FR2625390A1 - Appareil de communication a multiplexage a fibre optique - Google Patents

Abstract

L'invention concerne un système de communication à fibre optique permettant d'échanger une pluralité de signaux entre un élément de contrôle 10 et un élément de gestion de données 14 relié à une pluralité de dispositifs à contrôler L1, L2,... Ln. Ce système comprend une paire d'appareils de communication 32, l'un étant situé à l'endroit de l'élément de contrôle 10 et l'autre étant situé à l'endroit de l'élément de gestion de données 14, chacun comprenant un bloc d'émission et un bloc de réception, le bloc d'émission de chaque appareil de communication étant relié au bloc de réception de l'autre appareil de communication via une liaison à fibre optique 30. Chaque bloc d'émission comprend des moyens pour coder les signaux électriques d'origine distincts en un signal électrique multiplexé unique et des moyens de transmission optique via la liaison à fibre optique. Chaque bloc de réception comprend des moyens de réception optique, des moyens pour décoder ce signal électrique multiplexé en une pluralité de signaux électriques reçus et une pluralité de circuits de pilotage de sortie pour communiquer ces signaux électriques reçus à l'élément respectif auquel est relié l'appareil correspondant.

Description

La présente invention concerne les contrôleurs ou interfaces placés entre

des blocs qui envoient des signaux et des appareils qui reçoivent des signaux, et concerne en particulier les contrôleurs utilisant une transmission multiplexée sur fibre optique des signaux nécessaires et les conversions et le multiplexage correspondants des signaux électriques d'origine en signaux optiques, puis inversement

en signaux électriques.

Certains types d'équipements utilisent des appareils électriques, tels S"e des moteurs et des solénoïdes, qui exécutent diverses fonctions et qui sont alimentables de façon sélective par des moyens tels que des relais. Ces relais sont souvent contrôlés par des signaux numériques de commande appliqués sur des conducteurs électriques à partir d'un calculateur électronique ou bien à partir d'un autre type de commande produisant un signal, par exemple par un opérateur humain. En outre, ces appareils se trouvent dans des situations qui nécessitent une surveillance et une réponse éventuelle par le calculateur ou l'opérateur, ce qui fait que l'on a besoin de réémettre les données vers

l'ordinateur ou l'opérateur.

Par exemple, certains types d'avions civils et militaires de conception récente utilisent des dispositifs de charge contrôlés par relais tels que des moteurs situés dans diverses parties distinctes de l'avion, qui peuvent être alimentés en réponse à l'actionnement de contacteurs par le pilote. En outre, ces dispositifs peuvent être couramment alimentés en fonction d'ordres, généralement constitués de signaux électriques numériques de faible puissance, provenant d'un ordinateur de contrôle qui peut être placé à distance, dans le poste de pilotage. De leur côté, ces dispositifs peuvent se trouver dans des situations de surintensité, ou pour une raison quelconque être forcés de passer à un état ouvert, l'opérateur ou l'ordinateur devant être informé de ces situations afin de pouvoir agir en conséquence. En outre, l'opérateur ou le calculateur ont aussi besoin de savoir l'état des contacts, c'est-à-dire s'ils sont ouverts ou fermis. C'est pourquoi il est nécessaire que des signaux de contrôle transitent à la fois en provenance et en direction de l'opérateur ou du calculateur. Autrefois, ces signaux de contrôle étaient transmis par des conducteurs séparés, généralement au moins une paire de conducteurs pour chacun des dispositifs à contrôler. Cependant, cette configuration o l'on a au moins une paire distincte de conducteurs pour chaque dispositif à contrôler présente l'effet néfaste d'augmenter notablement le poids de l'avion pour chaque dispositif contrôlé, outre tous les problèmes liés au cheminement des câbles de contrôle et les problèmes liés la place occupée par le

câblage dans un avion.

la présente invention concerne des perfectionnements aux dispositifs que l'on vient de présenter, et propose des

solutions aux problèmes qui y sont liés.

