Réponse
incorrecte
31006930 10/2009
Si une requête Modbus renvoie une réponse incorrecte (soit des
données erronées, soit des données de type ou de taille non valide),
le client/serveur ne pourra pas utiliser correctement les ID de
transaction Modbus. Les ID de transaction dans la spécification TCP
(sauf série) Modbus prennent en charge les requêtes pipeline, même
si tous les équipements ne les implémentent pas. Les données
renvoyées sont alors incorrectes et l'équipement n'est plus conforme
à la spécification TCP/IP Modbus. Pour détecter ce problème,
contrôlez la requête et la réponse à l'aide d'un outil de capture de
paquet Ethernet.
393
Dépannage
Dépannage SNMP
Localisation de l'équipement
Thème
Problème
Impossible de
localiser un
équipement
Un équipement de réseau connu ne peut pas être localisé par un
système de gestion SNMP, soit parce que l'équipement ne prend pas
en charge SNMP, soit parce qu'un coupe-feu bloque le trafic SNMP.
Vérifiez l'équipement du réseau à l'aide d'une requête ping émise par
une invite DOS. Si la requête ping est réussie, l'erreur se situe
probablement au niveau du logiciel de gestion du réseau. Un échec de
la requête ping signifie que c'est l'équipement qui est défaillant. Voir
Dépannage réseau (voir page 380).
Thème
Problème
Un équipement
peut être localisé,
mais il est
impossible d'y
accéder pour lire
les données.
z Chaînes de communauté incorrectes : la chaîne de lecture doit être
Accès aux données
394
correcte pour lire les données, et la chaîne d'écriture correcte pour
écrire des données.
z Versions différentes de SNMP (V1, V2, V3) : pour plus
d'informations sur les versions, voir sous-chapitre Services SNMP
(voir page 269).
31006930 10/2009
Dépannage
Dépannage Telnet et FTP
Les tableaux ci-dessous décrivent les solutions de dépannage pour les problèmes
Telnet (voir page 272) et FTP (voir page 280) rencontrés.
Accès à l'équipement
.
Thème
Problème
Résolution
Impossible
d'accéder à
l'équipement
Les coupe-feu
limitent
souvent les
accès.
Un message d'erreur côté client permet parfois de détecter
ce problème, mais dans une situation idéale :
z l'utilisateur connaît l'existence du coupe-feu ;
z l'utilisateur examine les paquets à l'aide d'un outil de
capture de paquets Ethernet pour vérifier la transmission
correcte de la requête d'ouverture de socket et constate
qu'un socket n'a pas été établi en raison de l'échec de
réception de la réponse.
Connexion incorrecte ou accès limité
31006930 10/2009
Thème
Problème
Impossible de se connecter à
l'équipement ou d'effectuer
l'action requise.
Un nom d'utilisateur ou un mot de passe incorrect est
souvent à l'origine de ce problème. L'interface utilisateur
peut détecter ce problème et affiche un message d'erreur.
Sans interface utilisateur, il est difficile de faire la distinction
entre ce problème et l'erreur précédente (ci-dessus).
Impossible d'effectuer la
fonction requise
Ce problème apparaît souvent lorsque le nom d'utilisateur
défini n'autorise pas l'accès à l'action souhaitée (par
exemple, tentative d'écriture d'un fichier avec une
connexion en lecture seule).
L'interface utilisateur peut détecter ce problème et affiche
un message d'erreur. Sans interface utilisateur, il est difficile
de faire la distinction entre ce problème et l'erreur
précédente (ci-dessus).
395
Dépannage
Dépannage pour remplacement d'équipements défectueux/BootP
Les tableaux ci-dessous décrivent les solutions de dépannage pour le
remplacement d'équipements défectueux (voir page 225) et BootP (voir page 146).
Affectation des adresses
Thème
Problème
Résolution
Si vous ne maîtrisez pas très bien le
Aucune réponse du z Le serveur ne recense pas l'équipement par
son nom de rôle ou son adresse MAC. Cela se réseau, utilisez un outil de capture de
serveur à une
produit généralement lorsque vous ajoutez un paquet Ethernet pour détecter le problème.
requête d'adresse
équipement de remplacement (avec une
IP
nouvelle adresse MAC), sans mettre à jour la
table du serveur.
z Un coupe-feu ou un routeur empêche le client
d'accéder au serveur. Configurez le serveur
comme agent de relais DHCP, afin de corriger
ce problème.
Lorsque le client n'obtient pas d'adresse IP,
soit il renvoie un code d'erreur, soit il accède à
l'adresse IP invalide (ou les deux).
Réponse lente du
serveur provoquant
un timeout sur le
client
Le serveur peut répondre lentement dans les cas
suivants :
z surcharge, due notamment à la mise sous
tension simultanée de plusieurs
équipements ;
z mise sous tension simultanée du client et du
serveur (en général, les équipements côté
client démarrent plus rapidement et
parviennent à envoyer une requête avant que
le serveur ne soit opérationnel).
Vous ne pouvez faire la distinction entre ce
problème et les erreurs ci-dessus qu'avec
un outil de capture de paquet. Utilisez alors
un outil de capture de paquet Ethernet pour
détecter ce problème.
Lorsque le serveur est long à répondre, le client
ne parvient pas à obtenir une adresse IP. Dans ce
cas, il envoie un code d'erreur ou accède à
l'adresse IP par défaut (ou les deux).
Le serveur envoie
une réponse
négative,
empêchant
l'équipement
d'obtenir une
adresse IP
396
Plusieurs serveurs DHCP/BootP connectés sur le
même réseau peuvent générer différentes
réponses pour une même requête. Une réponse
de serveur peut fournir l'adresse correcte alors
qu'une autre réponse de serveur indique
qu'aucune adresse n'est disponible. La réponse
négative peut forcer le client à entrer en état
d'erreur ou à prendre une adresse de repli.
Vous ne pourrez faire la distinction entre ce
problème et les erreurs ci-dessus qu'avec
un outil de capture de paquet. Utilisez alors
un outil de capture de paquet Ethernet.
Le résultat visible est que le client ne peut
pas obtenir d'adresse IP. (L'équipement
côté client peut renvoyer un code d'erreur
ou accéder à l'adresse IP par défaut.)
31006930 10/2009
Dépannage
Fichier de configuration
Thème
Problème
Un coupe-feu installé sur le serveur FDR peut autoriser la
Adresse IP obtenue mais
aucun fichier de configuration requête DHCP (pour une adresse IP) mais bloquer la
requête FTP/TFPT pour le fichier de configuration.
pour le système FDR
Lorsqu'un ordinateur est utilisé comme serveur FDR, le
serveur de fichiers peut être placé sur une machine
différente (inaccessible).
31006930 10/2009
397
Dépannage
Dépannage SMTP
Les tableaux ci-dessous décrivent les solutions de dépannage pour les problèmes
SMTP (voir page 394) rencontrés.
Connexion au serveur impossible
Thème
Problème
Coupe-feu
Mot de passe
Résolution
Vérifiez que le coupe-feu autorise le trafic SMTP.
Mot de passe incorrect. Vérifiez que le serveur utilise le même mot de
passe que le client.
Vérifiez que les mots de passe sont corrects.
Envoi de messages impossible
Thème
Problème
Panne serveur
Vérifiez le compteur d'erreurs de connexion du serveur.
Messages lents à arriver
398
Problème
Résolution
Retards du serveur
Envoyez un message électronique à partir de l'ordinateur client pour
confirmer qu'il s'agit bien d'un retard du serveur et non du client.
Si le retard du serveur est confirmé, veuillez contacter le personnel
informatique.
31006930 10/2009
Dépannage
Tableau de dépannage de synchronisation horaire (NTP)
Les tableaux ci-dessous décrivent les solutions de dépannage pour la synchronisation horaire (NTP) (voir page 230).
Impossible d'obtenir l'heure du serveur
Thème
Problème
Format d'échange
horaire invalide
Le serveur peut implémenter des diffusions générales SNTP. Les
équipements Schneider prennent uniquement en charge les
réponses de requêtes NTP/SNTP (et non pas les diffusions).
Ce problème peut être détecté en examinant les configurations des
équipements.
Impossible d'obtenir
l'heure du serveur
Le serveur peut être protégé par un coupe-feu.
Imprécision de l'heure
31006930 10/2009
Thème
Problème
L'heure du
serveur est
imprécise ou
instable
L'heure du serveur n'est pas précise,
en particulier si le réseau utilise un
ordinateur (au lieu d'un serveur dédié)
comme serveur NTP. Les ordinateurs
Windows sont particulièrement
sensibles à ce problème,
contrairement à un système Linux ou à
un serveur de synchronisation dédié,
qui sont eux capables de le corriger.
Les retards du
réseau
entraînent des
imprécisions
horaires
Les charges irrégulières du réseau
peuvent entraîner des retards
conséquents dans le message de
requête ou de réponse, sachant que
les algorithmes NTP qui calculent
l'heure se basent sur des retards de
réseau uniformes.
Ce problème peut être détecté en
examinant les charges du réseau ou
en utilisant un outil de capture de
paquet Ethernet pour capturer les
paquets de requête et de réponse.
Certains équipements répertorient
également les retards sur une page de
diagnostic.
Résolution
Pour résoudre ce problème,
rapprochez le serveur de
l'équipement client du réseau en :
z supprimant les routeurs et les
commutateurs entre le
serveur et le client ;
z mettant en place un réseau
séparé (si possible un VLAN)
pour le système NTP.
399
Dépannage
Tableau de dépannage Web
Accès impossible aux pages statiques
Thème
Problème
Coupe-feu
Résolution
Vérifiez que vous disposez de
l'accès de sécurité approprié pour
tous les équipements auxquels vous
tentez d'accéder. De plus, le coupefeu doit être configuré de façon à
vous permettre d'accéder à votre
requête HTTP.
Serveur proxy Un serveur proxy peut autoriser
l'accès à certaines pages Web
uniquement par filtrage. Vérifiez que
le serveur proxy ne filtre pas la page
Web à laquelle vous souhaitez
accéder.
Accès impossible aux données dynamiques
400
Thème
Problème
Version Java
Si vous avez accès aux pages Web mais pas aux données dynamiques
(comme les statistiques Ethernet), il se peut que l'applet Java ne soit
pas compatible avec votre JVM.
Une boîte de dialogue Java grise ou une erreur dans la barre d'état, au
bas de la fenêtre du navigateur Web, signale ce problème.
Coupe-feu
Un coupe-feu peut également bloquer un protocole d'application
particulier (comme Modbus TCP ou Uni-TE (502)), vous empêchant de
visualiser vos données. Par exemple, une page Web ne pouvant
afficher des données en temps réel indique que le protocole 502 est
bloqué.
Dans ce cas, les indications suivantes apparaissent :
z points d'interrogation dans les champs de données ;
z erreur signalant que l'équipement Modbus ne peut pas être atteint.
Paramètres de
sécurité du
navigateur
Vous ne pouvez pas télécharger d'applets Java si vous définissez des
paramètres de sécurité élevés dans vos options Internet. Dans ce cas,
une erreur de sécurité apparaît dans la barre d'état, au bas de la fenêtre
du navigateur Web, pour signaler ce problème.
Contrôle d'accès
à Modbus
Vérifiez l'équipement Schneider pour vous assurer que votre IP est bien
défini comme l'IP dédié aux communications avec l'équipement.
Dans ce cas, les indications suivantes apparaissent :
z points d'interrogation dans les champs de données ;
z erreur signalant que l'équipement Modbus ne peut pas être atteint.
31006930 10/2009
Dépannage
4.4
Dépannage en cas de lenteur de réponse d'un
système SCADA/HMI
Dépannage en cas de lenteur de réponse (SCADA/HMI)
Catégorie du
problème
Thème
Déterminer la cause Déterminer si le
du retard
retard se situe au
niveau du trafic en
écriture ou du trafic
en lecture
Suggestions
Envoyez une commande d'opération de l'équipement et mesurez
l'intervalle entre la transmission de la commande et la réaction de
l'équipement. Déterminez si :
z le retard se situe au niveau de l'écriture des données ou de la lecture
de la réponse ;
z une différence existe entre la lecture et l'écriture numérique et
analogique des données.
Remarque : Déterminez la réaction de l'équipement à partir de
l'observation physique de l'équipement même et non pas à partir de
l'affichage des états sur le système SCADA/HMI.
Déterminer si le
retard se situe côté
SCADA ou côté
serveur
31006930 10/2009
A l'aide d'un outil PC séparé, envoyez une requête au serveur et
mesurez le temps de réponse. Des requêtes de lecture et d'écriture
distinctes doivent être envoyées pour chaque type de données pouvant
être lu par le système SCADA.
z Une réponse rapide du PC et une réponse lente du système SCADA
indiquent un problème dans les communications SCADA. Les
réponses SCADA peuvent être ralenties par le système SCADA ou
par une file d'attente de requêtes SCADA sur le serveur. (Les autres
requêtes, telles que les requêtes du PC, ne sont pas conservées
dans cette file d'attente.)
z Une réponse lente du PC révèle une surcharge du serveur, à laquelle
vous pouvez remédier en réduisant la charge du serveur
(voir page 308).
401
Dépannage
Catégorie du
problème
Thème
Suggestions
Réponse lente
provoquée par le
système SCADA
SCADA est lent
mais l'outil PC est
rapide (vérifier le
temps de réponse
des requêtes
SCADA du serveur)
Examinez le temps de réponse d'une requête SCADA sur le serveur à
l'aide d'un outil de capture de paquet Ethernet. Pour cela, vérifiez chaque
type de requête (lecture, écriture, numérique, analogique) utilisé par le
système SCADA.
Lors de cet examen, vous constaterez que, après avoir envoyé votre
requête à mesurer, le serveur renvoie les réponses aux requêtes
précédentes. Attendez impérativement la réponse à votre requête
spécifique avant de calculer le temps de réponse.
Pour identifier une paire de requête/réponse spécifique,vous devez
utiliser un ID de transaction Modbus ou une autre caractéristique unique
de la requête (par exemple, le nombre de registres requis).
Si le temps de réponse observé est lent, une file d'attente de requêtes
SCADA sur le serveur risque alors de retarder sérieusement le
processus. Pour améliorer la réponse :
z réduisez le nombre de requêtes envoyées vers le serveur ;
(voir page 308)
z créez une autre file d'attente pour l'accès aux données et envoyez les
requêtes sur ce chemin. Cette méthode est efficace car l'ordinateur
est capable d'obtenir une réponse rapide, indiquant que le serveur
n'est pas surchargé. Pour cela, forcez le système SCADA à ouvrir
des sockets TCP supplémentaires et répartissez les requêtes entre
les sockets.
SCADA est lent
alors que
l'ordinateur est
rapide et qu'aucun
retard n'est constaté
sur les requêtes
SCADA de
l'équipement du
serveur
Une file d'attente dans le système SCADA lui-même provoque ce retard.
Cela peut se produire lorsque le système SCADA envoie une seule
requête à la fois au serveur, notamment dans les systèmes dotés d'un
seul socket TCP vers le serveur.
La section SCADA (voir page 300) explique comment ouvrir davantage
de sockets et envoyer plusieurs requêtes via un socket unique.
402
31006930 10/2009
Dépannage
4.5
Dépannage du pont
Dépannage du pont
Catégorie du
problème
Thème
Suggestions
Réponse lente ou
communication
défectueuse
réponse lente
Le pont comporte beaucoup trop d'appareils, côté ligne série.
socket refusé
La plupart des ponts peuvent implémenter uniquement un nombre
limité de sockets Ethernet. Ce nombre est généralement inférieur au
nombre d'appareils connectés côté ligne série. Par conséquent, si nous
utilisons un socket par équipement série, le nombre de sockets
disponibles par pont sera inadéquat.
Pour remédier à cela, réduisez le nombre d'appareils sur la ligne série
ou sélectionnez l'appareil client Modbus qui peut envoyer des requêtes
à des équipements série multiples sur un seul socket. Pour un
scrutateur d'E/S qui analyse les appareils sur un pont, vous devez soit
implémenter la fonctionnalité d'activation/désactivation, soit passer du
scrutateur d'E/S aux blocs de communication du client Modbus.
Le client peut signaler cette erreur. Sinon, vous devez soit connaître le
numéro des sockets utilisés (via l'analyse des communications), soit
utiliser un outil de capture de paquets Ethernet afin de visualiser le rejet
du socket.
Communications
défectueuses par
intermittence
erreurs successives
sur différents
appareils
Les timeouts du côté Ethernet ne sont pas assez longs. (Ils sont
inférieurs au nombre total de timeouts, côté série.) Voir le chapitre sur
les passerelles (voir page 335)pour plus d'informations.
erreurs
intermittentes
Les timeouts côté Ethernet sont trop proches du temps requis pour
collecter des données d'une ligne série. Voir le chapitre sur les
passerelles (voir page 335) pour plus d'informations.
31006930 10/2009
403
Dépannage
4.6
Dépannage en cas de perte de paquets
Introduction
Ce sous-chapitre décrit le mode de dépannage en cas de perte de paquets de
données.
Contenu de ce sous-chapitre
Ce sous-chapitre contient les sujets suivants :
Sujet
Dépannage en cas de perte de paquets
404
Page
405
Utilisation d'un outil de capture de paquet
406
Dépannage de capture de paquet
408
31006930 10/2009
Dépannage
Dépannage en cas de perte de paquets
Catégorie du
problème
Thème
Cause et actions
Généralités
effet d'une perte d'un Une perte d'un paquet provoque une erreur sur un socket TCP. Cette
paquet
erreur est généralement rétablie automatiquement, évitant ainsi tout
avertissement en provenance de la couche applicative (par exemple,
Modbus ou scrutateur d'E/S). Cependant, une erreur survient au niveau
de la couche applicative lorsque le temps de récupération est supérieur
au timeout de la couche applicative.
détection des pertes Il existe deux façons de détecter les pertes de paquets :
de paquets
z compteur de paquets reçus/envoyés : utilisez cette méthode lorsque
vous souhaitez vérifier qu'un paquet est envoyé pour chaque paquet
reçu (par exemple, un système avec seulement un trafic
client/serveur Modbus). Les compteurs conviennent aussi pour
détecter un grand nombre de paquets perdus.
z outil de capture de paquet Ethernet : utilisez cette méthode pour
visualiser la séquence TCP et les numéros d'accusés de réception
pour identifier les paquets perdus. Les captures de paquets doivent
utiliser la fonctionnalité horodateur pour corréler l'heure d'une perte
de paquets avec l'heure de l'alarme sur un système SCADA ou
l'heure d'un problème sur site.
Interventions en cas
de perte de paquets
perte de paquets
dans un
commutateur ou un
périphérique réseau
Cette erreur survient lorsque un paquet s'affiche sur un seul des côtés
du commutateur. Ceci nécessite l'installation simultanée de deux outils
de capture de paquets.
Vérifiez la charge du commutateur afin de résoudre ce problème. Les
appareils réseau rejettent certains paquets en cas de surcharge du
commutateur. Le bruit électrique peut également altérer les paquets et
provoquer un rejet.
une perte de paquet
entraîne une erreur
au niveau de
l'application
Si une perte de paquet provoque une erreur au niveau de l'application :
z augmentez le timeout de l'application pour permettre le
rétablissement de la couche TCP ;
z modifiez les équipements pour accélérer le rétablissement de la
couche TCP (nécessite le changement du micrologiciel) ;
z réduisez le nombre de pertes de paquets.
Pour réduire le nombre de paquets perdus, vous devez :
z réduire le trafic sur le réseau ;
z éliminer les liens semi-duplex ;
z réduire le bruit électrique.
Ces changements ne réduisent que la perte de paquets. Ils n'éliminent
pas le problème.
31006930 10/2009
405
Dépannage
Utilisation d'un outil de capture de paquet
Vue d'ensemble
Dans un système idéal, tous les équipements devraient détecter et signaler la cause
exacte des erreurs réseau, mais cela n'est pas toujours possible. Un équipement
peut être incapable de détecter ou de signaler une erreur.
Si l'équipement indique uniquement une erreur générale (au lieu d'une erreur
spécifique), vous pouvez utiliser un outil de capture de paquet Ethernet pour
contrôler les paquets Ethernet et déterminer l'erreur spécifique et sa cause. Ceci
permet de déterminer l'erreur réelle et la couche précise (IP/TCP ou application) où
l'erreur s'est produite, afin de prendre une mesure corrective. Nous ne
recommandons pas l'utilisation d'outils de capture de paquet pour l'entretien général
d'une usine, mais ces outils s'avèrent particulièrement adaptés au diagnostic de
problèmes intermittents ou qui se produisent lors de l'installation des équipements.
Ces outils capturent les paquets réseau et les affichent à l'écran. Ils sauvegardent
également les paquets dans un fichier que vous pouvez analyser ultérieurement.
Types d'outils
Types d'outils de capture de paquet Ethernet :
z
z
z
406
Couche physique : ces outils coûteux capturent les signaux physiques sur le
câble et les données logiques sur la couche supérieure.
Portatifs : ces outils analysent uniquement les couches 2, 3 et 4. Ils ne coûtent
pas aussi chers que les outils de couche physique et sont suffisamment solides
pour être utilisés sur le terrain.
Basés sur ordinateur : ces outils utilisent une carte Ethernet d'ordinateur pour
capturer les données réseau et les analyser dans un logiciel. Du fait des grandes
différences de prix entre les modèles (des logiciels gratuits à ceux coûtant plus
de 20 000 dollars), le niveau d'analyse automatique et les services d'assistance
technique de ces outils varient eux aussi de manière significative. Ils analysent
uniquement les couches 2, 3 et 4.
31006930 10/2009
Dépannage
Capacités des outils
Les outils de capture de paquet Ethernet peuvent détecter ou déterminer :
z
z
z
z
z
z
z
la charge totale du trafic réseau, à savoir : les équipements contribuant à la
congestion du réseau, la nature du trafic (VoIP, diffusion Windows ou trafic de
scrutation des E/S) ;
le trafic de diffusion et ses causes ;
la liste d'équipements auxquels un équipement spécifique s'adresse et le
protocole de communication utilisé ;
les détails des communications entre les équipements : protocoles, codes
fonction, adresses et valeurs des données transférées/demandées ;
le temps de réponse d'une couche d'application d'un équipement ;
les pertes de paquets ou les multiples tentatives TCP ;
les communications depuis et vers un équipement subissant des erreurs de
socket TCP (connexions rejetées, paquets perdus, etc.).
Tous les outils de capture de paquet Ethernet peuvent analyser l'ensemble de ces
points, mais seuls les outils plus performants effectuent une analyse automatique et
signalent les erreurs sur l'écran d'alarme.
31006930 10/2009
407
Dépannage
Dépannage de capture de paquet
Catégorie du
problème
Thème
Suggestions
Les paquets émis
par l'équipement
requis ne sont pas
visibles
Seuls les paquets
émis par et vers
l'ordinateur hôte
sont capturés par
l'outil.
Le logiciel n'est pas en mode promiscuité. Activez ce mode pour
permettre à l'ordinateur de capturer toutes les données visibles sur le
câble Ethernet connecté à l'ordinateur.
Sur la plupart des outils, vous pouvez régler ce mode comme option
générale pour toutes les captures ou uniquement lorsque la capture
commence. Vous avez besoin d'un lecteur de carte Ethernet spécial
pour activer cette fonction. La plupart des outils incluent des lecteurs de
carte Ethernet, mais les cartes ne fonctionnent pas toutes sur tous les
systèmes.
Les paquets émis
par l'équipement en
cours d'analyse ne
sont pas capturés,
contrairement aux
paquets de diffusion.
Lorsqu'un paquet arrive au niveau d'un commutateur, ce dernier envoie
le paquet uniquement sur le dernier port à avoir été connecté à
l'équipement de destination. C'est pourquoi un outil de capture de
paquet connecté à un port libre sur le commutateur ne voit pas le
paquet. Pour permettre à l'outil de capture de paquet de voir le paquet,
effectuez les opérations suivantes :
z Remplacez le commutateur par un concentrateur : dans ce cas, tout
le trafic depuis et vers les équipements connectés au concentrateur
sera visible.
z Insérez un concentrateur entre l'équipement en question et le
commutateur : l'outil de capture de paquet est alors connecté au
concentrateur, ce qui vous permet de voir uniquement les paquets
émis par et vers l'équipement en question.
z Activez la mise en miroir des ports : cette opération configure le
commutateur pour qu'il transmette une copie de tous les paquets
envoyés et reçus sur un port à un autre port auquel l'outil de capture
de paquet est connecté. (La mise en miroir des ports n'est pas prise
en charge par tous les commutateurs.)
z Configurez le commutateur pour qu'il fonctionne comme un
concentrateur : certains commutateurs gèrent cette fonction comme
une option de désactivation de la mémorisation. Dans ce cas, le
commutateur ne détermine plus la destination des données et
envoie l'ensemble des données à tous les ports.
Remarque : Ces solutions de dépannage entraînent des transmissions
de données à des ports Ethernet qui ne reçoivent normalement pas de
données lorsque le réseau n'est pas analysé. Cela risque d'entraîner un
accroissement du trafic sur le réseau (en plus d'autres résultats
indésirables).
408
31006930 10/2009
Dépannage
Catégorie du
problème
Thème
Suggestions
Paquets d'erreurs
trouvés dans une
capture
La capture de
données dans le cas
d'erreurs
intermittentes
génère des fichiers
de taille excessive.
Pour les erreurs qui se produisent plusieurs fois par heure ou par jour,
la capture risque de devoir fonctionner pendant plusieurs heures. Cela
génère des milliers de paquets dans le fichier qui doit être analysé lors
de la recherche d'erreurs.
Etant donné qu'un fichier aussi volumineux consomme des centaines
de Mo d'espace disque, il est difficile de lancer une analyse sur des
périodes de 24 heures. Par conséquent, une erreur peut se produire
alors que l'analyseur ne fonctionne pas. Pour éviter cela, l'outil de
capture de paquet peut être réglé pour limiter la durée de collecte des
données ou le nombre de paquets dans le fichier de capture. Lorsque
la limite prédéfinie est atteinte, le fichier se ferme et l'outil ouvre un
nouveau fichier. Une fois le nombre défini de fichiers atteint, l'outil arrête
d'enregistrer ou commence à écraser les fichiers existants, dans l'ordre
de leur création.
Chaque fichier ainsi créé est horodaté lorsqu'il est fermé par l'outil. En
utilisant un système SCADA ou un autre système d'usine pour
enregistrer les heures de génération des erreurs (par exemple, l'arrête
de l'usine ou la non disponibilité d'un équipement), vous pouvez ouvrir
le fichier correct pour trouver les paquets échangés au moment de
l'erreur. L'outil marque sur chaque paquet l'heure exacte, ce qui vous
permet de trouver les paquets spécifiques au moment de l'erreur. Notez
que les paquets rapportant le problème sont généralement visibles
avant que le système SCADA ne signale l'erreur, du fait des délais de
rapport et de timeout.
Filtrage des
données capturées
(afin d'obtenir
uniquement les
paquets requis).
Utilisez le filtrage de données pour trouver les paquets que vous
souhaitez analyser. Utilisez pour cela l'une des deux méthodes de
filtrage suivantes :
z Pendant la capture : le filtrage effectué pendant la capture risque
d'ignorer les paquets nécessaires pour l'analyse ultérieure. Dans ce
cas, vous devez recommencer la capture.
z Parmi les données stockées : méthode conseillée. Filtrez en
fonction de l'adresse (IP ou MAC) et du protocole (numéro de socket
de destination). Filtrez ensuite les données visibles vers un socket
TCP unique en fonction du numéro de socket source.
31006930 10/2009
409
Dépannage
410
31006930 10/2009
31006930 10/2009
Annexes
Contenu de cette annexe
Cette annexe contient les chapitres suivants :
Chapitre
31006930 10/2009
Titre du chapitre
Page
A
Temps de réponse de la scrutation d'E/S
413
B
Débit de serveurs Modbus
441
C
Temps de réponse des clients Modbus
447
D
Mesures du timeout et du temps de réponse de la passerelle
491
E
Normes et autres considérations relatives aux réseaux
Ethernet industriel
525
F
Procédures de mise à la terre (masse)
547
411
412
31006930 10/2009
Performances du scrutateur d'E/S
31006930 10/2009
Temps de réponse
de la scrutation d'E/S
A
Vue d'ensemble
Cette annexe indique les temps de réponse du scrutateur d'E/S pour les systèmes
Premium et Quantum qui utilisent un réseau Ethernet industriel.
Contenu de ce chapitre
Ce chapitre contient les sous-chapitres suivants :
Sous-chapitre
31006930 10/2009
Sujet
Page
A.1
Temps de réponse du scrutateur d'E/S des automates
Premium
414
A.2
Temps de réponse du scrutateur d'E/S des automates
Quantum
427
413
Performances du scrutateur d'E/S
A.1
Temps de réponse du scrutateur
d'E/S des automates Premium
Vue d'ensemble
Les courbes de temps de réponse système illustrées dans cette section sont basées
sur des mesures effectuées sur des automates Premium qui scrutent des
équipements Momentum 170 ENT 110 00. Momentum a été utilisé car il fournit les
meilleurs temps de réponse pour les applications Ethernet (entre 5 et 8 ms).
Trois scénarios de temps de réponse sont présentés.
Contenu de ce sous-chapitre
Ce sous-chapitre contient les sujets suivants :
Sujet
414
Page
Temps de réponse du scrutateur d'E/S Premium :
Entrée distante vers sortie distante
415
Temps de réponse du scrutateur d'E/S Premium :
Entrée distante vers sortie locale
419
Temps de réponse du scrutateur d'E/S Premium :
Mémoire de l'automate vers sortie distante
423
31006930 10/2009
Performances du scrutateur d'E/S
Temps de réponse du scrutateur d'E/S Premium : Entrée distante vers sortie
distante
Configuration de la mesure
Les courbes ci-dessous illustrent les temps de réponse de l'automate Premium
lorsqu'un signal est envoyé d'un module d'entrée distant à un module de sortie
distant via l'automate :
Le signal est :
z
z
z
z
déclenché par un module d'entrée Momentum avec un temps de réponse
d'environ 2 ms ;
analysé dans l'automate Premium à une fréquence de répétition de 0 ms
(voir page 192) ;
copié dans une autre variable interne de l'automate ;
écrit dans un module de sortie Momentum avec un temps de réponse d'environ
2 ms.
Les résultats sont tracés pour 1, 8, 16 et 32 équipements.
31006930 10/2009
415
Performances du scrutateur d'E/S
UC TSXP575634M avec port Ethernet intégré
L'UC TSXP575634M utilisée pour les mesures ci-dessous est au niveau de
version 2.0, tout comme son port Ethernet intégré.
La courbe du bas indique que les temps de réponse pour 1 à 8 équipements
présentent un écart inférieur à 1 ms. Les temps de réponse pour 16 équipements
augmentent de 2 à 3 ms. Pour 32 équipements, les temps de réponse sont plus
longs de 11 à 14 ms environ.
Le tableau suivant indique les points de données utilisés pour générer le graphique
représenté ci-dessus.
Nombre d'équipements à
scruter
Délai entre l'entrée de l'équipement scruté et la sortie de l'équipement
scruté (ms)
TSXP575634M (v2.0) + port
Ethernet intégré (v2.0)
Scrutation
de 10 ms
Scrutation
de 20 ms
Scrutation de Scrutation de
50 ms
100 ms
Scrutation de
200 ms
1 équipement
25
45
106
205
406
8 équipements
26
46
107
206
407
16 équipements
28
48
108
207
409
32 équipements
39
61
120
224
421
416
31006930 10/2009
Performances du scrutateur d'E/S
UC TSXP575634M avec module TSXETY5103
L'UC TSXP575634M utilisée pour les mesures ci-dessous est au niveau de
version 2.0. Le module de communication Ethernet TSXETY55103 est au niveau de
version 3.1.
La courbe du bas indique que les temps de réponse pour 1 à 8 équipements
présentent un écart inférieur à 1 ms. Les temps de réponse pour 16 équipements
augmentent de 2 à 3 ms. Pour 32 équipements, les temps de réponse sont plus
longs de 12 à 16 ms environ.
Le tableau suivant indique les points de données utilisés pour générer le graphique
représenté ci-dessus.
Nombre d'équipements à
scruter
Délai entre l'entrée de l'équipement scruté et la sortie de l'équipement scruté
(ms)
TSXP575634 (v2.0) + ETY
5103 (v3.1)
Scrutation
de 10 ms
1 équipement
24
44
104
204
405
8 équipements
25
45
105
205
406
16 équipements
28
47
107
206
408
32 équipements
40
60
118
218
417
31006930 10/2009
Scrutation de
20 ms
Scrutation de
50 ms
Scrutation de
100 ms
Scrutation de
200 ms
417
Performances du scrutateur d'E/S
UC TSXP57304M avec module TSXETY5103
L'UC TSXP57304M utilisée pour les mesures ci-dessous est au niveau de
version 2.0. Le module de communication Ethernet TSXETY55103 est au niveau de
version 3.1.
La courbe du bas indique que les temps de réponse pour 1 à 8 équipements
présentent un écart inférieur à 2 ms. Les temps de réponse pour 16 équipements
augmentent de 3 à 4 ms. Pour 32 équipements, les temps de réponse sont plus
longs de 10 à 16 ms environ.
Le tableau suivant indique les points de données utilisés pour générer le graphique
représenté ci-dessus.
Nombre d'équipements à
scruter
Délai entre l'entrée de l'équipement scruté et la sortie de l'équipement scruté
(ms)
TSXP57304M (v2.0) + ETY
5103 (v3.1)
Scrutation de Scrutation
10 ms
de 20 ms
Scrutation
de 50 ms
Scrutation de
100 ms
Scrutation de
200 ms
1 équipement
25
44
105
206
406
8 équipements
27
47
107
208
408
16 équipements
31
52
112
213
413
32 équipements
41
601
118
219
419
418
31006930 10/2009
Performances du scrutateur d'E/S
Temps de réponse du scrutateur d'E/S Premium : Entrée distante vers sortie
locale
Configuration de la mesure
Les courbes ci-dessous illustrent les temps de réponse de l'automate Quantum
lorsqu'un signal est envoyé d'un module d'entrée distant à un module de sortie
Premium dans l'automate :
Le signal est :
z
z
z
z
déclenché par un module d'entrée Momentum avec un temps de réponse
d'environ 2 ms ;
analysé dans l'automate Premium à une fréquence de répétition de 0 ms
(voir page 192) ;
copié dans une autre variable interne de l'automate ;
inscrit dans un module de sortie Premium local.
Les résultats sont tracés pour 1, 8, 16 et 32 équipements.
31006930 10/2009
419
Performances du scrutateur d'E/S
UC TSXP575634M avec port Ethernet intégré
L'UC TSXP575634M utilisée pour les mesures ci-dessous est au niveau de
version 2.0, tout comme son port Ethernet intégré.
La courbe du bas indique que les temps de réponse pour 1 à 16 équipements
présentent un écart inférieur à 1 ms. Les temps de réponse pour 32 équipements
sont plus longs de 9 à 10 ms. A mesure que le temps de scrutation augmente, la
différence entre les temps de réponse diminue.
Le tableau suivant indique les données utilisées pour générer le graphique
représenté ci-dessus.
Nombre d'équipements à
scruter
Délai entre l'entrée de l'équipement scruté et la sortie locale (ms)
TSXP575634M (v2.0) + port
Ethernet intégré (v2.0)
Scrutation de Scrutation
10 ms
de 20 ms
Scrutation de Scrutation de
50 ms
100 ms
Scrutation de
200 ms
1 équipement
23
102
402
42
201
8 équipements
23
42
102
201
402
16 équipements
24
43
103
202
403
32 équipements
33
52
110
208
405
420
31006930 10/2009
Performances du scrutateur d'E/S
UC TSXP575634M avec module TSXETY5103
L'UC TSXP575634M utilisée pour les mesures ci-dessous est au niveau de
version 2.0. Le module de communication Ethernet TSXETY55103 est au niveau de
version 3.1.
