CHAPITRE 5, 5.4 suite Autres bus de terrain.

On donne ci-dessous un résumé des caractéristiques de quelques bus de terrain :

*BITBUS*
Origine	INTEL (composant de transmission 8044)
Association d'utilisateurs	BEUG (en Europe)
Norme ou standard	IEEE 1118
Disponibilité	1984, 2 500 000 noeuds installés
Médium	paire torsadée
Topologie	bus
Longueur :	de 300 à 1300 mètres fonction du débit
Débits (Kb/s)	62,5 - 375 - 1500 (2400 en mode synchrone)
Nombre maximum de noeuds	250
Répéteur	2 à 375 Kbits/s, 10 à 62,5 Kbits/s
Couche physique	code NRZI, interface électrique RS485 CRC
Couche liaison de données	protocole SDLC/X25 accès maître/esclave acquittement systématique
Couche gestion de réseau	contrôle d'erreurs
Couche application	tâches, téléchargement
Autres services	...

*CAN*
Origine	BOSCH
Association d'utilisateurs
Norme ou standard	ISO/N608E et N47E
Disponibilité	depuis 1991
Médium	paire torsadée
Topologie	bus
Longueur :	40 mètres à 1 Mbits/s
Débits (Kb/s)	5 à 1000
Nombre maximum de noeuds	30
Répéteur	non prévu
Couche physique	code NRZ, protocole spécifique, CRC
Couche liaison de données	CSMA/CD arbitrage des conflits, diffusion des messages (types objets) limités à 8 octets et 2032 objets
Couche gestion de réseau	non spécifiée
Couche application	une couche objet gère le routage des messages
Autres services	...

*ECHELON dit aussi LONWORKS*
Origine	A. MARKULA (un des fondateurs d'Apple)
Association d'utilisateurs	Société ECHELON
Norme ou standard	aucune, technologie nommée NEURON
Disponibilité	existant
Médium	paire torsadée ou courants porteurs d'autres possibilités existent
Topologie	bus
Longueur :	non spécifiée
Débits (Kb/s)	programmables, jusqu'à 1250
Nombre maximum de noeuds	127
Répéteur	pas de répéteur, ponts et routeurs oui
Couche physique	protocole spécifique, CRC
Couche liaison de données	CSMA/CD/CA gestion des priorités messages avec ou sans acquittement, mode de diffusion possible
Couche gestion de réseau	contrôle d'erreurs, évitement de collision
Couche application	spécifique autour d'un compilateur C spécifique intégrant le gestionnaire des tâches et des services de réseau.
Autres services	sécurité par authentification

*Factory Instrumentation* *Protocol ou FIP et WorldFIP*
Origine	Groupe de travail public
Association d'utilisateurs	Club FIP (France), WORLDFIP(international)
Norme ou standard	d'abord NF C 46-600 puis UTE C46-série 600
Disponibilité	1988
Médium	paire torsadée blindée ou fibre optique
Topologie	bus avec boites de jonction et boites de diffusion qui donnent arbres et étoiles
Longueur :	2000 mètres
Débits (Kb/s)	31,25 - 1000 - 2500, 5000 fibre optique
Nombre maximum de noeuds	256
Répéteur	boites de jonction ci-dessus
Couche physique	code Manchester
Couche liaison de données	modèle producteur consommateur par échange de variables avec identificateur (65535) messages point à point ou diffusés
Couche gestion de réseau	configuration, mise en service, mesure des performances, liste des incidents
Couche application	services périodiques et apériodiques MPS services ABAS arbitrage de bus sous ensemble de messagerie sub-MMS
Autres services	outil de développement FIPGEN de CEGELEC compilateur C, bibliothèque.

*ISP*
Origine	SIEMENS-ROSEMONT-FISHER-CONTROLS-YOKOGAWA
Association d'utilisateurs	Interoperable System project (50 membres)
Norme ou standard	PROFIBUS/IEC candidat à la norme CEI 65C
Disponibilité	1994
Médium	paire torsadée blindée
Topologie	bus
Longueur :	1,9 km
Débits (Kb/s)	31-25
Nombre maximum de noeuds	32
Répéteur	non spécifié
Couche physique	protocole compatible IEC 1158-2 code Manchester II
Couche liaison de données	hybride centralisée/décentralisée passage de jeton et maître/esclave transfert avec ou sans acquittement
Couche gestion de réseau	contrôle d'erreurs, gestion du réseau
Couche application	FMS proche de MMS, accès aux variables, gestion de domaines, invocation de programmes
Autres services	blocs de fonctions, Device Description Language

