ES2277665T3 - Proceso de comunicacion e instalacion domotica para su implementacion. - Google Patents
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Abstract
Proceso de comunicación en una instalación domótica (10, 20) para la maniobra motorizada de un elemento móvil de cerrado, de oscurecimiento o de protección solar o de una pantalla que comprende una unidad maestra (10) y al menos dos unidades esclavas (20) unidas a dispositivos eléctricos (LP1, K1). La unidad maestra (10) y las unidades esclavas (20) están conectadas a un bus (BUS 1, BUS 2) de transmisión de información que se caracteriza por que una unidad esclava es identificada en un mensaje emitido por la unidad maestra y por que la unidad esclava (20) responde a un mensaje emitido por la unidad maestra (10) durante la duración de emisión de este mensaje.
Description
Proceso de comunicación e instalación domótica
para su implementación.
La invención se refiere a un proceso de
comunicación de acuerdo con el preámbulo de la reivindicación 1. Se
refiere igualmente a una instalación domótica para la maniobra
motorizada de un elemento móvil de cierre, de oscurecimiento o de
protección solar; o de una pantalla, una unidad maestra que controla
la alimentación de un motor eléctrico para la maniobra de un
elemento móvil de cierre, de oscurecimiento o de protección solar o
de una pantalla y una unidad esclava destinada a ser unida a dicha
unidad maestra.
En el dominio de la domótica, elementos móviles
tales como puertas especialmente, postigos, persianas, pantallas,
barreras, o pórticos son maniobrados gracias a accionadores
eléctricos. Generalmente un accionador comprende un motor eléctrico
y está unido a una unidad electrónica de gestión de alimentación de
este último. El accionador es alimentado por una fuente de tensión
alterna (por ejemplo 230 voltios) o por una fuente de tensión
continua (por ejemplo 24 voltios).
En general un accionador eléctrico está unido o
susceptible de estar unido a un gran panel de dispositivos
eléctricos que permiten asegurar especialmente funciones de control
del accionador (denominadas funciones de entrada), funciones de
información (por ejemplo del utilizador) o de seguridad, entre las
cuales algunas son impuestas por normas de seguridad relativas al
dominio de la domótica; estas funciones de información o de
seguridad se denominan de salida. Estos dispositivos eléctricos
pueden ser especialmente celdas fotoeléctricas, sensores,
receptores de ondas radioeléctricas, lámparas intermitentes, botones
de parada de emergencia y digicódigos.
La unidad electrónica de gestión comprende
normalmente un circuito de alimentación, una unidad de control
lógico, circuitos de control de alimentación para controlar el motor
y circuitos de interfaz para conectar diferentes dispositivos
eléctricos. También puede ser una entidad física separada del
accionador.
La multiplicidad de estos dispositivos
eléctricos hace que la instalación y el cableado de tales sistemas
sean relativamente fastidiosos. Este es el origen de un costo
elevado y conduce a menudo a numerosos errores.
Para remediar este problema, se conoce el
procedimiento de unir la unidad electrónica de gestión y los
diferentes dispositivos eléctricos periféricos necesarios para el
desviador de un bus de transmisión. La arquitectura de un sistema
como este permite asegurar las mismas funcionalidades que las que
garantiza un sistema en el cual la unidad electrónica centraliza
las conexiones y las informaciones.
Se encuentran tales buses en diferentes patentes
o demandas de patentes.
De la demanda WO 03/104907 se conoce una
instalación de control de los movimientos de un pórtico o de une
puerta que comprende un bus de transmisión de información y de
energía eléctrica, una unidad de alimentación eléctrica y de
emisión/recepción de información y al menos otras tres unidades. La
primera de ellas está destinada a controlar la alimentación
eléctrica de un motor de arrastre del pórtico o de la puerta, una
segunda unidad está unida a una interfaz de control para el
movimiento de la puerta y una tercera unidad está unida a un
dispositivo de seguridad.
De la demanda WO 89/04578 se conoce, una red que
comprende diferentes celdas idénticas capaces de cumplir una o
varias de las funciones siguientes: detectar, controlar y comunicar.
Ellas están unidas por un bus que puede ser materializado
especialmente por un par de conductores trenzados o una red de
corriente portadora.
De la patente US 4,788,527 se conoce una red de
transmisión de información entre sensores y celdas de control
distantes por un bus DC de dos conductores que transmiten
simultáneamente la alimentación de los diferentes elementos.
De la demanda FR 2 741 496 se conoce, una red
domótica de baja tensión para el control de los dispositivos
eléctricos.
De la demanda EP 0 507 365 se conoce una red que
comprende un bus de alimentación y de transmisión de datos para
controlar los diferentes dispositivos de pantallas motorizadas.
En el caso donde se utiliza dicho bus en una red
protegida, es necesario asegurar que sean correctas las
informaciones transmitidas y que ellas igualmente sean recibidas
correctamente por el destinatario adecuado. Una cantidad o una
frecuencia elevada de datos transmitidos conduce a una saturación
rápida del bus y a una mala emisión o recepción de los datos a
nivel de los diferentes elementos de la red. La utilización de los
mismos cables para la alimentación y para la transmisión de los
datos puede provocar igualmente perturbaciones perjudiciales en la
transferencia de los datos.
Un problema tal de integridad de la transmisión
se aborda en la demanda de patente WO 03/104907. Las soluciones
contempladas para responder a este problema son las siguientes:
- utilización de un identificador preciso para
cada unidad,
- utilización de una configuración
maestra-esclava; las unidades esclavas esperan
entonces ser interrogadas por la unidad maestra para emitir a su
turno una respuesta.
- regreso de la información bajo la forma de un
simple acuse de recepción o de un mensaje de confirmación.
- duplicación solamente de los mensajes que
tengan una cierta prioridad para limitar el problema que induce el
aumento del tráfico de datos,
- utilización de un procedimiento de control de
la integridad de la trama (suma de control o control de redundancia
cíclica).
Estas últimas soluciones tienen tendencia a
aumentar la longitud de tramas de los mensajes y así a aumentar la
utilización de los recursos materiales y no responden por
consiguiente sino parcialmente al problema planteado.
Igualmente del documento "Using the HC912B32
to implement the distributed systems interface (DSI) protocol"
publicado por la compañía Motorola, Inc, se conoce una red de
elementos unidos por un bus. Esta red comprende una unidad maestra
y unidades esclavas. Las informaciones son transmitidas por
comunicaciones dúplex entre la unidad maestra y las unidades
esclavas. Las informaciones emitidas por la unidad maestra son
moduladas en tensión mientras que las informaciones emitidas por
las unidades esclavas son moduladas en corriente. La respuesta de
un esclavo a una orden de la unidad maestra tiene lugar durante la
transmisión de la orden siguiente.
El objetivo de la invención es proporcionar un
procedimiento de comunicación que mejore los procesos conocidos y
que permita paliar los inconvenientes precedentemente señalados. En
particular, el proceso de comunicación debe ser simple, rápido,
asegurar una transmisión íntegra de los datos, economizar los
recursos de la red y permitir identificar sin error las diferentes
unidades. El proceso según la invención debe permitir además la
comunicación entre un dispositivo motorizado para la maniobra de un
elemento móvil de una construcción y elementos de control de este
dispositivo o elementos de seguridad. Igualmente el objetivo de la
invención es proporcionar unidades electrónicas llamadas
"maestra" y "esclava" que permiten implementar el proceso
de comunicación y una instalación que comprende tales unidades.
El proceso de comunicación de acuerdo con la
invención se caracteriza por la parte determinante de la
reivindicación 1.
