Comment assurer les communications au sein des réseaux industriels
En raison de la modernisation constante de la production, de plus en plus de systèmes d’automatisation industrielle sont aujourd’hui basés sur des réseaux de distribution fonctionnant sur des protocoles de transfert de données flexibles.
Il existe une grande variété d’interfaces et de protocoles de transfert de données qui assurent les communications au sein des réseaux industriels. Il s’agit notamment de Modbus, Ethernet, CAN, HART, PROFIBUS, etc. Ils permettent le transfert de données entre les capteurs, les contrôleurs et les actionneurs ; étalonnage des capteurs ; l’alimentation électrique des capteurs et des actionneurs ; la communication entre les niveaux inférieur et supérieur des systèmes de contrôle de processus, et plus encore.
Les protocoles de transfert de données sont généralement développés en fonction des exigences d’une production et de systèmes techniques particuliers et fournissent une connexion fiable et une grande précision du transfert de données entre différents appareils. En plus de la fiabilité de fonctionnement dans des conditions difficiles, les systèmes ACS TP nécessitent souvent des capacités fonctionnelles élevées, une flexibilité de construction, une facilité d’intégration et de maintenance, et la conformité aux normes de l’industrie.
La solution Modbus
Le protocole Modbus est largement utilisé comme canal de communication entre les éléments d’automatisation dans les réseaux de données industriels. Il existe trois implémentations principales du protocole Modbus. Deux d’entre eux sont conçus pour la communication de données en série sur des lignes cuivre EIA/TIA-232-E (RS-232), EIA-422, EIA/TIA-485-A (RS-485) et optiques (et radio) : Modbus RTU et Modbus ASCII. Et l’un d’entre eux est destiné à la transmission de données sur les réseaux Ethernet : Modbus TCP.
Modbus ASCII et Modbus RTU
La différence entre les protocoles Modbus ASCII et Modbus RTU réside dans la façon dont ils codent les caractères. En mode ASCII, les données sont encodées à l’aide d’une table ASCII où deux octets de données correspondent à chaque caractère. En mode RTU, les données sont transmises sous la forme de symboles binaires de 8 bits, ce qui permet d’obtenir un débit de données plus élevé. Avec l’ASCII, il peut y avoir un délai allant jusqu’à 1 seconde, contrairement au RTU, où les messages doivent être continus. De plus, le mode ASCII dispose d’un système simplifié de décodage et de gestion des données.
Les protocoles Modbus (Modbus ASCII, Modbus RTU et Modbus TCP) utilisent un protocole d’application pour garantir leur compatibilité. Le nombre maximum de nœuds dans le réseau Modbus est de 31. La longueur des lignes de communication et le taux de transfert des données dépendent de la mise en œuvre physique de l’interface. Tous les éléments du réseau Modbus interagissent à l’aide d’un modèle client-serveur basé sur des transactions composées d’une requête et d’une réponse.
Où Modbus est-il utilisé ?
Domaines d’application industrielle de Modbus : communication des capteurs et des actionneurs avec le contrôleur, communication des contrôleurs et des calculateurs de contrôle, communication avec les capteurs, les contrôleurs et les réseaux d’entreprise, connexions dans les systèmes SCADA, etc.
La simplicité de mise en œuvre des protocoles Modbus a conduit à sa large application dans les systèmes industriels et pas seulement. Aujourd’hui, l’équipement de presque tous les fabricants prend en charge les protocoles Modbus.
