EP0296022B1 - Dispositif d'adressage sur bus - Google Patents

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EP0296022B1
EP0296022B1 EP19880401387 EP88401387A EP0296022B1 EP 0296022 B1 EP0296022 B1 EP 0296022B1 EP 19880401387 EP19880401387 EP 19880401387 EP 88401387 A EP88401387 A EP 88401387A EP 0296022 B1 EP0296022 B1 EP 0296022B1
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EP
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module
inputs
outputs
modules
bus
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René Duranton
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    • G—PHYSICS
    • G08—SIGNALLING
    • G08B—SIGNALLING OR CALLING SYSTEMS; ORDER TELEGRAPHS; ALARM SYSTEMS
    • G08B27/00—Alarm systems in which the alarm condition is signalled from a central station to a plurality of substations
    • G—PHYSICS
    • G08—SIGNALLING
    • G08C—TRANSMISSION SYSTEMS FOR MEASURED VALUES, CONTROL OR SIMILAR SIGNALS
    • G08C15/00—Arrangements characterised by the use of multiplexing for the transmission of a plurality of signals over a common path

Definitions

  • the present invention relates to a addressing device on a bus. It applies to all alarm systems, premises or installation monitoring, process control and, more generally, to all systems comprising at least two modules linked together by a bus link and having inputs and outputs connected to sensors or information sources and to indicators or user bodies.
  • the modules can be more or less distant from each other and they were previously connected by fixed and complex multi-wire links.
  • the user can modify the functional relationships between the inputs and outputs of the various modules within certain limits.
  • the switch sets have only a reduced number of combinations, two hundred and fifty six for eight contacts for example, and will therefore not provide good protection against fraud in certain applications.
  • the present invention aims to remedy all these drawbacks and relates to a bus addressing device intended for installations of the aforementioned type and more particularly characterized in that the programmable addressing means include at least one RAM memory, preferably non-volatile of the E2PROM type, at least one input and output selection button, at least one programming button and at least one display means for at least one of the selected inputs or outputs .
  • the programmable addressing means include at least one RAM memory, preferably non-volatile of the E2PROM type, at least one input and output selection button, at least one programming button and at least one display means for at least one of the selected inputs or outputs .
  • an installation according to the prior art comprises a bus line 1 to which modules are connected, six in the example presented, 2, 3, 4, 5, 6 and 7. Only the architectures of modules 2 and 6 have been detailed for the clarity of the explanation, and it goes without saying that those of modules 3, 4, 5 and 7 are similar.
  • a system according to the present invention also includes at least two modules, six in the example presented, 27, 28, 29, 30, 31 and 32, connected to a bus line 33.
  • modules 27 and 31 have been detailed and those of modules 8, 29, 30 and 32 are similar.
  • Inputs 35 and 36 are connected to information sources which can be analog or digital, external or incorporated into the module itself.
  • the output 37 which can be suppressed or supplemented by other outputs, is connected to a user unit which can be for example an indicator, an indicator or an alarm.
  • the output information can be analog or digital.
  • the user member (s) may be external or incorporated into the module itself.
  • LEDs 40 and 41 are assigned to inputs 35 and 36 respectively.
  • LED 42 is assigned to output 37.
  • the number of LEDs can of course be increased or decreased like those of the inputs or outputs.
  • the memory 39 can have as many words as necessary and this at a very reduced cost. If each word has sixteen bits or more, the number of combinations becomes very large and makes fraud impossible.
  • the programming push-button or switch 44 is arranged so that it cannot be operated inadvertently. Its operation may for example require the use of a screwdriver or a point.
  • the module 31 is quite similar to the module 27, and has more inputs and outputs and the number of which can also be easily reduced or increased.
  • Said random stop may only occur when the operator operates one of the selection or programming push-buttons.
  • Each module is then provided with a random address unknown to anyone, and which it stores in memory.
  • Each input and each output can also, by the same means, have a random numbering, also stored in the module.
  • the module 27 goes into programming mode, and waits for an address appearing on the bus line 33. As soon as an address appears on the bus line, the processor 34 of the module 27 takes over counts said address, assigns it to the selected input and stores it in the RAM memory 39, then it re-transmits said address on the bus line followed by the address of said module 27 and the number of said selected input. It then leaves programming mode to enter an operating mode.
