Schneider Electric Réseau MAPWAY Mode d'emploi

Dialogue
5
Sommaire général
Chapitre
1
2
Introduction
Sommaire
3
1.1 Structure de la documentation
4
1.2 L’offre MAPWAY Telemecanique
5
Présentation du réseau MAPWAY
Sommaire
7
2.1 Exemples d’architectures MAPWAY
3
4
page
8
2.2 Coupleurs de raccordement à MAPWAY
15
2.3 Services
17
2.4 Caractéristiques et performances
22
Fonctionnement du réseau MAPWAY
Sommaire
27
3.1 Principes d’un bus à jeton
28
3.2 Accès au bus à jeton
32
3.3 Principes d’un réseau à bande porteuse
37
Conception et installation de MAPWAY
Sommaire
43
4.1 Accessoires de raccordement
44
4.2 Etablissement du dossier du réseau
48
4.3 Montage de la connectique sur les câbles
54
4.4 Règles d’installation du réseau
59
4.5 Installation et contrôle du réseau
63
1
Sommaire général
Chapitre
5
6
Diagnostic
Sommaire
75
5.1 Le logiciel NETDIAG
76
5.2 Le terminal TSX T407
78
Annexes
Sommaire
2
page
81
6.1 Rappels sur le modèle OSI
82
6.2 Détails de codage d’une trame MAPWAY
84
6.3 Paramètres retenus pour MAPWAY
90
6.4 Formulaire de dossier réseau
91
6.5 Restriction dans l’emploi d’un réseau TELWAY
92
6.6 Conversion décimal - hexadécimal
93
6.7 Code ASCII
94
6.8 Glossaire
95
Introduction
Introduction
Sous-chapitre
1
Chapitre 1
Page
1.1 Structure de la documentation
4
1.2 L’offre MAPWAY Telemecanique
5
1.2-1 Rappels sur la norme MAP
5
3
1.1
Structure de la documentation
Cette documentation s’adresse aux utilisateurs souhaitant mettre en oeuvre un
réseau MAPWAY.
L’ensemble de la documentation est structuré de la manière suivante :
un manuel de référence présentant :
• les principes de fonctionnement du réseau MAPWAY,
• les principes d’installation et de vérification du réseau,
• les possibilités d’exploitation, de réglage et de diagnostic,
• les caractéristiques techniques d’un réseau MAPWAY,
• un glossaire de termes spécifiques réseau.
des manuels spécifiques présentant pour chaque coupleur pouvant être connecté sur le réseau MAPWAY :
• le produit,
• la mise en oeuvre ou connexion du produit sur le réseau MAPWAY,
• les performances,
• l’exploitation avec des terminaux ou logiciels Telemecanique,
• les possibilités de diagnostic via le réseau.
Les manuels spécifiques sont livrés avec les produits concernés.
La documentation est présentée dans un classeur de format A5 avec des intercalaires permettant le classement des différents manuels.
MAPWAY
†
†
†
†
†
†
†
TSX MAP VAX 7
_______
_______
TSX MAP 207
TSX MAP 107
Manuel de référence
MAPWAY
4
†
Introduction
1.2
1
L’offre MAPWAY Telemecanique
La généralisation des architectures d’automatismes distribués amène une croissance continue des besoins de communication aussi bien pour ce qui concerne le
nombre de points de connexion que le volume des données échangées.
Afin de réduire le coût de cette communication, les solutions spécifiques à chaque
application ou à chaque constructeur doivent progressivement faire place à des
solutions normalisées, seules porteuses d’avenir.
MAPWAY, assurant à la fois la compatibilité avec la norme MAP et avec le parc
TSX 7 existant (en particulier avec TELWAY 7), est la réponse Telemecanique à
cette évolution nécessaire.
1.2-1 Rappel sur la norme MAP
Les premiers travaux de normalisation sur MAP (Manufacturing Automation Protocol)
demandaient à tous les équipements connectés de supporter l’architecture
d’interconnexion des systèmes ouverts (les 7 couches du modèle OSI). Si cette
architecture est parfaitement justifiée pour effectuer des transferts de fichiers entre
calculateurs ou superviseurs d’ateliers, ou pour effectuer des chargements de
programme ou de recettes dans des automates programmables, des commandes
numériques de machines outils ou des robots, elle s’est avérée mal adaptée aux
communications "temps réel" entre contrôleurs d’automatisme.
En conséquence, la norme prévoit une architecture de communication réduite à
trois couches qui minimise simultanément le volume du logiciel, les temps de
réponse et le coût de connexion. Cette architecture réduite est appelée Mini-MAP.
Un autre facteur de réduction des coûts a été de retenir pour le réseau Mini-MAP
une technologie à bande porteuse au lieu de la technologie à large bande
préconisée pour l’architecture MAP complète à sept couches.
La norme prévoit également une architecture appelée MAP EPA (Enhanced
Performance Architecture) comportant une double architecture : MAP complète et
Mini-MAP.
Pour son réseau MAPWAY, Telemecanique, soucieuse avant tout de la performance de la communication entre ses constituants d’automatisme, a retenue
l’architecture Mini-MAP proposée par la norme.
MAPWAY est donc un bus à jeton à bande porteuse à 5 Mb/s sur câble coaxial
75 ohms directement accédé par les services applications Telemecanique (COM
et UNI-TE). Les fonctionnalités et les possibilités du réseau MAPWAY sont décrites
en détails dans le chapitre suivant.
5
Rappels des trois architectures :
Application
MAP OSI
Application
MAP
Mini MAP
Mini MAP
Application
7- Application
Appli.
MAP
Appli.
Mini MAP
Application
6- Présentation
6
5- Session
5
4- Transport
4
3- Réseau
3
2- Liaison
LLC type1
(sans ack)
2 - LLC
2- Liaison
LLC type1+3
(ack)
MAC
2 - MAC
MAC
1- Physique
1 - Physique
1- Physique
MAP
MAP / EPA
Mini MAP
La signification des différentes couches du modèle ISO est donnée en annexe 6.1.
6
Présentation du réseau MAPWAY
Présentation du réseau MAPWAY
Sous-chapitre
2.1 Exemples d’architectures MAPWAY
2.1-1
2.1-2
2.1-3
2.1-4
2.1-5
Généralités
Architecture monoréseau
Architecture multiréseau - redondance
Architecture multiréseau - concentrateur
Architecture multiréseau - pont
2.2 Coupleurs de raccordement à MAPWAY
2.2-1
2.2-2
2.2-3
2.2-4
Le coupleur TSX MAP 1074
Le coupleur TSX MAP PC74
Les coupleurs TSX MAP VAX
Le coupleur NUM 22130
2
Chapitre 2
Page
8
8
9
11
12
13
15
15
15
16
16
2.3 Services
17
2.3-1
2.3-2
2.3-3
2.3-4
17
19
20
21
Service COM
Service UNI-TE
Communication d’application à application standard
Communication prioritaire - télégramme
2.4 Caractéristiques et performances
2.4-1 Caractéristiques
2.4-2 Performances
22
22
24
7
2.1
Exemples d’architectures MAPWAY
2.1-1 Généralités
Note : Dans une architecture de communication, l’emploi du terme réseau (ou multiréseau)
est synonyme du terme segment (ou multisegment). Dans la suite du document, c’est
le terme réseau (ou multiréseau) qui sera employé.
MAPWAY vise essentiellement les applications de :
• niveau 1 : coordination entre automates programmables, commandes numériques de machines outils ou de robots,
• niveau 2 : supervision locale ou centralisée, communication avec l’informatique
de gestion de production.
Ces applications sont satisfaites par l’ensemble des équipements connectables à
MAPWAY :
•
•
•
•
•
•
automates programmables modulaires TSX 7,
commandes numériques de machines outils et de robots NUM,
commande de robots ACMA,
postes de supervision MONITOR,
ordinateurs personnels ou industriels IBM et DIGITAL (µVAX, IVAX),
terminal de programmation FTX T507.
Le haut débit de MAPWAY (5 Mb/s) et un temps de circulation du jeton garanti en
font un réseau particulièrement adapté à toutes les opérations de coordination et
de supervision industrielle.
Le réseau Telemecanique MAPWAY peut être mis en oeuvre de plusieurs façons :
• architecture simple (monoréseau) où un seul segment relie toutes les stations,
• architecture hiérarchisée (multiréseau) où plusieurs segments sont reliés entre
eux par des automates communs (noeuds de réseaux).
Ces noeuds de réseaux peuvent être de deux types :
- type pont où l’automate noeud assure le routage des messages d’un réseau
vers l’autre,
- type station multiréseau où l’automate noeud collecte et échange des données
séparément avec chaque réseau, mais n’assure pas de façon transparente le
routage des informations d’un réseau vers l’autre.
Des exemples d’architectures illustrant ces différentes possibilités sont décrits ciaprès.
8
Présentation du réseau MAPWAY
2
2.1-2 Architecture monoréseau
L’exemple ci-après décrit une petite application typique de processus manufacturier.
La cellule de production est constituée de :
•
•
•
•
•
•
•
•
système de convoyage (TSX 7),
poste de chargement/déchargement de pièces (ROBONUM 800),
poste de gestion de palettes,
centre d’usinage (NUM 760),
poste de pilotage et de supervision (MONITOR 77),
contrôleur de zone, communication avec les niveaux supérieurs (µVAX),
micro-ordinateur IBM PC,
poste de travail FTX 507.
DECNET (Réseau usine)
µVAX
Supervision
Pilotage cellule
(Monitor 77)
FTX 507
ON
Contrôleur de zone
Gestion de production
OFF
MAPWAY
CONVOYAGE
GESTION
DES PALETTES
XGS
XGS
On
OK
L1
L2
XGS
XGS
XGS
DEF1
DEF2
IN1
IN2
OUT1
OUT2
On
OK
L1
L2
Robot
On
OK
L1
L2
DEF1
DEF2
IN1
IN2
DEF1
DEF2
IN1
IN2
ROBONUM
800
XBT
OUT1
OUT2
XGS
CHARGEMENT
DECHARGEMENT
NUM
760
UNI-TELWAY
IBM PC
TSX 7
UNI-TELWAY
TSX 7
USINAGE
ATV 5
Machine outil
†
OUT1
OUT2
9
Cette application permet une coordination étroite entre les contrôleurs d’automatisme afin de minimiser les temps de fabrication (pas de temps mort) et garantit une
bonne qualité de production (état des produits, des outils,...).
Le poste de pilotage envoie des commandes vers les contrôleurs d’automatisme
(start/stop), charge les programmes et données de production.
Il assure :
• un dialogue opérateur par des synoptiques animés en temps réel,
• la remontée des alarmes,
• l’enregistrement de tous les événements facilitant le diagnostic et l’établissement
de statistiques.
Le contrôleur de zone reçoit les ordres de fabrication du niveau supérieur, il lui
remonte les informations concernant :
•
•
•
•
les résultats de production,
la qualité des produits,
le taux d’occupation des machines,
...
La transparence assurée par MAPWAY permet à toutes les stations de la cellule de
communiquer entre elles selon le protocole UNI-TE.
En particulier, le terminal de programmation FTX 507 connecté directement sur le
réseau MAPWAY, permet d’accéder à tous les modes et à toutes les fonctions
disponibles en mode local (accès aux variables, transfert de programme application, gestion des équipements,...) avec pratiquement les mêmes temps de réponses.
La transparence devient donc totale grâce aux performances du réseau.
Equipé du logiciel NETDIAG, le terminal de programmation FTX 507 permet aussi
de diagnostiquer l’état du réseau et des stations ainsi que d’analyser les échanges
en cours sur le segment local au moyen de la fonction TRACE. Véritable analyseur
de trames intégré au terminal, cette fonction offre la possibilité de mémoriser sur
disque dur les trames circulant sur le réseau afin de piéger un événement fugitif qui
sera analysé par la suite.
Les stations de types automates utilisent le service des mots communs pour
s’échanger des données indépendamment des programmes application. Deux
stations partagent ici ce service, soit chacune 64 mots de 16 bits susceptibles d’être
mis à jour à chaque cycle.
Pour des messages très prioritaires, les automates peuvent utiliser les blocs texte
télégramme assurant des échanges d’application à application en moins de 30 ms,
indépendamment de leurs temps de cycle respectifs.
Toutes ces fonctions permettent des échanges à la fois rapides et sûrs, autorisant
une grande disponibilité et de hautes performances à l’installation.
10
Présentation du réseau MAPWAY
2
2.1-3 Architecture multiréseau - redondance
L’architecture MAPWAY n’assure aucune redondance en cas de problème grave
sur le réseau. Il est cependant possible d’obtenir ce haut degré de sécurité par
programme application de la façon suivante :
B
A
C
D
Réseau R1
Réseau R2
Toutes les stations sont connectées à deux réseaux MAPWAY distincts, réseau R1
et réseau R2, par l’intermédiaire de deux coupleurs TSX MAP 107.
Chaque station va donc avoir deux adresses réseau-station : R1S1 sur le réseau
MAPWAY R1 et R2S2 sur le réseau MAPWAY R2
Le programme application de chaque automate programmable vérifie périodiquement
l’accessibilité à toutes les stations par l’intermédiaire du réseau 1.
Si toutes les stations sont accessibles, les messages destinés aux autres stations
seront expédiés en précisant l’adresse R1S1 du destinataire.
Si un problème est détecté, les automates programmables vont basculer sur le
second réseau en modifiant l’adresse destinataire R1S1 par R2S2.
Remarque :Ce principe de fonctionnement peut également être étendu aux mots
communs. La station A travaille alors avec COMi,j ou COMB,i,j selon
l’accessibilité du réseau 1 ou 2.
11
2.1-4 Architecture multiréseau - concentrateur
Dans l’exemple ci-dessous, l’usine comprend 2 lignes de production identiques.
Leur longueur et le nombre d’équipements à connecter interdisent l’emploi d’un seul
segment MAPWAY.
ON
OFF
Réseau 1
Réseau 2
Station 1
Station 1
Station 2
Station 2
Station 3
Station 3
Station 4
Station 4
Les process ne prévoient aucun échange inter-réseau. Seules les informations de
supervision sont à remonter vers le niveau supérieur. Dans ce cas, l’automate
programmable ne joue qu’un rôle de concentrateur d’informations émanant des
deux réseaux MAPWAY.
Cette architecture dissociée permet d’intervenir sur une ligne de fabrication sans
perturber la production de l’autre, tout en libérant l’automate noeud de réseaux, de
la charge liée à la fonction pont inutile dans ce cas.
Voir en annexe 6.5, les restrictions imposées par le choix d’un réseau TELWAY.
12
Présentation du réseau MAPWAY
2
2.1-5 Architecture multiréseau - pont
Dans cet exemple, l’usine comprend un certain nombre d’ateliers, de services
techniques, de services commerciaux, de services de gestion,...
