ES2248334T3 - Aparatos electricos y sistema destinados a realizar al menos una accion asociada con una referencia en el tiempo. - Google Patents
Aparatos electricos y sistema destinados a realizar al menos una accion asociada con una referencia en el tiempo.Info
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Abstract
Un aparato (2) destinado a cumplir al menos una acción unida a una referencia en el tiempo, que comprende: medios (12, 14, 16) de recepción y de registro de datos temporales de programación (110), emitidos en forma de señales; medios de ejecución (12, 8) que permiten la realización de una acción unida a una referencia en el tiempo en función de dichos datos temporales de programación; medios (12, 14, 16) de recepción de datos de sincronización (112), emitidos en forma de señales, que permiten establecer una sincronización con una referencia temporal externa (43); y medios de medida del tiempo (12¿, 26, 36), referenciados a partir de dichos datos de sincronización, que permiten proporcionar una referencia en el tiempo a dichos medios de ejecución (12, 8); en el que dichos medios de recepción de datos temporales de programación (110) y dichos medios de recepción de datos de sincronización (112) comprenden un mismo elemento receptor de señales (16).
Description
Aparatos eléctricos y sistema destinados a
realizar al menos una acción asociada con una referencia en el
tiempo.
El presente invento se refiere a los aparatos
eléctricos que realizan al menos una acción unida a una referencia
en el tiempo. La acción en cuestión puede ser una manifestación tal
como la activación de contactos eléctricos, la transmisión de una
señal, el registro de un acontecimiento con referencia en el tiempo
de éste último, etc., así como una gestión interna de diversos
órganos, por ejemplo para un parametrizado temporal frente a una
referencia externa.
En el ejemplo no limitativo de la presente
descripción, la acción considerada resulta ser la activación y la
desactivación de contactos eléctricos en función de zonas horarias
programadas. En este caso, cada aparato constituye un conmutador -
de salida simple o de múltiples salidas - programado para activar
la o las salidas a las horas elegidas, por ejemplo para proporcionar
e interrumpir una alimentación hacia puestos conectados sobre las
salidas (tomas de corriente, alarmas, sistemas de seguridad, etc.)
según los momentos del día.
Cuando se considera realizar un conjunto que
comprende varios aparatos del tipo ya citado, pueden considerarse
dos concepciones principales:
- o bien cada aparato es completamente autónomo
en lo que se refiere a la vez a la entrada, a la gestión de datos
temporales y a la medida del tiempo, a fin de poder funcionar de
forma totalmente independiente; este es el caso en particular con
los conmutadores programables del tipo electromecánico o electrónico
que integran una toma múltiple destinada a conectarse sobre una toma
de corriente;
- o bien cada aparato depende de un puesto
central para recibir órdenes de conmutación, por ejemplo por medio
de una unión por cable, por infrarrojos o por radio, en función de
una programación realizada y gestionada por el puesto central; el
aparato es en este caso simplemente un órgano teledirigido de
ejecución de funciones (por ejemplo de conmutación), desprovisto de
medios internos de gestión y de medida del tiempo.
En el primer caso, se libera o exime de medios de
comunicación de datos temporales necesarios cuando se emplea un
sistema centralizado, pero mediante los inconvenientes siguientes.
Por una parte, es necesario prever para cada aparato medios propios
de medida del tiempo que, para mantener una precisión adecuada sobre
períodos razonables, deben ser precisos. Se prevén a este fin bases
de tiempos realizadas a partir de osciladores específicos pilotados
por cuarzo, asociados a medios de programación, de puesta en hora y
de presentación. Ahora bien, en un conjunto que comprende un número
relativamente importante de aparatos, la desmultiplicación de tales
medios grava sobre el precio y aumenta considerablemente la
complejidad del sistema. Por otra parte, la descentralización de la
base de tiempos y de la programación hace la gestión del sistema más
difícil. En efecto es necesario prever una presencia local para una
programación, y el mantenimiento de la sincronización de las bases
de tiempos individuales requiere reposiciones a la hora regulares al
nivel de cada aparato.
Que además es, cuando esta aproximación es puesta
en práctica en un conjunto modular reagrupado en un espacio
limitado, por ejemplo en una envolvente que contiene diversos
módulos, siendo al menos algunos de los módulos aparatos del tipo ya
citado, la desmultiplicación de los circuitos de base de tiempos, de
presentación y de enlace de entrada de programación aumenta
sensiblemente el volumen.
En el segundo caso, los aparatos son totalmente
tributarios del puesto central para poder efectuar una acción con
una referencia en el tiempo. Resulta de ello una fiabilidad inferior
con relación al primer caso en el sentido de que una avería al nivel
del puesto central puede impedir el funcionamiento de todos los
aparatos que dependen de él. Por otra parte, si se produjera una
perturbación sobre el enlace de comunicación entre el puesto central
y uno o varios de los aparatos, estos últimos no podrían asegurar ya
sus funciones correctamente. Ahora bien, tales perturbaciones no son
extrañas, pudiendo estas ser ocasionadas por señales parásitas
(causando un acción que ha faltado, o provocada de forma
intempestiva) o rupturas de comunicación. Estas perturbaciones
pueden estar presentes de manera constante sobre una larga duración,
u ocasionales y aleatorias, lo que es el caso por ejemplo con
ciertos ruidos parásitos sobre la unión entre el puesto central y
los aparatos.
Se conoce por el documento WO 9.830.941 A un
aparato electrodoméstico provisto de un sistema de mando que
comprende una memoria en una primera zona de la cual están
almacenados los datos necesarios para efectuar las funciones de base
y una segunda zona en la que están almacenados datos y programas que
permiten a este aparato efectuar funciones adicionales en función de
datos que provienen de un dispositivo externo tal como un
microordenador o un telemando. Una función adicional se refiere a la
puesta en hora del reloj del aparato después de un corte de
corriente, que se efectúa introduciendo una simple instrucción sobre
el microordenador o apretando un botón apropiado del telemando.
Se conoce ya por el documento GB 2.060.953 A un
interruptor horario que comprende:
- medios de recepción y de registro de datos
temporales de programación, emitidos en forma de señales;
- medios de ejecución que permiten la realización
de una acción unida a una referencia en el tiempo en función de
dichos datos temporales de programación;
- medios de recepción de datos de sincronización,
emitidos en forma de señales, que permiten establecer una
sincronización con una referencia temporal externa; y
- medios de medida del tiempo, referenciados a
partir de dichos datos de sincronización, que permiten proporcionar
una referencia en el tiempo a dichos medios de ejecución;
en el que dichos medios de recepción de datos
temporales de programación y dichos medios de recepción de datos de
sincronización comprenden un mismo elemento receptor de señales.
