Introduction
Dans le domaine de l'automatisation industrielle, Profinet et Modbus sont les deux protocoles de communication les plus répandus. Profinet est largement utilisé dans les automates programmables industriels (API) courants, tels que ceux de Siemens, tandis que Modbus RTU/IO sert de « langage universel » pour les dispositifs de terrain comme les capteurs, les variateurs et les instruments. Cependant, la connexion d'un maître Profinet (par exemple, un API) avec des esclaves Modbus (équipements de terrain) a longtemps constitué un défi majeur pour les ingénieurs, nécessitant soit des passerelles dédiées coûteuses, soit le développement de code complexe.
Les solutions traditionnelles exigent souvent des développeurs qu'ils écrivent un code de protocole bas niveau conséquent, ce qui allonge les cycles de développement et compromet la stabilité. Pire encore, lorsque des appareils de marques différentes doivent être connectés, la complexité de la conversion de protocole augmente de façon exponentielle : un problème classique de « dernier kilomètre » dans les communications industrielles.
EBYTE présente la puce EBT3003 et le kit de test EBT3003-TB : une solution prête à l’emploi conçue spécifiquement pour résoudre ce problème. Puce Profinet-Modbus/E/Transmission transparente hautement intégrée, l’EBT3003 permet aux utilisateurs de connecter facilement les systèmes Profinet aux appareils de terrain en important simplement un fichier GSD, sans écrire une seule ligne de code . Cette solution réduit considérablement les coûts de développement et de déploiement des communications industrielles.
Présentation du produit : Une puce, un kit, pour une communication industrielle simplifiée
1. EBT3003 : La puce centrale Profinet
L'EBT3003 est une puce Profinet spécialement conçue pour la communication industrielle par Chengdu Ebyte Electronic Technology Co., Ltd.
Fonction principale : Conversion de protocole entre Profinet et Modbus maître/esclave, transmission transparente Profinet et série, et E/S Profinet.
Forme du produit : Boîtier LQFP100, dimensions 14,0 mm × 14,0 mm × 1,4 mm, suffisamment compact pour être intégré directement dans des PCB conçus par le client.
Valeur fondamentale : Une solution idéale pour le relevé des compteurs, le contrôle industriel et l'intégration des appareils.
2. EBT3003-TB : Le kit de test
L'EBT3003-TB est un kit de test complémentaire pour la puce EBT3003 lancée par Chengdu Ebyte Electronic Technology Co., Ltd.
Fonction principale : Fournit un environnement matériel complet pour une évaluation rapide de la puce EBT3003 et le développement de prototypes.
Forme du produit : Une carte de test intégrant la puce EBT3003.
Valeur ajoutée : Ce module est doté d'une interface d'alimentation de type C, avec accès à tous les indicateurs LED, broches de fonction et boutons de réinitialisation. En particulier, les broches d'indication d'état de fonctionnement sont connectées à des LED externes, permettant ainsi aux utilisateurs d'observer et de déboguer l'état de fonctionnement du module en temps réel.
Caractéristiques et comparaison des modèles
Caractéristiques du cœur de la puce EBT3003
Aucune programmation requise — Intégration via fichier GSD : C’est le principal atout de l’EBT3003. Grâce à un fichier GSD standard, les utilisateurs peuvent intégrer l’EBT3003 comme esclave Profinet dans un système PLC directement via les logiciels Siemens STEP 7 ou TIA Portal, et configurer son mappage de données, le tout sans écrire une seule ligne de code. « Configuration minimale, prêt à l’emploi. »
Trois modes de conversion de protocole : Prend en charge des modes de fonctionnement flexibles :
Maître Profinet vers Modbus RTU : L'EBT3003 agit comme un maître Modbus, interrogeant activement les données des appareils de terrain.
Esclave Profinet vers Modbus RTU : L’EBT3003 agit comme un esclave Modbus, répondant aux requêtes du maître Modbus connecté.
Transmission transparente Profinet vers série : Permet un transfert de données transparent entre les interfaces Profinet et série.
Prend en charge 32 canaux d'E/S Profinet : En plus de la communication série, l'EBT3003 prend en charge 32 canaux d'E/S Profinet (DI/DO/AI), permettant l'acquisition et le contrôle directs des signaux numériques et analogiques provenant des appareils de terrain.
