2 - Les réseaux de terrain 

Fin 1982, un groupe de travail regroupant les représentants de l'industrie, des pouvoirs publics et des laboratoires, est constitué afin d'étudier le concept du réseau de terrain FIP (Factory Instrumentation Protocole).

21 - WorldFip le premier !

En Juin 86, un contrat européen Euréka est signé entre 13 partenaires de 6 pays pour la conception et la réalisation d'éléments FIP. Au début des années 90, FIP s'ouvre sur l'Amérique et le Japon et devient WorldFip. En 96 WorldFip est proposé à la normalisation européenne Cenelec, au même titre que Profibus et P-Net, toute tentative d'accord entre fabricants ayant échouée.
WorldFip permet d'interconnecter jusqu'à 255 stations par segment (24000 E/S) et propose 3 vitesses de transmission (31,25kbits/s, 1Mbit/s, 2,5Mbit/s), reposant sur un codage synchrone " Manchester "... Le support de transmission de type paire torsadée blindée, permet l'alimentation des instruments. Les versions 1Mbit/s, 2,5Mbit/s sont prévues en fibre optique. L'arbitre de bus gère d'une manière synchrone les échanges périodiques entre les différents instruments tout en autorisant les échanges apériodiques durant les temps morts (service de messagerie). Les trames ont une longueur maximale de 128 octets et permettent d'adresser jusqu'à 65536 équipements.
Les échanges de type Producteur/Consommateur permettent à tous les équipements qui le désirent (Consommateurs), de récupérer toute ou partie des informations diffusées sur le réseau par les différentes stations émettrices (Producteurs). Les principaux services proposés par WorldFip sont :
Plusieurs variantes de WorldFip existent :

22 - Profibus : soutenu par l'industrie allemande

En 1987 le ministère allemand de la recherche crée un groupe de travail " Fieldbus " fédérant 14 entreprises et 4 instituts de recherche afin d'étudier le concept Profibus (Process Field Bus), proposé en 96 à la norme Cenelec EN 50170. Profibus tend à devenir un standard, non seulement pour le manufacturier mais aussi pour les procédés continus (process), pour lesquels de plus en plus de constructeurs proposent des produits.
Profibus permet d'interconnecter jusqu'à 32 stations par segment (127 avec répéteurs) et autorise des vitesses de transmissions comprises entre 9600 bits/s en asynchrone et 12 Mbits/s en synchrone Manchester RS 485. Sur paire torsadée blindée, le bus peut atteindre une longueur comprise entre 100m et 9 km (suivant la vitesse) et 50 km en fibre optique. Conçu au départ pour des modules d'entrées/sorties d'API, Profibus combine deux méthodes d'accès : le passage de jeton sur bus et le Maître-esclave. Le jeton donne à l'une des stations maître (API haut de gamme, superviseur), le droit d'accès au bus afin qu'elle scrute les stations esclaves (API bas de gamme, E/S distribuées, variateurs de vitesse...) avec lesquelles elle désire effectuer des échanges d'informations.
Les trames ont une longueur de 256 octets et permettent d'adresser jusqu'à 65536 équipements.
Tout comme WorldFip, Profibus se décline en différentes versions :
Profibus-DP , le plus utilisé, dédié aux applications de communication à temps critique entre automatismes et périphérie décentralisée (DP). A titre d'exemple il permet d'échanger 512 bits vers 32 stations en 6 ms à 1,5 Mbit/s et en 2 ms à 12 Mbit/s.
Profibus-FMS , très utilisé en industries manufacturières pour des dialogues entre API ou entre API et équipements de terrain (capteurs, actionneurs, variateurs de vitesse...) lorsque le temps n'est pas critique. Ce bus peut se mixer avec le précédent.
Profibus-PA , né en 1995, adapté à l'automatisation des procédés continus.

23 - Hart/ISP en attendant le bus de terrain process

Il s'agit plus d'un protocole de communication que d'un réseau de terrain. Protocole de communication numérique parmi les plus répandu, pour les instruments intelligents utilisant une transmission analogique 4-20 mA. Développé par Rosemount en 85, son succès entraîne la création de Hart Communication Foundation en 1993.
Hart permet d'interconnecter 32 équipements par segment (127 avec répéteurs). Le support de transmission est la paire torsadée utilisée pour le signal 4-20 mA de base, sur lequel vient se superposer une modulation de fréquence à 1200 bits/s, répondant à la norme Bell 202 (0=2200Hz, 1=1200Hz) d'amplitude crête à crête 1 mA.
Hart utilise une gestion Maître-esclave. Les trames ont une longueur comprise entre 10 et 41 octets. Depuis la station Maître il est possible de dialoguer tour à tour avec les différents instruments esclaves (transmetteurs, vannes de régulation, analyseurs...), afin de visualiser différentes informations (type, marque, numéro de série...), de modifier la configuration (échelle physique, seuils, traitements associés...), et d'échanger des données (mesures, commandes, alarmes...).

24 - FieldBus Foundation essentiellement américain

Résultat de la fusion de WorldFip North-América et ISP né en 1994, apparition de produits industriels dès 1996. C'est la solution la plus efficace pour le dialogue en temps réel. Le synchronisme des échanges gérés par l'arbitre de bus permet de traiter des fonctions de commande (E/S, réflexes, régulation PID, traitements divers...), directement avec les instruments (variateurs de vitesse, transmetteurs, vannes...).

25 - LonWorks ouvert à toutes les applications

Remonte aux années 80, contrairement aux autres réseaux, il est le fruit de travaux d'informaticiens. C'est un réseau ouvert, ce qui permet de trouver des applications dans les procédés industriels mais aussi en bâtiment, sécurité, télécommunications, transport...
LonWorks permet d'interconnecter 32385 stations réparties en 255 segments de 127 stations et autorise une vitesse de transmission comprise entre 4,9 kbits/s et 1,25 Mbits/s, en s'appuyant sur un codage synchrone Manchester. LonWorks propose tout type de support de transmission (paire métallique, câble coaxial, fibre optique, radio, courants porteurs). Sur paire métallique, la longueur du bus est comprise entre 500 et 2700 m en fonction de la vitesse de transmission.
LonWorks utilise un accès aléatoire de type CSMA/CA (Collision Avoidance), autorisant n'importe quel équipement à diffuser ses données lorsque celles-ci ont évolué depuis l'émission précédente. Les trames ont une longueur comprise entre 12 et 255 octets et permettent d'adresser un nombre quelconque d'objets.