La courbe du bas indique que les temps de réponse pour 1 à 16 équipements
présentent un écart inférieur à 3 ms. Les temps de réponse pour 32 équipements
sont plus longs de 6 à 9 ms. A mesure que le temps de scrutation augmente, la
différence entre les temps de réponse diminue.
Le tableau suivant indique les points de données utilisés pour générer le graphique
représenté ci-dessus.
Nombre d'équipements à
scruter
Délai entre l'entrée de l'équipement scruté et la sortie locale (ms)
TSXP575634M (v2.0) +
ETY5103 (v3.1)
Scrutation de Scrutation de Scrutation de Scrutation de
10 ms
20 ms
50 ms
100 ms
Scrutation de
200 ms
1 équipement
21
41
101
200
400
8 équipements
22
42
102
201
401
16 équipements
24
43
103
202
402
32 équipements
30
49
107
207
406
31006930 10/2009
421
Performances du scrutateur d'E/S
UC TSXP57304M avec module TSXETY5103
L'UC TSXP57304M utilisée pour les mesures ci-dessous est au niveau de
version 2.0. Le module de communication Ethernet TSXETY55103 est au niveau de
version 3.1.
La courbe du bas indique que les temps de réponse pour 1 à 16 équipements sont
identiques ou présentent un écart inférieur à 1 ms. Les temps de réponse pour
32 équipements sont plus longs de 6 ms. A mesure que le temps de scrutation
augmente, la différence entre les temps de réponse diminue lentement.
Le tableau suivant indique les données utilisées pour générer le graphique
représenté ci-dessus.
Nombre d'équipements à
scruter
Délai entre l'entrée de l'équipement scruté et la sortie locale (ms)
TSXP57304M (v2.0) +
ETY5103 (v3.1)
Scrutation
de 10 ms
Scrutation de
20 ms
Scrutation de
50 ms
Scrutation de
100 ms
Scrutation de
200 ms
1 équipement
24
43
103
204
404
8 équipements
24
43
103
204
404
16 équipements
24
43
103
204
404
32 équipements
32
51
108
209
409
422
31006930 10/2009
Performances du scrutateur d'E/S
Temps de réponse du scrutateur d'E/S Premium : Mémoire de l'automate vers
sortie distante
Configuration de la mesure
La série de courbes ci-dessous illustre les temps de réponse de l'automate
Quantum lorsqu'un signal est envoyé de l'automate à un module de sortie distant :
Le signal est écrit dans un module de sortie Momentum avec un temps de réponse
d'environ 2 ms.
Les résultats sont tracés pour 1, 8, 16 et 32 équipements.
31006930 10/2009
423
Performances du scrutateur d'E/S
UC TSXP575634M avec port Ethernet intégré
L'UC TSXP575634M utilisée pour les mesures ci-dessous est au niveau de
version 2.0, tout comme son port Ethernet intégré.
La courbe du bas indique que les temps de réponse pour 1 à 16 équipements
varient de 1 à 2 ms selon les cas. Les temps de réponse pour 32 équipements sont
plus longs de 2 à 4 ms. A mesure que le temps de scrutation augmente, la différence
entre les temps de réponse s'amplifie.
Le tableau suivant indique les points de données utilisés pour générer le graphique
représenté ci-dessus.
Nombre d'équipements à
scruter
Délai entre la mémoire de l'automate et la sortie de l'équipement scruté (ms)
TSXP575634M (v2.0) + port
Ethernet intégré (v2.0)
Scrutation de Scrutation
10 ms
de 20 ms
Scrutation
de 50 ms
Scrutation
de 100 ms
Scrutation de
200 ms
1 équipement
12
54
104
204
23
8 équipements
13
23
55
105
205
16 équipements
14
25
55
105
206
32 équipements
16
29
60
116
216
424
31006930 10/2009
Performances du scrutateur d'E/S
UC TSXP575634M avec module TSXETY5103
L'UC TSXP575634M utilisée pour les mesures ci-dessous est au niveau de
version 2.0. Son module de communication Ethernet TSXETY55103 est au niveau
de version 3.1.
La courbe du bas indique que les temps de réponse pour 1 à 16 équipements
varient de 1 à 4 ms selon les cas. Les temps de réponse pour 32 équipements sont
plus longs de 6 à 9 ms.
Le tableau suivant indique les points de données utilisés pour générer le graphique
représenté ci-dessus.
Nombre d'équipements à
scruter
Délai entre la mémoire de l'automate et la sortie de l'équipement scruté (ms)
TSXP575634M (v2.0) +
ETY5103 (v3.1)
Scrutation de
10 ms
1 équipement
13
23
53
104
205
8 équipements
13
23
53
104
205
16 équipements
14
24
54
104
206
32 équipements
20
31
61
111
211
31006930 10/2009
Scrutation de
20 ms
Scrutation
de 50 ms
Scrutation de Scrutation de
100 ms
200 ms
425
Performances du scrutateur d'E/S
UC TSXP57304M avec module TSXETY5103
L'UC TSXP57304M utilisée pour les mesures ci-dessous est au niveau de
version 2.0. Son module de communication Ethernet TSXETY55103 est au niveau
de version 3.1.
La courbe du bas indique que les temps de réponse pour 1 à 16 équipements sont
identiques. Les temps de réponse pour 32 équipements sont plus longs de 8 ms. A
mesure que le temps de scrutation augmente, la différence entre les temps de
réponse se réduit.
Le tableau suivant indique les points de données utilisés pour générer le graphique
représenté ci-dessus.
Nombre d'équipements à
scruter
Délai entre la mémoire de l'automate et la sortie de l'équipement scruté (ms)
TSXP57304M (v2.0) + ETY5103
(v3.1)
Scrutation
de 10 ms
Scrutation
de 20 ms
Scrutation
de 50 ms
Scrutation de
100 ms
Scrutation de
200 ms
1 équipement
11
21
52
102
202
8 équipements
13
24
54
104
204
16 équipements
17
29
59
109
209
32 équipements
19
30
60
110
210
426
31006930 10/2009
Performances du scrutateur d'E/S
A.2
Temps de réponse du scrutateur d'E/S des
automates Quantum
Vue d'ensemble
Les courbes de temps de réponse système illustrées dans cette section sont basées
sur des mesures effectuées sur des automates Quantum qui scrutent des
équipements Momentum 170 ENT 110 00. Momentum a été utilisé car il fournit les
meilleurs temps de réponse pour les applications Ethernet (entre 5 et 8 ms).
Trois scénarios de temps de réponse sont présentés.
Contenu de ce sous-chapitre
Ce sous-chapitre contient les sujets suivants :
Sujet
31006930 10/2009
Page
Temps de réponse du scrutateur d'E/S Quantum :
entrée distante vers sortie distante
428
Temps de réponse du scrutateur d'E/S Quantum :
Entrée distante vers sortie locale
432
Temps de réponse du scrutateur d'E/S Quantum :
Entrée locale vers sortie distante
436
427
Performances du scrutateur d'E/S
Temps de réponse du scrutateur d'E/S Quantum : entrée distante vers sortie
distante
Configuration de la mesure
Les courbes ci-dessous illustrent les temps de réponse de l'automate Quantum
lorsqu'un signal est envoyé d'un module d'entrée distant à un module de sortie
distant via l'automate :
Le signal est :
z
z
z
z
déclenché par un module d'entrée Momentum avec un temps de réponse
d'environ 2 ms ;
analysé dans l'automate Quantum à un taux de répétition de 0 ms
(voir page 192) ;
copié dans une autre variable interne de l'automate ;
écrit dans un module de sortie Momentum avec un temps de réponse d'environ
2 ms.
Les résultats sont tracés pour 1, 8, 16 et 32 équipements.
428
31006930 10/2009
Performances du scrutateur d'E/S
140CPU65150 avec port Ethernet intégré
L'UC 140CPU65150 utilisée pour les mesures ci-dessous est au niveau de
version 2.0, avec un port Ethernet au niveau de version 3.1.
La courbe du bas indique que les temps de réponse pour 1 à 8 équipements varient
de 1 à 3 ms selon les cas. Les temps de réponse pour 16 équipements sont plus
longs de 2 à 4 ms. A mesure que le temps de scrutation augmente, la différence
entre les temps de réponse s'amplifie (par exemple, 11 ms pour une fréquence de
scrutation de 200 ms). Les temps de réponse pour 32 équipements sont plus longs
de 13 à 17 ms. A mesure que le temps de scrutation augmente, la différence entre
les temps de réponse s'amplifie (par exemple, 34 ms de plus pour une fréquence de
scrutation de 200 ms).
Le tableau suivant indique les points de données utilisés pour générer le graphique
représenté ci-dessus.
Nombre d'équipements à
scruter
Délai entre l'entrée de l'équipement scruté et la sortie de l'équipement scruté
(ms)
140CPU65150 (v2.0) + port
Ethernet intégré (v3.1)
Scrutation de Scrutation de Scrutation
10 ms
20 ms
de 50 ms
Scrutation de
100 ms
Scrutation de
200 ms
1 équipement
25
46
112
220
409
8 équipements
26
47
113
222
412
16 équipements
28
49
115
223
423
32 équipements
42
62
129
241
443
31006930 10/2009
429
Performances du scrutateur d'E/S
140CPU65150 avec module 140NOE771x1
L'UC 140CPU65150 utilisée pour les mesures ci-dessous est au niveau de
version 2.0. Le module de communication Ethernet 140NOE771x1 est au niveau de
version 3.5.
Les courbes ci-dessus indiquent que les temps de réponse présentent un écart
compris entre 5 et 7 ms, quel que soit le nombre d'équipements.
Le tableau suivant indique les points de données utilisés pour générer le graphique
représenté ci-dessus.
Nombre d'équipements à
scruter
Délai entre l'entrée de l'équipement scruté et la sortie de l'équipement scruté
(ms)
140CPU65150 (v2.0) +
NOE771x1 (v3.5)
Scrutation de Scrutation de Scrutation
10 ms
20 ms
de 50 ms
Scrutation de
100 ms
Scrutation de
200 ms
1 équipement
35
61
153
302
602
8 équipements
36
62
154
303
603
16 équipements
38
64
155
305
606
32 équipements
40
66
157
307
609
430
31006930 10/2009
Performances du scrutateur d'E/S
140CPU43412A avec module 140NOE771x1
L'UC 140CPU43412A utilisée pour les mesures ci-dessous est au niveau de
version 2.0. Le module de communication Ethernet 140NOE771x1 est au niveau de
version 3.5.
Les courbes ci-dessus indiquent que les temps de réponse présentent un écart
compris entre 5 et 6 ms, quel que soit le nombre d'équipements.
Le tableau suivant indique les points de données utilisés pour générer le graphique
représenté ci-dessus.
Nombre d'équipements à
scruter
Délai entre l'entrée de l'équipement scruté et la sortie de l'équipement scruté
(ms)
140CPU43412A (v2.0) +
NOE771x1 (v3.5)
Scrutation de Scrutation de Scrutation
10 ms
20 ms
de 50 ms
Scrutation de
100 ms
Scrutation de
200 ms
1 équipement
41
73
179
358
665
8 équipements
42
75
180
360
666
16 équipements
44
77
182
361
668
32 équipements
46
79
185
364
671
31006930 10/2009
431
Performances du scrutateur d'E/S
Temps de réponse du scrutateur d'E/S Quantum : Entrée distante vers sortie
locale
Configuration de la mesure
Les courbes ci-dessous illustrent les temps de réponse de l'automate Quantum
lorsqu'un signal est envoyé d'un module d'entrée distant à un module de sortie local
dans l'automate :
Le signal est :
z
z
z
z
déclenché par un module d'entrée Momentum avec un temps de réponse
d'environ 2 ms ;
analysé dans l'automate Quantum à une fréquence de répétition de 0 ms
(voir page 192) ;
copié dans une autre variable interne de l'automate ;
inscrit dans un module de sortie Quantum local.
Les résultats sont tracés pour 1, 8, 16 et 32 équipements.
432
31006930 10/2009
Performances du scrutateur d'E/S
140CPU65150 avec port Ethernet intégré
L'UC 140CPU65150 utilisée pour les mesures ci-dessous est au niveau de
version 2.0, avec un port Ethernet au niveau de version 3.1.
La courbe du bas indique que les temps de réponse pour 1 à 16 équipements
présentent un écart inférieur à 2 ms, quel que soit le temps de scrutation de
l'automate. La courbe du haut montre que les temps de réponse pour
32 équipements sont supérieurs de 7 à 8 ms.
Le tableau suivant indique les points de données utilisés pour générer le graphique
représenté ci-dessus.
Nombre d'équipements à
scruter
Délai entre l'entrée de l'équipement scruté et la sortie locale (ms)
140CPU65150 (v2.0) + port
Ethernet intégré (v3.1)
Scrutation
de 10 ms
Scrutation de Scrutation de
20 ms
50 ms
Scrutation de
100 ms
Scrutation de
200 ms
1 équipement
22
41
102
202
402
8 équipements
23
42
103
204
403
16 équipements
24
43
104
204
404
32 équipements
31
49
110
211
410
31006930 10/2009
433
Performances du scrutateur d'E/S
140CPU65150 avec module 140NOE771x1
L'UC 140CPU65150 utilisée pour les mesures ci-dessous est au niveau de
version 2.0, avec un module de communication Ethernet 140NOE771x1 au niveau
de version 3.5.
Les courbes ci-dessus montrent que les temps de réponse sont identiques pour 1,
8, 16 et 32 équipements.
Le tableau suivant indique les points de données utilisés pour générer le graphique
représenté ci-dessus.
Nombre d'équipements à scruter Délai entre l'entrée de l'équipement scruté et la sortie locale (ms)
140CPU65150 (v2.0) + NOE771x1 Scrutation
(v3.5)
de 10 ms
Scrutation
de 20 ms
Scrutation
de 50 ms
Scrutation
de 100 ms
Scrutation de
200 ms
1 équipement
31
56
145
292
590
8 équipements
31
56
145
292
590
16 équipements
31
56
145
292
590
32 équipements
31
56
145
292
590
434
31006930 10/2009
Performances du scrutateur d'E/S
140CPU43412A avec module 140NOE771x1
L'UC 140CPU43412A utilisée pour les mesures ci-dessous est au niveau de
version 2.0, avec un module de communication Ethernet 140NOE771x1 au niveau
de version 3.5.
Les courbes ci-dessus montrent que les temps de réponse sont identiques pour 1,
8, 16 et 32 équipements.
Le tableau suivant indique les points de données utilisés pour générer le graphique
représenté ci-dessus.
Nombre d'équipements à
scruter
Délai entre l'entrée de l'équipement scruté et la sortie locale (ms)
140CPU43412A (v2.0) +
NOE771x1 (v3.5)
Scrutation
de 10 ms
Scrutation
de 20 ms
Scrutation de Scrutation de Scrutation de
50 ms
100 ms
200 ms
1 équipement
35
64
168
334
634
8 équipements
35
64
168
334
634
16 équipements
35
64
168
334
634
32 équipements
35
64
168
334
634
31006930 10/2009
435
Performances du scrutateur d'E/S
Temps de réponse du scrutateur d'E/S Quantum : Entrée locale vers sortie
distante
Configuration de la mesure
Les courbes ci-dessous illustrent les temps de réponse de l'automate Quantum
lorsqu'un signal est envoyé de l'automate local à un module de sortie distant :
Le signal est :
z
z
z
z
déclenché par un module d'entrée Quantum local ;
analysé dans l'automate Quantum à une fréquence de répétition de 0 ms
(voir page 192) ;
copié dans une autre variable interne de l'automate ;
écrit dans un module de sortie Momentum distant avec un temps de réponse
d'environ 2 ms.
Les résultats sont tracés pour 1, 8, 16 et 32 équipements.
436
31006930 10/2009
Performances du scrutateur d'E/S
140CPU65150 avec port Ethernet intégré
L'UC 140CPU65150 utilisée pour les mesures ci-dessous est au niveau de
version 2.0. Son port Ethernet intégré est au niveau de version 3.5.
La courbe du bas indique que les temps de réponse pour 1 à 8 équipements sont
pratiquement identiques, à l'exception d'une différence de 2 ms pour un temps de
scrutation de 200 ms. Les temps de réponse pour 16 équipements sont plus longs
de 1 ms. A mesure que le temps de scrutation augmente, la différence entre les
temps de réponse s'amplifie jusqu'à atteindre 10 à 12 ms pour une fréquence de
scrutation de 200 ms. Les temps de réponse pour 32 équipements sont plus longs
de 7 à 8 ms. A mesure que le temps de scrutation augmente, la différence entre les
temps de réponse s'amplifie (par exemple, de 14 à 16 ms de plus pour une
fréquence de scrutation de 200 ms).
Le tableau suivant indique les points de données utilisés pour générer le graphique
représenté ci-dessus.
Nombre d'équipements à
scruter
Délai entre l'entrée de l'équipement scruté et la sortie locale (ms)
140CPU65150 (v2.0) + port
Ethernet intégré (v3.1)
Scrutation de Scrutation
10 ms
de 20 ms
Scrutation de
50 ms
Scrutation de
100 ms
Scrutation de
200 ms
1 équipement
13
25
60
118
207
8 équipements
13
25
60
118
209
16 équipements
14
26
61
119
219
32 équipements
21
33
69
130
233
31006930 10/2009
437
Performances du scrutateur d'E/S
140CPU65150 avec module Ethernet 140NOE771x1
L'UC 140CPU65150 utilisée pour les mesures ci-dessous est au niveau de
version 2.0. Le module de communication Ethernet 140NOE771x1 est au niveau de
version 3.5.
Les courbes ci-dessus indiquent que les temps de réponse présentent un écart
compris entre 5 et 7 ms, quel que soit le nombre d'équipements.
Le tableau suivant indique les points de données utilisés pour générer le graphique
représenté ci-dessus.
Nombre d'équipements à
scruter
Délai entre l'entrée de l'équipement scruté et la sortie locale (ms)
140CPU65150 (v2.0) +
NOE771x1 (v3.5)
Scrutation de Scrutation de Scrutation de Scrutation de
10 ms
20 ms
50 ms
100 ms
Scrutation
de 200 ms
1 équipement
14
212
25
58
110
8 équipements
15
26
59
111
213
16 équipements
17
28
60
113
216
32 équipements
19
30
62
115
219
438
31006930 10/2009
Performances du scrutateur d'E/S
140CPU43412A avec module Ethernet 140NOE771x1
L'UC 140CPU43412A utilisée pour les mesures ci-dessous est au niveau de
version 2.0. Le module de communication Ethernet 140NOE771x1 est au niveau de
version 3.5.
Les courbes ci-dessus indiquent que les temps de réponse présentent un écart
compris entre 5 et 6 ms, quel que soit le nombre d'équipements.
Le tableau suivant indique les points de données utilisés pour générer le graphique
représenté ci-dessus.
Nombre d'équipements à
scruter
Délai entre l'entrée de l'équipement scruté et la sortie locale (ms)
140CPU43412A (v2.0) +
NOE771x1 (v3.5)
Scrutation de
10 ms
Scrutation de Scrutation
20 ms
de 50 ms
Scrutation de Scrutation de
100 ms
200 ms
1 équipement
16
29
61
124
231
8 équipements
17
31
62
126
232
16 équipements
19
33
64
127
234
32 équipements
21
35
67
130
237
31006930 10/2009
439
Performances du scrutateur d'E/S
440
31006930 10/2009
Performances de serveurs Modbus
31006930 10/2009
Débit de serveurs Modbus
B
Vue d'ensemble
Cette annexe indique le débit de serveurs Modbus pour les systèmes Premium et
Quantum qui utilisent un réseau Ethernet industriel.
Contenu de ce chapitre
Ce chapitre contient les sujets suivants :
Sujet
31006930 10/2009
Page
Débit des serveurs Modbus Quantum : Unity v2.0
442
Débit des serveurs Modbus Premium : Unity v2.0
444
441
Performances de serveurs Modbus
Débit des serveurs Modbus Quantum : Unity v2.0
Mesures de performance
Le diagramme ci-dessous indique le nombre de requêtes de lecture de registre
Modbus auxquelles les UC Quantum peuvent répondre en 1 s. (Une requête de
lecture de registre est une commande de fonction Modbus de code 3.) Le délai
minimum de réponse à une requête Modbus correspond à un cycle de scrutation
d'un automate. Le débit de cinq systèmes est mesuré :
z
z
z
z
z
442
une UC 140CPU65150 avec un module de communication Ethernet
140NOE77101 ;
une UC 140CPU65150 avec un module de communication Ethernet
140NOE77111 ;
une UC 140CPU43412A avec un module de communication Ethernet
140NOE77101 ;
une UC 140CPU43412A avec un module de communication Ethernet
140NOE77111 ;
une UC 140CPU65150 avec un port Ethernet intégré.
31006930 10/2009
Performances de serveurs Modbus
Les quatre courbes du bas (fondues en une même ligne car ayant des valeurs
identiques) indiquent le débit des quatre UC qui utilisent les modules NOE. La
courbe du haut indique le débit de l'UC équipée d'un port Ethernet intégré. A
mesure que les temps de scrutation augmentent, la différence de débit (le nombre
de transactions Modbus/messages) entre les UC équipées de modules NOE et
celles disposant du port Ethernet intégré diminue.
Le tableau suivant indique les points de données utilisés pour générer le graphique
représenté ci-dessus.
31006930 10/2009
Temps de
scrutation (ms)
65150
(port intégré)
65150 +
NOE77101
65150 +
NOE77111
43412A +
43412A+
NOE77101 NOE77111
Temps de
scrutation
Nombre de transactions Modbus/seconde
10
400
100
100
100
100
20
400
100
100
100
100
50
320
120
120
120
120
100
160
80
80
80
80
200
80
40
40
40
40
443
Performances de serveurs Modbus
Débit des serveurs Modbus Premium : Unity v2.0
Mesures de performance
Le diagramme ci-dessous indique le nombre de requêtes de lecture de registre
Modbus auxquelles les UC Premium peuvent répondre en 1 cycle de processeur.
(Une requête de lecture de registre est une commande de fonction Modbus de
code 3.) Le délai minimum de réponse à une requête Modbus correspond à un cycle
de scrutation d'un automate. Le débit de trois automates est mesuré :
z
z
z
444
une UC TSXP575634M équipée d'un module de communication Ethernet
TSX ETY5103 ;
une UC TSXP575634M avec un port Ethernet intégré ;
une UC TSXP57304M équipée d'un module de communication Ethernet
TSX ETY5103.
31006930 10/2009
Performances de serveurs Modbus
Le tableau suivant indique les points de données utilisés pour générer le graphique
représenté ci-dessus.
P575634M (port intégré)
31006930 10/2009
P575634M + ETY5103 P57304M + ETY5103
Temps de
scrutation
Nombre de transactions Modbus/seconde
10
400
400
300
20
300
400
300
50
320
400
160
100
160
200
120
200
80
100
60
445
Performances de serveurs Modbus
446
31006930 10/2009
Performance des clients Modbus
31006930 10/2009
Temps de réponse
des clients Modbus
C
Vue d'ensemble
Cette annexe indique les temps de réponse des clients Modbus pour les systèmes
Premium et Quantum qui utilisent un réseau Ethernet industriel.
Contenu de ce chapitre
Ce chapitre contient les sujets suivants :
Sujet
31006930 10/2009
Page
Temps de réponse du client Modbus : Premium TSXP575634M
448
Temps de réponse du client Modbus : Premium TSXP57304M
454
Temps de réponse du client Modbus : Quantum 140 CPU65150 avec port
Ethernet intégré
461
Temps de réponse du client Modbus : Quantum 140 CPU65150 avec module
de communication Ethernet 140 NOE77101
467
Temps de réponse du client Modbus : Quantum 140 CPU65150 avec module
de communication Ethernet 140 NOE77111
473
Temps de réponse du client Modbus : Quantum 140 CPU43412A avec module
de communication Ethernet 140 NOE77101
479
Temps de réponse du client Modbus : Quantum 140 CPU43412A avec module
de communication Ethernet 140 NOE77111
485
447
Performance des clients Modbus
Temps de réponse du client Modbus : Premium TSXP575634M
Configuration du test
Les graphiques ci-dessous indiquent les temps de réponse de l'UC Premium
lorsqu'un bloc de requête client est déclenché dans la logique de l'automate par la
lecture de données sur un serveur Modbus. Ces graphiques représentent le nombre
de cycles d'UC nécessaires à l'automate pour traiter toutes les demandes de client
Modbus déclenchées. Dans tous les cas, l'UC est un module Premium
TSXP575634M équipé d'un module de communication Ethernet TSXETY5103
(EXEC v3.10). Les temps de scrutation de la logique de l'UC varient.
Les temps de réponse du client Modbus sont analysés par rapport à six temps de
réponse du serveur Modbus :
z
z
z
z
z
z
< 1 ms
10 ms
20 ms
50 ms
70 ms
100 ms
Temps de scrutation d'UC de 200 ms
Voici un échantillon des résultats représentés dans le graphique :
448
Nombre de requêtes Temps de réponse du serveur
Nombre de cycles d'UC requis
1à7
<1 à 100 ms
2 cycles
8
70 à 100 ms
3 cycles
31006930 10/2009
Performance des clients Modbus
Nombre de requêtes Temps de réponse du serveur
Nombre de cycles d'UC requis
10
50 ms
3 cycles
29
100 ms
4 cycles
33
38
70 ms
4 cycles
100 ms
5 cycles
50 ms
4 cycles
70 ms
5 cycles
100 ms
6 cycles
41
20 ms
3 cycles
42
100 ms
7 cycles
46
50 ms
5 cycles
48
55
60
70 ms
6 cycles
10 ms
3 cycles
50 ms
6 cycles
70 ms
7 cycles
100 ms
10 cycles
100 ms
11 cycles
Temps de scrutation d'UC de 100 ms
31006930 10/2009
449
Performance des clients Modbus
Voici un échantillon des résultats représentés dans le graphique :
Nombre de requêtes Temps de réponse du serveur
1à4
<1 à 100 ms
2 cycles
5
100 ms
3 cycles
7
20 à 70 ms
3 cycles
16
100 ms
4 cycles
18
10 ms
3 cycles
22
70 ms
4 cycles
24
100 ms
5 cycles
29
50 ms
4 cycles
70 ms
5 cycles
100 ms
6 cycles
31
33
<1 ms
3 cycles
70 ms
6 cycles
100 ms
7 cycles
34
100 ms
8 cycles
38
50 ms
6 cycles
39
70 ms
8 cycles
100 ms
9 cycles
20 ms
4 cycles
47
60
450
Nombre de cycles d'UC requis
50 ms
8 cycles
70 ms
10 cycles
100 ms
12 cycles
20 ms
5 cycles
50 ms
10 cycles
70 ms
14 cycles
100 ms
18 cycles
31006930 10/2009
Performance des clients Modbus
Temps de scrutation d'UC de 50 ms
Voici un échantillon des résultats représentés dans le graphique :
Nombre de requêtes Temps de réponse du serveur
Nombre de cycles d'UC requis
1à2
<1 à 50 ms
2 cycles
70 à 100 ms
3 cycles
50 ms
3 cycles
3
7
4 cycles
10 à 20 ms
3 cycles
50 ms
4 cycles
70 à 100 ms
5 cycles
8
100 ms
6 cycles
15
10 ms
4 cycles
20 à 70 ms
5 cycles
50 à 70 ms
6 cycles
100 ms
7 cycles
70 ms
8 cycles
26
31
37
31006930 10/2009
100 ms
100 ms
11 cycles
50 ms
9 cycles
70 ms
13 cycles
100 ms
16 cycles
451
Performance des clients Modbus
Nombre de requêtes Temps de réponse du serveur
39
50
60
Nombre de cycles d'UC requis
<1 ms
4 cycles
100 ms
17 cycles
10 à 20 ms
6 cycles
50 ms
13 cycles
70 ms
20 cycles
100 ms
26 cycles
<1 ms
5 cycles
10 ms
7 cycles
20 ms
8 cycles
50 ms
18 cycles
70 ms
25 cycles
100 ms
35 cycles
Temps de scrutation d'UC de 10 ms
Voici un échantillon des résultats représentés dans le graphique :
452
Nombre de requêtes Temps de réponse du serveur
Nombre de cycles d'UC requis
1
<1 à 10 ms
3 cycles
20 ms
5 cycles
50 à 70 ms
7 cycles
100 ms
8 cycles
31006930 10/2009
Performance des clients Modbus
Nombre de requêtes Temps de réponse du serveur
Nombre de cycles d'UC requis
3
<1 ms
5 cycles
10 ms
4 cycles
10
16
21
33
39
45
60
31006930 10/2009
20 ms
6 cycles
50 ms
10 cycles
70 ms
12 cycles
100 ms
13 cycles
<1 ms
6 cycles
10 ms
7 cycles
20 ms
18 cycles
70 à 100 ms
22 ms
10 ms
8 cycles
20 ms
18 cycles
50 ms
22 cycles
70 ms
27 cycles
100 ms
22 cycles
<1 ms
8 cycles
10 à 20 ms
19 cycles
50 ms
22 cycles
70 ms
27 cycles
100 ms
31 cycles
<1 ms
11 cycles
10 ms
19 cycles
20 ms
24 cycles
50 ms
25 cycles
70 ms
44 cycles
100 ms
54 cycles
<1 ms
4 cycles
100 ms
17 cycles
<1 ms
14 cycles
10 ms
21 cycles
50 ms
58 cycles
70 ms
76 cycles
100 ms
101 cycles
<1 ms
16 cycles
10 ms
21 cycles
20 ms
35 cycles
50 ms
89 cycles
70 ms
119 cycles
100 ms
163 cycles
453
Performance des clients Modbus
Temps de réponse du client Modbus : Premium TSXP57304M
Configuration du test
Les graphiques ci-dessous indiquent les temps de réponse de l'UC Premium
lorsque le bloc de requête du client est déclenché dans la logique de l'automate par
la lecture de données sur un serveur Modbus. Ces graphiques représentent le
nombre de cycles d'UC nécessaires à l'automate pour traiter toutes les demandes
de client Modbus déclenchées. Dans tous les cas, l'automate est un Premium
TSXP57304M équipé d'un module de communication Ethernet ETY5103
(EXEC v3.10). Les temps de scrutation de la logique de l'UC varient.
Les temps de réponse du client Modbus sont analysés par rapport à six temps de
réponse du serveur Modbus :
z
z
z
z
z
z
< 1 ms
10 ms
20 ms
50 ms
70 ms
100 ms
Temps de scrutation d'UC de 200 ms
454
31006930 10/2009
Performance des clients Modbus
Voici un échantillon des résultats représentés dans le graphique :
Nombre de requêtes
Temps de réponse du
serveur
1à4
<1 à 100 ms
2 cycles
5
100 ms
3 cycles
9
50 ms
3 cycles
14
70 ms
3 cycles
20
100 ms
4 cycles
23
20 ms
3 cycles
70 ms
4 cycles
100 ms
5 cycles
28
36
43
48
31006930 10/2009
Nombre de cycles d'UC requis
50 ms
4 cycles
70 ms
5 cycles
100 ms
6 cycles
10 ms
3 cycles
20 ms
4 cycles
50 ms
5 cycles
70 ms
7 cycles
100 ms
9 cycles
20 ms
5 cycles
50 ms
7 cycles
70 ms
9 cycles
100 ms
13 cycles
50 ms
10 cycles
70 ms
13 cycles
100 ms
18 cycles
455
Performance des clients Modbus
Temps de scrutation d'UC de 100 ms
Voici un échantillon des résultats représentés dans le graphique :
Nombre de requêtes Temps de réponse du serveur Nombre de cycles d'UC requis
1
2 cycles
70 à 100 ms
3 cycles
2 ... 4
<1 à 100 ms
2 cycles
5
100 ms
3 cycles
6
50 ... 70 ms
3 cycles
20 à 50 ms
3 cycles
70 ms
3 cycles
15
18
24
32
456
<1 à 50 ms
100 ms
5 cycles
20 ms
4 cycles
50 ms
3 cycles
70 ms
4 cycles
50 ms
5 cycles
70 ms
3 cycles
100 ms
5 cycles
10 ms
3 cycles
20 ms
5 cycles
50 ms
8 cycles
31006930 10/2009
Performance des clients Modbus
Nombre de requêtes Temps de réponse du serveur Nombre de cycles d'UC requis
48
70 ms
9 cycles
100 ms
13 cycles
10 ms
4 cycles
20 ms
8 cycles
50 ms
18 cycles
70 ms
24 cycles
100 ms
34 cycles
Temps de scrutation d'UC de 50 ms
Voici un échantillon des résultats représentés dans le graphique :
Nombre de requêtes Temps de réponse du serveur
Nombre de cycles d'UC requis
1
<1 à 20 ms
2 cycles
50 ms
3 cycles
70 ms
4 cycles
100 ms
6 cycles
70 ms
3 cycles
100 ms
4 cycles
4
50 ms
4 cycles
8
20 ms
3 cycles
2
31006930 10/2009
457
Performance des clients Modbus
Nombre de requêtes Temps de réponse du serveur
15
22
35
48
458
Nombre de cycles d'UC requis
70 ms
5 cycles
100 ms
6 cycles
10 ms
3 cycles
20 ms
4 cycles
50 ms
7 cycles
70 ms
6 cycles
100 ms
8 cycles
<1 ms
3 cycles
20 ms
6 cycles
50 ms
9 cycles
70 ms
10 cycles
100 ms
14 cycles
10 à 20 ms
7 cycles
50 ms
17 cycles
70 ms
22 cycles
100 ms
31 cycles
20 ms
10 cycles
50 ms
37 cycles
70 ms
51 cycles
100 ms
73 cycles
31006930 10/2009
Performance des clients Modbus
Temps de scrutation d'UC de 10 ms
Voici un échantillon des résultats représentés dans le graphique :
Nombre de requêtes Temps de réponse du serveur Nombre de cycles d'UC requis
1
2 cycles
20 ms
4 cycles
50 ms
5 cycles
70 ms
3 cycles
100 ms
5 cycles
2
10 ms
3 cycles
3
<1 ms
3 cycles
70 ms
4 cycles
100 ms
6 cycles
<1 ms
4 cycles
10 ms
5 cycles
20 ms
6 cycles
50 ms
15 cycles
70 ms
12 cycles
100 ms
22 cycles
<1 ms
5 cycles
11
18
31006930 10/2009
<1 à 10 ms
10 ms
6 cycles
20 ms
13 cycles
459
Performance des clients Modbus
Nombre de requêtes Temps de réponse du serveur Nombre de cycles d'UC requis
22
39
48
460
50 ms
16 cycles
70 ms
22 cycles
100 ms
28 cycles
<1 ms
6 cycles
10 ms
7 cycles
20 ms
18 cycles
50 ms
27 cycles
70 ms
35 cycles
100 ms
50 cycles
<1 ms
9 cycles
10 ms
12 cycles
20 ms
33 cycles
50 ms
81 cycles
70 ms
109 cycles
100 ms
159 cycles
<1 ms
10 cycles
20 ms
16 cycles
20 ms
64 cycles
50 ms
159 cycles
70 ms
220 cycles
100 ms
314 cycles
31006930 10/2009
Performance des clients Modbus
Temps de réponse du client Modbus : Quantum 140 CPU65150 avec port
Ethernet intégré
Configuration du test
Les graphiques ci-dessous indiquent les temps de réponse de l'automate Quantum
lorsque le bloc de requête du client est déclenché dans la logique de l'automate par
la lecture de données sur un serveur Modbus. Ces graphiques représentent le
nombre de cycles d'UC nécessaires à l'automate pour traiter toutes les demandes
de client Modbus déclenchées. Dans tous les cas, l'automate est un Quantum
140 CPU65150 équipé d'un port Ethernet intégré. Les temps de scrutation de la
logique de l'UC varient.