Las reivindicaciones dependientes 2 a 10 definen
diferentes modos de ejecución del proceso de comunica-
ción.
ción.
La instalación domótica de acuerdo con la
invención se define por la reivindicación 11.
Las reivindicaciones dependientes 12 y 13
definen diferentes modos de realización de la instalación.
La unidad maestra de acuerdo con la invención se
define por medio de la reivindicación 14.
La reivindicación dependiente 15 define una
variante de realización de la unidad maestra.
La unidad esclava de acuerdo con la invención se
define por la reivindicación 16.
El dibujo anexo representa, a título de ejemplo,
un modo de ejecución del proceso de comunicación de acuerdo con la
invención y un modo de realización de una instalación que permite
implementar este proceso.
La figura 1 es un esquema de un modo de
realización de una unidad maestra de acuerdo con la invención.
La figura 2 es un esquema de un modo de
realización de una unidad esclava de acuerdo con la invención.
La figura 3 es un esquema de una trama de
comando emitida por la unidad maestra.
La figura 4 es un esquema de una trama de
comando específico emitida por la unidad maestra.
La figura 5 es un esquema de una trama de
configuración emitida por la unidad maestra.
La figura 6 es un ordinograma que representa un
procedimiento de sincronización de dos celdas fotoeléctricas de
seguridad.
La figura 7 es un ordinograma que representa las
diversas reacciones posibles de las unidades esclavas en las tramas
emitidas por la unidad maestra, en una primera variante de
funcionamiento de la instalación.
Una unidad maestra 10 y una unidad esclava 20 de
una instalación de acuerdo con la invención están respectivamente
representadas en las figuras 1 y 2. En lo que sigue de la
descripción, la unidad maestra es también llamada "unidad
electrónica" y las unidades esclavas son llamadas
"accesorios". Las unidades son denominadas "maestra" y
"esclava" solamente con respecto a su protocolo de comunicación
y no necesariamente con respecto a sus relaciones funcionales en la
instalación.
La unidad maestra 10 y la unidad esclava 20, o
las unidades esclavas, se comunican por un bus hilado de dos
conductores BUS1 y BUS2. En el modo de realización representado, el
bus hilado es utilizado igualmente para alimentar cada una de las
unidades esclavas, bajo una tensión alterna, sin embargo, es posible
separar las funciones de alimentación y de comunicación, al precio
de un cableado más complejo.
La unidad maestra 10 es alimentada por un
generador continuo BAT. Puede tratarse de una batería de
acumuladores, por ejemplo, recargada por un panel fotovoltaico,
pero puede tratarse también de la salida de un convertidor
alterno-continuo cuya entrada es alimentada por la
red alterna eléctrica (no representado). La tensión de salida del
generador continuo BAT es por ejemplo 24 V. El polo negativo del
generador está conectado a una masa eléctrica GND-M
de la unidad maestra 10.
Preferencialmente la unidad maestra 10 comprende
un accionador MDC que permite el desplazamiento de un elemento
móvil LD como una puerta, una barrera, un pórtico, una persiana o
una pantalla. En el modo de realización descrito, este accionador
es un motor de corriente continua MDC. Sin embargo, un motor de
corriente alterna, por ejemplo, un motor de inducción monofásica,
puede servir también si puede ser alimentado directamente por una
fuente de alimentación alterna.
El motor se alimenta para girar en un primer
sentido o en segundo sentido con la ayuda de dos relés KOP y KCL de
los que se han representado los contactos inversores. Estos relés
son controlados por dos salidas OP y CL de un microcontrolador
CPU-M.
En el caso de un motor alterno alimentado por
una red separada, los relés KOP y KCL están unidos a esta red
alterna. Nótese que otros elementos podrían ser utilizados para
controlar el motor, por ejemplo un inversor o un tiristor.
El microcontrolador CPU-M es
alimentado bajo una tensión continua reducida VCC, por ejemplo 5
voltios, por conexión a la salida de un regulador REG cuyas dos
entradas están conectadas al generador continuo BAT.
La unidad maestra comprende igualmente un
circuito ondulador INV. Este circuito comprende un puente en H
formado por cuatro interruptores controlados Q1 a Q4. Los
electrodos de control de estos interruptores Q1 y Q3 están
conectados a una misma primera salida O1 del microcontrolador
CPU-M y los electrodos de control de los
interruptores Q2 y Q4 están conectados a una misma segunda salida O2
del microcontrolador CPU-M. Las salidas O1 y O2 no
son activadas simultáneamente. El punto común de los interruptores
controlados Q1 y Q4 se conecta al conductor BUS 1 y el punto común
de los interruptores controlados Q2 y Q3 se conecta al
conductor
BUS2.
BUS2.
Preferencialmente, los dos conductores del bus
constituyen un cable trenzado. Debido al carácter parcialmente
inductivo de la unión a las unidades esclavas, o debido al carácter
inductivo de las unidades esclavas por sí mismas, unos diodos de
rueda-libre D1-D4 están dispuestos
en paralelo con los interruptores controlados
Q1-Q4. Estos diodos son intrínsecos si se utilizan
transistores MOS como interruptores controlados.
Una resistencia RM de débil valor sirve de
resistencia de medida de la intensidad de la corriente que circula
a un instante dado en el ondulador, o sea en el bus. Por ejemplo, la
resistencia RM vale 1 ohm, y la tensión de sus bornes alcanza 1
voltio si la corriente total circula hacia las unidades esclavas
vale 1 amperio.
En estas condiciones, y por una tensión de
generador igual a 24 V, se recogen +23 V en los bornes del bus
cuando la primera salida O1 está activa, mientras que se recogen -23
V cuando la salida O2 está activa. La utilización de una tensión
alterna sobre la línea de bus dobla la amplitud de la señal, lo que
mejora considerablemente la inmunidad al ruido.
La resistencia de medida RM está unida a la masa
eléctrica GND-M, y la tensión en los bornes de la
resistencia de medida RM se aplica a una entrada de medida IN1 del
microcontrolador CPU-M, típicamente una entrada de
convertidor analógico-digital. De esta manera, la
corriente que circula en el bus y que alimenta las unidades
esclavas es medida por la unidad maestra.
La medida de la corriente en la resistencia RM
sirve igualmente para la detección de colisiones si varias unidades
esclavas intentan comunicarse simultáneamente con la unidad
maestra.
La unidad esclava comprende un microcontrolador
CPU-S1, alimentado con la ayuda de un regulador
esclavo REGS1, el mismo alimentado a partir de la tensión
disponible sobre el bus, rectificada por un puente de diodos
D11-D14 y filtrada por un condensador C1. Los ánodos
comunes del puente rectificador están unidos a una masa eléctrica
del esclavo GND-S1. Las masas eléctricas de las
unidades esclavas y de la unidad maestra no están conectadas. El
condensador C1 está colocado entre la masa eléctrica
GND-S1 y el cátodo de un diodo D16. El ánodo del
diodo D 16 está conectado a los cátodos comunes del puente
rectificador. Los bornes de entrada del regulador REGS1 están
igualmente conectados a los bornes del condensador C1. Como lo sabe
la persona del oficio, una resistencia de valor bajo, no
representada, puede estar colocada en serie con el diodo D16, de
manera que se evite una corriente importante en los diodos y/o en
el bus cuando se conecta una unidad esclava cuyo condensador no
está cargado. Esta resistencia tiene igualmente como función,
limitar la corriente durante la inversión de polaridad sobre el bus
debida a la modulación de tensión.
