MiCOM H14x H14x/FR GL/B11 Documentation Générale Documentation Générale H14x/FR GL/B11 MiCOM H14x Page 1/26 TABLE DES MATIÈRES 1. SECURITE ET MANUTENTION 3 1.1 Introduction 3 1.2 Sécurité 3 1.2.1 Hygiène et sécurité 3 1.2.2 Signification des symboles et étiquettes 3 1.2.3 Installation, mise en service et entretien 3 1.2.4 Mise hors service et élimination 4 1.3 Caractéristiques de la protection des équipements et des personnes 5 1.4 Manipulation d'équipement électronique 6 1.5 Emballage et déballage 6 1.6 Garanties 7 1.7 Droits d'auteur & marques déposées 7 1.7.1 Droits d'auteur 7 1.7.2 Marques déposées 7 1.8 Avertissements concernant l'utilisation des produits SCHNEIDER ELECTRIC 8 2. INTRODUCTION 9 2.1 Switches MiCOM 9 2.2 Noms des switches Ethernet MiCOM 9 2.3 MiCOM H14x 10 3. DESCRIPTION FONCTIONNELLE 11 3.1 Gamme MiCOM H14x 11 3.2 Composition fonctionnelle du MiCOM H14x 11 3.3 Économie d'énergie 11 3.4 Fonctions de commutation du port Ethernet 12 3.4.1 10Base Tx et 100Base Tx 12 3.4.2 100Base Fx 12 3.5 Gestion Ethernet 12 3.5.1 Consultation d'adresse 12 3.5.2 Mise en buffer 12 3.5.3 Fonction de délestage 12 3.5.4 Contre-pression en half duplex 12 3.5.5 Protection de saturation des broadcasts 12 3.5.6 Négociation automatique et détection de vitesse 12 3.5.7 Forwarding 12 3.5.8 Établissement de priorité 13 3.5.9 Fonctionnement VLAN 13 H14x/FR GL/B11 Page 2/26 Documentation Générale MiCOM H14x 4. FICHE TECHNIQUE 14 4.1 Gamme MiCOM H14x 14 5. INTERFACE HOMME MACHINE 15 6. INSTALLATION 16 6.1 Installation du contrôleur 16 7. EQUIPEMENTS 18 7.1 Etiquette d'identification 18 8. RACCORDEMENT 19 8.1 Connexion Ethernet 19 8.1.1 Type de câble Ethernet 19 8.1.2 Fibre optique Ethernet 19 9. PARAMETRAGES 21 9.1 Signification des cavaliers internes 21 10. APPLICATIONS 23 10.1 Calculs d'atténuation optique de fibre 23 11. GLOSSAIRE 24 11.1 10Base T et 100Base Tx 24 11.2 100Base Fx 24 11.3 Économie d'énergie 24 11.4 Consultation d'adresse 24 11.5 Mise en buffer 24 11.6 Fonction de délestage 24 11.7 Contre-pression en half duplex 24 11.8 Protection de saturation des broadcasts 24 11.9 Négociation automatique et détection de vitesse 24 11.10 Forwarding 24 11.11 Établissement de priorité 24 11.12 Contrôle de flux 25 11.13 Fonctionnement VLAN 25 Documentation Générale H14x/FR GL/B11 MiCOM H14x Page 3/26 1. SÉCURITÉ ET MANUTENTION 1.1 Introduction Le présent document décrit les procédures de sécurité, de manipulation, d'emballage et de déballage qui s'appliquent à la gamme des switches Ethernet MiCOM H14x et aux équipements associés. 1.2 Sécurité DANGER : 1.2.1 CE CHAPITRE RELATIF A LA SECURITE DOIT ETRE LU AVANT D'ENTAMER TOUTE INTERVENTION SUR LE MATERIEL. Hygiène et sécurité Les informations contenues dans le présent chapitre, Sécurité, de la documentation produit ont pour objectif d'assurer que les produits sont installés et manipulés de sorte à préserver leurs caractéristiques de sécurité. On suppose que tout personnel intervenant sur l'équipement sera familiarisé avec le contenu de la Section Sécurité. 1.2.2 Signification des symboles et étiquettes Le sens des symboles et étiquettes, susceptibles d'être utilisés sur l'équipement ou dans sa documentation, est donné ci-dessous. 1.2.3 Installation, mise en service et entretien Raccordements de l'équipement Le personnel devant effectuer l'installation, la mise en service ou la maintenance de cet équipement doit pour des raisons de sécurité connaître les procédures de travail correctes. Il est impératif de consulter sa documentation avant d'effectuer toute opération d'installation, de mise en service ou de maintenance sur l'équipement. L'équipement doit être isolé électriquement avant toute opération dans la zone des borniers (installation, mise en service et maintenance) car des bornes exposées peuvent présenter des tensions dangereuses. Si l'accès à l'arrière de l'équipement n'est pas verrouillé, le personnel doit prendre soin d'éviter tout risque de choc électrique. Par sécurité, les raccordements des tensions et courants doivent comporter des embouts de câbles afin de s'assurer que l'isolement des borniers est maintenu. Pour garantir une terminaison correcte des conducteurs, utiliser la cosse à sertir et l'outil adaptés à la taille du fil. Avant toute mise sous tension, l'équipement doit être raccordé à la terre via la borne de masse prévue à cet usage. L'omission ou la déconnexion du raccordement à la terre peut être dangereux. Il est recommandé que la section du fil de terre soit au minimum de 2.5mm², sauf indication contraire dans la section Caractéristiques technique de la documentation produit. Avant de mettre votre équipement sous tension, veuillez contrôler les éléments suivants : • Tension nominale et polarité ; • Intensité nominale du circuit du transformateur de courant et raccordements corrects ; • Calibre des fusibles de protection ; • Bonne connexion du conducteur de terre, le cas échéant H14x/FR GL/B11 Documentation Générale Page 4/26 MiCOM H14x Conditions d'exploitation du matériel L’exploitation des équipements doit respecter environnementales décrites dans ce document. les exigences électriques et Entrées de courant N’ouvrez jamais le circuit auxiliaire d’un transformateur de courant sous tension. La tension de niveau élevé produite risque de provoquer des blessures corporelles graves et de détériorer l’isolation de l’équipement. Résistances externes Lorsque des résistances extérieures sont adjointes à l'équipement MiCOM, elles peuvent présenter un risque de choc électrique ou de brûlures si on les touche. Test d'isolation et de tenue diélectrique A la suite d’un test d’isolation, les condensateurs peuvent rester chargés d’une tension potentiellement dangereuse. A l’issue de chaque partie du test, la tension doit être progressivement ramenée à zéro afin de décharger les condensateurs avant de débrancher les fils de test. Insertion de modules et de cartes électroniques Les cartes électroniques et modules ne doivent pas être insérés ni retirés d'un équipement sous tension sous peine de détérioration. Communication par fibre optique En cas d'emploi de dispositifs de communication par fibre optique, ceux-ci ne doivent pas être regardés directement. Des wattmètres optiques doivent être utilisés pour déterminer le fonctionnement ou le niveau du signal présent sur le dispositif. 