Este aparato puede funcionar en modo autónomo,
disponiendo de su propio programa y de sus propios medios de
ejecución de acciones y de medida del tiempo, permitiendo al mismo
tiempo sincronizarse por señales sobre una referencia temporal
externa.
El invento pretende permitir, cuando varios de
tales aparatos dependen de una fuente común de programación, poner
en modo de recepción de datos de programación solamente el aparato
elegido.
El aparato según el invento se caracteriza porque
comprende además medios de puesta en modo de programación, en el que
los medios de recepción y de registro de datos temporales de
programación están activos, y medios de puesta fuera de modo de
programación, en el que los medios de recepción y de registro de
datos temporales de programación están inactivos, comprendiendo
dichos medios de puesta en modo de programación y dichos medios de
puesta fuera de modo de programación medios de enlace con un
usuario.
Así, los datos de programación pueden ser
transmitidos hacia todos los aparatos del conjunto, es decir no
selectivamente, sin perturbar el estado de los aparatos no
seleccionados. Es entonces posible liberarse de la necesidad de
especificar un aparato designado al nivel de la fuente de datos de
programación (como se haría por medio de una dirección propia de un
aparato).
El aparato puede sin embargo, por razones de
conveniencia, comprender medios de presentación de una identidad
establecida durante una fase de programación.
Ventajosamente, el aparato comprende un oscilador
que sirve a la vez de fuente de señales de cadencia para los medios
de ejecución y de fuente de señal periódica para los medios de
medida del tiempo.
Puede entonces comprender medios de cómputo de
ciclos de la señal periódica que permiten el cálculo de la evolución
del tiempo en unidades predeterminadas (por ejemplo horas o minutos)
a partir de datos de sincronización adquiridos anteriormente.
Los medios de medida del tiempo pueden estar
configurados para sincronizarse a cada recepción de datos de
sincronización.
Los medios de ejecución pueden comprender medios
de activación y de desactivación de contactos eléctricos, por
ejemplo en forma de al menos un conmutador que permite la apertura y
el cierre de contactos eléctricos.
En el modo de realización descrito, el aparato se
presenta en forma de módulo previsto para una fijación desmontable
en una envolvente.
Igualmente en el modo de realización, el elemento
receptor de señales es sensible a una radiación infrarroja.
En este caso, es posible prever que el elemento
receptor está vuelto hacia una pared de la envolvente a fin de
recibir una energía luminosa reflejada por esta última.
El invento pretende igualmente un aparato (módulo
maestro) destinado a transmitir datos temporales de programación y
datos de sincronización hacia un aparato ya citado (módulo esclavo),
caracterizado porque comprende:
- medios de entrada de datos de programación
temporales;
- medios de elaboración y de transmisión de
señales correspondientes a los datos temporales de programación;
- medios que forman un reloj; y
- medios de elaboración y de transmisión de
señales que corresponden a los datos de sincronización a partir de
datos proporcionados por los medios que forman reloj, siendo
transmitidos los datos de sincronización a intervalos regulares;
en el que dichos medios de transmisión de señales
correspondientes a los datos temporales de programación y dichos
medios de transmisión de señales correspondientes a los datos de
sincronización comprenden un mismo elemento emisor de señales;
estando configurado el aparato para funcionar
según un primer modo en el que está activo para permitir la entrada
de datos de programación temporales y la transmisión de señales
correspondientes a los datos de programación, y según un segundo
modo en el que está activo para permitir la transmisión de señales
correspondientes a los datos de sincronización, por selección
gracias a un enlace de usuario.
Preferiblemente, los medios que permiten la
entrada de datos de programación temporales están configurados para
permitir introducir una sucesión de tales datos a la cadena, estando
destinado el conjunto de estos a un módulo esclavo específico.
Los datos de programación temporales comprenden
de preferencia al menos un dato relativo a un momento de comienzo de
acción y un dato relativo a un momento de final de acción.
Los datos de programación temporales y los datos
de sincronización son elaborados ventajosamente en forma de tramas
repartidas en campos según una estructura común.
Preferiblemente, el aparato comprende medios de
memorización de una identidad de un módulo esclavo asociado a una
programación asignada a este aparato.
En el modo de realización considerado, los datos
de sincronización corresponden a unidades de tiempo instantáneas
(por ejemplo horas, minutos, segundos).
Ventajosamente, el intervalo de tiempo que separa
las transmisiones consecutivas de los datos de sincronización puede
ser sensiblemente igual a un paso elemental en la resolución de los
datos de programación.
El aparato puede comprender además medios de
ejecución de una acción en función de dichos datos temporales de
programación.
Puede presentarse en forma de módulo previsto
para una fijación desmontable en una envolvente.
El elemento emisor de señales emite de
preferencia por una radiación infrarroja.
Puede estar vuelto hacia una pared de la
envolvente a fin de transmitir hacia esta última una energía
luminosa para reflexión hacia al menos un módulo esclavo.
El invento se refiere igualmente a un conjunto de
programación y gestión de acciones unidas a una referencia en el
tiempo, caracterizado porque comprende:
- al menos un módulo esclavo;
- al menos un módulo maestro; y
- medios de unión que permiten establecer una
unión del primer aparato hacia el segundo aparato.
Ventajosamente - en particular por razones de
simplicidad de puesta en práctica - la unión es solamente
unidireccional.
En el modo de realización considerado, al menos
un módulo maestro y al menos un módulo esclavo están alojados en una
envolvente común.
La unión del módulo maestro hacia el módulo
esclavo puede ser realizada por camino óptico, por ejemplo en el
espectro infrarrojo, con reflexión sobre al menos una superficie
reflectante de la envolvente común.
