Réseaux Locaux Industriels (RLIs) - Projet de fin d’études 2014/2015 PDF

Génie industriel & logistique 2 Réseaux Locaux Industriels Pr.ZBAKH Douae Université Abdelmalek Esaadi ENSA de Tanger Chapitre III Le réseau MAP: Manufacturing Automation Protocol  Projet de...

Génie industriel & logistique 2 Réseaux Locaux Industriels Pr.ZBAKH Douae Université Abdelmalek Esaadi ENSA de Tanger Chapitre III Le réseau MAP: Manufacturing Automation Protocol  Projet de fin d’études 2014/2015 Introduction Plan Architecture du réseau MAP Modèles de cooperations 3  Introduction: problématique On cherche à répondre aux exigence du marché  La demande: augmenter la production.  La qualité: éviter les erreurs & le temps mort  Le cout : agir sur la main d’oeuvre  Introduction: problématique Résolution du problème  Automatisation entière de la chaine de production.  Création d’RLI pour assurer la communication. Nouveau problème  Compatibilité du matériel constituant la chaine de production.  Introduction: problématique Protocol MAP  Assurer la compatibilité du matériel.  Organiser la communication selon une loi  Introduction  Les M.A.P. sont né dans General Motors au début des années 80 du besoin de compatibilité dans les communications entre des sous-systèmes d'origines variées que l'on rencontre dans les sites industriels.  Introduction L'automatisation et la facilité d'échanger d'informations entre les différents services/machines d'une entreprise a d'abord une motivation économique. Elle permet d'atteindre:  Un meilleur lien entre la conception (C.A.O.) et la réalisation (l'atelier) permettant ainsi de diminuer le temps consacré au cycle de développement.  Un meilleur suivi/contrôle de fabrication (G.P.A.O.)  Introduction Ce réseau a connu depuis sa création plusieurs développements :  1980: Première spécification par General Motors.  1982: Première version publiée par General Motors.  1984: Premier groupe d'utilisateurs, de constructeurs de machines à outils et d'informatique et de développeurs notamment : Chrysler, Ford, Boeing, Kodak,  …  1985: M.A.P. 2. Première version commerciale.  1985 : Groupe européen des utilisateurs de MAP comportant : BP, British Aerospace, BMW, Fiat, Jaguar, Philips, Renault, Volkswagen, … etc  1988: M.A.P. 3.0  Architecture du réseau MAP Il y a deux versions d’architecture:  Les premières versions du réseau MAP: nommé (Full-MAP) ont été conçues selon le modèle OSI.  Les dernières versions : des modèle plus simple appelé Mini MAP Architecture du réseau MAP  Architecture du réseau MAP  Le réseau M.A.P. est en fait composé de :  réseau full-M.A.P.  réseaux mini-M.A.P.  M.A.P. a retenu les normes O.S.I./ I.S.O.  contribution au développement de normes nécessaires aux applications industrielles telles M.M.S. (Manufacturing Message Service). Architecture du réseau MAP Architecture du MAP : couche physique Topologie on peut distinguer entre 3 topologie  Etoile  Bus  Anneau Architecture du MAP : couche physique  Topologie Architecture du MAP : couche physique  Câbles : Le réseau M.A.P. a commencé par l’utilisation d’une technologie large bande qui implique l'utilisation de modems. Le médium de transmission est un câble coaxial de distribution T.V. normalisé CATV 75 Ohms. Architecture du MAP : couche physique  Câbles:  Le full-M.A.P. est supporté par un câble coaxial RG6 semi rigide sur une longueur maximale de 3.7 kilomètres.  Les mini-M.A.P. est supporté par un câble coaxial RG6 rigide ou R.G. 11 flexible sur une longueur maximale de 700 mètres. Architecture du MAP : couche liaison de donnée  Sous couche MAC  M.A.P. utilise un bus à jeton I.E.E.E. 802.4.  La transmission s’effectue au niveau d’une station pour un intervalle de temps donné si elle possède le jeton. Architecture du MAP : couche liaison de donnée Un service dupliqué sur chaque station permet la mise en œuvre de protocoles:  Réception de jeton.  Transfert de données.  Emission de jeton.  Régénération de jeton en cas de détection de perte.  Ajout et retrait de station de l'anneau virtuel.  Initialisation de l'anneau. Architecture du MAP : couche liaison de donnée Architecture du MAP : couche liaison de donnée  Les types de trames de gestion de l'anneau sont:  Demande de jeton (initialisation)  Sollicitation successeur.  Désignation de successeur.  