Cartographie mémoire performante : les commandes Modbus définies par l’utilisateur sont chargées dans un format modulaire, et la relation de cartographie mémoire entre Profinet et Modbus est directement visible dans TIA Portal — très intuitive.
Surveillance en temps réel de l'état des périphériques : des octets d'état peuvent être chargés pour interroger l'état de connexion des périphériques Modbus, offrant une visibilité en temps réel sur l'état du réseau.
Fiabilité de niveau industriel :
Utilise le protocole standard Profinet pour la communication, se connectant de manière transparente avec les automates programmables Siemens de la série complète S7-200/300/1200/1500 .
Prend en charge l'interface Ethernet 10/100M avec détection automatique de croisement.
Caractéristiques du kit de test EBT3003-TB
Alimentation USB Type-C : Alimentée via l’interface USB Type-C, aucun adaptateur secteur supplémentaire n’est nécessaire.
Toutes les broches accessibles : Toutes les broches de fonction (y compris GPIO, UART, etc.) sont acheminées vers des connecteurs ou des interfaces pour faciliter la connexion à des périphériques externes lors du débogage.
Bouton de réinitialisation : Offre un bouton de réinitialisation intuitif pour un redémarrage facile de la puce.
Indicateurs d'état LED : Tous les indicateurs LED (état du système, état de la communication, etc.) sont accessibles via des LED externes pour une observation aisée de l'état de fonctionnement de l'appareil.
Comparaison entre puce et kit de test
| Dimension | EBT3003 (Puce) | EBT3003-TB (Kit de test) |
|---|---|---|
| Forme du produit | Puce encapsulée LQFP100 | Carte de test avec EBT3003 intégré |
| Étape de la demande | Production en série (intégration dans un circuit imprimé personnalisé) | Évaluation, développement, prototypage |
| Alimentation | Nécessite un circuit d'alimentation conçu par l'utilisateur (3,3 V) | Alimentation intégrée de type C, rapide et pratique |
| Accès par code PIN | Nécessite le routage du circuit imprimé par l'utilisateur | Toutes les broches sont accessibles, facilitant le branchement des périphériques. |
| Débogage | Nécessite de souder des LED ou d'utiliser un oscilloscope | Toutes les LED et les broches d'état sont déjà accessibles. |
| Prix | Faible (convient aux achats en gros) | Supérieur (carte, connecteurs, etc. inclus) |
En résumé : Commencez par acheter le kit de test EBT3003-TB pour une vérification fonctionnelle rapide, puis commandez la puce EBT3003 en grande quantité pour l’intégrer à votre propre produit.
Spécifications techniques
| Paramètre principal | EBT3003 / EBT3003-TB |
|---|---|
| Solution pour puces | Puce Profinet dédiée de qualité industrielle |
| Protocoles pris en charge | Profinet (RT) / Modbus RTU / Série transparente / E/S Profinet |
| Compatibilité avec les automates programmables | Gamme complète Siemens S7-200/300/1200/1500, TIA Portal / STEP 7 |
| Ethernet | Négociation automatique 10/100 Mbit/s, croisement automatique, interface RJ45 |
| Norme Ethernet | IEEE 802.3 / 802.3u |
| Fonctions en série | Modbus RTU Maître/Esclave / Transmission transparente / E/S Profinet |
| Capacité d'E/S | Jusqu'à 32 canaux (DI/DO/AI, configurables) |
| Commandes Modbus | Jusqu'à 32 |
| Profinet IO Count | 32 canaux, 4 sous-emplacements |
| Tension de fonctionnement | 3,3 V ± 0,2 V |
| Courant de fonctionnement | Courant de crête : 86 mA ; courant de veille : 83 mA |
| Consommation d'énergie | Conception à faible consommation |
| Niveau de communication | 3,3 V |
| Température de fonctionnement | -40°C ~ +85°C, 5 % ~ 95 % HR (sans condensation) |
| Température de stockage | -40°C ~ +105°C, 5 % ~ 95 % HR (sans condensation) |
| Emballer | LQFP100 (14 mm × 14 mm × 1,4 mm) |
| Poids (puce) | 1 g ± 0,1 g |
| Dimensions (kit TB) | Environ 50 mm × 40 mm |
Scénarios d'application
Scénario ① : Intégration de dispositifs d'automatisation d'usine
Problème : Les usines doivent intégrer de nombreuses machines (par exemple, des variateurs de vitesse, des compteurs intelligents, des régulateurs de température — tous des appareils Modbus) dans un système de contrôle PLC Siemens.