ETHERNET
µVAX
µVAX
CAO
GPAO
µVAX
Sce
Commercial
Calculateur central
d'ordonnancement
MAPWAY
TSX 7
MONITOR
TSX 7
µVAX
TSX 7
IBM PC
ON
OFF
MAPWAY
MAPWAY
Cellule 1
Cellule 2
Cellule n
Des échanges de données importants ont lieu entre ces différents services. Deux
types de réseaux différents ont été installés pour dissocier ces flux et améliorer les
performances et la sécurité de l’installation :
• un réseau informatique Ethernet/Decnet sur lequel sont connectées les différentes
unités de calcul,
• plusieurs réseaux industriels permettant de remonter les informations concernant
la production vers les niveaux supérieurs ou bien inversement, de piloter un
automate ou une commande numérique depuis un poste de travail situé en amont
(au bureau d’études par exemple).
13
L’outil de production est divisé en plusieurs chaînes de production relativement
indépendantes les unes des autres et n’échangeant donc que peu d’informations
entres-elles.
L’architecture de communication va suivre naturellement la même logique et on va
donc retrouver un réseau MAPWAY par atelier de production. Le nombre d’équipements connectables (64) et le temps de réponse garanti de MAPWAY assurent une
mise à jour rapide des informations entre les différents îlots ou cellules composant
l’atelier.
Un superviseur MONITOR 77 directement connecté sur chacun des réseaux
d’atelier permet de surveiller localement la production.
Les différents réseaux d’atelier sont reliés en grappe à un autre segment MAPWAY
par l’intermédiaire d’automates ponts.
Sur ce réseau, sont également connectés les ordinateurs µVAX assurant le lien
vers le réseau informatique usine Ethernet ainsi que le poste de travail FTX 507
pour lequel toutes les fonctions décrites au chapitre 2.1-2 (architecture monoréseau)
restent valables exceptée la fonction TRACE utilisable uniquement sur le segment
local où est connecté le terminal.
Cette architecture permet principalement :
• de dissocier les différents flux d’information donc de ne pas charger inutilement
chaque segment de réseau,
• une intervention éventuelle sur un segment sans perturber le fonctionnement du
reste de l’entreprise.
La transparence assurée par l’architecture multiréseau Telemecanique permet à
un équipement quelconque d’adresser n’importe quel autre équipement du réseau.
14
2
Présentation du réseau MAPWAY
2.2
Coupleurs de raccordement à MAPWAY
2.2-1 Le coupleur TSX MAP 1074
Les automates version V4 (modèle 40) équipés
de processeur :
•
•
•
•
TSX P47-420,
TSX P67-410/420,
TSX P87-410/420,
TSX P107-410/420,
7
MAP 10
OK
DEF
INR
RX
ainsi que les automates programmables
version V3 :
TX
NET
• TSX 47-31,
• TSX 67-21,
• TSX 87-31,
se connectent au réseau MAPWAY par l’intermédiaire du coupleur TSX MAP 1074 associé
à son bornier TSX MAP ACC1.
Ce coupleur est un module de format simple,
qui se connecte dans l’un des emplacements
de la configuration de base automate (de 1 à 4
coupleurs selon la configuration).
Toutes les fonctions et descriptions concernant ce coupleur sont décrites dans le
document TSX DM MAP 107 V4F, Guide d’utilisation du coupleur MAPWAY,
TSX MAP 1074.
2.2-2 Le coupleur TSX MAP PC74
Ce coupleur permet le raccordement au réseau MAPWAY de toute
machine équipée d’un bus
PC AT (ISA) et fonctionnant sous
système d’exploitation DOS de
version égale ou supérieure à
V3.0. Il s’insère à l’intérieur du
micro-ordinateur, dans l’un des
emplacements disponibles.
Il permet également le raccordement des postes de supervision MONITOR 77
V2.030 à bus ISA et des postes de travail FTX T507.3.
Un logiciel driver MAPWAY-DOS et une notice d’installation sont livrés avec ce
coupleur.
15
2.2-3 Les coupleurs TSX MAP VAX
Les
calculateurs
Digital
Equipement µVAX II (Qbus)
fonctionnant sous système
d’exploitation VMS version
supérieure ou égale à 5.0, se
connectent au réseau MAPWAY
par l’intermédiaire du coupleur
TSX MAP VAX74.
Les
calculateurs
Digital
Equipement µVAX 3XXX et
IVAX (Qbus) fonctionnant sous
système d’exploitation VMS
version supérieure ou égale à 5.0,
se connectent au réseau
MAPWAY par l’intermédiaire du
coupleur TSX MAP VAX174.
Ces coupleurs s’insèrent à l’intérieur des calculateurs dans l’un
des emplacements disponibles.
Un logiciel driver MAPWAY-VMS
et une notice d’installation sont
livrés avec ce coupleur.
2.2-4 Le coupleur NUM 22130
Les commandes numériques de machines outils NUM 760 et de robots ROBONUM
800 se raccordent au réseau MAPWAY par l’intermédiaire du coupleur MAPWAY
(référence commerciale 22130).
Ce coupleur se connecte dans l’un des emplacements disponibles du rack de la
commande numérique (un coupleur par commande numérique).
16
Présentation du réseau MAPWAY
2.3
2
Services
2.3-1 Service COM
Le réseau MAPWAY supporte le service des mots communs (COM) de l’architecture TSX série 7. L’ensemble des mots communs constitue une base de données
distribuée entre tout ou partie des équipements d’un même segment du réseau.
Seuls les automates programmables utilisent ce service.
• La base de données est constituée de 256 mots de 16 bits.
• Toutes les stations du réseau peuvent, selon leur configuration, exploiter cette
base.
• Lors de la configuration d’un coupleur on peut :
- inhiber son activité COM,
- valider son activité COM en lecture seulement,
- valider son activité COM en lecture et en écriture,
- déclarer le nombre de mots communs (de 4 à 64) géré par la station. Toutes
les stations d’un réseau participant à l’échange des mots communs doivent
gérer le même nombre de mots communs.
• Chaque coupleur TSX MAP 1074 possède une zone mémoire de 256 mots de 16
bits réservée aux échanges inter-automates. Cette zone mémoire est découpée
en plusieurs sous-ensembles de mots. Selon le nombre de stations émettant des
mots communs sur le réseau, on peut avoir au maximum :
- 4 mots communs par station pour 64 stations actives,
- 8 mots communs par station pour 32 stations actives,
- 16 mots communs par station pour 16 stations actives,
- 32 mots communs par station pour 8 stations actives,
- 64 mots communs par station pour 4 stations actives,
Les stations étant déclarées actives vis-à vis des mots communs doivent avoir
des adresses basses sur le réseau. (Dans le cas où par exemple 32 stations
gèrent chacune 8 mots COM, ces stations seront obligatoirement numérotées
de 0 à 31.)
Important :
Restrictions pour les automates version V3 (TSX 47-31, TSX 67-21 et TSX 87-31) :
• la base de données est constituée de 64 mots de 16 bits,
• seules les stations 0 à 15 peuvent, suivant leur configuration, exploiter cette base
de données,
• le nombre de mots communs est fixé à 4 par station.
Conséquences : Si des automates version V3 sont présents sur un réseau et s’ils
participent à l’activité COM, la taille des COMs sera de 4 mots par station, les
automates V3 devront avoir une adresse inférieure ou égale à 15 et ils ne recevront
les COMs que des stations d’adresse inférieure ou égale à 15.
17
Principe de fonctionnement
Lorsque le coupleur d’une station émettrice de COM dispose du jeton, et si ses COM
ont été mis à jour par l’unité de traitement de la station, il effectue la diffusion de ses
mots communs sur le réseau.
A réception, les coupleurs de tous les automates utilisant le service COM,
actualisent la zone correspondante et la mettent à disposition de leur unité de
traitement.
L’utilisation de la base de données distribuée (COM) est recommandée pour la
diffusion périodique de variables d’état sans charger le programme application.
Pour la transmission d’événements fugitifs, on lui préférera une communication
d’application à application avec compte rendu (garantie de transmission).
Station 0
Station 63 maxi
Station 1
OPER.
OPER.
Ecriture :
dans la zone
de la station
Lecture :
possible pour
toutes les stations
connectées
Zone mémoire commune
(256 mots de 16 bits)
18
Présentation du réseau MAPWAY
2
2.3-2 Service UNI-TE
Le réseau MAPWAY supporte la messagerie industrielle Telemecanique UNI-TE
permettant des communications point à point par un mécanisme de question/
réponse appelé REQUÊTE/COMPTE RENDU.
Séquencement du dialogue
Un équipement supportant le protocole UNI-TE peut être :
CLIENT : C’est l’équipement qui prend l’initiative de la communication, il pose
une question (lecture), transmet une information (écriture) ou envoie
un ordre (Run, Stop...).
SERVEUR : C’est l’équipement qui rend le service demandé par le CLIENT et lui
envoie un compte rendu après exécution.
Les services fournis dépendent du type d’équipement (automate programmable,
commande numérique, terminal de programmation, poste de supervision...), chacun pouvant, suivant sa fonction être client et / ou serveur.
La taille maximale des messages est de 128 caractères.
1
Requête
Client
Serveur
3
2
Action
Compte rendu
L’utilisation de UNI-TE est particulièrement adaptée aux fonctions de supervision,
diagnostic, contrôle....
Sécurité des échanges
Le service UNI-TE s’appuie sur le mécanisme de transmission avec acquittement
de la couche liaison de données (LLC type 3).
19
2.3-3 Communication d’application à application standard
Le réseau MAPWAY supporte aussi la communication de programme application
à programme application en point à point par bloc texte de type TXT ou par envoi
de la requête UNI-TE "Données non sollicitées" ne faisant pas l’objet d’un compte
rendu.
Ce service est particulièrement adapté pour :
• l’envoi d’un message d’alarme d’un automate programmable vers un poste de
supervision,
• l’échange de tables de données entre deux automates sous contrôle des
programmes application de l’émetteur et du destinataire,
La taille maximale des messages d’application à application est de 256 caractères.
Station 0
Station 1
Table de mots internes Wi
ou constants CWi
20
Station 15
Présentation du réseau MAPWAY
2
2.3-4 Communication prioritaire - télégramme
Le service télégramme est un cas particulier de messages d’application à application, destiné à transmettre des informations urgentes, prioritaires et peu fréquentes
entre deux automates d’un même segment du réseau.
L’envoi d’un télégramme du processeur vers son coupleur réseau s’effectue
immédiatement, sans attendre la fin du cycle de l’automate.
Sa réception peut s’effectuer :
• soit par scrutation dans la tâche rapide,
• soit par remontée d’une interruption (dès que le message est arrivé dans le
coupleur réseau destinataire) et traitement dans la tâche interruption.
La taille maximale des messages envoyés par ce service est de 16 octets.
Tâche IT lecture TLG
E
IT
TCY
T
S
Tâche IT Fast ou Mast
écriture TLG
Nota : Seuls les automates version V4 (modèle 40) supportent le service télégramme.
21
2.4
Caractéristiques et performances
2.4-1 Caractéristiques
Structure
Nature :
réseau local industriel ouvert de type mini-MAP,
Topologie :
bus avec dérivations passives,
Méthode d’accès : passage du jeton sur un anneau virtuel (norme IEEE 802.4).
Transmission
Mode :
bande porteuse en modulation de fréquence à cohérence de
phase (norme IEEE 802.4),
Débit binaire :
5 Mb/s,
Médium :
Câble coaxial 75 Ohms.
Priorités :
MAPWAY gère 4 niveaux de priorité :
- 0 : télégrammes (le plus prioritaire),
- 2 : service COM,
- 4 : services UNI-TE et communication d’application à application,
- 6 : messages de service (le moins prioritaire).
Configuration
Nb de stations :
64 station maximum par segment,
Nb de segments : 127 maximum,
Longueur :
700m maximum entre stations extrêmes d’un même segment.
La longueur dépend du nombre de stations et du type de
boîtiers de dérivation utilisés (voir abaques ci-après) :
700 m pour 28 stations,
467 m pour 64 stations,
dérivation :
50 m maximum.
22
Présentation du réseau MAPWAY
2
Les deux abaques ci-après permettent de déterminer la longueur maximale
admissible entre les deux stations extrêmes d’un segment de réseau MAPWAY en
fonction du nombre d’équipement que l’on désire connecter. Ces abaques sont
calculées avec des dérivations d’extrémités de 25 m :
Nombre de stations connectables
75
32 TSX MAP ACC2
75
16 TSX MAP ACC4
64
64
60
Nombre de stations connectables
60
ACC2
45
45
10 TSX MAP ACC2
ACC4
7 TSX MAP ACC4
30
30
28
20
15
15
100
300 338
500
700
Longueur (m)
100
300
467 500
700
Longueur (m)
Voir le calcul du réseau, chapitre 4.2-1.
23
2.4-2 Performances
De par son débit de 5 Mb/s, MAPWAY n’est jamais un frein quant aux performances
d’une application.
Temps de communication sur un segment :
• temps de transmission d’un octet : 1,6 µs,
• temps de retournement entre deux trames : environ 10 µs (jeton/jeton, jeton/
message, message/acquittement, acquittement/message).
• temps de transmission du jeton (21 octets) : 34 µs
• temps de transmission de 4 mots COM (34 octets) : 54µs, (il n’y a pas
d’acquittement),
• temps de transmission de messages :
- un message de 32 caractères (75 octets) : 120 µs,
- un message de 128 caractères (171 octets) : 274 µs,
- un message de 256 caractères (299 octets) : 478 µs.
A ces temps de transmission, il faut ajouter environ 20 µs d’acquittement.
Exemples :
1 passage
d’une station sans message : 44 µs (jeton 34 µs + temps de
retournement 10 µs),
Jeton
Temps
Retourn t
Jeton
44 µs
2 émission de 4 mots COM : 108 µs (jeton 34 µs + temps de retournement 10 µs
+ 4 mots COM 54 µs + temps de retournement 10 µs),
Jeton
Temps
Retourn t
4 mots
COM
Temps
Retourn t
Jeton
108 µs
3 émission de 4 mots COM et de deux messages de 128 caractères : 736 µs
(jeton 34 µs + temps de retournement 10 µs + 4 mots COM 54 µs + temps de
retournement 10 µs + messages 128 caractères 274 µs + temps de
retournement 10 µs + acquittement 20 µs + temps de retournement 10 µs +
messages 128 caractères 274 µs + temps de retournement 10 µs +
acquittement 20 µs + temps de retournement 10 µs).