La présente invention propose un système de communication à fibre optique permettant de communiquer des signaux entre deux ensembles de composants du système. Le système comprend un contrôleur de multiplexage pour émettre un signal électrique d'origine distinct vers chaque dispositif d'une pluralité de dispositifs, placés à la fois dans un élément de contrôle et un élément de gestion de données. Les fibres optiques permettent, pour un même volume de données transférées, une transmission de données avec un poids et un volume très inférieurs. Dans le cas de la présente invention, chaque signal électrique d'origine distinct à transmettre vers un dispositif récepteur provient d'un ou plusieurs organes d'envoi de signaux. C'est-à-dire que l'on peut appliquer l'invention aussi bien si le signal est un signal de contrôle provenant du calculateur ou de l'opérateur mentionné plus haut que s'il indique une situation de défaut ou l'état des contacts proprements dits, c'est-à-dire s'ils sont ouverts ou fermés, de l'un ou de plusieurs des relais ou d'autres dispositifs éloignés. Le contrôleur de multiplexage à fibre optique possède un bloc d'émission qui comporte des'moyens de codage pour recevoir et coder les signaux électriques d'origine distincts en un signal multiplexé unique. Le signal multiplexé est constitué de parties distinctes, chacune étant consacrée à un signal prédéterminé parmi les signaux d'origine. Le bloc d'émission comporte en outre des moyens d'émission optique recevant le signal électrique multiplexé et le convertissant en un signal optique. Ensuite, le signal optique est transmis via un câblage à fibre optique vers un bloc de réception d'un autre contrôleur similaire situé à distance du premier contrôleur. Le bloc de réception comporte des moyens de réception optique, qui reçoivent le signal optique émis et le convertissent en un signal électrique multiplexé comprenant à nouveau des parties distinctes, chacune de ces parties étant à nouveau consacrée à un signal prédéterminé parmi les signaux électriques d'origine distincts. Le bloc de réception comporte en outre des moyens décodeurs pour décoder le signal électrique multiplexé reçu en un nombre correspondant de signaux électriques reçus, un pour chacun des dispositifs récepteurs. Chacun des signaux électriques reçus correspond à l'un des signaux électriques d'origine distincts. Enfin, on prévoit plusieurs circuits de pilotage de sortie, un pour chacun des dispositifs récepteurs, destinés à recevoir les signaux électriques de contrôle maintenant démultiplexés et pour les communiquer aux

dispositifs récepteurs.

Les moyens de codage comportent des moyens de synchronisation pour produire une voie de synchronisation et la combiner aux signaux électriques d'origine dans le signal électrique multiplexé unique. Cette voie de synchronisation est placée au premier rang dans l'ordre des voies émises dans le signal électrique multiplexé. Le bloc d'émission et le bloc de réception comportent tous deux des moyens d'horloge permettant d'utiliser cette voie de synchronisation afin d'être sûr que le signal électrique d'origine séparé approprié arrive bien au dispositif

récepteur voulu.

Généralement, les signaux électriques d'origine sont sous forme numérique c'est-à-dire que chacun peut prendre soit un état "actif" soit un état "inactif". De la même façon, les dispositifs à contrôler ont besoin de signaux de contrôle sous forme numérique, qui présentent soit un état "actif" soit un état "inactif". De la sorte, les moyens de transmission optique comprennent des moyens pour convertir les états "actifs" des signaux électriques d'origine, tels qu'ils se présentent dans le signal électrique multiplexé en provenance des moyens de codage, en une période de temps contenant une fréquence de commutation prédéterminée du signal optiques et pour convertir les états "inactifs" des signaux électriques d'origine, tels qu'ils se présentent dans le signal électrique multiplexé, en une période de temps contenant une fréquence prédéterminée, mais nettement plus faible, du signal optique. Le terme "fréquence" utilisé ici indique l'allumage et l'extinction d'une diode

électroluminescente un certain nombre de fois par seconde.

Ainsi, lorsque le signal électrique d'origine est "actif", la diode électroluminescente est allumée et éteinte très rapidement, tandis que lorsque le signal électrique d'origine est "inactif", la diode électroluminescente est allumée et éteinte beaucoup plus lentement. Pour achever le processus côté réception, les moyens de réception optique comprennent des moyens pour convertir les périodes de temps contenant des fréquences élevées et des fréquences basses en un signal électrique multiplexé afin que les moyens de décodage puissent les décoder en signaux de contrôle électrique de manière à permettre le contrôle des

dispositifs.

L'un des buts de la présente invention est donc de proposer un contrôleur de multiplexage à fibre optique servant d'interface entre un ou plusieurs organes d'envoi de signaux, tels qu'un calculateur de contrôle ou une batterie J5 de contacteurs, et un certain nombre de dispositifs à contrôler, tels que des relais ou des coupe-circuits télécommandés. On va maintenant voir d'autres buts et avantages de la

présente invention.

