Communications industrielles avec CompactRIO : le contrôleur polyvalent par excellence

 

Ce white paper fait partie d'une série de documents décrivant les capacités de la plate-forme CompactRIOVeuillez lire les autres documents de cette série pour apprendre comment utiliser la plate-forme CompactRIO afin de simplifier la conception des systèmes de contrôle avancés.

 

 

 

Avec le support natif des protocoles industriels courants, tels que PROFINET, OPC UA et EtherCAT, le CompactRIO peut se connecter à une variété de périphériques, équipements et infrastructures.  Vous avez une application utilisant d'anciennes technologies qui requiert le support de plusieurs protocoles ?  Le CompactRIO est une passerelle industrielle idéale permettant l'utilisation d'une vingtaine de protocoles, et même entre des protocoles de communication personnalisés à travers la couche FPGA.  Ci-dessous vous trouverez une liste des protocoles de communication industrielle que CompactRIO supporte.

 

Connectivité en un coup d'œil

Utilisez le tableau de référence pour rechercher le facteur forme et le protocole pour votre application.

 

 

 

 

 

AS-i

L'Actuator-Sensor-Interface (AS-i) est essentiellement utilisée avec les périphériques marche/arrêt binaires. Le protocole AS-i permet un câblage plus propre en remplaçant les connexions 1:1 avec un bus simple qui supporte 31 nœuds ou 62 nœuds A/B. Les nœuds peuvent être des périphériques simples ou des modules E/S.
En savoir plus sur l'interface BW 3023, 1 voie, AS-i Master pour CompactRIO.

 

 

 

Normes automobiles

Les industries automobile et de transports ont développé des normes afin de s'assurer que les protocoles de communication, les formats de base de données, les formats de fichier, etc. soient efficaces. NI offre des outils spécifiquement conçus en conformité avec ces normes et réduit ainsi significativement le temps de développement.  
Étudiez certaines des normes les plus courantes en matière de transport, telle la norme J1939 et comment les outils logiciels NI répondent à leurs exigences.

 

CAN

Le bus CAN (Controller Area Network) inclut deux protocoles pour la couche de liaison de données et plusieurs options pour la couche physique. Le bus CAN est un système de bus en série multi-maîtres avec une capacité multi-points utilisée dans l'industrie automobile.
En savoir plus sur le bus CAN

 

 

 

 

CAN FD

Le bus CAN with Flexible Datarate (CAN FD) a été créé pour répondre aux demandes de l'industrie et des consommateurs en raison de la quantité grandissante d'électroniques et de communication des données dans les véhicules modernes.
En savoir plus sur le bus CAN FD.

 

 

 

CANopen

CANopen est une couche applicative qui se trouve sur la couche physique CAN souvent utilisée pour les applications d'automatisation industrielle. CANopen supporte jusqu'à 127 périphériques esclaves. Il est souvent utilisé avec les Service Data Objects (SDO) pour la lecture de données et avec les Process Data Objects (PDO) pour la configuration utilisant une bibliothèque d'objets.
Pour plus de détails sur ce protocole.

 

 

 

DeviceNet

DeviceNet est un protocole industriel mature que l'Open DeviceNet Vendors Association (ODVA) gère. Il est communément utilisé avec les automates programmables industriels (API) Rockwell Automation (Allen-Bradley). Au contraire de l'Ethernet/IP, qui est basé sur la couche physique Ethernet, DeviceNet est basé sur la couche physique CAN ; il augmente la force et l'interconnectivité en spécifiant divers paramètres, tels que les connecteurs, les longueurs de fil requises et les débits de baud.
Voir les offres NI en matière d'interfaces DeviceNet Série C, PXI et PCI.

 

 

EPICS

Le protocole Experimental Physics and Industrial Control System (EPICS) est un ensemble d'outils logiciels, de bibliothèques et d'applications Open Source développés de façon collaborative. Il est utilisé dans le monde entier afin de créer des systèmes de contrôle temps réel distribués pour les instruments scientifiques comme les accélérateurs de particules, les télescopes et autres expériences scientifiques de grande ampleur.
Veuillez lire le white-paper d'introduction à EPICS qui vous donne les bases pour travailler avec ce protocole et le logiciel LabVIEW.

 

 

EtherCAT

Ethernet for Control Automation Technology (EtherCAT) est un protocole de communication pour l'Ethernet déterministe, particulièrement connu en Europe. Publiée dans le cadre de l'IEC 61158, cette norme ouverte met en œuvre une architecture maître et esclave en cascade sur le câblage standard Ethernet, typiquement dans une topologie de ligne. En tant que bus de contrôle, il se concentre sur les E/S haut-débit déterministes pour applications point à points, tel que le mouvement et le contrôle de machine.
En savoir plus sur la manière d'utiliser le châssis NI 9144 pour ajouter des E/S au matériel NI ou au système EtherCAT tiers.

 

 

EtherNet/IP

EtherNet/IP est un protocole Ethernet en temps réel que ODVA gère et se retrouve communément dans les automates programmables industriels (API) Rockwell Automation (Allen-Bradley). Il communique sur l'Ethernet standard en utilisant les protocoles TCP/IP et UDP/IP avec une architecture de réseau maître (scanner) / esclave (adaptateur).
Consultez la page Produits EtherNet/IP.