Jeton
Temps
Retourn t
Ack
4 mots
COM
Temps Message Temps
Retourn t 128 car. Retourn t
Temps Message Temps
Retourn t 128 car. Retourn t
736 µs
24
Ack
Temps
Retourn t
Jeton
Présentation du réseau MAPWAY
2
Temps de communication entre deux segments :
Le temps de transmission d’un message entre deux segments correspond à la
somme des différents temps suivants :
• transmission du message de l’équipement émetteur vers l’automate réalisant la
fonction de pont entre les deux segments,
• routage du message par l’automate pont (le temps de routage dépend de la
charge de son unité centrale et du rapport entre son temps de cycle et le temps
d’exécution de son programme application). Ce temps est de l’ordre de 20 à
25 ms pour un message de 128 octets.
• transmission du message de l’automate pont vers la station destinataire.
Temps de maintien du jeton
Le temps de maintien du jeton par une station est au maximum de 819 µs.
Temps de cycle réseau
Le temps de cycle réseau correspond au temps séparant deux passages du jeton
à une même station.
Exemples :
1 64 stations, sans message, le temps de cycle réseau est de 64 * (jeton + temps
de retournement) = 2,8 ms.
2 64 stations, charge maximale, le temps de cycle réseau est de 64 * temps de
maintien maximum du jeton = 52 ms.
3 32 stations. Sur un cycle réseau, 6 stations émettent 4 COM chacune, 4 stations
émettent 4 COM et 2 messages de 128 caractères, les autres stations se passent
le jeton :
Le temps de cycle réseau est alors de :
(6 * 108 µs) + (4 * 736 µs) + (22 * 44 µs) = 4,6 ms
La courbe ci-dessous donne (pour Temps de Cycle Réseau (ms)
un segment), le temps de cycle
réseau en fonction du nombre de 25
Charge 100%
stations et de la charge réseau :
20
Non affecté par le temps de cycle
15
réseau, le temps de réponse des
applications dépend entièrement 10
des capacités de traitement des
5
équipements connectés.
Charge 20%
Charge 0%
8
16
32
48
64
Nombre Stations
25
26
Fonctionnement du réseau MAPWAY
Fonctionnement du réseau MAPWAY
Sous-chapitre
3.1 Principes d’un bus à jeton
3.1-1 Généralités
3.1-2 Format d’une trame MAPWAY
3.2 Accès au bus à jeton
3.2-1 Initialisation de l’anneau virtuel
3.2-2 Passage du jeton, suppression d’une station
3.2-3 Insertion d’une station
3.3 Principes d’un réseau à bande porteuse
3.3-1
3.3-2
3.3-3
3.3-4
3.3-5
Composants d’un réseau à bande porteuse
Caractéristiques du signal
Atténuation du signal
Perte en retour
Distorsion, bruit
3
Chapitre 3
Page
28
28
30
32
32
34
36
37
37
38
40
41
42
27
3.1
Principes d’un bus à jeton
3.1-1 Généralités
Un équipement sur un bus à jeton est identifié par une adresse unique au niveau
liaison (adresse MAC) : numéro de réseau et numéro de station.
Le numéro de réseau prend les valeurs :
• 0 dans les architectures monosegment,
• 1 à 127 dans les architectures multisegment ou dans des architectures monosegment susceptibles d’être connectées ultérieurement.
Le numéro de station représente l’adresse de l’équipement sur le segment.
Les adresses réseau et station sont déduites de l’adresse MAC par la relation
donnée au chapitre 6.2-3.
Le bus à jeton retenu pour MAPWAY, défini par la norme IEEE 802.4, fonctionne
comme un anneau virtuel, chaque station ne connait que deux stations :
• celle d’adresse MAC immédiatement inférieure,
• celle d’adresse MAC immédiatement supérieure.
Le passage du jeton s’effectue par ordre décroissant d’adresse liaison MAC.
Exemple :
Lorsque la station 17 détient le
@ : 17
@ : 20
@:1
jeton (droit à émettre), elle émet
sur le réseau le message ou
l’ensemble des messages qu’elle
doit transmettre.
@ : 12
@:5
L’émission étant terminée, la station 17 passe le jeton à la station
suivante : 12.
La station 12 détenant alors le jeton émet ses éventuels messages puis passe le
jeton à la station suivante : 5, et ainsi de suite jusqu’à ce que la station 20 redonne
le jeton à la station 17 pour entamer le cycle suivant.
Une station qui reçoit le jeton alors qu’elle n’a rien à transmettre passe immédiatement ce jeton à la station suivante.
28
3
Fonctionnement du réseau MAPWAY
Réseau déterministe
Sur un bus à jeton, une seule station peut émettre à la fois. Afin de garantir un temps
d’accès maximum au réseau, une station libère impérativement le jeton au bout de
800 µs environ, qu’il lui reste ou non des messages à transmettre. Les messages
restant ne sont pas perdus, ils seront transmis au prochain passage du jeton.
Pour être certain que les messages les plus urgents seront transmis les premiers,
MAPWAY, suivant la norme IEEE 802.4, gère quatre niveaux de priorité suivant le
type de message :
priorité 6 télégrammes,
priorité 4 mots communs,
priorité 2 messages avec acquittement (service UNI-TE et messages d’application
à application),
priorité 0 messages de service,
Ceci permet de déterminer une borne maximale en deça de laquelle on a la certitude
qu’une station aura pu émettre ses messages les plus critiques pour l’application,
et ce quelle que soit la charge instantanée du réseau.
Acquittement des messages
Dans un réseau MAPWAY, les messages point à point sont acquittés (LLC
classe 3). Cet acquittement est un élément supplémentaire fiabilisant la transmission sur le réseau. L’éventuelle perte d’un message est immédiatement signalée à
l’équipement émetteur pour retransmission.
Cet acquittement, automatiquement géré par les coupleurs réseau, est effectué
sans que la station émettrice perde le jeton.
Dans l’exemple ci-contre on aura successivement :
1 passage du jeton à 12,
2 message vers 1,
3 acquittement vers 12,
4 passage du jeton à 5,
5 passage du jeton à 1,
etc....
@ : 17
@ : 20 message
2
jeton
1
ACK
@ : 12
4 jeton
3
@:5
@:1
5
jeton
Les messages en diffusion (messages de services, mots communs) ne peuvent
faire l’objet d’un acquittement, leur destinataire étant multiple.
29
3.1-2 Format d’une trame MAPWAY
Une trame MAPWAY se décompose comme suit :
Préambule
2 octets
Début de trame
1 octet
Contrôle de trame
1 octet
Adresse MAC
Adresse du destinataire
6 octets
Adresse de l'émetteur
6 octets
LLC
Données
0 à 278 octets
Données pour
le service COM
Contrôle CRC 32
4 octets
Fin de trame
1 octet
Données pour le
service UNI-TE
Datagramme
série 7
Le préambule :
Cette information codée sur 2 octets permet d’établir la synchronisation et la
localisation du début de trame.
Le type de trame :
Cet octet indique quel est le type de trame envoyé (trame de contrôle, trame de
données, le type de priorité, etc....),
30
Fonctionnement du réseau MAPWAY
3
Adresse du destinataire et de l’émetteur
La trame doit indiquer sur le réseau quelles sont les adresses des stations émettrice
et destinataire. Ces adresses sont codées sur 6 octets chacune.
Données
Les données transmises par le réseau sont de deux types :
• les données associées au service COM,
• les données associées au service UNI-TE (et communication d’application à
application).
Selon le service utilisé les informations contenues dans la trame diffèrent. La taille
maximale de ces données est de 256 octets.
Contrôle CRC 32
Ces 4 octets de contrôle permettent de vérifier si l’échange s’est correctement
déroulé. Ce code de contrôle est calculé par la station émettrice puis envoyé à la
suite des données. La station réceptrice recalcule ce code puis le compare avec le
code émis par l’émetteur. Dans le cas où une incohérence est détectée, le message
est refusé par le destinataire.
Le détail de codage des différentes trames est donné en annexe 6.2.
31
3.2
Accès au bus à jeton
3.2-1 Initialisation de l’anneau virtuel
L’initialisation de l’anneau virtuel (détermination de la station qui va détenir le jeton
pour la première fois) est effectué quand le jeton est perdu :
• lors de chaque mise sous tension,
• si une station est en défaut alors qu’elle détient le jeton.
L’algorithme de détermination amène la station d’adresse la plus grande à prendre
le jeton.
Principe
Lors de l’initialisation de l’anneau virtuel, chaque station va émettre des trames de
"demande de jeton" (claim token), de longueur proportionnelle à leur adresse sur
le réseau.
Exemple : station d’adresse 63
63 en décimal codé binaire donne : 01 10 00 11
01
10
00
11
émission d'une trame de 6 unités de temps,
émission d'une trame de 1 unité de temps,
émission d'une trame de 4 unités de temps,
émission d'une trame de 2 unités de temps.
Chaque station commence à émettre la trame associée au poids fort de son adresse
(2 unités de temps dans l’exemple ci-dessus) puis écoute si une autre station est
en train de parler. Si c’est effectivement le cas, elle se retire.
Si la station ne détecte aucun dialogue sur le bus elle émet la trame suivante, dans
l’ordre poids fort poids faible, puis écoute de nouveau si une autre station est en train
de parler pour savoir si elle doit se retirer ou continuer.
Et ainsi de suite jusqu’à ce qu’une station (celle d’adresse la plus élevée) reste seule
sur le réseau. Elle émet alors une trame de demande de jeton dont la longueur est
déterminée par 2 bits aléatoires (pour le cas où 2 stations auraient par erreur la
même adresse). Cette station s’attribue ensuite le jeton et l’anneau virtuel est
initialisé.
32
Fonctionnement du réseau MAPWAY
3
Exemple avec 4 stations sur le réseau :
@ : 59
01
01
10
01
2t
2t
4t
2t
t. aléatoire
@ : 54
01
01
01
00
@ : 50
01
01
00
00
@ : 48
01
00
10
00
Collision
1
2
3
4
5
BUS
1 Aucune station n’est en train de parler, elles vont donc émettre d’autres trames
de demande de jeton,
2 la station d’adresse 48 se retire car elle détecte, à la fin de son émission, d’autres
stations sur le réseau,
3 les stations d’adresse 50 et 54 se retirent,
4 la station d’adresse 59 étant seule sur le réseau émet une trame aléatoire,
5 l’anneau logique est initialisé, la station d’adresse 59 peut émettre le jeton.
33
3.2-2 Passage du jeton, suppression d’une station
Une station ne connait que l’adresse de celle qui la précède et de celle qui la suit.
Lors du fonctionnement normal, le jeton passe d’une station à l’autre par ordre
décroissant d’adresse. Une fois le jeton envoyé, la station émettrice se met en
attente d’une trame indiquant la bonne réception du jeton.
Si la station émettrice ne reçoit pas une trame valide, (bruit sur le réseau, station
en panne ou absente de l’anneau logique....), elle continue d’écouter le réseau
pendant un temps égal à 4 fois le "slot time" (temps de 410 µs pendant lequel une
station qui vient de finir d’émettre est obligée d’attendre pour détecter l’émission de
la station suivante).
Une fois ce temps écoulé, si la station émettrice n’a pas reçu de trame valide, elle
envoie une nouvelle fois le jeton vers la même destination.
Si rien ne se passe, la station devant recevoir le jeton est considérée comme
défaillante et ne fait plus partie de l’anneau logique.
La station détenant le jeton détermine alors quelle est l’adresse de la station suivant
celle qui est défaillante par l’envoi d’une trame spéciale (trame "who follows"). La
station concernée retourne à la station émettrice une trame "set successor" lui
indiquant son adresse. Le jeton lui est alors envoyé et le fonctionnement du bus
reprend normalement.
Si l’envoi de la trame "who follows" reste sans réponse, une nouvelle tentative est
effectuée.
Un nouvel échec entraîne la station émettrice à envoyer vers toutes les stations du
réseau, une trame "solicit successor" permettant de déterminer s’il existe une
station pouvant recevoir le jeton. Si aucune réponse ne parvient, il y a un défaut
dans le réseau. La station est la seule à participer à l’anneau logique, elle se met
en écoute du réseau pour déterminer si de nouvelles stations viennent se connecter
au réseau.
Un exemple est détaillé page suivante.
Note : Les détails de codage des trames "who follows", "solicit successor" et "set successor"
sont en annexe 6.2.
34
3
Fonctionnement du réseau MAPWAY
Exemple de passage du jeton entre les stations 30, 20 et 10, la station 20 étant
défaillante ou déconnectée :
@ : 30
@ : 20
@ : 10
Emission du jeton
St.30
St.20
St.20 émet des datas
ou 1 jeton
St.10
OK
Bruit ou silence sur la ligne
Station 30 attend 4 t
eme
Emission 2 jeton
St.30
St.20
Bruit ou silence
Station 20 en défaut
Emission d'un "Who follows St.20"
Réception de Set Successor 10
Défaut
eme
Emission 2
Who follows
Réponse St.10
Pas de réponse
Emission d'un "Sollicit Successor"
vers toutes les stations
(suivant algorithme d'initialisation)
Réponse d'une station
Emission du jeton
St.30
St.10
St. 20 en défaut
Emission du jeton
vers cette station
Pas de réponse
Défaut dans le réseau
la station est seule
à participer au jeton
Emission éventuelle de ses datas.
Mise en écoute du réseau pour
d'éventuelles connexions de station.
35
3.2-3 Insertion d’une station
Chaque station faisant partie de l’anneau virtuel, doit rechercher si de nouvelles
stations sont venues s’insérer sur le réseau.
Chaque station envoie donc périodiquement, lorsqu’elle détient le jeton, une trame
"solicit successor 1" qui invite les stations d’adresse comprise entre l’émetteur et
son successeur à rentrer dans l’anneau logique.
Si aucune station ne répond à cette trame, il n’y a pas de station voulant s’insérer
dans l’anneau logique.
Si une station veut s’insérer, elle retourne son adresse au demandeur par l’envoi
d’une trame "set successor". La nouvelle station est maintenant reconnue par la
station qui la précède et fait partie de l’anneau logique.
Si des réponses multiples (trames "set successor") parviennent au demandeur,
plusieurs stations veulent s’insérer entre deux stations d’adresse successive.
L’émetteur envoie alors une trame "resolve contention" afin de déterminer et
d’insérer les stations voulant faire partie de l’anneau logique.
Exemple :
Adjonction d’une station d’adresse 54 entre les stations d’adresse 50 et 59 :
@ : 50
@ : 54
@ : 59
Sollicit.
Succ.
@ : 59
01
01
10
@ : 54
01
01
01
36
@ : 54
@ : 59
59-54
Set Success.
00
Bus
@ : 50
Jeton
11
Fonctionnement du réseau MAPWAY
3.3
3
Principes d’un réseau à bande porteuse
3.3-1 Composants d’un réseau à bande porteuse
Le système de câblage d’un réseau à bande porteuse (Carrier Band) est l’ensemble
des éléments de ligne constituant la couche "médium" du réseau. Un tel système
de câblage est représenté ci-dessous :
Terminaison
Terminaison
Boîtier de dérivation
Câble principal
Station
Câble de
dérivation
Station
Un câble principal relie entre eux des boîtiers de dérivation. Ces boîtiers de
dérivation, passifs et bi-directionnels, permettent le raccordement d’une ou plusieurs
stations (généralement 2 ou 4) connectées à l’extrémité des câbles de dérivation.