La figure 1 est un organigramme d'un appareil de communication comprenant un élément de contrôle, un certain nombre de dispositifs fonctionnant sous contrôle de l'élément de contrôle et retournant des informations sur leur état, ainsi qu'un élément de gestion de données placé

entre ces éléments.

La figure 2 est un organigramme d'un bloc d'émission d'un contrôleur de multiplexage à fibre optique et d'un bloc de réception d'un autre contrôleur de multiplexage à fibre optique, reliés ensemble selon un mode de réalisation

préférentiel de l'invention.

Les figures 3A, 3B, 3C et 3D sont, prises ensemble, un diagramme électronique de circuit d'un contrôleur de multiplexage à fibre optique construit selon un mode de réalisation préférentiel de l'invention, comportant à la

fois des blocs d'émission et des blocs de réception.

La figure 4 est un diagramme de forme d'onde d'un signal

transmis sur la liaison à fibre optique selon l'invention.

0

Si l'on se réfère maintenant à la figure 1, on y a illustré un système de contrôle 10 servant à contrôler une pluralité de dispositifs de charge L1, L2,... Ln, tels que des relais de contrôle de charge ou des coupecircuits télécommandés. L'invention convient particulièrement bien à une utilisation dans les systèmes de contrôle aéronautiques, mais pourrait aussi bien être appliquée à d'autres systèmes de contrôle, par exemple sur une chaîne de production d'une usine. Le système de contrôle 10 comporte une unité centrale ou autre élément de contrôle 12 relié à un élément de gestion de données 14 via une paire de liaisons à fibre optique 16 et 18. L'une des liaisons à fibre optique, la liaison 16, véhicule des signaux de contrôle en direction de l'élément de gestion de données 14. L'élément de gestion desdonnées 14 est, quant à lui, relié à chacun des dispositifs de charge L1, L2,... Ln par une liaison de contrôle 20 permettant de transmettre aux dispositifs de charge des signaux de contrôle, c'est-à-dire des signaux d'ouverture et de fermeture, ainsi que par des liaisons de retour 22 et 24 permettant de transmettre en retour vers l'élément de gestion des données 14 des informations sur l'état des dispositifs. Par exemple, dans le mode de réalisation illustré figure 1, la liaison de retour 22 transmet un signal indiquant si le dispositif particulier est ouvert ou fermé, tandis que la liaison 24 transmet un signal indiquant que le dispositif en question se trouve en situation de défaut. Cette information en retour est ensuite renvoyée vers l'élément de contrôle 12 via la liaison à

fibre optique 18.

Comme indiqué en référence à la figure 1, dans le mode de réalisation préférentiel de la présente invention on considère deux appareils de communication 32, l'un se trouvant dans l'élément de contrôle 12 et le second se trouvant dans l'élément de gestion des données 14, chacun comportant un bloc d'émission 26 tel qu'illustré figure 2, relié à un bloc de réception 28 de l'autre appareil de communication via une liaison à fibre optique 30, également

comme illustré figure 2.

La figure 3 montre un appareil de communication 32 complet, comportant à la fois un bloc d'émission 26 et un bloc de réception 28, comme cela est généralement nécessaire pour gérer des communications dans les deux sens, c'est-à-dire pour des signaux de contrôle en provenance de l'élément de contrôle 12 vers les dispositifs Ll, L2,... Ln, et dans le sens inverse des signaux en retour ou indicatifs d'état. Bloc d'émission Comme illustré figure 2, chaque bloc d'émission 26 est relié de manière à recevoir des signaux en provenance d',n organe d'envoi de signaux 36, cet organe d'envoi de signaux pouvant être aussi bien l'élément de contrôle 12 que l'un des dispositifs de charge LI, L2,... Ln. On prédétermine chacun des signaux en relation avec l'un des dispositifs de charge L1, L2,

. Ln, qu'il s'agisse d'un signal d'ouverture ou etifen.ture en- provenance de l'élément de contrôle 12 ou d'une indication de défaut ou d'ouverture/fermeture en..DTD: provenance des dispositifs de charge Li, L2,... Ln.

Le bloc d'émission 26 comporte un circuit de conditionnement d'entrée 34 recevant et conditionnant tous les signaux à émettre. Le conditionnement qui y est exécuté comporte un filtrage anti-rebond de contacteur car, outre la possibilité de pouvoir le relier à un calculateur de contrôle, le circuit est conçu pour pouvoir être relié à un pupitre de contrôle formé de contacteurs actionnés par un opérateur humain ou un pilote. En outre, il peut y avoir certains rebonds dans les dispositifs de charge Ll, L2,... Ln en cas de défaut ou à l'ouverture et à la fermeture des contacts. Le conditionnement inclut en outre une réduction

générale du bruit et un filtrage.

