Quels sont les protocoles de communication ?

1- Qu’est-ce qu’un protocole de communication industriel ?

Protocole de communication industriel : Définition simple et facile

Les protocoles de communication industriels sont un ensemble de règles établies qui ont pour but de créer une communication transparente entre les appareils et les systèmes industriels. Au cours des dernières années, de nombreux protocoles de communication ont été développés, chacun étant dédié pour un objectif et un environnement spécifiques.

Ces protocoles servent à doter les équipements de terrains tels que les capteurs sans fil, machines d’une connectivité dans et entre les réseaux industriels. De manière générale, les réseaux industriels peuvent être séparés en quatre couches différentes :

• Couche physique: Cette couche est constituée de transducteurs, d’actionneurs ou de capteurs sans fil. Ces équipements collectent des informations de contrôle de processus ou d’environnement et les retransmettent aux systèmes de contrôle ou de surveillance. Ils exécutent également les commandes de terrain, telles que le déplacement physique du rotor.
• Couche de contrôle: Cette couche se compose de contrôleurs logiques, tels que des automates ou des systèmes de contrôle distribués (DCS). Leur rôle principal est d’assurer le contrôle local des différents équipements d’un réseau industriel.
• Couche de supervision: Cette couche comprend un SCADA/IHM pour un meilleur contrôle et une meilleure supervision de l’activité industrielle.
• Couche d’exécution et de planification: Cette couche est un intermédiaire important entre les objectifs commerciaux et opérationnels. La planification des ressources d’entreprise est un bon exemple de fonction d’exécution dans cette couche.

Comment fonctionnent les protocoles de communication industriel ?

Les protocoles de communication industriels sont utilisés pour transporter des informations d’un endroit à un autre. Ils forment un empilement de couches du modèle OSI. Chaque couche communique avec celle au-dessus ou en dessous en transmettant des informations sous une forme appropriée à la couche suivante. L’avantage d’un tel système est que chaque couche fait abstraction de certaines fonctions techniques de la couche au-dessus.

Le modèle OSI étant un modèle théorique de la façon dont les communications se produisent sur un réseau industriel est composé de 7 couches :

Couche 1 (physique) : Cette couche ne considère que les aspects physiques d’un réseau  les câbles, convertisseurs, dispositifs d’interconnexion, etc.

Couche 2 (liaison de données) : Cette couche s’intéresse à la façon dont les couches 1 et 3 fonctionnent ensemble.

Couche 3 (réseau) : Cette couche fournit un schéma d’adressage pour le routage des données et des messages

Couche 4 (Transport) : Cette couche s’assure que les messages arrivent à leur destination correcte.

Couche 5 (session) : Cette couche gère les connexions réelles entre les systèmes.

Couche 6 (Présentation) : Cette couche traite les différents systèmes qui représentent les données.

Couche 7 (Application) : Cette couche concerne principalement les applications logicielles utilisées sur un écran d’ordinateur.

L’utilisation de protocoles de communication industriels implique à la fois des Softwares et du Hardware, et il est difficile, mais parfois nécessaire, de faire la différence entre les fonctions exécutées par les périphériques Hardware et les fonctions exécutées par les Softwares. Il est donc utile de se référer parfois au modèle OSI.

Les caractéristiques des protocoles de communication industriel ?

Chaque protocole de communication industriel a sa propre méthode de vérification qui couvre l’authentification, la détection, la signalisation et la correction d’erreurs. Cette vérification est utilisée dans les protocoles pour s’assurer que les données reçues à un nœud de destination sont identiques aux données transmises. Le bruit électrique, les problèmes de connexion ou une pièce défectueuse peuvent interférer avec les communications de données efficaces. Si le nœud expéditeur obtient une réponse du nœud récepteur indiquant que les données ont été reçues comme prévu, la tâche est terminée. Mais si une incompatibilité a été détectée ou qu’aucun accusé de réception des données n’est correctement reçu, les données seront renvoyées, un message d’information sera généré ou une autre action appropriée sera entreprise.

Protocoles de communication industriels : Méthodes de communication 

Les protocoles de communication industriels peuvent communiquer avec les réseaux en utilisant 3 méthodes différentes :

1- Maître/esclave

Les communications maître-esclave sont assez simples. Il est également souvent utilisé dans les contrôleurs industriels. Dans cette technique, un dispositif maître envoie des commandes à un ou plusieurs esclaves, et le ou les esclaves répondent.  Les communications maître-esclave sont assez simples. Il est également souvent utilisé dans les contrôleurs industriels. Dans cette technique, un dispositif maître envoie des commandes à un ou plusieurs esclaves, et le ou les esclaves répondent.

Par exemple, un automate qui est connecté à 3 racks externes (distants) peut être le maître. Toutes les 40 millisecondes, le processeur de l’automate vérifie les entrées reçues des racks externes puis il envoie une requête au 1er rack externe pour voir si des entrées ont changé ou si des pannes matérielles se sont produites. Toute modification est signalée au processeur. Le processus sera répété pour le 2ème rack externe une fois l’interrogation du 1er rack est terminée  et le 3ème rack après le contrôle du 2ème rack.

2- Anneau à jeton

La méthode de communication en anneau à jeton repose sur le passage de jetons pour les communications de données. Comme son nom l’indique, les communications en anneau à jeton sont utilisées sur les réseaux en anneau. « Un message spécial, appelé jeton, est transmis d’une machine à une autre autour de l’anneau, et chaque machine ne peut transmettre ce message que quand elle détient le jeton». La communication en anneau à jeton n’est jamais devenue répandue dans les entreprises et l’industrie. Cependant, le passage de jetons ne nécessite pas l’utilisation d’un réseau en anneau, il peut être utilisé sur des réseaux d’autres topologies.

3- Pair-à-pair (Peer-to-Peer : P2P)

Lorsqu’un protocole de communication peut transmettre des données à n’importe quel autre nœud du réseau, le réseau est appelé « Pair-à-pair ». La capacité de la méthode de communication pair-à-pair n’est possible que si le protocole de la couche application la prend en charge. Les réseaux pair-à-pair peuvent être implémentés sur des réseaux avec de nombreuses topologies différentes.

Quels sont les 5 principaux protocoles de communication sur Internet ?

Quels sont les protocoles ?

Quels sont les protocoles les plus connus sur Internet ?