Le câble utilisé est un câble coaxial 75 ohms. Le câble principal est du type
RG11/U à faible atténuation alors que les dérivations sont du type RG6/U plus
souple. L’ensemble de la connectique de raccordement est de type "F" (à vis) rapide
et économique.
L’ensemble du système de câblage étant adapté en impédance (75 ohms)
nécessite la présence de terminaisons :
• aux deux extrémités du câble principal,
• sur les sorties non utilisées des boîtiers de dérivation,
• aux extrémités des câbles de dérivation non utilisées.
37
3.3-2 Caractéristiques du signal
Les signaux électriques qui circulent sur un réseau à bande porteuse correspondent à trois types de symboles issus de la couche physique; il s’agit des symboles
"ZERO", "UN" et "NON-DATA".
La technique de modulation utilisée est dite modulation à cohérence de phase FSK
(pour Frequency Shift Keying).
Zéro
Un
Non data
+crête
efficace
0V
-crête
0,2 µsec
Chaque bit élémentaire représente 0,2 µs.
Un symbole "ZERO" est représenté par deux périodes de 10 MHz.
Un symbole "UN" est représenté par une période de 5 MHz.
Une paire de symboles "NON-DATA" est représentée par une période de 10 MHz
suivie d’une période de 5 MHz suivie d’une période de 10 MHz.
Les changement de fréquence (saut de fréquence) se font toujours lors d’un
passage par zéro du signal (cohérence de phase).
L’unité utilisée pour mesurer l’amplitude des signaux électriques est le dBmV
(déciBell milliVolt). Cette unité logarithmique est plus pratique à utiliser que le (milli)
Volt classique quand il s’agit de mesurer ou de comparer des signaux électriques
dont l’amplitude varie dans une large gamme de tension (de quelques mV à
plusieurs Volts). Pour convertir l’amplitude d’un signal en dBmV la formule est la
suivante :
amplitude du signal en mV
dBmV = 20 log
1 mV
38
Fonctionnement du réseau MAPWAY
3
Soit par exemple le signal représenté dans la figure précédente. Supposons que
son amplitude crête soit de 1,4 Volt. Sa valeur efficace est alors de 1 Volt ou
1000mV.
Son amplitude en dBmV est :
20 log 1000 = 60 dBmV
Le tableau ci-dessous donne la correspondance entre quelques valeurs d’amplitude de signal (efficace) et leur valeur en dBmV :
dBmV
Tension efficace
- 18
- 12
-6
0
6
12
18
24
30
36
42
48
54
60
66
0 ,13
0 ,25
0 ,50
1
2
4
8
16
32
63
126
251
501
1000
2000
mV
mV
mV
mV
mV
mV
mV
mV
mV
mV
mV
mV
mV
mV
mV
39
3.3-3 Atténuation du signal
L’un des paramètres fondamentaux d’un réseau à bande porteuse est l’atténuation
du signal. C’est ce paramètre qui va déterminer le calcul de la distance maximale
séparant deux stations, en fonction du nombre de stations raccordées sur le réseau.
Entre la sortie de la station émettant le signal et l’entrée de la station réceptrice, le
signal électrique subit de nombreuses atténuations dues à la traversée des câbles
(câble principal et câbles de dérivation) et des boîtiers de dérivation.
Les valeurs minimales, typiques et maximales des différents paramètres (niveaux,
atténuations) sont données dans le tableau ci-dessous :
Minimum
Typique
Maximum
Niveau d'émission
d'une station
+63dBmV
+64,5dBmV
+66dBmV
Seuil de réception
d'une station
+10dBmV
Atténuation de
traversée des
TSX MAP ACC2 et
ACC4
(dérivation ↔
câble principal)
19,5dB
20dB
20,5dB
Atténuation de
traversée d'un boîtier
TSX MAP ACC2
0,25dB
0,3dB
Atténuation de
traversée d'un boîtier
TSX MAP ACC4
0,4dB
0,5dB
Atténuation du câble
TSX MAP CA 300
1,44dB/100m
1,48dB/100m
1,52dB/100m
Atténuation du câble
TSX MAP CB 300
2,26dB/100m
2,49dB/100m
2,72dB/100m
Il faut vérifier que l’atténuation totale subie par le signal ne dépasse pas la
dynamique du système soit 63-10 = 53 dBmV.
Exemple avec des valeurs typiques :
-0,4 dB
-20 dB
-1,48 dB/100m
TSX MAP ACC4
Station
40
-20 dB
-2,49 dB/100m
Station
-0,25 dB
TSX MAP ACC2
Station
Fonctionnement du réseau MAPWAY
3
3.3-4 Perte en retour
Les câbles et les boîtiers de dérivation sont supposés avoir une impédance idéale
de 75 ohms. En réalité, il existe toujours une certaine désadaptation d’impédance
au passage d’un boîtier de dérivation ou plus généralement au passage d’un
connecteur.
Pour cette raison, une petite partie du signal est "réfléchie" à chaque rupture
d’impédance occasionnant des réflexions multiples venant se superposer au signal
d’origine.
La quantité de signal réfléchi par rapport au signal incident en un point du réseau
est appelée perte en retour (Return Loss) et s’exprime en dB.
signal réfléchi
Perte en retour = 20 log
signal émis
La perte en retour maximale autorisée en tout point du câble est de : - 22 dB sur un
câble de type RG11 et -14 dB sur un câble de type RG6.
Cela signifie que pour un signal circulant sur le câble principal, moins de 1/10 de sa
valeur peut être réfléchie par le système de câblage (câble + boîtiers de dérivation
+ connecteurs).
Plus la VALEUR ABSOLUE de la perte en retour mesurée lors de l’installation est
grande, meilleure est l’installation.
41
3.3-5 Distorsion, bruit
Distorsion d’affaiblissement
Une autre caractéristique du câble est qu’il n’atténue pas le signal de la même façon
à 5 MHz qu’à 10 MHz.
Cette propriété est connue sous la nom de Distorsion d’affaiblissement (Tilt).
Le maximum de distorsion d’affaiblissement tolérée dans une installation est de
3,5 dB.
Exemple : si un câble a une atténuation de 1,5 dB/100m à 5 MHz et de 1,9 dB/100m
à 10 MHz (câble Telemecanique), la longueur maximale autorisée pour
ce type de câble est donnée par la formule suivante :
3,5dB
L=
= 875 m
(1,9 - 1,5)dB/100m
Cette distance étant supérieure à 700 mètres (longueur maximale du
réseau MAPWAY), la distorsion d’affaiblissement n’est pas une limitation
au réseau MAPWAY.
Bruit
Le bruit est défini comme étant un ensemble de signaux électriques non désirés et
superposés au signal utile.
Ce bruit est généré par différentes sources de bruit (moteurs, rupteurs, transformateurs, tubes à décharge, etc...) et généralement induit dans le système de câblage.
La qualité des câbles utilisés est donc un facteur important de la limitation des bruits
induits dans le système.
Pour une réception fiable, la norme impose un niveau de bruit dans le système
de câblage inférieur à - 10dBmV.
42
Conception et installation de MAPWAY
Conception et installation de MAPWAY
Sous-chapitre
4
Chapitre 4
Page
4.1 Accessoires de raccordement
44
4.2 Etablissement du dossier du réseau
48
4.2-1 Règles de calcul du réseau
4.2-2 Dossier du réseau
48
51
4.3 Montage de la connectique sur les câbles
54
4.4 Règles d’installation du réseau
59
4.4-1 Mise à la terre
4.4-2 Installation des câbles
4.4-3 Installation des boîtiers de dérivation
4.5 Installation et contrôle du réseau
4.5-1
4.5-2
4.5-3
4.5-4
4.5-5
Le testeur d’éléments de ligne TSX MAP ACC20
Contrôles avant l’installation
Contrôles pendant l’installation
Contrôle après l’installation
Le logiciel de mise en oeuvre PL7-NET
59
60
62
63
63
65
66
70
71
43
4.1
Accessoires de raccordement
Divers accessoires sont proposés par Telemecanique pour assurer le raccordement des différents équipements au réseau MAPWAY.
L’ensemble des éléments de raccordements est représenté ci-dessous, le montage
des différents connecteurs sur les câbles est indiqué au chapitre 4.3 :
3
1
4
7
1
3
7
5
5
7
6
6
6
2
2
Coupleur
Réseau
MAPWAY
6
8
2
6
9
10
7
1 Câble principal TSX MAP CA 300,
2 Câble de dérivation TSX MAP CB 300,
3 Boîtier de dérivation 2 voies TSX MAP ACC2,
4 Boîtier de dérivation 4 voies TSX MAP ACC4,
5 Connecteur pour câble principal TSX MAP ACC13, remplace TSX MAP ACC11,
6 Connecteur pour câble de dérivation TSX MAP ACC12, remplace TSX MAP ACC6,
7 Terminaison de ligne TSX MAP ACC5,
8 Adaptateur femelle-femelle TSX MAP ACC8,
9 Adaptateur mâle-femelle coudé à 90° TSX MAP ACC9,
10
44
Bornier de raccordement TSX MAP ACC1.
Conception et installation de MAPWAY
4
1 Câble principal TSX MAP CA 300
C’est un câble coaxial 75 Ohms de type RG11 pour réalisation des tronçons du
câble principal MAPWAY. Chaque tronçon doit être équipé à ses deux extrémités
d’un connecteur TSX MAP ACC13.
2 Câble de dérivation TSX MAP CB 300
C’est un câble coaxial 75 Ohms de type RG6 pour réalisation des dérivations
MAPWAY. Chaque dérivation doit être équipée à ses deux extrémités d’un
connecteur TSX MAP ACC12.
3 Boîtier de dérivation 2 voies TSX MAP ACC2
4 Boîtier de dérivation 4 voies TSX MAP ACC4
Ce sont des boîtiers passifs permettant la connexion de deux ou quatre
équipements au réseau MAPWAY, par dérivation (50 m maximum) du câble
principal.
89
Toutes les dérivations non utilisées doivent être adaptées en impédance à l’aide
d’une terminaison TSX MAP ACC5.
33
79
5 Connecteur pour câble principal TSX MAP ACC13
C’est un connecteur de type F pour câble
principal MAPWAY TSX MAP CA 300.
Ce connecteur s’installe aux extrémités de
chaque tronçon du câble principal pour
raccordement au boîtier de dérivation.
Il est composé de 2 éléments :
• 1 corps métallique ,
• 1 prolongateur de l'âme centrale du
câble .
1
1
2
2
45
6 Connecteur pour câble de dérivation TSX MAP ACC12
C’est un connecteur de type F mâle à
installer à chaque extrémité du câble de
dérivation MAPWAY. Ce connecteur
s’installe :
• côté des boîtiers de dérivation
TSX MAP ACC2 ou TSX MAP ACC4,
• côté de l’équipement (bornier de raccordement TSX MAP ACC1, coupleur
TSX MAP PC74....).
1
2
Il est composé de 2 éléments :
• 1 corps métallique ,
• 1 prolongateur de l'âme centrale du
câble .
1
2
7 Terminaison de ligne TSX MAP ACC5
C’est un adaptateur d’impédance 75 Ohms
pour câble principal TSX MAP CA 300 ou
dérivation TSX MAP CB 300. Cet adaptateur
mâle se monte sur un boîtier de dérivation
TSX MAP ACC2 ou TSX MAP ACC4 tant
en extrémité de ligne que sur les dérivations
non utilisées. Il peut être monté en extrémité
de câble au moyen de l’adaptateur femellefemelle TSX MAP ACC8, (arrivée
d’équipements futurs, mise en route
progressive...).
8 Adaptateur femelle-femelle TSX MAP ACC8
C’est un adaptateur femelle-femelle
permettant le raccordement d’une
terminaison TSX MAP ACC5 à l’extrémité
d’un câble ayant été préalablement installé
et qui n’est pas connecté à un équipement.
Cet adaptateur permet le prolongement
éventuel du câble principal ou d’une
dérivation.
9 Adaptateur mâle-femelle coudé à 90° TSX MAP ACC9
C’est un adaptateur mâle-femelle coudé à
90° pour réseau MAPWAY. L’adjonction
optionnelle de cet adaptateur sur :
• un boîtier de dérivation,
• un bornier de raccordement,
• un équipement,
permet d’orienter le départ du câble
TSX MAP CB 300 équipé de son connecteur
46
Conception et installation de MAPWAY
4
TSX MAP ACC12 (supprime les contraintes du rayon de courbure du câble).
10
Bornier de raccordement TSX MAP ACC1
C’est le bornier de raccordement du coupleur
automate MAPWAY TSX MAP 1074. Le
codage d’adresse de la station (réseau,
station) est effectué par 4 roues codeuses.
Outils de câblage
Outils de dénudage TSX MAP ACC25 et TSX MAP ACC26
• Outil TSX MAP ACC25 (couleur bleue), il
permet la préparation du câble principal
TSX MAP CA300 en vue de son montage
sur un connecteur TSX MAP ACC13.
• Outil TSX MAP ACC26 (couleur jaune), il
permet la préparation des câbles de dérivation TSX MAP CB300 en vue de leur
montage sur un connecteur TSX MAP
ACC12.
2
1
Chaque outil est composé d'un corps en
plastique
et d'une cartouche interchangeable munie de lames.
1
2
Outil de sertissage
Cet outil permet le montage et le sertissage
du connecteur et du prolongateur de l'âme
centrale du câble. Il dispose de 4 empreintes :
empreinte pour montage et sertissage
du connecteur TSX MAP ACC13.
empreinte pour montage et sertissage
du connecteur TSX MAP ACC12.
empreinte pour montage et sertissage
du prolongateur de l'âme centrale associé au connecteur TSX MAP ACC13.
empreinte pour montage et sertissage
du prolongateur de l'âme centrale associé au connecteur TSX MAP ACC12.
4
3
2
1
1
2
3
4
47
4.2
Etablissement du dossier du réseau
4.2-1 Règles de calcul du réseau
Un réseau pouvant évoluer (augmentation de la longueur du câble principal, du
nombre d’équipements, de boîtiers de dérivation...), un calcul précis du réseau
ainsi qu’un bon dossier seront des atouts essentiels lors de la nouvelle installation.
Ce chapitre décrit la méthode de calcul d’un réseau de type MAPWAY afin de
déterminer la longueur maximale du câble principal en fonction du nombre
d’équipements connectés (ou inversement).
Avant de tracer l’architecture de réseau qui doit interconnecter les différentes
stations il faut déterminer les limitations dues au câblage.
La norme Mini-MAP précise que :
• la longueur totale du câble entre les deux stations extrêmes du réseau est de 700
mètres maximum, (dérivations extrêmes comprises),
• la longueur de chaque câble de dérivation est au maximum de 50 mètres.