1.2.4 Mise hors service et élimination Mise hors service : Le circuit d’alimentation auxiliaire du MiCOM H14x peut comporter des condensateurs pour l’alimentation ou pour la mise à la terre. Pour éviter tout risque d’électrocution ou de choc thermique, il convient d’isoler complètement le MiCOM H14 x (les deux pôles de courant continu) de toute alimentation, puis de décharger les condensateurs en toute sécurité par l’intermédiaire des bornes externes, avant de mettre l’appareil hors service. Élimination : Il est recommandé d’éviter d’incinérer ou de jeter l'équipement dans une décharge. L’élimination et le recyclage de l’équipement et de ses composants doivent se faire dans le plus strict respect des règles de sécurité et de l’environnement. Avant la destruction des équipements, retirez-en les piles en prenant les précautions qui s’imposent pour éviter tout risque de court-circuit. L’élimination des piles au lithium peut faire l'objet de réglementations particulières dans certains pays. Documentation Générale H14x/FR GL/B11 MiCOM H14x 1.3 Page 5/26 Caractéristiques de la protection des équipements et des personnes Le calibre maximum recommandé du fusible de protection externe pour les équipements est de 16A, type "Red Spot", sauf mention contraire dans la section "Caractéristiques techniques" de la documentation du produit. 1. Le calibre des fusibles dépend de la tension auxiliaire. 2. Il est conseillé de protéger l'alimentation cc par un interrupteur différentiel. 3. Il est obligatoire de protéger l'alimentation ca par un interrupteur différentiel (imprimantes, stations de travail PACiS…). Classe d'isolement CEI 601010-1 : 1990/A2 : 1995 Pour garantir la sécurité de l'utilisateur, cet équipement doit être raccordé à une terre de protection. 1995 Niveau de distribution, installation fixe. Classe I NE 61010-1 : 1993/A2 : Classe I Catégorie d’isolement (surtensions) : CEI 601010-1 : 1990/A2 : Classe III NE 61010-1 : L'équipement dans cette catégorie a été testé et qualifié à 5kV crête, 1.2/50μs, 500Ω. 0.5J, entre tous les circuits d’alimentation et la terre et aussi entre les circuits indépendants. 1993/A2 : Classe III Environnement : CEI 601010-1 : 1990/A2 : 1995 Degré de pollution 2 NE 61010-1 : 1993/A2 : Conformité démontrée en référence aux normes de sécurité génériques. Degré de pollution 2 Sécurité du produit : 72/23/CEE Conforme à la Directive Basse Tension de la Commission Européenne. NE 61010-1 : 1993/A2 : 1995 NE 60950 : 1992/A11 : 1997 Conformité démontrée en référence aux normes de sécurité génériques. H14x/FR GL/B11 Documentation Générale Page 6/26 1.4 MiCOM H14x Manipulation d'équipement électronique Des mouvements normaux peuvent facilement générer des potentiels électrostatiques de plusieurs milliers de volts. La décharge de ces tensions dans des équipements à semi-conducteurs lors de la manipulation de circuits peut causer des dommages importants, qui sont rarement apparents immédiatement mais entraînent la baisse de fiabilité du circuit. Les circuits électroniques des produits Schneider Electric sont protégés vis-à-vis des décharges électrostatiques concernées lorsqu'ils sont dans leur boîtier. Ne les exposez pas au risque de dégradation en retirant inutilement des modules. Chaque module comporte la protection la plus élevée possible pour ces composants à semiconducteurs. Toutefois, s'il s'avère nécessaire de retirer un module, les précautions suivantes doivent être prises pour préserver les haute fiabilité et longue durée de vie pour lesquelles l'équipement a été conçu et fabriqué. 1. Avant de retirer un module, mettez-vous au même potentiel électrostatique que celui de l'équipement en touchant le boîtier. 2. Manipulez le module par sa face avant, ou par les bords de la carte électronique. Évitez de toucher les composants électroniques, circuits imprimés ou connecteurs. 3. Ne transférez pas le module à une autre personne sans vous être assuré auparavant que vous êtes tous deux au même potentiel électrostatique. Pour ce faire, serrez-vous la main. 4. Placez le module sur une surface antistatique, ou sur une surface conductrice dont le potentiel est égal au vôtre. 5. Stockez ou transportez le module dans un sachet conducteur. Vous trouverez plus d'informations sur les procédures de travail sûres pour les équipements électroniques dans les documents CEI 60147-0F et BS5783. Si vous effectuez des mesures sur les circuits électroniques internes d'un équipement en service, quel qu'il soit, il est préférable de vous raccorder à la terre à l'aide d'un bracelet conducteur. Les bracelets doivent avoir une résistance à la terre entre 500k et 10M Ohms. En l'absence de bracelet conducteur, il faut que vous mainteniez un contact régulier avec le boîtier pour éviter tout risque d'accumulation d'électricité statique. Les instruments utilisés pour effectuer des mesures doivent être raccordés à la masse du boîtier chaque fois que cela est possible. Dans une zone de maniement particulière, Schneider Electric recommande fortement de procéder à une analyse détaillée des circuits électroniques et des conditions de travail conformément aux normes CEI 60147-0F ou BS5783 mentionnées ci-dessus. 