Les temps de réponse du client Modbus sont analysés par rapport à six temps de
réponse du serveur Modbus :
z
z
z
z
z
z
< 1 ms
10 ms
20 ms
50 ms
70 ms
100 ms
Temps de scrutation d'UC de 200 ms
31006930 10/2009
461
Performance des clients Modbus
Le tableau suivant indique les points de données utilisés pour générer le graphique
représenté ci-dessus.
Scrutation de l'automate (ms) Temps de réponse du serveur (ms)
462
200
<1
Requêtes envoyées
Cycles d'automate avant réception de la réponse
10
20
50
70
100
1
1
1
1
1
1
1
2
1
1
1
1
1
2
3
1
1
1
1
2
2
4
1
1
1
2
2
3
5
2
2
2
2
3
3
6
2
2
2
2
3
4
7
2
2
2
3
3
4
8
2
2
2
3
4
5
9
3
3
3
3
4
5
10
3
3
3
4
5
6
11
3
3
3
4
5
6
12
3
4
3
4
5
7
13
4
4
4
4
6
7
14
4
4
4
5
6
8
15
4
4
4
5
6
8
16
4
5
4
6
7
9
17
5
5
5
6
7
9
31006930 10/2009
Performance des clients Modbus
Temps de scrutation d'UC de 100 ms
Le tableau suivant indique les points de données utilisés pour générer le graphique
représenté ci-dessus.
Scrutation de l'automate (ms) Temps de réponse du serveur (ms)
31006930 10/2009
100
<1
10
20
50
70
100
Requêtes envoyées
Cycles d'automate avant réception de la réponse
1
1
1
1
1
1
1
2
1
2
2
1
2
2
3
1
2
2
2
3
3
4
1
2
2
2
4
4
5
2
2
2
3
4
5
6
2
3
3
3
5
6
7
2
3
3
4
6
7
8
2
4
3
5
6
8
9
3
4
3
5
7
9
10
3
4
4
6
8
10
11
3
4
4
6
8
10
12
3
5
4
6
9
11
13
4
5
4
7
10
12
14
4
5
5
8
10
13
15
4
5
5
9
12
14
463
Performance des clients Modbus
Scrutation de l'automate (ms) Temps de réponse du serveur (ms)
100
<1
Requêtes envoyées
Cycles d'automate avant réception de la réponse
10
20
50
70
100
16
4
6
6
9
12
15
17
5
6
6
10
12
16
Temps de scrutation d'UC de 50 ms
Le tableau suivant indique les points de données utilisés pour générer le graphique
représenté ci-dessus.
Scrutation de l'automate (ms) Temps de réponse du serveur (ms)
50
464
<1
10
20
50
70
100
Requêtes envoyées
Cycles d'automate avant réception de la réponse
1
1
2
1
1
2
2
2
1
3
2
2
3
4
3
1
4
2
3
4
6
4
1
4
3
4
6
8
5
2
5
3
5
7
10
6
2
5
4
6
8
12
7
2
5
4
7
9
13
8
2
6
4
8
11
15
9
3
6
5
9
12
17
10
3
6
5
10
13
19
31006930 10/2009
Performance des clients Modbus
Scrutation de l'automate (ms) Temps de réponse du serveur (ms)
50
<1
Requêtes envoyées
Cycles d'automate avant réception de la réponse
10
20
50
70
100
11
3
6
6
11
15
21
12
3
7
6
12
16
23
13
4
7
7
13
17
24
14
4
7
7
13
18
26
15
4
8
9
15
22
30
16
4
8
10
17
22
30
17
5
8
10
17
22
32
Temps de scrutation d'UC de 10 ms
31006930 10/2009
465
Performance des clients Modbus
Le tableau suivant indique les points de données utilisés pour générer le graphique
représenté ci-dessus.
Scrutation de l'automate (ms) Temps de réponse du serveur (ms)
466
10
<1
Requêtes envoyées
Cycles d'automate avant réception de la réponse
10
20
50
70
100
1
2
2
3
5
5
8
2
2
3
4
10
11
17
3
2
4
6
15
18
26
4
2
4
8
19
24
35
5
3
5
10
24
31
44
6
3
6
12
28
37
54
7
3
7
14
33
43
63
8
3
8
15
37
50
72
9
4
9
17
42
56
81
10
4
10
19
47
63
90
11
4
11
21
51
69
100
12
4
12
23
56
76
109
13
5
13
25
60
82
118
14
5
14
48
65
88
127
15
5
17
48
80
106
144
16
6
17
48
80
106
146
17
6
17
48
80
108
155
31006930 10/2009
Performance des clients Modbus
Temps de réponse du client Modbus : Quantum 140 CPU65150 avec module de
communication Ethernet 140 NOE77101
Configuration du test
Les graphiques ci-dessous indiquent les temps de réponse de l'automate Quantum
lorsque le bloc de requête du client est déclenché dans la logique de l'automate par
la lecture de données sur un serveur Modbus. Ces graphiques représentent le
nombre de cycles d'UC nécessaires à l'automate pour traiter toutes les demandes
de client Modbus déclenchées. Dans tous les cas, l'automate est un Quantum
140 CPU65150 équipé d'un module de communication Ethernet 140 NOE77101.
Les temps de scrutation de la logique de l'UC varient.
Les temps de réponse du client Modbus sont analysés par rapport à six temps de
réponse du serveur Modbus :
z
z
z
z
z
z
< 1 ms
10 ms
20 ms
50 ms
70 ms
100 ms
Temps de scrutation d'UC de 200 ms
31006930 10/2009
467
Performance des clients Modbus
Le tableau suivant indique les points de données utilisés pour générer le graphique
représenté ci-dessus.
Scrutation de l'automate (ms) Temps de réponse du serveur (ms)
468
200
<1
Requêtes envoyées
Cycles d'automate avant réception de la réponse
10
20
50
70
100
1
1
1
1
1
1
2
2
1
1
1
1
2
2
3
1
1
1
2
2
2
4
1
1
1
2
2
3
5
1
2
2
2
3
3
6
1
2
2
2
3
3
7
1
2
2
2
3
4
8
1
2
2
2
3
4
9
1
2
2
3
4
5
10
1
2
2
3
4
5
11
1
2
2
3
4
6
12
1
2
2
3
5
6
13
1
2
3
3
5
7
14
1
2
3
4
5
7
15
1
2
3
4
6
8
16
1
2
3
4
6
8
17
2
3
3
5
6
8
31006930 10/2009
Performance des clients Modbus
Temps de scrutation d'UC de 100 ms
Le tableau suivant indique les points de données utilisés pour générer le graphique
représenté ci-dessus.
Scrutation de l'automate (ms) Temps de réponse du serveur (ms)
31006930 10/2009
100
<1
Requêtes envoyées
Cycles d'automate avant réception de la réponse
10
20
50
70
100
1
1
1
1
1
1
2
2
1
1
1
1
2
2
3
1
1
1
2
3
4
4
1
1
2
2
3
4
5
1
1
2
4
4
5
6
1
2
3
4
4
6
7
1
2
3
4
5
7
8
1
2
3
4
5
8
9
1
2
3
5
6
9
10
1
2
4
5
7
10
11
1
2
4
6
8
11
12
2
3
4
6
9
12
13
2
3
4
7
9
13
14
2
3
4
7
10
13
15
2
3
4
7
10
14
469
Performance des clients Modbus
Scrutation de l'automate (ms) Temps de réponse du serveur (ms)
100
<1
Requêtes envoyées
Cycles d'automate avant réception de la réponse
10
20
50
70
100
16
2
3
4
8
11
15
17
2
3
4
8
11
16
Temps de scrutation d'UC de 50 ms
Le tableau suivant indique les points de données utilisés pour générer le graphique
représenté ci-dessus.
Scrutation de l'automate (ms) Temps de réponse du serveur (ms)
470
50
<1
10
20
50
70
100
Requêtes envoyées
Cycles d'automate avant réception de la réponse
1
1
1
1
1
2
2
2
1
1
1
2
3
4
3
1
1
2
4
5
7
4
1
1
3
5
6
8
5
1
2
4
6
7
9
6
2
2
4
6
8
11
7
2
3
4
7
9
12
31006930 10/2009
Performance des clients Modbus
Scrutation de l'automate (ms) Temps de réponse du serveur (ms)
50
<1
Requêtes envoyées
Cycles d'automate avant réception de la réponse
10
20
50
70
100
8
2
3
4
8
10
14
9
2
4
5
9
11
16
10
2
4
6
9
13
19
11
2
4
6
10
14
20
12
3
5
6
11
15
21
13
3
5
6
12
16
23
14
3
5
6
13
17
25
15
3
5
6
14
19
27
16
3
5
6
15
20
29
17
3
5
7
16
21
31
Temps de scrutation d'UC de 10 ms
31006930 10/2009
471
Performance des clients Modbus
Le tableau suivant indique les points de données utilisés pour générer le graphique
représenté ci-dessus.
Scrutation de l'automate (ms) Temps de réponse du serveur (ms)
472
10
<1
Requêtes envoyées
Cycles d'automate avant réception de la réponse
10
20
50
70
100
1
6
4
4
5
6
8
2
6
4
5
7
9
14
3
6
5
6
14
19
26
4
6
5
8
18
19
29
5
6
5
9
22
25
35
6
7
6
15
25
31
43
7
7
7
20
28
35
51
8
8
8
20
30
41
58
9
8
11
21
35
47
67
10
10
12
21
38
51
76
11
11
14
22
43
58
82
12
11
15
22
46
63
94
13
12
16
23
51
67
99
14
13
17
24
56
73
109
15
14
20
24
59
81
117
16
14
22
25
64
89
124
17
14
23
28
67
96
134
31006930 10/2009
Performance des clients Modbus
Temps de réponse du client Modbus : Quantum 140 CPU65150 avec module de
communication Ethernet 140 NOE77111
Configuration du test
Les graphiques ci-dessous indiquent les temps de réponse de l'automate Quantum
lorsque le bloc de requête du client est déclenché dans la logique de l'automate par
la lecture de données sur un serveur Modbus. Ces graphiques représentent le
nombre de cycles d'UC nécessaires à l'automate pour traiter toutes les demandes
de client Modbus déclenchées. Dans tous les cas, l'automate est un Quantum
140 CPU65150 équipé d'un module de communication Ethernet 140 NOE77111.
Les temps de scrutation de la logique de l'UC varient.
Les temps de réponse du client Modbus sont analysés par rapport à six temps de
réponse du serveur Modbus :
z
z
z
z
z
z
< 1 ms
10 ms
20 ms
50 ms
70 ms
100 ms
Temps de scrutation d'UC de 200 ms
31006930 10/2009
473
Performance des clients Modbus
Le tableau suivant indique les points de données utilisés pour générer le graphique
représenté ci-dessus.
Scrutation de l'automate (ms) Temps de réponse du serveur (ms)
474
200
<1
Requêtes envoyées
Cycles d'automate avant réception de la réponse
10
20
50
70
100
1
1
1
1
1
1
1
2
1
1
1
1
1
2
3
1
1
1
2
2
2
4
1
1
2
2
2
2
5
1
1
2
2
3
3
6
1
2
2
2
3
3
7
1
2
2
2
3
4
8
1
2
2
2
3
4
9
1
2
2
3
4
5
10
1
2
2
3
4
5
11
1
2
2
3
4
6
12
1
2
3
3
5
6
13
1
2
3
4
5
7
14
1
2
3
4
5
7
15
1
2
3
4
6
8
16
1
2
3
4
6
8
17
2
2
3
5
6
8
31006930 10/2009
Performance des clients Modbus
Temps de scrutation d'UC de 100 ms
Le tableau suivant indique les points de données utilisés pour générer le graphique
représenté ci-dessus.
Scrutation de l'automate (ms)
31006930 10/2009
Temps de réponse du serveur (ms)
100
<1
Requêtes envoyées
Cycles d'automate avant réception de la réponse
10
20
50
70
100
1
1
1
1
1
1
2
2
1
1
1
1
2
2
3
1
1
1
2
3
4
4
1
1
2
4
3
4
5
1
1
2
4
4
5
6
1
2
3
4
4
6
7
1
2
3
4
5
7
8
1
2
4
4
6
8
9
1
2
4
5
6
9
10
1
2
4
5
7
10
11
2
3
4
6
8
11
12
2
3
4
6
8
12
13
2
3
4
7
9
13
14
2
3
4
7
10
13
15
2
3
4
7
10
14
475
Performance des clients Modbus
Scrutation de l'automate (ms)
Temps de réponse du serveur (ms)
100
<1
Requêtes envoyées
Cycles d'automate avant réception de la réponse
10
20
50
70
100
16
2
3
4
8
11
15
17
2
3
4
8
12
16
Temps de scrutation d'UC de 50 ms
Le tableau suivant indique les points de données utilisés pour générer le graphique
représenté ci-dessus.
Scrutation de l'automate (ms) Temps de réponse du serveur (ms)
476
50
<1
Requêtes envoyées
Cycles d'automate avant réception de la réponse
10
20
50
70
100
1
1
1
1
1
2
2
2
1
1
1
2
3
4
3
1
1
2
4
6
7
4
2
2
3
5
6
7
5
2
2
4
5
7
9
6
2
2
4
6
8
11
7
2
3
4
7
9
13
8
2
3
5
8
10
14
9
2
3
5
8
11
16
10
2
4
6
9
13
19
31006930 10/2009
Performance des clients Modbus
Scrutation de l'automate (ms) Temps de réponse du serveur (ms)
50
<1
Requêtes envoyées
Cycles d'automate avant réception de la réponse
10
20
50
70
100
11
3
4
6
10
14
20
12
3
4
6
11
15
21
13
3
5
6
12
16
23
14
3
5
6
13
18
25
15
3
5
6
14
19
27
16
3
5
6
15
20
29
17
3
5
7
16
22
31
Temps de scrutation d'UC de 10 ms
Le tableau suivant indique les points de données utilisés pour générer le graphique
représenté ci-dessus.
Scrutation de l'automate (ms) Temps de réponse du serveur (ms)
31006930 10/2009
10
<1
10
20
50
70
100
Requêtes envoyées
Cycles d'automate avant réception de la réponse
1
6
4
4
5
5
8
2
6
5
5
8
10
15
3
7
5
6
16
18
28
4
7
5
6
18
19
29
5
7
6
7
21
25
36
477
Performance des clients Modbus
Scrutation de l'automate (ms) Temps de réponse du serveur (ms)
478
10
<1
Requêtes envoyées
Cycles d'automate avant réception de la réponse
10
20
50
70
100
6
7
6
19
26
30
43
7
7
7
21
28
35
51
8
7
7
21
30
41
58
9
8
12
21
34
46
66
10
9
12
21
38
51
74
11
9
14
22
42
57
82
12
10
14
22
46
63
91
13
11
16
23
50
69
99
14
12
17
24
55
75
108
15
13
19
24
59
81
117
16
13
22
26
64
88
126
17
14
23
28
68
95
136
31006930 10/2009
Performance des clients Modbus
Temps de réponse du client Modbus : Quantum 140 CPU43412A avec module de
communication Ethernet 140 NOE77101
Configuration du test
Les graphiques ci-dessous indiquent les temps de réponse du client Modbus
lorsque le bloc de requête du client est déclenché dans la logique de l'automate par
la lecture de données sur un serveur Modbus. Ces graphiques représentent le
nombre de cycles d'UC nécessaires à l'automate pour traiter toutes les demandes
de client Modbus déclenchées. Dans tous les cas, l'automate est un Quantum
140 CPU43412A équipé d'un module de communication Ethernet 140 NOE77101.
Les temps de scrutation de la logique de l'UC varient.
Les temps de réponse du client Modbus sont analysés par rapport à six temps de
réponse du serveur Modbus :
z
z
z
z
z
z
< 1 ms
10 ms
20 ms
50 ms
70 ms
100 ms
Temps de scrutation d'UC de 200 ms
31006930 10/2009
479
Performance des clients Modbus
Le tableau suivant indique les points de données utilisés pour générer le graphique
représenté ci-dessus.
Scrutation de l'automate (ms) Temps de réponse du serveur (ms)
480
200
<1
Requêtes envoyées
Cycles d'automate avant réception de la réponse
10
20
50
70
100
1
1
1
1
1
1
1
2
1
1
1
1
1
1
3
1
1
1
1
1
1
4
1
1
1
1
2
2
5
1
1
1
2
2
2
6
1
1
1
2
2
3
7
1
1
1
2
3
3
8
1
1
1
2
3
4
9
1
1
1
2
3
4
10
1
1
1
3
4
5
11
1
1
1
3
4
5
12
1
1
2
3
4
5
13
1
1
2
3
4
6
14
1
1
2
4
5
6
15
1
1
2
4
5
7
16
1
1
2
4
5
7
17
2
2
2
4
6
8
31006930 10/2009
Performance des clients Modbus
Temps de scrutation d'UC de 100 ms
Le tableau suivant indique les points de données utilisés pour générer le graphique
représenté ci-dessus.
Scrutation de l'automate (ms) Temps de réponse du serveur (ms)
31006930 10/2009
100
<1
10
20
50
70
100
Requêtes envoyées
Cycles d'automate avant réception de la réponse
1
1
1
1
1
1
1
2
1
1
1
1
1
2
3
1
1
1
2
2
3
4
1
1
2
2
3
4
5
1
1
2
2
3
4
6
1
1
2
3
3
5
7
1
1
2
3
4
6
8
1
1
2
4
4
6
9
1
1
2
4
5
7
10
1
1
2
4
6
8
11
1
1
2
5
6
9
12
1
1
2
5
7
10
13
1
2
2
6
7
10
14
1
2
3
6
8
11
15
1
3
3
6
8
12
481
Performance des clients Modbus
Scrutation de l'automate (ms) Temps de réponse du serveur (ms)
100
<1
Requêtes envoyées
Cycles d'automate avant réception de la réponse
10
20
50
70
100
16
1
3
3
7
9
13
17
2
3
3
7
9
14
Temps de scrutation d'UC de 50 ms
Le tableau suivant indique les points de données utilisés pour générer le graphique
représenté ci-dessus.
482
Scrutation de l'automate (ms)
Temps de réponse du serveur (ms)
50
<1
Requêtes envoyées
Cycles d'automate avant réception de la réponse
1
1
1
1
1
2
2
2
1
1
1
2
3
3
3
1
1
2
5
4
6
4
1
1
4
6
6
7
5
1
2
5
6
7
8
6
1
2
5
6
9
10
7
2
5
5
6
11
12
10
20
50
70
100
31006930 10/2009
Performance des clients Modbus
Scrutation de l'automate (ms)
Temps de réponse du serveur (ms)
50
<1
Requêtes envoyées
Cycles d'automate avant réception de la réponse
10
20
50
70
100
8
2
5
5
7
13
13
9
2
5
6
8
14
15
10
2
5
6
9
16
16
11
2
5
6
10
17
18
12
2
5
6
10
18
20
13
2
5
6
11
19
22
14
3
5
6
12
21
23
15
3
5
6
13
23
25
16
3
5
6
14
24
27
17
3
5
6
15
26
28
Temps de scrutation d'UC de 10 ms
31006930 10/2009
483
Performance des clients Modbus
Le tableau suivant indique les points de données utilisés pour générer le graphique
représenté ci-dessus.
Scrutation de l'automate (ms) Temps de réponse du serveur (ms)
484
10
<1
Requêtes envoyées
Cycles d'automate avant réception de la réponse
10
20
50
70
100
1
3
4
4
4
4
5
2
4
4
5
7
8
10
3
5
7
6
18
18
22
4
6
8
8
18
19
25
5
6
8
10
19
20
29
6
7
9
12
19
24
35
7
8
17
18
23
28
41
8
8
18
18
26
33
48
9
9
19
21
30
38
55
10
9
19
21
33
43
63
11
10
19
21
36
47
69
12
10
20
21
40
53
76
13
11
21
23
43
58
83
14
13
23
24
47
63
91
15
13
24
25
51
68
99
16
14
24
25
55
74
106
17
14
24
25
59
79
115
31006930 10/2009
Performance des clients Modbus
Temps de réponse du client Modbus : Quantum 140 CPU43412A avec module de
communication Ethernet 140 NOE77111
Configuration du test
Les graphiques ci-dessous indiquent les temps de réponse du client Modbus
lorsque le bloc de requête du client est déclenché dans la logique de l'automate par
la lecture de données sur un serveur Modbus. Ces graphiques représentent le
nombre de cycles d'UC nécessaires à l'automate pour traiter toutes les demandes
de client Modbus déclenchées. Dans tous les cas, l'automate est un Quantum
140 CPU43412A équipé d'un module de communication Ethernet 140 NOE77111.
Les temps de scrutation de la logique de l'UC varient.
Les temps de réponse du client Modbus sont analysés par rapport à six temps de
réponse du serveur Modbus :
z
z
z
z
z
z
< 1 ms
10 ms
20 ms
50 ms
70 ms
100 ms
Temps de scrutation d'UC de 200 ms
31006930 10/2009
485
Performance des clients Modbus
Le tableau suivant indique les points de données utilisés pour générer le graphique
représenté ci-dessus.
Scrutation de l'automate (ms) Temps de réponse du serveur (ms)
486
200
<1
Requêtes envoyées
Cycles d'automate avant réception de la réponse
10
20
50
70
100
1
1
1
1
1
1
1
2
1
1
1
1
1
1
3
1
1
1
1
1
1
4
1
1
1
1
2
2
5
1
1
1
1
2
2
6
1
1
1
2
2
3
7
1
1
1
2
2
3
8
1
1
1
2
3
4
9
1
1
1
2
3
4
10
1
1
1
2
4
5
11
1
1
2
3
4
5
12
1
1
2
3
4
5
13
1
1
2
3
4
6
14
1
1
2
3
5
6
15
1
1
2
4
5
6
16
1
1
2
4
5
7
17
2
2
2
4
6
8
31006930 10/2009
Performance des clients Modbus
Temps de scrutation d'UC de 100 ms
Le tableau suivant indique les points de données utilisés pour générer le graphique
représenté ci-dessus.
Scrutation de l'automate (ms) Temps de réponse du serveur (ms)
31006930 10/2009
100
<1
Requêtes envoyées
Cycles d'automate avant réception de la réponse
10
20
50
70
100
1
1
1
1
1
1
1
2
1
1
1
1
1
2
3
1
1
1
1
2
3
4
1
1
1
2
2
3
5
1
1
1
2
3
4
6
1
1
2
3
3
5
7
1
1
2
3
4
6
8
1
1
2
3
4
6
9
1
1
2
4
5
7
10
1
1
2
4
6
8
11
1
1
2
4
6
9
12
1
2
2
5
7
9
13
1
2
2
6
7
10
14
1
2
2
6
8
11
15
1
3
3
6
9
12
487
Performance des clients Modbus
Scrutation de l'automate (ms) Temps de réponse du serveur (ms)
100
<1
Requêtes envoyées
Cycles d'automate avant réception de la réponse
10
20
50
70
100
16
1
3
3
6
9
13
17
2
3
3
7
9
14
Temps de scrutation d'UC de 50 ms
Le tableau suivant indique les points de données utilisés pour générer le graphique
représenté ci-dessus.
Scrutation de l'automate (ms) Temps de réponse du serveur (ms)
50
488
<1
10
20
50
70
100
Requêtes envoyées
Cycles d'automate avant réception de la réponse
1
1
1
1
1
2
2
2
1
1
1
2
3
3
3
1
1
3
4
4
5
4
1
1
3
5
6
7
5
1
2
4
6
7
8
6
2
2
5
6
8
9
7
2
3
5
6
10
12
8
2
3
5
6
12
13
31006930 10/2009
Performance des clients Modbus
Scrutation de l'automate (ms) Temps de réponse du serveur (ms)
50
<1
Requêtes envoyées
Cycles d'automate avant réception de la réponse
10
20
50
70
100
9
2
4
5
8
14
15
10
2
5
6
9
16
17
11
3
5
6
10
17
18
12
3
5
6
10
19
20
13
3
5
6
11
19
22
14
3
5
6
12
21
24
15
3
5
6
13
23
25
16
3
5
6
13
24
27
17
3
5
6
15
25
28
Temps de scrutation d'UC de 10 ms
31006930 10/2009
489
Performance des clients Modbus
Le tableau suivant indique les points de données utilisés pour générer le graphique
représenté ci-dessus.
Scrutation de l'automate (ms) Temps de réponse du serveur (ms)
490
10
<1
Requêtes envoyées
Cycles d'automate avant réception de la réponse
10
20
50
70
100
1
4
4
4
4
5
6
2
4
4
5
7
8
10
3
4
7
6
18
18
20
4
5
8
8
18
19
26
5
6
8
10
19
20
30
6
6
11
12
19
24
34
7
7
16
18
21
28
41
8
7
18
18
26
31
46
9
8
19
20
30
39
55
10
9
19
21
33
42
64
11
9
20
21
34
46
69
12
10
20
21
39
52
76
13
10
21
22
42
57
83
14
11
23
24
47
63
91
15
11
24
24
51
68
96
16
12
24
25
55
74
106
17
13
24
26
57
79
115
31006930 10/2009
Performances de la passerelle
31006930 10/2009
Mesures du timeout et du temps
de réponse de la passerelle
D
Vue d'ensemble
Cette annexe illustre certaines mesures de performances pour les équipements
avec divers temps de réponse lorsqu'ils communiquent sur un réseau via une
passerelle série EGX200, EGX400 ou 174CEV30020. Des mesures distinctes sont
données pour les équipements qui communiquent correctement, et pour ces
mêmes équipements dans le cas d'un simple échec de requête.
Contenu de ce chapitre
Ce chapitre contient les sous-chapitres suivants :
Sous-chapitre
31006930 10/2009
Sujet
Page
D.1
Mesures du timeout et du temps de réponse du serveur série
de passerelles EGX200
492
D.2
Mesures du timeout et du temps de réponse du serveur série
de passerelles EGX400
503
D.3
Mesures du timeout et du temps de réponse du serveur série
de passerelles 174CEV30020
514
491
Performances de la passerelle
D.1
Mesures du timeout et du temps de réponse du
serveur série de passerelles EGX200
Vue d'ensemble
Les performances des équipements série avec des temps de réponse de 50 ms,
100 ms, 200 ms et 500 ms sont mesurées dans le cadre d'une communication
réseau via une passerelle Modbus vers Ethernet EGX200. Ces mesures sont prises
à des débits réseau de 9 600 et 19 200 bauds. En outre, ces mesures sont prises
dans le cas de communications établies avec succès, mais également dans le cas
d'un simple échec de requête suivi d'une tentative de rétablissement de
communication réussie.
Contenu de ce sous-chapitre
Ce sous-chapitre contient les sujets suivants :
Sujet
492
Page
Temps de réponse du serveur série EGX200
493
Mesures des réponses du serveur série EGX200 avec timeout de la requête
498
31006930 10/2009
Performances de la passerelle
Temps de réponse du serveur série EGX200
Configuration du test
Les graphiques ci-dessous vérifient le temps nécessaire pour obtenir une réponse
après un certain nombre de requêtes envoyées à des équipements connectés à la
passerelle EGX200 côté série. Les performances sont basées sur des débits réseau
de 9 600 et 19 200 bauds et sur la quantité de données (c.-à-d., le nombre de
registres) requise. Le tableau suivant décrit les débits en bauds testés et le nombre
de requêtes envoyées pour les quatre graphiques ci-dessous :
Courbe
Nombre de requêtes
Débit en bauds
1
16
9 600
8
9 600
1
9 600
2
3
19 200
4
5
19 200
6
19 200
Equipements série avec un temps de réponse de 50 ms
31006930 10/2009
493
Performances de la passerelle
Le tableau suivant indique les points de données utilisés pour générer le graphique
représenté ci-dessus.
Equipement Temps de réponse du serveur série = 50
EGX200
Durée pour accomplir toutes les requêtes
Débit en
bauds
9 600
Nombre de
registres
1 requête
1
250.8333333 694.1666667 1200.833333 244.1666667 640.83333333 1094.166667 187.5
16
300.8333333 1094.166667 2000.833333 269.1666667 840.8333333
32
354.1666667 1520.833333 2854.166667 295.8333333 1054.1666667 1920.833333 187.5
64
460.8333333 2374.166667 4560.833333 349.1666667 1480.833333
2774.166667 187.5
100
580.8333333 3334.166667 6480.833333 409.1666667 1960.833333
3734.166667 187.5
19 200
8 requêtes
16 requêtes
1 requête
8 requêtes
16 requêtes
Durée
du
routage
1494.166667 187.5
Equipements série avec un temps de réponse de 100 ms
494
31006930 10/2009
Performances de la passerelle
Le tableau suivant indique les points de données utilisés pour générer le graphique
représenté ci-dessus.
Equipement Temps de réponse du serveur série = 100
EGX200
Durée pour accomplir toutes les requêtes
Débit en
bauds
9 600
Nombre de
registres
1 requête
1
300.8333333 1094.166667 2000.833333 294.1666667 1040.833333
1894.166667 187.5
16
350.8333333 1494.166667 2800.833333 319.1666667 1240.833333
2294.166667 187.5
32
404.1666667 1920.833333 3654.166667 345.8333333 1454.166667
2720.833333 187.5
64
510.8333333 2774.166667 5360.833333 399.166667
1880.833333
3574.166667 187.5
100
630.8333333 3734.166667 7280.833333 459.166667
2360.833333
4534.166667 187.5
19 200
8 requêtes
16 requêtes
1 requête
8 requêtes
16 requêtes
Durée du
routage
Equipements série avec un temps de réponse de 200 ms
31006930 10/2009
495
Performances de la passerelle
Le tableau suivant indique les points de données utilisés pour générer le graphique
représenté ci-dessus.
Equipement
Temps de réponse du serveur série = 200
EGX200
Durée pour accomplir toutes les requêtes
Débit en
bauds
9 600
Nombre de
registres
1 requête
1
400.8333333 1894.166667 3600.833333 394.1666667 1840.833333 3494.166667 187.5
16
450.8333333 2294.166667 4400.833333 419.1666667 2040.833333 3894.166667 187.5
32
504.1666667 2720.833333 5254.166667 445.8333333 2254.166667 4320.833333 187.5
64
610.8333333 3574.166667 6960.833333 499.1666667 2680.833333 5174.166667 187.5
100
730.8333333 4534.166667 8880.833333 559.1666667 3160.833333 6134.166667 187.5
19 200
8 requêtes
16 requêtes
1 requête
8 requêtes
16 requêtes
Durée du
routage
Equipements série avec un temps de réponse de 500 ms
Le tableau suivant indique les points de données utilisés pour générer le graphique
représenté ci-dessus.
496
31006930 10/2009
Performances de la passerelle
Equipement
Temps de réponse du serveur série = 500
EGX200
Durée pour accomplir toutes les requêtes
Débit en
bauds
9 600
Nombre de
registres
1 requête
1
700.8333333 4294.16667 8400.833333 694.1666667 4240.833333 8294.166667 187.5
16
750.8333333 4694.16667 9200.833333 719.1666667 4440.833333 8694.166667 187.5
32
804.1666667 5120.83333 10054.16667 745.8333333 4654.166667 9120.833333 187.5
64
910.8333333 5974.16667 11760.83333 799.1666667 5080.833333 9974.166667 187.5
100
1030.833333 6934.16667 13680.83333 859.1666667 5560.833333 10934.16667 187.5
31006930 10/2009
19 200
8 requêtes
16 requêtes
1 requête
8 requêtes
16 requêtes
Durée du
routage
497
Performances de la passerelle
Mesures des réponses du serveur série EGX200 avec timeout de la requête
Configuration du test
Les graphiques ci-dessous vérifient le temps nécessaire pour obtenir une réponse
après un certain nombre de requêtes envoyées à des équipements connectés à la
passerelle EGX200 côté série, en cas d'erreur d'une requête de communication (par
exemple, un équipement série déconnecté). Cet échec entraîne un timeout de
1 000 ms sur la requête initiale suivi par une nouvelle tentative de la requête.
NOTE : Un échec de requête augmente les temps de réponse pour toutes les
requêtes.
Les performances sont basées sur des débits réseau de 9 600 et 19 200 bauds et
sur une quantité de données (c.-à-d., le nombre de registres) requise. Le tableau
suivant décrit les débits en bauds testés et le nombre de requêtes envoyées pour
les quatre graphiques ci-dessous :
Courbe
Nombre de requêtes
Débit en bauds
1
16
9 600
2
3
19 200
8
4
5
9 600
19 200
1
6
9 600
19 200
Equipements série avec un temps de réponse de 50 ms
498
31006930 10/2009
Performances de la passerelle
Le tableau suivant indique les points de données utilisés pour générer le graphique
représenté ci-dessus.
Equipement Temps de réponse du serveur série = 50
Timeout
1 000 ms
1 tentative
EGX200
Durée pour accomplir toutes les requêtes
Débit en
bauds
9 600
Nombre de
registres
1 requête
8 requêtes
16 requêtes
1 requête
8 requêtes
16 requêtes
Durée du
routage
1
2200.83
2644.163333
3150.83
2194.17
2590.836667
3044.17
187.5
16
2200.83
2994.163333
3900.83
2194.17
2765.836667
3419.17
187.5
32
2200.83
3367.496667
4700.83
2194.17
2952.50333
3819.17
187.5
64
2200.83
4114.163333
6300.83
2194.17
3325.836667
4619.17
187.5
100
2200.83
4954.163333
8100.83
2194.17
3745.83667
5519.17
187.5
19 200
Equipements série avec un temps de réponse de 100 ms
31006930 10/2009
499
Performances de la passerelle
Le tableau suivant indique les points de données utilisés pour générer le graphique
représenté ci-dessus.
Equipement Temps de réponse du serveur série = 100
Timeout
1 000 ms
1 tentative
EGX200
Durée pour accomplir toutes les requêtes
Débit en
bauds
9 600
Nombre de
registres
1 requête
8 requêtes
16 requêtes
1 requête
8 requêtes
16 requêtes
Durée du
routage
1
2200.83
2994.163333
3900.83
2194.17
2940.836667
3794.17
187.5
16
2200.83
3344.163333
4650.83
2194.17
3115.836667
4169.17
187.5
32
2200.83
3717.496667
5450.83
2194.17
3302.50333
4569.17
187.5
64
2200.83
4464.163333
7050.83
2194.17
3675.836667
5369.17
187.5
100
2200.83
5304.163333
8850.83
2194.17
4095.836667
6269.17
187.5
19 200
Equipements série avec un temps de réponse de 200 ms
500
31006930 10/2009
Performances de la passerelle
Le tableau suivant indique les points de données utilisés pour générer le graphique
représenté ci-dessus.
Equipement
Temps de réponse du serveur série = 200
Timeout
1 000 ms
1 tentative
EGX200
Durée pour accomplir toutes les requêtes
Débit en
bauds
9 600
Nombre de
registres
1 requête
8 requêtes
16 requêtes
1 requête
8 requêtes
16 requêtes
Durée du
routage
1
2200.83
3694.163333
5400.83
2194.17
3640.836667
5294.17
187.5
16
2200.83
4044.163333
6150.83
2194.17
3815.836667
5669.17
187.5
32
2200.83
4417.496667
6950.83
2194.17
4002.50333
6069.17
187.5
64
2200.83
5164.163333
8550.83
2194.17
4375.836667
6869.17
187.5
100
2200.83
6004.163333
10350.83
2194.17
4795.83667
7769.17
187.5
19 200
Equipements série avec un temps de réponse de 500 ms
Le tableau suivant indique les points de données utilisés pour générer le graphique
représenté ci-dessus.