La salida del regulador (típicamente 5 voltios)
se conecta a una línea de alimentación positiva VDD, unida al
microcontrolador CPU-S1. La línea de alimentación
positiva VDD está también unida a un borne de una resistencia de
colector RC de un montaje con el transistor Q12 que funciona en
inversor lógico y adaptador de tensión. El segundo borne de la
resistencia RC se conecta al colector del transistor de señal Q12 y
a una segunda entrada lógica IN12 del microcontrolador.
El transistor Q12 está controlado por la tensión
que se toma entre el conductor BUS1 y la masa eléctrica de la
unidad esclava GND-S1. Entre estos dos puntos, se ha
dispuesto en serie un diodo D15, una resistencia de base R12,
conectada a la base del transistor de señal Q12 y una resistencia de
bloqueo R10, dispuesta entre la base y el emisor del transistor de
señal Q12. Cuando la tensión entre el conductor BUS1 y el conductor
BUS2 es negativa, el diodo D15 se bloquea, y de la misma forma del
transistor Q12. El potencial de la segunda entrada IN12 es entonces
el de la línea de alimentación positiva VDD, lo que corresponde a un
estado lógico alto de esta entrada.
De forma inversa, cuando la tensión entre el
conductor BUS1 y el conductor BUS2 es positiva, el diodo D15
conduce, al igual que la unión base-emisor del
transistor de señal Q12 que se satura si la resistencia de base R12
es suficientemente baja: El transistor de señal Q12 se comporta
entonces como un corto-circuito entre el colector
y el emisor y la segunda entrada IN12 toma el potencial de la masa
eléctrica GND-S1, lo que corresponde a un estado
lógico bajo.
De esta forma, el microcontrolador
CPU-S1 conoce en todo momento las polaridades del
bus, lo que permite transferir informaciones moduladas en tensión
desde la unidad maestra hacia la unidad esclava. Estas informaciones
están contenidas en una señal eléctrica generada por las
conmutaciones de los interruptores Q1, Q2, Q3 y Q4 controladas por
las salidas O1 y O2 del microcontrolador CPU-M.
Estas informaciones pueden enseguida ser tratadas por el
microcontrolador CPU-S1.
De forma inversa, la unidad esclava 20 puede
modular la corriente que ella absorbe conectando o desconectando un
elemento RS que consume energía eléctrica. Este elemento es por
ejemplo una simple resistencia colocada entre los ánodos comunes
del rectificador y el colector de un transistor de potencia Q11 cuyo
emisor está unido a la masa eléctrica GND-S1. La
base de este transistor se conecta a una primera salida O11 del
microcontrolador CPU-S1 a través de una resistencia
R11. Cuando la primera salida O11 pasa al estado alto, la
resistencia RS llega a ser recorrida por una corriente que se
agrega a la corriente que ya circula para alimentar la unidad
esclava 20. Esta corriente es medible por la unidad maestra al nivel
de la entrada IN1 del microcontrolador CPU-S1 que
mide la tensión en los bornes de la resistencia de medida RM. De
esta forma, informaciones moduladas en corriente pueden ser
transmitidas desde la unidad esclava hacia la unidad maestra. Estas
informaciones pueden enseguida ser tratadas por el microcontrolador
CPU-M.
El papel del diodo D16 es evitar que una parte
de esta corriente absorbida por el elemento RS sea suministrada por
el condensador C1, lo que perjudicaría la transmisión de información
hacia la unidad maestra.
Si el microcontrolador lo permite, la
resistencia R11 y el transistor Q11 se integran bajo la forma de
una salida "colector abierto". La resistencia RC puede también
estar integrada, al igual que el transistor Q12. El circuito
esclavo es entonces particularmente simple.
La unidad esclava 20 comprende una función de
tipo entrada y una función de tipo salida. La función de tipo
entrada permite que una acción de la unidad esclava tenga por
consecuencia una acción de la unidad maestra mientras que la
función de tipo salida permite que una acción de la unidad esclava
sea la consecuencia de una acción de la unidad maestra.
En la unidad esclava 20, una función de tipo
entrada está asegurada por un inversor K1 que permite unir una
entrada IN11 del microcontrolador CPU-S1 a la salida
positiva del regulador REG-S1 o a la masa GNDS1. El
inversor K1 es por ejemplo un botón de control sobre el cual cada
impulso está destinado a dar una orden de movimiento del elemento
móvil LD, de acuerdo con un ciclo de cuatro tiempos: abrir, parada,
cerrar, parada.
En la unidad esclava 20, una función de tipo
salida está asegurada por un interruptor K2 controlado por una
salida O12 del microcontrolador CPU-S1 que actúa
sobre un receptor eléctrico. El interruptor K2 puede por ejemplo
controlar el parpadeo de una lámpara de señalización LP1 que sirve
por ejemplo para advertir de un peligro durante el cierre del
elemento móvil LD. La lámpara de señalización LP1 está alimentada a
través del interruptor controlado por la tensión disponible en los
bornes del rectificador. Igualmente es posible alimentar esta
lámpara o el receptor eléctrico directamente sobre el bus de
alimentación y comunicación, entre los conductores BUS1 y BUS2 si
este receptor eléctrico acepta una tensión alterna y si el
interruptor controlado K2 presenta, como un relé, un aislamiento
galvánico de su control. El interruptor K2 podría alimentar todo
otro tipo de receptores eléctricos en reemplazo de la lámpara de
señalización LP1.
Así, es factible que el motor de arrastre del
elemento móvil sea él mismo conectado a una unidad esclava. En este
caso, el interruptor K2 llegaría a ser de tipo multipolar, y
permitiría la conexión del motor a una fuente de energía
separada.
La unidad esclava puede presentar diferentes
funciones de tipo salida. En este caso, el microcontrolador CPUS1
presenta tantas salidas de control (del tipo de la salida O12
representada) como funciones de tipo salida. Estas salidas
controlan interruptores controlados que gobiernan la alimentación de
los diferentes dispositivos eléctricos permitiendo asegurar
diferentes funciones.
Un segundo condensador podría ser alimentado a
través de un diodo y una resistencia, formando un circuito no
representado paralelo al conjunto constituido por el condensador C1
y el diodo D16. Un condensador tal serviría de reserva de energía
eléctrica para alimentar un dispositivo eléctrico cuyo uso es
intermitente. Este condensador se cargaría lentamente sobre el bus
durante los períodos en los que el receptor eléctrico no está
activado.
Del mismo modo, la unidad esclava puede
presentar diferentes funciones de tipo entrada. En este caso, el
microcontrolador CPU-S1 presenta tantas entradas de
control (del tipo de la entrada IN11 representada) como funciones de
tipo entrada. El estado de las entradas se controla por diferentes
medios que permiten asegurar estas diferentes funciones.
Si un elemento dispone de varias funciones (por
ejemplo las funciones "apertura", "cierre" y "parada"
obtenidas respectivamente por un botón de control de apertura, un
botón de control de cierre y un botón de control de parada), cada
función está señalizada por un identificador propio y queda así
considerada como una unidad distinta.
La unidad esclava 20 descrita permite que varias
funciones de tipo entrada y de tipo salida compartan los mismos
recursos materiales en un mismo conjunto físico conectado al bus. En
este caso son utilizados un solo puente rectificador, un solo
condensador de filtrado, un solo regulador y un solo
microprocesador. Es igualmente compartido un solo circuito inversor
que lleva el transistor de señal Q12, igual que el elemento RS y el
transistor de potencia Q11. Es necesario en cambio prever tantas
entradas en el microcontrolador CPUS1 como funciones "entrada"
existan y prever tantas salidas en el microcontrolador
CPU-S1 como funciones "salida" existan.
