Ethernet-APL expliqué simplement—Comment fonctionnent les communications parallèles

Qu’est-ce qu’Ethernet-APL ?

Les protocoles basés sur Ethernet tels que EtherNet/IP, HART-IP, OPC UA ou PROFINET utilisent différentes couches physiques. Cela peut être expliqué avec le modèle ISO/OSI (Fig.1), qui décrit de manière générique la communication entre différents systèmes.


Figure 1 : Le modèle de référence ISO/OSI avec des exemples de protocoles industriels

Pour la communication filaire, la couche physique, qui est la couche 1, définit le système électrique : câbles et connecteurs, niveaux de signal, alimentation et protection électrique contre les explosions.

Couche 7 définit comment les bits et les octets représentent les données, par exemple, une valeur de mesure analogique, un compteur ou une sortie de contrôle numérique. Dans le contexte des protocoles industriels, les techniciens et les ingénieurs considèrent cependant souvent un protocole tel que FOUNDATION Fieldbus H1 ou PROFIBUS PA comme une seule unité fonctionnelle. Pour les protocoles basés sur Ethernet, nous devons abandonner cette vue simplifiée. Les protocoles Ethernet s’exécutent sur divers supports.

Ils communiquent avec des vitesses de 10 Mbit/s, 100 Mbit/s ou 1 Gbit/s. Ils utilisent la fibre optique ou encore le Wi-Fi (boîtes bleues en couche 1), et enfin l’Ethernet-APL. Cette couche physique est adaptée à l’environnement rude ou du moins très exigeant dans le domaine des usines de procédés (boîte verte dans la couche 1).

Que signifient les communications parallèles via Ethernet ?

C’est très simple : pensez à votre vie quotidienne. Où travailles-tu? De chez vous, en déplacement ou au bureau ? La communication parallèle est le mode de vie standard : vous êtes peut-être au téléphone, en train d’écrire un e-mail et de naviguer sur un site Web sur votre ordinateur portable, et tout cela en même temps. Vos enfants peuvent assister à des cours ou jouer à des jeux vidéo en ligne sur des tablettes dans leur chambre. Et la même chose se passe dans les maisons des voisins. Il s’agit d’une communication parallèle effectuée via Ethernet et d’autres couches physiques telles que le câble ou le DSL.

Ou considérez l’analogie suivante : Ethernet est la route, les protocoles sont des marques de voiture, par exemple, PROFINET, OPC UA, EtherNet/IP, HTTPS, SIP et VoIP. La route transporte n’importe quel véhicule. Plusieurs voitures et camions peuvent rouler sur la même route, jusqu’à ce qu’il y ait tellement de trafic qu’il y ait un embouteillage. C’est là que les architectes réseau entrent en jeu : ils s’occupent de la conception appropriée afin que le trafic puisse fonctionner correctement sans congestion.

Fondamentalement, Pepperl+Fuchs construit la route avec des aiguillages et des boîtes de jonction, et effectue l’entretien de la route avec des diagnostics de la couche physique.

Pour le domaine de l’automatisation des processus, la communication parallèle signifie que plusieurs systèmes peuvent accéder simultanément aux données stockées dans les instruments. On peut s’attendre à ce que les planificateurs sélectionnent les éléments suivants :

  • Un protocole activé en temps réel pour le contrôle. Ce choix dépend du système de contrôle ou de l’automate sélectionné. NAMUR recommande PROFINET ou EtherNet/IP.

  • Un ou plusieurs protocoles pour d’autres applications telles que le traitement des messages de diagnostic, des alarmes ou la gestion de la configuration.

  • NAMUR recommande OPC UA. De nombreux fournisseurs, y compris Pepperl+Fuchs, implémentent ce protocole dans leurs instruments.

  • IP HART : C’est ce que nous proposons aujourd’hui avec les E/S distantes Pepperl+Fuchs.

  • https: Surfez sur l’instrument depuis votre smartphone ou votre PC. Tous les vendeurs le font dans leurs démos aujourd’hui.

poivre ethernet
Protocoles Ethernet en temps réel

Plusieurs façons d’accéder aux données de l’instrument

Lorsque vous dirigez votre navigateur Web vers un site Web, le navigateur Web est votre client et se connecte au serveur du propriétaire du site Web. Avec Ethernet-APL, vous pouvez appeler la page Web de l’instrument de terrain. L’appareil lui-même héberge alors le serveur HTTPS avec lequel vous interagissez : vous pouvez accéder à l’état et aux alarmes, consulter des manuels ou des certificats. Cela se produit parallèlement à l’accès depuis le DCS ou le système de gestion des actifs.

Instruments de terrain avec Ethernet-APL peut héberger ces fonctions, en fonction de l’implémentation de l’appareil par le fournisseur. Ethernet-APL ouvre des possibilités d’accès parallèle permettant des applications qui enrichissent et améliorent la vie professionnelle de tous ceux qui travaillent avec l’instrumentation et l’automatisation. Cela permettra aux utilisateurs d’optimiser leur usine au profit de la sécurité des travailleurs, de l’utilisation des actifs de leur usine, de la qualité de la production et du rendement.


Avec Ethernet-APL, vous avez accès à toutes les données pertinentes, telles que les diagnostics de la couche physique, les informations sur l’appareil, l’état et la configuration. Cela permet une surveillance des processus en temps réel ainsi qu’une maintenance prédictive.

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