31006930 10/2009
501
Performances de la passerelle
Equipement Temps de réponse du serveur série = 500
Timeout
1 000 ms 1
tentative
EGX200
Durée pour accomplir toutes les requêtes
Débit en
bauds
9 600
Nombre de
registres
1 requête
8 requêtes
16 requêtes
1 requête
8 requêtes
16 requêtes
Durée du
routage
1
2200.83
5794.163333
9900.83
2194.17
5740.836667
9794.17
187.5
16
2200.83
6114.163333
10650.83
2194.17
5915.836667
10169.17
187.5
32
2200.83
6517.496667
11450.83
2194.17
6102.50333
10569.17
187.5
64
2200.83
7264.163333
13050.83
2194.17
6475.836667
11369.17
187.5
100
2200.83
8104.163333
14850.83
2194.17
6895.83667
12269.17
187.5
502
19 200
31006930 10/2009
Performances de la passerelle
D.2
Mesures du timeout et du temps de réponse du
serveur série de passerelles EGX400
Vue d'ensemble
Les performances des équipements série avec des temps de réponse de 50 ms,
100 ms, 200 ms et 500 ms sont mesurées dans le cadre d'une communication
réseau via une passerelle Modbus vers Ethernet EGX400. Ces mesures sont prises
à des débits réseau de 9 600 et 19 200 bauds. En outre, ces mesures sont prises
dans le cas de communications établies avec succès, mais également dans le cas
d'un simple échec de requête suivi d'une tentative de rétablissement de
communication réussie.
Contenu de ce sous-chapitre
Ce sous-chapitre contient les sujets suivants :
Sujet
31006930 10/2009
Page
Temps de réponse du serveur série de passerelles EGX400
504
Mesures des réponses du serveur série EGX400 avec timeout de la requête
509
503
Performances de la passerelle
Temps de réponse du serveur série de passerelles EGX400
Configuration du test
Les graphiques ci-dessous vérifient le temps nécessaire pour obtenir une réponse
après un certain nombre de requêtes envoyées à des équipements connectés à la
passerelle EGX400 côté série. Les performances sont basées sur des débits réseau
de 9 600 et 19 200 bauds et sur la quantité de données (c.-à-d., le nombre de
registres) requise. Le tableau suivant décrit les débits en bauds testés et le nombre
de requêtes envoyées pour les quatre graphiques ci-dessous :
Courbe
Nombre de requêtes
Débit en bauds
1
16
9 600
8
9 600
1
9 600
2
3
19 200
4
5
6
504
19 200
19 200
31006930 10/2009
Performances de la passerelle
Equipements série avec un temps de réponse de 50 ms
Le tableau suivant indique les points de données utilisés pour générer le graphique
représenté ci-dessus.
Equipement Temps de réponse du serveur série = 50
EGX200
Durée pour accomplir toutes les requêtes
Débit en
bauds
9 600
Nombre de
registres
1 requête
1
235.3333333 678.6666667 1185.333333 228.6666667 625.33333333 1078.666667 172
16
285.3333333 1078.666667 1985.333333 253.6666667 825.3333333
32
338.6666667 1505.333333 2838.666667 280.3333333 1038.6666667 1905.333333 172
64
445.3333333 2358.666667 4545.333333 333.6666667 1465.333333
2758.666667 172
100
565.3333333 3318.666667 6465.333333 393.6666667 1945.333333
3718.666667 172
31006930 10/2009
19 200
8 requêtes
16 requêtes
1 requête
8 requêtes
16 requêtes
Durée
du
routage
1478.666667 172
505
Performances de la passerelle
Equipements série avec un temps de réponse de 100 ms
Le tableau suivant indique les points de données utilisés pour générer le graphique
représenté ci-dessus.
Equipement Temps de réponse du serveur série = 100
EGX200
Durée pour accomplir toutes les requêtes
Débit en
bauds
9 600
Nombre de
registres
1 requête
8 requêtes
1
285.3333333
1078.666667 1985.333333 278.6666667 1025.3333333 1878.666667 172
16
335.3333333
1478.666667 2785.333333 303.6666667 1225.3333333 2278.666667 172
32
388.6666667
1905.333333 3638.666667 330.3333333 1438.6666667 2705.333333 172
64
495.3333333
2758.666667 5345.333333 383.6666667 1865.333333
3558.666667 172
100
615.3333333
3718.666667 7265.333333 443.6666667 2345.333333
4518.666667 172
506
19 200
16 requêtes
1 requête
8 requêtes
16 requêtes
Durée
du
routage
31006930 10/2009
Performances de la passerelle
Equipements série avec un temps de réponse de 200 ms
Le tableau suivant indique les points de données utilisés pour générer le graphique
représenté ci-dessus.
Equipement
Temps de réponse du serveur série = 200
EGX200
Durée pour accomplir toutes les requêtes
Débit en
bauds
9 600
Nombre de
registres
1 requête
8 requêtes
1
385.3333333
1878.666667 3585.333333 378.666667 1825.3333333 3478.666667 172
16
435.3333333
2278.666667 4385.333333 403.666667 2025.3333333 3878.666667 172
32
488.6666667
2705.333333 5238.666667 430.333333 2238.6666667 4305.333333 172
19 200
16 requêtes
1 requête
8 requêtes
16 requêtes
Durée
du
routage
64
595.3333333
3558.666667 6945.333333 483.666667 2665.3333333 5158.666667 172
100
715.3333333
4518.666667 8865.333333 543.666667 3145.3333333 6118.666667 172
31006930 10/2009
507
Performances de la passerelle
Equipements série avec un temps de réponse de 500 ms
Le tableau suivant indique les points de données utilisés pour générer le graphique
représenté ci-dessus.
Equipement Temps de réponse du serveur série = 500
EGX200
Durée pour accomplir toutes les requêtes
Débit en
bauds
9 600
Nombre de
registres
1 requête
1
685.3333333 4278.666667 8385.333333 678.6666667 4225.333333 8278.666667 172
16
735.3333333 4678.666667 9185.333333 703.6666667 4425.333333 8678.666667 172
32
788.6666667 5105.333333 10038.66667 730.3333333 4638.666667 9105.333333 172
64
895.3333333 5958.666667 11745.33333 783.6666667 5065.333333 9958.666667 172
100
1015.333333 6918.666667 13665.33333 843.6666667 5545.333333 10918.66667 172
508
19 200
8 requêtes
16 requêtes
1 requête
8 requêtes
16 requêtes
Durée du
routage
31006930 10/2009
Performances de la passerelle
Mesures des réponses du serveur série EGX400 avec timeout de la requête
Configuration du test
Les graphiques ci-dessous vérifient le temps nécessaire pour obtenir une réponse
après un certain nombre de requêtes envoyées à des équipements connectés à la
passerelle EGX400 côté série, en cas d'erreur d'une requête de communication (par
exemple, un équipement série déconnecté). Cet échec entraîne un timeout de
1 000 ms sur la requête initiale suivi par une nouvelle tentative de la requête.
NOTE : Un échec de requête augmente les temps de réponse pour toutes les
requêtes.
Les performances sont basées sur des débits réseau de 9 600 et 19 200 bauds et
sur une quantité de données (c.-à-d., le nombre de registres) requise. Le tableau
suivant décrit les débits en bauds testés et le nombre de requêtes envoyées pour
les quatre graphiques ci-dessous :
Courbe
Nombre de requêtes
Débit en bauds
1
16
9 600
2
3
19 200
8
4
5
9 600
19 200
1
6
9 600
19 200
Equipements série avec un temps de réponse de 50 ms
31006930 10/2009
509
Performances de la passerelle
Le tableau suivant indique les points de données utilisés pour générer le graphique
représenté ci-dessus.
Equipement Temps de réponse du serveur série = 50
Timeout
1 000 ms
1 tentative
EGX400
Durée pour accomplir toutes les requêtes
Débit en
bauds
9 600
Nombre de
registres
1 requête
8 requêtes
16 requêtes
1 requête
8 requêtes
16 requêtes
Durée du
routage
1
2185.33
2628.663333
3135.33
2178.67
2575.336667
3028.167
172
16
2185.33
2978.663333
3885.33
2178.67
2750.336667
3403.167
172
32
2185.33
3351.996667
4685.33
2178.67
2937.003333
3803.67
172
64
2185.33
4098.663333
6285.33
2178.67
3310.336667
4603.67
172
100
2185.33
4938.663333
8085.33
2178.67
3730.336667
5503.67
172
19 200
Equipements série avec un temps de réponse de 100 ms
510
31006930 10/2009
Performances de la passerelle
Le tableau suivant indique les points de données utilisés pour générer le graphique
représenté ci-dessus.
Equipement
Temps de réponse du serveur série = 100
Timeout
1 000 ms
1 tentative
EGX400
Durée pour accomplir toutes les requêtes
Débit en
bauds
9 600
Nombre de
registres
1 requête
8 requêtes
16 requêtes
1 requête
8 requêtes
16 requêtes
Durée du
routage
1
2185.33
2978.663333
3885.33
2178.67
2925.336667
3778.67
172
16
2185.33
3328.663333
4635.33
2178.67
3100.336667
4153.67
172
32
2185.33
3701.996667
5435.33
2178.67
3287.003333
4553.67
172
64
2185.33
4448.663333
7035.33
2178.67
3660.336667
5353.67
172
100
2185.33
5288.663333
8835.33
2178.67
4080.336667
6253.67
172
19 200
Equipements série avec un temps de réponse de 200 ms
31006930 10/2009
511
Performances de la passerelle
Le tableau suivant indique les points de données utilisés pour générer le graphique
représenté ci-dessus.
Equipement
Temps de réponse du serveur série = 200
EGX400
Durée pour accomplir toutes les requêtes
Débit en
bauds
9 600
Nombre de
registres
1 requête
8 requêtes
1
2185.33
16
2185.33
32
64
100
Timeout
1 000 ms 1
tentative
19 200
16 requêtes
1 requête
8 requêtes
16 requêtes
Durée du
routage
3678.663333 5385.33
2178.67
3625.336667
5278.67
172
4028.663333 6135.33
2178.67
3800.336667
5653.67
172
2185.33
4401.996667 6935.33
2178.67
3987.003333
6053.67
172
2185.33
5148.663333 8535.33
2178.67
4360.336667
6853.67
172
2185.33
5988.663333 10335.33
2178.67
4780.336667
7753.67
172
Equipements série avec un temps de réponse de 500 ms
Le tableau suivant indique les points de données utilisés pour générer le graphique
représenté ci-dessus.
512
31006930 10/2009
Performances de la passerelle
Equipement Temps de réponse du serveur série = 500
EGX400
Durée pour accomplir toutes les requêtes
Débit en
bauds
9 600
Nombre de
registres
1 requête
8 requêtes
1
2185.33
5778.663333 9885.33
16
2185.33
6128.663333 10635.33
32
2185.33
64
2185.33
100
2185.33
31006930 10/2009
Timeout
1 000 ms 1
tentative
19 200
16 requêtes 1 requête
8 requêtes
16 requêtes
Durée du
routage
2178.67
5725.336667
9778.67
172
2178.67
5900.336667
10153.67
172
6501.996667 11435.33
2178.67
6087.003333
10553.67
172
7248.663333 13035.33
2178.67
6460.336667
11353.67
172
8088.663333 14835.33
2178.67
6880.336667
12253.67
172
513
Performances de la passerelle
D.3
Mesures du timeout et du temps de réponse du
serveur série de passerelles 174CEV30020
Vue d'ensemble
Les performances des équipements série avec des temps de réponse de 50 ms,
100 ms, 200 ms et 500 ms sont mesurées dans le cadre d'une communication
réseau via une passerelle Modbus vers Ethernet 174CEV30020. Ces mesures sont
prises à des débits réseau de 9 600 et 19 200 bauds. En outre, ces mesures sont
prises dans le cas de communications établies avec succès, mais également dans
le cas d'un simple échec de requête suivi d'une tentative de rétablissement de
communication réussie.
Contenu de ce sous-chapitre
Ce sous-chapitre contient les sujets suivants :
Sujet
514
Page
Temps de réponse du serveur série de passerelles 174CEV30020
515
Mesures des réponses du serveur série 174CEV30020 avec timeout de la
requête
520
31006930 10/2009
Performances de la passerelle
Temps de réponse du serveur série de passerelles 174CEV30020
Configuration du test
Les graphiques ci-dessous vérifient le temps nécessaire pour obtenir une réponse
après un certain nombre de requêtes envoyées à des équipements connectés à la
passerelle 174CEV30020, côté série. Les performances sont basées sur des débits
réseau de 9 600 et 19 200 bauds et sur des quantités de données (c-à-d, le nombre
de registres) précises. Le tableau suivant décrit les débits en bauds testés et le
nombre de requêtes envoyées pour les quatre graphiques ci-dessous :
Courbe
Nombre de requêtes
Débit en bauds
1
16
9 600
2
3
19 200
8
4
5
9 600
19 200
1
6
9 600
19 200
Equipements série avec un temps de réponse de 50 ms
31006930 10/2009
515
Performances de la passerelle
Le tableau suivant indique les points de données utilisés pour générer le graphique
représenté ci-dessus.
Equipement Temps de réponse du serveur série = 50
CEV300200
Durée pour accomplir toutes les requêtes
Débit en
bauds
9 600
Nombre de
registres
1 requête
1
201,3333333 644,6666667
1 151,833333 194,6666667 591,8333333
1 044,166667 138
16
251,3333333 1 044,666667 1 951,833333 219,6666667 791,8333333
1 444,166667 138
32
304,6666667 1 471,333333 2 804,166667 246,3333333 1 004,166667 1 871,833333 138
19 200
8 requêtes
16 requêtes
1 requête
8 requêtes
16 requêtes
Durée
du
routage
64
411,3333333 2 324,666667 4 511,833333 299,6666667 1 431,833333 2 724,166667 138
100
531,3333333 3 284,666667 6 431,833333 359,6666667 1 911,833333 3 684,166667 138
Equipements série avec un temps de réponse de 100 ms
516
31006930 10/2009
Performances de la passerelle
Le tableau suivant indique les points de données utilisés pour générer le graphique
représenté ci-dessus.
Equipement
Temps de réponse du serveur série = 100
CEV300200
Durée pour accomplir toutes les requêtes
Débit en
bauds
9 600
Nombre de
registres
1 requête
8 requêtes
16 requêtes
1 requête
8 requêtes
16 requêtes
1
251,33333
1 044,66667
1 951,333333
244,66667
991,333333
1 844,666667 138
16
301,33333
1 444,6667
2 751,333333
269,66667
1 191,33333 2 244,666667 138
32
354,66667
1 871,33333
3 604,666667
296,33333
1 404,66667 2 671,333333 138
64
461,33333
2 724,66667
5 311,333333
349,66667
1 831,33333 3 524,666667 138
100
581,33333
3 684,66667
7 231,333333
409,66667
2 311,33333 4 484,666667 138
19 200
Durée
du
routage
Equipements série avec un temps de réponse de 200 ms
31006930 10/2009
517
Performances de la passerelle
Le tableau suivant indique les points de données utilisés pour générer le graphique
représenté ci-dessus.
Equipement
Temps de réponse du serveur série = 200
CEV300200
Durée pour accomplir toutes les requêtes
Débit en
bauds
9 600
Nombre de
registres
1 requête
8 requêtes
16 requêtes
1 requête
8 requêtes
16 requêtes
Durée
du
routage
1
351,33333
1 844,66667
3 551,333333
344,66667
1
791,333333
3 444,666667
138
16
401,33333
2 244,66667
4 351,333333
369,66667
1 991,33333
3 844,666667
138
32
454,66667
2 671,33333
5 204,666667
396,33333
2 204,66667
4 271,333333
138
64
561,33333
3 524,66667
6 911,333333
449,66667
2 631,33333
5 124,666667
138
100
681,33333
4 484,66667
8 831,333333
509,66667
3 111,33333
6 084,666667
138
19 200
Equipements série avec un temps de réponse de 500 ms
Le tableau suivant indique les points de données utilisés pour générer le graphique
représenté ci-dessus.
518
31006930 10/2009
Performances de la passerelle
Equipement Temps de réponse du serveur série = 500
CEV300200
Durée pour accomplir toutes les requêtes
Débit en
bauds
9 600
Nombre de
registres
1 requête
8 requêtes
16 requêtes
1 requête
8 requêtes
1
651,33333
4 244,66667
8 351,333333
644,66667
4 191,333333 8 244,666667
138
16
701,33333
4 644,66667
9 151,333333
669,66667
4 391,33333
8 644,666667
138
32
754,66667
5 071,33333
10 004,66667
696,33333
4 604,66667
9 071,333333
138
64
861,33333
5 924,66667
11 711,33333
749,66667
5 031,33333
9 924,666667
138
100
981,33333
6 884,66667
13 631,33333
809,66667
5 511,33333
10 884,66667
138
31006930 10/2009
19 200
16 requêtes
Durée
du
routage
519
Performances de la passerelle
Mesures des réponses du serveur série 174CEV30020 avec timeout de la requête
Configuration du test
Les graphiques ci-dessous vérifient le temps nécessaire pour obtenir une réponse
après un certain nombre de requêtes envoyées à des équipements connectés à la
passerelle 174CEV30020, côté série, en cas d'erreur d'une requête de
communication (par exemple, un équipement série déconnecté). Cet échec
entraîne un timeout de 1 000 ms sur la requête initiale suivi par une nouvelle
tentative de la requête.
NOTE : Un échec de requête augmente les temps de réponse pour toutes les
requêtes.
Les performances sont basées sur des débits réseau de 9 600 et 19 200 bauds et
sur des quantités de données (c-à-d, le nombre de registres) précis. Le tableau
suivant décrit les débits en bauds testés et le nombre de requêtes envoyées pour
les quatre graphiques ci-dessous :
Courbe
Nombre de requêtes
Débit en bauds
1
16
9 600
2
3
19 200
8
4
5
6
520
9 600
19 200
1
9 600
19 200
31006930 10/2009
Performances de la passerelle
Equipements séries avec un temps de réponse de 50 ms
Le tableau suivant indique les points de données utilisés pour générer le graphique
représenté ci-dessus.
Equipement Temps de réponse du serveur série = 50
CEV30020
Durée pour accomplir toutes les requêtes
Débit en
bauds
9 600
Nombre de
registres
1 requête
8 requêtes
16 requêtes
1 requête
8 requêtes
16 requêtes
1
2 151,33
2 594,663333
3 101,33
2 144,67
2 541,336667
2 994,67
138
16
2 151,33
2 944,663333
3 851,33
2 144,67
2 716,336667
3 369,167
138
32
2 151,33
3 317,333333
4 651,33
2 144,67
2 903,166667
3 769,67
138
64
2 151,33
4 064,996667
6 251,33
2 144,67
3 276,336667
4 569,67
138
100
2 151,33
4 904,663333
8 051,33
2 144,67
3 696,336667
5 469,67
138
31006930 10/2009
19 200
Durée
du
routage
521
Performances de la passerelle
Equipements séries avec un temps de réponse de 100 ms
Le tableau suivant indique les points de données utilisés pour générer le graphique
représenté ci-dessus.
Equipement Temps de réponse du serveur série = 100
CEV30020
Durée pour accomplir toutes les requêtes
Débit en
bauds
9 600
Nombre de
registres
1 requête
8 requêtes
16 requêtes
1 requête
8 requêtes
16 requêtes
Durée
du
routage
1
2 151,33
2 944,663333
3 851,33
2 144,67
2 891,336667
3 744,67
138
16
2 151,33
3 294,663333
4 601,33
2 144,67
3 066,336667
4 119,67
138
32
2 151,33
3 667,333333
5 401,33
2 144,67
3253.003333
4 519,67
138
64
2 151,33
4 414,996667
7 001,33
2 144,67
3 626,336667
5 319,67
138
100
2 151,33
5 254,663333
8 801,33
2 144,67
4 046,336667
6 219,67
138
522
19 200
31006930 10/2009
Performances de la passerelle
Equipements séries avec un temps de réponse de 200 ms
Le tableau suivant indique les points de données utilisés pour générer le graphique
représenté ci-dessus.
Equipement Temps de réponse du serveur série = 200
CEV30020
Durée pour accomplir toutes les requêtes
Débit en
bauds
9 600
Nombre de
registres
1 requête
8 requêtes
16 requêtes
1 requête
8 requêtes
16 requêtes
Durée
du
routage
1
2 151,33
3 644,663333
5 351,33
2 144,67
3 591,336667
5 244,67
138
16
2 151,33
3 994,663333
6 101,33
2 144,67
3 766,336667
5 619,67
138
32
2 151,33
4 367,333333
6 901,33
2 144,67
3 953,003333
6 019,67
138
64
2 151,33
5114.996667
8 501,33
2 144,67
4 326,336667
6 819,67
138
100
2 151,33
5 954,663333
10 301,33
2 144,67
4 746,336667
7 719,67
138
31006930 10/2009
19 200
523
Performances de la passerelle
Equipements séries avec un temps de réponse de 500 ms
Le tableau suivant indique les points de données utilisés pour générer le graphique
représenté ci-dessus.
Equipement Temps de réponse du serveur série = 200
CEV30020
Durée pour accomplir toutes les requêtes
Débit en
bauds
9 600
Nombre de
registres
1 requête
19 200
8 requêtes
16 requêtes
1 requête
8 requêtes
16 requêtes
Durée
du
routage
1
2 151,33
5 744,663333
9 851,33
2 144,67
5 691,336667
9 744,67
138
16
2 151,33
6 094,663333
10 601,33
2 144,67
5 866,336667
10 119,67
138
32
2 151,33
6 467,333333
11 401,33
2 144,67
6 053,003333
10 519,67
138
64
2 151,33
7 214,996667
13 001,33
2 144,67
6 426,336667
11 319,67
138
100
2 151,33
8 054,663333
14 801,33
2 144,67
6 846,336667
12 219,67
138
524
31006930 10/2009
Normes et autres considérations
31006930 10/2009
Normes et autres
considérations relatives aux
réseaux Ethernet industriel
E
Vue d'ensemble
Cette annexe fournit des informations complémentaires sur les normes et les
informations de planification présentées au Chapitre 2 (voir page 29).
Contenu de ce chapitre
Ce chapitre contient les sujets suivants :
Sujet
Normes et organisations
31006930 10/2009
Page
526
Compatibilité électromagnétique
536
Activités de normalisation des connecteurs en cuivre
541
Conformité aux normes
542
Conformité du réseau Ethernet industriel Transparent Ready
544
525
Normes et autres considérations
Normes et organisations
Organisations de normalisation
Plusieurs organisations de normalisation sont chargées de définir des exigences de
câblage générales. Par exemple, Electronics Industries Alliance (EIA) et
Telecommunications Industry Association (TIA) élaborent et approuvent les normes
régissant les câbles LAN. D'autres organisations ont en charge l'élaboration de
normes réseau spécifiques aux caractéristiques de câblage.
Organisation de
normalisation
Site Web
Description
Zone d'application
EIA
www.eia.org
Association qui regroupe les industries de
matériel électronique et de
télécommunications : TIA, CEMA, ECA,
EIG, GEIA, JEDEC et EIF.
Etats-Unis et
Canada
TIA
www.tiaonline.org
Association regroupant essentiellement des
entreprises nord-américaines fournissant
des produits haute technologie, matériaux,
systèmes, services de distribution et
services professionnels dans le domaine
des communications et de l'information.
Etats-Unis et
Canada
CEI (Commission
électrotechnique
internationale)
www.iec.ch
Organisme international de normalisation et Mondiale
d'évaluation de la conformité dans tous les
domaines de l'électro-technologie, y compris
l'électricité et l'électronique.
ISO (Organisation
internationale de
normalisation)
www.iso.org
Mondiale
Réseau fédérateur d'instituts nationaux de
normalisation de 146 pays. Les normes de
câblage ne représentent qu'une partie infime
des activités globales de l'ISO.
CENELEC (Comité
Européen de
Normalisation
Electrotechnique)
www.cenelec.org
Développe des normes électrotechniques
pour le marché européen/l'espace
économique européen. La majorité des
normes de câblage développées par le
CENELEC sont modelées, à quelques
exceptions près, sur les normes ISO.
CSA (Association
Canadienne de
Normalisation)
www.csa.ca
Canada
Organisme indépendant élaborant des
normes de sécurité à l'échelle mondiale pour
les produits et services, par le biais d'essais,
de certification, de contrôle de sécurité et de
performance, y compris les essais CEM et
CEI.
IEEE 802.3 (International
Electrical and Electronics
Engineers)
www.ieee.org
Groupe de travail développant des normes Mondiale
pour les réseaux locaux basés CSMA/CD
(Ethernet), y compris les réseaux 1000BaseT et 100Base-T.
526
Europe
31006930 10/2009
Normes et autres considérations
Organisation de
normalisation
Site Web
Description
Zone d'application
ANSI
www.ansi.org
Mondiale
Organisme chargé de l'élaboration des
normes nationales aux Etats-Unis. L'ANSI
est le seul représentant et membre cotisant
des Etats-Unis au sein des deux principales
organisations internationales de
normalisation, l'ISO et la CEI (via l'USNC, le
Comité national américain). Avec l'ANSI, les
Etats-Unis bénéficient d'un accès direct aux
processus de développement des normes
ISO et CEI.
IETF (Internet
Engineering Task Force)
www.ietf.org
Mondiale
L'IETF est une communauté étendue et
ouverte d'experts internationaux du Web
(concepteurs de réseaux, opérateurs,
fournisseurs et chercheurs), soucieux de
contribuer à l'évolution de son architecture et
à son bon fonctionnement. C'est elle qui a la
charge de la suite des protocoles Internet
(TCP/IP).
IANA (Internet Assigned
Numbers Authority)
www.iana.org
Organisation dont la mission est de
préserver les fonctions de coordination
centrales de l'Internet dans l'intérêt du bien
public : affectation des numéros IP, des
noms de domaine, etc.
Mondiale
D'autres organisations Ethernet industriel fournissent des recommandations et
soutiennent ces organisations de normalisation, mais elles ne sont pas accréditées
à développer des normes.
Suite de normes TCP/IP Internet
L'IETF est une communauté d'experts informatiques qui gère la suite TCP/IP, et
notamment l'évolution des protocoles, tels que TCP, IP, UDP, SNMP, HTTP et FTP.
Requirements for Internet Hosts Communication Layers
RFC 1122 IETF Network Working Group, R. Branden,
Ed., RFC-1122 (STD-0003), Octobre 1989
Norme relative au protocole d'application industrielle Modbus
Modbus Application Protocol Specification
31006930 10/2009
Modbus-IDA - Version 1.1a, Juin
2004IEC PAS
527
Normes et autres considérations
Norme TIA/EIA-568-A
La norme TIA/EIA-568-A est l'une des premières normes de câblage. Développée
conjointement par le TIA et l'EIA, cette norme définit le système de câblage dans les
réseaux voix et données, sous la forme d'un réseau structuré et hiérarchique en
topologie en étoile, dans lequel des câbles haute vitesse (à fibre optique) alimentent
des réseaux périphériques plus lents. Elle a été intégrée à la norme TIA/EIA-568-B
en 2000.
Norme
Domaine
Description
TIA/EIA-568-A-1995
Télécommunications des
immeubles commerciaux
Réglemente les systèmes de câblage des
immeubles commerciaux gérant les réseaux Voix
Données Vidéo. Elle définit également des critères
techniques et de performance pour le câblage.
Normes de câblage
TIA/EIA-568-A (1998-1999)
Mises à jour
A1 spécifie les paramètres de temps de propagation
et de différence de temps de propagation. A2 couvre
des modifications diverses. A3 définit les exigences
applicables aux câbles en faisceaux et hybrides.A4
définit les exigences de paradiaphonie et de perte
par retour pour les câbles de raccordement. A5
spécifie les exigences de performance applicables à
la catégorie 5 améliorée (CAT5e).
TIA/EIA-568-B.1-2000
Télécommunications des
immeubles commerciaux
Regroupe, dans une nouvelle version, toutes les
mises à jour précédentes et recommande le câble
catégorie 5e en raison de ses performances.
Plusieurs amendements fournissent des
informations techniques sur le câblage à paire
torsadée, le câblage à paire torsadée blindé et le
câblage à fibre optique 100 Ω.
Normes de câblage
ANSI/TIA/EIA-568-B.2
Norme de câblage pour câble
à paire torsadée 100 Ω
ANSI/TIA/EIA-568-B.3
Norme sur les fibres optiques
TIA/EIA-569-A-1995
Norme des immeubles
commerciaux pour les voies
d'accès et les espaces de
télécommunications
Réglemente la conception des voies d'accès et des
espaces des supports de télécommunications.
TIA/EIA-606-1994
Norme de gestion des
infrastructures d'immeubles
Définit des directives de conception pour la gestion
des installations de télécommunications.
TIA/EIA-607-1995
Exigences de mise à la masse Définit les exigences de mise à la masse et de liaison
et de liaison
équipotentielle pour le câblage et les équipements
de télécommunication.
ANSI/EIA/TIA-570-A
Norme de câblage résidentiel
pour les télécommunications
528
31006930 10/2009
Normes et autres considérations
Les normes TIA/EIA définissent un système de câblage structuré conçu et monté
dans plusieurs blocs. Ces blocs sont intégrés dans un réseau hiérarchique afin de
créer un système de communication unifié. Les réseaux LAN constituent des blocs
avec des exigences de faible performance, alors que les blocs de réseaux
fédérateurs, nécessitant des câbles à fibre optique hautement performants, servent
à connecter les blocs entre eux dans une topologie en étoile. Ces normes
définissent également les exigences des câbles à fibre optique (monomode et
multimode), STP et UTP.
En résumé, la norme de câble TIA/EIA 568 fournit :
z
z
z
z
des spécifications pour un système de câblage générique des télécommunications des immeubles commerciaux ;
des spécifications pour les supports, topologies réseau, terminaisons et points de
connexion (mise à la masse), et la gestion des systèmes de câblage ;
un support pour les environnements utilisant des produits et des fournisseurs
différents ;
des informations sur la planification et l'installation d'un réseau de télécommunication pour les immeubles.
Normes ISO/CEI IS 11801 et EN 50173
Les normes ISO/CEI 11081 et EN 50173 définissent la structure et la configuration
des systèmes de câblage pour les bureaux et les campus. Elles sont pratiquement
identiques en termes de champ d'application et de contenu, de terminologie
employée et d'informations techniques fournies. Le système de câblage générique
spécifié n'est basé sur aucune application spécifique et consiste en un système de
composants de câblage ouvert, facile à implémenter. Le système de câblage décrit
dans la norme prend en charge une variété de services comprenant la voix, les
données, les images et la vidéo.
Le tableau ci-dessous répertorie les mises à jour de la norme ISO/CEI-11801.
Norme
31006930 10/2009
Description
ISO/CEI-11801:1995
Câblage générique Basée sur la norme de câblage
des locaux du client TIA/EIA-568, cette norme définit un
système de câblage de
télécommunications pour les bureaux
et les campus.
ISO/CEI-11801:2000
Câblage générique Editée en 2000 - mise à jour de la
des locaux du client, norme précédente reflétant les
nouvelles versions de la norme
2ème Edition
TIA/EIA-568.
Administration,
documentation, rapports
ISO/CEI 14763-1
Pratiques de planification et
d'installation
ISO/CEI 14763-2
529
Normes et autres considérations
Norme
Description
Essais des câblages à fibre
optique
ISO/CEI 14763-3
Essais des câblages cuivre
CEI 61935-1
Le tableau ci-dessous répertorie la norme EN 50173 et les normes associées.
Documents de normalisation européens
Référence
Phase de conception de construction
Application de liaison équipotentielle et de mise à la masse
dans les locaux contenant des équipements de technologie de
l'information
EN 50310
Phase de conception de codage
Technologie de l'information – Systèmes de câblage
génériques
EN 50173
(et/ou EN 50098-1 ou -2) :
Phase de conception de planification
Spécification et assurance qualité
EN 50174-1
Planification et pratiques d'installation à l'intérieur des bâtiments EN 50174-2
Planification et pratiques d'installation à l'extérieur des
bâtiments
EN 50174-3
Essais des câblages installés
EN 50346
Application de liaison équipotentielle et de mise à la masse
dans les locaux avec équipements de technologie de
l'information
EN 50310
Phase de conception d'implémentation
Spécification et assurance qualité
EN 50174-1
Planification et pratiques d'installation à l'intérieur des bâtiments EN 50174-2
Planification et pratiques d'installation à l'extérieur des
bâtiments
EN 50174-3
Essais des câblages installés
EN 50346
Application de liaison équipotentielle et de mise à la masse
dans les locaux avec équipements de technologie de
l'information
EN 50310
Essais des câblages installés
EN 50346
Phase d'opération
Spécification et assurance qualité
530
EN 50174 Partie 1
31006930 10/2009
Normes et autres considérations
La norme ISO/CEI-11801:2000 spécifie les systèmes de câblage pour les propriétés
commerciales pouvant inclure un ou plusieurs bâtiments sur un campus. Elle définit
les exigences relatives aux câbles en cuivre et à fibre optique. Même si cette norme
couvre les immeubles de bureaux, les principes énoncés s'appliquent également
aux autres types d'installations.
En résumé, la norme ISO/CEI-11801 fournit :
z
z
z
z
la structure et la configuration minimale pour un système de câblage générique ;
les exigences de performance de chaque liaison par câble ;
les exigences de conformité et procédures de vérification ;
les exigences liées à une installation.
Cette norme ne couvre pas les spécifications des câbles utilisés pour connecter les
équipements spécifiques aux applications à un système de câblage. Les lignes
directrices énoncées couvrent uniquement les performances et la longueur des
câbles, car ces deux paramètres sont les plus susceptibles d'affecter la qualité de
transmission. La sécurité et la compatibilité électromagnétique ne sont pas
abordées dans cette norme. Toutefois, les informations connexes contenues dans
la norme ISO/CEI 11801 peuvent permettre de mieux comprendre les réglementations énoncées dans les autres documents de normalisation. Pour qu'une
installation de câblage soit conforme à la norme CEI 11801, la configuration doit
connecter les sous-systèmes suivants pour créer une structure de câblage
générique :
z
z
z
Réseau fédérateur campus – via un répartiteur campus
Réseau fédérateur bâtiment – via un répartiteur bâtiment pour chaque bâtiment
Câblage horizontal – via des répartiteurs sol
Normes de compatibilité électromagnétique (CEM)
Les principales organisations de normalisation CEM sont :
z
z
CEI - Commission électrotechnique internationale (Genève)
CENELEC - Comité Européen de Normalisation Electrotechnique (Bruxelles)
Il existe deux normes internationales importantes réglementant l'émission
électromagnétique et l'immunité :
z
z
CEI 61000-6-2:1999 Compatibilité électromagnétique (CEM) - Partie 6-2 :
Normes génériques – Immunité pour les environnements industriels
CEI 61000-6-4:1997 Compatibilité électromagnétique (CEM) - Partie 6 : Normes
génériques - Section 4 : Norme sur l'émission pour les environnements
industriels
Le tableau ci-dessous répertorie les normes et publications décrivant les exigences
liées à la compatibilité électromagnétique (voir page 536).
31006930 10/2009
531
Normes et autres considérations
Le tableau ci-dessous précise, après chaque référence de publication CEI, le
document de normalisation européen équivalent, entre crochets.
Publications CEI
Description
Généralités
CEI 1000-1-1 (1992)
Application et interprétation de définitions et
termes fondamentaux.
Environnement
CEI 1000-2-1 (1990)
Environnement électromagnétique pour les
perturbations conduites basses fréquences et la
transmission de signaux sur les réseaux publics
d'alimentation.
CEI 1000-2-2 (1990)
Niveaux de compatibilité pour les perturbations
conduites à basse fréquence et la transmission
des signaux sur les réseaux publics
d'alimentation basse tension.
CEI 1000-2-3 (1992)
Phénomènes rayonnés et conduits à des
fréquences autres que celle du réseau.