1.5 Emballage et déballage Tous les switches Ethernet MiCOM H14x sont emballés séparément en cartons individuels et transportés dans des emballages externes. Prenez des précautions lorsque vous ouvrez les cartons et déballez l'équipement, et ne faites pas usage de force. En outre, assurez-vous d'extraire de l'emballage les documents d'installation et l'étiquette d'identification fournis avec chaque équipement. L'indice de révision de chaque module inclus dans l'équipement lors de sa livraison est donné dans sa liste de composants. Cette liste doit être conservée soigneusement. Après avoir déballé l'équipement, inspectez-le visuellement pour vous assurer de son état mécanique correct. Avant toute expédition, le switch Ethernet MiCOM H14x doit être emballé intérieurement et extérieurement. Si l'emballage d'origine n'est plus disponible, assurez-vous que l'emballage utilisé est conforme aux spécifications de la norme ISO 2248 pour une hauteur de chute de ≤0.8m. Documentation Générale MiCOM H14x 1.6 H14x/FR GL/B11 Page 7/26 Garanties Le support sur lequel vous recevez le logiciel Schneider Electric est garanti contre toute nonexécution des instructions de programmation par suite de vices de matériau ou de fabrication, pour une période de 90 jours à compter de la date d'expédition, attestée par les reçus ou autres documents. Schneider Electric procèdera, à son libre choix, à la réparation ou au remplacement du support de logiciel qui s'avèrerait incapable d'exécuter les instructions de programmation, sous réserve que l'existence de tels défauts aient été signalés à Schneider Electric au cours de la période de garantie. Schneider Electric ne garantit pas que le fonctionnement du logiciel sera ininterrompu ou exempt d'erreur. L'acceptation d'un matériel, quel qu'il soit, pour une intervention au titre de la garantie, sera conditionnée à l'obtention préalable, auprès de l'usine, d'un numéro d'autorisation de retour de matériel (dit RMA) et celui-ci devra être clairement marqué sur l'emballage. Les frais de port pour le retour du matériel à son propriétaire, dans le cadre de la garantie, seront pris en charge par Schneider Electric. Schneider Electric estime que les informations figurant dans ce document sont exactes. Ce document a fait l'objet d'une révision soignée, quant à son exactitude technique. En cas d'erreurs techniques ou typographiques, Schneider Electric se réserve le droit d'apporter des modifications aux éditions ultérieures de ce document, sans avertir les détenteurs de la présente édition. Le lecteur doit prendre contact avec Schneider Electric s'il soupçonne la présence d'erreurs. En aucun cas, Schneider Electric ne sera tenu responsable des éventuels dommages résultant directement ou non du présent document ou des informations qu'il contient. Sauf mention contraire dans le présent document, Schneider Electric n'offre aucune garantie, expresse ou implicite, et décline toute responsabilité quant à l'adaptabilité du produit à un usage commercial ou autre. Les droits du client au titre des dommages-intérêts par suite de faute ou de négligence de la part de Schneider Electric seront limités au montant payé par le client. Schneider Electric ne saurait être tenu de payer des indemnités de compensation en raison de pertes de données, manque à gagner, privation d'usage des produits, ou de dommages directs ou indirects, même si l'éventualité d'un tel événement a fait l'objet d'un avertissement. Cette limitation de la responsabilité de Schneider Electric s'appliquera quelle que soit la forme du recours, que ce soit au titre d'un contrat ou d'un préjudice, y compris de la négligence. Tout recours à l'encontre de Schneider Electric doit être présenté dans l'année qui suit l'origine du recours. Schneider Electric ne pourra être tenu responsable de retard d'exécution dont l'origine échappe à son contrôle raisonnable. La garantie fournie ici ne couvre pas les dommages, les défauts, les mauvais fonctionnements, ou les défaillances de service causés par le non-respect par le propriétaire des consignes d'installation, d'utilisation et de maintenance de Schneider Electric, par la modification du produit par le propriétaire ; par l'abus, la mauvaise utilisation ou la négligence du propriétaire ; et par des coupures de courant ou des surtensions, des incendies, inondations, accidents, actions de tiers ou autres cas de force majeure. 1.7 Droits d'auteur & marques déposées 1.7.1 Droits d'auteur En vertu de la législation sur les droits d'auteur, cette publication ne peut pas être reproduite ni transmise sous quelque forme que ce soit, électronique ou mécanique, y compris la photocopie, l'enregistrement, le stockage sur un système d'extraction d'informations, ou la traduction, en totalité ou en partie, sans l'accord préalable écrit de Schneider Electric. 1.7.2 Marques déposées MiCOM, MiCOM P, MiCOM C, MiCOM M, MiCOM H, PACiS, PACiS SCE, PACiS ES, PACiS SMT, PACiS PS, PACiS SCE, Schneider Electric, pacis.biz et pacis.com- sont des noms de marque de Schneider Electric. Les noms de produits et de sociétés, mentionnés dans le présent document, sont des marques déposées ou des noms commerciaux appartenant à leurs propriétaires respectifs. H14x/FR GL/B11 Documentation Générale Page 8/26 1.8 MiCOM H14x Avertissements concernant l'utilisation des produits Schneider Electric Les produits Schneider Electric ne sont pas destinés à être utilisés avec des composants intervenant dans des implants chirurgicaux ou avec des tests visant à établir la fiabilité d'utilisation avec des implants chirurgicaux, ni en tant que composants critiques de systèmes de survie quelconques dont le défaut d'exécution risquerait de provoquer des blessures graves. Dans toute application, y compris celles mentionnées ci-dessus, la fiabilité de fonctionnement de produits logiciels peut être mise en défaut par des facteurs contraires, tels que (sans que cette liste soit limitative) des fluctuations de l'alimentation électrique, des dysfonctionnements du matériel informatique, du système d'exploitation de l'ordinateur, l'adéquation du logiciel, l'adéquation des