Solution : Intégrez l’EBT3003 au produit et configurez-le rapidement dans TIA Portal à l’aide du fichier GSD. L’automate programmable lit et écrit dans la mémoire de l’EBT3003 via Profinet, contrôlant ainsi indirectement tous les appareils de terrain. Dites adieu au développement et au débogage complexes des protocoles.
Scénario 2 : Passerelle IoT industrielle
Point faible : Besoin de télécharger des données série (Modbus RTU) depuis des appareils existants vers un système de gestion de niveau supérieur via le réseau Profinet.
Solution de l'EBT3003 : Utilisez la fonction Profinet-to-Serial pour transmettre de manière transparente des données série à l'automate programmable ou à l'ordinateur hôte, permettant ainsi aux appareils anciens de se connecter facilement au réseau.
Scénario ③ : Système d'E/S distant
Point sensible : Les sites sur le terrain doivent collecter de multiples signaux d'entrée numérique (DI) et signaux de contrôle de sortie (DO).
Solution de l’EBT3003 : Exploitez les 32 canaux d’E/S Profinet pour connecter directement des capteurs et des relais et ainsi contrôler les E/S à distance. Les adresses d’E/S peuvent être directement mappées dans TIA Portal pour une gestion simplifiée des programmes.
Scénario ④ : Itération rapide du produit
Point sensible : Les fabricants d'équipements d'automatisation doivent lancer rapidement de nouveaux produits compatibles avec le protocole Profinet.
Solution : Utilisez le kit de test EBT3003-TB pour une validation rapide du protocole et des tests fonctionnels. Une fois la validation effectuée, intégrez la puce EBT3003 au circuit imprimé du nouveau produit, ce qui raccourcit considérablement le cycle de développement.
Avantages principaux d'EBYTE
| Avantage | Description |
|---|---|
| Configuration sans code | Le principal facteur de différenciation. L'implémentation traditionnelle d'un esclave Profinet exige une expertise pointue en développement embarqué. L'EBT3003 fournit un fichier GSD pour une configuration graphique dans STEP 7 ou TIA Portal ; aucune programmation n'est nécessaire, ce qui réduit considérablement les obstacles au développement. |
| Cartographie intuitive de la mémoire | Les commandes Modbus sont chargées au format modulaire ; le mappage mémoire entre Profinet et Modbus est clairement visible dans TIA Portal pour faciliter le dépannage et la maintenance. |
| Intégration fonctionnelle puissante | Une seule puce prend en charge les fonctions maître, esclave et transmission transparente série Profinet-to-Modbus RTU, ainsi que les E/S Profinet, remplaçant ainsi plusieurs dispositifs distincts et réduisant les coûts matériels, la complexité du câblage et les points de défaillance. |
| Format ultra-compact et faible consommation d'énergie | Boîtier LQFP100 (14x14mm) et poids de 1g idéal pour les dispositifs embarqués à espace limité ; consommation d'énergie maximale de seulement 86mA. |
| Écosystème de développement complet | Kit de test EBT3003-TB, manuel d'utilisation complet (paramètres techniques, définitions des broches, conception de référence matérielle, configuration du module, informations d'alarme, etc.) couvrant l'ensemble du processus, de l'évaluation à la production en série. |
| Fiabilité et compatibilité de qualité industrielle | Conçu pour les environnements industriels : large plage de température de -40 à +85 °C ; entièrement compatible avec les automates programmables Siemens de la série complète S7-200/300/1200/1500 — un incontournable pour pratiquement toutes les applications de passerelle Profinet. |
FAQ
Q1 : Quelle est la différence entre EBT3003 et EBT3003-TB ? Lequel dois-je acheter ?
A : Les deux partagent les mêmes fonctionnalités de base, mais diffèrent par leur forme :
EBT3003 : Puce nue (boîtier LQFP100). Vous devez concevoir les circuits périphériques (alimentation, quartz, transformateur Ethernet, etc.) et effectuer les soudures. Convient aux entreprises disposant d'équipes de conception matérielle internes et préparant une production en série.