CEI 1000-2-4 (1994)
Niveaux de compatibilité dans les installations
industrielles pour les perturbations conduites à
basse fréquence.
CEI 1000-2-5 (1995)
Classification des environnements
électromagnétiques.
Limites
552-2
Limites pour les émissions de courant
CEI 1000-3-2
(1995) [EN 61000- harmonique (courant appelé par les appareils <
16 A par phase).
3-2 (1995)
552-3
Limitation des fluctuations de tension et du
CEI 1000-3-3
(1994) [EN 61000- papillotement dans les réseaux basse tension,
pour les matériels ayant un courant assigné
3-3 (1995)]
inférieur ou égal à 16 A.
CEI 1000-3-5
(1994)
Limitation des fluctuations de tension et du
papillotement dans les réseaux basse tension
pour les équipements ayant un courant appelé
supérieur à 16 A.
Guides d'installation et d'atténuation
532
CEI 1000-5-1
Considérations générales
CEI 1000-5-2
Mise à la terre et câblage
CEI 1000-5-3
Concepts de protection
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Normes et autres considérations
Norme CEI 1000-4
La norme CEI 1000-4 (préalablement CEI-801) établit une "référence commune
pour l'évaluation de la performance des instruments de mesure et de contrôle des
procédés industriels, lorsque ceux-ci sont exposés à des perturbations électriques
ou électromagnétiques".
Cette norme couvre uniquement les types de perturbations provoquées par des
sources externes à l'équipement. Elle décrit les essais de sensibilité aux
perturbations destinés à démontrer l'aptitude de l'équipement à fonctionner
correctement dans son environnement normal. L'essai approprié est déterminé en
fonction du type de perturbations auxquelles l'équipement est soumis à son
emplacement d'installation, en prenant en compte le circuit électrique (plus
précisément, la façon dont le circuit et les blindages sont reliés à la prise de terre),
la qualité du blindage et l'environnement.
La norme CEI 1000-4 est divisée en six sections.
Techniques d'essai et de mesure
801-1
CEI 1000-4-1 (1992-12)
[EN 61000-4 (1994-08)]
Vue d'ensemble des essais d'immunité
801-2
CIE 1000-4-2 (1995-01)
[EN 61000-4-2]
Essais d'immunité aux décharges
électrostatiques.
801-3
CEI 1000-4-3 (1995-02)
[ENV 50140 (1993)]
Essai d'immunité aux champs
électromagnétiques rayonnés aux fréquences
radioélectriques.
801-4
CIE 1000-4-4 (1995-01)
[EN 61000-4-4]
Essais d'immunité aux transitoires électriques
rapides en salves.
801-5
CIE 1000-4-5 (1995-02)
[EN 61000-4-5]
Essais d'immunité aux ondes de choc.
pr CEI 1000-4-6 [ENV
50141 (1993)]
Immunité aux perturbations conduites, induites
par les champs radioélectriques.
CEI 1000-4-7 (1991-07)
[EN 61000-4-7 (1993-03)]
Guide général relatif aux mesures d'harmoniques
et d'interharmoniques, ainsi qu'à l'appareillage
de mesure, applicable aux réseaux
d'alimentation et aux appareils qui y sont
raccordés.
CEI 1000-4-8 (1993-06)
[EN 61000-4-8 (1993-09)]
Essai d'immunité au champ magnétique à la
fréquence du réseau.
CEI 1000-4-9 (1993-06)
[EN 61000-4-9 (1993-09)]
Essai d'immunité au champ magnétique
impulsionnel.
CEI 1000-4-10 (1993-06)
Essai d'immunité au champ magnétique
[EN 61000-4-10 (1993-09)] oscillatoire amorti.
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533
Normes et autres considérations
Techniques d'essai et de mesure
CEI 1000-4-11 (1994-06)
Essais d'immunité aux creux de tension,
[EN 61000-4-11 (1994-09)] coupures brèves et variations de tension.
pr CEI 1000-4-12
Essai d'immunité aux ondes oscillatoires.
Normes sur les automates programmables
Automates programmables Partie 2 :
Exigences et essais des équipements
CEI 61131-2
Normes TIA/EIA 568
La norme TIA/EIA-568-A, développée conjointement par TIA et EIA, est l'une des
premières normes de câblage. Cette norme définit le système de câblage dans les
réseaux voix et données sous la forme d'un réseau structuré et hiérarchique en
topologie en étoile dans lequel des câbles haute vitesse (à fibre optique) alimentent
des réseaux périphériques plus lents. Elle a été intégrée à la norme TIA/EIA-568-B
en 2000.
Le tableau ci-dessous répertorie les mises à jour de la norme TIA/EIA-568.
Norme
Description
TIA/EIA-568-A-1995 Norme de câblage des
télécommunications des
immeubles commerciaux
Réglemente les systèmes de câblage
des immeubles commerciaux gérant
les réseaux Voix Données Vidéo. Elle
définit également des critères
techniques et de performance pour le
câblage.
TIA/EIA-568-A
(1998-1999)
A1 spécifie les paramètres de temps de
propagation et de différence de temps
de propagation.
Mises à jour
A2 couvre des modifications diverses.
A3 définit les exigences applicables
aux câbles en faisceaux et hybrides.
A4 définit les exigences de
paradiaphonie et de perte par retour
pour les câbles de raccordement.
A5 spécifie les exigences de
performance applicables à la catégorie
5 améliorée (CAT5e).
534
31006930 10/2009
Normes et autres considérations
Norme
TIA/EIA-568-B.12000
Description
Norme de câblage des
télécommunications des
immeubles commerciaux
Regroupe, dans une nouvelle version,
toutes les mises à jour précédentes et
recommande le câble catégorie 5e en
raison de ses performances. Plusieurs
amendements fournissent des
informations techniques sur le câble à
paire torsadée, le câble à paire
torsadée blindé et le câble à fibre
optique 100 ohms.
Réglemente la conception des voies
TIA/EIA-569-A-1995 Norme des immeubles
commerciaux pour les voies d'accès et des espaces des supports
de télécommunications.
d'accès et les espaces de
télécommunications
TIA/EIA-606-1994
Norme de gestion des
Définit des directives de conception
infrastructures d'immeubles pour la gestion des installations de
télécommunications.
TIA/EIA-607-1995
Exigences de mise à la
masse et de liaison
Définit les exigences de mise à la
masse et de liaison équipotentielle
pour le câblage et les équipements de
télécommunication.
Les normes TIA/EIA définissent un système de câblage structuré conçu et monté
dans plusieurs blocs. Ces blocs sont intégrés dans un réseau hiérarchique afin de
créer un système de communication unifié. Les réseaux locaux constituent des
blocs avec des exigences de faible performance, alors que les blocs de réseaux
fédérateurs, nécessitant des câbles à fibre optique hautement performants, servent
à connecter les blocs entre eux dans une topologie en étoile. Ces normes
définissent également les exigences des câbles à fibre optique (monomode et
multimode), STP et UTP. En résumé, la norme de câble TIA/EIA 568 fournit :
z
z
z
z
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des spécifications pour un système de câblage générique des télécommunications des immeubles commerciaux ;
des spécifications pour les supports, topologies réseau, terminaisons et points de
connexion (mise à la masse), et la gestion des systèmes de câblage ;
un support pour les environnements utilisant des produits et des fournisseurs
différents ;
des informations sur la planification et l'installation d'un réseau de télécommunication pour les immeubles commerciaux.
535
Normes et autres considérations
Compatibilité électromagnétique
Introduction
Les interférences électromagnétiques (EMI) se caractérisent soit par des parasites
électromagnétiques, soit par un signal brouilleur ou encore un changement du
milieu de propagation, pouvant dégrader les performances des appareils et
équipements de tout un système. Elles constituent l'une des premières causes de
dysfonctionnement des réseaux de communication en environnement industriel.
Les EMI ont un impact variable sur les applications industrielles, allant d'une simple
influence acceptable à la dégradation des composants du système. Au cours de
l'installation, vous devez donc connaître les conditions d'EMI et respecter les
procédures qui garantissent la compatibilité électromagnétique et un environnement
sûr.
Les paragraphes qui suivent fournissent des informations de base sur les types et
les sources d'interférences électromagnétiques et proposent des solutions
permettant de réduire ces interférences dans les environnements où doivent
coexister machines industrielles et réseaux de communication. Vous trouverez
également des explications sur la terminologie et les classifications utilisées.
Définitions
La compatibilité électromagnétique (CEM) est la capacité d'un appareil, équipement
ou système à fonctionner correctement dans son environnement électromagnétique, sans introduire de perturbations intolérables dans cet environnement ou
un autre équipement. Pour cela, le niveau d'émission d'interférences des appareils
ou équipements dans un système doit être suffisamment bas pour ne pas interférer
avec d'autres appareils ou équipements situés dans le même environnement
électromagnétique. Etant donné que les équipements et les câblages réseau
peuvent être sensibles aux EMI et en émettre eux-mêmes, le niveau d'immunité des
équipements et des appareils doit donc être suffisant pour éviter que ceux-ci ne
perturbent ou ne soient perturbés par d'autres équipements dans l'environnement.
Les interférences EMI constituent un phénomène électromagnétique capable de
dégrader les performances d'un appareil, d'un équipement ou d'un système. Dans
certains cas, ces interférences peuvent être suffisamment importantes pour
endommager définitivement les équipements. Dans les réseaux de communication,
les EMI sont simplement un signal électrique brouilleur qui vient s'ajouter au signal
utile. Ce signal brouilleur est émis par les conductions des conducteurs ou par le
rayonnement dans l'air.
536
31006930 10/2009
Normes et autres considérations
Perturbation et interférence
Les termes EMI et perturbation ont globalement le même sens. Une perturbation
peut être générée par un phénomène électromagnétique, tel qu'une tension
électrique, un courant électrique ou des champs magnétiques ou électriques. Elle
présente une large amplitude et plage de fréquences sur des durées de temps
variables et réduit la capacité des équipements sensibles à fonctionner
correctement.
Influence électromagnétique
L'influence électromagnétique se produit chaque fois qu'une perturbation est
transmise d'une source d'interférences vers un équipement sensible en passant par
un ou plusieurs mécanismes de couplage. La source d'interférences peut être
n'importe quel appareil ou équipement émettant une perturbation électromagnétique, comme un câblage électrique, des câbles et équipements de
communication, des régulateurs et relais ou des moteurs électriques.
L'équipement sensible peut être n'importe quel composant d'équipement ou
d'appareil susceptible d'être influencé par les interférences EMI. Il présente donc un
niveau d'immunité faible aux EMI.
Mécanismes de couplage
Le couplage représente la propagation des EMI depuis leur source vers d'autres
appareils ou équipements sensibles. Il existe cinq types de mécanismes de
couplage.
Mécanismes de
couplage
Description
Galvanique
Couplage via un circuit commun
Inductif
Couplage via un champ magnétique
Capacitif
Couplage via un champ électrique – également appelé couplage
électrostatique
Influence du
rayonnement
Couplage via un champ électromagnétique
Influence des ondes
Couplage via un champ électromagnétique
Les interférences peuvent être transmises sous forme conduite (énergie guidée), le
long d'un fil par exemple, ou dans l'air (énergie non guidée/rayonnée). Elles se
présentent généralement sous la forme d'interférences rayonnées et guidées en
ligne. En règle générale, les lois physiques qui s'appliquent au transfert d'énergie
dans des champs électromagnétiques valent également pour le couplage des
interférences.
31006930 10/2009
537
Normes et autres considérations
Pour installer une application Ethernet industriel, vous devez comprendre les
phénomènes d'interférences électromagnétiques, les mécanismes de couplage et
les influences et connaître les mesures préventives applicables, avant toute
installation. Il existe plusieurs façons de réduire les EMI et améliorer la CEM dans
votre installation, décrites ci-après.
Méthodes de réduction des EMI
Selon le type de couplage d'interférences, vous avez le choix entre plusieurs
méthodes permettant de réduire ou de neutraliser les EMI. Le tableau ci-dessous
répertorie les méthodes adaptées à chaque type de couplage.
Méthodes
Couplage
galvanique
Couplage
inductif
Couplage
capacitif
Influence du
rayonnement
Influence
des ondes
Mise à la terre
X
-
-
-
-
Isolation électrique
X
-
-
-
-
Circuits d'équilibrage
-
X
X
X
-
Transposition des lignes de départ/de retour -
X
X
X
-
Placement des fils
X
X
X
-
-
Placement des équipements
-
X
X
X
-
Blindage
-
X
X
X
-
Filtrage
X
X
X
X
X
Sélection des câbles
X
-
X
X
X
Disposition des fils
X
X
X
X
X
NOTE : Les méthodes de réduction des EMI les plus efficaces sont le blindage et la
disposition des fils. Ces deux méthodes sont décrites plus en détails dans ce
chapitre.
Veillez à prendre les mesures appropriées visant à :
z
z
538
réduire la transmission de perturbations électromagnétiques depuis les sources
d'interférences ;
limiter la propagation de ces perturbations électromagnétiques.
31006930 10/2009
Normes et autres considérations
Types d'interférences électromagnétiques
Types d'interférences électromagnétiques
z
z
Basse fréquence
Haute fréquence
Les interférences basse fréquence se présentent principalement sous forme
conduite, comme la conduction dans les câbles. Elles sont souvent émises pendant
une longue période, plus d'une douzaine de millisecondes, et peuvent parfois être
continues (harmonique). L'énergie conduite peut être élevée et provoquer un
dysfonctionnement, voire la destruction des équipements connectés. L'intervalle de
fréquence est égal à <1 à 5 Hz.
Les interférences haute fréquence se présentent principalement sous forme
rayonnée, comme les décharges électrostatiques dans l'air. L'énergie rayonnée est
généralement basse et peut provoquer le dysfonctionnement des équipements et
des appareils à proximité. Les interférences haute fréquence sont transmises avec
un temps de montée d'impulsion inférieur à 10 ns. Elles peuvent être continues,
notamment dans les redresseurs et les horloges. L'intervalle de fréquence est égal
à > 30 MHz.
Les interférences haute fréquence peuvent également se présenter sous une forme
conduite, comme un courant ou une tension transitoire. Un transitoire est une
oscillation temporaire qui se produit dans un circuit suite à une variation soudaine
de la tension ou de la charge. Par exemple, il pourrait être provoqué par la foudre
ou une panne électrique. Les perturbations de type décharges électrostatiques
peuvent également être conduites le long de conducteurs et ensuite facilement
injectées dans d'autres conducteurs, par rayonnement.
Interférences basse et haute fréquence
Le tableau ci-dessous répertorie les différentes sources d'interférences basse
fréquence.
Type
Sources possibles
Effets des EMI
Interférences
harmoniques
Inverseurs, hacheurs
Redresseurs en pont, électrolyse, machines à souder, etc.
Fours à arc
Fours à induction
Starter électronique
Régulateurs de vitesse électroniques pour moteurs cc
Convertisseurs de fréquence pour moteurs à induction et
synchrones
Appareils électroménagers, tels que téléviseurs, lampes à
décharge de gaz et lampes fluorescentes
Dysfonctionnement des
équipements connectés
Destruction éventuelle des
équipements connectés
31006930 10/2009
539
Normes et autres considérations
Type
Sources possibles
Effets des EMI
Interférences
secteur basse
tension
Fluctuations de tension, coupures brèves, creux de tension et
surtensions transitoires
Variations de fréquence
Harmoniques de forme d'onde, transitoires, courants porteurs
Phases, dissymétrie
Courts-circuits de puissance, surcharges (effets sur la tension)
Dysfonctionnement des
équipements connectés, comme
une interruption de relais haute
vitesse pendant les creux de
tension
Perte de puissance
Destruction éventuelle du
matériel électronique
Le tableau ci-dessous répertorie les différentes sources d'interférences haute
fréquence.
Type
Sources
Effets des EMI
Transitoires
Foudre
Défauts à la terre
Défauts de commutation dans les circuits inductifs (bobines de
chantier, électrovannes, etc.)
Dysfonctionnement des
équipements à proximité
Décharge
Entre une personne et un objet
électrostatique Entre des objets chargés électrostatiquement
Pour exemple, échange d'électrons entre le corps et un tissu
lorsqu'une personne marche sur un tapis ou entre le corps et des
vêtements portés par un opérateur assis sur une chaise.
Dysfonctionnement des
équipements à proximité
Destruction éventuelle des
équipements
Le tableau suivant récapitule les différentes méthodes de réduction des EMI pour
les interférences basse fréquence et haute fréquence.
Mesures préventives pour les
phénomènes basse fréquence
Mesures préventives pour les phénomènes haute fréquence
Systèmes de protection
Filtrage
Longueurs de câble appropriées
Liaison équipotentielle des parties conductrices exposées
(interconnexions)
Routage correct des câbles
Sélection de câbles de qualité
Connexions adaptées aux conditions de basse fréquence
Blindage des câbles
Les systèmes de protection sont
extrêmement importants.
Les pratiques d'installation sont extrêmement importantes.
540
31006930 10/2009
Normes et autres considérations
Activités de normalisation des connecteurs en cuivre
Activités en cours
Le sous-comité SC 48B de la CEI est chargé de la normalisation des connecteurs
électriques, sur la base des exigences établies par les différents comités de la CEI,
tels que l'ISO/CEI JTC 1 SC 25 (normes pour les environnements de bureau et
similaires) et son groupe de travail sur le câblage des locaux industriels. Ces
groupes travaillent conjointement avec le sous-comité SC 65C (Communications
numériques), regroupés en un groupe de travail mixte, appelé SC65C/JWG10.
La mission du groupe de travail SC65C/JWG10 consiste à définir les règles de
câblage d'un réseau Ethernet dans des environnements industriels. Précisons qu'il
existe déjà des normes spécifiant les caractéristiques des connecteurs. L'utilisation
de ces connecteurs dans des applications Ethernet industriel reste toutefois à
normaliser. Plusieurs organisations de réseau (Modbus-IDA, IAONA, PNO, ODVA)
ont émis des recommandations sur le type de connecteurs en cuivre à utiliser dans
les différents environnements industriels. A l'heure actuelle, il ne s'agit que de
recommandations et non pas de normes.
Recommandations applicables aux connecteurs de l'industrie légère
Pour les environnements industriels légers, le marché a autorisé l'utilisation de
connecteurs RJ45, conformément à la norme CEI 60603-7. Certaines organisations
ont proposé l'usage de boîtiers de protection pour le RJ45 (définies par la norme CEI
61076-3-106). Cette proposition fait actuellement l'objet d'âpres discussions, du fait
de l'existence de plusieurs modèles de connecteurs RJ45 étanches non
compatibles. Ces boîtiers s'adaptent à une variété de dimensions d'assemblage
(rondes ou rectangulaires), de mécanismes de fermeture (à vis, à baïonnette, à
levier de blocage, pousser/tirer) et autres caractéristiques spéciales. Les variantes
différentes ne sont pas assemblables.
Recommandations applicables aux connecteurs de l'industrie lourde
Pour les environnements industriels lourds, le choix semble s'orienter vers le
connecteur circulaire M12, défini par la norme CEI 61076-2-101. Le type de
connecteur M12 à utiliser reste encore à débattre, les Européens préférant le
modèle à 4 broches au modèle à 8 broches en vigueur aux Etats-Unis. Les
connecteurs à 4 broches sont plus répandus en Europe, pratique qui s'explique par
l'utilisation de câbles à 2 paires dans les réseaux Ethernet européens, au lieu des
câbles à 4 paires spécifiés par l'organisation de normalisation américaine des
télécommunications, la TIA.
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541
Normes et autres considérations
Conformité aux normes
Introduction
Pour le moment, il n'existe pas de norme internationale pour la planification et
l'installation d'un réseau Ethernet industriel. Toutefois, des recommandations
émises par des organisations Ethernet industriel ainsi que les activités continues ont
conduit à la création d'un projet de norme. Cette norme devrait être publiée sous le
nom ISO/CEI 24702 à la fin de 2006.
ISO/CEI 24702 et ISO/CEI 11801
Etant donné que le projet de norme ISO/CEI 24702 est basé sur la norme ISO/CEI
11801, les normes existantes peuvent être utilisées comme références jusqu'à la
publication de la norme ISO/CEI 24702.
La norme ISO/CEI 11801 inclut les informations suivantes :
Thème
Chapitre
(Clause)
Description
Structure du système de 5
câblage générique
Décrit les éléments fonctionnels d'un système de câblage générique
(répartiteur campus, répartiteur bâtiment, point de transition, etc.) et leur
mode de connexion les uns aux autres.
Implémentation
Spécifie une conception de câblage qui, lorsqu'elle est correctement
installée, est conforme aux exigences de la norme internationale. Cette
section définit également les longueurs maximales.
6
Spécifications relatives 7
aux voies et aux liaisons
permanentes
Définit les exigences de performance des voies et des liaisons permanentes
des systèmes de câblage générique installés. Cette section définit :
z les spécifications de performance du câblage de chaque voie et liaison
permanente ;
z les spécifications de performance de deux différents types de support
(câbles équilibrés et fibre optique) ;
z les voies et liaisons permanentes et leur classification (5 classes, la
classe D étant adaptée à une application jusqu'à 100 MHz) ;
z les spécifications de performance de la liaison/voie en fonction de
l'application (performances en matière d'impédance, de perte par retour,
d'affaiblissement, etc.).
Exigences relatives aux
câbles
8
Fournit les exigences relatives au câble utilisé dans les sous-systèmes de
câblage de réseau fédérateur et horizontal.
Exigences relatives au
matériel de connexion
9
Fournit des instructions et des exigences pour le matériel de connexion
utilisé dans les systèmes de câblage générique.
Pratiques de blindage
10
Fournit des informations de base sur le blindage.
Administration
11
Explique les méthodes d'identification, d'enregistrement et de documentation
d'un système de câblage générique.
542
31006930 10/2009
Normes et autres considérations
La norme ISO/CEI 24702 finale empruntera les chapitres suivants à la norme ISO/CEI
11801 :
z Chapitre 7 – Classes de transmission des liaisons et des voies pour un câblage équilibré
et à fibre optique.
z Chapitres 7, 8 et 9 – Performances de transmission des composants pour un câblage
équilibré et à fibre optique.
Elle apportera également les informations suivantes, conformément aux exigences
industrielles :
z modification des spécifications de structure de câblage de la norme ISO/CEI 11801,
Chapitre 5 ;
z classification environnementale (la norme ISO/CEI 11801, Chapitre 10, contient des
informations limitées à ce sujet.) ;
z composants appropriés ;
z nouveaux concepts éventuels.
Conformité des installations de câblage à la norme ISO/CEI 11801
La norme ISO/CEI 11801 définit la conformité des installations de câblage comme suit.
Pour qu'une installation de câblage soit conforme à cette norme internationale, elle doit
remplir les conditions suivantes :
a La configuration doit être conforme aux exigences stipulées à la clause 5.
b Les interfaces du câblage doivent être conformes aux exigences stipulées à la clause 9.
c Le système entier doit être composé de liaisons répondant au niveau de performance
requis par la clause 7. Cela requiert donc l'installation de composants conformes aux
exigences stipulées aux clauses 8 et 9, conformément aux paramètres de conception
stipulés à la clause 6, ou la conception et l'implémentation d'un système garantissant le
respect de la classe de performances stipulée à la clause 7 et des exigences de fiabilité
stipulées à la clause 9.
d L'administration du système doit être conforme aux exigences stipulées à la clause 11.
e Les règlementations locales concernant la sécurité et la norme CEM doivent être
respectées.
La norme ISO/CEI 11801 spécifie en outre :
Les performances de liaison stipulées à la clause 7 doivent être conformes à la clause 6
(installation). Les performances de liaison sont respectées lorsque les composants
spécifiés aux clauses 8 et 9 sont installés de manière professionnelle et conformément
aux instructions du concepteur et du fournisseur, sur des distances ne dépassant pas
celles spécifiées à la clause 6. Dans ce cas, il n'est pas exigé de tester les caractéristiques de transmission de la liaison. La conformité aux spécifications à la clause 7 doit
être testée dans les cas suivants :
z a. conception de liaisons avec des longueurs dépassant celles spécifiées à la
clause 6 ;
z b. conception de liaisons avec des composants différents de ceux décrits aux
clauses 8 et 9 ;
z c. évaluation du câblage installé afin de déterminer sa capacité à supporter un certain
groupe d'applications ;
z d. vérification des performances, comme requis, d'un système installé conçu
conformément aux clauses 6, 8 et 9.
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543
Normes et autres considérations
Conformité du réseau Ethernet industriel Transparent Ready
Classes d'application
Les classes d'application sont définies par la norme ISO/CEI 11801. Chaque
application possède une plage de fréquences propre, et à chaque plage
d'application correspond une catégorie de câble recommandée. Le tableau cidessous répertorie chacune des classes avec son application associée et sa
catégorie de câble recommandée.
Classe Eléments inclus dans la classe d'application
Liaison
permanente
et voie
Catégorie
ANSI/TIA/EIA-568
A
Applications de bande téléphonique et basse fréquence Jusqu'à 100 kHz
Liaisons permanentes et voies de câblage en cuivre
Les applications de support Classe A font référence,
respectivement, aux liaisons permanentes de classe A et
aux voies de classes A.
-
B
Jusqu'à 1 MHz
Applications de données à débit binaire moyen
Liaisons permanentes et voies de câblage en cuivre
Les applications de support Classe B font référence,
respectivement, aux liaisons permanentes de classe B et
aux voies de classes B.
-
C
Jusqu'à 16 MHz
Applications de données à débit binaire élevé
Liaisons permanentes et voies de câblage en cuivre
Les applications de support Classe C font référence,
respectivement, aux liaisons permanentes de classe C et
aux voies de classes C.
Catégorie 3
D
Jusqu'à 100 MHz
Applications de données à débit binaire très élevé
Liaisons permanentes et voies de câblage en cuivre
Les applications de support Classe D font référence,
respectivement, aux liaisons permanentes de classe D et
aux voies de classes D.
Catégorie 5 (n'est plus
reconnue par la TIA/EIA)
Catégorie 5e (catégorie
minimale recommandée
pour toutes les nouvelles
installations par : TIA/EIA,
IEEE, Active Equipment
Manufacturers.
Classe Applications de données à débit binaire élevé et très élevé
optique Liaisons permanentes et voies de câblage à fibre optique
Les applications de support Classe optique font
référence, respectivement, aux liaisons permanentes de
classe optique et aux voies de classes optique.
544
Prévues pour
supporter des
applications à
10 MHz et au-delà
-
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Normes et autres considérations
Longueurs de voie maximales
Le tableau ci-dessous répertorie les longueurs de voie maximales par catégorie de
câble et par classe, conformément à la norme ISO/CEI 11801.
Longueurs de voie maximales ISO/CEI par catégorie de câble et par classe
Support
Classe A
Classe B
Classe C
Classe D
Classe E
Classe F
Optique
CAT 3
2 km
200 m
100 m
-
-
-
-
CAT 4
3 km
260 m
150 m
-
-
-
-
CAT 5e
3 km
260 m
160 m
-
-
-
-
CAT 6
-
-
-
-
100 m
100 m
-
CAT 7
3 km
290 m
180 m
120 m
-
-
-
150 ohms
3 km
400 m
250 m
150 m
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
Câble
-
-
-
-
-
-
-
62,5/125 et 50/125 mm
-
-
-
-
-
-
2 km
Fibre optique
-
-
-
-
-
-
-
Monomode
-
-
-
-
-
-
3 km
Les limites de performance des liaisons de classe D sont spécifiées à l'Annexe A
des normes EN 50173:2002 et ISO/CEI 11801:2002. Les limites de mesure sont
décrites dans la norme prEN 50346:2001.
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545
Normes et autres considérations
546
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Procédures de mise à la terre (masse)
31006930 10/2009
Procédures
de mise à la terre (masse)
F
Vue d'ensemble
Cette annexe décrit les procédures de mise à la terre (mise à la masse).
Contenu de ce chapitre
Ce chapitre contient les sujets suivants :
Sujet
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Page
Connexions de mise à la terre (masse) adéquates
548
Réalisation d'une connexion de terre
549
Options de connexion des blindages de câble
555
Procédures de test des réseaux Ethernet en cuivre
557
Paramètres de performance
558
Définition des paramètres de performance
560
547
Procédures de mise à la terre (masse)
Connexions de mise à la terre (masse) adéquates
Introduction
Lorsque vous raccordez des structures et des équipements métalliques à un
système de mise à la terre, la qualité des connexions de mise à la terre est
déterminante pour la protection de vos équipements et leur compatibilité CEM. Les
connexions de terre utilisent des bandes conductrices, des barres, des vis et des
attaches de câble pour interconnecter les composants métalliques des machines,
des équipements, des armoires, des blindages de câble et d'autres objets
conducteurs à votre système de mise à la terre.
Type et longueur des connexions
Lorsque vous choisissez un type de connexion, les connexions de terre du châssis
doivent à chaque fois être les plus courtes et les plus larges possible.
NOTE : Veillez à ce que les connexions soient correctement établies et à ce que les
composants métalliques exposés soient correctement mis à la masse. Une
connexion adéquate affichera les propriétés de conduction en basse et haute
fréquence requises et garantira une durée de vie optimale de vos équipements.
548
31006930 10/2009
Procédures de mise à la terre (masse)
Réalisation d'une connexion de terre
Introduction
Vous pouvez réaliser deux types de connexion de terre :
z
z
entre deux surfaces métalliques ;
entre un câblage blindé et une surface métallique.
Réalisation d'une connexion entre deux surfaces métalliques
Assurez-vous que les plaques de plan de terre ne sont pas enrobées d'une couche
de peinture ou de tout autre type de revêtement isolant. Ces matériaux empêchent
le contact direct avec d'autres surfaces métalliques dans un système de mise à la
terre :
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549
Procédures de mise à la terre (masse)
Procédez comme suit pour réaliser une connexion compatible CEM entre deux
surfaces métalliques.
Etape
Action
Commentaires
1
Le schéma suivant illustre une connexion à bandes torsadées :
Sélectionnez des matériaux
de connexion conducteurs
appropriés pour obtenir un
contact optimal.
Utilisez des bandes torsadées
ou des vis pour connecter les
surfaces métalliques.
Même si leur usage est
déconseillé, des plaques ou
des barres métalliques
peuvent néanmoins être
utilisées en l'absence de
bandes torsadées. N'utilisez
pas de conducteurs à fil
jaune/vert.
Le schéma suivant illustre une connexion à vis, écrou et rondelle :
2
Ceci inclut les surfaces entre deux connexions continues appariées,
Préparez la surface pour les
telles que deux barres ou feuilles métalliques plates.
connexions métalliques au
niveau de tous les points de
contact. Retirez la peinture ou
les revêtements isolants de la
surface des points de contact
métalliques.
3
Fixez les surfaces de
connexion à l'aide de bandes
torsadées ou d'écrous, de vis
et de rondelles.
550
Assurez-vous que la connexion entre les surfaces en contact est bien
ferme, en utilisant un système de vis à rondelle.
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Procédures de mise à la terre (masse)
Etape
Action
Commentaires
4
Assurez-vous que tous les
composants métalliques sont
connectés entre eux et reliés
à un système de mise à la
terre.
Vérifiez de nouveau vos connexions afin de vous assurer qu'elles créent
un système de mise à la terre local relié au connecteur de terre principal
de votre bâtiment (voir page 106).
5
Appliquez une couche de
peinture ou de graisse sur les
écrous et les vis au niveau de
chaque point de contact, afin
de les protéger contre la
corrosion.
Maintenez la connexion tout le long.
Remarques relatives aux connexions
z
z
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La peinture, les adhésifs frein-filet et le ruban Teflon agissent comme des
matériaux isolants et empêchent un contact franc entre les surfaces métalliques
aux points de connexion. Si une armoire ou une surface métallique, y compris la
plaque du fond, est peinte, retirez la peinture avant de réaliser une connexion.
Une fois la connexion effectuée, vous pouvez peindre les matériaux de
connexion pour éviter toute corrosion.
Assurez-vous que tous les composants et unités métalliques exposés qui se
trouvent dans une armoire sont vissés directement sur la plaque de plan de terre.
551
Procédures de mise à la terre (masse)
Réalisation d'une connexion entre un blindage de câble et des surfaces métalliques
Etant donné que le réseau Ethernet fonctionne à des fréquences supérieures à
10 MHz, vous devez relier à la terre le blindage du câble à chaque extrémité, afin
d'obtenir un maximum d'efficacité CEM. Si votre site ne dispose pas de liaison
équipotentielle, vous pouvez réaliser une connexion à une seule extrémité et
garantir un fonctionnement acceptable, mais pas aussi efficace. Procédez comme
suit pour créer une connexion de qualité entre un blindage de câble et une surface
métallique.
Etape Action
Commentaires
1
Schneider Electric vous recommande vivement d'utiliser un câble STP,
Sélectionnez le câble approprié
pour une installation Transparent de CAT5 minimum, pour toute installation Transparent Ready. Schneider
Electric vous recommande également d'utiliser des connecteurs blindés
Ready.
sur les câbles, les équipements et les commutateurs.
2
Installez une barre omnibus de
terre ou un plan de terre à
raccorder au châssis sur lequel
vous allez fixer le blindage de
câble. Vous pouvez également
fixer le blindage aux points
d'entrée des armoires.
Assurez-vous qu'aucun revêtement isolant ou peinture ne recouvre la
surface du plan sur lequel vous souhaitez fixer le câble. N'utilisez pas des
cosses de câble soudées ou des fils de départ étamés pour connecter le
blindage du câble. Si possible, essayez de connecter le blindage à une
barre omnibus de terre ou au point d'entrée d'une armoire.
Dans tous les cas, assurez-vous d'avoir laissé une zone de contact
intermétallique puissante tout autour du câble.
3
552
Vérifiez le câble afin de vous
assurer que vous disposez d'un
blindage continu d'une extrémité
à l'autre.
Si le câble est endommagé ou le blindage entaillé, remplacez l'intégralité
du câble.
31006930 10/2009
Procédures de mise à la terre (masse)
Etape Action
Commentaires
4
Otez la gaine plastique externe
pour exposer la gaine interne du
câble.
Un excellent contact intermétallique doit exister entre le blindage du câble
maillé et la barre omnibus métallique ou le plan de terre. Pour réaliser une
bonne connexion de terre, exposez le blindage de façon à ce qu'il ait une
surface de contact de 360 degrés.
5
Fixez le blindage de câble. Si
possible, connectez le blindage
de câble à une barre omnibus de
terre ou au point d'entrée d'une
armoire. Lorsque cela est
possible, mettez les deux
extrémités du câble à la terre en
les fixant fermement à un plan de
terre.
Veillez à ce que la connexion à l'extrémité du blindage fournisse une zone
de contact intermétallique qui entoure entièrement la gaine. Vous pouvez
utiliser des colliers de câbles métalliques pour fixer le blindage maillé et
obtenir une zone de contact sur 360 degrés.
Vérifiez l'absence de couche de peinture ou de revêtement isolant entre
les surfaces de contact.
31006930 10/2009
553
Procédures de mise à la terre (masse)
Remarques relatives aux connexions
z
z
z
Evitez d'utiliser des mauvaises connexions entre la gaine du câble et une barre
omnibus métallique de terre ou un plan de terre.
Retirez toute bande plastique isolante entre la couche de blindage du câble et la
gaine.
Evitez d'utiliser des blindages de câble trop longs. Le blindage perd de son
efficacité si le câble est trop long. Pour optimiser l'efficacité du blindage, ajoutez
plusieurs connexions intermédiaires vers la trame de mise à la terre.
Le schéma suivant illustre un câble avec de multiples connexions vers la trame de
mise à la terre.
554
31006930 10/2009
Procédures de mise à la terre (masse)
Options de connexion des blindages de câble
Méthodes de mise à la terre d'un blindage de câble
Il existe deux façons de mettre un blindage de câble à la terre :
z
z
en créant des connexions de terre aux deux extrémités du câble ;
en créant des connexions de terre à une seule extrémité du câble.
