BR102014030770B1

BR102014030770B1 - Processo de fiscalização de uma comunicação entre um equipamento emissor e um equipamento receptor

Info

Publication number: BR102014030770B1
Application number: BR102014030770-2A
Authority: BR
Inventors: Mireille Roger; Alain Tardivon
Original assignee: Schneider Electric Industries Sas
Priority date: 2013-12-20
Filing date: 2014-12-09
Publication date: 2022-10-18
Also published as: BR102014030770A2; FR3015826B1; CN104734806B; EP2887585B1; US20150180756A1; CN104734806A; ES2581157T3; EP2887585A1; US9503350B2; FR3015826A1

Abstract

PROCESSO DE FISCALIZAÇÃO DE UMA COMUNICAÇÃO ENTRE UM EQUIPAMENTO EMISSOR E UM EQUIPAMENTO RECEPTOR. A presente invenção refere-se a um processo de fiscalização de uma comunicação entre um equipamento emissor e um equipamento receptor. Ele consiste na emissão de tramas de diagnóstico D dedicadas à fiscalização da comunicação. O objetivo da fiscalização é de conhecer o estado da comunicação antes da próxima trama de comunicação C de dados para poder se assegurar que esta tem um máximo de chance de ocorrer. Para isto, pelo menos uma trama de diagnóstico D deve ser emitida antes da provável próxima emissão de uma trama de comunicação C de dados. O instante de emissão Tdiag[0] da primeira trama de diagnóstico D é determinado a partir do período mínimo a ser respeitado entre a emissão de duas tramas de comunicação C. Os instantes de emissão Tdiag[i] das tramas de diagnóstico D que seguem a primeira trama de diagnóstico emitida no instante Tdiag[0] são determinadas a partir de uma função crescente.

Description

Domínio Técnico da Invenção

[001] A presente invenção refere-se a um processo de fiscalização de uma comunicação entre um equipamento emissor e um equipamento receptor.

Estado da Técnica

[002] No meio industrial, a comunicação entre os equipamentos deve ser confiável, pois ela participa do controle-comando das máquinas. Ou a comunicação arquiva intrinsecamente um nível elevado de confiabilidade, o que pode se mostrar difícil de se conseguir, ou ela deve ser fiscalizada, a fim de detectar os erros de comunicação entre os equipamentos. Nesse segundo caso, trata-se de poder emitir, além das tramas de comunicação de dados trocados entre os equipamentos, tramas de diagnóstico para se assegurar permanentemente a confiabilidade de comunicação. A emissão de tramas de diagnóstico permite detectar os erros de comunicação e assim alertar os equipamentos desses erros. Para permitir detectar um erro de comunicação com uma confiabilidade máxima, a solução a mais facilitada consiste em emitir tramas de diagnóstico a uma frequência elevada. Todavia, a emissão de tramas a uma frequência elevada acarreta uma saturação da ligação de comunicação e um sobreconsumo de energia elétrica para os equipamentos implicados.

[003] A finalidade da invenção é de propor um processo de fiscalização de uma comunicação entre um equipamento emissor e um equipamento receptor, que permite garantir uma confiabilidade sobre o estado da comunicação próxima de 100%, evitando saturar a ligação de comunicação e acarretar um sobreconsumo de energia elétrica.

Exposição da Invenção

[004] Essa finalidade é atingida por um processo de fiscalização de uma comunicação entre um equipamento emissor e um equipamento receptor, esse equipamento emissor transmitindo tramas de comunicação de dados ao equipamento receptor, o tempo decorrido entre duas tramas de comunicação de dados sendo pelo menos igual a uma duração mínima, esse processo sendo caracterizado pelo fato de comportar as seguintes etapas: - determinação de um instante de emissão de uma primeira trama de diagnóstico de posição 0, conforme a seguinte relação:

[005] Tdiag[0]= Δtmini- Δtdiag, na qual: - Δtmini corresponde a uma duração mínima entre a emissão de duas tramas de comunicação, - Δtdiag corresponde a uma duração a ser respeitada para se obter uma confiabilidade otimizada a respeito do estado da comunicação; - emissão pelo equipamento emissor dessa primeira trama de diagnóstico no instante de emissão determinado, com destino ao equipamento receptor; - determinação a partir de uma função crescente dos instantes de emissão Tdiag[i] das tramas de diagnósticos seguintes de posição i, essa função crescente sendo escolhida para se obterem instantes de emissão separados entre si de uma duração variável; - emissão das tramas de diagnóstico de posição i pelo equipamento emissor com destino ao equipamento receptor, contanto que uma nova trama de comunicação de dados não tenha sido emitida pelo equipamento emissor.

[006] De acordo com uma particularidade, o processo comporta uma etapa de limitação a um valor máximo da duração entre duas tramas de diagnóstico sucessivas, quando a duração entre um primeiro instante de emissão de uma trama de diagnóstico de posição i e um segundo instante de emissão de uma trama de posição i + 1 ultrapassa esse valor máximo.

[007] De acordo com uma outra particularidade, esse valor máximo corresponde a um período médio de emissão das tramas de comunicação de dados.

