Les protocoles de communication définissent la manière dont les appareils de terrain - capteurs, actionneurs ou robots - échangent des données avec des contrôleurs tels que des automates ou des ordinateurs de bord. Ils réduisent le câblage, le temps d'installation et les risques d'erreur tout en rendant les machines plus intelligentes et plus fiables. Grâce aux protocoles, les dispositifs échangent des informations comme les diagnostics, l'état des E/S et les données de performance, facilitant ainsi la surveillance à distance, l'analyse assistée par l'IA, les services cloud et l'émergence de nouveaux modèles commerciaux en faveur de l'efficacité et de l'innovation dans les services.
À l'origine, les PLC (ou automates programmables) utilisaient des connexions série RS232 pour connecter des périphériques comme des moniteurs ou des imprimantes. À la fin des années 1980, la technologie des bus de terrain a marqué la transition du câblage parallèle complexe vers la transmission numérique, ultérieurement normalisée par la norme IEC 61158. Depuis 1999, divers systèmes de bus de terrain ont été largement déployés tandis que les protocoles fondés sur l'Ethernet, offrant une communication partiellement en temps réel, ont donné naissance à la génération suivante. Aujourd'hui, la connectivité cloud, les lacs de données et la convergence IT/OT façonnent la communication industrielle moderne, avec la sécurité désormais au cœur des priorités.
Les technologies de l'information (TI) gèrent les données et les applications, telles que les systèmes d'information, les ordinateurs de bureau et les réseaux. La technologie opérationnelle (OT) surveille et contrôle les dispositifs physiques comme l'équipement de production. La convergence IT/OT intègre les deux, souvent par le biais de protocoles communs. Toutefois, les technologies diffèrent : L'Ethernet industriel doit faire face à des environnements exigeants marqués par les vibrations, la poussière et la chaleur, nécessitant ainsi une robustesse accrue. Il est conçu pour minimiser les erreurs et réagir rapidement aux perturbations, grâce à des protocoles adaptés à des débits de données élevés, à la gestion des collisions et, surtout, à une communication déterministe, garantissant la transmission ponctuelle des données et la prévention des arrêts de production.
Mais quelles les 10 principales technologies qui façonnent aujourd'hui l'automatisation industrielle ?
Plus de 30 protocoles ont été développés dans la première génération, mais des normes telles que Profibus, Interbus, CANopen, DeviceNet® et CC-LiINK® ont rapidement concentré le marché autour de quelques acteurs majeurs.
1. Profibus. Profibus a été normalisé au niveau international (par exemple, EN 50170) et facilité l'interconnexion des contrôleurs, des capteurs et des actionneurs. Des déclinaisons comme Profibus DP et PA ont été développées pour répondre à des besoins variés en automatisation. Il s'agit de l'un des protocoles d'automatisation les plus largement adoptés dès ses débuts.
2. Interbus. Interbus, l'une des premières normes industrielles, connectait les appareils selon une topologie en anneau, assurant une transmission rapide et fiable des données dans les environnements industriels.
3. CANopen et 4. DeviceNet®. Tous deux reposent sur le réseau CAN, initialement développé pour les réseaux automobiles. DeviceNet® facilite une intégration simple et rapide, particulièrement populaire aux États-Unis, tandis que CANopen offre une plus flexibilité accrue et des fonctionnalités de gestion avancées.
5. CC-LINK®. CC-LINK® est un bus de terrain ouvert, à grande vitesse et en temps réel, largement répandu et normalisé en Asie.