  • the module 27 switches to programming mode after the operation of the programming push-button 44; the processor 34 will search in the memory 39 the address of said module 27 as well as the number of the selected output and transmits them by its link 38 on the bus line 33; it then waits for the reappearance of this address on the bus line 33. When this appears, the processor 34 recognizes it, it records and stores the address and the number which immediately follow it.
  • this second address corresponds to an input from another module, it knows which input and which module will come from the information that will activate its selected output.
  • the system equipped with the addressing device according to the invention is very simple to program.
  • the programming procedure is as follows:
  • the operator selects the input 36 identified by its indicator light using the selection push-button 43 on the module 27, then he operates the programming push-button 44.
  • the module 27 is then waiting for an address.
  • the operator then acts on the selection button 60 of the module 31 until the LED corresponding to the output 50 is on. It then operates the programming push-button 61.
  • the processor 45 of the module 31 sends on the line the address of said module, followed by the number of the output 50; the processor 34 sees this address and this number on its output 38, it stores them in memory 39 and re-transmits them on the bus line 33 followed by the address of the module 27 and the number of the selected input 36.
  • the processor 45 of the module 31 sees the address which it has just transmitted reappear, it stores in memory 53 the address and the number which follow; finally the two modules go into operating mode.
  • This maneuver will then be followed by the selection of an input or an output by pressing on the selection button, then the transition to programming mode by a second operation of the programming button.

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Description

  • La présente invention concerne un dispositif d'adressage sur bus. Elle s'applique à tous les systèmes d'alarme, de surveillance de locaux ou d'installation, de conduite de processus et, plus généralement, à tous systèmes comportant au moins deux modules reliés entre eux par une liaison bus et ayant des entrées et des sorties reliées à des capteurs ou sources d'information et à des indicateurs ou organes utilisateurs.
  • Dans de tels systèmes, généralement spécifiques d'une application, l'utilisateur souhaite réaliser des relations fonctionnelles particulières et plus ou moins complexes entre certaines entrées et certaines sorties. Il voudra par exemple que si une information apparaît sur une entrée d'un module, un voyant ou une alarme se déclenche sur un autre module ou encore qu'une combinaison particulière de plusieurs informations d'entrée sur divers modules entraîne l'activation d'une ou plusieurs informations de sortie.
  • Dans les installations en question, les modules peuvent être plus ou moins éloignés les uns des autres et ils étaient antérieurement reliés par des liaisons multifilaires fixes et complexes.
  • L'utilisation généralisée de microprocesseurs dans les modules d'une installation a permis de remplacer les liaisons multifilaires par un bus unique reliant l'ensemble des modules.
  • Grâce à ces microprocesseurs, l'utilisateur a la possibilité de modifier dans certaines limites les relations fonctionnelles entre les entrées et les sorties des divers modules.
  • En effet, ces relations fonctionnelles sont généralement déterminées par des moyens d'adressage organisés de telle sorte qu'un module qui doit envoyer des informations apparaissant sur ses entrées, dispose des adresses des modules qui doivent les recevoir et des adresses des sorties qui doivent être activées.
  • Ces moyens d'adressage, accessibles à l'utilisateur, sont généralement constitués par des ensembles de commutateurs ou de sélecteurs électromécaniques et ce point limite beaucoup les possibilités de ces systèmes. (Voir par exemple la demande FR-A 2535133).
  • Les ensembles de commutateurs ne disposent que d'un nombre de combinaisons réduit, deux cent cinquante six pour huit contacts par exemple, et n'assureront donc pas une bonne protection contre la fraude dans certaines applications.
  • Il faudra, dans chaque module, autant d'ensembles de commutateurs qu'il y aura de destinataires pour les informations à envoyer et d'expéditeurs pour les informations à recevoir, ce qui devient vite complexe et onéreux.
  • Du fait de leur nécessaire accessibilité, ces commutateurs sont de plus facilement perturbables.