Sin embargo, es claro que el interés del
protocolo de comunicación y de instalación que permiten su
implementación es permitir de igual forma y fácilmente la
descentralización de funciones.
En el proceso de comunicación de acuerdo con la
invención, la unidad maestra emite tramas de instrucción que
comprenden por ejemplo 4 octetos de información. Cada trama sigue a
un bit de comienzo de trama (no representado). Como se representa
en la figura 3, el primer octeto de la trama de instrucción
comprende un código de instrucción correspondiente a una acción o
un estado de un dispositivo de accionamiento, de información o de
seguridad unido a una unidad esclava. Los bits de los octetos
segundo y tercero están asociados a las unidades esclavas unidas a
la unidad maestra. Durante la transmisión de un bit del segundo y
tercer octeto, la información puede circular simultáneamente tanto
de la unidad maestra a una unidad esclava como de una unidad esclava
a la unidad maestra. El cuarto octeto comprende el resultado de un
cálculo de verificación (código de integridad) que lleva el
contenido de los 3 octetos precedentes. No es emitido sino por la
unidad electrónica. Cada trama está precedida de un bit de comienzo
de trama.
Cada uno de los 8 bits del segundo y tercer
octeto (A1 a B8) es pues específico a un accesorio.
La asociación entre un bit del segundo o del
tercer octeto y un accesorio específico está asegurada por una
dirección local, que define el lugar de un bit de la trama. La
unidad electrónica asigna una dirección local a cada accesorio
durante un proceso de configuración descrito más adelante.
En el ejemplo, la unidad esclava que tiene la
dirección local equivalente a A1 estará asociada al primer bit del
segundo octeto de la trama y la unidad esclava que tiene la
dirección local equivalente a A8 estará asociada al último bit de
este último octeto.
La escogencia de dos octetos para la
identificación de las diferentes unidades esclavas es arbitraria;
sin embargo permite asociar 16 unidades esclavas (una unidad
esclava por bit), lo que parece suficiente en un sistema de
maniobra motorizado de barrera.
La dirección local será así codificada sobre 16
bits en una trama de instrucción, con un bit por dirección, y
codificada sobre 4 bits (que representan 16 selecciones posibles) en
una trama de configuración que será contemplada más adelante.
Por ejemplo, por una frecuencia de alimentación
de 1 KHz y considerando una trama de 4 octetos de largo (que
permiten la comunicación con 16 accesorios), la transmisión de un
mensaje de instrucción completo (fuera del bit de comienzo de
trama) toma 32 ms. Este tiempo es completamente compatible con las
aplicaciones típicas en este
campo.
campo.
La codificación de la trama sigue un formato
conocido, por ejemplo una codificación Manchester (una transición
de Alto-Bajo o Bajo-Alto por bit
transmitido). Puede también ser del tipo presentado en el documento
"Using the HC912B32 to implement the distributed systems interface
(DSI) protocol" publicado por la sociedad Motorola, Inc. De
preferencia, la codificación utilizada está
auto-sincronizada y su valor medio es nulo.
Se distinguen en el proceso de comunicación
varios tipos de comunicaciones. De una parte, la unidad maestra
debe poder interrogar sobre su estado a las unidades esclavas. Esta
interrogación está ligada principalmente a las unidades esclavas
que aseguran una función de tipo entrada. De otra parte, la unidad
maestra debe poder enviar una instrucción de estado a una unidad
esclava. Este envío está ligado principalmente a las unidades
esclavas que aseguran una función de tipo salida.
En respuesta, las unidades esclavas deben poder
transmitir su estado, para responder a la interrogación o para
confirmar la grabación de una instrucción de estado.
Por último, la unidad maestra debe poder leer o
comparar los estados retornados por las unidades esclavas para
deducir de ello las acciones que deben implantarse.
Las funcionalidades del proceso de comunicación
permiten a la unidad maestra analizar cambios de estado de las
unidades esclavas que aseguran una función de entrada para la
implementación de las funciones asociadas, y controlar los estados
de las unidades esclavas que aseguran una función de salida para
verificar la disponibilidad y/o el buen funcionamiento de los
dispositivos eléctricos que ellas controlan.
Una instrucción enviada de la unidad maestra
hacia todas las diferentes unidades esclavas es gestionada durante
una sola trama de instrucción. Cada unidad esclava está identificada
en la trama de instrucción por un bit particular del segundo y
tercer octeto. Para gestionar la instrucción durante una sala trama,
esto implica que en el curso de esta trama una información debe ser
emitida por la unidad maestra en dirección de las unidades esclavas
y una información debe ser emitida por una de las unidades esclavas
en dirección de la unidad maestra.
Por cada unidad esclava a la cual va dirigida la
instrucción, una comunicación bi-direccional
interviene durante la transmisión del bit de identificación de la
unidad esclava.
La palabra de control, señalada por las
direcciones C1 a C8 en el primer octeto permite distinguir el tipo
de comunicación que tiene lugar. Esta palabra de control es recibida
y leída, al menos parcialmente, por todas las unidades
esclavas.
Cada unidad esclava que asegura una función de
tipo entrada debe ser capaz de señalar a la unidad maestra su
estado (o su cambio de estado con respecto a la última
interrogación).
La unidad maestra interroga periódicamente (casi
en continuo) las unidades esclavas para conocer su estado o
detectar por comparación los cambios de estado de las unidades
esclavas que aseguran una función de tipo entrada. Cuando se
detecta una acción de una unidad esclava, por ejemplo un
automatismo, que asegura una función de tipo entrada o una acción
ejercida sobre una unidad esclava que asegura una función de tipo
entrada, por ejemplo un apoyo sobre un botón pulsador de mando del
movimiento del elemento móvil, la unidad maestra controla el
accionador en función del estado de la unidad esclava activada y
gestiona igualmente los diferentes estados de las otras unidades
esclavas, por ejemplo unidades esclavas que aseguran funciones de
tipo salida.
Cada unidad esclava responde a la unidad maestra
generando un impulso de corriente que representa su estado.
La unidad maestra puede entregar un segundo
mensaje, idéntico o no al primero, que permite a la unidad esclava
confirmar a la unidad maestra su cambio de estado. En este caso, por
ejemplo, el nuevo estado de la unidad esclava no es válido en el
interior de la unidad maestra sino cuando ha sido transmitido dos
veces sucesivamente a la unidad maestra en un intervalo temporal
dado.
En una sola trama, la unidad maestra transmite a
las diferentes unidades esclavas que aseguran una función de tipo
salida, el estado que ellas deben conservar. Esta transmisión puede
ser realizada periódicamente o seguir una orden dada por una unidad
esclava que asegura una función de tipo entrada.
Por ejemplo, una barra palpadora de seguridad y
celdas fotoeléctricas de seguridad deben conservar un estado activo
"ON" una vez que se inicia un movimiento del elemento móvil, un
dispositivo anti-caída debe eventualmente estar
activo en permanencia y una señal óptica no debe alumbrarse sino en
situaciones bien precisas del elemento móvil (por ejemplo cuando se
detecta un obstáculo).
\newpage
Cada unidad esclava que asegura una función de
tipo salida confirma la recepción de la información, por ejemplo
enviando un eco del valor recibido en el bit que lo identifica,
modificando la corriente a través de los conductores del bus por
activación o no del transistor de potencia Q11.