compilateurs et des logiciels de développement utilisés pour développer une application, des erreurs lors de l'installation, des problèmes de compatibilité entre logiciel et matériel, des dysfonctionnements ou des défaillances des dispositifs électroniques de surveillance et de commande, des défauts transitoires des systèmes électroniques (matériel et/ou logiciel), d'utilisations imprévues ou non conformes aux instructions, ou des erreurs commises par l'utilisateur ou le concepteur d'applications (ce type de facteurs défavorable est désigné collectivement par le terme "défaillance du système"). Toute application dans laquelle une défaillance du système risquerait d'entraîner des dommages matériels ou corporels (y compris des risques de blessure et de mort) ne devrait pas reposer sur un seul type de circuit électronique, en raison du risque de défaillance du système. Pour éviter tout dommage, blessure ou mort, l'utilisateur ou le concepteur de l'application prendra toutes mesures raisonnables visant à assurer la protection contre une défaillance du système, telles que, sans que cette liste soit limitative, le recours à des mécanismes de secours ou de mise à l'arrêt, non seulement parce que le système de l'utilisateur final est personnalisé et diffère des plates-formes d'essai de Schneider Electric, mais également parce qu'un utilisateur ou un concepteur d'application peut utiliser les produits de Schneider Electric en combinaison avec d'autres produits. Ces mesures ne peuvent pas être évaluées ou envisagées par Schneider Electric. Aussi, en dernier ressort, il appartient à l'utilisateur ou au concepteur de l'application de vérifier et de valider l'adéquation des produits de Schneider Electric lorsqu'ils sont incorporés dans un système ou une application, sans se limiter à l'adaptabilité de la conception, des processus et des niveaux de sécurité appropriés du système ou de l'application en question. Documentation Générale H14x/FR GL/B11 MiCOM H14x 2. Page 9/26 INTRODUCTION La gamme MiCOM H de switch Ethernet est conçue pour satisfaire aux besoins de communication dans une d'une gamme étendue de postes électriques. Il a été porté une attention particulière à la conformité aux normes, à l'adaptabilité, à la modularité et à l'universalité de l'architecture. Ces fonctionnalités facilitent l'utilisation de l'équipement dans une large palette d'applications, depuis la plus basique jusqu'à la plus exigeante. Elles assurent également l'interopérabilité entre les composants existants. Schneider Electric a pour finalité de proposer une gamme de switch Ethernet industriel, comme des switches, qui satisfont à toutes les exigences générales d'un poste électrique : alimentation, immunité vis-à-vis des contraintes environnementales. Sont apportées également des solutions à des besoins spécifiques tels que par exemple la gestion de réseau redondante. Chacun de ces produits peut s'utiliser de manière autonome ou peut être intégré dans un système PACiS, un système de contrôle-commande numérique (DCS) ou un système SCADA. 2.1 Switches MiCOM Poussé par la demande mondiale d'applications perfectionnées en systèmes SCADA, systèmes de contrôle-commande numériques, systèmes d'automatisation, de contrôle et de surveillance, Schneider Electric a conçu et continue à développer une gamme complète de produits qui communiquent via des liaisons Ethernet. La spécificité d'une installation électrique entraîne des contraintes auxquelles les produits Ethernet standard répondent rarement : environnement, alimentation électrique, redondance... La nouvelle gamme de switches Ethernet MiCOM Hxxx est conçue spécialement pour le système PACiS. La gamme MiCOM Ethernet est conçue pour satisfaire aux besoins d'une gamme étendue d'installation, de la plus petite à la plus vaste des applications du client. 2.2 Noms des switches Ethernet MiCOM L'appellation des équipements Ethernet est à la base composée de leur montage mécanique et de leur numéro de port filaire ou optique. Les montages mécaniques existants sont : • MiCOM H1xx Carte électronique (obtention de l'alimentation électrique depuis un BUS PCI vers un PC) • MiCOM H3xx Boîtier de montage et alimentation DIN • MiCOM H6xx Rack 19" avec switch comprenant jusqu'à 4 cartes et une alimentation électrique Référence Description Ethernet Tx Fx Boîtier MiCOM H140 Switch Cuivre “simple” 6 0 Carte électronique MiCOM H141 Switch multi-mode “simple” 6 1 Carte électronique MiCOM H340 Switch Cuivre “simple” 6 0 Rack DIN MiCOM H341 Switch multi-mode “simple” 6 1 Rack DIN MiCOM H342 Switch multi-mode “simple” 6 2 Rack DIN MiCOM H343 Switch mono-mode “simple” 6 1 Rack DIN MiCOM H344 Switch mono-mode “simple” 6 2 Rack DIN MiCOM H352 Switch multi-mode pour architecture en anneau 6 2 Rack DIN MiCOM H354 Switch mono-mode pour architecture en anneau 6 2 Rack DIN H14x/FR GL/B11 Documentation Générale Page 10/26 MiCOM H14x Référence Description Ethernet Boîtier MiCOM H60x Rack 19 pouces pour étoile optique avec de 1 à 4 cartes H64x et H65x MiCOM H621 Carte switch multi-mode étoile optique 2 6 Double Europe MiCOM H623 Carte switch mono-mode étoile optique 2 6 Double Europe MiCOM H631 Carte switch multi-mode double 2*4 2*1 Double Europe MiCOM H633 Carte switch mono-mode étoile optique 2*4 2*1 Double Europe Rack 19’ 2U TABLE 1 : LISTE DES EQUIPEMENTS MICOM H DISPONIBLES 2.3 MiCOM H14x La gamme MiCOM H14x est constituée de switches automatiques, extrêmement faciles à monter et à utiliser, destinés à être intégrés dans des PC ou des racks industriels ou et à être mis en œuvre dans l'environnement des installations électriques (CEI 61000-4 & 60255-5). Au niveau du support physique, le MiCOM H14x accepte les spécifications 10BaseT, 100BaseTX et 100BaseFX du comité IEEE 802.3. Avec les communications full duplex et 100BaseTx ou 100BaseFx, chaque port peut théoriquement assurer le débit total de transmission des données, soit 200 Mb/s (2 fois en duplex, le débit de 100Mb/s sur une liaison). Les MiCOM H14x sont des équipements prêts à l'utilisation. Ils peuvent fonctionner avec les réglages usine. Pour adapter le switch à votre application, vous devez simplement configurer les paramètres souhaités à l'aide des cavaliers. Aucun processeur de surveillance n'est nécessaire au bon fonctionnement. Documentation Générale H14x/FR GL/B11 MiCOM H14x 3. Page 11/26 DESCRIPTION FONCTIONNELLE Le MiCOM H14x est un switch Ethernet se présentant sous la forme d'une carte PCI. Le MiCOM H14x doit être intégré dans un PC (industriel ou non, en fonction des contraintes environnementales) ou dans un rack avec un connecteur PCI et une alimentation. 