  • La présente invention a pour but de remédier à tous ces inconvénients et concerne un dispositif d'adressage sur bus destiné aux installations du type susdit et plus particulièrement caractérisé en ce que les moyens d'adressage programmables comprennent au moins une mémoire RAM, de préférence non volatile du type E2PROM, au moins un poussoir de sélection des entrées et des sorties, au moins un poussoir de programmation et au moins un moyen de visualisation d'au moins une des entrées ou sorties sélectionnées.
  • Un mode d'exécution de l'invention sera décrit ci-après, à titre d'exemple non limitatif, avec référence aux dessins annexés dans lesquels:
    • La figure 1 est une représentation schématique d'un système de modules interconnectés par un bus et muni d'un dispositif d'adressage à commutateurs selon l'art antérieur; et
    • La figure 2 est une représentation schématique d'un système de modules interconnectés par un bus et muni d'un dispositif d'adressage selon l'invention.
  • Comme précédemment mentionné et ainsi que le montre la figure 1, une installation selon l'art antérieur comprend une ligne bus 1 sur laquelle sont branchés des modules, six dans l'exemple présenté, 2, 3, 4, 5, 6 et 7. Seules les architectures des modules 2 et 6 ont été détaillées pour la clarté de l'explication, et il va de soi que celles des modules 3, 4, 5 et 7 sont semblables.
  • Le module 2, par exemple, comprend:
    • ― un processeur 8 sur lequel arrivent deux entrées 9 et 10 et une sortie 11; une autre connexion 15 est reliée à la ligne bus 1,
    • ― trois ensembles de commutateurs 12, 13 et 14 affectés respectivement aux deux entrées 9 et 10 et à la sortie 11, les commutateurs 12 et 13 mémorisant chacun l'adresse du module et de la sortie qui doivent être informés des événements se produisant sur les entrées correspondantes 9 ou 10. Dès qu'un évènement se produit sur l'une de ces entrées 9 ou 10, le processeur 8 utilise l'adresse correspondante fournie par le commutateur 12 ou 13 et l'envoie sur la ligne bus 1 où elle sera reconnue par le module qu'elle désigne; le commutateur 14 mémorise l'adresse du module et de l'entrée sur ce module dont le processeur 8 doit prendre en compte les informations pour activer la sortie 11.
  • Le module 6 comprend:
    • ― un processeur 16,
    • ― deux entrées 17 et 18 branchées sur ledit processeur,
    • ― deux sorties 19 et 20 branchées sur ledit processeur,
    • ― une liaison 21 à la ligne bus 1,
    • ― six ensembles de commutateurs 21, 22, 23, 24, 25 et 26 également reliés au processeur 16.
  • Dans ce module, et en fonction des besoins, plusieurs ensembles de commutateurs peuvent être affectés à une au moins des entrées 17 et 18 ou des sorties 19 ou 20 et faire ainsi que l'information de ladite entrée soit envoyée à plusieurs autres modules dont les adresses auront été mémorisées sur lesdits commutateurs ou que ladite sortie soit actionnée par les informations en provenance de plusieurs autres modules dont les adresses auront été mémorisées sur lesdits commutateurs, adresses dont le processeur 16 reconnaîtra la présence sur la ligne bus 1.
  • Il apparaît donc clairement, sur cet exemple, que les possibilités d'adaptation des systèmes selon l'art antérieur sont limitées par le nombre d'ensembles de commutateurs prévus dans chaque module.
  • Un système selon la présente invention, et comme le montre la figure 2, comporte lui aussi au moins deux modules, six dans l'exemple présenté, 27, 28, 29, 30, 31 et 32, reliés à une ligne bus 33.
  • Comme dans l'exemple précédent, seules les architectures des modules 27 et 31 ont été détaillées et celles des modules 8, 29, 30 et 32 leurs sont semblables.
  • Le module 27 comporte:
    • ― un moyen de liaison, de préférence électronique, qui peut être simplifié à l'extrême et qui, dans l'exemple présenté, est un processeur 34,
    • ― deux entrées 35 et 36,
    • ― une sortie 37,
    • ― une liaison 38 bidirectionnelle branchée sur la ligne bus 33,
    • ― une mémoire 39 reprogrammable non volatile et à accès aléatoire du type E2PROM par exemple,
    • ― trois voyants 40, 41 et 42,
    • ― un poussoir de sélection 43,
    • ― un poussoir ou commutateur de programmation 44.