En cambio, el control no se ejecuta
inmediatamente. En efecto, la unidad esclava que asegura una función
de tipo salida espera haber recibido la totalidad de la trama y
haber verificado la exactitud del código de integridad contenido en
el cuarto octeto de la trama antes de ejecutar el orden si este
código es correcto. Sin embargo, en ciertos casos, descritos más
adelante, una instrucción puede ser ejecutada antes de la
verificación del código de
integridad.
integridad.
La verificación de la concordancia entre un
valor calculado por las unidades esclavas a partir de los tres
primeros octetos de la trama y el valor contenido en el cuarto
octeto de la trama provoca pues la ejecución de la instrucción por
las unidades esclavas que aseguran funciones de salida. Esta
verificación puede hacerse mediante la utilización de un control de
redundancia cíclica (en inglés: "cyclic redundancy check", o
CRC).
Aunque se haya hecho referencia de manera
separada a unidades esclavas que aseguran una función de tipo
entrada o salida, un mismo mensaje de control permite gestionar
todas las unidades esclavas que aseguran una función de entrada y
todas las que aseguran una función de salida.
Para ciertas unidades esclavas, es útil
intercambiar más que un simple estado binario.
Por ejemplo, si un radio receptor se conecta al
bus, se considera en la instalación como una unidad esclava que
asegura una función de entrada. Cada vez que este receptor detecta
una señal de radio emitida en procedencia de un radio emisor de la
instalación, su estado va a cambiar: pasa del estado inactivo
"OFF" al estado activo "ON".
Durante un mensaje de instrucción emitido por la
unidad maestra, el radio receptor señala su cambio de un estado
inactivo a un estado activo por la emisión de una pulsación de
corriente. En consecuencia, la unidad maestra puede entonces enviar
al radio receptor un mensaje de instrucción específico para obtener
por ejemplo el contenido de la orden radio transmitida.
En este caso, como se representa en la figura 4,
el contenido de la palabra de control señala a las unidades
esclavas que se trata de una instrucción específica y que, por
consiguiente, los bits del segundo y tercer octetos ya no
corresponden a los bits que identifican las unidades esclavas. Estas
ignoran la instrucción o verifican que ésta no les ha dirigido en
particular (por utilización del identificador de la unidad
esclava).
Como se representa en la figura 4, ciertos bits
de la trama de instrucción específica están libres. La unidad
esclava que ha recibido una trama de instrucción específica utiliza
el intervalo de tiempo asociado a estos bits libres para enviar
bajo la forma de modulación de corriente, informaciones sobre la
instrucción recibida por el radio receptor y/o sobre la identidad
del radio emisor del que ha recibido la instrucción.
En la práctica, las tramas de instrucción
específicas son más largas que las tramas clásicas de instrucción,
para tener suficientes bits libres para la respuesta de la unidad
esclava. Los bits libres sirven entonces para sincronizar en el
tiempo las respuestas de la unidad esclava.
Pueden ser implementadas dos maneras de
verificar la integridad de la trama de instrucción específica
emitida por la unidad maestra:
- 1.
- En la medida en la que la unidad esclava puede suministrar una información a la unidad maestra durante la transmisión de una trama, la unidad esclava lee los bits del código de integridad CRC y los repite de forma idéntica. En el momento de la transmisión del último bit del código de integridad, la unidad esclava verifica el código de integridad. Si se comprueba que es incorrecto, es suficiente que la unidad esclava modifique su respuesta sobre el último bit. La unidad maestra deduce con ello que el código de integridad es incorrecto y reemite un mensaje de instrucción específico.
- 2.
- En la medida en la que ciertos bits de la trama de instrucción están libres, es igualmente posible separar la transmisión del cálculo de integridad que proviene de la unidad maestra del que proviene de la unidad esclava. De esta forma, la unidad esclava verifica la integridad de la instrucción transmitida antes de responder a su vez utilizando bits libres.
- En la práctica, las unidades esclavas conectadas al bus son pues capaces de gestionar los mensajes de instrucción y mensajes de configuración y solo ciertas unidades esclavas podrán gestionar mensajes de instrucción específicos que corresponden a su identificador.
\newpage
La configuración toma dos formas
principalmente:
- 1.
- La unidad maestra barre en secuencia, en todas las clases de accesorios, los identificadores sucesivos y la unidad esclava responde a la configuración cuando ella identifica a su propio identificador.
- La unidad maestra interroga al nuevo elemento que entra al bus (un procedimiento puede ser implementado a nivel de la unidad maestra de manera que pase en el modo configuración una vez que se conecta al bus un nuevo accesorio).
La conexión de las nuevas unidades esclavas
sobre el bus se detecta automáticamente gracias a un procedimiento
conocido, por ejemplo gracias al procedimiento descrito en las
páginas 6 y 7 del documento "Using the HC912B32 to implement the
distributed systems interface (DSI) protocol" publicado por la
sociedad Motorola, Inc. Las unidades esclavas pueden ser colocadas
en una configuración en paralelo o en cadena bucle.
La auto-detección de nuevos
accesorios no debe estar activa sino en fases bien precisas de la
configuración, por ejemplo en un modo particular de programación de
la unidad esclava, y/o por niveles de seguridad dados. En efecto,
en el caso contrario, toda conexión de un nuevo accesorio
(directamente sobre una porción del bus o en paralelo con un
accesorio ya instalado) podría permitir a una persona mal
intencionada de maniobrar el elemento móvil.
Como se representa en la figura 5, una trama de
configuración tiene una estructura muy similar a una trama de
instrucción.
Una palabra de control de configuración sobre un
octeto proporcionado por la unidad maestra sigue un primer bit de
comienzo de trama (no representado).
El identificador (único) de la unidad esclava
que debe responder al orden de configuración se codifica sobre el
segundo octeto, el tercer octeto comprende la dirección local
asignada a la unidad esclava que debe responder al mensaje de
configuración. Esta dirección local corresponde a la posición del
bit asociado al accesorio en una trama de instrucción.
Por último, el cuarto octeto comprende el
resultado de un cálculo de verificación de la trama.
Como se ha visto precedentemente, las unidades
esclavas son divididas en dos categorías, la primera de ellas
reagrupa las unidades esclavas que aseguran funciones de salida y
una segunda categoría las que aseguran funciones de entrada.
Las unidades esclavas pueden igualmente ser
señaladas por su clase, describiendo el producto del que se trata.
Un radio receptor podrá así representar una primera clase, un
botón-pulsador de mando una segunda clase, un
contacto de llave una tercera clase, y así sucesivamente.
Sin embargo, varias unidades esclavas de una
misma clase pueden estar comprendidas en la instalación.
Cada unidad esclava es entonces igualmente
localizada por un código único que la califica, en la instalación,
en el interior de su clase. Este código único es por ejemplo un
sufijo de 4 bits. El identificador de la unidad esclava comprende
entonces el código de clase y el sufijo. El código de clase le puede
ser proporcionado por ejemplo en fábrica mientras que el sufijo se
escoge por el instalador durante su instalación (corte de contactos
sobre el circuito impreso, posicionamiento de interruptores con
posiciones múltiples).
Los accesorios denominados de entrada reagrupan
así varias clases y los accesorios denominados de salida reagrupan
otro grupo de clases complementarias.
Primer caso de
configuración
Colocada en modo de programación, la unidad
maestra emite un mensaje de identificación que contiene un
identificador posible así como una dirección local libre. La unidad
esclava señalada por este identificador graba la dirección local y
responde, durante la transmisión de esta dirección, enviando un eco
de la dirección local. Así, la unidad maestra es advertida de la
atribución de una dirección local.