3.1 Gamme MiCOM H14x La gamme MiCOM H14x est définie par le type de connexion Ethernet. Tous les équipements de la gamme MiCOM H14x comportent 4, 5 ou 6 connexions cuivre RJ45, avec un ajustement automatique de la vitesse à 10 ou 100 Mb/s par des émetteurs externes. La liaison Ethernet cuivre longues distances et une Ethernet sont ajoutés à la accroître la longueur de la monomode. 3.2 a une distance limitée et est sujette à perturbation. Pour des meilleure immunité vis-à-vis des parasites, des ports optiques gamme. Un ou deux ports optiques peuvent être ajoutés. Pour liaison Ethernet, le port optique peut avoir un émetteur laser en Modèle Description Connecteurs MiCOM H140 Switch industriel Fast Ethernet 6 x RJ45 MiCOM H141 Switch industriel Fast Ethernet Multimode 1300 nm 4 x RJ45 1 x ST Composition fonctionnelle du MiCOM H14x Les blocs fonctionnels constituant le switch Ethernet sont illustrés ci-dessous, en prenant l'exemple du MiCOM H140. Paramètres : VLAN, Priorité, adresse MAC EEPROMs 6 * Tx base 10/100 Commutateur 10/100Mb/s Alimentation LEDs Alimentation CA/CC redondante Contacts d'alarme 1 ou 2 * Fx base 100 S0139FRa FIGURE 1 : MiCOM H140 La partie centrale est composée d'un composant de commutation chargé de gérer un maximum de 6 liaisons Ethernet. Une mémoire EEPROM stocke l'algorithme de commutation et gère (via des cavaliers) les paramètres minimaux de l'algorithme de commutation Ethernet. 4 connexions cuivre sont définies en standard. 2 connexions optiques ou cuivre en option peuvent être ajoutées à la gamme. 3.3 Économie d'énergie S'il n'y a pas de câble sur un port, la majorité du circuit correspondant à ce port est désactivée pour économiser de l'énergie. H14x/FR GL/B11 Page 12/26 3.4 Documentation Générale MiCOM H14x Fonctions de commutation du port Ethernet Le MiCOM H14x détermine automatiquement à la réception d'un message la vitesse de sa couche transmission, soit 10 ou 100 Mb/s. Le MiCOM H14x se calque automatiquement sur cette vitesse de transmission et adapte également d'autres paramètres de transmission comme le half ou full duplex. 3.4.1 10Base Tx et 100Base Tx Les ports cuivre fonctionnent en mode full / half duplex et détectent automatiquement la vitesse de transmission. Ils négocient automatiquement avec l'équipement connecté pour déterminer la vitesse optimale. Quand l'équipement connecté ne peut transmettre qu'à 10Mb/s, le MiCOM H14x adopte la vitesse de 10Mb/s. 3.4.2 100Base Fx Le port fibre optique 100 Mb/s est de type full / half duplex uniquement. Un interrupteur externe permet de choisir le mode “half ou full duplex” pour ce port optique (H141). 3.5 Gestion Ethernet 3.5.1 Consultation d'adresse Chaque équipement Ethernet insère son “adresse MAC” propre dans tous les messages qu'il envoie. Le port du MiCOM H14x utilisé pour une adresse MAC donnée est automatiquement appris à la réception d'une trame en provenance de cette adresse. Une fois l'adresse apprise, le MiCOM H14x achemine exclusivement les messages par le port approprié. Un horodatage est également mis en mémoire quand une nouvelle adresse est apprise. Cet horodatage est utilisé avec la fonction de calcul d'âge qui supprime de la table toutes les adresses MAC non utilisées depuis plus de 300 secondes. Les messages à diffusion générale sont transmis par tous les ports. Un maximum de 1024 adresses MAC peut être mémorisé et surveillé à tout moment. 3.5.2 Mise en buffer Un buffer interne (une mémoire tampon) est utilisé pour la mise en mémoire des messages. Il y a 1024 buffers disponibles. Les paramètres de réglage usine adaptent la taille de la mémoire et affectent un maximum de 512 buffers à un seul port en fonction de sa charge. 3.5.3 Fonction de délestage Le MiCOM H14x abandonne un paquet au bout de 16 collisions (réglage usine J). 3.5.4 Contre-pression en half duplex Le MiCOM H14x applique une "contre-pression" au besoin en mode half duplex. Cette "contre-pression" réduit l'encombrement sur les réseaux très chargés (réglage usine J). 3.5.5 Protection de saturation des broadcasts Les messages à diffusion générale (broadcasts) et à multi-diffusion (multicasts) sont limités à 5% de la bande passante disponible (réglage usine J). 3.5.6 Négociation automatique et détection de vitesse Les quatre ou six ports RJ45 du MiCOM H14x acceptent tous séparément la négociation automatique des vitesses en modes 10BaseT et 100BaseTx. Le fonctionnement est conforme à la norme IEEE 802.3u. 3.5.7 Forwarding Le MiCOM H14x accepte le mode Store and Forward (mémorisation et acheminement). Le MiCOM H14x achemine les messages ayant une adresse connue par le port approprié seulement. Les messages aux adresses inconnues, les messages à diffusion générale et à multi-diffusion sont acheminés par tous les ports sauf le port source. Le MiCOM H14x n'achemine pas les paquets erronés, les trames de pause 802.3x ni les paquets locaux. Documentation Générale H14x/FR GL/B11 MiCOM H14x 3.5.8 Page 13/26 Établissement de priorité Tous les ports acceptent l'établissement de priorité 802.1p. Un buffer de 6 Ko est réservé au trafic prioritaire. 