L'utilisation d'un câble blindé sans connexion de terre est déconseillée. En effet,
sans mise à la terre, le blindage est peu efficace contre les champs magnétiques
et les perturbations haute fréquence et basse fréquence. Tout contact avec le
blindage du câble créerait alors une situation de danger, en raison de la
différence de potentiel entre le blindage et la terre.
ATTENTION
Exposition à une basse tension.
La mise à la terre d'un blindage de câble à une seule extrémité crée une
différence de potentiel entre le blindage et la prise de terre de l'extrémité non
reliée.
z
Evitez tout contact avec le blindage.
Le non-respect de ces instructions peut provoquer des blessures ou des
dommages matériels.
31006930 10/2009
555
Procédures de mise à la terre (masse)
Avantages et inconvénients
Le tableau ci-dessous décrit les avantages et les risques associés à chacune des
deux méthodes de mise à la terre. Aidez-vous de ces informations pour choisir la
méthode de mise à la terre la mieux adaptée à votre installation.
Méthode de mise à
la terre
Avantages
Limites
Mise à la terre aux
deux extrémités du
câble
Un courant de défaut à la terre
Extrêmement efficace contre les
perturbations externes en haute et peut être induit dans les signaux
haute fréquence avec une forte
basse fréquence
interférence et intensité de
Très bonne protection contre la
champ, pour les câbles longs
fréquence de résonance du câble
(>50 m).
Aucune différence de potentiel
entre le câble et la terre
Permet un placement courant des
câbles alimentant des signaux de
classe différente.
Très bonne suppression des
perturbations haute fréquence
Mise à la terre à une
seule extrémité du
câble
Efficacité moyenne du blindage
Inefficace contre les
perturbations externes
provoquées par des champs
électriques de haute fréquence
Protège les lignes isolées contre
les champs électriques de basse
fréquence
Le blindage peut créer une
résonance à cause de l'effet
d'antenne. Cela signifie que les
perturbations sont plus
importantes avec le blindage.
Evite l'apparition de
bourdonnement (perturbations
basse fréquence)
Boucles de terre des câbles blindés
L'un des risques de mise à la terre des blindages de câble aux deux extrémités est
la création de boucles de terre. Celles-ci se créent lorsqu'un courant circule dans le
blindage en raison de la différence de potentiel entre les deux extrémités du
blindage. Pour les supprimer, vous devez obtenir le même potentiel aux deux
extrémités. Si vous travaillez sur une installation existante, placez un conducteur de
liaison parallèlement au câble du réseau. Pour les très longues distances, utilisez
un câble à fibre optique.
556
31006930 10/2009
Procédures de mise à la terre (masse)
Procédures de test des réseaux Ethernet en cuivre
Introduction
Les paragraphes qui suivent décrivent le processus de vérification des installations,
comme le câblage et les longueurs appropriées, ainsi que les spécifications de
référence pour les tests de performance définis au chapitre 7 de la norme ISO/CEI
11801.
Test des installations en cuivre
Testez chaque câblage en cuivre en vérifiant particulièrement :
z
z
z
z
z
z
z
z
la terminaison correcte des broches à chaque extrémité ;
la continuité à l'extrémité distante ;
les courts-circuits entre deux ou plusieurs conducteurs ;
les paires croisées ;
les paires divisées ;
les paires inversées ;
les paires court-circuitées ;
toute autre erreur de câblage.
Test des performances des installations en cuivre
Les spécifications de test des voies et des liaisons permanentes établies par la
norme ISO/CEI 11801 sont les suivantes :
z
z
Les performances d'une voie sont spécifiées aux interfaces et entre les interfaces
avec la voie.
Les performances d'une liaison permanente sont spécifiées aux interfaces et
entre les interfaces avec la liaison.
La norme ISO/CEI 11801 spécifie également :
Les performances des liaisons sont satisfaites lorsque les composants spécifiés
aux clauses 8 et 9 (de la norme ISO/CEI 11801) sont installés de manière
professionnelle et conformément aux instructions du concepteur et du
fournisseur, sur des distances ne dépassant pas celles spécifiées à la clause 6
(de la norme ISO/CEI 11801).
31006930 10/2009
557
Procédures de mise à la terre (masse)
Paramètres de performance
Introduction
Les fournisseurs de composants et de câbles sont tenus, conformément à la norme
ISO/CEI 11801, de publier les paramètres de performance de tous leurs produits.
La norme stipule que chaque fournisseur de câbles et de composants doit présenter
les paramètres des différents composants d'une liaison ou d'une voie permanente
(dont les spécifications sont définies aux chapitres 8 et 9 de la norme ISO/CEI
11801). Les paramètres de performance spécifiés par la norme ISO/CEI 11801
s'appliquent aux liaisons et aux voies permanentes dotées d'éléments de câblage
blindés ou non blindés (c'est-à-dire, avec ou sans blindage complet, sauf indication
contraire). Les termes STP et UTP renvoient également au câblage symétrique. Les
paramètres de performance sont définis pour 5 classes d'application. Par exemple,
les applications de classes D concernent les liaisons et voies permanentes de
classe D, spécifiées jusqu'à 100 MHz.
Paramètres de spécification et normes associées
Le tableau suivant répertorie tous les paramètres proposés et/ou requis pour les
tests avec leurs normes associées. Les normes principales pour les réseaux
Ethernet industriel sont spécifiées dans les deux dernières colonnes.
Norme
ISO/CEI
11801-2000
TIA/EIA 568B
ISO/CEI
11801-2000+
Amendement à
TIA/EIA 568-B
Etat
Approuvé
Approuvé
Projet
Projet
Plage de fréquence par classe ou
catégorie
Cl. C : 16 MHz
Cl. D : 100 MHz
CAT 3 : 16 MHz
Cl. C : 16 MHz
CAT 5e : 100 MHz Cl. D : 100 MHz
Cl. E : 250 MHz
Cl. F : 600 MHz
CAT 3 : 16 MHz
CAT 5e : 100 MHz
CAT 6 : 250 MHz
Affectation des fils
x
x
x
Longueur
Temps de propagation
x
x
x
x
x
x
x
Différence des temps de propagation x
x
x
x
Pertes d'insertion (affaiblissement)
x
x
x
x
Perte PP NEXT
x
x
x
x
Perte PS NEXT
x
x
x
x
PP ACR
x
x
PS ACR
x
PP ELFEXT
x
x
x
PS ELFEXT
x
x
x
x
Perte par retour
x
x
x
x
Résistance cc
x
558
x
31006930 10/2009
Procédures de mise à la terre (masse)
Liste des paramètres
Les paramètres suivants sont requis pour les tests et la mesure des performances
des liaisons et des voies permanentes de câblage symétrique :
z
z
z
z
z
z
z
z
z
z
z
z
z
z
31006930 10/2009
Impédance nominale (voir page 560)
Perte par retour (voir page 560)
Affaiblissement (voir page 560)
Perte paradiaphonique paire à paire (voir page 561)
Paradiaphonie cumulée (voir page 562)
Rapport affaiblissement sur diaphonie paire à paire (voir page 562)
Rapport affaiblissement sur diaphonie cumulée (voir page 562)
Ecart télédiaphonique paire à paire (voir page 563)
Ecart télédiaphonique cumulé (voir page 563)
Résistance cc de la boucle (voir page 563)
Temps de propagation (voir page 563)
Différence des temps de propagation (voir page 563)
Perte de conversion longitudinale à différentielle (voir page 563)
Impédance de transfert du blindage
559
Procédures de mise à la terre (masse)
Définition des paramètres de performance
Introduction
Ce sous-chapitre décrit chacun des paramètres de spécification définis dans la
norme ISO/CEI 11801.
Impédance nominale
L'impédance est la mesure du degré de résistance d'un composant face au flux
d'énergie provenant d'une source donnée. L'impédance d'un câble est un facteur
important, car il détermine la charge placée sur la source ainsi que le rendement de
la transmission du signal. Un moyen simple de définir l'impédance nominale
consiste à mesurer un composant qui ne réfléchit pas l'énergie vers la source de
transmission. Lorsqu'un système de transmission détecte l'impédance nominale
comme étant sa charge, toute l'énergie qu'il transmet est absorbée par l'extrémité
réceptrice. Si, au contraire, il ne détecte pas l'impédance nominale, une partie de
l'énergie est renvoyée. Dans un système idéal, toute l'énergie transmise est
absorbée par l'extrémité réceptrice. L'impédance est mesurée en Ohms (Ω).
Perte par retour
La perte par retour est une mesure de l'énergie réfléchie due au défaut d'adaptation
de l'impédance dans le système de câblage. Si le système qui transmet l'énergie ne
détecte pas d'impédance égale à l'impédance nominale, une partie de l'énergie est
alors réfléchie (autrement dit, l'extrémité réceptrice renvoie une partie de l'énergie).
Dans ce cas, il existe un écho du signal transmis. La perte par retour est mesurée
en décibels ou en pourcentage d'intensité du signal.
Affaiblissement (perte d'insertion)
L'affaiblissement est la perte d'intensité du signal au fur et à mesure de sa traversée
le long du câble. Il est mesuré en décibels (dB). Une valeur d'affaiblissement basse
est satisfaisante : plus l'affaiblissement est faible, plus le signal est fort. L'affaiblissement dépend de la longueur du câble et de la fréquence. Il augmente lorsque la
longueur du câble ou la fréquence augmente. Il est également affecté par le calibre
du câblage. Des câbles épais affichent un affaiblissement plus faible que des câbles
fins. Les problèmes d'affaiblissement qui apparaissent sont généralement dus à
l'utilisation de câbles fins, de mauvaises terminaisons ou de câbles trop longs.
L'affaiblissement augmente également avec la température.
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Procédures de mise à la terre (masse)
Perte paradiaphonique paire à paire (PP NEXT)
La paradiaphonie est le couplage d'un signal émis par une paire (la paire
perturbatrice) vers une autre paire (la paire perturbée), mesuré à l'extrémité où le
signal est injecté (l'extrémité proche). Elle équivaut à la proportion du signal
transmis dans la paire perturbatrice qui est électromagnétiquement couplée dans la
paire perturbée. Elle est mesurée dans la paire perturbée au niveau de l'extrémité
émettrice. La paradiaphonie est mesurée en décibels (dB). Une valeur de
paradiaphonie élevée est satisfaisante, car elle révèle un fort affaiblissement d'une
paire à l'autre. La paradiaphonie varie avec la fréquence et doit donc être mesurée
dans une plage de fréquences donnée.
La figure ci-dessous représente un exemple de valeurs de paradiaphonie et
d'affaiblissement
La figure illustre deux paires Ethernet, l'une émettrice et l'autre réceptrice. Lorsque
la paire émettrice est alimentée, elle génère une diaphonie vers la paire réceptrice.
A l'extrémité proche, le signal dans la paire réceptrice est au niveau le plus bas et
donc davantage sensible à l'effet de la paradiaphonie. Dès que la valeur de
paradiaphonie augmente, la valeur de l'affaiblissement augmente également.
Des câbles à paire torsadée ont été développés afin d'empêcher l'apparition de
diaphonie et de permettre aux champs opposés de s'annuler. Un nombre de
torsades élevé fournit une meilleure annulation et permet au câble de supporter une
fréquence plus élevée. Il arrive souvent que la paradiaphonie d'une liaison ou d'une
voie permanente décroisse (indiquant que la diaphonie augmente), en raison d'une
mauvaise terminaison d'installation des câbles. Pour connecter un câble à un
équipement, vous devez détordre le câble pour accéder aux fils. Les fils non tordus
favorisent la diaphonie. Pour minimiser la diaphonie, conservez autant que possible
la torsion des paires de câble lors de la terminaison des câbles et de leur connexion
au matériel.
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Procédures de mise à la terre (masse)
Paradiaphonie cumulée (PS NEXT)
La paradiaphonie cumulée est la somme de toutes les combinaisons de paires pour
la diaphonie mesurée à l'extrémité proche vers l'émetteur et simule le fonctionnement des quatre paires simultanément. Elle équivaut à la cumulation des effets
paradiaphoniques des trois paires perturbatrices dans la quatrième paire, vu de
l'extrémité proche. Ce paramètre est destiné aux systèmes utilisant plus de deux
paires. La paradiaphonie cumulée varie en fonction de la fréquence et doit donc être
mesurée dans une plage de fréquences donnée.
Rapport affaiblissement sur diaphonie paire à paire (PP ACR)
Le rapport atténuation sur diaphonie correspond à la différence entre la
paradiaphonie et l'affaiblissement dans la paire testée. La formule est la suivante :
ACR = Paradiaphonie - Affaiblissement
C'est à l'extrémité proche que la paradiaphonie (avec une valeur minimale) et
l'affaiblissement (avec un niveau d'affaiblissement maximal et un niveau de signal
minimal) sont les plus forts. La définition du rapport affaiblissement sur diaphonie
est analogue à celle du rapport signal sur bruit. (Le rapport affaiblissement sur
diaphonie ne tient pas compte de l'effet du bruit externe susceptible d'affecter la
transmission du signal.)
Rapport affaiblissement sur diaphonie cumulée (PS ACR)
Le rapport affaiblissement sur diaphonie cumulée est un calcul mathématique qui
simule le fonctionnement des quatre paires simultanément. La formule est la
suivante :
PSACR = Paradiaphonie cumulée - Affaiblissement
Etant donné que le rapport affaiblissement sur diaphonie cumulée équivaut à un
rapport signal sur bruit mesuré, une valeur élevée (davantage de signal et moins de
bruit) est préférable à une valeur basse (davantage de bruit et moins de signal).
Télédiaphonie (FEXT)
La télédiaphonie s'apparente à la paradiaphonie. La paire perturbatrice envoie le
signal depuis l'extrémité proche, comme pour la paradiaphonie, mais celui-ci est
ensuite mesuré dans la paire perturbée au niveau de l'extrémité éloignée. Le signal
dans la paire perturbatrice est plus faible à l'extrémité éloignée, en raison de
l'affaiblissement. Etant donné que la valeur de télédiaphonie est liée à l'affaiblissement du câble, elle est généralement mesurée pour obtenir l'écart
télédiaphonique, mais non reportée.
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Procédures de mise à la terre (masse)
Ecart télédiaphonique paire à paire (PP ELFEXT)
L'écart télédiaphonique est un calcul mathématique obtenu en soustrayant
l'affaiblissement de la paire perturbatrice de la mesure de télédiaphonie. Cette paire
induit une paire adjacente. La formule est la suivante :
ELFEXT = Télédiaphonie - Affaiblissement
Ecart télédiaphonique cumulé (PS ELFEXT)
L'écart télédiaphonique cumulé est la somme des valeurs des effets d'écart
télédiaphonique générés sur chaque paire par les trois autres paires. Elle équivaut
au calcul utilisé pour obtenir la paradiaphonie cumulée. Le calcul utilisé pour
mesurer l'écart télédiaphonique ne tient pas compte de l'affaiblissement sur la
télédiaphonie.
Résistance cc de la boucle
La résistance cc de la boucle équivaut à la résistance totale passant par deux
conducteurs bouclés à une extrémité de la liaison. Elle est généralement fonction
du diamètre des conducteurs et varie uniquement avec la distance. Cette mesure
est parfois effectuée pour éviter tout ajout conséquent de résistance à la liaison dû
aux erreurs de connexions globales.
Temps de propagation
Le temps de propagation est la mesure du temps mis par un signal pour se propager
d'une extrémité à l'autre du circuit. Il est mesuré en nanosecondes (ns). La présence
de ce temps de propagation a entraîné l'institution d'une limitation de longueur sur
les câblages de réseaux LAN. Dans la plupart des applications réseau, telles que
celles basées sur CSMA/CD, il existe un délai maximal pouvant être pris en charge
sans risque de perte de communication.
Différence de temps de propagation
La différence de temps de propagation est la différence entre le temps de
propagation d'un signal sur la paire la plus rapide et celui sur la paire la plus lente,
dans un câble ou un système de câblage UTP.
Perte de conversion longitudinale à différentielle (équilibrage)
La transmission des signaux dans des câbles à paire torsadée suppose que les
signaux sur chaque fil par rapport à la prise de terre soient équilibrés. Cela signifie
que, sur toute la longueur du câble, le signal sur l'un des fils d'une paire torsadée,
mesuré par rapport à la prise de terre, est exactement identique en amplitude mais
aussi exactement opposé en phase au signal sur l'autre fil de la même paire
torsadée.
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Procédures de mise à la terre (masse)
Dans de telles conditions idéales, aucun signal RF ne serait émis de la paire
(aucune interférence de radiofréquence et électromagnétique), et le couplage à
l'intérieur de la liaison serait réduit. La paradiaphonie normale est le résultat du
couplage d'un signal différentiel appliqué à une paire et détecté comme signal en
mode différentiel à l'entrée réceptrice. D'autres mécanismes de couplage, générés
lorsque le signal n'est pas appliqué de façon purement différentielle, incluent le
couplage mode différentiel à mode commun, le couplage mode commun à mode
différentiel et le couplage mode commun à mode commun. Ces mécanismes de
couplages peuvent être sources de paradiaphonie excessive. Par conséquent, ce
paramètre permet de définir le degré d'équilibrage du signal appliqué par le testeur
à l'entrée de la liaison.
Valeurs de paramètres pour le câble CAT5 conformes à ISO/CEI 11801
Le tableau ci-dessous répertorie les paramètres de spécification et leurs valeurs de
classe D pour les liaisons et les voies réseau.
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Paramètre
Liaison permanente
Classe D
Voie permanente
Voie D
Fréquence (présentée à
100 Mhz à mesurer de
préférence dans la plage 1 à
100 Mhz)
100 MHz
100 MHz
Affaiblissement maximal
20,6 dB
24 dB
NEXT minimum
29,3 dB
27,1 dB
PS NEXT minimum
26,3 dB
24,1 dB
ACR minimum
8,7 dB
3,1 dB
PS ACR minimum
5,7 dB
0,1 dB
ELFEXT minimum
19,6 dB
17,0 dB
PS ELFEXT minimum
17,0 dB
14,4 dB
Perte par retour minimale
17 dB
17 dB
Temps de propagation
maximal
489,6 ns
547,6 ns
Différence de temps de
propagation maximale
43 ns
50 ns
Perte de conversion
longitudinale à différentielle
minimale
La mesure de ces valeurs sur
systèmes installés n'est pas
encore parfaitement établie.
Une vérification des valeurs à
la conception est suffisante.
La mesure de ces valeurs sur
systèmes installés n'est pas
encore parfaitement établie.
Une vérification des valeurs à
la conception est suffisante.
Paramètre
Liaison permanente classe D
Résistance de boucle maximale (ohms)
40 Ω
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Glossaire
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Glossaire
0-9
100BaseT4
Ethernet 100 Mb/s fonctionnant sur quatre paires torsadées non blindées de
catégorie 3, 4 ou 5.
10Base-F
Ethernet 10 Mb/s sur fibre optique. 10BASE-F est un support réseau point à point,
par exemple entre un concentrateur/commutateur et une station.
10Base-T
Ethernet 10 Mb/s fonctionnant sur câbles à paire torsadée non blindée. 10BASE-T
est un support réseau point à point, par exemple entre un
concentrateur/commutateur et une station.
10Base2
Ethernet 10 Mb/s sur un câble réseau coaxial fin.
10Base5
Ethernet 10 Mb/s sur un câble réseau coaxial épais.
802
Spécifications IEEE pour les réseaux locaux (LAN, Local Area Network) et les
réseaux métropolitains (MAN, Metropolitan Area Network).
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Glossaire
802.1
Spécifications IEEE pour la gestion générale et les opérations entre réseaux,
comme le pontage.
802.2
Spécifications IEEE qui définissent des normes au niveau de la sous-couche de
contrôle des liaisons logiques de la couche de liaison de données.
802.3
Normes CSMA/CD (Ethernet) qui s'appliquent à la couche physique et la souscouche MAC.
802.4
Spécifications IEEE pour les bus de transmission de jeton.
802.5
Spécifications IEEE pour l'anneau à jeton.
802.6
Spécifications IEEE pour les réseaux métropolitains (MAN). Les normes IEEE 802
sont devenues les normes ANSI et sont généralement reconnues comme normes
internationales.
A
accès distant
Accès à des ressources réseau qui ne se trouvent pas sur le même Ethernet
physique, ce dernier renvoyant à la topologie réseau d'un site global.
ack - numéro d'acquittement
Un expéditeur transmet un message dans le code ack d'acquittement pour signaler
que la réception s'est déroulée sans erreurs.
adaptateur RIO
Remote Input/Output CRP (processeur de communication vers les équipements
distants)
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Glossaire
adressage sans classe
Voir CIDR.
adressage X-Way
Mécanisme d'adressage (au niveau de la couche réseau) pour le protocole Uni-TE.
Il permet l'interconnexion de plusieurs réseaux ou segments Ethway, Ethernet
TCP/IP et/ou Fipway. Sur un réseau TCP/IP Ethernet, l'adressage X-Way et IP sont
utilisés ensemble.
adresse IP
Adresse 32 bits associée à une station de travail connectée à Internet avec le
protocole TCP/IP.
adresse MAC
Adresse de contrôle de l'accès au support d'un équipement, qui est gravée dans une
carte DNI et qui est ajoutée au début du paquet.
adresse matérielle
Voir adresse réseau.
adresse physique
Adresse identifiant un nœud unique.
adresse réseau
Chaque nœud d'un réseau possède au moins une adresse, avec au moins une
adresse de matériel fixe attribuée par le fabricant de l'équipement. La plupart des
nœuds ont une adresse spécifique au protocole affectée par un gestionnaire du
réseau.
algorithme de l'arbre recouvrant
Algorithme utilisé par des ponts pour créer une topologie logique qui connecte tous
les segments réseau et assurer qu'il n'existe qu'un seul chemin entre deux stations.
anneau
Topologie de réseau dans laquelle les nœuds sont connectés dans une boucle
fermée. Les données passent d'un nœud à l'autre dans la boucle, toujours dans la
même direction.
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Glossaire
anneau à jeton
Réseau informatique dans lequel une configuration de bits, appelée jeton, est
transmise sur un anneau (topologie circulaire) d'ordinateurs pour éviter la collision
de données entre deux ordinateurs qui tentent d'envoyer un message en même
temps.
ARP
(Address Resolution Protocol, protocole de résolution d'adresses) Cache composé
d'une table mettant en correspondance des adresses IP et des adresses de
matériels.
ATM
(Asynchronous Transfer Mode, mode de transfert asynchrone) Technologie de
transfert rapide de la voix, des vidéos et des données sur un réseau.
AUI
(Attachment Unit Interface, interface d'unité de rattachement) Câble Ethernet à
paire torsadée blindée 15 broches utilisé pour connecter des équipements réseau
et une unité de raccordement à un support (telle qu'un émetteur-récepteur).
auto-négociation/auto-détection
Capacité d'un équipement (au niveau de la sous-couche MAC) d'identifier la vitesse
(10 ou 100 Mb/s) et le mode full duplex ou semi-duplex d'une connexion et de la
régler, conformément à la clause 28 de la norme IEEE 802.3u.
B
bande passante
Plage de fréquences qu'une transmission peut transporter. La capacité d'une voie
numérique se mesure en bits par seconde (bits/s).
bits/s
Bits par seconde, unité de vitesse de transmission.
BNC
(Bayonet Neill Concelman) Connecteur standard utilisé pour relier un coaxial fin
10Base2 à un émetteur-récepteur.
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Glossaire
BootP
(Bootstrap Protocol) Protocole réseau TCP/IP qui fournit aux nœuds du réseau des
informations de configuration à partir d'un nœud serveur BOOTP.
BRI
(Basic Rate Interface) Des deux niveaux de services RNIS, il s'agit de celui destiné
à un usage résidentiel et aux petites entreprises. Cette interface comporte deux
voies B à 64 Kips et une voie D à16 Kbps pour un service total de 128 Kbps.
bus
Topologie LAN dans laquelle tous les nœuds sont connectés à un câble unique. Les
nœuds sont tous jugés égaux et tous reçoivent les transmissions sur le support.
C
câble à fibre optique
Support de transmission composé de deux fibres optiques en verre (ou en plastique)
qui transmet des signaux numériques sous la forme d'impulsions lumineuses
modulées à partir d'un laser ou d'un voyant. Il se présente comme un fin filament de
verre, d'un diamètre global généralement compris entre 125 et 140 μm.
En raison de sa grande bande passante et d'une résistance élevée aux
interférences, le câble à fibre optique est utilisé dans des liaisons à grande distance
ou à fort bruit parasitaire.
câble à paire torsadée
Câble peu onéreux, composé de plusieurs conducteurs, comprenant une ou
plusieurs paires de brins de cuivre de 18 à 24 AWG. Les brins sont tressés afin
d'améliorer la protection contre les interférences radio et électromagnétiques. Ce
câble, qui peut être blindé ou non, est utilisé pour les communications peu rapides,
par exemple comme câble téléphonique. Il est utilisé uniquement dans des réseaux
à bande de base, en raison de l'étroitesse de la bande passante.
câble coaxial
Câble électrique composé d'un fil conducteur solide en son centre, entouré de
matériaux isolants et d'un écran conducteur métallique externe ayant le même axe
de courbure que le conducteur interne.
câble d'émetteur-récepteur
Câble qui relie un équipement à un segment Ethernet standard ou à coaxial fin.
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Glossaire
câble de dérivation
Câble qui permet la connexion et l'accès au câble principal dans un réseau,
également appelé câble AUI (Attachment Unit Interface) ou câble émetteurrécepteur.
câble épais
câble coaxial d'un diamètre de 12 mm (un demi-pouce).
câble fin
Câble coaxial similaire à celui utilisé pour le raccordement de télévisions ou
d'équipements vidéo.
CBN
(Common Bonding Network) Composants métalliques interconnectés qui
comprennent un système de mise à la terre dans un bâtiment. On parle également
de circuit de mise à la terre intégré.
CENELEC
Comité Européen de Normalisation en Electrotechnique situé à Bruxelles.
certification de câble UL
En collaboration avec plusieurs fabricants, la société Underwriters Laboratories
(UL) a mis au point un programme d'évaluation des niveaux de performances
applicables aux transmissions de données. Cette approbation apparaît sur les
câbles comme indiqué ci-dessous :
Niveau I - performances adaptées aux communications de base et aux câbles à bas
débit.
Niveau II - les exigences de performances sont similaires à celles d'un câble de
type 3 (câble de communication multipaire) décrit dans le document IBM Cabling
System Technical Interface Specification (GA27-3773-1). Ces exigences
s'appliquent aux câbles blindés de 2 à 25 paires.
Niveau III - les câbles de données sont conformes aux exigences de transmission
décrites dans le document EIA/TIA Wiring Standard pour les câbles UTP
(Unshielded Twisted Pair, paire torsadée non blindée) horizontaux et aux exigences
de catégorie 3 décrites dans la norme EIA/TIA 568A. Ces exigences s'appliquent à
la fois aux câbles blindés et non blindés.
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Glossaire
Niveau IV - les câbles de niveau IV sont conformes aux exigences décrites dans la
norme National Electrical Manufacturer's Association (NEMA) pour les câbles de
télécommunications à faibles pertes. Les exigences sont similaires à celles de la
catégorie 4 de la norme EIA/TIA 568A. Ces exigences s'appliquent à la fois aux
constructions de câbles blindés et non blindés.
Niveau V - les câbles de niveau V sont conformes aux exigences décrites dans la
norme National Electrical Manufacturer's Association (NEMA) pour les câbles de
télécommunications à faibles pertes et à large étendue de fréquence. Les exigences
du Niveau V sont similaires à celles de la catégorie 5 de la norme EIA/TIA 568A.
Ces exigences s'appliquent à la fois aux constructions de câbles blindés et non
blindés.
checksum
Vérification de redondance qui consiste le plus souvent à additionner des octets afin
de détecter des erreurs dans un message.
CIDR
(Classless Inter-Domain Routing, routage interdomaine sans classe). Egalement
appelé adressage sans classe ou supernetting. Méthode souple pour allouer des
adresses IP avec le moins de pertes possibles.
collision
Résultat de deux nœuds réseau transmettant sur la même ligne en même temps.
Les données transmises ne sont pas utilisables et les stations doivent renouveler
l'envoi. Un mécanisme de retard employé par les deux stations réduit les risques
d'une autre collision.
commutateur
Equipement Ethernet multiport conçu pour accroître les performances du réseau en
n'autorisant que le trafic important sur les segments Ethernet reliés. Les paquets
sont filtrés ou transférés en fonction de leur adresse source et de destination.
commutation de circuits
Maintien en activité d'un commutateur uniquement pendant que l'expéditeur et le
récepteur sont en communication.
commutation de groupe de travail
Configuration dans laquelle un certain nombre d'utilisateurs est connecté à un
réseau Ethernet via un commutateur. La commutation permet à chaque utilisateur
de bénéficier d'un meilleur débit qu'avec un concentrateur.
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Glossaire
concentrateur
Equipement concentrant le câblage dans un réseau à topologie en étoile.
concentrateur (hub)
Centre d'un réseau à topologie en étoile ou d'un système de câblage. Topologie d'un
réseau multinœud qui comprend un multiplexeur central avec de nombreux nœuds
qui y accèdent ou qui en partent. Les autres nœuds ne sont généralement pas
interconnectés directement. Les concentrateurs LAN sont de plus en plus nombreux
en raison du développement des fibres optiques et des paires torsadées ainsi que
des besoins de gestion LAN.
concentrateur de câblage intelligent
Concentrateur réseau qui permet la prise en charge de plusieurs supports et leur
gestion depuis un point central. Lorsqu'ils prennent en charge des systèmes de
câblage structurés, les concentrateurs intelligents assurent la gestion des ports.
concentrateurs de commutation
Systèmes de commutation Ethernet intelligents qui interconnectent plusieurs
réseaux locaux (LAN) Ethernet et des LAN plus rapides tels que ceux du type FDDI.
connecteur en T
Dispositif en forme de T doté de deux connecteurs femelles et d'un connecteur BNC
mâle.
connecteur RJ
(Registered Jack) Type de connecteur utilisé avec les paires torsadées UTP/STP,
par exemple, RJ45.
connecteur TAP
Composant physique qui permet de connecter un équipement ou une nouvelle
section de câble à un câble principal.
ConneXium
Famille d'équipements et de solutions Ethernet de Schneider.
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Glossaire
contrôle distant
Forme d'accès distant où un équipement en accès entrant prend le contrôle d'un
autre nœud du réseau. Toutes les séquences de touches sur le dispositif distant
sont traduites en séquences de touches spécifiques du nœud réseau. Ce type de
contrôle est essentiellement utilisé avec le protocole IPX.
couche
Dans le domaine des réseaux, les couches sont les niveaux d'un protocole logiciel
qui constituent l'architecture du réseau, chaque couche exécutant des fonctions
pour la ou les couches situées au-dessus.
couche de contrôle physique
Couche 1 du modèle d'architecture de réseau SNA.
couche de liaison de données
Couche 2 du modèle de référence OSI (qui en contient sept), réservée aux
communications entre les ordinateurs d'un réseau. Cette couche définit des
protocoles pour les paquets de données et la manière dont ils sont transmis entre
chaque équipement du réseau. Il s'agit d'un mécanisme de communication de
niveau liaison, indépendant du support, qui se superpose à la couche physique ; elle
est divisée en deux sous-couches : la couche de contrôle d'accès au support (MAC,
Medium-Access Control) et la couche de liaison logique (LLC, Logical-Link Control).
couche physique
La couche 1 (niveau inférieur) du modèle de référence OSI est mis en œuvre par la
voie physique. Elle régit les connexions matérielles et le codage du flux d'octets à
transmettre. Elle est la seule couche faisant intervenir un transfert physique
d'informations entre les nœuds du réseau. La couche physique isole la couche 2
(liaison des données) des caractéristiques physiques dépendant du support telles
que transmission sur bande de base, large bande ou fibre optique. La couche 1
définit les protocoles qui régissent le support de transmission et les signaux.
coupe-feu
Routeur ou station de travail qui comporte plusieurs interfaces réseau et qui contrôle
et limite certains protocoles, des types de trafic au niveau de chaque protocole, des
types de services, ainsi que le sens du flux des informations.
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Glossaire
CRC
(Cyclical Redundancy Check, contrôle de redondance cyclique) Technique qui
consiste à vérifier si un message contient des erreurs, en exécutant des calculs
mathématiques sur le nombre de bits du message, les résultats étant envoyés avec
les données au destinataire. Ce dernier refait les calculs sur les données reçues. En
cas de différence entre les deux calculs, le destinataire demande à l'expéditeur de
transmettre à nouveau les données.
CSMA/CD
(Carrier Sense Multiple Access with Collision Detection) Méthode d'accès aux
supports Ethernet et IEEE 802.3. Tous les équipements réseau se partagent l'accès
aux supports pour la transmission. Si un dispositif détecte le signal d'un autre
équipement en train de transmettre, il abandonne la transmission et effectue une
nouvelle tentative après un certain temps.
CSU/DSU
(Channel Service Unit/Data Service Unit, unité de service de voie/unité de service
numérique). Evite les interférences électriques pendant la transmission/la réception
de signaux depuis/vers le WAN.
cut-through
Technique d'examen des paquets entrants selon laquelle un commutateur Ethernet
ne vérifie que les quelques premiers octets d'un paquet avant de le transmettre ou
de le filtrer. Ce processus est plus rapide que l'examen complet du paquet mais il
arrive aussi qu'il laisse passer des paquets défectueux.
D
datagramme
Moyen d'envoyer des données dans lesquelles certaines parties du message sont
transmises dans un ordre aléatoire, que la machine destinataire remet dans le bon
ordre.
DCF
Système de signaux horaires précis envoyés depuis un émetteur situé près de
Francfort (Allemagne), utilisé pour les synchronisation du temps.
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Glossaire
DCOM
Distributed Component Object Model, modèle objet distribué) Extension du mode
COM (Component Object Model), le protocole DCOM est utilisé pour permettre à
deux machines distantes de communiquer. Il remplace les protocoles de
communication inter-processus par des protocoles réseau. Il s'agit d'une norme
Microsoft Windows.
débit IP
(Internal Protection) Décrit le degré de protection des circuits internes des capteurs.
délai de segment
Temps nécessaire à un signal pour aller d'une extrémité du segment à l'autre.
détection de collisions
Signal indiquant que d'autres stations se disputent la transmission sur la station
locale. Le signal est envoyé par la couche physique à la couche de liaison de
données sur un nœud Ethernet/IEEE 802.3. Avec Ethernet, chaque équipement
peut détecter les collisions et tente de renvoyer le signal. La technologie CSMA/CD
est basée sur ce principe.
DHCP
Dynamic Host Configuration Protocol, protocole de configuration d'hôte dynamique)
Protocole de communication qui attribue des adresses IP aux équipements d'un
réseau, sur la base du protocole BootP.
diaphonie
Bruit véhiculé entre des câbles de communication ou les éléments d'un équipement.
Le signal de paradiaphonie est mesuré à proximité du point où le bruit parasite est
introduit. Le signal de télédiaphonie est introduit à une extrémité et mesuré à l'autre.
diffusion générale
Message envoyé à tous les équipements du réseau.
DO
(Device Outlet) Prise équipement
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Glossaire
domaine de diffusion
Ensemble d'équipements qui reçoivent un message de diffusion générale envoyé
sur un réseau Ethernet. Le domaine de diffusion se termine par un routeur installé
dans le réseau. Si un équipement du domaine diffuse des informations, celles-ci
sont reçues par tous les équipements du même domaine ; en revanche, elles ne
sont pas reçues par les équipements connectés via un routeur.
dongle
Câble réseau court qui connecte un adaptateur PCMCIA à un câble réseau.