Segundo caso de
configuración
Colocada en modo de programación durante la
introducción de una nueva unidad esclava sobre el bus, la unidad
maestra emite un mensaje de identificación que contiene una
dirección falsa, por ejemplo, todos los bits de identificador a 0.
La unidad maestra transmite igualmente una dirección local libre que
estará adscrita al accesorio, es decir el emplazamiento en el
segundo y tercer octetos del bit que identifica la unidad esclava.
En el curso de la transmisión de este identificador falso, la unidad
esclava responde emitiendo una pulsación de corriente de manera que
transmite su propio identificador a la unidad electrónica. La unidad
esclava envía igualmente un eco de la dirección local.
En los dos casos, la unidad esclava puede
igualmente enviar un eco del código de verificación recibido en el
cuarto octeto. Este procedimiento puede ser repetido para confirmar
la transmisión del identificador.
En la trama de configuración, el segundo octeto
es adscrito al identificador de clase, la parte alta del tercer
octeto es destinada al sufijo, la parte baja del tercer octeto es
destinada a la dirección local. Otras reparticiones serán
utilizadas según el número de clases diferentes de productos y/o
según el número de direcciones locales previstas en una
instalación.
Durante la configuración, es posible
"seleccionar" los diferentes accesorios por clase, es decir sin
utilizar obligatoriamente para la dirección local de un nuevo
elemento entrante, la primera dirección libre en la trama. Las
unidades esclavas que reúnen, bajo un mismo cuerpo, varios
accesorios (por ejemplo un emisor-receptor
fotoeléctrico), pueden responder igualmente a una instrucción de
configuración de un nuevo elemento entrante según un orden bien
definido (el emisor fotoeléctrico en un primer tiempo, al que se le
asigna una dirección local en los primeros bits del segundo octeto,
mientras que el receptor responde en un segundo tiempo de tal forma
que se le asigna una dirección local más bien en fin de trama). Esta
repartición es particularmente interesante para el caso de control
de sincronización que será detallado más adelante.
Puede estar previsto que la unidad maestra emita
a intervalos regulares mensajes de control de las unidades
esclavas, para verificar la presencia de estas y su buen
funcionamiento.
Este procedimiento es necesario si la respuesta
de las unidades esclavas sigue la regla siguiente: el estado alto
es notificado por un impulso de corriente, el estado bajo por ningún
impulso de corriente. El procedimiento de control es descrito
abajo.
La palabra de control señala entonces una prueba
en lugar de una instrucción. Las unidades esclavas, en particular
los accesorios de salida, ejecutan entonces eventualmente las
órdenes transmitidas sin esperar la verificación del cálculo de
integridad.
La unidad maestra emite una primera trama con la
intención de todas o parte de las unidades esclavas, en las cuales
los bits del segundo y tercer octetos son todos (o en parte) en
estado alto. La unidad tiene por objeto establecer un contacto con
ciertas unidades esclavas y verificar su respuesta en un orden
particular.
En el curso del bit que lo identifica, cada
unidad esclava emite una información que concierne a su estado en
dirección a la unidad maestra.
La unidad maestra emite enseguida un segundo
mensaje de instrucción de tal forma que los bits de direccionamiento
colocados en estado alto en la instrucción precedente están todos
en estado bajo por ejemplo. Este mensaje tiene por objeto
restablecer las unidades esclavas a un estado neutro.
Durante el bit que les está asociado, los
accesorios responden a este mensaje para confirmar a la unidad
maestra que han regresado a su estado neutro.
En un segundo modo de ejecución del
procedimiento de verificación del funcionamiento de las unidades
esclavas, la trama comunicada a las unidades esclavas se basa en el
estado de la red en el momento de la instrucción de verificación.
La unidad maestra presenta en memoria, los estados de las diferentes
unidades esclavas después de la última instrucción.
Durante la emisión de una primera trama de
verificación, los valores dados sobre los bits asociados a las
unidades esclavas en el curso de un primer mensaje de instrucción
son los inversos de los valores de los estados de las unidades
esclavas salvaguardadas en la unidad maestra.
De la misma forma que antes, las unidades
esclavas responden luego de que se emite una segunda trama. Los
valores de los bits asociados a las diferentes unidades esclavas
retoman entonces los valores iniciales de los estados de estas
unidades.
Así, a continuación de estas dos tramas de
verificación, las diferentes unidades esclavas regresan a su estado
inicial y la unidad maestra ha podido probar las respuestas de las
unidades esclavas ya sea en respuesta a un estado bajo o a un
estado alto.
Sin embargo, se preferirá una regla según la
cual la respuesta de las unidades esclavas es sistemática, es decir
un impulso de corriente es enviado sistemáticamente, pero el desfase
de esta en el tiempo (siempre en el curso de la transmisión del bit
particular que le corresponde) o en intensidad, define el valor del
estado. En este caso, cada mensaje de instrucción permite a la
unidad maestra controlar los diferentes accesorios de la red y los
mensajes suplementarios de control no son necesarios.
La simplicidad de los intercambios entre las
unidades esclavas y la unidad maestra puede permitir que se efectúe
rápidamente la sincronización de unidades esclavas.
Por ejemplo, es normal utilizar uno o varios
pares de celdas fotoeléctricas para detectar la presencia de un
cuerpo que se encuentre próximo al elemento móvil cuando este se
desplaza.
Cada par de celdas fotoeléctricas está
constituido por un emisor de ondas luminosas y por un receptor de
estas ondas. La sincronización es generalmente necesaria para
evitar interferencias entre diferentes pares de celdas
fotoeléctricas instaladas a proximidad las unas de las otras. De la
misma forma, una verificación de transmisión correcta de la señal
luminosa es necesaria para verificar el buen estado de
funcionamiento del par de celdas fotoeléctricas.
Esta sincronización es generalmente implementada
por intercambio de una señal de sincronización entre los pares de
celdas fotoeléctricas.
Según la invención, es muy fácil controlar una
secuencia de actividad "ON" seguida de inactividad "OFF"
del emisor de ondas luminosas y simultáneamente, emitir una
petición sobre el estado del receptor de ondas luminosas. Debido al
protocolo de comunicación, esta sincronización es muy rápida y puede
ser implementada antes de cada movimiento controlado del elemento
móvil.
Como ha sido mencionado con respecto a los
mensajes de control, no es necesario que la celda fotoeléctrica
espere la verificación del código de integridad antes de ejecutar la
instrucción en respuesta a un mensaje de control o de
sincronización. Así, durante la transmisión de la trama, la celda
fotoeléctrica emisora recibe una orden de estado alto (ON) y se
pone en marcha. La recepción efectiva del haz luminoso que proviene
de la celda fotoeléctrica emisora provoca el cambio de estado de la
celda fotoeléctrica receptora, que puede señalarlo cuando recibe a
su vez un bit de petición de estado en esta misma trama.
Un ejemplo de procedimiento se describe a
continuación en referencia a la figura 6. En una primera etapa
representada por la flecha 100, una primera trama (SET) es emitida
desde la unidad maestra. Esta trama se recibe, en secuencia, por
todas las unidades esclavas concernientes y especialmente por un
emisor fotoeléctrico y un receptor fotoeléctrico constituido cada
uno por una celda fotoeléctrica. En primer lugar, el emisor
fotoeléctrico recibe y lee el contenido del bit que le es dirigido
en una etapa 101. Debido al estado (alto) del bit de
direccionamiento de esta trama que corresponde a la dirección local
del emisor fotoeléctrico, este reacciona enviando un impulso de
corriente durante el bit de direccionamiento que a él asociado. Este
envío está representado por la flecha 102 y corresponde a una
confirmación de la buena recepción de la orden. En una etapa 103, el
emisor fotoeléctrico ejecuta la orden y emite así un haz luminoso.