En envisageant des dérivations d’extrémité de 50 mètres chacune, cela donne la
représentation suivante :
50m
600m
50m
Remarque : La superficie totale pouvant être couverte par le réseau est de l’ordre
de 6,8 hectares.
48
Conception et installation de MAPWAY
4
La longueur maximale du câble principal dépend du nombre de boîtiers de
dérivation, de l’atténuation apportée par le câble principal, les boîtiers de dérivation
et les câbles de dérivation.
Rappels
Conformément aux recommandations de la norme IEEE 802.4, les règles de calcul
sont les suivantes :
• le signal émis par une station doit avoir une amplitude minimale de 63 dBmV
(1,41 V),
• le seuil de réception minimal d’une station est de 10 dBmV (3,16 mV),
• le câble principal TSX MAP CA 300 (type RG11) atténue typiquement le signal
de 1,48 dB/100m soit 0,0148 dB/m,
• le câble de dérivation TSX MAP CB 300 (type RG6) atténue typiquement le signal
de 2,5 dB/100m soit 0,025 dB/m,
• un signal traversant un boîtier de dérivation TSX MAP ACC4 (4 voies), est atténué
de 0,4 dB (atténuation de traversée),
• un signal traversant un boîtier de dérivation TSX MAP ACC2 (2 voies), est atténué
typiquement de 0,25 dB (atténuation de traversée),
• L’atténuation typique du signal passant du câble principal au câble de dérivation
(ou inversement) est de 20 dB quel que soit le type de boîtier de dérivation,
A partir de ces données, on peut déduire la longueur totale du réseau en fonction
du nombre et du type de boîtiers de dérivation utilisés.
Le principe de calcul est simple. Il suffit de soustraire du signal minimum émis
(63 dBmV) l’atténuation typique correspondant à chaque élément traversé (câble
et boîtier de dérivation) puis de vérifier que le signal obtenu en bout de ligne est
supérieur ou égal au seuil de réception minimal (10 dBmV).
49
Exemple :
Quelle est la longueur maximale du câble principal d’un réseau comprenant :
• 10 boîtiers de dérivation 4 voies dont une dérivation d’extrémité (TSX MAP ACC4),
• 12 boîtiers de dérivation 2 voies dont une dérivation d’extrémité (TSX MAP ACC2),
• dérivations d’extrémités : 1 de 50 mètres, l’autre de 25 mètres.
L’atténuation maximale du câble principal est obtenue en retranchant du signal
minimum émis (63 dBmV) les atténuations typiques des différents éléments
traversés (se reporter au tableau donné au chapitre 3.3-3), :
• l’atténuation du câble de dérivation de 50 m : 1,25 dB,
• l’atténuation du boîtier de dérivation d’extrémité : 20 dB,
• l’atténuation de chacun des 9 boîtiers 4 voies et des 11 boîtiers 2 voies : 9*0,4 +
11*0,25 = 6,35 dB,
• l’atténuation du boîtier de dérivation d’extrémité : 20 dB,
• l’atténuation du câble de dérivation de 25 m : 0,62 dB.
A ces atténuations il faut retrancher le seuil minimal de réception (10 dBmV).
L’atténuation maximale permise pour le câble principal est donc :
63 - 1,25 - 20 - 6,35 - 20 - 0,62 - 10 = 4,78 dB
l’atténuation du câble principal étant de 1,48 dB/100 mètres, la longueur de celuici est :
Longueur du câble principal : 4,78 / 0,0148 = 323 mètres.
La longueur totale du réseau, y compris les deux stations d’extrémités est donc de :
Longueur totale du réseau : 323 + 50 + 25 = 398 mètres.
Remarque : Il est possible, en prenant le problème à l’envers, de déterminer,
connaissant la longueur du câble principal et des dérivations extrêmes,
le nombre maximum de boîtiers de dérivation 2 ou 4 voies pouvant être
installés sur le réseau (donc le nombre de stations).
50
Conception et installation de MAPWAY
4
4.2-2 Dossier du réseau
Trop souvent, un réseau simple est installé sans aucune documentation. Lorsqu’il
devient nécessaire de l’étendre, il n’existe aucun document de référence. Toutes
les mesures de ses caractéristiques sont alors à refaire.
Le formulaire donné ci-après permet de résumer toute la configuration et de savoir
exactement à quel boîtier de dérivation est relié tel équipement.
Il permet de prévoir, dans une configuration connue, les niveaux de signaux
minimum en tout point du réseau ce qui est utile pour le contrôle :
• lors de l’installation,
• en maintenance,
• lors d’éventuelles extensions.
Le formulaire indique pour chaque boîtier de dérivation :
1 son signal d’entrée (en dBmV),
2 son numéro,
3 son emplacement géographique,
4 son signal de sortie sur le câble principal (en dBmV),
5 les distances (en mètres) le séparant des boîtiers de dérivation précédent et
suivant,
6 ses signaux dérivés (en dBmV),
7 la distance séparant le boîtier de dérivation des stations qui y sont connectées,
8 le nom des stations connectées (les sorties non utilisées sont également
mentionnées),
9 le signal utile (en dBmV) utilisable par chaque station.
1
6
7
8
9
2
3
4
1
N°
2
Lieu :
3
4
5
51
Pour remplir ce formulaire on considère en entrée du premier boîtier de dérivation,
le signal minimum émis par la première station (63 dBmV) atténué par le câble de
dérivation.
En sortie de ce boîtier le signal est atténué de 20 dB typique.
Tout au long du câble principal le signal est atténué de 0,4 dB typique au passage
des boîtiers de dérivation 4 voies et de 0,25 dB typique au passage des boîtiers de
dérivation 2 voies.
Il faut ajouter à cela les atténuations typiques dues aux câbles (1,48 dB/100 m ou
2,49 dB/100 m). On peut ainsi calculer les signaux en entrée et en sortie de chaque
boîtier de dérivation et ce, jusqu’à l’extrémité du dernier câble de dérivation.
Un formulaire vierge est donné en annexe de ce document.
Exemple :
Contrôle
12,12 dBmV
TSX MAP ACC4
Adaptation
41,76 dBmV
200 m
(10)
TSX MAP ACC2
38,80 dBmV
38,55 dBmV
50 m
13,37 dBmV
350 m
(20)
61,76 dBmV
50 m
63 dBmV
12 m
18,5 dBmV
Convoyage
Usinage
52
18,80 dBmV 25 m
18,18 dBmV
Assemblage
(30)
33,37 dBmV
Adaptation
TSX MAP ACC4
Conception et installation de MAPWAY
4
TSX MAP ACC5
1
N° 10
Lieu : A-8
61,76 dBmV
2
21,76 dBmV
3
21,76 dBmV
4
21,76 dBmV
50 m
USINAGE
63 dBmV
41,76 dBmV
200 m
38,80 dBmV
N° 20
Lieu : B-2
1
18,80 dBmV
2
18,80 dBmV
12 m
CONVOYAGE
25 m
ASSEMBLAGE
50 m
CONTROLE
18,5 dBmV
18,18 dBmV
3
4
38,55 dBmV
350 m
33,37 dBmV
1
13,37 dBmV
N° 30
2
13,37dBmV
Lieu : AB-4
3
13,37 dBmV
4
13,37 dBmV
12,12 dBmV
TSX MAP ACC5
1
N°
2
Lieu :
3
4
53
4.3
Montage de la connectique sur les câbles
Ce montage consiste à équiper les extrémités des câbles :
Câble principal TSX MAP CA300 avec connecteurs TSX MAP ACC13
TSX MAP ACC13
TSX MAP CA 300
TSX MAP ACC13
Câble de dérivation TSX MAP CB300 avec connecteurs TSX MAP ACC12
TSX MAP ACC12
TSX MAP CB 300
TSX MAP ACC12
La bonne mise en place de ces connecteurs nécessite le kit d'installation MAPWAY
TSX MAP ACC10M comprenant l'ensemble d'outillage et d'accessoires suivant :
• une pince coupante pour câble TSX MAP CA300/CB300,
• un outil de dénudage de couleur bleue TSX MAP ACC25 équipé d'une cartouche
interchangeable TSX MAP ACC27 munie de lames pour dénudage du câble
principal TSX MAP CA300,
• un outil de dénudage de couleur jaune TSX MAP ACC26 équipé d'une cartouche
interchangeable TSX MAP ACC28 munie de lames pour dénudage du câble de
dérivation TSX MAP CB300,
• une pince à sertir pour montage et sertissage des connecteurs sur les câbles,
• une clé plate1/2 pouce,
• un ensemble de 10 connecteurs TSX MAP ACC12,
• un ensemble de 10 connecteurs TSX MAP ACC13,
• une documentation.
Note
Vérifier que chaque outil de dénudage est équipé de la bonne cartouche :
• TSX MAP ACC25 équipé avec cartouche TSX MAP ACC27 pour dénudage câble principal
TSX MAP CA300 (gros diamètre),
• TSX MAP ACC26 équipé avec cartouche TSX MAP ACC28 pour dénudage câble de
dérivation TSX MAP CB300 (petit diamètre).
54
Conception et installation de MAPWAY
4
La mise en place d'un connecteur à l'une des extrêmités s'effectue en 3 étapes
comme décrit dans les pages suivantes.
1 Dénudage du câble
• Positionner le câble entre les mors de
l'outil TSX MAP ACC25 ou ACC26 selon
le type de câble à dénuder puis refermer
les machoires sur le câble.
câble
• Faire tourner l'outil autour du câble jusqu'à ce qu'il n'y ait plus d'effort de coupe
et que l'outil tourne librement.
câble
• Tirer sur l'outil afin de dégager le câble et
les résidus de diélectrique.
55
1 Dénudage du câble (suite)
• Sectionner l'âme centrale du câble à l'aide
de la pince coupante au raz de l'isolant.
coupe
• Replier complètement les 2 tresses et le
feuillard intermédiaire sur la gaine du
câble sans abîmer le feuillard situé sur le
diélectrique.
1er feuillard
+ 2 tresses
2eme feuillard
• Sectionner à l'aide d'un couteau le feuillard
et l'isolant à mi-distance entre le bout du
câble et l'épaulement de la 1ère coupe afin
de dégager l'âme centrale.
coupe
âme
centrale
2 Mise en place et sertissage du prolongateur de l'âme centrale
• Mise en place
Mettre en place le prolongateur de l'âme
centrale correspondant au connecteur à
monter en prenant soin de l'enfoncer au
maximum à l'aide de la pince à sertir.
câble
pince
à sertir
56
prolongateur
âme centrale
4
Conception et installation de MAPWAY
2 Mise en place et sertissage du prolongateur de l'âme centrale (suite)
• Sertissage
Sertir sur l'âme centrale le prolongateur à
l'aide de la pince à sertir et en utilisant
l'empreinte correspondante au type de
prolongateur.
prolongateur de
l'âme centrale
3 Mise en place et sertissage du connecteur sur le câble
• Mise en place
Mettre en place à la main le connecteur
sur le câble en prenant soin d'engager le
prolongateur dans l'orifice central du
connecteur.
câble
connecteur
pince
à sertir
A l'aide de la pince à sertir, saisir le
connecteur par l'écrou avec l'empreinte
correspondante et exercer une pression
latérale afin d'engager au maximum le
connecteur sur le câble.
Lorsque le connecteur est monté, le
prolongateur de l'âme centrale doit avoir
un dépassement d'environ 3 mm par rapport au plan du connecteur.
environ
3 mm
57
3 Mise en place et sertissage du connecteur sur le câble (suite)
• Sertissage
Mettre le connecteur dans l'empreinte
correspondante de la pince à sertir en
positionnant celle-ci au ras du connecteur.
câble
connecteur
pince
à sertir
connecteur
Sertir le connecteur sur le câble à l'aide
de la pince à sertir.
58
Conception et installation de MAPWAY
4.4
4
Règles d’installation du réseau
MAPWAY est un réseau local industriel prévu pour être utilisé en atelier ou en usine,
à l'intérieur d'un même bâtiment. A ce titre, les matériels et les protocoles utilisés
ont été conçus pour tenir compte de l'environnement électriquement perturbé
spécifique à ce type d'installation.
Pout tout réseau local industriel, il est nécessaire de respecter des règles strictes
d'installation si l'on veut garantir un fonctionnemnt optimal du réseau et
en particulier les règles développées dans le document Telemecanique
TSX DG GND F "Guide de câblage des masses".
De plus, quelques exigences particulières au réseau MAPWAY sont à respecter et
sont développées ci-après.
4.4-1 Mise à la terre
La bonne marche du réseau nécessite impérativement la mise à la terre de tous
les équipements connectés et de tous les boîtiers de dérivation.
Exemple :
µVAX
Supervision
Pilotage cellule
(Monitor 77)
FTX 507
ON
OFF
MAPWAY
TSX 7
NUM
760
ROBONUM
800
59
4.4-2 Installation des câbles
Les câbles TSX MAP CA 300 et TSX MAP CB 300 sont flexibles donc facile à
manipuler. Cependant, il est impératif de suivre certaines règles d’installation.
Test avant l’installation
Les câbles sont vendus par rouleau. Il sont testés avant commercialisation mais ils
peuvent être endommagés par le transport ou le stockage.
L’installation des câbles est la partie la plus importante, la plus difficile et la plus
coûteuse de tout le réseau. Une fois installés, les câbles deviennent souvent très
difficile d’accès et les changer risquerait de poser des problèmes.
Il est indispensable de les tester avant leur mise en place définitive.
Il faut vérifier :
• le signal réfléchi par le câble (adapté par une terminaison TSX MAP ACC5). La
valeur mesurée (perte en retour) doit être supérieure à 26 dB (sinon le câble ne
doit pas être installé),
• l’atténuation due au câble. Elle doit être inférieure à 1,52 dB/100 m pour le câble
TSX MAP CA 300 et 2,72 dB/100 m pour le câble TSX MAP CB 300.
Les méthodes permettant d’effectuer ces différentes mesures sont décrites au
chapitre 4.5.
Conseils d’installation
N’installer le câble principal qu’à l’intérieur d’un même bâtiment.
Prévoir d’installer sur le câble principal, plus de connexions qu’il n’est nécessaire
pour l’application de base. Cela évite de "casser" le réseau pour y installer de
nouvelles stations.
Les câbles doivent être éloigné (à plus d’un mètre) des zones "hostiles". Ce sont
des endroits où il risque d’y avoir des influences électriques ou électromagnétiques (câble de haute tension, câble de courant fort, contacteur de puissance,
antennes de hautes fréquences...).
L'intensité du champ électrique aux environs des composants de bus industriels
ne doit pas dépasser :
• 2V/m dans la gamme 10 KHz à 30 MHz
• 5V/m dans la gamme 30 MHz à 1 GHz.