Otras ventajas y características del invento
aparecerán más claramente en la lectura de la descripción que sigue
de un modo de realización preferido, dada puramente a título de
ejemplo no limitativo, con ayuda de los dibujos adjuntos en los
que:
La fig. 1 es un esquema de bloques simplificado
de un aparato eléctrico programado, llamado "módulo esclavo",
destinado a realizar al menos una acción unida a una referencia en
el tiempo, conforme al presente invento;
La fig. 2 es un esquema simplificado de una parte
de la lógica de tratamiento incorporada en el módulo esclavo de la
fig. 1 y que permite la medida del tiempo;
La fig. 3 es un esquema de bloques simplificado
de un aparato de establecimiento y de transmisión de datos de
programación y de sincronización para el módulo esclavo, llamado
"módulo maestro", de acuerdo con el presente invento;
La fig. 4 es una vista parcial y esquemática de
un conjunto de módulos esclavos y de un módulo maestro en el seno de
una envolvente;
La fig. 5 es un organigrama que representa las
etapas principales de la programación de un módulo esclavo a partir
de un módulo maestro;
La fig. 6 es un esquema de principio que
representa los diferentes campos constitutivos de una trama llamada
"de configuración" emitida por el módulo maestro hacia un
módulo esclavo durante un modo de programación;
La fig. 7 es un esquema de principio de una trama
llamada "corriente" emitida por el módulo maestro hacia al
menos un módulo esclavo durante un modo de funcionamiento normal;
y
La fig. 8 es un organigrama que representa las
etapas principales ejecutadas por un módulo esclavo en modo de
funcionamiento normal.
La fig. 1 muestra en forma de esquema de bloques
un aparato eléctrico, llamado "módulo esclavo", destinado a
establecer o a interrumpir una unión eléctrica entre dos bornes 4, 6
en períodos programados de la jornada.
Un módulo esclavo 2 puede estar dotado de un solo
par de bornes 4, 6, como en el caso ilustrado, o de varios pares de
bornes. En este último caso, diferentes pares de bornes pueden ser
programados sobre períodos independientemente los unos de los
otros.
Cualquier que sea el tipo de conexión retenido
para los bornes 4, 6, éstos están integrados en un bloque 8 llamado
de "contacto libre de potencial" que comprende diversos órganos
de comunicación necesarios, por ejemplo relés. Estos órganos
permiten realizar la conexión o la desconexión de los bornes 4, 6 a
partir de señales de mando transmitidas al contacto libre de
potencial por una línea de transmisión de datos bidireccional 10.
Esta línea de transmisión 10 es común al conjunto del módulo esclavo
2 y permite además el intercambio de otras señales de mando o de
datos en el seno de éste último.
El módulo esclavo 2 es gestionado por una lógica
de tratamiento 12 asociada a una memoria central 14. Esta última
comprende una memoria inmovilizada (ROM) que contiene datos
relativos a los aspectos fijos del funcionamiento del dispositivo 2,
por ejemplo los códigos de gestión interna de los diferentes órganos
bajo control, y una memoria viva (RAM) destinada a recibir entre
otros datos de programación que permiten el mando del bloque 8 de
contacto libre de potencial en función de los datos recibidos del
exterior, cómo se describirá más adelante.
Se observará aquí que la lógica de tratamiento 12
y la memoria central 14 funcionan de forma conocida a partir de
señales binarias puestas en cadencia por medio de un oscilador
local.
En el ejemplo, los datos de programación son
telecargados por un enlace de infrarrojos por medio de un diodo
receptor 16. Se trata en este caso de un fotodiodo de amplificación
integrado de alta inmunidad frente a la luz ambiente, sintonizado
sobre una frecuencia del orden de 950 nm y que tiene una
sensibilidad de 0,2 a 0,4 milivatios por metro cuadrado
(mW/m^{2}).
El conjunto de los órganos ya citados
8-16 está alimentado por una unidad de salida de
tensión 18 unida por el exterior a una red de baja tensión 20. En
una variante, la unidad de salida de tensión 18 puede estar
constituida por una batería o pila.
El módulo esclavo 2 comprende además medios de
enlace con un usuario que, en el ejemplo, están constituidos por un
conmutador de pulsador 22 y, a título opcional, de un presentador
24.
La fig. 2 representa en forma de esquema
simplificado la parte principal de la lógica de tratamiento 12,
realizada alrededor de un microprocesador 12' de acuerdo con una
arquitectura clásica. El microprocesador 12' comprende una entrada
de datos Din que, en el caso considerado, es una entrada de tipo
serie unida al diodo receptor 16, eventualmente por medio de un
circuito de enlace (no representado) que permite la puesta en forma
de las señales. El microprocesador 12' está por otra parte unido a
la línea de transmisión de datos bidireccional 10 a fin de poder
intercambiar señales con la memoria central 14 y con el bloque 8 de
contacto libre de potencial en función de su gestión interna y de
los datos recibidos del exterior por medio de la entrada Din.
De manera conocida, el microprocesador 12' es
puesto en cadencia por señales de reloj Sclk proporcionadas en una
entrada CLK de este último. Estas señales permiten en particular
hacer funcionar la lógica interna del microprocesador 12', que es
del tipo síncrono.
Las señales de reloj Sclk son producidas por un
circuito oscilador específico 26 que puede ser bien interno, o bien
externo al microprocesador 12'. En el ejemplo de la fig. 2, el
oscilador está realizado a partir de un circuito ECL (lógica con
acoplamiento de emisor) que comprende un amplificador operacional.
La entrada no inversora (positiva) 28a del amplificador operacional
28 está unida directamente a la salida 28b de este último para
formar un nuevo bucle positivo. La salida 28b del amplificador
operacional 28 es igualmente unida en un nuevo bucle en la entrada
inversora (negativa) 28c de este último a través de una resistencia
30 de valor R. El nudo común de la resistencia 30 y de la entrada
inversa 28c está igualmente unido a una armadura de un condensador
32 que tiene una capacidad C. La otra armadura del condensador 32
está unida a masa.
Por otro lado, la salida 28b del amplificador
operacional está polarizada a una tensión negativa (por ejemplo de -
5,2 voltios) a través de una resistencia 34 que tiene un valor
típico de 3,9 kiloOhmios.
La frecuencia f de la señal oscilante Sclk,
producida en la salida 28b del amplificador operacional 28, es
aproximadamente igual a 0,32/RC. Los valores de R y de C son
elegidos para dar una frecuencia f del orden de 33 MHz.
Se observará que existen numerosos tipos de
circuitos oscilantes de diferentes tecnologías de fabricación o de
concepción que son aptos para producir señales de reloj Sclk, y que
el circuito representado en la fig. 2 no es ningún modo
limitativo.