Por su parte, el receptor fotoeléctrico recibe, en una etapa 104,
el haz luminoso que proviene del emisor fotoeléctrico, mientras que
no ha recibido todavía el bit de la trama de instrucción a él
dirigido. El receptor fotoeléctrico modifica entonces su estado.
Esta modificación de estado puede consistir por ejemplo en una
modificación de un valor almacenado en una memoria.
Simultáneamente, la unidad maestra prosigue la
transmisión de la trama de instrucción. El receptor fotoeléctrico
recibe entonces el bit que le corresponde (etapa 105) e interpreta
el impulso recibido como una petición de estado. Considerando el
valor modificado que él contiene en la memoria debido a la recepción
de una señal luminosa, reacciona enviando un impulso de corriente
durante el bit de direccionamiento a él asociado. Este envío está
representado por la flecha 106. La unidad maestra queda así
informada de la recepción por el receptor fotoeléctrico del haz
emitido por el emisor fotoeléctrico.
La unidad maestra termina entonces la
transmisión de esta trama de instrucción de sincronización.
Una nueva trama (RESET) es enviada entonces
durante una etapa 200. Las etapas siguientes correspondientes se
llevan a cabo siguiendo el mismo esquema que para las etapas 101 a
106 descritas precedentemente. Por el contrario, el contenido del
bit dirigido al emisor fotoeléctrico está en este caso en cero
(etapa 111), lo que produce una respuesta del emisor fotoeléctrico
igualmente en cero (etapa 112) y la parada de la emisión del haz
luminoso (etapa 113), El receptor fotoeléctrico que ya no recibe el
haz (etapa 114) modifica su estado, que dicho receptor comunica a
la unidad maestra en respuesta al bit de la trama de instrucción que
le es dirigido (etapas 115 a 116).
De esta forma, y luego de la sucesión de las
etapas 100 a 116, la unidad maestra verifica la buena sincronización
entre la emisión y la recepción del haz luminoso entre las celdas
fotoeléctricas.
Estas etapas pueden ser reiteradas varias veces,
antes del funcionamiento controlado del accionador, sin que esto
sea advertido por el utilizador, teniendo en cuenta la velocidad de
transmisión y de respuesta.
\newpage
En este ejemplo, la orden de direccionamiento de
los diferentes accesorios es evidentemente importante, así como la
disminución en la transmisión frente a la velocidad de reacción del
emisor fotoeléctrico.
Si el receptor no ha recibido el haz luminoso
antes de la lectura del bit asociado (o cuando su dirección local
corresponde a un bit colocado antes del bit del emisor), la
respuesta que contiene el cambio de estado se difiere a la trama
siguiente.
Igualmente es posible probar la sincronización
del par de accesorios por un mensaje de control. En este caso, el
receptor no recibe el haz luminoso sino cuando la trama de
instrucción se haya transmitido completamente. El receptor no
confirma a la unidad maestra la recepción de este mensaje sino en el
curso de la trama siguiente. En este caso, el receptor no recibe el
haz luminoso más que cuando la trama de control es transmitida por
completo.
El ordinograma de la figura 7 representa las
diversas reacciones posibles de las unidades esclavas en las tramas
emitidas por la unidad maestra.
Como se representa en la figura 7, las unidades
esclavas responden sin importar cuál es el valor del bit de
direccionamiento de la trama. Estas unidades reaccionan a la
instrucción en función de su categoría (unidad esclava que asegura
funciones de entrada o unidad esclava que asegura funciones de
salida).
Una unidad esclava que asegura funciones de
salida envía durante la transmisión del bit de direccionamiento a
él asociado un eco a este (impulso de corriente que corresponde al
estado del bit recibido) para confirmar la recepción de la orden.
La unidad maestra verifica así si la orden que ha emitido ha llegado
bien a su destino y con el valor
correcto.
correcto.
Una unidad esclava que asegura funciones de
entrada envía igualmente un impulso de corriente durante el bit de
direccionamiento a él asociado. Este envío depende de su estado.
La posición, en el tiempo de transmisión del bit
de direccionamiento, del impulso de corriente, o eventualmente la
intensidad del impulso de corriente, indica el estado de la unidad
esclava.
En una primera etapa 210, una unidad esclava
comienza a recibir una trama emitida por la unidad maestra. En una
segunda etapa 220, los bits de instrucción que constituyen el
comienzo de esta trama se meten en memoria en la unidad esclava. En
una tercera etapa 230, la unidad esclava comienza a recibir los bits
de direccionamiento.
No se pasa a la etapa siguiente sino en el
momento en el que el bit de direccionamiento es el de la unidad
concerniente.
Si la unidad esclava asegura funciones de
entrada (prueba 240) y si esta unidad está en un estado activo
(prueba 250), ella envía, en una etapa 260, un impulso de corriente
durante la recepción del bit de direccionamiento al cual está
asociada (que comienza en un instante t1 durante la recepción del
bit de direccionamiento al cual ella está asociada) para notificar
a la unidad maestra su estado activo. Esta respuesta provoca, en una
etapa 265, una reacción de la unidad maestra (pilotaje de un
accionador, emisión de una instrucción específica, etc).
Si la unidad esclava asegura funciones de
entrada (prueba 240) y si esta unidad está en un estado pasivo
(prueba 250), ella envía, en una etapa 270, un impulso de corriente
(que comienza en un instante t0 durante la recepción del bit de
direccionamiento al cual ella está asociada) para notificar a la
unidad maestra su estado pasivo.
Este procedimiento permite a la unidad maestra
verificar sistemáticamente que la instrucción se ha reconocido
bien. En efecto, las unidades esclavas pueden ser colocadas
manualmente o automáticamente en un estado apagado. Si ningún
impulso de corriente se recibe en respuesta por la unidad maestra,
esta puede considerar que la unidad esclava está en un estado
apagado.
Si la unidad esclava asegura funciones de salida
(prueba 240) y si el bit de direccionamiento al cual ella está
asociada está en el estado bajo (prueba 280), ella envía, en una
etapa 290, un impulso de corriente que comienza en un tiempo t0
durante la recepción del bit de direccionamiento al cual ella está
asociada, para notificar a la unidad maestra la recepción de la
trama. En una etapa 310, la unidad esclava verifica la integridad
de la trama emitida calculando un valor imagen de los tres primeros
octetos de la trama y comparando esta imagen con el cuarto octeto
de la trama. Si el valor es igual al valor del último octeto de la
trama, la instrucción según el estado del bit recibido en la etapa
280 es ejecutada en la etapa 320 (por ejemplo, en el caso de una
lámpara, la cual estaría apagada).
Si la unidad esclava asegura funciones de salida
(prueba 240) y si el bit de direccionamiento al cual ella está
asociada está en el estado alto (prueba 280), ella envía, en una
etapa 300, un impulso de corriente que comienza en un tiempo t1
durante la recepción del bit de direccionamiento al cual ella está
asociada. En una etapa 310, la unidad esclava verifica la
integridad de la trama emitida calculando un valor imagen de los
tres primeros octetos de la trama y comparando esta imagen con el
cuarto octeto de la trama. Si el valor es igual al valor del último
octeto de la trama, la instrucción según el estado del bit recibido
en la etapa 280 es ejecutada en la etapa 320 (por ejemplo, en el
caso de una lámpara, la cual estaría encendida).