  • L'ensemble de ces éléments, entrées 35 et 36, sorties 37 et 38, mémoire 39, voyants 40, 41 et 42, poussoir de sélection 43 et poussoir de programmation 44, sont reliés au processeur 34.
  • Les entrées 35 et 36, dont le nombre peut bien sûr être augmenté ou diminué, sont reliées à des sources d'information qui peuvent être analogiques ou numériques, extérieures ou incorporées au module lui-même.
  • La sortie 37 qui peut être supprimée ou complétée par d'autres sorties, est reliée à un organe utilisateur qui peut être par exemple un voyant, un indicateur ou une alarme. Les informations de sortie peuvent être analogiques ou numériques. Le ou les organes utilisateurs peuvent être extérieurs ou incorporés au module lui-même.
  • Les voyants 40 et 41 sont affectés respectivement aux entrées 35 et 36.
  • Le voyant 42 est affecté à la sortie 37.
  • Le nombre de voyants peut bien entendu être augmenté ou diminué comme ceux des entrées ou des sorties.
  • La mémoire 39 peut disposer d'autant de mots qu'il en sera nécessaire et ceci pour un coût très réduit. Si chaque mot a seize bits ou plus, le nombre de combinaisons devient très grand et rend la fraude impossible.
  • Le poussoir ou commutateur de programmation 44 est disposé de telle sorte qu'il ne puisse pas être manoeuvré par inadvertance. Sa manoeuvre peut par exemple nécessiter l'emploi d'un tournevis ou d'une pointe.
  • Le module 31 est tout à fait similaire au module 27, et comporte des entrées et des sorties plus nombreuses et dont le nombre peut également être aisément diminué ou augmenté.
  • Il comprend donc:
    • ― un moyen de liaison, de préférence électronique qui peut lui aussi être simplifié à l'extrême et qui, dans l'exemple présenté, est un processeur 45,
    • ― trois entrées 46, 47 et 48 reliées à des sources d'information,
    • ― trois sorties 49, 50 et 51 reliées à des organes utilisateurs,
    • ― une sortie 52 reliée à la ligne bus 33,
    • ― une mémoire 53 du même type que la mémoire 39 et d'une capacité éventuellement supérieure,
    • ― trois voyants 54, 55 et 56 affectés aux trois entrées respectivement 46, 47 et 48,
    • ― trois voyants 57, 58 et 59 affectés aux trois sorties respectivement 49, 50 et 51,
    • ― un poussoir de sélection 60,
    • ― un poussoir ou commutateur de programmation 61.
  • Les caractéristiques des éléments dudit module 31 et des éléments des autres modules non décrits sont analogues à celles des éléments du module 27.
  • Le logiciel des processeurs de chaque module est agencé de telle sorte que ceux-ci effectuent les actions suivantes:
  • ― A la mise sous tension de l'installation, et dans chaque module, définition d'une adresse du module par balayage et arrêt aléatoire par exemple.
  • Ledit arrêt aléatoire peut ne se produire que lorsque l'opérateur manoeuvrera l'un des poussoirs de sélection ou de programmation.
  • Sans qu'il soit nécessaire d'en détailler le processus exact, une interrogation générale de tous les modules peut être déclenchée afin de savoir si l'adresse qui vient d'être aléatoirement déterminée n'est pas déjà utilisée, si par hasard cela était le cas, une nouvelle adresse non déjà utilisée serait à nouveau recherchée.
  • Chaque module est alors muni d'une adresse aléatoire inconnue de quiconque, et qu'il met en mémoire.
  • Chaque entrée et chaque sortie peuvent également, par le même moyen, avoir une numérotation aléatoire, également mise en mémoire dans le module.
  • Ces adresses et numérotations peuvent également avoir été définies en atelier lors de la fabrication ou du contrôle des modules.