El microprocesador 12' está asociado a un
circuito de cómputo 36 configurado para constituir una base de
tiempo a partir de las señales Sclk del oscilador 26. Con este fin,
el circuito de cómputo 36 presenta una entrada de cómputo Cin unida
a la señal Sclk, y una salida Cout de cómputo que produce un impulso
con una periodicidad T para cada número N de impulsos de la señal
Sclk totalizados en la entrada Cin. Dicho de otra forma, T es igual
a f/N. Aquí, N es un valor programado en función de la frecuencia f
del oscilador 26 de manera que se produce un impulso regularmente a
la salida Cout en un intervalo de tiempo predeterminado, por ejemplo
una vez por minuto o por fracción de minuto (por ejemplo cada
segundo).
El microprocesador 12' recibe los impulsos ya
citados y los explota para contabilizar el transcurso del tiempo a
partir de una referencia dada. Así, gracias a los impulsos
producidos por el circuito de cómputo 36, el microprocesador 12'
puede desempeñar una función de reloj que registra el tiempo, por
ejemplo en hora de la jornada (hora, minutos, segundos, u hora,
minutos solamente).
El microprocesador 12' comprende una salida Raz
de reposición a cero, unida a una entrada correspondiente del
contador 36, que permite a este último por una parte interrumpir su
cómputo de N impulsos en curso y por otra parte volver a comenzar
simultáneamente el cómputo de N nuevos impulsos, y continuar
enviando un impulso después de cada cómputo de N impulsos. Esta
función de reposición a cero permite en particular volver a
sincronizar el contador 36, y por la misma razón el reloj antes
citado, a partir de una señal temporal exterior recibida a partir
del diodo de recepción 16, como será detallado más adelante.
Se comprenderá que el contador 36 no es
forzosamente un circuito físicamente separado del microprocesador
12'. Puede en efecto estar integrado en el microprocesador según la
disponibilidad de las funciones internas de este último. Igualmente,
la función de reloj, es decir la contabilización del tiempo, puede
ser realizada fuera del microprocesador 12', bien por un circuito
específico, o bien por el contador 36.
En el modo de realización descrito, una parte
importante de la base de tiempo del módulo esclavo 2 está
constituida por el oscilador 26 que está destinado a la constitución
de cadencia del microprocesador 12'. Así, pocos - incluso ninguno -
de los componentes suplementarios son necesarios para poner en
práctica esta base de tiempos.
La fig. 3 es un esquema de bloques simplificado
de un aparato 40 de entrada y de transmisión de los datos de
programación y de sincronización, apto para cooperar con el módulo
esclavo 2 de las figs. 1 y 2. Este aparato 40, que será designado en
lo que sigue "módulo maestro" o "puesto interhorario",
está destinado a establecer y transmitir hacia cada módulo esclavo 2
por una parte datos de programación y por otra parte datos
temporales que permiten una nueva sincronización de su reloj interno
constituido por el conjunto oscilador 26, el contador 36 y el
microprocesador 12'.
El módulo maestro 40 comprende una lógica de
tratamiento 42 concebida para gestionar las funciones internas de
este último así como la transmisión de los datos de programación y
de sincronización. Esta lógica de tratamiento 42 es realizada según
una arquitectura clásica basada en un microprocesador o un
microcontrolador. Está unida a una memoria central 44 mediante una
línea de transmisión de datos bidireccional 46. La memoria central
44 comprende una memoria inmovilizada (ROM) que contiene un programa
fijo de ejecución de tareas preestablecidas para la lógica de
tratamiento 42 y una memoria viva programable (RAM) destinada entre
otras cosas a almacenar datos variables de programación.
El módulo maestro 40 comprende igualmente una
base de tiempos 43 de precisión superior a la base de tiempos del
módulo esclavo 2. Típicamente, la base de tiempos del módulo maestro
está realizada a partir de un oscilador de alta frecuencia, pilotado
por cuarzo. Puede estar asociada eventualmente a circuitos de
estabilización contra desviaciones de temperatura.
La lógica de tratamiento 42 y la memoria central
44 están por otra parte unidas, por medio de la línea de transmisión
de datos bidireccional 46, a un dispositivo de presentación 48, de
un enlace de usuario 50 y de un bloque 52 "contacto libre de
potencial". En el ejemplo, este último es funcionalmente idéntico
al bloque 8 "contacto libre de potencial" de la fig. 1, y no
será descrito de nuevo por motivos de concisión. Se observa que este
bloque 52 comprende igualmente dos bornes 54 y 56 funcionalmente
equivalentes a los bornes 4 y 6 del bloque 8. De este modo, el
módulo maestro 40 puede realizar además las mismas funciones que un
módulo esclavo 2. La programación y el mando del bloque 52 de
contacto libre de potencial son sensiblemente idénticos a los del
módulo esclavo 2, salvo que en este caso es posible gestionar los
tiempos de activación y de desactivación del bloque 52 directamente
a partir del reloj 43 por cableado.
La lógica de tratamiento 42 está igualmente unida
a un enlace de transmisión de datos que, en el ejemplo, se presenta
en forma de un diodo de emisión de infrarrojos 58. Las
características de emisión de este diodo 58 son adaptadas a las
características de recepción del diodo 16 de cada módulo esclavo 2
que depende del módulo maestro. A título indicativo, el diodo 58
emite a una longitud de onda de 950 nanómetros (nm), bajo una
potencia de 40 milivatios por estereorradián (mW/sr) y bajo un
ángulo de emisión comprendido entre 90º y 150º, por ejemplo 120º,
haciéndose la emisión en modo pulsatorio para maximizar el alcance
con una potencia aceptable.
El conjunto de órganos activos antes citados es
alimentado en tensión por un bloque de alimentación 59 unido a una
red de baja tensión. En el ejemplo ilustrado, se trata de la red de
baja tensión 20 representada en la fig. 1, estando el módulo maestro
destinado a ser reunido con uno o varios aparatos 16 en una
envolvente común, como será explicado más adelante.
La fig. 4 representa una parte de un agrupamiento
de módulos esclavos 2 que depende de un módulo maestro 40. Los
módulos esclavos 2 (de los cuales solamente se han representados
dos) y el módulo maestro 40 están montados de manera desmontable
sobre los carriles 60 fijados a la estructura de una envolvente 62.
Esta última puede ser un armario, una caja, o cualquier otro recinto
apto para integrar aparatos eléctricos modulares.