Eviter les zones de passages où le câble risque d’être endommagé, à moins de
protéger ceux-ci dans des tubes métalliques.
60
Conception et installation de MAPWAY
4
Ne pas courber les câbles autour d’angles aigus. Le rayon de courbure minimum
pour un câble TSX MAP CA 300 est de 18 cm, celui d’un câble TSX MAP CB 300
est de 10 cm.
Ne pas tendre le câble principal entre deux boîtiers de dérivation sans support
adéquat (structure fixe). Les câbles n’étant pas auto-porteur, la longueur
maximale admise sans support est de 30 mètres.
Il est recommandé lors de l’installation de laisser à certains endroits quelques
longueurs de câble en plus. De cette façon, si des changements de parcours sont
nécessaires, du câble sera disponible sans nécessiter de rallonge.
Fixer convenablement le câble aux boîtiers de dérivation, aux murs et à d’autres
structures qui ne risquent pas de bouger ou vibrer.
Attention de ne pas tordre les câbles à leurs extrémités en les raccordant aux
boîtiers de dérivation. De même, lors de la pose du câble, toute torsion,
extension ou pression doit être évitée.
Le premier point de fixation d’un câble en sortie d’un boîtier de dérivation doit être
situé à 1 mètre du boîtier.
61
4.4-3 Installation des boîtiers de dérivation
Les emplacements des boîtiers de dérivation ont été déterminés au moment du
calcul du réseau (chapitre 4.2).
Leur mise en place doit se faire d’un bout à l’autre du réseau en progressant dans
le même sens. Il est ainsi possible de tester la portion venant d’être installée avant
de placer le prochain boîtier (voir chapitre 4.5).
Les boîtiers de dérivation doivent être fixés sur un support métallique solide, ne
pas pendre sur le câble principal et être reliés à la terre par leur support.
Vérifier la continuité électrique entre :
• chaque boîtier de dérivation et son support,
• le support et le système des masses maillées.
Support métallique
participant au maillage
des masses
Les dérivations non utilisées doivent être équipées de terminaisons
TSX MAP ACC5.
Mise en place des câbles sur les boîtiers de dérivation
Après avoir équipé les différents tronçons du câble principal ou les câbles de
dérivations de leurs connecteurs respectifs il faut les raccorder aux boîtiers de
dérivation. La procédure est la même pour les connecteurs TSX MAP ACC12 et
ACC13 :
• positionner le câble dans l’axe sur le boîtier de dérivation,
• visser à fond à la main le connecteur du câble sur le connecteur femelle du boîtier
de dérivation, puis tourner 1/3 de tour avec une clé plate de 1/2 pouce,
• essayer de faire tourner le câble dans le connecteur. S’il tourne, serrer davantage
jusqu’à ce qu’il ne tourne plus,
• lorsque le connecteur est installé, tirer sur le câble. Si celui-ci sort du connecteur,
l’installation du connecteur sur le câble est mauvaise, il faut alors recommencer
avec un nouveau connecteur.
62
Conception et installation de MAPWAY
4.5
4
Installation et contrôle du réseau
4.5-1 Le testeur d’éléments de ligne TSX MAP ACC20
Telemecanique propose un testeur de ligne MAPWAY : TSX MAP ACC20. C’est un
élément portable permettant de vérifier la qualité de l’installation. Son utilisation est
prévue pour vérifier :
avant l’installation
• l’atténuation et la perte en retour dues aux câbles,
pendant l’installation
• l’atténuation au fur et à mesure de la mise en place des câbles et boîtiers de
dérivation. Dans ce cas, il faut mettre le générateur de signal à une extrémité du
réseau puis mesurer l’atténuation du signal après l’installation des différents
éléments,
• la perte en retour apportée par l’insertion les boîtiers de dérivation et des tronçons
de câble,
après l’installation
• le niveau de bruit du réseau.
Caractéristiques
Mesure d’atténuation
:
:
:
Mesure de perte en retour
:
Mesure de niveau de signal
:
Mesure de niveau de bruit
:
Niveau d’émission du générateur :
de 0 à 2,9 dB ± 0,2 dB,
de 3 à 9,9 dB ± 0,5 dB,
de 10 à 35 dB ± 2 dB,
de 0 à 35 dB ± 2 dB,
de 5 à 70 dBmV ± 2 dBmV,
de -25 à 0 dBmV ± 3 dBmV,
de 66 ± 2 dBmV.
Le testeur de câble est équipé des éléments suivants :
•
•
•
•
•
•
un chargeur de batterie,
une sacoche de transport,
deux câbles de test pour relier le testeur à l’équipement,
huit connecteurs pour s’adapter à différentes extrémités du câble,
deux terminaisons étalons de 75 ohms,
un générateur auxiliaire de signal fonctionnant grâce au chargeur de batterie.
63
NOISE
dB
dBmV
-dBmV
SIG.
GEN.
SIG. LEVEL
RET. LOSS
ATTN.
PEAK
RESET
OFF/ON
10
DATA RATE
Mb/s
5
REC.
XMIT.
La suite de ce chapitre n’expose que les principes des mesures à effectuer à l’aide
du testeur TSX MAP ACC20. Se reporter au manuel fourni avec celui-ci pour son
utilisation détaillée
Le testeur TSX MAP ACC20 n’est pas un appareil de laboratoire. Les mesures
qu’il fournit sont indicatives et permettent de vérifier au fur et à mesure de
l’installation, que l’ordre de grandeur des résultats est correct.
Pour toutes les mesures, tenir compte de la précision de l’appareil.
L’ensemble des mesures doit être effectué avec le testeur en position 5 Mb/s et
RESET, le générateur auxiliaire doit être en position 5 Mb/s.
64
Conception et installation de MAPWAY
4
4.5-2 Contrôles avant l’installation
Avant de procéder à l’installation d’un réseau MAPWAY, il est nécessaire d’effectuer
le contrôle des câbles (atténuation et perte en retour).
Mesure de l’atténuation des câbles
Cette mesure consiste à vérifier l’atténuation des câbles de dérivation et du câble
principal. Elle doit être effectuée sur les tourets :
• monter un connecteur à chaque extrémité du câble,
• mesurer l’atténuation du câble. Celle-ci doit être inférieure ou égale à 1,52 dB/
100 m pour le câble TSX MAP CA 300 et inférieure ou égale à 2,72 dB/100 m pour
le câble TSX MAP CB 300
soit pour des tourets de 300 m : 4,56 dB pour le TSX MAP CA 300,
8,16 dB pour le TSX MAP CB 300.
La mesure doit être effectuée dans les deux sens du câble.
ATTN.
Mesure de la perte en retour des câbles
• placer une terminaison TSX MAP ACC5 à une extrémité du câble,
• mesurer la perte en retour. La valeur lue doit être supérieure ou égale à 26 dB.
La mesure doit être effectuée dans les deux sens du câble
Terminaison
RET. LOSS
65
4.5-3 Contrôles pendant l’installation
Lors de l’installation du réseau il est fortement recommandé de tester l’atténuation
et la perte en retour de chaque nouveau tronçon.
Lors de toutes mesures, il faut impérativement adapter toutes les voies non
utilisées (câble principal et des dérivations) à l’aide de terminaisons
TSX MAP ACC5.
Le testeur et le générateur auxiliaire doivent être réglés sur 5 Mb/s.
Le testeur doit être en position RESET.
La procédure est la suivante :
• Mesurer le niveau de signal du générateur auxiliaire en utilisant le testeur en
position SIG. LEVEL,
• placer le générateur auxiliaire sur l’une des dérivations du premier boîtier de
dérivation,
• placer ensuite le testeur à la sortie principale du boîtier de dérivation,
Terminaisons
SIG. LEVEL
RET. LOSS
Générateur
Câble de test
• mesurer l’atténuation du boîtier de dérivation (c’est la différence entre le niveau
de signal émis par le générateur et celui obtenu en sortie du boîtier de dérivation),
celle-ci doit être cohérente avec la valeur calculée lors de l’établissement du
dossier réseau,
• mesurer la perte en retour (testeur en position RET. LOSS), la valeur lue doit être
supérieure ou égale à 24 dB,
66
Conception et installation de MAPWAY
4
• brancher le testeur (en position SIG. LEVEL) sur chacune des dérivations
utilisées puis mesurer les différents niveaux de signal obtenus, (mettre une
terminaison sur toutes les dérivations non utilisées). Les valeurs lues doivent être
cohérentes avec les valeurs calculées lors de l’établissement du dossier réseau.
Teminaison
Terminaisons
SIG. LEVEL
Générateur
Câble de test
• installer le tronçon de câble suivant,
• mettre le testeur à l’extrémité du tronçon de câble comme indiqué ci-dessous
(SIG. LEVEL) et mesurer le niveau de signal obtenu. Vérifier que la valeur lue est
cohérente avec la valeur calculée,
• mesurer la perte en retour (testeur sur RET. LOSS), la valeur lue doit être
supérieure ou égale à 22 dB,
Terminaisons
TSX MAP ACC8
Câble de test
SIG. LEVEL
RET. LOSS
Générateur
67
• installer le boîtier de dérivation suivant. Refaire les mesures de niveau de signal
(testeur sur SIG. LEVEL) sur l’accès au câble principal et sur les dérivations
(vérifier que les valeurs lues sont cohérentes avec les valeurs calculées).
Mesurer la perte en retour sur l’accès au câble principal (testeur sur RET. LOSS).
La valeur lue doit être supérieure ou égale à 22 dB.
Terminaisons
Terminaisons
SIG. LEVEL
RET. LOSS
Générateur
Câble de test
• recommencer les opérations précédentes (mesures du niveau de signal des
sorties et de la perte en retour) jusqu’au dernier boîtier de dérivation inclus en
vérifiant toujours la cohérence des mesures par rapport aux valeurs calculées,
SIG. LEVEL
RET. LOSS
Générateur
Câble de test
68
Conception et installation de MAPWAY
4
L’installation du câble principal étant maintenant terminée et testée dans un sens
(sens de l’installation), il faut vérifier la bi-directionnalité du réseau en faisant la
mesure en sens inverse. Les résultats doivent être similaires :
• placer le générateur de signal à l’autre extrémité du réseau et le testeur (sur SIG.
LEVEL) sur le premier boîtier de dérivation comme indiqué ci-dessous,
SIG. LEVEL
RET. LOSS
Générateur
• mesurer le niveau de signal obtenu en extrémité de câble,
• les valeurs obtenues aux deux extrémités du câble doivent être identiques à la
précision du testeur près (± 2 dB),
• si les valeurs obtenues diffèrent sensiblement ce peut être dû à un boîtier de
dérivation défaillant ou à un défaut d’adaptation. Laisser le générateur de signal
en place et remonter le réseau avec le testeur jusqu’à l’élément défaillant.
• De même, mesurer la perte en retour (testeur sur RET. LOSS). Elle doit être
identique à la valeur mesurée à l’autre extrémité (à la précision du testeur près).
69
4.5-4 Contrôle après l’installation
Une fois le réseau installé, il est recommandé de faire des mesures de bruit. En effet,
le bruit électro-magnétique produit par l’environnement peut constituer une limitation importante au bon fonctionnement du réseau. Mais ce bruit est difficile à prévoir
tant que le réseau n’est pas installé.
Cette mesure doit être effectuée sur chaque dérivation du réseau. Pour cela,
déconnecter les stations puis mettre des terminaisons TSX MAP ACC5 aux
extrémités des câbles de dérivation.
Le testeur doit être déconnecté du secteur et fonctionner sur sa batterie interne
préalablement correctement chargée. Avant de faire la mesure, vérifier que le
testeur seul (rebouclé sur une terminaison TSX MAP ACC5) n’est pas perturbé
par l’environnement et donne une mesure de bruit <-25 dBmV (clignotement de
l’affichage).
Le câble coaxial côté testeur doit être relié à la terre.
• brancher le testeur à l’extrémité de la première dérivation (côté équipement)
comme indiqué ci-dessous,
Terminaison
Terminaison
NOISE
Equipement
déconnecté
Terminaisons
Câble de dérivation
Câble de test
• mesurer le bruit. Celui-ci doit être inférieur à - 10 dBmV,
• recommencer la mesure sur toutes les dérivations.
Tous ces résultats de mesures peuvent être mis dans un tableau similaire à celui
du dossier réseau (chapitre 4.2). L’utilisateur dispose donc d’un dossier complet
avec les valeurs théoriques et les valeurs mesurées.
Si les mesures de perte en retour, de niveau de signal et de bruit sont effectuées
correctement après chaque installation de nouveaux boîtiers, toutes les imperfections de raccordement seront détectées immédiatement. En revanche, si ces
mesures ne sont effectuées qu’une fois le réseau complètement installé, une
erreur sera difficilement détectable.
70
Conception et installation de MAPWAY
4
4.5-5 Le logiciel de mise en oeuvre PL7-NET
Le logiciel PL7-NET permet la description, le contrôle de cohérence et la documentation des architectures d’automatismes TSX 7. Il fonctionne dans un environnement XTEL avec le poste de travail FTX 507.
Ce logiciel est nécessaire pour décrire les architectures multiréseau. Il est recommandé pour la mise en oeuvre d’installations mono-réseau.
Le logiciel PL7-NET permet :
• la description complète de l’architecture multiréseau :
- choix du type de réseau (TELWAY ou MAPWAY) avec saisie du nom et du
numéro (0 à 127) affectés à chaque segment,
- sélection des stations composant un segment et attribution des adresses des
stations,
- interconnexion des segments par choix des stations automate pont (le pont
assure le routage des messages entre les segments),
- affectation, pour chacun des ponts, des coupleurs réseau aux différents
segments (4 coupleurs maximum par automate pont).
Ces informations sont utilisées par PL7-NET pour générer les tables de routage de
chacun des ponts de l’architecture.
71
• le transfert des fichiers générés par le logiciel PL7-NET vers les automates pont :
- ces informations sont stockées dans l’espace mémoire utilisateur du processeur
des automates pont,
- une fonction de comparaison permet de vérifier la cohérence entre la description réalisée sur le terminal et celle contenue dans les ponts.
72
Conception et installation de MAPWAY
4
• la documentation de l’architecture :
un fichier texte peut être généré à la suite de la description de l’architecture. Ce
fichier peut être imprimé, il définit tous les éléments (et leur liens) de l’architecture
- réseaux,
- stations,
- ponts.
Réseau
Numéro du réseau
Type du réseau
Nombre de stations connectées
Liste des stations connectées
: assemb
: 001
: MAPWAY
:5
:
Nom
Adresse
Type
montage 2
montage 1
contrôle
diag
routage
001.04
001.03
001.01
001.10
001.02
TSXV3
TSXV4
PC
FTX507
TSXV4
Bridge
Type du bridge
Adresse principale
Nombre de connexions
: routage
: TSXV4
: 001.02
:3
Connexion Adresse Réseau Type de connexion Adresse Rack/Module Statut
0
1
2
001.02
002.04
003.01
MAPWAY
MAPWAY
TELWAY
03
05
04
NSA
Pour plus de détails se reporter au document TXT DM PL7 NET V4F "Logiciel
PL7-NET".