EBT3003-TB : Kit de test complet intégrant la puce EBT3003 et tous ses circuits périphériques. Alimentation par port USB-C, broches accessibles, boutons et indicateurs LED. Branchez simplement l’alimentation et un câble Ethernet pour évaluer les fonctionnalités de la puce. Idéal pour les ingénieurs effectuant la vérification de prototypes, le développement logiciel et l’évaluation fonctionnelle.
Recommandation : Commencez par acheter le kit de test EBT3003-TB pour le développement et la vérification. Une fois toutes les fonctions stabilisées, commandez les puces EBT3003 en grande quantité pour votre production.
Q2 : Comment démarrer rapidement avec l'EBT3003 ?
A : Pour le kit de test, le flux de travail général est le suivant :
Mettez sous tension l'EBT3003-TB via Type-C .
Connectez l'EBT3003-TB à votre ordinateur (ou automate programmable) à l'aide d'un câble Ethernet .
Dans STEP 7 ou TIA Portal , installez le fichier GSD téléchargé depuis le site Web d'Ebyte.
Dans la configuration matérielle, ajoutez l'EBT3003 en tant que périphérique esclave Profinet .
Configurez le mappage des E/S et chargez vos commandes Modbus au format modulaire.
Téléchargez la configuration sur l'automate programmable — La communication Profinet-Modbus est maintenant établie.
Q3 : Quels codes de fonction Modbus l’EBT3003 prend-il en charge ?
A : Selon le manuel, l'EBT3003 prend en charge les codes de fonction du protocole Modbus RTU standard, notamment : 01H, 02H, 03H, 04H, 05H, 06H, 0FH, 10H — couvrant les opérations de lecture/écriture de bobine et de registre de maintien couramment utilisées.
Q4 : Comment les sous-emplacements d'E/S Profinet sont-ils alloués ?
A : L'EBT3003 prend en charge 4 sous-emplacements (gérés par l'emplacement 2), chacun gérant 8 canaux d'E/S pour un total de 32 canaux d'E/S :
Sous-emplacement 1 : Gère les E/S 1 à 8, prend en charge DI, AI, DO.
Sous-emplacements 2, 3, 4 : Gèrent respectivement les E/S 9 à 16, 17 à 24 et 25 à 32, ne prennent en charge que les entrées DI ou DO.
Q5 : Comment configurer les commandes Modbus de l'EBT3003 ?
A : Dans TIA Portal, après avoir ajouté l'EBT3003 en tant qu'esclave Profinet, sélectionnez le module « Modbus Master » ou « Modbus Slave » dans la bibliothèque de modules du fichier GSD, puis configurez les sous-emplacements :
Définir l'adresse de l'esclave
Sélectionner le code de fonction
Définir l'adresse de départ
définie Quantité
Sélectionnez le type de déclencheur : déclencheur par interrogation, déclencheur de niveau, déclencheur de front montant, etc.
Q6 : Quel type de stockage externe la puce intègre-t-elle ?
A : Le manuel de l'EBT3003 ne mentionne pas explicitement le stockage externe. Le stockage de la configuration repose sur la mémoire Flash interne de la puce ou sur l'EEPROM externe .
Q7 : Comment l'EBT3003 gère-t-il les alarmes et les notifications d'état ?
A : L'EBT3003 n'envoie pas d'alertes par e-mail directement. Il transmet les informations d'erreur à l'automate programmable via le mécanisme d'alarme Profinet, pour consultation dans le logiciel hôte à des fins de surveillance et de diagnostic. Les alarmes d'erreur courantes incluent :
Erreurs liées à l'ingénierie : Erreur de code de fonction, Erreur d'adresse de données, Erreur de valeur de données, Défaillance du périphérique esclave, Erreur inconnue
Erreurs réseau/CRC : erreur de longueur de trame, erreur de vérification CRC, erreur de numéro de registre, erreur d’adresse esclave, erreur de délai d’attente, code de fonction différent, erreur d’adresse de registre
La puce EBT3003 et le kit de test EBT3003-TB constituent la solution phare d'Ebyte, conçue pour simplifier la communication Profinet industrielle. Grâce à leur configuration sans code, leur intégration fonctionnelle et leur seuil de développement extrêmement bas , ils résolvent précisément les problèmes de complexité, de longs cycles de développement et de débogage rencontrés par les ingénieurs lors de la connexion d'automates Siemens à des appareils Modbus.