  • ― Lors d'une action sur un poussoir de sélection 43 par exemple, allumage du premier voyant 40 et sélection de l'entrée correspondante 35.
  • A chaque nouvelle action sur ledit poussoir de sélection, le voyant allumé s'éteint, le voyant suivant s'allume et l'entrée suivante est sélectionnée, et ainsi de suite, les entrées puis les sorties de chaque module étant successivement sélectionnées.
  • ― Lors d'une action sur un poussoir de programmation, 44 par exemple, passage du module 27 en mode programmation seulement si une entrée ou une sortie a été sélectionnée.
  • Si une entrée a été sélectionnée, le module 27 passe en mode programmation, et se met en attente d'une adresse apparaissant sur la ligne bus 33. Dès qu'une adresse apparaît sur ladite ligne bus, le processeur 34 dudit module 27 prend en compte ladite adresse, l'affecte à l'entrée sélectionnée et la range dans la mémoire RAM 39, puis il ré-émet ladite adresse sur la ligne bus suivie de l'adresse dudit module 27 et du numéro de ladite entrée sélectionnée. Il quitte ensuite le mode programmation pour passer sur un mode fonctionnement.
  • Si c'est une sortie qui a été sélectionnée, le module 27 passe en mode programmation après la manoeuvre du poussoir de programmmation 44; le processeur 34 va rechercher dans la mémoire 39 l'adresse dudit module 27 ainsi que le numéro de la sortie sélectionnée et les émet par sa liaison 38 sur la ligne bus 33; il se met alors en attente de la réapparition de cette adresse sur la ligne bus 33. Lorsque celle-ci apparaît, le processeur 34 la reconnaît, il enregistre et met en mémoire l'adresse et le numéro qui la suivent immédiatement.
  • Du fait que cette seconde adresse correspond à une entrée d'un autre module, il sait de quelle entrée et de quel module proviendront les informations qui activeront sa sortie sélectionnée.
  • Il quitte ensuite le mode programmation pour passer sur un mode fonctionnement.
  • Ainsi décrit, dans ses aspects matériel et logiciel, le système équipé du dispositif d'adressage selon l'invention est très simple à programmer. La procédure de programmation est la suivante:
  • L'opérateur, connaissant l'ensemble des relations fonctionnelles qui doivent lier les organes utilisateurs branchés sur les diverses sorties des modules du système aux informations arrivant sur les diverses entrées desdits modules, programme successivement chacune de ces relations fonctionnelles.
  • On supposera que la première relation fonctionnelle à programmer soit: toute information apparaissant sur l'entrée 36 du module 27 doit activer la sortie 50 du module 31.
  • Dans ce cas, après avoir mis l'installation sous tension, l'opérateur sélectionne l'entrée 36 repérée par son voyant à l'aide du poussoir de sélection 43 sur le module 27, puis il manoeuvre le poussoir de programmation 44. Le module 27 est alors en attente d'une adresse. L'opérateur agit ensuite sur le poussoir de sélection 60 du module 31 jusqu'à ce que le voyant correspondant à la sortie 50 soit allumé. Il manoeuvre ensuite le poussoir de programmation 61. A ce moment, le processeur 45 du module 31 envoie sur la ligne l'adresse dudit module, suivi du numéro de la sortie 50; le processeur 34 voit cette adresse et ce numéro sur sa sortie 38, il les met en mémoire 39 et les ré-émet sur la ligne bus 33 suivie de l'adresse du module 27 et du numéro de l'entrée 36 sélectionnée. Le processeur 45 du module 31 voit réapparaître l'adresse qu'il vient d'émettre, il met en mémoire 53 l'adresse et le numéro qui suivent; enfin les deux modules passent en mode fonctionnement.
  • L'opérateur fera de même pour toutes les relations fonctionnelles à programmer.
  • Si l'on veut éviter que les poussoirs de sélection soient actifs en permanence pour qu'ils ne puissent agir sur les voyants par inadvertance, afin que ceux-ci, en mode fonctionnement, soient réservés à la matérialisation des évènements se produisant sur les entrées ou les sorties, il est possible, en adaptant les logiciels des processeurs des modules, de n'activer lesdits poussoirs de sélection que par une première manoeuvre du poussoir ou du commutateur de programmation de chaque module.