[008] De acordo com uma outra particularidade, o valor de Δtdiag é determinado a partir da seguinte relação: Δtdiag = Δt / Ln (Fiab)/Ln (1 - Tfracasso)

[009] Com: - Fiab que corresponde à confiabilidade buscada; - tfracasso que corresponde à taxa de aparecimento dos fracassos de comunicação entre duas tramas de comunicação de dados; - Δt que corresponde à duração entre duas tramas de comunicação de dados sucessivos.

Breve Descrição das Figuras

[010] Outras características e vantagens vão aparecer na descrição detalhada feita a seguir com relação aos desenhos anexados, nos quais: - as figuras 1 e 2 ilustram o princípio de funcionamento do processo de diagnóstico da invenção; - as figuras 3A e 3B e ilustram respectivamente o princípio do processo de diagnóstico da invenção e aquele de um processo de diagnóstico conhecido no estado da técnica; - a figura 4 ilustra o princípio de funcionamento do processo de diagnóstico da invenção, conforme uma variante de realização.

Descrição Detalhada de Pelo Menos um Modo de Realização

[011] O processo da invenção se aplica a uma instalação compreendendo pelo menos um equipamento emissor e um equipamento receptor conectados entre eles através de uma rede de comunicação de tipo filar ou sem fio. Naturalmente, cada um desses equipamentos poderá exercer as duas funções de emissor e de receptor.

[012] Nessa instalação, o equipamento emissor envia tramas de comunicação C de dados ao equipamento receptor, por exemplo, para o controle-comando de uma máquina. O período Δt de emissão das tramas de comunicação C de dados não é forçosamente fixo.

[013] O processo da invenção consiste em fiscalizar a comuni cação entre o equipamento emissor e o equipamento receptor. Ele consiste na emissão de tramas de diagnóstico D dedicadas à fiscalização da comunicação. O objetivo da fiscalização é de conhecer o estado da comunicação, antes da próxima trama de comunicação C de dados para poder se assegurar que esta tem o máximo de chance de ocorrer. Para isto, pelo menos uma trama de diagnóstico D deve ser emitida antes da provável emissão de uma trama de comunicação C de dados. O instante de emissão Tdiag[0] da primeira trama de diagnóstico D é, portanto, determinado a partir do período mínimo a ser respeitado entre a emissão de duas tramas de comunicação C de dados, esta sendo conhecida do equipamento emissor. O instante de emissão Tdiag[0] da primeira trama de diagnóstico é expresso pela seguinte relação:Tdiag [0] = Δtmini - Δtdiag (1) (1)

[014] na qual: - Δtdiag é uma duração determinada para assegurar uma confiabilidade no estado da comunicação precoce de 100% - Δtmini corresponde ao período mínimo a ser respeitado entre duas tramas de comunicação de dados.

[015] Nas figuras anexadas, o fim do período Δtmini está representado por uma seta vertical em pontilhados. Esse instante de emissão não corresponde à emissão de uma trama de comunicação C de dados, mas ao instante a partir do qual uma trama de comunicação C de dados poderia ser emitida.

[016] O valor Δtdiag é determinado pela seguinte relação: Δtdiag = Δt / Ln(Fiab) / Ln (1-tfracasso) (2)

[017] na qual: - Δt corresponde ao período de emissão das tramas de comunicação C de dados; - Fiab corresponde à taxa de confiabilidade buscada para a comunicação, por exemplo, 99%; - Tfracasso corresponde à probabilidade de aparecimento de um fracasso de comunicação. Entre duas emissões de tramas de comunicação C de dados (Δt), o valor dessa taxa de fracasso é considerado constante.

[018] Contanto que a trama de comunicação C de dados não seja enviada pelo equipamento emissor, este envia tramas de diagnóstico D ao equipamento receptor. Preferencialmente, as tramas de diagnóstico D são emitidas a uma frequência variável, permitindo evitar uma saturação da comunicação e um sobreconsumo de energia da parte dos equipamentos.

[019] Os instantes de emissão das tramas de diagnóstico D, que seguem a primeira trama de diagnóstico emitida no instante Tdiag[0], são determinados a partir de uma função crescente como, por exemplo, uma sequência geométrica escolhida para serem conseguidos instantes de emissão separados de uma duração variável Tdiag[i] das tramas de diagnóstico de posição i (com i> 0) é, por exemplo, a seguinte sequência geométrica:Tdiag[i] = r(i) x Tdiag [i-1] (3)

[020] na qual r (i) corresponde à razão da sequência.

[021] Essa função crescente permite fazer evoluir a duração entre duas tramas de diagnóstico D, antes da emissão da próxima trama de comunicação C de dados, assegurando uma confiabilidade máxima (próxima de 100%). A duração entre a última trama de comunicação de dados e a próxima trama de comunicação de dados aumentando, a ocorrência de um fracasso de comunicação diminuirá, já que essa taxa é considerada constante entre duas tramas de comunicação C de dados. Também, mesmo se as tramas de diagnóstico forem cada vez mais afastadas umas das outras, a confiabilidade no estado da comunicação continuará elevada, próxima de 100%. Contanto que uma trama de comunicação C de dados não tenha sido emitida pelo equipamento emissor, tramas de diagnóstico D são emitidas nos instantes de emissão Tdiag[i] determinados, graças à relação (3) acima.