73
74
Diagnostic
Diagnostic
Sous-chapitre
5
Chapitre 5
Page
5.1 Le logiciel NETDIAG
76
5.2 Le terminal TSX T407
78
75
5.1
Le logiciel NETDIAG
Le logiciel NETDIAG assure le diagnostic des réseaux MAPWAY et TELWAY. Il
fonctionne dans un environnement XTEL sur un poste de travail FTX 507 connecté
directement au réseau MAPWAY par son coupleur TSX MAP PC74.
Ces principales fonctions sont rappelées ci-dessous :
Fonction diagnostic
• diagnostic de l’architecture complète
- liste et état de chaque segment,
- liste et état de chaque pont,
- liste des ponts traversés lorsque des stations appartenant à des segments
différents communiquent ensemble.
• diagnostic d’un segment du réseau
- liste des stations avec signalisation des défauts,
- activité des mots communs affectés à chaque station.
• diagnostic d’une station :
- état des voyants en face avant du processeur automate,
- état de la station (Run/Stop, configuration des mots communs...).
• diagnostic d’un coupleur réseau :
- état des voyants d’un coupleur,
- nombre de messages UNI-TE émis et reçus,
- nombre de mots communs émis et reçus,
- nombre de trames émises et reçues au niveau liaison LLC.
76
Diagnostic
5
Fonction trace
Cette fonction mémorise et visualise les messages application circulant sur le
réseau selon différents critères de sélection :
•
•
•
•
•
tous les messages du réseau,
messages entre 2 stations prédéfinies,
messages émis par une station,
messages reçus par une station,
messages associés à une requête.
Les conditions de lancement de cette fonction peuvent être définies au préalable
(date, nombre de trames).
Pour plus de détails concernant le logiciel NETDIAG, se reporter au document
TXT DM NTD V4F "Logiciel NETDIAG, diagnostic réseau".
77
5.2
Le terminal TSX T407
Le terminal TSX T407, muni d’une cartouche de réglage TSX TS4 310, permet
d’accéder aux fonctions de réglages et de diagnostic. Il se raccorde obligatoirement
sur la prise terminal d’un automate programmable TSX 7 pour accéder à toutes les
stations du réseau.
Ses principales fonctionnalités sont rappelées ci-dessous :
Fonction réseau
Cette fonction assure une fois la connexion logique du terminal établie :
•
•
•
•
•
•
•
le test du coupleur et du chemin de communication,
l’identification de l’équipement connecté (type de coupleur),
la visualisation et l’acquittement des compteurs d’erreurs,
la liste des stations présentes sur le réseau,
le nombre de mots communs affecté à la station,
la version logicielle supportée de coupleur réseau,
si la station est un automate TSX 7, la visualisation de sa configuration.
IDENTIFICATION RUN
Res:0 Sta:3
Mod:__
Type:2/2
Vrs:1.2
TSX MAP107 V1.0
COM:4
TST CNT ADR
TEST LIAISON RUN
Res:0 Sta:3
Mod:__
Emis:10
Recus:10
Dern.:150 ms Lg:1
Min:150 ms Max:250 ms
CLR MAN AUTO
LG
Les fonctions décrites ci-après sont principalement à usage des automates
programmables :
Fonction contrôle
Cette fonction assure :
•
•
•
•
la visualisation de l’état de l’automate (RUN/STOP),
le passage à l’état RUN ou STOP,
l’initialisation générale (INIT),
la visualisation des étapes Grafcet actives.
78
Diagnostic
5
Fonction réglage
Cette fonction assure :
• l’adaptation des valeurs des données d’un programme d’un automate TSX 7
(réglage de bits, mots, blocs fonction, activité d’étapes, horodateur).
Fonction diagnostic
Cette fonction assure :
• la visualisation de l’état du processeur de l’automate,
• la visualisation de l’état de la configuration.
Fonction transfert
Cette fonction assure :
• le transfert de données de l’automate vers une cartouche et inversement.
Fonction terminal
Cette fonction assure :
• la configuration de la liaison automate,
• la configuration de la liaison série périphérique
Pour plus de renseignements concernant l’utilisation et les caractéristiques de cette
cartouche, se reporter au document TSX D12006F (cartouche d’exploitation
gamme TSX TS4 310).
79
80
Annexes
Annexes
Sous-chapitre
6
Chapitre 6
Page
6.1 Rappels sur le modèle ISO
82
6.2 Détails de codage d’une trame MAPWAY
84
6.2-1
6.2-2
6.2-3
6.2-4
6.2-5
Trame MAPWAY
Préambule, début et type de trame
Adresse MAC
Données LLC
Contrôle CRC 32 et fin de trame
84
85
86
86
89
6.3 Paramètres retenus pour MAPWAY
90
6.4 Formulaire de dossier réseau
91
6.5 Restriction dans l’emploi d’un réseau TELWAY
92
6.6 Conversion décimal - hexadécimal
93
6.7 Code ASCII
94
6.8 Glossaire
95
81
6.1
Rappels sur le modèle ISO
Le protocole d’automatisation industriel MAP (Manufacturing Automation Protocol),
est sur le point de devenir la seule norme internationale pour les communications
entre équipements productiques hétérogènes.Il s’appuie sur le modèle de référence de l’OSI, utilisant la technique des couches hiérarchiques. Les couches
communiquent avec les couches équivalentes des autres équipements au travers
de protocoles normalisés. A l’intérieur d’un même équipement, les couches
communiquent avec leur voisines immédiates par des interfaces matérielles ou
logicielles.
La norme MAP et le modèle ISO
Couche 1 : Couche physique
Elle assure la transmission transparente d’éléments binaires entre
deux systèmes via un médium de communication.
Le profil MAP suit la norme IEEE 802.4.
Couche 2 : Couche liaison
Elle assure le transfert d’informations entre deux systèmes adjacents
avec détection d’erreurs.
Cette couche est divisée en deux sous-couches : la sous-couche LLC
(contrôle logique de liaison) et la sous-couche MAC (contrôle d’accès
au médium de communication).
Le profil MAP suit la norme IEEE 802.2 pour la sous-couche LLC et la
norme IEEE 802.4 pour la sous-couche MAC.
Couche 3 : Couche réseau
Elle assure le routage des informations et le choix d’un chemin entre
deux équipements situés sur des réseaux différents.
Cette couche, responsable de l’acheminement des paquets d’informations à travers le réseau, suit les protocoles ISO DIS 8473
(Connectionless Networking Service) et ISO 9542 (End System to
Intermediate System routing protocol). Elle ne s’intéresse qu’à l’adresse
globale de l’abonné, non à l’adresse qu’il peut avoir dans son segment
de réseau. Le niveau 3 est complètement indépendant de la structure
topologique du réseau.
Couche 4 : Couche transport
Elle assure le transfert d’informations, de manière transparente et
fiable, entre deux systèmes.
Cette couche est spécifiée selon l’ISO 8072/8073 (Transport classe 4).
82
Annexes
6
Couche 5 : Couche session
Elle assure l’organisation et la synchronisation du dialogue entre deux
processus d’application et gère l’organisation de leurs données.
Cette couche est spécifiée selon l’ISO 8326/27.
Couche 6 : Couche présentation
Elle assure la représentation d’informations circulant entre des
processus d’application ou qui sont référencées à ceux-ci.
Cette couche est spécifiée selon l’ISO 8822/25.
Couche 7 : Couche application
Elle assure une fenêtre entre des processus d’application dans le but
d’échanger des informations significatives.
C’est la couche la plus complexe. A ce niveau, MAP comporte 5
protocoles différents, afin de pouvoir s’adapter à une grande diversité
d’applications et être capable de les gérer.
(1) Le protocole FTAM ISO 8571 (File transfer, access et management system)
supporte le transfert de fichiers texte sous les formes ASCII ou binaire, ainsi que
la création ou la destruction à distance de fichiers.
(2) Le protocole ACSE ISO 8649 (Association Control Service Elément) a pour but
d’établir et de contrôler les connexions entre systèmes présents sur un même
réseau. Il assure la gestion générale des transferts d’applications.
(3) Le service répertoire DS ISO 9594 et CCITT X500 (Directory Service) est conçu
pour s’intégrer dans un plan d’adresse global défini au niveau de l’entreprise.
(4) le service de messagerie industrielle MMS ISO 9506 (Manufacturing Messaging
Services) est un service de base pour le pilotage et le suivi des équipements de
fabrication.
(5) le service de gestion de réseau CMIS ISO 9595 et CMIP ISO 9596 (Common
Management Information Service & Protocol) spécifie les services et protocoles
de communication utilisés entre agents et manager pour la gestion des réseaux
locaux. Trois grandes fonctions de gestion réseau sont couvertes par les
spécifications MAP 3.0 : la fonction de configuration, la fonction analyse de
performances et la fonction de gestion des fautes.
Se reporter au spécifications techniques de MAP 3.0 pour l’explication détaillée des
couches et protocoles.
83
6.2
Détails de codage d’une trame MAPWAY
6.2-1 Trame MAPWAY
Le format général d’une trame MAPWAY est rappelé ci-dessous :
Préambule
2 octets
Début de trame
1 octet
Contrôle de trame
1 octet
Adresse MAC
Adresse du destinataire
6 octets
Adresse de l'émetteur
6 octets
LLC
Données
0 à 278 octets
Données pour
le service COM
Contrôle CRC 32
4 octets
Fin de trame
1 octet
Données pour le
service UNI-TE
Datagramme
série 7
84
Annexes
6
6.2-2 Préambule, début et type de trame
Préambule
Le préambule permet d’établir le bit de synchronisation et de localiser le premier bit
de début de trame :
7
0
0
1
0
1
0
1
0
7
0
0
1
1
0
1
0
1
0
1
Début de trame
Le début de trame est composé d’un octet :
7
0
0
0
0 = MAC symbole zéro
1 = MAC symbole un,
N = MAC symbole NON DATA
0 N N 0 N N
Contrôle de trame
Il y a deux types de trame :
• Trame MAC (Medium Access Control)
7
0
0
0
1
0
1
0
0
0
0
0
1
1
0
0
0
0
0
0
0
1
0
1
0
0
0
0
0
1
1
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
:
:
:
:
:
:
:
Claim token,
Solicit successor 1,
Solicit successor 2,
Who follows,
Resolve contention,
Token,
Set successor.
• Trame LLC (Logical Link Control)
7
0
1
(**)
(*)
0
1
0
priorité 6
priorité 4 (mots COM)
priorité 2 (messagerie)
priorité 0
(messages de service)
0
0
0
0
1
0
1
0
0
0
0
1
0
0
0
Lect./écr. sans acquittement (LLC1)
Lect./écr. avec acquittement (LLC3)
Réponse
1
1
0
0
(*) message MAC,
(**) priorité.
85
6.2-3 Adresse MAC
Cette adresse correspond aux adresses de l’émetteur et du destinataire d’un
échange. Chacune de ces adresses est codées sur 6 octets.
Code
N° réseau
MAPWAY (roues codeuses)
Adresse IEEE
Telemecanique
80
F4
00
Service
01 : messages série 7
02 : COM
N° station
(roues codeuses)
00 à 3F (64 stations
si point à point)
Diffusion :01
Point à point : 00
6.2-4 Données LLC
Les données se décomposent de la manière suivante :
Destinataire
LSAP (1octet)
Emetteur
LSAP (1octet)
Adresse LLC
Contrôle
LLC (1octet)
Données
Type de
service LLC
Adresse LLC.LSAP
pour Telemecanique, l’émetteur et le destinataire sont de même type et prennent
les valeurs :
H’24' = communication UNI-TE et d’application à application,
H’28' = service COM.
Contrôle LLC
H’67' = AC0 lecture/écriture avec acquittement,
H’E7' = AC1 lecture/écriture avec acquittement,
H’03' = lecture/écriture sans acquittement,
H’E3' = test.
86
Annexes
6
Données
Ce sont les données Telemecanique associées au service COM ou au service
UNI-TE.
• Données pour le service COM
H'28'
LSAP
H'28
LSAP
N° de station
1 octet
H'03'
Taille COM
1 octet
COM
8 à 128 octets
Contrôle
• Données pour le service UNI-TE
H'24'
LSAP
H'67'
H'E7'
H'24
LSAP
Type NPDU
1 octet
Emetteur
NSAP 2 oct.
Destinataire
NSAP 2 oct.
Contrôle
Paramètres
NSAP 0 à 14 oct.
Données série 7
- type NPDU
43
7
Type
2
Service
Type
:
Service
:
Bit de refus
:
Bit d’extension :
0 à 15
0à3
0/1
0/1
1
0
Refus
Ext.
(15 = datagramme TSX 7),
(0 = datagramme standard),
(1 = message refoulé),
(1 = adressage étendu).
- Adresses NSAP (station/réseau/porte) - adressage à 3 niveaux
7
0
station (1 octet)
station
réseau
porte
1-2-3
4
5
10
:
:
:
:
:
:
:
7
0
réseau
porte
0 à 63,
0 à 15,
0 : système de l’unité centrale,
terminal,
réseau,
bus d’entrée/sortie pour coupleur,
bloc texte de type
87
- Paramètres - adressage à 5 niveaux
L’utilisation de ces paramètres est optionnelle (uniquement lorsque le bit
d’extension du type NPDU vaut 1).
Code
D
Code : 0
1
2
3
4
Longueur
Zone paramètre
:
:
:
:
:
porte expéditrice TXTi
porte destinataire TXTi
réseau émetteur
réseau destinataire
module et voie
du coupleur émetteur
5
: module et voie
du coupleur destinataire
6/15 : réservé.
(16 à 255),
(16 à 255),
(16 à 255),
(16 à 255),
(module 0 à 255),
(voie 0 à 255),
(module 0 à 255),
(voie 0 à 255),
D = 1 si c’est le dernier paramètre envoyé.
Longueur : longueur en octets de la zone paramètre.
Zone paramètre : données associées au code.
- Données série 7
Code requête
1 octet
Compte rendu
1 octet
Code catégorie
1 octet
Données réponse UNI-TE
1 à 127 octets
Données bloc texte vers bloc texte
1 à 256 octets
Données bloc TLG vers bloc TLG
1 à 16 octets
88
Données UNI-TE
1 à 126 octets
Annexes
6
6.2-5 Contrôle CRC 32 et fin de trame
Contrôle CRC32
Cycle Redundancy Check 32 bits.
Fin de trame
7
E
E=
I =
1=
0=
0
I
1 N N 1 N N
bit d’erreur (1 = erreur).
bit intermédiaire
reste à transmettre,
fin de transmission.