3.5.8.1 Contrôle de flux Le MiCOM H14x accepte automatiquement les trames normales de contrôle de flux à la fois du côté émission et du côté réception. Du côté réception, si le MiCOM H14x reçoit une trame de commande de pause, il ne transmet pas la trame normale suivante tant que la temporisation, spécifiée dans la trame de commande de pause, n'a pas expiré. Lorsqu'une autre trame de pause parvient avant l'expiration de la temporisation en cours, la temporisation est actualisée avec la nouvelle valeur de la seconde trame de pause. Pendant ce temps (soumis à un contrôle de flux), seuls les paquets de contrôle de flux provenant du MiCOM H14x sont transmis. Du côté émission, le MiCOM H14x a des moyens subtils et efficaces de savoir quand invoquer le contrôle de flux. Le contrôle de flux est basé sur la disponibilité des ressources système, y compris des buffers disponibles, des files d'attente d'émission disponibles et des files d'attente de réception disponibles. Le MiCOM H14x soumet un port qui vient de recevoir un paquet à un contrôle de flux si le port destinataire n'a pas suffisamment de ressource. Le MiCOM H14x émet une trame de contrôle de flux (XOFF), contenant la durée de pause maximale définie dans la norme IEEE 802.3x. Il existe une fonction d'hystérésis qui empêche que le mécanisme de contrôle de flux ne soit activé ou désactivé de trop nombreuses fois. Le MiCOM H14x soumet tous les ports à un contrôle de flux si la file d'attente de réception devient pleine. 3.5.9 Fonctionnement VLAN Le paramétrage VLAN s'effectue en programmant les masques de registres VLAN dans la mémoire EEPROM. Le groupe VLAN est constitué du port d'entrée et des ports de sortie qu'il voit directement par le MiCOM H14x. Par exemple, si seul le port 1 participait à un VLAN avec les ports 2 et 9, il faudrait activer les bits 0 et 7 du registre 13 (masque de registres VLAN du port 1). Il convient de signaler que les ports peuvent être réglés indépendamment les uns des autres. Prenons comme exemple un routeur raccordé au port 9, chacun des autres ports travaillant de manière autonome. Dans cette configuration, les ports 1 à 8 activeraient uniquement le masque du port 9 et le port 9 activerait le masque des ports 1 à 8. Ainsi, le routeur verrait tous les ports et chaque port ne communiquerait qu'avec le routeur. Toutes les trames à multi-diffusion et à diffusion générale respectent la configuration VLAN. Le traitement des trames à diffusion individuelle est une fonction du registre 2 bit 0. Si ce bit est activé, les trames à diffusion individuelle ne voient que les ports à l'intérieur de leur VLAN. Si ce bit est désactivé, les trames à diffusion individuelle peuvent traverser les VLAN. Les indicateurs VLAN peuvent être ajoutés ou supprimés port par port. Il y a de plus des dispositions qui prescrivent la valeur d'indicateur à insérer port par port. Le tableau ci-dessous récapitule sommairement les fonctionnalités VLAN. Pour de plus amples détails, reportez-vous à la description des registres EEPROM. Registre(s) 4-12 Bit(s) Global / Port 2 Port 4-12 1 Port 2 0 Paramètres généraux 13-21 7-0 Port 22-39 7-0 Port Description Insérer indicateurs VLAN – Si spécifié, ajoute des indicateurs VLAN aux trames sans indicateurs existants Supprimer indicateurs VLAN – Si spécifié, supprime les indicateurs VLAN des trames, le cas échéant Mise en vigueur VLAN – Permet aux trames à diffusion individuelle de respecter ou d'ignorer la configuration VLAN Registres de masques VLAN – Permet de configurer un groupe VLAN particulier. Valeurs d'insertion d'indicateur VLAN – Indique l'indicateur VLAN à insérer s'il est activé H14x/FR GL/B11 Documentation Générale Page 14/26 4. FICHE TECHNIQUE 4.1 Gamme MiCOM H14x MiCOM H14x Ports 10/100BaseTx Cuivre 100 BaseFx Multimode MiCOM H140 6 - MiCOM H141 4 1 Ports 10/100BaseT(x) Type de connecteur Jack RJ45 blindé Câble à paires torsadées Cat 5 Longueur maxi. de câble Cat 5 100 m Général Ethernet Mode Forwarding Store and forward (mémorisation et acheminement) Bande passante de mémoire 2 Gb/s Adresse MAC 1K Apprentissage d'adresse Automatique Age d'adresse Suppression de l'ancienne adresse au bout de 300s Collision Suppression après 16 collisions Contre-pression Automatique pour half duplex Protection de saturation des broadcasts Limite à 5% par cavalier Mise en buffer 128 Ko Trame non valide Abandonnée en conformité avec 802.3 Collision tardive Abandonnée après 512 "bit times" Environnement Isolement Tenue diélectrique Ports E/S Ports com. 2 kV – 50 Hz pendant 1 minute CEI 60255-5 1,5 kV cc pendant 1 minute Résistance d'isolement Onde de choc Ports E/S 100 MΩ à 500 V Ports com. 100 MΩ à 500 V Ports E/S 5 kV CM et 3 kV DM Ports com. 1 kV CM CEI 60255-5 CEI 60255-5 Documentation Générale H14x/FR GL/B11 MiCOM H14x 5. Page 15/26 INTERFACE HOMME MACHINE L'état des liaisons est indiqué par des LED. Le tableau ci-dessous indique la fonction de chaque LED : Fonction N° de LED Couleur Em. ports 1 - 2 - 3 - 4 - 5 - VERTE 6 VERTE clignotement lent (~1s) VERTE clignotement rapide Description Connecté sans activité Activité à 10 Mb/s Activité à 100 Mb/s Pas de connexion ETEINTE A la mise sous tension, le switch subit une série de tests d'autocontrôle. Les 6 “LED de ports” clignotent quelques secondes. H14x/FR GL/B11 Documentation Générale Page 16/26 6. MiCOM H14x INSTALLATION Le MiCOM H14x peut se monter aisément sur un connecteur de bus PCI standard en position horizontale ou verticale. AREVA 2070752-Z S373XXa FIGURE 2 : CARTE ELECTRONIQUE DU MICOM H140 6.1 Installation du contrôleur Pour installer le MiCOM H14x dans le boîtier du système, procédez ainsi : 1. Arrêtez votre ordinateur et débranchez le cordon d'alimentation. 2. Ouvrez le boîtier de l'ordinateur et repérez un emplacement PCI libre. 