En el modo de realización representado, el camino
óptico entre el diodo emisor 58 del módulo maestro 40 y los diodos
receptores 16 de los módulos esclavos 2 para la comunicación de
datos de programación y de sincronización comprende al menos una
reflexión de la energía óptica por una parte de la envolvente 62,
por ejemplo la cara trasera 62a o los elementos de la pared lateral,
superior o inferior. Con este fin, los diodos 58 y 16 son situados
enfrente de una parte reflectante de la envolvente, aquí la pared
trasera 62a. Dicho de otro modo, la comunicación no depende de una
visión directa del módulo maestro 40 hacia los diferentes módulos
esclavos 2. Esta disposición permite establecer una comunicación con
un módulo esclavo 2 donde sea que se encuentre este último, bien
sobre el mismo carril 60 como el módulo maestro 40, o bien sobre
otro carril.
La presentación 48 del módulo maestro 40
representado en la fig. 4 es una pantalla de cristales líquidos que
comprende por una parte un presentador numérico 48a destinado a
presentar las horas y minutos correspondientes bien a la hora
actual, o bien a una hora de referencia, y por otra parte segmentos
48b dispuestos según un círculo que representa una esfera de 24
horas. Los segmentos de la esfera pueden ser activados (por ejemplo
siendo puestos más oscuros) para presentar al menos una zona
horaria.
La pantalla 48 comprende además uno o varios
presentadores alfanuméricos 48c que permiten visualizar, entre otras
cosas, un número asignado a un bloque 8, 52 de contacto libre de
potencial que pertenece bien al módulo maestro 40, o bien a un
módulo esclavo 2. Este número, cuya misión está descrita más
adelante, puede ser especificado bien a un módulo esclavo 2, o bien
a un bloque 8, 52 en el caso de que el aparato gestione varios
bloques independientemente los unos de los otros.
El enlace de usuario 50 presenta un conjunto de
botones 64 que permiten programar zonas horarias y poner en hora el
módulo maestro 40. Las zonas horarias programadas corresponden a
periodos durante los cuales está activo un bloque 8, 52 de contacto
libre de potencial designado, perteneciendo éste bien al módulo
maestro 40, o bien al módulo esclavo 2 del conjunto.
Al nivel de cada módulo esclavo 2, el botón 22 es
accesible para poner este último en modo de recepción de datos de
programación. En el modo de realización ilustrado, una primera
presión sobre el botón 22 de un módulo esclavo 2 seleccionado activa
el modo de recepción de datos, y una segunda presión sobre este
botón desactiva este modo. Es posible prever un presentador (no
representado), por ejemplo en forma de diodo electroluminiscente
parpadeante, que permite indicar el hecho de que el aparato está en
modo de programación. Este presentador puede indicar eventualmente
un número atribuido al aparato.
Para la programación del bloque 52 de contacto
libre de potencial del módulo maestro 40, la activación del modo de
recepción de datos se efectúa por un botón 22' en la cara
delantera.
La programación de un módulo esclavo 2 a partir
del módulo maestro 40 será ahora descrita por referencia al
organigrama de la fig. 5. Este organigrama está dividido en dos
columnas: las etapas específicas al módulo maestro 40 y al módulo
esclavo 2 en curso de programación están representadas
respectivamente en las columnas de la izquierda y de la derecha.
La programación consiste en establecer, a partir
del módulo maestro 40, al menos una zona horaria durante la cual el
bloque 8 de contacto libre de potencial de un módulo esclavo 2
seleccionado debe ser activado. Se observa que en el caso general,
la programación permite transferir datos horarios individualmente
hacia diferentes aparatos que dependen del módulo maestro, pudiendo
estos últimos ser también por ejemplo marcaciones horarias asociadas
a un acontecimiento.
La fase de programación es activada a partir de
un modo llamado "normal" de funcionamiento, en el que el módulo
maestro 40 así como los módulos esclavos 2 están en configuración de
ejecución de un programa.
Así, al nivel del módulo esclavo 2, el estado
inicial está en primer lugar en el módulo normal (etapa E70). La
lógica de tratamiento 12 queda entonces dispuesta para detectar una
primera presión sobre el botón 22 (etapa E72). Tan pronto como se
apoya sobre éste, el aparato pasa al modo de programación (etapa
E74).
Al nivel del módulo maestro 40, se comienza por
la apertura del menú de programación (etapa E76). Aparece entonces
sobre la pantalla de presentación 48 una elección de modos posibles,
de entre los cuales el modo de programación de canal. Se selecciona
este modo (etapa E78) por uno de los botones 64 del enlace de
usuario 50 (fig. 4). Esta acción pone el módulo maestro 40 en el
modo de programación propiamente dicho.
Según un modo de realización opcional, el módulo
maestro presenta sobre la pantalla 48 un número de canal, que puede
ser o bien impuesto según una secuencia por la lógica de tratamiento
42, o bien seleccionado por el usuario (etapa E80): el carácter
opcional de esta etapa está indicado por los puntos que delimitan la
casilla correspondiente del organigrama. La asignación de un número
de canal permite registrar en el seno del módulo maestro una
relación biunívoca entre los datos de programación que siguen y el
módulo esclavo 2 seleccionado para recibir estos datos. A título de
ejemplo, el número de canal puede ser aumentado una unidad después
de cada ciclo completo de programación de un módulo esclavo 2, de
manera que atribuya automáticamente un nuevo número de canal al
próximo módulo esclavo 2 que debe ser programado. En variante, este
número puede ser seleccionado por el usuario.
El número de canal así registrado en el módulo
maestro 40 puede ser igualmente inscrito al nivel del módulo esclavo
2 correspondiente, con el fin de permitir al usuario identificar
ulteriormente el de los módulos esclavos 2 que corresponde a los
datos de programación asociados a un canal dado. La inscripción del
número de canal al nivel de los módulos esclavos 2 puede ser
realizada por diversos medios. Puede ser efectuada por ejemplo
fijando una etiqueta que lleva el número de canal sobre una parte
visible de cada módulo esclavo, o escribiendo el número directamente
sobre este último. En una variante, se puede considerar transmitir
la información relativa al canal así determinado hacia el módulo
esclavo 2 en curso de programación con el fin de que éste lo
registre internamente y pueda si se presenta el caso presentarlo,
por ejemplo sobre el presentador 24.