[022] Após cada emissão de trama de comunicação C de dados,o processo de diagnóstico é reinicializado e o instante de emissão da próxima trama de diagnóstico D, correspondente a Tdiag[0], é determinado graças à relação (1) acima e os instantes seguintes Tdiag[i] são determinados, graças à relação (3).

[023] A figura 1 ilustra a emissão de uma primeira trama de comunicação de dados e a emissão de uma trama de diagnóstico no instante Tdiag[0] determinado a partir da relação (1) acima. Nessa figura 1, uma segunda trama de comunicação C é emitida antes da emissão de uma segunda trama de diagnóstico.

[024] Na figura 2, tramas de diagnósticos são emitidas nos instantes de emissão Tdiag[1] e Tdiag[2] determinados, a partir da relação (3) acima. Nessa figura, observa-se bem que a frequência de emissão entre as tramas de diagnósticos não é fixa.

[025] As figuras 3A e 3B permitem comparar a solução da invenção a uma solução do estado da técnica, na qual tramas de diagnóstico são emitidas a uma frequência fixa. Na figura 3A, correspondente ao processo da invenção, a fiscalização é realizada com somente a emissão de três tramas de diagnóstico (n=3) entre as duas primeiras tramas de comunicação. Na figura 3B correspondente à solução do estado da técnica, para uma mesma taxa de confiabilidade da comunicação, cinco tramas (n=5) de diagnóstico devem ser emitidas sobre o mesmo período para fiscalizar a comunicação. Em um período mais longo entre duas tramas de comunicação de dados, quatro tramas de diagnóstico (n=4) são necessárias no âmbito da invenção, enquanto que dez tramas de diagnóstico (n=10) serão úteis na solução à frequência fixa do estado da técnica.

[026] De acordo com a invenção, se a duração entre duas tramas de diagnóstico D se tornar muito longa, esta poderá ser escalonada em um valor determinado. Esse valor será, por exemplo, o período médio de emissão das tramas de comunicação de dados. A figura 4 ilustra essa solução na qual os instantes de emissão Tdiag[4], Tdiag[5] e Tdiag[6] são emitidos em um período fixo, este correspondendo a um valor máximo, que pode ser memorizado, por exemplo, pelo equipamento emissor.

[027] A invenção apresenta assim muitas vantagens notadamente: - garantia de uma confiabilidade no estado da comunicação próxima de 100%, evitando saturar a ligação de comunicação e acionar um sobreconsumo de energia elétrica; - adaptação à frequência de emissão das tramas de diagnóstico à frequência de emissão das tramas de comunicação de dados; - é simples de aplicar e para poder se adaptar a redes de comunicação de tipo filar ou sem fio.

Claims

1. Processo de fiscalização de uma comunicação entre um equipamento emissor e um equipamento receptor, esse equipamento emissor transmitindo tramas de comunicação (C) de dados ao equipamento receptor, o tempo decorrido entre duas tramas de comunicação de dados sendo pelo menos igual a uma duração mínima, esse processo sendo caracterizado pelo fato de comportar as seguintes etapas: - determinação de um instante de emissão Tdiag[0] de uma primeira trama de diagnóstico (D) de posição 0, conforme a seguinte relação: Tdiag[0]= Δtmini- Δtdiag, na qual: - Δtmini corresponde a uma duração mínima entre a emissão de duas tramas de comunicação, - Δtdiag corresponde a uma duração a ser respeitada para se obter uma confiabilidade otimizada a respeito do estado da comunicação; - emissão pelo equipamento emissor dessa primeira trama de diagnóstico (D) no instante de emissão determinado, com destino ao equipamento receptor; - determinação a partir de uma função crescente dos instantes de emissão Tdiag[i] das tramas de diagnósticos seguintes de posição i, essa função crescente sendo escolhida para se obterem instantes de emissão separados entre si de uma duração variável; - emissão das tramas de diagnóstico de posição i pelo equipamento emissor com destino ao equipamento receptor, contanto que uma nova trama de comunicação de dados não tenha sido emitida pelo equipamento emissor.

2. Processo, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de comportar uma etapa de limitação a um valor máximo da duração entre duas tramas de diagnóstico (D) sucessivas, quando a duração entre um primeiro instante de emissão de uma trama de diagnóstico de posição i e um segundo instante de emissão de uma trama de posição i + 1 ultrapassa esse valor máximo.

3. Processo, de acordo com a reivindicação 2, caracterizado pelo fato de esse valor máximo corresponder a um período médio de emissão das tramas de comunicação de dados.

4. Processo, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de Δtdiag ser determinado, a partir da seguinte relação: Δtdiag = Δt Ln (Fiab) / Ln (1 - tfracasso) com: - Fiab que corresponde à confiabilidade buscada; - tfracasso que corresponde à taxa de aparecimento dos fracassos de comunicação entre duas tramas de comunicação de dados; - Δt que corresponde à duração entre duas tramas de comunicação de dados sucessivos.