3. Identifiez un emplacement PCI libre et retirez le cache, comme illustré ci-dessous. Documentation Générale H14x/FR GL/B11 MiCOM H14x 4. Page 17/26 Montez le contrôleur dans l'emplacement PCI. 5. A l'aide des câbles Ethernet, raccordez votre MiCOM H14x aux cartes MiCOM C364. Les connecteurs aux deux extrémités d'un câble sont identiques si bien que l'extrémité que vous raccordez à votre carte MiCOM H14x ou MiCOM C364 importe peu. 6. Fermez le boîtier de l'ordinateur et rebranchez le cordon d'alimentation. 7. A l'aide des câbles Ethernet, raccordez votre MiCOM H14x au réseau Ethernet. 8. Vous pouvez redémarrer votre ordinateur. H14x/FR GL/B11 Documentation Générale Page 18/26 MiCOM H14x 7. EQUIPEMENTS 7.1 Etiquette d'identification • Une étiquette rectangulaire est apposée sur la face inférieure du MiCOM H14x. Cette étiquette est agrandie ci-dessous. L'indication principale donnée pour le MiCOM H141 est le type de fibre optique accepté : multi-mode . Alimentation A01 24 v A02 48 – 115 v A03 20 70 747 A02 (48-115v) Multi-mode CE S0141FRa Documentation Générale H14x/FR GL/B11 MiCOM H14x 8. RACCORDEMENT 8.1 Connexion Ethernet Page 19/26 Les communications Ethernet disponibles sur le MiCOM H14x utilisent le support fibre optique (connecteur ST) ou un câble 4 paires torsadées. Si les équipements sont éloignés (>10 m pour RS232, >100 m pour RS422 et >1000 m pour RS485) de l'équipement de communication ou du multiplexeur ou si les câbles passent par des endroits présentant des parasites, il faut utiliser des communications optiques pour relier les IED et l'équipement de communication. 8.1.1 Type de câble Ethernet Seuls des câbles à isolement de catégorie 5 (FTP : paires torsadées à feuille) ou des câbles isolés (STP – paires torsadées blindées) avec des connecteurs RJ45 peuvent être utilisés. FIGURE 3 : CONNECTEUR RJ45 La norme est : 1 = blanc / orange 2 = orange 3 = blanc / vert 4 = bleu (inutilisé) 5 = blanc / bleu (inutilisé) 6 = vert 7 = blanc / marron (inutilisé) 8 = marron (inutilisé) Sur le connecteur RJ45 vu de face, côté plat dessous, languette latérale dessus, la broche 1 est sur la gauche et la broche 8 à droite. Le MiCOM H14x accepte la topologie de réseau en étoile ou arborescente. La longueur de câble maximale type pour 10/100BaseTx est de 100 mètres. 8.1.2 Fibre optique Ethernet Le câble FO est raccordé aux éléments FO correspondants. Le type de connecteur pour les fibres multi-mode est ST. H14x/FR GL/B11 Documentation Générale Page 20/26 MiCOM H14x ST R (femelle) Liaison Ethernet Fx base 100 S0144FRa FIGURE 4 : FIBRE OPTIQUE ETHERNET Documentation Générale H14x/FR GL/B11 MiCOM H14x Page 21/26 9. PARAMÉTRAGES 9.1 Signification des cavaliers internes L'adaptation du MiCOM H14x au réseau s'effectue à l'aide de quelques cavaliers : N° Ouvert Fermé W1 ACTIVE la sélection de 802.1p par Active le champ 802.1p pour tous les Fermé EEPROM ports W2 Active un délestage plus agressif Active un délestage moins agressif Ouvert W3 Continue à envoyer des trames quel que soit le nombre de collisions Active la suppression de trame au bout de 16 collisions Ouvert W4 Active le contrôle de flux Désactive le contrôle de flux Fermé W5 Trames à diffusion générale en nombre illimité Active la limite autorisée de 5% de trames à diffusion générale Ouvert W6 Partage jusqu'à 512 buffers sur un Active le même nombre de buffers seul port par port (113) Ouvert W7 Longueur maxi. de 1536 octets Active la mise en vigueur de longueur Ouvert maxi. de trame pour VLAN, soit 1522 W8 Active la contre-pression en half duplex Désactive la contre-pression en half duplex Ouvert W9 Pas de réserve prioritaire Active la réservation d'une mémoire tampon prioritaire de 6Ko Fermé OUVERT FERMÉ S0145FRa FIGURE 5 : INTERRUPTEUR OUVERT/FERME Réglage usine H14x/FR GL/B11 Documentation Générale Page 22/26 MiCOM H14x J1 J2-4 Port 3 J3-1 Port 1 J2-3 Port 4 J3 J2-2 Port 5 J3-2 Port 2 J2-1 Port 6 J2 J4 S374XXa FIGURE 6 : VUE DE COTE DU MiCOM H14X Documentation Générale H14x/FR GL/B11 MiCOM H14x Page 23/26 10. APPLICATIONS 10.1 Calculs d'atténuation optique de fibre La puissance optique s'exprime en Watts. Cependant, l'unité de mesure de puissance couramment utilisée est le dBm, défini par la formule suivante : Puissance (dBm) = 10 log Puissance (mW) / 1 mW. L'exemple suivant illustre le calcul de la distance maximale pour divers types de fibres. Panneau de raccordement L max ? Commutateur MiCOM H34 Commutateur MiCOM H34 S0147FRa FIGURE 7 : DISTANCE DE FIBRE OPTIQUE Type de fibre Multi-mode 62.5/125 microns Puissance couplée dans fibre -19 dBm Sensibilité -31 dBm Atténuation de liaison 12 dB Perte dans connecteur (2) 0.8 dB Perte dans panneau de répartition (2) 2 dB Marge de sécurité 4 dB Atténuation de liaison admissible 2.4 dB Atténuation de câble type 1 dB/km Distance maximale 2.4 km Les valeurs ci-dessus sont uniquement données à titre indicatif. Utilisez toujours les valeurs des pertes de câble et de connecteur données par le fabricant. H14x/FR GL/B11 Documentation Générale Page 24/26 11. GLOSSAIRE 11.1 10Base T et 100Base Tx MiCOM H14x Les ports cuivre fonctionnent en mode full / half duplex et détectent automatiquement la vitesse de transmission. Ils négocient automatiquement avec l'équipement connecté pour déterminer la vitesse optimale. Quand l'équipement connecté ne peut transmettre qu'à 10Mb/s, le MiCOM H14x adopte la vitesse de 10Mb/s. 11.2 100Base Fx Les ports fibre optique sont de type full / half duplex à 100 Mb/s uniquement. Un interrupteur externe permet de choisir le mode “half ou full duplex” pour les deux ports optiques. 11.3 Économie d'énergie S'il n'y a pas de câble sur un port, la majorité du circuit correspondant à ce port est désactivée pour économiser de l'énergie. 