En un segundo caso no representado, para limitar
las respuestas necesarias por ejemplo en una instrucción de control
o para seleccionar ciertas unidades esclavas (entre las que aseguran
una función de entrada), estas no reaccionan sino cuando el bit de
direccionamiento a él asociado es igual a 1).
De esta forma, una unidad esclava que asegura
funciones de entrada no seleccionada en una trama (bit de
direccionamiento a él asociado es igual a 0) no envía respuesta a
la unidad maestra para comunicarle su estado. De esta forma es
posible inhibir ciertas unidades esclavas a partir de una
programación de la unidad maestra.
Por último, se puede sacar partido en beneficio
las enseñanzas de la invención para simplificar aún el protocolo en
el caso de instalaciones simples. Una variante consiste por ejemplo
en suprimir el primer octeto de las tramas de instrucciones; una
trama se convierte en portadora de información tanto hacia las
unidades que aseguran funciones de entrada como hacia las unidades
que aseguran funciones de salida. Cada una de las unidades que
aseguran funciones de entrada y aseguran funciones de salida se
replica sistemáticamente por la duplicación de su estado presente,
esto durante el bit concerniente.
Un estado alto enviado en la trama por la unidad
maestra es entonces una orden de cambio de estado.
Puede igualmente ser omitido el octeto de
control de redundancia cíclica. En este caso, todo mensaje no es
definitivamente válido sino cuando ha sido confirmado n veces
durante m transmisiones consecutivas (n vale por ejemplo 2 y m vale
por ejemplo 3).
De la misma forma, otros métodos podrían ser
implementados para la obtención de impulsos de tensión a partir de
la unidad maestra, la lectura de estos impulsos por las unidades
esclavas o aún en la gestión de colisiones.
Claims (15)
1. Proceso de comunicación en una instalación
domótica (10, 20) para la maniobra motorizada de un elemento móvil
de cerrado, de oscurecimiento o de protección solar o de una
pantalla que comprende una unidad maestra (10) y al menos dos
unidades esclavas (20) unidas a dispositivos eléctricos (LP1, K1).
La unidad maestra (10) y las unidades esclavas (20) están
conectadas a un bus (BUS 1, BUS 2) de transmisión de información que
se caracteriza porque una unidad esclava es identificada en
un mensaje emitido por la unidad maestra y porque la unidad esclava
(20) responde a un mensaje emitido por la unidad maestra (10)
durante la duración de emisión de este mensaje.
2. Proceso de comunicación según la
reivindicación 1, que se caracteriza porque cada unidad
esclava (20) está identificada en una trama de un mensaje emitido
por la unidad maestra (10) por la posición de un bit particular de
esta trama y porque la respuesta de esta unidad esclava (20)
interviene durante la duración de la emisión de este bit
particular.
3. Proceso de comunicación de acuerdo con alguna
de las reivindicaciones precedentes, que se caracteriza
porque la transmisión de información de la unidad maestra (10) hacia
las unidades esclavas (20) se efectúa bajo la forma de una
modulación de tensión eléctrica y la transmisión de información de
las unidades esclavas (20) hacia la unidad maestra (10) se efectúa
bajo la forma de modulación de corriente eléctrica.
4. Proceso de comunicación de acuerdo con la
reivindicación precedente, que se caracteriza porque la
transmisión de información de la unidad maestra (10) hacia las
unidades esclavas (20) se efectúa bajo la forma de una modulación
de tensión eléctrica alterna.
5. El proceso de comunicación de acuerdo con
alguna de las reivindicaciones 3 ó 4, que se caracteriza
porque el valor de una información transmitida por una unidad
esclava (20) depende de la intensidad de un impulso de corriente
que circula en el bus o de un desfase temporal de este impulso de
corriente.
6. Proceso de comunicación de acuerdo con alguna
de las reivindicaciones precedentes, que se caracteriza
porque la posición del bit particular que identifica una unidad
esclava (20) en una trama de un mensaje se define durante la
transmisión de una dirección local en una trama de
configuración.
7. Proceso de comunicación de acuerdo con alguna
de las reivindicaciones precedentes, que se caracteriza
porque una trama de un mensaje transmitido por la unidad maestra
(10) hacia una unidad esclava que asegura una función de salida
comprende un orden de estado de un dispositivo eléctrico (LP1) unido
a esta unidad esclava (20).
8. Proceso de comunicación de acuerdo con la
reivindicación 7, que se caracteriza porque la unidad esclava
(20) responde al orden de la unidad maestra (10) por una señal de
imagen del orden de estado emitido.
9. Proceso de comunicación de acuerdo con alguna
de las reivindicaciones 1 a 6, que se caracteriza porque una
trama de un mensaje transmitido por la unidad maestra (10) hacia una
unidad esclava (20) que asegura una función de entrada comprende
una petición de estado de un dispositivo eléctrico (K1) unido a esta
unidad esclava.
10. Proceso de comunicación de acuerdo con la
reivindicación 9, que se caracteriza porque la unidad esclava
(20) responde a la petición de la unidad maestra (10) por una señal
de imagen del estado del dispositivo eléctrico (K1) unido a esta
unidad esclava.
11. Una instalación domótica (10, 20) para la
maniobra motorizada de un elemento móvil de cierre, de
oscurecimiento o de protección solar o de una pantalla que
comprende una unidad maestra (10) y al menos una unidad esclava
(20) unida a un dispositivo eléctrico (LP1, K1). La unidad maestra y
la o las unidades esclavas están conectadas a un bus (BUS 1, BUS2)
de transmisión de información, que se caracteriza porque la
instalación domótica comprende medios materiales "hardware"
(CPU-M, CPU-S1) y programas
informáticos "software" para la implementación del proceso de
comunicación de acuerdo con alguna de las reivindicaciones
precedentes.
12. La instalación de acuerdo con la
reivindicación 11, que se caracteriza porque el bus de
transmisión de información permite igualmente la alimentación de
las unidades esclavas (20) desde la unidad maestra (10).
13. Instalación de acuerdo con la reivindicación
11 ó 12, que se caracteriza porque la unidad maestra controla
la alimentación de un motor eléctrico.
14. Unida maestra (10) que controla la
alimentación de un motor eléctrico para la maniobra de un elemento
móvil de cierre, oscurecimiento o protección solar o de una pantalla
y destinado a ser unido a un bus (BUS 1, BUS2) de transmisión de
información y de energía eléctrica, que comprende un generador de
tensión continua (BAT) y un microcontrolador
(CPU-M) que se caracteriza porque comprende
un circuito ondulador (INV) cuya salida está destinada a ser unida
al bus y cuya entrada está unida al generador de tensión continua a
través de un elemento de medida de corriente (RM), y porque el
circuito ondulador (INV) está controlado por el microcontrolador
(CPU-M) y porque la unidad maestra (10) comprende
medios materiales "hardware" (CPU-M) y
programas informáticos "software" para la implementación del
proceso de comunicación de acuerdo con alguna de las
reivindicaciones 1 a 10.
15. Unidad esclava (20) destinada a ser unida de
una parte a un bus de transmisión de información y de energía
eléctrica y de otra parte a un dispositivo eléctrico (K1) para el
control del movimiento de un motor o a un dispositivo eléctrico
(LP1) de información o a un dispositivo eléctrico de seguridad, que
se caracteriza porque comprende medios materiales
"hardware" (CPU-S1) y programas informáticos
"software" para la implementación de un proceso de
comunicación de acuerdo con alguna de las reivindicaciones 1 a
9.
Applications Claiming Priority (1)
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