Una vez que el módulo maestro 40 es puesto en
modo de programación, con presentación eventual de número de canal,
se posiciona en configuración de salida de datos de programación. En
el caso considerado, esta programación consiste en inscribir una o
varias zonas horarias de activación del bloque 8 de contacto libre
de potencial del módulo esclavo 2 seleccionado. Con este fin, se
procede primero a escoger la hora y el minuto de comienzo de la
primera zona a programar (etapa E82).
Una vez escogido, este dato es presentado para
controlar sobre la pantalla 48 (etapa E84).
A continuación, se procede a escoger la hora y el
minuto de fin de la primera zona a programar (etapa E86).
Habiéndose terminado esta operación, la pantalla
48 presenta para control la zona horaria correspondiente, por
ejemplo en forma de segmentos activados sobre la presentación 48
horas 48b (etapa E88).
A continuación el módulo maestro 40 se pone en
configuración de detección de una eventual nueva zona horaria a
programar para el mismo módulo esclavo 2, pudiendo éste generar
varias zonas horarias diferentes.
En el ejemplo, el módulo maestro 40, se vuelve a
colocar automáticamente en la etapa de escoger una nueva hora de
comienzo (etapa E82) - correspondiente en este caso a una segunda
zona de programación horaria - si no detecta una orden de envío de
los datos programados (nuevo bucle del circuito cb1). De esta
manera, es posible registrar en el módulo maestro 40 una sucesión de
zonas horarias que definen a continuación una concatenación de horas
y minutos de comienzo y de fin.
Cuando ha terminado la elección de una o varias
zonas horarias, el usuario manda la transmisión de datos así
programados hacia el módulo esclavo 2 que ha sido previamente
activado para adquirir y registrar estos datos en la etapa E72 antes
citada (etapa E90). Esta orden es efectuada apretando sobre uno de
los botones 64 del enlace de usuario 50.
En respuesta, la lógica de tratamiento 42 del
módulo maestro 40 ordena la emisión de datos programados por medio
del diodo de infrarrojos 58 (etapa E92) y sale del modo de
programación de canal (etapa E94). Estos datos son estructurados
según tramas específicas, llamadas tramas de configuración, que
serán descritas más adelante por referencia a la fig. 6.
En el momento de la transmisión de los datos por
el módulo maestro 40, el módulo esclavo 2 se encuentra en una fase
de espera de mensaje (etapa E96) que es sucesiva al paso al modo de
programación.
A la recepción de datos de programación, el
módulo esclavo 2 registra estos últimos en la memoria central 14
(etapa E98) de manera que pueda explotarlos en modo normal para
gobernar en el tiempo las funciones de su bloque 8 de contacto libre
de potencial.
El módulo esclavo 2 queda entonces en el modo de
programación, para esperar la llegada de otra eventual trama de
datos a registrar, hasta el momento en que el modo de programación
en el seno del aparato es desactivado, por una segunda presión del
botón 22 (etapa E100).
Cuando este botón es apretado por segunda vez
(siendo la primera en la etapa E72 antes citada), el módulo esclavo
vuelve al modo normal (nuevo bucle b2) en el que ejecuta el programa
así cargado.
La fig. 6 representa esquemáticamente una trama
de configuración 110 tal como la transmitida por el módulo maestro
40 para tele-cargar los datos de programación hacia
el módulo esclavo 2. En el ejemplo, cada zona horaria programada da
lugar a una trama de configuración correspondiente. Así, en el caso
de una programación de n zonas horarias para un módulo esclavo 2, es
decir cuando se efectúan n-1 nuevos bucles b1 (fig.
5), n tramas de configuración 110 son transmitidas durante la etapa
E92 de emisión de
mensaje IR.
mensaje IR.
Una trama de configuración 110 comprende un
número de campos que son, en el orden de emisión:
- un campo de "Encabezamiento" que comprende
datos de inicialización de los protocolos internos de gestión del
módulo esclavo 2, que permite particularmente a este último
reconocer los datos que siguen:
- un campo de "Aplicación" que contiene
diversos datos preliminares, y particularmente una indicación de la
naturaleza de la información contenida en la trama, en caso de que
ocurra el hecho que se trata de una trama de configuración;
- un campo de "Hora(s) de comienzo"
que especifica la hora y los minutos del comienzo de la zona
horaria;
- un campo de "Hora(s) de final" que
especifica la hora y los minutos del final de la zona horaria; y
- un campo de "Control" que permite
verificar la exactitud de datos transmitidos, basado sobre un
algoritmo clásico.
Las tramas de configuración 110 son transmitidas
en forma de señales numéricas binarias según un protocolo
preestablecido. En el ejemplo, cada trama ocupa 12 octetos.
Cuando el módulo maestro 40 está en modo de
funcionamiento normal, transmite a intervalos regulares, por ejemplo
cada minuto, datos diarios y horarios a cada uno de los módulos
esclavos 2 que dependen de él. Estos datos diarios son establecidos
a partir de la base de tiempos 43 interna al módulo maestro 40.
Así, cada módulo esclavo 2 puede basarse
periódicamente sobre una base de tiempos más precisa para por una
parte evitar desvíos importantes en el tiempo, y por otra parte
quedar sincronizados entre ellos.
Los datos diarios y horarios son transmitidos en
forma de tramas, llamadas "tramas corrientes".
La fig. 7 representa esquemáticamente una trama
corriente 112 transmitida por el módulo maestro 40 en modo de
funcionamiento normal.
La trama corriente 112 comprende un número de
campos que son, en el orden de emisión:
- un campo de "Encabezamiento" que comprende
datos de inicialización de los protocolos internos de gestión del
módulo esclavo 2 receptor, que permiten particularmente a este
último reconocer los datos que siguen;
- un campo de "Aplicación" que contiene
diversos datos preliminares, y particularmente una indicación de la
naturaleza de la información contenida en la trama, en caso de que
ocurra el hecho de que se trate de una trama corriente;
- un campo de "Fecha" que especifica el día,
el mes y el año en curso;
- un campo de "Hora" que especifica la hora,
los minutos y segundos en curso; y
- un campo de "Control" que permite
verificar la exactitud de los datos transmitidos, basado en un
algoritmo clásico.
Se hace notar que la estructura de la trama
corriente 112 es semejante a la de la trama de configuración 110,
particularmente en lo que se refiere a los campos de
"Encabezamiento", "Aplicación" y "Control".