11.4 Consultation d'adresse Chaque équipement Ethernet insère son “adresse MAC” propre dans tous les messages qu'il envoie. Le port du MiCOM H14x utilisé pour une adresse MAC donnée est automatiquement appris à la réception d'une trame en provenance de cette adresse. Une fois l'adresse apprise, le MiCOM H14x achemine exclusivement les messages par le port approprié. Un horodatage est également mis en mémoire quand une nouvelle adresse est apprise. Cet horodatage est utilisé avec la fonction de calcul d'âge qui supprime de la table toutes les adresses MAC non utilisées depuis plus de 300 secondes. Les messages à diffusion générale sont transmis par tous les ports. Un maximum de 1024 adresses MAC peut être mémorisé et surveillé à tout moment. 11.5 Mise en buffer Un buffer interne (une mémoire tampon) est utilisé pour la mise en mémoire des messages. Il y a 1024 buffers disponibles. Les paramètres de réglage usine adaptent la taille de la mémoire et affectent un maximum de 512 buffers à un seul port en fonction de sa charge. 11.6 Fonction de délestage Le MiCOM H14x abandonne un paquet au bout de 16 collisions (W7). 11.7 Contre-pression en half duplex Le MiCOM H14x applique une « contre-pression » au besoin en mode half duplex. Cette « contre-pression » réduit l'encombrement sur les réseaux très chargés (W2). 11.8 Protection de saturation des broadcasts Les messages à diffusion générale (broadcasts) et à multi-diffusion (multicasts) sont limités à 5% de la bande passante disponible (W5). 11.9 Négociation automatique et détection de vitesse Les six ou huit ports RJ45 acceptent tous séparément la négociation automatique des vitesses en modes 10BaseT et 100BaseTx. Le fonctionnement est conforme à la norme IEEE 802.3u. 11.10 Forwarding Le MiCOM H14x accepte le mode Store and Forward (mémorisation et acheminement). Il achemine les messages ayant une adresse connue par le port approprié seulement. Les messages aux adresses inconnues, les messages à diffusion générale et à multi-diffusion sont acheminés par tous les ports sauf le port source. Le MiCOM H14x n'achemine pas les paquets erronés, les trames de pause 802.3x ni les paquets locaux. 11.11 Établissement de priorité Tous les ports acceptent l'établissement de priorité 802.1p. Un buffer de 6 Ko est réservé au trafic prioritaire. Vous devez utiliser l'EEPROM pour configurer cette fonction. Documentation Générale H14x/FR GL/B11 MiCOM H14x 11.12 Page 25/26 Contrôle de flux Le MiCOM H14x accepte automatiquement les trames normales de contrôle de flux à la fois du côté émission et du côté réception. Du côté réception, si le MiCOM H14x reçoit une trame de commande de pause, il ne transmet pas la trame normale suivante tant que la temporisation, spécifiée dans la trame de commande de pause, n'a pas expiré. Lorsqu'une autre trame de pause parvient avant l'expiration de la temporisation en cours, la temporisation est actualisée avec la nouvelle valeur de la seconde trame de pause. Pendant ce temps (soumis à un contrôle de flux), seuls les paquets de contrôle de flux provenant du MiCOM H14x sont transmis. Du côté émission, le MiCOM H14x a des moyens subtils et efficaces de savoir quand invoquer le contrôle de flux. Le contrôle de flux est basé sur la disponibilité des ressources système, y compris des buffers disponibles, des files d'attente d'émission disponibles et des files d'attente de réception disponibles. Le MiCOM H14x soumet un port qui vient de recevoir un paquet à un contrôle de flux si le port destinataire n'a pas suffisamment de ressource. Le MiCOM H14x émet une trame de contrôle de flux (XOFF), contenant la durée de pause maximale définie dans la norme IEEE 802.3x. Il existe une fonction d'hystérésis qui empêche que le mécanisme de contrôle de flux ne soit activé ou désactivé de trop nombreuses fois. Le MiCOM H14x soumet tous les ports à un contrôle de flux si la file d'attente de réception devient pleine. 11.13 Fonctionnement VLAN Le paramétrage VLAN s'effectue en programmant les masques de registres VLAN dans la mémoire EEPROM. Le groupe VLAN est constitué du port d'entrée et des ports de sortie qu'il voit directement par le MiCOM H14x. Par exemple, si seul le port 1 participait à un VLAN avec les ports 2 et 9, il faudrait activer les bits 0 et 7 du registre 13 (masque de registres VLAN du port 1). Il convient de signaler que les ports peuvent être réglés indépendamment les uns des autres. Prenons comme exemple un routeur raccordé au port 9, chacun des autres ports travaillant de manière autonome. Dans cette configuration, les ports 1 à 8 activeraient uniquement le masque du port 9 et le port 9 activerait le masque des ports 1 à 8. Ainsi, le routeur verrait tous les ports et chaque port ne communiquerait qu'avec le routeur. Toutes les trames à multi-diffusion et à diffusion générale respectent la configuration VLAN. Le traitement des trames à diffusion individuelle est une fonction du registre 2 bit 0. Si ce bit est activé, les trames à diffusion individuelle ne voient que les ports à l'intérieur de leur VLAN. Si ce bit est désactivé, les trames à diffusion individuelle peuvent traverser les VLAN. Les indicateurs VLAN peuvent être ajoutés ou supprimés port par port. Il y a de plus des dispositions qui prescrivent la valeur d'indicateur à insérer port par port. Le tableau ci-dessous récapitule sommairement les fonctionnalités VLAN. Registre(s) Bit(s) Global / Port Description 4-12 2 Port Insérer indicateurs VLAN – Si spécifié, ajoute des indicateurs VLAN aux trames sans indicateurs existants 4-12 1 Port Supprimer indicateurs VLAN – Si spécifié, supprime les indicateurs VLAN des trames, le cas échéant 2 0 Paramètres généraux Mise en vigueur VLAN – Permet aux trames à diffusion individuelle de respecter ou d'ignorer la configuration VLAN 13-21 7-0 Port Registres de masques VLAN – Permet de configurer un groupe VLAN particulier. 22-39 7-0 Port Valeurs d'insertion d'indicateur VLAN – Indique l'indicateur VLAN à insérer s'il est activé H14x/FR GL/B11 Documentation Générale Page 26/26 MiCOM H14x PAGE BLANCHE Customer Care Centre © 2011 Schneider Electric. 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