1 INTRODUCTION
_ Les réseaux locaux industriels ont été
introduits petit à petit dans les systèmes automatisés,
à des stades divers selon les domaines d'application. Ils sont
nés avec le développement de l'électronique et des
matériels numériques programmables. L'apparition des
régulateurs numériques et des automates programmables a conduit
les offreurs à mettre sur le marché des réseaux pour les
interconnecter et rapatrier à moindre coût de câblage les
informations nécessaires à la conduite par les opérateurs
dans les salles de commande. C'est ainsi qu'est né le réseau WDPF
de Westinghouse (Jeumont- Schneider en France) dans les années 70. Ce
réseau était essentiellement utilisé dans les processus
continus, les premiers à être automatisés et à
innover dans les nouvelles technologies de l'automatique et de l'informatique
industrielle. Puis est né le réseau MODBUS (MODicon BUS) de Gould
Modicon, pour coordonner les activités sises sur plusieurs automates.
Dans les processus continus, des calculateurs dits d'optimisation
étaient utilisés de longue date pour envoyer des consignes sous
forme d'aides aux opérateurs. Il est apparu utile de les connecter d'une
part aux stations de travail des opérateurs et d'autre part aux
équipements qui pilotent les machines de production. Le grand
développement des réseaux locaux industriels date du début
des années 80. Le projet MAP naît aux États-Unis, la notion
de réseau de terrain émerge sous le nom de réseau ou bus
d'instrumentation en 1982 avec la naissance du projet
FIP en France
_ Parallèlement à ces projets de réseaux
ouverts, donc ayant vocation à devenir des normes internationales, en
l'absence de normes, et devant l'intérêt croissant des
réseaux, de nombreux réseaux locaux industriels privés
voyaient le jour chez tous les constructeurs et chez des offreurs
indépendants. En France, la société Gixi sortait Gixinet,
issu d'un brevet français sur l'accès à un bus par une
technique à jeton. La société Apsis, puis Aptor,
actuellement filiale de Cap Gemini, proposait les premières versions du
réseau FACTOR. La société Compex construisait le
réseau LAC. Les constructeurs d'automates programmables proposaient (la
liste est loin d'être exhaustive) Sinec (Siemens), Data Highway (Allen
Bradley), Tiway (Texas Instruments), Unitelway
(Télémécanique), Jbus (April), Sycoway (CGEE-Alsthom
devenu Cegelec). Les services fournis par les premières versions de ces
réseaux étaient le rapatriement d'informations vers des postes de
commande centralisée, la lecture et l'écriture de variables, le
démarrage ou la gestion de programmes, leur téléchargement
et quelques fonctions de service que l'on placerait maintenant dans la gestion
de réseau. Certains peuvent être considérés comme
les ancêtres des réseaux de terrain quand ils offraient la
possibilité de connecter des entrées/sorties
déportées. Chaque constructeur choisissait son profil à
partir de normes existantes dans les couches basses et définissait des
services et protocoles que l'on peut qualifier d'application adaptés
à ses clients et à ses marchés.
Ces réseaux utilisaient certains des protocoles
développés pour les télécommunications avec
quelques adaptations aux contextes de réseau local et du milieu
industriel. Par exemple le protocole HDLC a inspiré bon nombre de
protocoles de liaison de données, certes avec des simplifications; les
concepts de station maître et de station esclave étaient
directement repris des réseaux de transmission de données des
années 1960. La principale innovation de ces réseaux fut
d'introduire la notion de « données globale ». Ces
informations répertoriées issues de chacune des stations
étaient transmises périodiquement à toutes les autres de
façon à maintenir un état global approché du
système. Notons que cette innovation était due, et
particulièrement favorisée par lui, au fonctionnement des
équipements raccordés qui étaient essentiellement des
automates programmables à système exécutif mono
tâche périodique (on dit aussi parfois synchrones). Le
réseau tentait de reproduire le système
d'entrées-sorties.
Le développement de ces réseaux a
accompagné celui des architectures des systèmes. Il est difficile
de distinguer celui des deux phénomènes qui a
précédé l'autre ; ils se sont mutuellement
favorisés.
_ Il faut toutefois distinguer dans cette profusion de
produits, en général incompatibles, les réseaux
privés des constructeurs d'automates de ceux de sociétés
non constructeurs d'équipements, mais plutôt
sociétés de service, qui devaient pour leurs clients connecter
des équipements hétérogènes grâce à
leur réseau. C'est ainsi que sont nés les « communicateurs
» qui étaient des appareils de raccordement des automates ou des
calculateurs au réseau. Ils implémentaient quelques couches du
profil du réseau. Les équipements y étaient
raccordés par des lignes séries synchrones ou asynchrones, ou par
des liaisons parallèles comme le standard GPIB. Ultérieurement,
ces fonctions de communication ont été implantées sur des
cartes compatibles aux bus internes des machines, et enfichables directement
dans les « racks ».
À l'origine, ces réseaux étaient
conçus à partir des connaissances issues des
télécommunications en reprenant des protocoles existants. Ce
n'est que dans une deuxième étape que l'analyse des architectures
des systèmes automatisés a conduit à identifier des
besoins spécifiques et donc à définir des services et des
protocoles spécifiques au(x) domaine(s) industriel(s).
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