DÉPLOIEMENT ET MAINTENANCE DE CANOPEN EN MILIEU …

DÉPLOIEMENT ET MAINTENANCEDE CANOPENEN MILIEU INDUSTRIEL

1Déploiement et maintenance de CANopen en milieu indu striel

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PRÉSENTATIONPERTURBATIONS CEMCÂBLESCONNECTEURSRÉFLEXIONTOPOLOGIEDIAGNOSTIC ET MAINTENANCE

EN MILIEU INDUSTRIEL

Services et équipementspour les

réseaux industriels

Manufacturier Process Infrastructure

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FORMATION EXPERTISE DEVELOPPEMENTEQUIPEMENTS

Utilisateurs finaux - Constructeurs d’équipements - C onstructeurs de machines - Intégrateurs

Manufacturier Process Infrastructure

ETHERNET

INDUSTRIEL

FORMATIONTransmettre la maîtrise de la technologie

FondamentauxFondamentaux

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IngénierieIngénierie

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Switches industriels administrablesCAN – CANopenHART - Les outils EDD et FDT/DTMBACnet engineerIntroduction à OPCLa CEM industrielle et les harmoniques

EXPERTISESAccompagner et optimiser vos projets de communication

CONSEILvalider

AUDITvérifier

DIAGNOSTICdépanner



-- dépannage dépannage -- prépré--certification certification ……

analyse d’architectures analyse d’architectures -- audits d’installations audits d’installations -- analyse de performanceanalyse de performance






IMMUNITÉ AUX INTERFÉRENCES

Superposition des données et des perturbations CEM signal distordu corruption des donnéesSolutions: Liaison différentielle CAN high speed: ISO 11898-2

CAN_H

SignalDifférentiel

OK



CAN_H

CAN_L

Interférence

SignalDifférentiel

OK

CAN_L

IMMUNITÉ AUX INTERFÉRENCES

Liaison différentielle efficace contre les perturbations différentielles. Certaines perturbations persistent.Solutions: Câble avec paire torsadée



Courant induits dans les boucles adjacentes s'annulent

Perturbation

Câble blindéHaute tension et HF

Câble de signalex. Instrumentation

Source d'interférence ex. Câble de puissance

Perturbation

Perturbation évacuée à la masse

CATÉGORIES DE CABLES

Pour éviter les erreurs de transmission, il est préférable de séparer les câbles CANopen des autres catégories de câbles.Catégorie I:

câbles réseaux et bus de terrain (CANopen, PROFIBUS, ASi, etc.)Câbles basse tension avec signaux analogiques ou digitaux (4-20 mA,…)Câbles alimentations basse tension (≤60V)



Câbles alimentations basse tension (≤60V)

Catégorie II:Câbles DC >60V et ≤400 VCâbles AC >25V et ≤400 V

Catégorie III:Câbles DC et AC >400 V

Catégorie IV:Câbles avec risque d’arc électrique

≥≥≥≥20 cm

≥≥≥≥10 cm ≥≥≥≥10 cm

≥≥≥≥50 cm

≥≥≥≥50 cm

≥≥≥≥50 cm

câble

catégorie I

câble

catégorie II

câble

catégorie III

câble

catégorie IV






CÂBLES POUR DIFFÉRENTES APPLICATIONS

Pose:FixeFlexibleChaîne porte-câbleEn guirlande

Environnement:Extérieur (résistance aux UV)Températures extrêmesAnti-rongeursMarin



TorsionEnterrée

Longueur de segment

Agro-alimentaireHybride (CAN + alimentation)Agressions chimiquesHumiditéRésistance au feu

CÂBLES:EXEMPLE DE RÉFÉRENCES








CONNECTEUR 9-POINTS SUB-D

Peut intégrer la terminaison

1 entrée et 1 sortie



Patte Signal Description _ 1 - Réservé2 CAN_L CAN_L ligne bus dominant bas3 CAN_GND Masse CAN4 - Réservé5 (CAN_SHLD) Blindage CAN optionnel6 GND Masse optionnelle7 CAN_H CAN_H ligne bus dominant haut8 - Réservé 9 (CAN_V+) Alimentation externe positive optionnelle

Connecteur gigogne

AUTRES CONNECTEURS STANDARDS

5 broches mini-style

5 broches micro style (M12)



Open style (bornier débrochable)

RJ45






RÉFLEXION: PRINCIPE

Changement d’impédance: Réflexion d’une partie du signal sur une ligne

Superposition du signal incident et réfléchi signal distordu corruption des données

Réflexions à toutes les vitesses (au niveau des fronts) Plus sensible aux hautes vitesses, ou si grandes

longueurs de câble.