*Process Field Bus ou PROFIBUS et l'InterOperable system project (ISP)*
Origine	SIEMENS sous le nom de SINEC L2
Association d'utilisateurs	organisation PROFIBUS (90 membres)
Norme ou standard	DIN 19245 (Allemagne) candidat à la norme CEI 65C
Disponibilité	depuis 1990, 50 offreurs, 200 produits
Médium	paire torsadée blindée ou fibre optique
Topologie	bus (cuivre), étoile (optique)
Longueur :	200 m à 1,2km sans répéteur pour PROFIBUS jusqu'à 9,6 km pour SINEC L2
Débits (Kb/s)	9,6 -19,2 - 93,75 - 187,5 - 500 - 1500
Nombre maximum de noeuds	122 dont 32 actifs
Répéteur	3 au plus pour PROFIBUS, (7 pour SINEC L2)
Couche physique	code NRZ, protocole spécifique, CRC
Couche liaison de données	hybride centralisé/décentralisé, passage de jeton et maître/esclave, transfert avec et sans acquittement
Couche gestion de réseau	contrôle d'erreurs
Couche application	FMS (proche de MMS), accès aux variables, invocation de programmes, gestion de domaines
Autres services	gestionnaire de tâches sous ensemble de MMS

On peut y ajouter :

IEC/ISA SP50 fondé sur les sept couches du modèle ISO, avec une couche supplémentaire pour l'interopérabilité des appareils.
INTERBUS-S, de Phoenix Contact, basé sur DIN 19258, sorti en 1984.
DeviceNet d'Allen-Bradley, basé sur les ISO 11898 et 11519, sorti en 1994.
ARCNET, basé sur l'ANSI 878,
AS-1, proposé à l'IEC,
SDS d'Honeywell, basé sur ISO11989, proposé à l'IEC, sorti en 1994.
etc.

5.4.3 Précautions usuelles de nature électrique dans l'implantation des bus (et des réseaux)

Un signal se réfléchit en bout de ligne, cette réflexion perturbe la communication. Pour l'éliminer on charge l'extrémité par une résistance (terminateur de ligne).
Une bifurcation augmente le risque de réflexion, on la fait au moyen d'un répéteur multi port.
Plus il y a d'éléments connectés sur un segment de bus, plus celui-ci est chargé. Pour des bus de terrain, on utilise en général des interfaces RS-485. Une limite raisonnable est 32 noeuds. Au delà il est prudent d'installer des amplificateurs.
Un amplificateur retarde légèrement la propagation du signal. Certains bus ont des contraintes de temps de propagation fortes, le CAN par exemple, une topologie arborescente sera préférée.
Réduire la longueur de chaque câble diminue la probabilité de perturbations électromagnétiques.
Les réserves de câbles dans les canaux passe-câbles doivent être évitées en raison des inductions mutuelles.
On séparera autant que possible les lignes de communication des lignes d'alimentation.
Le blindage des câble est une mesure efficace contre les perturbations mais il apporte des affaiblissements.
Les câbles longs ne doivent être mis à la terre qu'en un seul point pour éviter les courants dus à des différences de potentiel.
Un réseau doit être planifié.
Sa documentation doit être entretenue.

Dans ces conditions et si la normalisation du réseau l'autorise, une paire torsadée blindée avec un conducteur de masse ajouté remplace avantageusement un coaxial.

Il y a un nombre considérable de bus de terrain et la normalisation elle même est foisonnante. Il n'y a pas de chef de file en terme de bus, il n'y en a pas non plus par métier. Cette situation est très différente de celle des constructeurs informatiques avec PCI, Ethernet, TCP/IP, ATM et quelques autres peu nombreux.

Les considérations commerciales et nationales sont prépondérantes dans cet état de fait. On notera les caractéristiques très différentes d'un bus à un autre, spécialement pour les plus anciens.

Les nationalismes sont très forts:
Profibus est manifestement allemand et a bénéficié de nombreuses subventions dans son pays.
En France, on préfère FIP issu d'une initiative publique malgré son nom.
Certains américains essayent d'imposer LON.

Il y a une perspective d'unification avec TCP/IP (encore lui) et des accès de bas niveau. Cette perspective peut se réaliser par la diffusion des PC industriels accompagnée par la baisse du prix des mémoires qui favorise le protocole le plus diffusé sur les PC. On remarquera à l'opposé que la sécurité n'est pas le point fort de TCP/IP.

Le CENELEC a ratifié la norme EN 50170 en 1996. Elle concerne les couches basses de Worldfip, Profibus et P-net. Selon les habitudes prises dans les organismes européens, les normes nationales UTE 4660, DIN 19245 et DSF 21906 de P-NET au Danemark devaient être abrogées le 30 juin 1997 au plus tard.