Bus de terrain au centre de l’attention

Temps de lecture : 5 minutes

Les bus de terrain constituent l’épine dorsale de la communication dans les technologies d'automatisation et les véhicules. Ils connectent les capteurs, actionneurs et contrôleurs, permettant une transmission de données efficace et fiable entre les participants. Les bus de terrain sont utilisés pour simplifier la communication dans les systèmes complexes et réduire le câblage. Différents bus de terrain peuvent être distingués selon plusieurs critères, notamment la topologie, le support de transmission, les domaines d'application et leur distribution.

La topologie d’un bus de terrain décrit la structure du réseau dans lequel les dispositifs sont connectés. Il existe différentes topologies qui varient en fonction du bus de terrain utilisé. La topologie en bus, où tous les dispositifs sont connectés à une ligne commune, est largement répandue et utilisée par Modbus, CANopen et DeviceNet, ces deux derniers étant basés sur CAN.

Une topologie en étoile, où chaque dispositif est directement connecté à un nœud central, est utilisée en option dans PROFIBUS et EtherCAT.

La topologie en arbre, une combinaison des topologies en bus et en étoile, permet une structure flexible et est également prise en charge par PROFIBUS et EtherCAT.

Certaines variantes d’EtherCAT utilisent également une topologie en anneau, où les dispositifs sont connectés en boucle fermée.

Les supports de transmission utilisés pour la transmission des données sont un autre critère distinctif des bus de terrain. Les câbles en cuivre sont largement répandus et économiques, utilisés par exemple par PROFIBUS et CAN.

La fibre optique offre des vitesses de transmission élevées et une grande résistance aux interférences, mais elle est utilisée moins fréquemment, comme en option dans PROFIBUS.

Les médias de transmission sans fil offrent une grande flexibilité et une installation facile, mais ils sont sensibles aux interférences et sont utilisés dans certaines variantes de PROFIBUS.

Grâce à l’utilisation de répéteurs et de ponts, divers bus de terrain peuvent également être transmis sans fil ou par fibre optique dans certaines zones pour connecter différentes sections.

L’Ethernet, connu pour sa grande vitesse et sa large adoption, est utilisé par Modbus (sur Ethernet), EtherCAT, Powerlink, ainsi que par de nombreux autres réseaux basés sur l'Ethernet Industriel. Cependant, les commutateurs et composants de topologie classiques ne peuvent pas être utilisés dans les systèmes basés sur l'Ethernet Industriel, car ces systèmes ont souvent des exigences élevées en matière de communication déterministe avec une faible latence.

• PROFIBUS est particulièrement répandu dans l'automatisation des processus industriels et de fabrication. Sa flexibilité en termes de topologie et sa fiabilité élevée en font un standard particulièrement populaire en Europe.
• Modbus est utilisé dans l'automatisation industrielle et du bâtiment. Son implémentation simple et sa répartition mondiale, notamment en Amérique du Nord, en font un standard prisé.
• CANopen, basé sur le protocole CAN, est principalement utilisé dans l’ingénierie mécanique et la technologie des véhicules. Il est particulièrement robuste et adapté aux applications en temps réel, bien que sa taille de réseau limitée soit un inconvénient.
• DeviceNet, également basé sur CAN, est principalement utilisé dans l'automatisation de la fabrication et en Amérique du Nord.
• EtherCAT offre une topologie flexible et utilise Ethernet comme support de transmission. Cette flexibilité et sa grande vitesse rendent EtherCAT populaire dans le monde entier, notamment en Europe et en Asie.

Les critères de décision importants pour choisir le bon bus de terrain incluent le domaine d'application, le débit de données requis, la capacité en temps réel et la robustesse, ainsi que les coûts des composants et de l'implémentation.