Se describirán ahora por referencia a la fig. 8
las etapas principales de la ejecución del programa de activación y
de desactivación del bloque 8 de contacto libre de potencial de uno
de los módulos esclavos 2 que dependen de un módulo maestro 40, con
sincronización sobre las tramas corrientes 112.
Se comienza con la puesta del módulo esclavo 2 en
modo normal (etapa 120). En este modo, el módulo esclavo 2 ejecuta
dos rutinas en paralelo: una primera rutina R1 de lectura de las
tramas corrientes 112 con el fin de permitir volver a sincronizar el
reloj interno y una segunda rutina R2 de mando del bloque 8 de
contacto libre de potencial a partir de reloj interno. Estas dos
rutinas R1 y R2 arrancan desde la etapa 120 de puesta en modo
normal.
La rutina R1 comienza con la espera de la próxima
trama corriente 112 del módulo maestro 40 (etapas E122 y E124). Una
vez que una trama corriente 112 es recibida, es transmitida a partir
del diodo receptor 16 hacia la lógica de tratamiento 12 de cada
módulo esclavo 2. Los datos relativos a la hora y los minutos - y
eventualmente los datos relativos a la fecha - son leídos en el
campo correspondiente (etapa E126) y utilizados para volver a
sincronizar el reloj interno (etapa E128). Como se ha explicado más
arriba, esta nueva sincronización consiste en efectuar una
reposición a cero del contador 36 (fig. 2) y volver a comenzar así
la medida del tiempo por el reloj interno del módulo esclavo 2 a
partir de los nuevos datos suministrados por la trama corriente
112.
La rutina R2 de mando del bloque 8 de contacto
libre de potencial comienza por el establecimiento de la hora de
acuerdo con el reloj interno del módulo esclavo (etapa E130). Según
el protocolo interno utilizado, esta etapa puede comprender un
cálculo y/o una conversión de un número de cómputo del contador 36
en datos horarios al mismo formato que el utilizado para el registro
de los datos de programación.
La hora establecida de acuerdo con el reloj
interno es entonces comparada con una hora de comienzo de la zona
horaria registrada en la memoria central 14 (etapa E132). Si hay
concordancia, el bloque 8 de contacto libre de potencial es activado
(etapa E134).
A continuación, la hora establecida de acuerdo
con el reloj interno es comparada con una hora de final de zona
horaria registrada en la memoria central 14 (etapa E136). Si hay
concordancia, el bloque 8 de contacto libre de potencial es
desactivado (etapa E138).
La rutina R2 vuelve entonces a la etapa E130 de
establecimiento de la hora de acuerdo con el reloj interno con el
fin de repetir el conjunto de las etapas E132 a E138.
Se observa que no hay interrupción en la
transmisión de las tramas corrientes 112, es decir que estas son
recibidas regularmente, la base de tiempos interno del módulo
esclavo 2 sirve esencialmente de base de datos temporales que
provienen del módulo maestro 40. Resulta de ello que el mando del
bloque 8 de contacto libre de potencial es gobernado con la
precisión elevada de la base de tiempos 43 del módulo maestro 40,
sin que sea por tanto necesario realizar materialmente una base de
tiempo tan precisa en el seno de cada módulo esclavo 2.
Cuando hay una ruptura en la transmisión de las
tramas corrientes, haciendo que una o varias tramas corrientes 112
no sean emitidas o recibidas, los módulos esclavos 2 pueden sin
embargo cumplir sus tareas programadas haciendo referencia a su base
de tiempos interna. Esta último, al no ser utilizada más que como
medio auxiliar, puede ser de concepción relativamente simple y por
lo tanto menos costosa que la base de tiempos del módulo
maestro.
Se comprenderá que el presente invento se presta
numerosas variantes la totalidad de las cuales queda en el marco de
las reivindicaciones.
Así, el número de módulos maestro y esclavos
empleados en una instalación es arbitrario. Estos módulos pueden ser
reagrupados en una misma envolvente, o alejados entre sí.
Por otra parte, la transmisión de las tramas de
programación y/o de las tramas corrientes puede efectuarse por
cualesquiera medios técnicos apropiados: por unión por hilos, ondas
hertzianas sobre todo el espectro, o por uniones acústicas.
Finalmente, la acción unida a una referencia en
el tiempo puede ser otra que la activación y la desactivación de los
contactos. Pude tratarse particularmente de memorización de datos
temporales, por ejemplo la hora a la que un acontecimiento es
detectado en el seno de un módulo esclavo, pudiendo éste estar
equipado con uno o varios captadores de parámetros físicos o
eléctricos: detector de sobretensión (por ejemplo para una función
de pararrayos), de humo, de efracción, de temperatura, de
iluminación, de anomalía en un sistema de comunicación de datos,
etc.
Claims (25)
1. Un aparato (2) destinado a cumplir al menos
una acción unida a una referencia en el tiempo, que comprende:
medios (12, 14, 16) de recepción y de registro de datos temporales
de programación (110), emitidos en forma de señales; medios de
ejecución (12, 8) que permiten la realización de una acción unida a
una referencia en el tiempo en función de dichos datos temporales de
programación; medios (12, 14, 16) de recepción de datos de
sincronización (112), emitidos en forma de señales, que permiten
establecer una sincronización con una referencia temporal externa
(43); y medios de medida del tiempo (12', 26, 36), referenciados a
partir de dichos datos de sincronización, que permiten proporcionar
una referencia en el tiempo a dichos medios de ejecución (12, 8); en
el que dichos medios de recepción de datos temporales de
programación (110) y dichos medios de recepción de datos de
sincronización (112) comprenden un mismo elemento receptor de
señales (16); estando caracterizado dicho aparato porque
comprende además medios de puesta en modo de programación, en el que
los medios de recepción y de registro (12 14, 16) de datos
temporales de programación (110) están activos, y medios de puesta
fuera de modo de programación, en el que los medios de recepción y
de registro de datos temporales de programación están inactivos,
comprendiendo dichos medios de puesta en modo de programación y
dichos medios de puesta fuera de modo de programación medios de
enlace (22) con un usuario.
2. Un aparato según la reivindicación 1ª,
caracterizado porque comprende un oscilador (26) que sirve a
la vez de fuente de señales de cadencia para los medios de ejecución
(12, 8) y de fuente de señal periódica para los medios de medida del
tiempo (12', 26, 36).