SUPPRIMER LES RÉFLEXIONS: LA TERMINAISON

Equipement nEquipement 1



118Ω < RT < 130Ω

CAN_GND

120 Ω

120 Ω

LES RÉFLEXIONS À LA TERMINAISON



120Ω

Pour réduire les réflexions: ajout d’une terminaison à chaque extrémité du câble

La terminaison consomme l’énergie du signal. Terminaison CAN: résistance de 120 Ω

SUPPRIMER LES RÉFLEXIONS: LA TERMINAISON



3210-1-2-3V

Pas de terminaisons

3

2

1

0

-1

-2

-3

V

Terminaison à chaque extrémité






TOPOLOGIE POUR L’INDUSTRIE

Topologie bus la plus linéaire possible.

Éviter au maximum les dérivations

Nœud

T = Terminaison on

T T

Nœud Nœud Nœud Nœud Nœud



Éviter au maximum les dérivationsTopologies en étoile, et anneaux sont à éviter .Topologies autres que bus peuvent théoriquement fonctionner mais sont plus délicates à fiabiliser(ex: où positionner les terminaisons?).Connecteur Sub-D bien adapté à la topologie bus

LONGUEUR LIMITE DES DERIVATIONS

DébitLongueur bus

Longueur max. d'une dérivation

Longueur totale max. de

dérivations

1 Mbit/s, 25 m 1,5 m 7,5 m

800 kbit/s, 50 m 2,5 m 12,5 m

500 kbit/s, 100 m 5,5 m 27,5 m

Préconisations CANopen pour les dérivations:

Nœud



500 kbit/s, 100 m 5,5 m 27,5 m

250 kbit/s, 250 m 11 m 55 m

125 kbit/s, 500 m 22 m 110 m

50 kbit/s, 1000 m 55 m 275 m

20 kbit/s, 2500 m 137,5 m 687,5 m

10 kbit/s, 5000 m 275 m 1375 m

Nœud Nœud Nœud

CÂBLAGE RÉSEAURéseau CAN (127 nœuds max.):

peut comporter plusieurs segments électriques CAN30 nœuds max par segmentDistance limitée par segmentLongueur de dérivation limitée

Solution:Utilisation d’un répéteur (pour les bas débits uniquement)Utilisation de ponts CAN/CAN (pour les hauts débits)



Vers prochain segment

Noeud

Noeud Répéteur

Répéteurt

T = Terminaison on

T T

T T

Noeud Noeud Noeud Noeud

Noeud Noeud Noeud Noeud

Utilisation de ponts CAN/CAN (pour les hauts débits)






DOCUMENTATION

Essentielle pour assurer la maintenance efficacementPermet de localiser le défaut plus rapidement!

Documents essentiels:Liste des nœuds avec adresse et localisationTopologieDébit



DébitLongueur de câble entre équipementsLongueur des segments

DIAGNOSTIC DE LA COUCHE PHYSIQUE

Pas d’outils spécifiques sur le marchéAnalyse visuelle:

Séparation des câblesType de câbles et connecteurs utilisés

Utilisation de l’oscilloscope:Perturbations CEM (séparation des câbles, type de câble, continuité du blindage et mise à la terre)Réflexion (absence terminaisons, dérivations)



Réflexion (absence terminaisons, dérivations)Atténuation (longueur)Discontinuité Court-circuitSurcharge (trop de nœuds)

Localisation géographique du défaut sur la ligne, par mesure de l’emplacement de la réflexion

DIAGNOSTIC COUCHES LIAISON ET APPLICATION

Utilisation d’espions ou d’analyseurs de protocoles

Analyse statistique des erreurs et de la charge du busSurveillance des messages CANAnalyse de protocole



Analyse de protocole CANopen



MERCI POUR VOTRE ATTENTION