  • Cette manoeuvre sera alors suivie de la sélection d'une entrée ou d'une sortie par pression sur le poussoir de sélection, puis du passage en mode programmation par une seconde manoeuvre du poussoir de programmation.
  • Il serait également possible d'activer les poussoirs de sélection de tous les modules par la manoeuvre du poussoir ou commutateur de programmation d'un seul module, quelconque, ou déterminé à l'avance, et ceci en faisant en sorte que ledit module envoie, lors de ladite première manoeuvre, un code particulier sur la ligne bus 33.
  • A partir de ce mode opératoire des poussoirs, des voyants et des mémoires RAM non volatiles, de nombreuses autres combinaisons sont encore possibles pour améliorer la souplesse d'emploi et augmenter la sécurité du système.

Claims (4)

1. Dispositif d'adressage sur bus pour installation du type comportant au moins deux modules (27, 31) reliés entre eux par au moins une ligne du genre bus (33), chaque module comprenant:
― au moins un moyen de liaison, de préférence un processeur (34), entre la ligne bus et une entrée ou une sortie,
― au moins une entrée (35) ou une sortie (37) reliée à une source d'information ou à un organe utilisateur,
― des moyens d'adressage programmables (39), l'installation étant agencée de sorte qu'il existe des relations fonctionnelles entre les entrées et les sorties des divers modules et qu'au moins l'une de ces relations fonctionnelles soit programmable par l'utilisateur à l'aide des moyens d'adressage, caractérisé en ce que les moyens d'adressage programmables (39) comprennent au moins une mémoire RAM, de préférence non volatile du type E2PROM, au moins un moyen (43) de sélection des entrées et des sorties, au moins un moyen (44) de programmation et au moins un moyen (40-42) de visualisation d'au moins l'une des entrées ou sorties sélectionnées.
2. Dispositif d'adressage sur bus selon la revendication 1, caractérisé en ce que chaque module (27) comprend:
― un processeur (34),
― des entrées (35 et 36) et des sorties (37),
― des voyants (40, 41 et 42) en nombre égal au total des entrées (35 et 36) et des sorties (37) dudit module, chaque voyant étant affecté à l'une desdites entrées ou sorties,
― un poussoir de sélection (43) des entrées et des sorties,
― un poussoir de programmation (44) dont la manoeuvre fait passer le module en mode programmation,
― une mémoire RAM (39), de préférence non volatile du type E2PROM dont la capacité en nombre de mots soit aussi grande que nécessaire et au moins égale au total des entrées et sorties dudit module, chaque mot ayant un nombre de bits tel qu'il corresponde à un nombre de combinaisons suffisant pour assurer la protection recherchée.
3. Procédé pour la mise en oeuvre du dispositif selon l'une des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce qu'il comporte les programmations successives par l'opérateur d'une pluralité de relations fonctionnelles, chaque programmation d'une relation fonctionnelle comportant la sélection sur chacun des modules intéressés par ladite relation, des entrées et des sorties qu'elle affecte, la mise en service de chacun des modules intéressés en un mode de programmation au cours duquel il est, soit en attente de l'apparition sur le bus d'adresses d'entrées et de sorties affectées, soit en train d'émettre sur le bus l'adresse du ou des modules intéressés ainsi que celle des entrées et des sorties affectées, et au cours duquel, dès que l'un des modules intéressés a reçu une réponse, il met en mémoire les adresses concernées avant de passer en un mode de fonctionnement où la relation fonctionnelle va s'établir.
4. Procédé selon la revendication 3, caractérisé en ce que, à chaque mise sous tension de l'installation et dans chaque module, l'opérateur lance un balayage d'adresses et provoque un arrêt aléatoire sur une adresse déterminée, en effectuant une interrogation de tous les modules pour s'assurer que l'adresse qu'il vient de déterminer aléatoirement ne soit pas déjà affectée à un autre module.
EP19880401387 1987-06-17 1988-06-08 Dispositif d'adressage sur bus Expired - Lifetime EP0296022B1 (fr)

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