DSL
(Digital Subscriber Line, ligne d'abonné numérique) Connexion Internet à grande
vitesse qui utilise les câbles téléphoniques normaux.
DVMRP
(Distance Vector Multicast Routing Protocol) Protocole de routage utilisé pour gérer
la multidiffusion basée sur la distance, mesurée en sauts de routage, et qui permet
de déterminer le chemin optimal de diffusion d'un paquet.
E
E/S
(Entrées/Sorties) Transfert de données depuis et vers un ordinateur.
EGP
(Exterior Gateway Protocol, protocole de passerelle externe) Permet l'échange
d'informations de routage, notamment des tables de routage, entre deux hôtes d'un
réseau.
émetteur-récepteur
Equipement réseau capable à la fois de transmettre et de recevoir des messages.
Il sert d'interface entre un équipement utilisateur et un réseau et peut donc
activement convertir des signaux entre le réseau et le nœud local.
EMI
(Electromagnetic Interference, interférence électromagnétique) Se produit en cas
de dysfonctionnement ou de détérioration d'un équipement suite à l'émission d'un
champ magnétique par un autre équipement voisin.
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Glossaire
en-tête
Informations de contrôle ajoutées au début d'un message transmis. Il contient des
informations essentielles telles que l'adresse du paquet ou du bloc, la source, la
destination, le numéro de message, la longueur et les instructions de routage.
encapsulation
Le fait d'envelopper un ensemble de données dans un en-tête de protocole, par
exemple des données Ethernet emballées dans un en-tête Ethernet spécifique
avant de transiter sur le réseau.
Désigne aussi une méthode de pontage pour des réseaux différents, où une trame
entière provenant d'un réseau est simplement incluse dans l'en-tête utilisé par le
protocole de la couche liaison de l'autre réseau.
envoi en différé
Technique permettant d'examiner les paquets entrants sur un commutateur ou un
pont Ethernet et de lire en entier chaque paquet avant de le transmettre ou de le
filtrer. L'envoi en différé est légèrement plus lent que le processus cut-through, mais
il offre la garantie que tous les paquets erronés ou mal alignés sont supprimés du
réseau par l'équipement de commutation.
EOS
(Ethernet over SONET/SDH) Transfère des signaux Ethernet dans SONET/SDH.
ERP
(Enterprise Resource Planning, progiciel de gestion intégré) Système logiciel pour
entreprise qui gère la planification, la fabrication et les ventes et peut également
inclure des modèles de finance et de gestion des ressources humaines.
Ethernet
Réseau local à bande de base CSMA/CD, à 10 ou 100 Mb/s, qui peut utiliser des
câbles coaxiaux fins, épais, à paire torsadée ou à fibre optique. La norme IEEE
802.3 définit les règles de configuration d'un réseau Ethernet.
Ethernet commuté
Concentrateur Ethernet avec une fonctionnalité intégrée de commutation ou de
pontage de la couche MAC, qui offre à chaque port une bande passante de 10 Mb/s.
Des transmissions séparées peuvent se dérouler sur chaque port du concentrateur
de commutation. Le commutateur filtre le trafic en fonction de l'adresse MAC de
destination.
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Glossaire
Ethernet partagé
Configuration Ethernet dans laquelle un certain nombre de segments sont reliés
dans un même domaine de collision. Les concentrateurs fournissent ce type de
configuration, la transmission n'étant assurée que par un seul nœud à la fois.
F
FDDI
(Fiber-Distributed Data Interface) Norme ANSI pour l'utilisation de la fibre optique en
vue de transmettre des données sur le réseau à des vitesses allant jusqu'à
100 Mb/s.
Initialement définie pour les lignes à fibre optique, la norme FDDI est également
utilisable sur des câbles à paire torsadée de courte distance (on parle également de
CDDI).
FDR
(Faulty Device Replacement) Remplacement d'équipements défectueux
fichier d'application STU
Extension de fichier de projet pour le logiciel Unity Pro
fichier de symboles XVM
Extension de fichier des variables exportées depuis Unity Pro, utilisée par OFS.
filtrage
Dans un environnement Ethernet, processus selon lequel un commutateur ou un
pont lit le contenu d'un paquet et, s'il estime qu'il n'est pas nécessaire de transférer
ce dernier, le supprime. La vitesse de filtrage est la vitesse à laquelle un équipement
reçoit des paquets et les supprime sans perdre de paquets entrants et sans générer
de retard de traitement.
FOIRL
(Fiber Optic Inter-Repeater Link) Technique de gestion des signaux basée sur la
norme IEEE 802.3 régissant les fibres optiques.
fragment
Dans un environnement Ethernet, élément d'un paquet qui a été décomposé en
petites unités.
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Glossaire
fragmentation
Division d'un paquet en petites unités lors de son transfert sur un support du réseau
qui ne prend pas en charge la taille d'origine du paquet.
FTP
(File Transfer Protocol, protocole de transfert de fichiers) Protocole TCP/IP pour le
transfert de fichiers.
FTP
(Foil Twisted Pair, paire torsadée à blindage général) Câble constitué de deux brins
conducteurs enroulés l'un autour de l'autre pour réduire la diaphonie et entouré
d'une feuille protectrice d'aluminium.
full duplex
Mode dans lequel un équipement ou une ligne est capable de transmettre des
données de manière indépendante et simultanée dans les deux sens.
G
gestion du réseau
Services d'administration d'un réseau, qui englobent la configuration et la mise au
point, la gestion des opérations réseau, la surveillance des performances et le
diagnostic des problèmes du réseau.
GMRP
(GARP Multicast Registration Protocol, protocole d'enregistrement générique
GARP) Système permettant la multidiffusion des données. Des stations terminales
reçoivent les données envoyées au groupe de multidiffusion pour lequel elles sont
enregistrées.
Gopher
Protocole réseau qui permet la recherche et l'extraction de documents et utilise une
structure de menus pour aller chercher les informations sur Internet.
GPS
(Global Positioning System, système de positionnement global) Système de
satellites et d'équipements de réception utilisés pour calculer une position sur la
Terre.
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Glossaire
H
homologation UL
Désigne un équipement ou un composant testé et approuvé par l'organisme
Underwriters Laboratories, Inc.
hôte
Généralement, nœud d'un réseau utilisable de manière interactive, c'est-à-dire
auquel on peut se connecter, comme à un ordinateur.
HSBY
(Hot Standby System, système de redondance d'UC) Ce système est basé sur deux
automates programmables industriels configurés de manière identique, reliés l'un à
l'autre et au même réseau d'E/S distantes ; si un contrôleur tombe en panne, l'autre
prend le contrôle du système d'E/S.
HTML
(Hypertext Markup Language, langage de balisage hypertexte) Code utilisé pour
écrire des pages Web.
HTTP
(Hyper Text Transfer Protocol, protocole de transfert hypertexte) Protocole employé
pour transmettre des fichiers sur le Web.
hystérésis
Tant que le seuil maximum ou minimum pour la valeur d'une variable n'est pas
dépassé, le signal servant à avertir les autres systèmes d'un changement d'état est
supprimé.
I
ICMP
(Internet Control Message Protocol, protocole de contrôle des messages sur
Internet) Cette extension du protocole IP permet de tester une connexion sur
Internet à l'aide de la commande ping. ICMP prend en charge des paquets de
données avec des messages d'erreur, de contrôle et d'information.
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Glossaire
IEC
CEI - Commission électrotechnique internationale (Genève)
IEEE 802.3
Norme Institute of Electrical and Electronic Engineers qui définit la méthode d'accès
au support CSMA/CD et les spécifications des couches physique et de liaison de
données d'un réseau local. Elle inclut notamment les mises en œuvre Ethernet
10BASE2, 10Base5, 10Base-FL et 10Base-T.
IGMP
(Internet Group Management Protocol, protocole de gestion de groupes Internet)
Norme Internet de multidiffusion qui permet à un hôte de souscrire à un groupe de
multidiffusion spécifique.
IHM
(Interface Homme-Machine) Ecran d'un équipement dont la conception rend son
utilisation intuitive.
InterBus
Norme de communication ouverte qui permet la mise en place d'un réseau à grande
vitesse pour connecter des modules d'E/S, des capteurs, des actionneurs et des
équipements de contrôle à des automates programmables industriels ou à des gros
ordinateurs.
interconnexion de réseaux
Terme général décrivant l'activité consistant à utiliser différents produits et
technologies pour mettre des réseaux en relation.
Internet
Ensemble de réseaux locaux, régionaux, nationaux et internationaux interconnectés
par le biais du protocole TCP/IP. Internet relie de nombreux sites gouvernementaux,
universitaires et de recherche. Il offre des services de messages, de connexion à
distance et de transfert de fichiers.
ISDN (RNIS)
(Integrated Services Digital Network, Réseau Numérique à Intégration de Services
ou RNIS) Ensemble de normes pour la transmission numérique sur des câbles
téléphoniques en cuivre.
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Glossaire
ISP (FAI)
(Internet Service Provider, Fournisseur d'Accès à Internet ou FAI)
J
jabber
Erreur réseau qui survient lorsqu'une carte d'interface transmet des données
corrompues sur le réseau.
Il s'agit également d'une condition d'erreur due à la transmission par un nœud
Ethernet de paquets de données d'une longueur supérieure à la valeur autorisée.
JVM
(Java Virtual Machine, machine virtuelle Java) Exécute du code Java compilé. La
machine virtuelle se situe au-dessus du système d'exploitation.
L
LAN
(Local Area Network, réseau local) Système de communication de données
composé d'un groupe d'ordinateurs interconnectés partageant des applications, des
données et des équipements. La zone géographique couvre généralement un
bâtiment ou un groupe de bâtiments.
latence
Dans un environnement Ethernet, délai qui sépare, au niveau d'un équipement de
commutation ou de pontage, la réception et l'envoi de la trame.
liaison
Connexion physique entre deux nœuds d'un réseau. Il peut s'agir d'un circuit de
communication de données ou d'une connexion directe par voie (câble).
liaison de données
Connexion logique entre deux nœuds d'un même circuit.
liaison logique
Connexion temporaire entre des nœuds source et destinataire ou entre deux
processus d'un même nœud.
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Glossaire
liaison RIO
Communications réseau qui passent par les équipements RIO (Remote
Input/Output).
LLC
(Logical Link Control, contrôle de liaison logique ou Link Layer Control, contrôle de
la couche de liaison) Protocole de liaison de données basé sur HDLC, développé
pour des réseaux locaux par le Comité IEEE 802 et commun à toutes les normes
LAN pour la transmission de liaison de données (partie supérieure de la couche 2
du modèle ISO).
LNI
(Local Network Interconnect) Concentrateur ou multiplicateur de ports qui prend en
charge plusieurs équipements ou contrôleurs de communication actifs, soit de
manière autonome, soit rattaché à un câble Ethernet standard.
LS
(Low Smoke) Désigne un câble à faible émission de fumée toxique en cas
d'incendie.
M
MAC
(Media Access Control, contrôle de l'accès au support) Expression générique
désignant la manière dont les stations de travail accèdent au support de
transmission. Plus généralement utilisée en référence aux réseaux locaux.
MAN
(Metropolitan Area Network, réseau métropolitain) Réseau qui couvre une zone
géographique plus grande que celle d'un réseau local mais moins important que
celle d'un réseau étendu. IEEE 802.6 spécifie les protocoles et le câblage pour un
réseau MAN. Cependant, il est possible de les remplacer par un mode de fonctionnement asynchrone (ATM).
mappage de diffusion générale d'interface
Propriété mappant le taux de trafic à diffusion générale passant par chaque port des
commutateurs gérés.
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Glossaire
MAU
(Medium Attachment Unit, unité de rattachement à un support) Equipement utilisé
pour convertir des signaux passant d'un support Ethernet à un autre. Un émetteurrécepteur est une unité MAU.
MES
(Manufacturing Execution System, système intégré d'exécution de fabrication )
Système informatisé facilitant la gestion des données et des communications au
niveau du flux de production.
MIB
(Management Information Base, base d'informations de gestion) Base de données
des paramètres réseau utilisée par les protocoles SNMP (Simple Network
Management Protocol) et CMIP (Common Management Information Protocol) pour
surveiller et modifier les paramètres des équipements du réseau. Elle fournit la liste
des noms logiques de toutes les ressources et informations du réseau concernant
la gestion de ce dernier.
MICE
(Mechanical, Ingress, Climatic, Environmental) Travail de standardisation
internationale réalisé par un groupe d'experts de IEC TC65, TIA TR-42.9 et
CENELEC TC215 WG1 afin de définir des normes environnementales pour
l'Ethernet industriel.
micrologiciel
Système d'exploitation (OS) d'un équipement
MII
(Media-Independent Interface, interface indépendante du support) Norme IEEE
802.3u pour Fast Ethernet. MII est l'équivalent Fast Ethernet de AUI dans l'Ethernet
10 Mb/s. Il permet la connexion de différents types de supports Fast Ethernet à un
équipement Fast Ethernet via une interface commune.
mise à jour de routage
Message envoyé depuis un routeur pour indiquer l'accessibilité du réseau et les
informations de coût associées. Les mises à jour de routage sont généralement
envoyées à intervalles réguliers et après une modification de la topologie du réseau.
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Glossaire
MMF
(Multi-Mode Fiber, fibre multimode) Câble qui transporte la lumière au lieu
d'impulsions électriques. Ce type de câble est utilisé pour des connexions point à
point uniquement, sur une longueur maximale de 2 km. Il représente le meilleur type
de câble à utiliser entre deux bâtiments.
modèle de référence OSI
Modèle d'architecture à sept couches pour les protocoles de communication de
données, mis au point par les organismes ISO et CCITT. Chaque couche décrit des
fonctions réseau spécifique comme l'adressage, le contrôle du flux, le contrôle des
erreurs, l'encapsulation et le transfert fiable de messages.
modèle en couches ISO
L'ISO (International Standards Organization) est l'organisation internationale de
normalisation qui définit les normes pour les ordinateurs et les communications. Son
modèle d'interconnexion de systèmes ouverts (OSI, Open Systems Interconnection) spécifie la manière dont des équipements informatiques différents tels que
des cartes NIC, des ponts et des routeurs échangent des données sur un réseau.
Le modèle comprend sept couches. Celles-ci sont, du bas vers le haut : physique,
liaison de données, réseau, transport, session, présentation et application. Chaque
couche effectue des services destinés à la couche supérieure.
MPLS
Multiprotocol Label Switching, commutation multiprotocole par étiquette Intègre des
informations de la couche 2 dans la couche 3, de façon à permettre le routage du
trafic même en cas de problèmes sur les systèmes.
MSTR
Bloc fonction utilisé pour la programmation.
MT-RJ
Nouveau connecteur standard pour des câbles optiques.
MTU
(Maximum Transmission Unit, unité de transmission maximale) La plus grande taille
de paquet d'un réseau peut transmettre (mesurée en octets). La taille est définie par
l'administrateur du réseau et peut différer d'un réseau à l'autre. Les paquets les plus
grands sont divisés avant d'être envoyés, mais cette opération réduit la vitesse de
transmission.
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585
Glossaire
multidiffusion
Envoi d'un message par un hôte à plusieurs équipements du réseau.
Forme spéciale de diffusion dans laquelle des copies du paquet ne sont transmises
qu'à un sous-ensemble de toutes les destinations possibles.
multiplicateur de ports
Concentrateur qui connecte plusieurs équipements à un réseau.
N
Nano
Plate-forme d'automates entrée de gamme de Schneider.
NFS
(Network File System, système de fichiers réseau) Protocole pour le partage de
fichiers entre des hôtes UNIX.
NIC
(Network Interface Card, carte d'interface réseau) Carte adaptateur insérée dans un
ordinateur qui contient le logiciel et les éléments électroniques nécessaires pour
permettre à la station de communiquer sur le réseau.
NMS
(Network Management System, système de gestion de réseau) Gestionnaire, inclus
dans le protocole SNTP, qui peut interroger les agents, en obtenir des réponses et
définir des variables dans ces derniers.
NTP
(Network Time Protocol, protocole de synchronisation horaire) Protocole TCP utilisé
pour synchroniser l'heure sur les équipements d'un réseau. Il utilise des signaux
émis par des horloges radios et atomiques.
nœud
Tout équipement intelligent connecté au réseau, y compris des serveurs terminaux,
des ordinateurs hôtes et des équipements tels que des imprimantes et des
terminaux qui sont directement rattachés au réseau. Un nœud est en quelque sorte
un équipement ayant une adresse matérielle.
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Glossaire
nœud distant
Forme d'accès distant où l'équipement en accès entrant se comporte comme un
équipement homologue sur le réseau cible. Ce type de contrôle est essentiellement
utilisé avec les protocoles IP et IPX.
O
OEM
(Original Equipment Manufacturer, fabricant de matériel informatique d'origine)
L'OEM, ou équipementier, construit des ordinateurs en gros, les personnalise avec
certaines applications et les revend sous son propre nom.
OLE
(Object Linking and Embedding, liaison et incorporation d'objets) Système logiciel
Microsoft qui permet à des applications Windows de déplacer et de partager des
informations.
OPC
Spécification pour le contrôle des processus et l'automatisation de la fabrication ;
définit des normes pour des objets, des méthodes et des interfaces.
OSI
(Open Systems Interconnect/Interconnection, interconnexion de systèmes ouverts)
Structure permettant d'interconnecter des ordinateurs hétérogènes pour le
traitement d'applications distribuées conformément aux normes internationales.
OSPF
(Open Shortest Path First) Protocole de routage de type Link-State (état de liaison),
dans lequel chaque nœud de commutation (routeur) transmet une carte complète
des connexions réseau servant à calculer le saut optimal suivant d'un routeur vers
le suivant.
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Glossaire
P
paquet
Série de bits contenant des données et des informations de contrôle, mises en
forme pour être transmises d'un nœud à un autre. Il inclut un en-tête avec une trame
de départ, les adresses source et destination, des données de contrôle, le message
lui-même et un code de fin avec des données de contrôle d'erreur (appelé séquence
de vérification de trame).
passerelle
Combinaison d'éléments matériels et logiciels interconnectant des réseaux ou des
équipements réseau qui, à défaut, seraient incompatibles. Les passerelles incluent
des assembleurs/désassembleurs de paquets (PAD, Packet
Assembler/Disassembler) et des convertisseurs de protocole. Elles opèrent au
niveau des couches 5, 6 et 7 (session, présentation et application) du modèle OSI.
PCMCIA
(Personal Computer Memory Card International Associates) Développeurs d'une
norme pour une carte d'équipement informatique permettant d'ajouter de la
mémoire, d'utiliser un modem/fax ou d'utiliser un disque dur portable.
perte
On parle également de perte de signal. Atténuation ou dégradation d'un signal
durant une transmission.
perte de signal
Voir perte
ping
(Packet Internet Groper) Pour tester le réseau, tapez ping.exe au niveau de la ligne
de commande pour essayer d'atteindre une destination avec une demande d'écho
ICMP et attendre une réponse.
point à point
Circuit connectant deux nœuds uniquement, ou configuration nécessitant une
connexion physique distincte entre chaque paire de nœuds.
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Glossaire
pont
Equipement qui connecte deux réseaux locaux (LAN) et qui transmet ou filtre des
paquets de données entre les deux en fonction de leurs adresses de destination.
Les ponts interviennent au niveau de la liaison de données (ou couche MAC) du
modèle de référence OSI, et ils sont transparents pour les protocoles et pour les
équipements de niveau supérieur tels que les routeurs.
Les ponts connectent des réseaux qui utilisent des protocoles différents et qui
opèrent au niveau de la liaison de données ou de la couche 2 du modèle OSI. Ils
sont souvent présentés comme des ponts du niveau Contrôle de l'accès au support
(couche MAC, Media-Access Control). Ils n'interprètent pas les informations qu'ils
transportent. Lorsque deux réseaux locaux (LAN) sont correctement reliés par un
pont, ils forment un réseau local unique. Différentes techniques d'équilibrage de la
charge ont été mises au point pour remédier aux problèmes de limitation de la
bande passante et de panne d'éléments sur le réseau. Les ponts sont de plus en
plus utilisés pour contrôler le trafic réseau afin que le reste du réseau ne soit pas
affecté. Ils améliorent les performances du réseau et s'avèrent utiles pour la
sécurité.
pont de routage
Pont de la couche MAC qui utilise la couche réseau pour déterminer la topologie
d'un réseau.
pont-routeur
Equipement qui achemine des protocoles spécifiques, tels que TCP/IP et IPX, et
connecte d'autres protocoles, combinant les fonctions à la fois des routeurs et des
ponts.
pont/routeur
Equipement qui assure les fonctions d'un pont ou d'un routeur, ou les deux
simultanément. Un pont/routeur peut acheminer un ou plusieurs protocoles, tels que
TCP/IP et/ou XNS et servir de pont pour tous les autres types de trafic.
port
Connecteur physique sur un équipement permettant d'établir la connexion.
PPP
(Point-to-Point Protocol, protocole point à point) Protocole qui fournit des
connexions de routeur à routeur ou d'hôte à réseau, aussi bien sur des circuits
synchrones qu'asynchrones. Succède au protocole SLIP.
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Glossaire
PRI
(Primary Rate Interface) Des deux niveaux de services RNIS, il s'agit de celui
destiné aux grandes entreprises. Cette interface comporte 23 voies B et une voie D
à16 Kbps (aux Etats-Unis) ou 30 voies B et une voie D (en Europe).
protocole
Toute méthode standard de communication sur un réseau.
protocole de routage
Protocole qui met en œuvre un algorithme de routage spécifique.
protocole UMAS
Unified Messaging Application Protocol, protocole unifié d'applications de
messagerie Permet de rassembler tous les supports de messagerie dans une seule
interface.
Q
QoS
(Quality of Service, Qualité de Service) Spécification de performance utilisée pour
mesurer et améliorer la qualité des transmissions et la disponibilité des services
dans un système de communication.
R
Rapid Spanning Tree (Arbre recouvrant rapide)
(RSTP) Enrichissement du protocole Spanning Tree qui diminue le temps de
convergence ; il réduit le temps de reconfiguration et accélère ainsi la reprise des
services. Voir Spanning Tree.
RARP
(Reverse Address Resolution Protocol, protocole de résolution inverse d'adresse)
Protocole utilisé pour convertir une adresse d'interface matérielle en adresse de
protocole.
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Glossaire
RAS
(Remote Access Server/Service, serveur/service d'accès à distance) Serveur qui
permet un accès distant à un réseau local (LAN), le plus souvent par le biais d'une
ligne téléphonique.
redondance
Duplication de composants critiques afin d'accroître la fiabilité.
relais de trame
Protocole utilisant la commutation de paquets pour connecter des équipements sur
un réseau WAN.
répéteur
Equipement réseau qui connecte un segment Ethernet à un autre au sein du même
réseau local. Le répéteur transmet des signaux dans les deux sens entre les
segments. Il amplifie les signaux électriques, régénère l'en-tête de chaque paquet,
développe les fragments de paquet et exécute une auto-segmentation ainsi qu'une
reconnexion automatique sur les ports présentant des collisions continuelles.
répéteur multiport
Répéteur, autonome ou relié à un câble Ethernet standard, qui relie un maximum de
huit segments Ethernet sur câble fin.
réseau
Système d'ordinateurs interconnectés qui peuvent communiquer entre eux et
partager des fichiers, des données et des ressources.
réseau à commutation de circuits
Réseau qui établit provisoirement un circuit physique, jusqu'à réception d'un signal
de déconnexion.
réseau à commutation de paquets
Réseau dans lequel les données sont transmises dans des paquets. Les paquets
peuvent être acheminés individuellement sur la meilleure connexion réseau
disponible et réassemblés au point de destination de façon à constituer le message
complet.
réseau fédérateur
Câble principal du réseau.
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Glossaire
réseau LAN virtuel commuté
Réseau logique comportant plusieurs domaines d'émulation de réseaux LAN
différents et contrôlé par une application de gestion de réseau intelligente.
réseau local à bande de base
Réseau local qui utilise une fréquence porteuse unique sur un seul canal. Ethernet
utilise une transmission sur bande de base.
RIP
(Routing Information Protocol, protocole d'informations de routage) Protocole de
routage qui s'appuie sur le vecteur distance pour calculer en nombre de sauts le
chemin optimal de diffusion d'un paquet.
RMON
(Remote Monitoring, surveillance à distance) Sous-ensemble du protocole SNMP.
MIB II offre des fonctionnalités complètes et flexibles de surveillance et de gestion
grâce à la prise en charge de 10 groupes d'informations.
RMON MIB
(Remote Monitor Management Information Base, base d'informations de gestion de
surveillance à distance) Base d'informations contenant neuf niveaux (Ethernet) de
présentation de statistiques pour la gestion d'un réseau.
routage
Processus de transmission d'un message sur un ou plusieurs réseaux par le chemin
le plus approprié. Bien que simple dans son principe, le routage s'appuie sur une
technique complexe et spécialisée dans laquelle interviennent de nombreux
facteurs. Plus les réseaux sont reliés entre eux, plus la complexité du routage risque
d'augmenter.
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Glossaire
routeur
Equipement assurant le filtrage et le transfert de paquets sur la base des
informations de la couche de liaison de données. Alors que le pont ou le
commutateur peut uniquement lire les adresses de la couche MAC pour les filtrer,
le routeur peut lire des données telles que des adresses IP et les acheminer en
conséquence.
Contrairement aux ponts, les routeurs opèrent au niveau 3 (couche réseau) du
modèle OSI. Par ailleurs, ils sont spécifiques à un protocole et agissent sur des
informations de routage transportées par le protocole de communication dans la
couche réseau. Les ponts transmettent les paquets de la couche 2 (liaison de
données) directement au segment suivant d'un réseau local, tandis que les routeurs
peuvent utiliser des informations sur la topologie du réseau et choisir ainsi la
meilleure route pour l'envoi d'un paquet de la couche 3. Les routeurs intervenant au
niveau 3, ils sont indépendants de la couche physique et sont utilisables pour relier
différents types de réseau. Ils doivent pouvoir échanger des informations entre eux
afin de connaître les conditions du réseau et de déterminer les liaisons actives et les
nœuds disponibles.
RTPS
(Real-Time Publish-Subscribe, publication-souscription en temps réel) Norme
permettant de transférer des données et des états sur des protocoles peu fiables
comme UDP/IP.
S
SASL
(Simple Authentication and Security Layer, couche de sécurité et d'authentification
simple) Utilisé pour identifier et authentifier un utilisateur auprès d'un serveur, ce
protocole peut aussi protéger les transmissions en fournissant une couche de
sécurité.
saut de routeur
Chemin parcouru entre un routeur et le suivant. Tous les paquets de données
spécifient après combien de sauts le paquet sera supprimé et un message d'erreur
envoyé à la source de données.
SCADA
(Supervisory Control and Data Acquisition) Logiciel qui, relié à un automate
programmable industriel, permet l'acquisition et l'analyse d'informations utilisées
pour surveiller et contrôler un équipement commercial.
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Glossaire
ScTP
(Screen Twisted Pair, paire torsadée écrantée) Câble constitué de deux
conducteurs enroulés l'un autour de l'autre pour réduire la diaphonie, d'un blindage
tressé tel qu'un câble STP et d'une tresse externe supplémentaire pour accroître la
protection.
SDH
(Synchronous Digital Highway) Norme de signaux utilisée dans la transmission
numérique.
segment
Dans un environnement Ethernet, partie de bus présentant une continuité
électrique. Il est possible de relier des segments à l'aide de répéteurs ou de ponts.
segmentation
Dans un environnement Ethernet, division d'un anneau surchargé en deux ou trois
anneaux distincts, reliés par un pont/un routeur ou par un concentrateur universel.
segmentation LAN
Division de la bande passante du réseau local en plusieurs LAN indépendants de
façon à améliorer les performances.
semi-duplex
Mode de transmission des données qui peut s'effectuer dans les deux directions sur
une même ligne, mais dans un seul sens à la fois.
serveur
Ordinateur qui contient des ressources à partager sur le réseau, telles que des
fichiers (serveur de fichiers) ou des terminaux (serveur de terminaux).
serveur d'impression
Ordinateur dédié qui gère des imprimantes et des demandes d'impression
provenant d'autres nœuds du réseau.
serveur de communication
Système autonome dédié qui gère les communications pour d'autres ordinateurs.
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Glossaire
serveur de fichiers
Ordinateur qui stocke des données pour les utilisateurs du réseau et permet un
accès réseau à ces données.
serveur de noms
Logiciel qui s'exécute sur les hôtes réseau chargés de convertir des noms de type
texte en adresses IP numériques.
serveur de terminaux
Concentrateur qui facilite les communications entre des hôtes et des terminaux.
serveur/service DNS
(Domain Name Server/Service, serveur/service de noms de domaines) Service qui
convertit un nom de domaine en adresse IP, cette dernière constituant l'identifiant
unique d'un équipement du réseau.
services synchrones
L'application cliente qui appelle un service en lecture ou en écriture ne peut pas
effectuer d'autres demandes tant qu'elle n'a pas obtenu de réponse à la première.
services Transparent Ready
Solutions Schneider visant à optimiser la distribution électrique, le contrôle industriel
et les performances des automatismes.
session
Connexion à un service réseau.
SLIP
(Serial-Line Internet Protocol, protocole Internet sur ligne série) Protocole pour
l'exécution TCP/IP sur des lignes série.
SMF
(Single-Mode Fiber, fibre monomode) Fibre avec un cœur de petit diamètre (environ
3 μm) et une gaine dont l'indice de réfraction est très proche de celui du cœur. Elle
transmet les rayons lumineux qui pénètrent selon un angle de dispersion très étroit
sur une très large bande passante. La fibre SMF a un diamètre relativement étroit
qui ne permet la propagation que d'un seul mode. Elle offre une bande passante
plus importante que la fibre MMF, mais nécessite une source de lumière de faible
largeur spectrale.
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595
Glossaire
SMS
(Short Message Service, service de messages courts) Messages de texte
composés de 160 caractères maximum, qu'il est possible d'envoyer sur un
équipement sans fil.
SMTP
Simple Mail Transfer Protocol) Norme Internet utilisée pour envoyer et recevoir des
messages électroniques.
SNA
(Systems Network Architecture, architecture de réseau systèmes) Protocoles en
couche d'IBM pour les communications sur des gros systèmes.
SNMP
(Simple Network Management Protocol) Protocole en trois parties comprenant : une
structure d'informations de gestion (SMI), une base d'informations de gestion (MIB)
et le protocole lui-même. La SMI et la MIB définissent et stockent l'ensemble des
entités gérées : le protocole SNMP proprement dit véhicule les informations vers et
depuis ces entités. La norme du domaine public est basée sur l'expérience
opérationnelle des travaux Internet TCP/IP au sein des réseaux DARPA/NSFnet.
Hôte TCP/IP exécutant une application SNMP pour interroger d'autres nœuds et
obtenir des données relatives au réseau et connaître les conditions d'erreur. Les
autres hôtes, qui fournissent des agents SNMP, répondent à ces requêtes et
permettent à un seul hôte de collecter des statistiques depuis les nombreux autres
nœuds du réseau.
SNP
(Sub-Network Protocol) Protocole TCP/IP résidant dans la couche de sous-réseau,
sous IP. Il assure le transfert des données dans le sous-réseau local. Dans certains
systèmes, un module adaptateur doit être inséré entre IP et le protocole SNP pour
rendre les interfaces compatibles.
SNTP
(Simple Network Time Protocol) Version simplifiée du protocole NTP, utilisée pour
synchroniser les horloges des systèmes informatiques.
SOAP
(Simple Object Access Code) Protocole simplifié d'accès aux objets.
596
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Glossaire
socket
Identificateur unique composé d'une adresse IP et d'un numéro de port
correspondant au point terminal d'une communication dans un système ou une
application.
SONET
(Synchronous Optical Network, réseau optique synchrone) Norme de signaux
utilisée dans la transmission numérique.
sous-réseau
Partie interconnectée mais séparée d'un réseau, qui partage une adresse réseau
avec d'autres parties de celui-ci. Le sous-réseau est utilisé à des fins de sécurité et
de performances.
spanning tree (arbre recouvrant)
(STP) Technique qui détecte les boucles dans un réseau et bloque de façon logique
les chemins redondants, afin qu'il n'existe qu'une route entre deux réseaux LAN.
Elle est utilisée dans les réseaux à pont régis par la norme IEEE 802.1d. Voir Rapid
Spanning Tree.
SQL
(Structured Query Language, langage de requête structuré) Langage utilisé pour
interroger une base de données relationnelles.
SSID
(Service Set Identifier) Séquence de 32 lettres ou chiffres placée dans l'en-tête du
paquet et qui identifie de manière unique un réseau local sans fil.
STP
(Shielded Twisted-Pair, paire torsadée blindée) Support de transmission courant qui
comprend un fil pour la réception (RX) et un fil pour la transmission (TX) enroulés
l'un autour de l'autre de façon à diminuer la diaphonie. Le blindage est assuré par
une gaine externe tressée.
supernetting
Voir CIDR.
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597
Glossaire
support physique
Tout moyen physique permettant de transférer des signaux entre des systèmes
OSI. Considéré comme étant externe au modèle OSI et parfois appelé Couche 0,
ou base du modèle de référence OSI.
surveillance IGMP
Permet à un commutateur de surveiller ou d'écouter les messages transmis entre
un routeur et des hôtes.
SYN
(synchronize) Type de paquet utilisé par TCP pour synchroniser les numéros de
séquence sur deux ordinateurs qui entament une nouvelle connexion.
SYN ACK
Message qui accuse réception du signal de synchronisation envoyé par le client et
ouvre le socket du serveur pour un renvoi au client.
T
table de routage
Table stockée sur un routeur ou un autre équipement d'interconnexion de réseau
qui garde un suivi des routes (et, dans certains cas, des mesures associées à ces
routes) vers des destinations particulières du réseau.
table des hôtes
liste des hôtes TCP/IP qui sont sur le réseau, ainsi que leur adresse IP.
598
31006930 10/2009
Glossaire
TCP/IP
(Transmission Control Protocol/Internet Protocol) Ensemble de protocoles mis au
point par l'ARPA (Advanced Research Projects Agency) du Département de la
Défense des Etats-Unis au début des années 1970. Son but était de développer des
techniques permettant de connecter différents types de réseaux et d'ordinateurs.
TCP/IP ne possède pas les fonctionnalités fournies par l'OSI.
TCP/IP est un protocole de transport et de travail sur Internet, c'est-à-dire une
norme de facto de gestion de réseaux. Il est couramment employé avec un câblage
X.25 et Ethernet et considéré comme l'un des quelques protocoles capables
d'assurer une véritable migration vers OSI. TCP/IP fonctionne dans la plupart des
environnements. TCP/IP opère au niveau des couches 3 et 4 du modèle OSI
(respectivement Réseau et Transport).
TCP et IP sont les protocoles réseau standard dans des environnements UNIX. Ils
sont presque toujours mis en œuvre et utilisés ensemble.
Telnet
Programme d'émulation de terminal utilisé pour contrôler des serveurs à distance.
temporisation (time-out)
Signal d'interruption envoyé par un équipement qui, au bout d'un certain temps, n'a
toujours pas reçu les données entrantes qu'il attend.
terminaison
Connecteur spécial utilisé aux deux extrémités d'un segment Ethernet standard ou
à câble fin. Il offre au câble une résistance de terminaison de 50 Ω.
tête de ligne
Dans des réseaux à large bande, point central ou concentrateur qui reçoit des
signaux sur une bande de fréquences définie et qui les retransmet sur une autre.
Chaque transmission d'une station de travail vers une autre sur un réseau à large
bande doit passer par la tête de ligne. Celle-ci permet au réseau de recevoir et
d'envoyer sur le même câble.
