Présentation des architectures de système ULP

Introduction

L'architecture de système ULP est définie par le mode selon lequel le réseau Ethernet ou Modbus-SL interconnecte les unités fonctionnelles intelligentes (IMU).

Les différentes possibilités de connexion du système ULP définissent cinq architectures.

Architecture autonome : les IMU ne communiquent pas avec les interfaces de communication (IFE, EIFE ou IFM).
Architecture Modbus centralisée : les IMU communiquent avec les interfaces de communication (serveurs IFE et interfaces IFM). Les serveurs IFE et les interfaces IFM sont regroupés en en îlots, montés côte à côte sur un rail DIN et interconnectés par l'accessoire de liaison.
Architecture Modbus distribuée : les IMU communiquent avec les interfaces IFM. Les interfaces IFM sont réparties aussi près que possible des modules ULP dans l'IMU et reliées par le câble Modbus.

Deux configurations d'architecture Modbus distribuée sont possibles :
- Architecture Modbus distribuée en boucle de chaînage
- Architecture Modbus distribuée par dérivation
Ces deux architectures distribuées peuvent être combinées pour former une architecture mixte.
Architecture Ethernet en boucle de chaînage : les IMU communiquent avec des interfaces IFE ou EIFE. Les interfaces IFE et EIFE sont réparties aussi près que possible des modules ULP dans l'IMU et reliées par le câble Ethernet.
Architecture Ethernet en étoile : les IMU communiquent avec des interfaces IFE ou EIFE. Les interfaces IFE ou EIFE sont réparties aussi près que possible des modules ULP dans l'IMU et reliées au commutateur par le câble Ethernet.

Les architectures distribuées et centralisées peuvent être combinées pour s'adapter à l'installation électrique et à ses contraintes.

Les architectures de système ULP suivent les règles de construction de tableaux basse tension conformément aux normes IEC 61439-1 et IEC 61439-2.

Choix de l’architecture

Le tableau suivant présente les avantages et les inconvénients des différentes architectures de système ULP :

Architecture	Avantages	Inconvénients
Architecture Modbus centralisée	Facilité du câblage grâce à l'accessoire de liaison. Facilité de maintenance grâce au regroupement des interfaces IFM en îlots. Possibilité de connecter d'autres appareils Modbus via des dérivations, sur les connecteurs inutilisés des interfaces IFM dans les îlots. Réduction de la longueur du câble Modbus. Possibilité d'empiler des interfaces IFM sur un serveur IFE pour obtenir des données Modbus via Ethernet.	Nécessité d'avoir un emplacement dédié dans la colonne où regrouper les interfaces IFM.
Modbus distribué par boucle de chaînage	Aucun besoin d'emplacement dédié dans la colonne où regrouper les interfaces IFM.	Nécessité d'un câblage supplémentaire pour le raccordement en boucle de chaînage du câble Modbus entre les interfaces IFM. Câble Modbus plus long. Espace occupé dans la colonne par les câbles Modbus en amont et les cordons ULP en aval.
Distribution Modbus par dérivation	Aucun besoin d'emplacement dédié dans la colonne où regrouper les interfaces IFM. Facilité de câblage grâce à un bloc répartiteur Modbus : jusqu'à huit interfaces IFM installées dans plusieurs colonnes et raccordées à un seul bloc répartiteur Modbus.	Nécessité d'un câblage supplémentaire pour le raccordement en boucle de chaînage du câble Modbus entre les interfaces IFM. Dans le cas d'une architecture avec bornier de shunt, nécessité d'un tel bornier en haut de chaque colonne.
Boucle de chaînage Ethernet	Facilité de câblage, avec un câble Ethernet seulement. Plug-and-play. Aucun besoin d'emplacement dédié dans la colonne.	Nécessité d'un câblage supplémentaire pour le raccordement en boucle de chaînage du câble Ethernet entre les interfaces IFE ou EIFE. Longueur du câble Ethernet. Espace occupé dans la colonne par les câbles Ethernet en amont et les cordons ULP en aval. Deux ports Ethernet nécessaires (comme sur l'interface IFE). Fiabilité en cas de défaillance d'un appareil.
Ethernet en étoile	Fiabilité en cas de défaillance d'un appareil. Facilité de câblage, avec un câble Ethernet seulement. Plug-and-play. Aucun besoin d'emplacement dédié dans la colonne. Un seul port Ethernet nécessaire.	Câbles longs et espace occupé par les câbles Ethernet dans la colonne. Espace occupé dans la colonne par les câbles Ethernet en amont et les cordons ULP RJ45 mâle/mâle en aval.