3. Un aparato según la reivindicación 2ª,
caracterizado porque comprende medios (36) de cómputo de
ciclos de la señal periódica que permiten el cálculo de la evolución
del tiempo en unidades predeterminadas (por ejemplo horas y minutos)
a partir de datos de sincronización adquiridos anteriormente.
4. Un aparato según una cualquiera de las
reivindicaciones 1ª a 3ª, caracterizado porque los medios de
medida del tiempo (12', 26, 36) están configurados para
sincronizarse a cada recepción de datos de sincronización (112).
5. Un aparato según una cualquiera de las
reivindicaciones 1ª a 4ª, caracterizado porque los medios de
ejecución (8) comprenden medios de activación y de desactivación de
contactos eléctricos.
6. Un aparato según la reivindicación 5ª,
caracterizado porque los medios de ejecución (8) comprenden
al menos un conmutador que permite la apertura y el cierre de
contactos eléctricos.
7. Un aparato según una cualquiera de las
reivindicaciones 1ª a 6ª, caracterizado porque se presenta en
forma de módulo (2) previsto para una fijación desmontable en una
envolvente (62).
8. Un aparato según una cualquiera de las
reivindicaciones 1ª a 7ª, caracterizado porque dicho
elemento receptor de señales (16) es sensible a una radiación
infrarroja.
9. Un aparato según la reivindicación 8ª tomada
en combinación con la reivindicación 7ª, caracterizado porque
el elemento receptor (16) está vuelto hacia una pared (62a) de la
envolvente (62) a fin de recibir una energía luminosa reflejada por
esta última.
10. Un aparato según una cualquiera de la
reivindicaciones 1ª a 9ª, caracterizado porque comprende
medios (24) de presentación de una identidad establecida durante una
fase de programación.
11. Un aparato (40) destinado a transmitir datos
temporales de programación (110) y datos de sincronización (112)
hacia un aparato (2) según una cualquiera de la reivindicaciones 1ª
a 10ª, caracterizado porque comprende: medios
(42-50) de entrada de datos de programación
temporales; medios (58) de elaboración y de transmisión de señales
correspondientes a los datos temporales de programación; medios que
forman reloj (43); y medios (58) de elaboración y de transmisión de
señales correspondientes a los datos de sincronización a partir de
datos proporcionados por los medios que forman reloj, siendo
transmitidos los datos de sincronización a intervalos regulares; en
el que dichos medios de transmisión de señales correspondientes a
los datos temporales de programación (110) y dichos medios de
transmisión de señales correspondientes a los datos de
sincronización (112) comprenden un mismo elemento emisor de señales
(58); estando configurado dicho aparato para funcionar según un
primer modo en el que está activo para permitir la entrada de datos
de programación temporales y la transmisión de señales
correspondientes a los datos de programación (110), y según un
segundo modo en el que está activo para permitir la transmisión de
señales correspondientes a los datos de sincronización (112), por
selección gracias a un enlace de usuario
(50).
(50).
12. Un aparato según la reivindicación 11ª,
caracterizado porque los medios (42-50) que
permiten la entrada de datos de programación temporales (110) están
configurados para permitir introducir una sucesión de tales datos en
la cadena, estando destinado el conjunto de estos a un aparato
específico según una cualquiera de la reivindicaciones 1ª a 10ª.
13. Un aparato según una cualquiera de la
reivindicaciones 11ª o 12ª, caracterizado porque los datos de
programación temporales (110) comprenden al menos un dato relativo a
un momento de comienzo de acción y un dato relativo a un momento de
final de acción.
14. Un aparato según una cualquiera de la
reivindicaciones 11ª a 13ª, caracterizado porque los datos de
programación temporales y los datos de sincronización son elaborados
en forma de tramas (respectivamente 110, 112) repartidas en campos
según una estructura común.
15. Un aparato según una cualquiera de la
reivindicaciones 11ª a 14ª, caracterizado porque comprende
medios de memorización de una identidad de un aparato según una
cualquiera de las reivindicaciones 1ª a 10ª asociado a una
programación asignada a este aparato.
16. Un aparato según una cualquiera de la
reivindicaciones 11ª a 15ª, caracterizado porque los datos de
sincronización corresponden a unidades de tiempos instantáneos (por
ejemplo hora, minutos, segundos).
17. Un aparato según una cualquiera de las
reivindicaciones 11ª a 16ª, caracterizado porque el intervalo
de tiempo que separa las transmisiones consecutivas de los datos de
sincronización es sensiblemente igual a un paso elemental en la
resolución de los datos de programación.
18. Un aparato según una cualquiera de la
reivindicaciones 11ª a 17ª, caracterizado porque comprende
además medios (42, 52) de ejecución de una acción en función de
dichos datos temporales de programación.
19. Un aparato según una cualquiera de la
reivindicaciones 11ª a 18ª, caracterizado porque se presenta
en forma de módulo (40) previsto para una fijación desmontable en
una envolvente (62).
20. Un aparato según una cualquiera la
reivindicaciones 11ª a 19ª caracterizado porque dicho
elemento emisor de señales (58) emite por una radiación
infrarroja.
21. Un aparato según la reivindicación 20ª tomada
en combinación con la reivindicación 19ª, caracterizado
porque el elemento emisor de señales (58) está vuelto hacia una
pared (62a) de la envolvente (62) a fin de transmitir hacia esta
última una energía luminosa para reflexión hacia al menos una
aparato según una cualquiera de la reivindicaciones 1ª a 10ª.
22. Un conjunto de programación y gestión de
acciones unidas a una referencia en el tiempo, caracterizado
porque comprende: al menos un primer aparato (2) según una
cualquiera de la reivindicaciones 1ª a 10ª; al menos un segundo
aparato (40) según una cualquiera de la reivindicaciones 11ª a 21ª;
y medios de unión (62) que permiten establecer una unión del primera
aparato hacia el segundo aparato.
23. Un conjunto según la reivindicación 22ª,
caracterizado porque dicha unión es solamente
unidireccional.
24. Un conjunto según la reivindicación 22ª o
23ª, caracterizado porque el primer aparato (2) y el segundo
aparato (40) están alojados en una envolvente común (62).
25. Un conjunto según la reivindicación 24ª,
caracterizado porque la unión del primer aparato (2) hacia el
segundo aparato (40) está realizada por camino óptico, por ejemplo
en el espectro infrarrojo, con reflexión sobre al menos una
superficie reflectante (62a) de la envolvente común (62).
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