TFTP
(Trivial File Transfer Protocol) Sur des ordinateurs qui exécutent un logiciel de
gestion de réseaux TCP/IP, le protocole TFTP permet d'envoyer rapidement des
fichiers sur le réseau avec des fonctions de sécurité moins nombreuses que sur
FTP.
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599
Glossaire
tolérance aux pannes
Capacité d'un réseau à éviter qu'une panne survenant sur une partie du réseau
n'entraîne l'interruption d'autres services réseau. La tolérance aux pannes
augmente l'intégrité du réseau et sa disponibilité.
Les alimentations redondantes sur des émetteurs-récepteurs, des concentrateurs et
des commutateurs, ou encore les topologies en anneau simple ou double sur fil de
cuivre ou fibre optique, sont des exemples de systèmes tolérants aux pannes.
topologie
Disposition des nœuds et du matériel de connexion qui composent le réseau. Les
topologies sont en anneau, de type bus, en étoile ou en arbre.
topologie en étoile
Réseau dans lequel chaque station de travail est connectée à un concentrateur
central par une connexion dédiée point à point.
TP
(Twisted-Pair, paire torsadée) Câble comprenant deux conducteurs en cuivre
massif ou toronné de 18 à 24 AWG, chacun revêtu d'un matériau isolant, et tressés
ensemble. Le tressage offre une protection contre les interférences radio et
électromagnétiques.
trace route
TraceRT est un outil de suivi des routes utilisé pour mesurer le nombre de sauts du
routeur, ou de routes, entre les systèmes afin de faciliter la détection des
problèmes ; il suffit de taper tracert.exe à l'invite de commande.
traitement distribué
Système dans lequel chaque station ou nœud d'un réseau assure son propre
traitement et gère certaines données, le réseau facilitant les communications entre
les stations.
trame
Groupe de bits envoyé sur une liaison, qui contient ses propres informations de
contrôle, telles que l'adresse et les données de détection d'erreur. La taille et la
composition de la trame varient selon le protocole. Les termes trame et paquet sont
souvent utilisés l'un pour l'autre, bien que selon le modèle OSI, une trame soit
constituée au niveau de la couche 2 et un paquet au niveau de la couche 3 ou audessus.
600
31006930 10/2009
Glossaire
transmission
Processus dans le cadre duquel un commutateur ou un pont Ethernet lit le contenu
d'un paquet et l'achemine sur le segment connecté approprié. La vitesse de
transmission est le temps qu'il faut pour que l'équipement exécute toutes les étapes
requises.
U
UDP
(Universal Datagram Protocol, protocole universel de transmission par
datagramme) Protocole de la couche transport pour des datagrammes, utilisé
essentiellement pour la diffusion. Il gère également les adresses des ports.
Uni-TE
Protocole de communication de la couche application. Ce service permet un accès
en lecture et en écriture à des variables, des transferts de programmes, la gestion
des modes opératoires des équipements, le diagnostic au niveau de l'équipement
et des liaisons, ainsi que la transmission de données non sollicitées.
usurpation d'adresse (spoofing)
Attaque contre un système sécurisé dans laquelle une personne mal intentionnée
envoie un message en utilisant l'adresse IP volée/piratée d'un hôte identifié du
réseau afin d'obtenir un accès non autorisé.
usurpation d'identité
Possibilité de faire apparaître un utilisateur sur le système sous l'identité d'un autre
utilisateur. Ce processus peut être utilisé à des fins malveillantes. Lorsqu'il y a
usurpation d'identité IP, seule la connexion au niveau du coupe-feu ou du routeur
est visible sur Internet, ce qui permet de dissimuler un espace d'adresse IP protégé.
UTP
(Unshielded Twisted Pair, paire torsadée non blindée) Une ou plusieurs paires de
câbles avec une enveloppe isolante. Les paires UTP sont généralement utilisées
pour les câbles téléphoniques.
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601
Glossaire
V
verrouillage de trame
Division des données à transmettre en groupes de bits et ajout d'un en-tête et d'une
séquence de vérification dans chaque groupe.
VijeoLook
Le logiciel d'interface homme-machine (IHM) pour PC, de Schneider S.D.
vitesse de la ligne
Vitesse maximale, exprimée en bits par seconde, à laquelle les données peuvent
être transmises de manière fiable sur une ligne, avec un matériel spécifique.
voie
Chemin de données de bout en bout entre deux nœuds. Ensemble du câblage d'un
équipement actif à un autre.
VPN
(Virtual Private Network, réseau privé virtuel) Réseau qui connecte des réseaux
avec des sites distants en utilisant un fournisseur de services tiers.
VSD
(Variable Speed Drive) Variateur de vitesse.
W
WAN
(Wide Area Network, réseau étendu) Réseau qui utilise les services de télécommunications pour transmettre des données dans une zone géographique étendue.
WEP
(Wired Equivalent Privacy) Protocole de sécurité pour les réseaux locaux (LAN)
sans fil qui crypte les données transmises par ondes radioélectriques.
602
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Index
31006930 10/2009
B
AC
Index
A
B
Abonné
dans une opération Global Data, 219
Accès à distance
à un système Ethernet, 155
accès au réseau
à partir d'une station distante, 157
accès commuté
contrôle à distance d'un PC, 157
accès distant
via un accès commuté, 157
Accès distant à un VPN, 161
ACR
rapport affaiblissement sur
diaphonie, 562
Activer I/O Scanning, 191
Adaptateur de terminal RNIS
dans un WAN Ethernet, 74
Administration
câblage, 121
Adresse MAC, 150
Affaiblissement
paramètre de performance
ISO/CEI 11801, 560
Appartenance à un groupe
dans un système de multidiffusion
IP, 150
Applications industrielles
pour Ethernet, 19
Armoires
création d'une liaison
équipotentielle, 108
Base de données des balises IHM
dans le fonctionnement d'un serveur
Web FactoryCast HMI, 263
Bit de fonctionnement
pour I/O Scanning, 191
Blindage de câble
connexion à une surface métallique, 552
méthode de mise à la terre, 555
Bloc MBP_MSTR
pour surveiller les communications
Ethernet dans un système Quantum, 329
Bloc MSTR
pour surveiller les communications
Ethernet dans un système Quantum, 329
Blocage
dans une communication SCADA, 307
BootP
dépannage, 396
Boucles de terre, 556
BRI
options RNIS, 70
Brochage
connecteur RJ45 pour réseaux Ethernet
à paire torsadée, 90
brochage
connecteurs circulaires M12, 98
brochages
pour un connecteur cuivre RJ45, 97
Bus en anneau de mise à la terre, 106
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603
Index
C
Câblage
administration, 121
description technique des câbles à fibre
optique, 91
câblage
documentation, 123
données d'essai, 124
essais des composants, 123
étiquettes, 124
Câblage
fibre optique, 91
fibre optique par rapport à cuivre, 94
câblage
installations commerciales, 123
Câblage
normes de fibre optique, 91
câblage
spécifications de fibre optique
100Base-FX, 95
spécifications de fibre optique
10Base-FL, 95
Câblage
types de fibres optiques, 92, 94
Câblage horizontal, 38
Câble à paire torsadée blindée
caractéristiques, 88
Câble à paire torsadée non blindée
caractéristiques, 88
Câble cuivre
pour réseaux Ethernet, 87
Câble cuivre inverseur
brochage, 116
code couleur, 117
Câble cuivre simple
brochage, 115
code couleur, 116
Câbles cuivre
outils de fabrication, 118
Câbles, composants
étiquetage, 122
Capture de paquet
outils, 406, 406, 407
Caractéristiques du scrutateur d'E/S, 185
604
Carte d'interface réseau
système d'exploitation, 384
CAT 1
câble cuivre à paire torsadée 1 Mbit/s
non blindée, 87
CAT 2
câble cuivre à paire torsadée 4 Mbit/s
non blindée, 87
CAT 3
câble cuivre à paire torsadée
16 Mbit/s, 87
CAT 4
câble cuivre à paire torsadée
20 Mbit/s, 88
CAT 5
câble cuivre à paire torsadée
100 Mbit/s, 88
CAT 5E
câble cuivre à paire torsadée 350 MHz
CAT 5 améliorée, 88
CAT 6
câble cuivre à paire torsadée
400 MHz, 88
CAT 7
câble cuivre à paire torsadée
500-700 MHz, 88
Chien de garde
pour surveiller les communications distantes dans un système Quantum, 330
sauvegarde pour un système
SCADA, 322
Chien de garde de sauvegarde
dans un système SCADA, 322
Circuits virtuels
dans un système Ethernet, 72
Circuits virtuels commutés
dans un système Ethernet, 72
Classification des signaux, 109
Client
dans une opération de remplacement
d'équipements défectueux, 227
Client FDR, 227
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Index
Client Modbus, 200, 201
délais d'attente, 216
fonctionnement dans un système
Momentum, 208
fonctionnement dans un système
Premium, 207
fonctionnement dans un système
Quantum, 205
limites dans un système Momentum, 208
limites dans un système Premium, 206
limites dans un système Quantum, 204
nombre de tentatives, 216
Code IP
degré de protection contre la pénétration
de corps étrangers, 83
Codes fonction
Modbus, 201
Combinaison de transferts de données, 182
Communication au niveau de
l'entreprise, 171
communication au niveau de l'entreprise
services Transparent Ready, 172
Communication au niveau du terrain, 171
Communication au niveau inter
automates, 171
communication client
entre un serveur d'E/S et un affichage
SCADA, 312
Communication de transfert de données
services Transparent Ready, 173
Communication distante transparente, 171
communication SCADA
sur des sockets multiples prenant en
charge une requête à la fois, 311
sur un socket unique prenant en charge
des requêtes multiples, 310
sur un socket unique prenant en charge
une requête à la fois, 309
communication SCADA à SCADA, 312
Communications au niveau du terrain
services Transparent Ready, 174
Communications sans fil
dans un système Ethernet, 65
commutateur
dans un système Ethernet, 67
31006930 10/2009
Commutateur
dans un WAN Ethernet, 74
Commutation de circuits
dans un système Ethernet, 70
Commutation de paquets
dans un système Ethernet, 71
Compatibilité
des services, 182
Compatibilité du service, 182
Composants du système de mise à la
terre, 105
concentrateur
dans un système Ethernet, 66
Conception d'un réseau, 182
Conception réseau, 182
Conducteur de terre principal, 105
Conducteurs de terre, 105
Configuration distante
en utilisant un serveur Web, 246
Congestion du réseau
dans un système Ethernet, 63
Connecteur RJ45
brochages, 90
code couleur des fils, 90
connecteurs
brochage M12, 98
brochages RJ45 , 97
Connecteurs
fibre optique, 99
LC pour fibre optique, 99
connecteurs
M12, 98
Connecteurs
MT/RJ pour fibre optique, 99
connecteurs
RJ45, 96
RJ45 blindés, 97
Connecteurs
SC pour fibre optique, 99
ST pour fibre optique, 99
connecteurs circulaires M12, 98
connecteurs cuivre RJ45, 96
connecteurs cuivre RJ45 blindés, 97
connexion d'un automate à Internet, 157
Connexion d'un automate à Internet, 162
605
Index
connexion d'un automate à Internet
pour accéder à un système distant, 157
Connexion de la base de données
relationnelle
à un serveur Web FactoryCast HMI, 264
Connexion de mise à la terre
pour un blindage de câble, 552
procédure, 550
Connexion de terre
pour un blindage de câble, 552
procédure, 550
Connexion Internet à un automate
pour l'accès au système à distance, 162
Connexions de masse
recommandations, 548
Connexions de terre
recommandations, 548
Connexions logiques
dépannage d'un système Ethernet, 382
Connexions physiques
dépannage d'un système Ethernet, 381
Couche application
dans le modèle TCP/IP, 137
Couche de transport
du modèle Transparent Ready, 141
Couche interface réseau
dans le modèle TCP/IP, 138
Couche interréseau
dans le modèle TCP/IP, 138
du modèle Transparent Ready, 139
Couche transport
dans le modèle TCP/IP, 137
Coupe
pour la fabrication de câbles cuivre
Ethernet, 119
Coupe-câble
pour la fabrication de câbles cuivre
Ethernet, 118, 119
D
Degré de protection
exigences de protection contre la pénétration de corps étrangers, 83
Délai de passerelle, 372
606
Dénudage
pour la fabrication de câbles cuivre
Ethernet, 119
pour la fabrication de câbles cuivre
Ethernet, 118
Dépannage
BootP, 396
connections logiques sur un système
Ethernet, 382
connexions physiques sur un système
Ethernet, 381
d'un système Ethernet, 377, 378
encombrement sur un système
Ethernet, 382
équipement défectueux, 396
FTP, 395
NTP, 399
perte de paquets, 404
services, 389
SMTP, 398
synchronisation horaire, 399
Telnet, 395
Désactiver I/O Scanning, 191
Diagnostics intégrés
sélection du service, 177
Différence de temps
paramètre de performance
ISO/CEI 11801, 563
Différence de temps de propagation
paramètre de performance
ISO/CEI 11801, 563
documentation
câblage, 123
Domaines de collision
dans un système Ethernet, 62
Domaines de diffusion
dans un système Ethernet, 63
Données
capture de paquet, 406
dépannage, 404
perte de paquets, 404
données d'essai
câblage, 124
31006930 10/2009
Index
E
Ecart télédiaphonique
paramètre de performance
ISO/CEI 11801, 563
Ecart télédiaphonique cumulé
paramètre de performance
ISO/CEI 11801, 563
Ecart télédiaphonique paire à paire
paramètre de performance
ISO/CEI 11801, 563
Editeur
dans une opération Global Data, 219
Editeur de données graphiques
dans un serveur Web FactoryCast, 256
Eléments d'un système Transparent
Ready, 27
ELFEXT
écart télédiaphonique, 563
émetteur-récepteur
dans un système Ethernet, 67
Encombrement
sur un système Ethernet, 382
environnement industriel léger
connecteurs cuivre RJ45, 96
Environnement industriel léger
exigences liées à l'écrasement, 79
exigences liées à la flexion, 79
exigences liées à la résistance à la
traction, 79
exigences liées au choc, 78
exigences liées aux vibrations, 78
niveaux de pollution recommandés, 83
environnement industriel lourd
connecteurs circulaires M12, 98
Environnement industriel lourd
exigences liées à l'écrasement, 79
exigences liées à la flexion, 79
exigences liées à la résistance à la
traction, 79
exigences liées au choc, 78
exigences liées aux vibrations, 78
niveaux de pollution recommandés, 83
Equilibrage
paramètre de performance
ISO/CEI 11801, 563
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Equipement distant
exigences du service I/O Scanning, 185
Equipements WAN
adaptateurs de terminaux RNIS, 74
commutateurs, 74
matériel CSU/DSU, 74
modems, 74
routeurs, 73
serveurs d'accès, 74
essais des composants
câblage, 123
Ethernet
considérations architecturales, 353
dans les applications industrielles, 19
industriel, 18
Ethernet : outil de capture de
paquet, 406, 406, 407
Ethernet II
dans le modèle Transparent Ready, 139
Ethernet industriel
définition, 18
différence avec l'Ethernet
commercial, 20
Etiquetage
câbles, composants, 122
Etiquetage des câbles
normes, 121
étiquettes
câblage, 124
Evaluation d'un système, 182
Evaluation du système, 182
Exigences de protection contre la pénétration de corps étrangers
degré de protection, 83
niveaux de pollution, 82
Exigences liées à l'écrasement, 79
Exigences liées à la flexion, 79
Exigences liées à la mécanique
choc, 78
écrasement, 79
flexion, 79
résistance à la traction, 79
vibrations, 78
Exigences liées à la résistance à la
traction, 79
607
Index
Exigences liées au choc, 78
Exigences liées aux vibrations, 78
F
FactoryCast
sélection du service, 177
Fast Ethernet, 61
FDR
remplacement d'équipements
défectueux, 176
sélection du service, 176
FDR (Faulty Device Replacement, Remplacement d'équipements défectueux)
quand utiliser le service, 228
FEXT
télédiaphonie, 562
Fibre optique, 91
description technique, 91
types de câbles, 92
File d'attente
pour la messagerie via une
passerelle, 340
Fonction de réveil
dans un fonctionnement OPC Factory
Server, 286
Fonctions de calcul
dans le fonctionnement d'un serveur
Web FactoryCast HMI, 264
FTP
dépannage, 395
file transfer protocol, 178
G
GARP Multicast Registration Protocol, 149
Gestion de groupes
sur un système Ethernet, 149, 149, 149
Gestion de l'adresse IP
dans un système de redondance d'UC
Quantum, 331
Gestion des collisions, 62
Gestion des erreurs
dans une opération Global Data, 219
pour I/O Scanning, 190
608
Gestion du réseau
pour un système Ethernet, 151
Gigabit Ethernet, 61
Global Data
limites, 220
normes, 218
prise en charge d'équipements, 221
quand utiliser le service, 221
sélection du service, 175
synchronisation d'application, 223
temps de réponse, 223
utilisation de la technologie de multidiffusion, 222
GMRP, 149
Groupe d'éléments
dans le fonctionnement d'un OPC
Factory Server, 284
Groupe de distribution
dans une opération Global Data, 219
H
Horloges internes
pour les périodes de répétition d'I/O
Scanning, 192
I
I/O Scanning
activer, 191
bit de fonctionnement, 191
désactiver, 191
exigences au niveau de l'équipement
distant, 185
fonctionnement, 188
gestion des erreurs, 190
mot de diagnostic, 191
opérations d'écriture, 189
opérations de lecture, 190
périodes de répétition, 192
quand l'utiliser, 186
sélection du service, 175
temps de réponse, 195
utilisation du socket TCP, 191
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Index
Identification des problèmes
sur un système Ethernet, 381
IEEE 802.3
dans le modèle Transparent Ready, 139
Norme Ethernet, 34
IGMP, 149
IHM
modèle autonome, 301
modèle client/serveur, 302
Impédance
paramètre de performance
ISO/CEI 11801 , 560
Impédance nominale
paramètre de performance
ISO/CEI 11801, 560, 560
Indices mécaniques
pour les paramètres et les exigences
d'environnement, 32
Instabilité
pour déterminer si un chemin de
communication SCADA est correct, 332
installations commerciales
câblage, 123
interfaces indépendantes
sur un réseau Ethernet, 317
interfaces liées
sur un réseau Ethernet, 316
Internet Group Management Protocol, 149
Internet Group Management Protocol,
surveillance, 149
ISO/CEI 8802-3
norme Ethernet, 34
L
Les chemins de câbles, 112
Liaison équipotentielle
création d'un système de mise à la terre
pour un bâtiment, 107
définie, 105
équipements locaux, 108
norme, 106
pour lutter contre les EMI dans les
réseaux Ethernet, 104
Liaison permanente, 127
31006930 10/2009
liaison point à point
dans un système Ethernet, 70
Ligne louée
dans un système Ethernet, 70
Limites de charge
pour les messages Ethernet, 365
Logiciel de configuration
d'un serveur Web FactoryCast, 255
M
Machines
création d'une liaison
équipotentielle, 108
Matériel CSU/DSU
dans un WAN Ethernet, 74
Messagerie Modbus, 199
délais d'attente du client, 216
fonctionnement du client dans un
système Momentum, 208
fonctionnement du client dans un
système Premium, 207
fonctionnement du client dans un
système Quantum, 205
fonctionnement du serveur avec
Concept, 210
fonctionnement du serveur avec
Proworx, 210
fonctionnement du serveur dans un
système Momentum, 214
fonctionnement du serveur dans un
système Premium, 213
fonctionnement du serveur dans un
système Quantum, 209
limites du client dans un système
Momentum, 208
limites du client dans un système
Premium, 206
limites du client dans un système
Quantum, 204
609
Index
mise en œuvre d'un équipement Modbus
TCP, 199
nombre de tentatives du client, 216
nombre de tentatives du serveur, 216
performances du serveur Unity, 211
sélection du service, 175
services client, 200, 201
services serveur, 201, 202
temps de réponse, 353
temps de réponse client dans un système Momentum, 362
temps de réponse client dans un système Premium, 361
temps de réponse client dans un système Quantum, 360
temps de réponse du serveur dans un
système Premium, 213
Mesures d'installation
pour lutter contre les EMI dans les réseaux Ethernet, 103
MIB
pour la gestion du réseau, 151
MIB privée
pour la gestion du réseau, 151
MICE, 32, 32
Mise à la terre
pour lutter contre les EMI dans les réseaux Ethernet, 104
Modbus
codes fonction, 201
temps de réponse du serveur dans un
système Momentum, 356
temps de réponse du serveur dans un
système Premium, 355
temps de réponse du serveur dans un
système Quantum, 356
Modèle OSI, 135
Modèle TCP/IP
basé sur OSI, 137
Modèle Transparent Ready
basé sur OSI, 139
Modem
dans un WAN Ethernet, 74
610
Monitor Pro
mise en œuvre du modèle client/serveur
SCADA, 313
Mot de diagnostic
pour I/O Scanning, 191
Mot de passe, 164
N
Niveaux de gestion des informations
dans le fonctionnement d'un serveur
Web FactoryCast HMI, 263
Niveaux de pollution
exigences de protection contre la
pénétration de corps étrangers, 82
Niveaux de redondance
dans un système SCADA, 319
Norme CEI 1000-4
interférences électriques et
électromagnétiques, 85
Norme de communication Modbus, 198
Norme ISO/CEI 11801
définitions du test des câbles en
cuivre, 557
pour la planification et l'installation de
câbles cuivre, 542
Normes
câblage structuré, 34
câbles à fibre optique, 91
étiquetage des câbles, 121
internationales, 31
pour l'installation d'un réseau
Ethernet, 34
pour la performance du réseau
Ethernet, 34
pour la planification du câblage, 34
pour la sélection des équipements
Ethernet, 34
Normes d'émission électromagnétique, 85
Normes d'immunité, 85
Normes d'immunité au bruit, 85
Normes d'installation, 34
Normes de câblage structuré, 34
Normes de performance, 34
Normes de planification du câblage, 34
31006930 10/2009
Index
Normes de sélection, 34
Normes Ethernet
IEEE 802.3, 34
ISO/CEI 8802-3, 34
Normes internationales
pour les réseaux Ethernet industriel, 31
Normes ouvertes
dans Ethernet pour l'automatisation, 134
notification par message électronique, 240
Notification par message électronique
fonctionnement, 242
protection facultative par mot de
passe, 243
sélection du service, 176
NTP
dépannage, 399
Numéro des sockets TCP
dans un système de redondance d'UC
Quantum, 334
O
OPC Factory Server
architecture d'exécution, 292
avec multiples connexions SCADA, 298
compactage d'éléments de même
type, 289
concaténation des requêtes, 289
optimisation des requêtes, 289
option build-time/runtime, 294
service de notification, 286
services, 282
services synchrones, 285, 286
taille des requêtes, 288
Opérations d'écriture
pour I/O Scanning, 189
Opérations de lecture
pour I/O Scanning, 190
outil de certification DSP-4000
pour les installations de câblage en
cuivre et les performances, 131
outil de certification OMNIscanner 2
pour les installations de câblage en
cuivre et les performances, 131
31006930 10/2009
Outils
pour la fabrication de câbles cuivre
Ethernet, 118
P
Pages dynamiques
dans un fonctionnement de serveur
Web, 249
Pages statiques
dans un fonctionnement de serveur
Web, 248
Paire torsadée
câble cuivre Ethernet, 87
Paramètres
pour les tests de câble en cuivre, 558
Paramètres de performance
pour câble Ethernet en cuivre, 558
Paramètres de performance ISO/CEI 11801
différence de temps de propagation, 563
écart télédiaphonique, 563
écart télédiaphonique cumulé, 563
impédance nominale, 560
perte d'insertion, 560
perte de conversion longitudinale à
différentielle, 563
perte par retour, 560
perte paradiaphonique, 561
perte paradiaphonique cumulée, 562
rapport affaiblissement sur
diaphonie, 562
rapport affaiblissement sur diaphonie
cumulée, 562
résistance cc de la boucle, 563
télédiaphonie, 562
temps de propagation, 563
Pare-feu, 165
avancé, 165
avec filtrage Modbus, 165
configuration, 165
Passerelle
avec conversion de protocole
d'application, 338
passerelle
dans un système Ethernet, 68
611
Index
Passerelle
file d'attente de messages, 340
sans conversion de protocole
d'application, 337
temps de réponse, 372
utilisant une mémoire partagée, 339
Périodes de répétition effectives
pour I/O Scanning, 192
Permutation
dans un système de redondance d'UC
Quantum, 331
message UDP dans un système de
redondance d'UC Quantum, 333
Perte de conversion longitudinale à
différentielle
paramètre de performance
ISO/CEI 11801, 563
Perte par retour
paramètre de performance
ISO/CEI 11801, 560
Perte paradiaphonique
paramètre de performance
ISO/CEI 11801, 561
Perte paradiaphonique cumulée
paramètre de performance
ISO/CEI 11801, 562
Perte paradiaphonique paire à paire
paramètre de performance
ISO/CEI 11801, 561
Pince à dénuder
pour la fabrication de câbles cuivre
Ethernet, 118, 119
Pince à sertir
pour la fabrication de câbles cuivre
Ethernet, 118, 119
Plan de terre, 106
pont
dans un système Ethernet, 67
Prévention des EMI
liaison équipotentielle, 104
mesures d'installation, 103
méthodes, 103
méthodes de mise à la terre, 104
PRI
options RNIS, 70
612
Prise en charge d'équipements
pour Global Data, 221
protocole simplifié de gestion de réseau
fonctionnement, 270
PS ACR
rapport affaiblissement sur diaphonie cumulée, 562
PS ELFEXT
écart télédiaphonique cumulé, 563
R
Rapport affaiblissement sur diaphonie
paramètre de performance
ISO/CEI 11801, 562
Rapport affaiblissement sur diaphonie
cumulée
paramètre de performance
ISO/CEI 11801, 562
Rapport affaiblissement sur diaphonie paire
à paire
paramètre de performance
ISO/CEI 11801, 562
rapport d'exception
dans une communication SCADA, 303
Recommandations de câblage, 110
Recommandations de conformité
pour l'installation de câbles en cuivre
Ethernet, 126
Recommandations pour les chemins de
câbles, 112
Redémarrage
lors du dépannage d'un système
Ethernet, 377
redondance
et services de communications
réseau, 315
Redondance d'UC
dans un système centré sur la
communication, 324
mises en œuvre SCADA, 323
Redondance d'UC Quantum
dans un système centré sur la
communication, 324
mises en œuvre SCADA, 323
31006930 10/2009
Index
Remplacement d'équipement
défectueux, 396
Répartiteur armoire, 46
Répartiteur de site industriel, 45
Répartiteur machine, 46
Répartiteur terrain, 46
Répartiteur usine, 45
répéteur
dans un système Ethernet, 66
Réseau de liaison commun, 106
Réseau fédérateur bâtiment, 38
Réseau fédérateur campus, 38
Réseau fédérateur de site industriel, 45
Réseau privé virtuel
pour accéder à un système distant, 161
Réseaux commutés
et gestion des collisions, 62
Résistance cc de la boucle
paramètre de performance
ISO/CEI 11801, 563
Résistance de la boucle
paramètre de performance
ISO/CEI 11801, 563
RNIS
dans un système Ethernet, 70
Routage
avec adressage IP, 153
Routage des câbles
entre les armoires, 114
entre les bâtiments, 114
Routage des câbles entre les armoires, 114
Routage des câbles entre les bâtiments, 114
routeur
dans un système Ethernet, 68
Routeur
dans un WAN Ethernet, 73
S
SCADA
chien de garde de sauvegarde, 322
communication vers un équipement
redondant, 321
étapes de communications, 302
31006930 10/2009
mise en œuvre chien de garde vers
automate Quantum, 330
modèle autonome, 301
modèle client/serveur, 302
pour un système de redondance d'UC
Quantum, 323
rapport d'exception, 303
technique de blocage pour une communication efficace, 307
Scrutateur d'E/S
formules des temps de réponse, 363
Section
pour la fabrication de câbles cuivre
Ethernet, 118
Sécurité
accès physique, 164
configuration de pare-feu, 165
contrôle d'accès à l'automate, 166
d'un système Ethernet, 164
liste de contrôle d'accès, 166
mot de passe, 164
pare-feu, 165
points d'accès, 167
politique, 164
port, 166
sans fil, 166
VPN, 167
WEP, 167
Sensibilité
dans la performance CME, 109
Sensibilité CME
classification des signaux, 109
Sertissage
pour la fabrication de câbles cuivre
Ethernet, 118, 119
Serveur
dans une opération de remplacement
d'équipements défectueux, 227
Serveur à accès distant
structure, 159
Serveur d'accès
dans un WAN Ethernet, 74
Serveur FDR, 227
613
Index
Serveur Modbus, 201, 202
fonctionnement avec , 210
fonctionnement avec Proworx, 210
fonctionnement dans un système
Momentum, 214
fonctionnement dans un système
Premium, 213
fonctionnement dans un système
Quantum, 209
nombre de tentatives, 216
performances dans Unity, 211
temps de réponse dans un système
Premium, 213
Serveur Web FactoryCast
hébergement, 254
logiciel de configuration, 255
Service de notification
dans un fonctionnement OPC Factory
Server, 286
service de protocole de transfert de
fichiers, 268
Service de serveur
fonctionnement, 248
Service de serveur Web
pages dynamiques, 249
pages statiques, 248
Service du serveur Web
prise en charge de la configuration distante, 246
Service Global Data
gestion des erreurs, 219
Service serveur Web FactoryCast
éditeur de données graphiques, 256
visualisateur d'alarme, 256
Service serveur Web FactoryCast HMI
architecture, 261
architectures hybrides, 262
base de données des balises IHM, 263
connecté à une base de données relationnelle, 264
fonctionnement, 261
fonctions de calcul, 264
niveaux de gestion des informations, 263
Service Telnet, 272
614
Services
dépannage, 389
diagnostics intégrés, 177
disponibles dans un système de
redondance d'UC Quantum, 333
FDR, 176
FDR (Faulty Device Replacement,
Remplacement d'équipements
défectueux), 226
Global data, 175
Global Data, 218
I/O Scanning, 175, 184
messagerie Modbus, 175, 198
services
notification par message
électronique, 240
Services
notification par message
électronique, 176
OPC Factory Server, 281
pour la synchronisation des
applications, 173
pour les communications au niveau du
terrain, 174
pour les communications au niveau
inter-automates, 173
pris en charge par les équipements
Advantys STB, 348
pris en charge par les équipements
Momentum M1E, 347
pris en charge par les équipements
Premium, 345
pris en charge par les équipements
Quantum, 344
pris en charge par les équipements
Twido, 348
pris en charge par les modules de communication Ethernet Momentum, 347
pris en charge par les modules de communication Ethernet Premium, 345
pris en charge par les modules de communication Ethernet TSX Micro, 346
pris en charge par les passerelles
Power Logic, 350
31006930 10/2009
Index
pris en charge par les systèmes de
câblage ConneXium, 351
pris en charge par les variateurs de
vitesse Altivar ATV 38/58, 349
protocole de transfert de fichiers, 267
services
protocole simplifié de gestion de
réseau, 269
Services
serveur Web, 246
serveur Web FactoryCast, 254
serveur Web FactoryCast HMI, 260
synchronisation horaire, 176
Telnet, 272
Trivial File Transfer Protocol, 271
services
utilisés pour la communication au niveau
de l'entreprise, 172
utilisés pour les applications, 172
utilisés pour les équipements terrain, 172
utilisés pour les systèmes de supervision
et les automates, 172
Services
Web/FactoryCast, 177
Services d'accès commuté
dans un système Ethernet, 72
Services pris en charge par les équipements
services pour Advantys STB, 348
services pour les modules de communication Ethernet Momentum, 347
services pour les modules de communication Ethernet TSX Micro, 346
services pour les modules Ethernet
Premium, 345
services pour les passerelles Power
Logic, 350
services pour les processeurs
Momentum M1E, 347
services pour les systèmes de câblage
ConneXium, 351
services pour les variateurs de vitesse
Altivar ATV 38/58, 349
services pour Quantum, 344
services pour Twido, 348
services pour UC Premium, 345
31006930 10/2009
Services synchrones
dans un fonctionnement OPC Factory
Server, 285, 286
SMTP
dépannage, 398
pour la notification par message
électronique, 242
SNMP
pour la gestion du réseau, 151
pour les stations de gestion du
réseau, 172
simple network management
protocol, 178
Socket de passerelle, 341
Sous-systèmes de câblage, 38
Standard 100Base-TX
pour réseaux Ethernet à paire
torsadée, 89
Stations terminales VLAN
dans un système Ethernet, 64
Stratégie
pour Transparent Ready, 21
Suite de protocoles Internet, 140
Surveillance de l'automate redondant
utilisation de SCADA dans un système
de redondance d'UC Quantum, 330
Surveillance IGMP, 149
Synchronisation d'application
pour Global Data, 223
Synchronisation des applications
services Transparent Ready, 173
Synchronisation horaire
dépannage, 399
sélection du service, 176
Système
Transparent Ready et ses éléments, 27
Système d'exploitation
carte d'interface réseau, 384
vérification logique, 384
Système de câblage
éléments, 38
Système redondant
entièrement mis en œuvre pour
Quantum, 328
615
Index
limitations dans un système
Quantum, 327
pour Quantum, 326
Systèmes de serveur à accès distant, 159
Systèmes Ethernet
domaines de collision, 62
domaines de diffusion, 63
IP sans fil, 65
technologies LAN, 61
VLAN, 64
T
TCP
dans le modèle Transparent Ready, 141
TCP/IP
dans le modèle Transparent Ready, 140
Technologie de multidiffusion
pour Global Data, 222
Technologies LAN
pour les systèmes Ethernet, 61
Télédiaphonie
paramètre de performance
ISO/CEI 11801, 562
Telnet, 178
dépannage, 395
Temps de propagation
paramètre de performance
ISO/CEI 11801, 563
Temps de réponse
d'une passerelle, 372
performances I/O Scanning
Premium, 196
performances I/O Scanning
Quantum, 195
pour Global Data, 223
Terre réelle, 105
Test
d'une installation en cuivre, 557
Test des performances
d'une installation en cuivre, 557
TFTP
trivial file transfer protocol, 178
Timeout de passerelle, 342
616
Topologie
anneau auto-régénérant, 59
Topologie à double anneau, 51
Topologie d'anneau auto-régénérant, 59
Topologie de bus, 47
Topologie de chaînage, 50
Topologie de maillage, 52
Topologie en anneau, 50
Topologie en anneau Ethernet, 56
Topologie en bus Ethernet, 54
Topologie en chaînage Ethernet, 56
Topologie en étoile, 49
Topologie en étoile Ethernet , 55
Topologie maillée, 57
Topologies
anneau Ethernet, 56
bus, 47
bus Ethernet, 54
chaînage, 50
chaînage Ethernet, 56
double anneau, 51
en anneau, 50
en étoile, 49
étoile Ethernet, 55
maillage, 52
maillée, 57
Trames
dans un système Ethernet, 61
Trames Ethernet, 61
Transferts de données
combinaison, 182
Transparent Ready
définition, 18
éléments du système, 27
stratégie, 21
Trivial File Transfer Protocol, 271
U
UDP
dans le modèle Transparent Ready, 141
Utilisation du socket TCP
pour I/O Scanning, 191
31006930 10/2009
Index
V
Vérification logique
système d'exploitation, 384
VijeoLook
mise en œuvre du serveur OPC, 313
Visualisateur d'alarme
dans un serveur Web FactoryCast, 256
Visualisateur du rack
dans un fonctionnement de serveur
Web, 250
Voie, 129
VPN
sécurité, 167
VPN à accès distant, 161
VPN point à point, 161
W
Web/FactoryCast
sélection du service, 177
WEP
sécurité, 167
31006930 10/2009
617
Index
618
31006930 10/2009
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