IEC 61158 définit les spécifications de protocole pour les bus de terrain industriels, tandis que IEC 61784 spécifie les profils de communication (CPF) qui font correspondre les protocoles réels — PROFIBUS, PROFINET, EtherNet/IP, Modbus, Foundation Fieldbus, DeviceNet et autres — au cadre IEC. Ensemble, elles constituent la base normative de tous les principaux standards de bus de terrain industriel et d'Ethernet industriel.
IEC 61158-1 Partie introductive — domaine d'application, structure, vue d'ensemble des familles de bus de terrain et leurs spécifications de couche physique et de couche liaison de données. Le point d'entrée dans la série multi-parties.
IEC 61158-2 Définit le support physique — type de câble, connecteur, niveaux de signal, variantes à sécurité intrinsèque (IS) pour les zones dangereuses. La couche physique de Foundation Fieldbus H1 (31,25 kbit/s) et de PROFIBUS PA est définie ici.
IEC 61784-1 La référence normative principale : fait correspondre les familles de protocoles réels (CPF 1 = Foundation Fieldbus, CPF 3 = PROFIBUS/PROFINET, CPF 2 = CIP/EtherNet/IP, CPF 15 = Modbus) au cadre IEC 61158. La norme à citer lors de la spécification d'un protocole.
IEC 61784-2 Étend la couverture CPF aux variantes d'Ethernet industriel — PROFINET IRT, EtherNet/IP, EtherCAT, Powerlink, SERCOS III. Définit les classes de performance en temps réel.
IEC 61784-3 Définit les profils de communication de sécurité au-dessus des bus de terrain standard — PROFIsafe (CPF 3), CIP Safety (CPF 2) et autres. Référence pour les systèmes instrumentés de sécurité SIL 2/3 utilisant un bus de terrain.
IEC 61784-5 Exigences d'installation — cheminement des câbles, mise à la terre, blindage, longueurs maximales des segments. Guide de conception pratique pour les installations PROFIBUS DP, PROFIBUS PA et Foundation Fieldbus H1.
(CPF) IEC 61158 et IEC 61784 forment ensemble le cadre normatif pour les protocoles de bus de terrain industriel et d’Ethernet industriel. Plutôt que de définir un protocole universel unique, IEC 61784-1 regroupe les principaux protocoles concurrents en familles de profils de communication (CPF), donnant à chacun une identité normalisée.
En pratique, le choix du bus de terrain est déterminé par le secteur industriel, la géographie et le fournisseur de système de contrôle :
| Protocole | Secteur typique | Région | Tendance |
|---|---|---|---|
| PROFIBUS DP | Discret + processus | Europe | Mature, en cours de remplacement par PROFINET |
| PROFIBUS PA | Processus (zones IS) | Europe | Encore déployé, alternative FF H1 |
| PROFINET | Discret + processus | Europe | En croissance, nouveaux projets |
| EtherNet/IP | Discret + processus | Amériques | En croissance |
| Foundation Fieldbus H1 | Processus (instruments de terrain) | Pétrole & gaz, chimie | Stable |
| Modbus TCP/RTU | Tous secteurs | Mondial | Héritage + intégration simple |
| EtherCAT | Commande de mouvement | Mondial | Servo haute performance |
Les E/S à indice de sécurité et l’intégration des variateurs nécessitent un profil de communication de sécurité superposé au bus de terrain standard : PROFIsafe sur PROFINET/PROFIBUS, CIP Safety sur EtherNet/IP.
| Paramètre | Valeur |
|---|---|
| Débit binaire | 31,25 kbit/s |
| Longueur maximale du segment | 1 900 m (sans répéteur) |
| Nombre max. d’appareils par segment | 32 (physique), typiquement 10–15 (budget d’alimentation par le bus) |
| Variantes de barrières IS | Barrière zener, isolateur galvanique |
| Topologie | Ligne principale + dérivations |