89
6.3
Paramètres retenus pour MAPWAY
MAX RETRY LIMIT = 1
C’est le nombre maximum de réémission d’une trame du type demandeur avec
acquittement.
PRIORITY ENABLE = True
Indique si la station gère la priorité des messages au niveau MAC.
HIGH PRIORITY TOKEN HOLD TIME = H’0200' (512 octets time = 819 µs)
Temps maximum pendant lequel une station qui possède le jeton peut émettre des
trames de priorité la plus haute.
TARGET ROTATION TIME CLASS 4 = H’9200' (37376 octets time = 60 ms)
C’est le temps de rotation moyen du jeton pour les messages de priorité 4.
TARGET ROTATION TIME CLASS 2 = H’3000' (12288 oct. time = 20 ms),
C’est le temps de rotation moyen du jeton pour les messages de priorité 2.
TARGET ROTATION TIME CLASS 0 = H’0C30' (3120 octets time = 5 ms)
C’est le temps de rotation moyen du jeton pour les messages de priorité 0.
SLOT TIME (réseau carrier band) = H’0100' (256 oct. time = 410 µs)
C’est le temps maximum pendant lequel une station qui vient de finir d’émettre est
obligée d’attendre pour détecter l’émission de la station suivante.
ADDRESS MAC = 00 80 F4 00 RR SS
RR = adresse réseau,
SS = adresse station.
90
Annexes
6.4
6
Formulaire de dossier réseau
1
N°
2
Lieu :
3
4
1
N°
2
Lieu :
3
4
1
N°
2
Lieu :
3
4
1
N°
2
Lieu :
3
4
(Formulaire original page 98)
91
6.5
Restriction dans l’emploi d’un réseau TELWAY
Dans une configuration multicoupleur non bridge équipée d’un coupleur MAPWAY
et d’un coupleur TELWAY (exemple ci-dessous), le numéro de réseau TELWAY
est 0 par défaut, le numéro de réseau MAPWAY est codé dans le bornier du
coupleur TSX MAP 1074.
TELWAY
MAPWAY
TELWAY MAPWAY
L’automate multicoupleur ne reconnait pas sa station TELWAY car le numéro de
réseau 0 est interdit en fonctionnement multicoupleur.
Remède
Il faut qu’une station du réseau TELWAY soit un pont (bridge). En effet seule une
station pont peut affecter un numéro de réseau à une station TELWAY.
TELWAY
Station
pont
92
MAPWAY
TELWAY MAPWAY
6
Annexes
6.6
Conversion décimal - hexadécimal
Cette table permet la conversion directe entre des nombres décimaux de 0 à 255
et des nombres hexadécimaux de H’00' à H’FF’.
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
A
B
C
D
E
F
00
000 001 002 003 004 005 006 007 008 009 010 011 012 013 014 015
10
016 017 018 019 020 021 022 023 024 025 026 027 028 029 030 031
20
032 033 034 035 036 037 038 039 040 041 042 043 044 045 046 047
30
048 049 050 051 052 053 054 055 056 057 058 059 060 061 062 063
40
064 065 066 067 068 069 070 071 072 073 074 075 076 077 078 079
50
080 081 082 083 084 085 086 087 088 089 090 091 092 093 094 095
60
096 097 098 099 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111
70
112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127
80
128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142 143
90
144 145 146 147 148 149 150 151 152 153 154 155 156 157 158 159
A0
160 161 162 163 164 165 166 167 168 169 170 171 172 173 174 175
B0
176 177 178 179 180 181 182 183 184 185 186 187 188 189 190 191
C0
192 193 194 195 196 197 198 199 200 201 202 203 204 205 206 207
D0
208 209 210 211 212 213 214 215 216 217 218 219 220 221 222 223
E0
224 225 226 227 228 229 230 231 232 233 234 235 236 237 238 239
F0
240 241 242 243 244 245 246 247 248 249 250 251 252 253 254 255
93
6.7
Code ASCII
Colonne
b7
0
0
0
0
0
0
0
0
b6
0
0
0
0
1
1
1
1
b5
0
0
1
1
0
0
1
1
b4
0
1
0
1
0
1
0
1
0
1
2
3
4
5
6
7
b3
b2
b1
b0
Ligne
0
0
0
0
0
NUL DLE SP
0
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SOH DC1
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ETX DC3
#
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1
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DEL
94
Annexes
6.8
6
Glossaire
A Anneau "logique" ou "virtuel" (logical Ring)
Ensemble de stations connectées sur un bus et pouvant transmettre de l’une à
l’autre un droit de parole (jeton). Le jeton se passe d’une station à l’autre, chacune
connaissant celle qui la précède et celle qui la suit.
Application
Programme utilisateur développé sur une station connectée à un réseau. Ce
programme établit des échanges avec d’autres stations d’une architecture de
réseau.
Architecture de réseau TE
Ensemble de segments de réseau MAPWAY ou TELWAY interconnectés entre
eux.
Atténuation
Diminution de l’amplitude d’un signal lors de son passage dans un câble ou un
élément passif.
B Bande de base (Base band)
Technique de signalisation dans laquelle le signal est transmis sous sa forme
d’origine (sans modulation). Toute la bande passante du médium est utilisée.
Bande large (Broad band)
Voir Large bande.
Bande porteuse (Carrier band)
Technique de signalisation avec modulation dans laquelle le signal d’origine
module une porteuse (en amplitude, phase ou fréquence) mais où le signal
modulé résultant occupe toute la bande passante du médium.
Boîtiers de dérivation (Tap)
Boîtiers standards permettant de connecter les stations au câble principal du
réseau. Ils peuvent supporter 2 ou 4 équipements suivant le modèle. Ils sont
passifs et bi-directionnels.
95
Bornier de raccordement
Elément permettant le raccordement d’un câble de dérivation au coupleur
TSX MAP 1074 pour automate TSX 7. Ce bornier réalise le codage d’adresse de
la station (réseau-station).
Bruit
Signal électrique indésirable sur un câble.
Bus
Topologie de réseau en ligne où tous les messages circulent en diffusion sur le
même support. Chaque équipement peut alors décider s’il est intéressé ou non
par la transaction (reconnaissance d’adresse). C’est la topologie retenue par
MAP et MAPWAY.
C Câble de dérivation (Drop cable)
Câble reliant une station à un boîtier de dérivation.
Câble principal (Trunk cable)
Câble reliant les différents boîtiers de dérivation entre eux et constituant le
médium sur lequel circulent les messages.
COM
Service privé Telemecanique (mots communs) permettant l’exploitation en
lecture et en écriture d’une banque de données commune à toutes les stations
d’un réseau. Ces données sont sous forme d’une liste de mots partagée entre
toutes les stations.
Couche (Layer)
Une couche est un ensemble de services réalisant une fonctionnalité retenue par
l’ISO dans une architecture de système distribué. Une couche fournit une
interface d’accès et utilise l’interface offerte par le niveau inférieur :
•
•
•
•
•
•
•
96
couche 1 : physique,
couche 2 : liaison de données,
couche 3 : réseau,
couche 4 : transport,
couche 5 : session,
couche 6 : présentation,
couche 7 : application.
Annexes
6
Coupleur réseau
Equipement utilisé pour permettre l’accès privilégié d’une station à un réseau en
optimisant les échanges et en offrant un niveau de service maximum pour la
station raccordée, (automate TSX 7, commande numérique NUM, calculateur
IBM PC ou Digital µVAX).
D Datagramme
Unité d’information structurée en paquet et circulant sur le réseau. Un paquet est
considéré comme une entité indépendante à l’intérieur du réseau.
Débit
Capacité de transmission du médium. Elle est exprimée en bits par seconde
(b/s).
Driver
Programme inclus dans un système d’exploitation qui exécute des requêtes
d’émission/réception sur un périphérique donné. Un driver est dédié à un
périphérique, il n’interprète pas les messages lus ou écrits.
E End Delimiter (ED)
Octet qui signale la fin d’une trame MAC.
Etoile
Topologie de réseau où toutes les stations sont reliées à un noeud commun.
Enhanced Performance Architecture (EPA)
Profil d’architecture simplifiée MAP permettant une amélioration des performances.
Quelque fois appelée architecture temps critique.
F Frame Control (FC)
Octet de contrôle identifiant le type de trame dans une trame MAC.
Frame Check Sequence (FCS)
Groupe d’octets de contrôle dans une trame MAC, utilisé pour déterminer si une
trame est reçue correctement.
FSK (Frequency Shift Keying)
Voir "Modulation par saut de fréquence".
97
I ISO
Sigle de International Standards Organisation (Organisation des Standards
Internationaux
J Jeton (Token)
Trame particulière circulant sur le médium et donnant un droit de parole à la
station qui la reçoit. Le passage du jeton (Token passing) est un protocole
d’accès déterministe permettant le partage d’un médium entre plusieurs stations.
L Large bande (Broad band)
Technique de signalisation avec modulation dans laquelle le signal d’origine
module une porteuse (en amplitude, phase ou fréquence). Le signal modulé
résultant n’occupe qu’une partie de la bande passante du médium, plusieurs
canaux peuvent donc coexister sur le même médium.
Logical Link Control (LLC)
Assure l’accès à la couche liaison. Pour MAPWAY, cela correspond à un service
sans connexion avec acquittement (LLC 3) ou sans acquittement (LLC 1).
M MAP (Manufacturing Automation Protocol)
Norme spécifiant un profil particulier de communication à 7 couches, basée sur
le modèle d’interconnexion des systèmes ouverts de l’ISO, et destinée
l’interconnexion d’équipements hétérogènes du domaine manufacturier.
MAP/EPA
Elément supportant une double architecture, MAP complète et EPA.
Médium
Désigne généralement l’ensemble complet du système de câblage. (câbles,
connecteurs, boîtiers de dérivation).
Medium Access Control (MAC)
Ensemble de procédures assurant le contrôle de l’accès au médium. Pour
MAPWAY, cela correspond au traitement du jeton, à l’émission et à la réception
des trames de niveau liaison.
98
Annexes
6
Mini-MAP
Version simplifiée de MAP, basée sur une architecture EPA, supportant les
couches 1, 2 et 7 du modèle de l’ISO et offrant une vitesse de transmission de
5 Mb/s sur une bande porteuse. MAPWAY est un réseau de type mini-MAP.
MMS (Manufacturing Message Service)
Système de messagerie industrielle. C’est un protocole de la couche application
conçu pour la messagerie entre équipements dans l’atelier et l’usine. Il est
spécifié selon l’ISO 9506.
Modulation par saut de fréquence (Frequency Shift Keying - FSK)
Type de modulation de fréquence dans laquelle un élément binaire "0" est traduit
par une fréquence et un "1" par une autre fréquence.
Modulation par saut de fréquence à cohérence de phase (FSK phase
coherent)
Type de modulation FSK dans laquelle le changement de fréquence se fait lors
d’un passage à zéro du signal (pas de rupture de phase).
Multi-réseau
Architecture de réseau comprenant plusieurs segments interconnectés entre
eux par des ponts.
P Passerelle (Gateway)
Equipement pouvant connecter ensemble deux réseaux de n’importe quel type,
agissant comme relais au niveau couche application. Une passerelle doit
effectuer des conversions d’adresses ou de protocoles (ou les deux), pour
permettre à des stations situées sur des réseaux différents de communiquer.
Perte en insertion (Insertion loss)
Atténuation du signal au passage d’un boîtier de dérivation sur le câble.
Perte en retour (Return loss)
Quantité de signal réfléchie par un défaut d’impédance sur le câble.
Pont (Bridge)
Equipement pouvant interconnecter deux segments (ou réseaux) de façon
transparente au niveau couche liaison de données. Il y a une continuité de
l’adressage entre les deux segments de part et d’autre du pont. Le pont sert à
dissocier les trafics des deux segments (deux segments = deux jetons).
99
Protocole (Protocol)
Ensemble de conventions nécessaires pour faire coopérer des éléments généralement distants, en particulier pour établir et entretenir des échanges d’informations entre ces éléments.
R Réseau (Network)
Ensemble d’équipements connectés entre eux par un médium et respectant
certaines règles de dialogues (protocoles).
Réseau Local Industriel (RLI) (Industrial Local Area Network ILAN)
Réseau industriel couvrant une zone géographique définie et limitée.
Routage
Fonction du coupleur d’une station chargée de déterminer le chemin à utiliser
pour acheminer un paquet du réseau vers sa destination située sur un autre
segment de réseau.
Routeur (Router)
Equipement connectant au moins deux réseaux de type différents au niveau de
la couche réseau. Il n’y a pas de continuité de l’adressage entre les deux réseaux
situés de part et d’autre du routeur. Le système d’adressage étant différent, un
message est en fait adressé au routeur qui réalise la conversion d’adresse
nécessaire pour atteindre le destinataire.
S Segment (segment)
Section d’un réseau local sur lequel toutes les stations connectées partagent un
même jeton. Elément d’un multiréseau.
Série 7
Service d’application privé Telemecanique. Il assure l’émission et la réception de
datagrammes sur le réseau (blocs textes, requêtes UNI-TE, requêtes de programmation, mise au point, diagnostic...)
Slot time
C’est le temps maximum pendant lequel une station qui vient de finir d’émettre
est obligée d’attendre pour détecter l’émission de la station suivante.
100
Annexes
6
SMAP (System Management Access Protocol)
Service permettant la gestion des fonctions réseau distribuées dans un coupleur
MAPWAY.
Start Delimiter (SD)
Octet définissant le début d’une trame MAC.
Station
Equipement connecté à un segment de réseau local. La station est capable
d’échanger des informations avec d’autres stations. Une station a une adresse
unique dans le réseau.
T Terminaison
Elément du médium utilisé aux extrémités du câble et sur les sorties non utilisées
des boîtiers de dérivation pour réaliser l’adaptation d’impédance à 75 Ohms.
Trame (Frame)
Groupe d’octets transmis sur un réseau et contenant des données ou des
informations de contrôle. (Trame MAC, datagramme TSX Série 7...).
U UNI-TE
Service de messagerie Telemecanique offrant une interface unique de communication pour l’ensemble des équipements Telemecanique ou tiers, conforme au
protocole. C’est une liste de requêtes standards basées sur un concept client/
serveur permettant les services suivants :
•
•
•
•
gestion de variables,
gestion des modes de marche,
diagnostic bus et équipement,
chargement et déchargement de fichiers et programmes.
V VTOS (Virtual Time Operating System)
Noyau temps réel de l’architecture logicielle d’un coupleur MAPWAY.
101
Formulaire Réseau MAPWAY
Réseau n°
1
N°
2
Lieu:
3
4
1
N°
2
Lieu:
3
4
1
N°
2
Lieu:
3
4
1
N°
2
Lieu:
3
4
Mise à jour
A
B
C
102
Par
Date
Etude:
Dessin:
Date:
T
Folio
Notes
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103
Notes
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104