 

 

 

HART

Le protocole HART se retrouve souvent sur les installations électriques où les signaux de 4mA - 20 mA étaient utilisés précédemment. En remplaçant le contrôleur et le capteur par la passerelle et les capteurs intelligents HART, vous pouvez capturer des informations supplémentaires. Le signal 4 mA –20 mA, classiquement utilisé de manière analogique, est enrichi par le signal HART numérique superposé qui fournit des informations supplémentaires comme l'état du matériel, les données de diagnostic et des valeurs de mesure.
Consultez la page suivante pour en savoir plus sur l'interface maître HART 4 voies AM 9898 pour CompactRIO.

 

 

LIN

Le bus LIN (Local Interconnect Network) a été développé pour créer une norme pour une communication multiplexée de bas niveau et à faible coût dans les réseaux automobiles. LIN fournit une communication à faible coût dans les applications où la bande passante et la versatilité de CAN ne sont pas requises.  
Pour une présentation plus complète du bus LIN

 

MODBUS

Modbus est un protocole couramment utilisé par une multitude de matériels pour établir des communications simples, efficaces et fiables sur de nombreux réseaux modernes. 
Consultez le Guide de référence du protocole Modbus. Vous y trouverez une explication complète de ce protocole et des détails sur la manière de l'implémenter avec logiciel LabVIEW ainsi que des modèles de conception de haut niveau couramment utilisés.

 

 

 

OPC UA

OPC UA est une norme d'interopérabilité pour l'échange sécurisé et fiable des données dans le secteur de l'automatisation industrielle et autres industries. OPC UA fournit un format indépendant de la plate-forme et assure le flux direct des informations entre périphériques provenant de divers fournisseurs.
Consultez la page ni.com/opc pour en savoir plus sur la technologie OPC UA.

 

 

 

Protocoles des services publics de distribution d'électricité

  • IEC 61850
  • IEC 60870-5
  • DNP3

 

La norme IEC 61850 consiste en un ensemble de protocoles ouverts basés sur les communications Ethernet couramment utilisées dans les services publics de distribution d'électricité. Les systèmes SCADA utilisent la norme IEC 61850 pour communiquer entre une station maître, des terminaux distants (Remote Terminal Units, RTU) et des matériels électroniques intelligents (IED). Les cibles temps réel peuvent être programmées en tant que sous-station IEC 61850 avec des fonctionnalités avancées comme la surveillance de la qualité de l'électricité, les mesures de vecteurs de phase et autres analyses relatives aux smart grids. Le protocole DNP3 a été historiquement utilisé dans ces types d'applications. C'est un protocole plus simple et similaire au Modbus, que les ingénieurs remplacent par l'IEC 61850, et à un moindre degré, par l'IEC 60870-5
En savoir plus sur la manière dont les ingénieurs utilisent les solutions Smart Grid NI.

 

PROFIBUS

PROFIBUS a été créé initialement par Siemens et est maintenant géré par PROFIBUS International. La couche physique pour PROFIBUS DP est basée sur l'interface RS485, définissant ainsi la limite du nombre d'esclaves qui peut atteindre 124.
Consultez la page de présentation du protocole PROFIBUS

 

 

 

PROFINET

PROFINET est un protocole que Siemens a créé pour communiquer avec les périphériques Siemens. Les principales différences entre PROFINET et PROFIBUS sont le nombre d'esclaves qui peut être connecté au réseau et à la couche physique, qui est Ethernet. Il existe trois types de réseaux PROFINET : NRT, RT et IRT. PROFINET IRT est utilisé pour le contrôle d'axes haute vitesse à faible latence ; il ne peut pas se connecter aux ordinateurs car c'est un réseau fermé.
Consultez la page des modules PROFINET pour CompactRIO.

 

 

Interfaces série

Les interfaces série couvrent le RS232, le RS485 et le RS422. Souvent utilisé pour le contrôle d'instrument, le RS232 peut couvrir une distance allant jusqu'à 15 mètres. Le RS422 met en œuvre la communication différencielle qui fournit des distances de communications plus longues et une plus grande immunité aux bruits. Le RS485 est un surensemble de RS422. Son nombre de périphériques esclaves passe de 10 à 32.   
En savoir plus sur les trois types d'interface série, et consultez ensuite le tableau de référence pour trouver la bonne interface produit !

 

TCP/IP

Le Transmission Control Protocol (TCP) est un protocole de communication point à point fiable ; il permet une communication sans perte et ordonnée des données. C'est un protocole de connexion, ce qui signifie qu'une connexion entre le client et le serveur doit être établie avant le transfert des données.  
Consultez le white paper sur la communication TCP/IP dans LabVIEW pour commencer.

 

UDP

Le protocole de datagramme utilisateur (User Datagram Protocol, UDP) est un protocole de couche de transport utilisé dans des connexions à faible latence et avec tolérance de perte entre les périphérique ou applications. 
Consultez le tutoriel pour en savoir plus sur l'utilisation du protocole de Communication UDP dans LabVIEW.

 

 

Étapes suivantes

Améliorez l'intégration et les performances de votre prochaine application de communication industrielle avec le CompactRIO:  le contrôleur polyvalent par excellence.  En savoir plus sur la plate-forme CompactRIO ou pour consulter d'autres documents dans cette série.