Résolution de conflit  Jeton. Architecture du MAP : couche liaison de donnée  Les Ponts : sont les entités fonctionnelles chargées du filtrage et de l'isolation des sous réseaux.  Ils assurent la réception complète des messages avant leur re-émission  Ils permettent de diminuer le nombre de stations par sous-réseau et donc d'abaisser le temps de rotation du jeton sur l'anneau. Architecture du MAP : couche liaison de donnée  Le pont est transparent pour les utilisateurs de la sous couche M.A.C. (Medium Access Control).  Les réseaux interconnectés doivent donc avoir un même format d'adresse et des longueurs maximales de trame égales. Architecture du MAP : couche liaison de donnée Sous couche LLC  Modèles de coopération  Un modèle de coopération représente la manière selon laquelle communiquent les différents processus d’application dans un réseau local industriel. C’est l’une des premières caractéristiques des RLIs Modèles de coopération : Modèle client/serveur  Deux processus sont en relation : le client et le serveur.  Le client émet une demande de service vers le serveur, qui traite la requête et renvoie la réponse au client.  La plupart des services/protocoles de couche application respectent ce modèle.  La durée totale de l’opération est imprévisible,  Modèles de coopération : Modèle client/serveur  Exemple: Nous considérons une cellule automatisée composée d’un robot et de deux machines outils.  Modèles de coopération : Modèle client/serveur Limites du modèle  Si deux clients demandent un même service à un serveur, ce dernier les traitera en séquence, et pourra fournir des réponses différentes à chacun d’eux.  Modèles de coopération : Modèle client/serveur Limites du modèle  Si un client veut demander simultanément des services à plusieurs serveurs, il ne peut le faire que séquentiellement, ce qui revient à considérer comme simultanés tous les événements intervenant dans l’intervalle de temps nécessaire aux exécutions séquentielles des demandes de service. Un modèle client-multiserveurs a été défini pour certains services. Il faudrait l’étendre avec la possibilité de gestion de contraintes temporelles.  Modèles de coopération : Modèle Producteur/consommateur  C’est un modèle ou le producteur d’une donnée peut l’émettre vers tous les consommateurs, selon le protocole utilisé  L’émission s’effectue en diffusion générale ou en multipoint, donc deux principales techniques peuvent être mises en œuvre :  Chaque consommateur se reconnaît comme abonné sans que le producteur ait à les nommer,  La liste des abonnés est précisée par le producteur à l’émission.  Si on garantie que chacun recevra la même valeur, on a résolu le problème d’obtention du même résultat par des clients différents (consommateurs).  L’initiative de l’émission est laissée au producteur, mais celle de la production peut être confiée à un client parmi les consommateurs qui déclenche l’opération. Modèles de coopération : Modèle Producteur/consommateur Modèles de coopération : Modèle Producteur/consommateur Limites du modèle  Malgré qu’il résout quelques problèmes du modèle client/serveur, il souffre lui aussi de deux problèmes essentiels :  Alourdir le producteur par les émissions et les demandes.  Impossible de synchroniser plusieurs producteurs. Modèles de coopération : Producteur- distributeur- consommateur  Ce modèle est une extension du précédent pour permettre de maîtriser le temps, en particulier dans la gestion de plusieurs serveurs producteurs de données.  Dans ce modèle, l’initiative des émissions et certaines synchronisations sont confiées au distributeur, ce qui permet d’ordonner les échanges de façon à garantir au mieux le respect de certaines contraintes temporelles. Modèles de coopération : Producteur- distributeur- consommateur  Le producteur d’une donnée est un processus d’application responsable de la production de la donnée.  Le distributeur des données est un processus d’application qui est responsable du transfert des données du producteur à tous ses utilisateurs. Il régit la synchronisation des producteurs, les transferts vers les consommateurs dans l’ordre adéquat pour respecter les contraintes de temps.  Les utilisateurs des données (les consommateurs) sont des processus d’application qui ont besoin des données pour être exécutés. Modèles de coopération : Producteur- distributeur- consommateur