Depuis le circuit de conditionnement d'entrée 34, les signaux qui ont maintenant été conditionnés continuent en direction d'un circuit à verrouillage 38, qui verrouille les signaux dans l'état ou ils se trouvent à l'instant o le signal est assemblé, comme on le décrira plus bas. En o30 d'autres termes, le circuit à verrouillage 38 empêche que l'état de chaque signal ne change pendant la période d'émission, car si l'on autorisait un tel changement d'état, ceci perturberait le signal émis. De là, les signaux maintenant verrouillés sont transmis à un circuit de codage 40 o l'on combine plusieurs signaux relatifs à plusieurs dispositifs en un mot de données série, c'est-à-dire que l'on multîplexe ensemble les signaux en un signal électrique

multipl* pour.transmission ultérieure.

La sortie du circuit de codage 40, c'est-à-dire le signal électrique multiplexé, est envoyée à un circuit 42 formant logique combinatoire et émetteur qui pilote un émetteur optique 44 en convertissant le signal électrique multiplexé en un signal optique multiplexé destiné à être transmis via

la liaison à fibre optique 30.

Chacun des éléments précités se trouvant à l'intérieur du bloc d'émission 26 est synchronisé avec les autres par une liaison à une horloge système 46. L'importance de la synchronisation et de l'horloge système 46 seront mieux

précisés dans la suite de la description.

Bloc de réception Comme indiqué, le signal optique mentionné plus haut est émis via la liaison à fibre optique 30 en direction du bloc de réception 28 situé dans l'appareil de communication opposée 32, comme illustré figures 1 et 2. La liaison à fibre optique 30 est reliée à un récepteur optique 48 o le signal optique multiplexé est converti en un signal électrique multiplexé. A partir du récepteur optique 48, le signal électrique multiplexé est envoyé à un circuit de conditionnement du signal 50, essentiellement pour conditionner le signal logique en provenance du récepteur optique 48 et pour donner au signal une forme plus proche de celle d'un signal carré. En général, on n'aura pas besoin d'éliminer le bruit à cet endroit du fait que la transmission à fibre optique a lieu par nature sans

introduction de parasites ni de bruits.

Le signal conditionné passe ensuite à un circuit décodeur 52 qui décode le signal électrique multiplexé en signaux concernant chacun des dispositifs de charge LI, L2,... Ln, et transmet les signaux à un certain nombre de circuits de pilotage de sortie 54, en nombre égal à celui des dispositifs récepteurs. Chaque signal concerné est alors

communiqué à l'appareil récepteur approprié 56.

De façon semblable au bloc d'émission 26, le bloc de réception 28 comporte une horloge système 58 permettant de synchroniser convenablement le circuit de conditionnement du

signal 50 et le circuit décodeur 52 par rapport au signal.

Structure détaillée de l'appareil de conmunication Le détail du mode de réalisation préféré de l'appareil de communication 32 décrit de façon générale ci-dessus et illustré sur la figure 2 est représenté aux figures 3A, 3B, 3C et 3D, qui représentent un circuit unique comportant un bloc d'émission 26 et un bloc de réception 28, tous deux reliés à une horloge système unique 59 permettant de synchroniser les différents éléments se trouvant dans chacun des blocs. Très avantageusement, ce mode de réalisation pourrait être appliqué à l'élément de gestion de données 14 illustré sur la figure 1, car il comporte un certain nombre d'entrées distinctes et un certain nombre de sorties distinctes. Si cetaines différences entre l'appareil de communication 32 appliqué à l'élément de gestion des données 14 et l'appareil appliqué à l'élément de contrôle 12 sont

souhaitables ou nécessaires, on l'indiquera dans la suite.

Sur les figures 3A, 3B, 3C et 3D, l'organe d'envoi du signal 36 comporte une batterie de contacteurs 60. Bien que la figure 3A montre ces contacteurs 60 sous la forme de contacteurs physiques, ils pourraient être aussi bien constitués de n'importe quel type de moyens contacteurs, y compris des contacteurs du type à semiconducteurs. De façon générale, chaque contacteur illustré correspond à une indication ouvert/fermé ou une indication de défaut en provenance de l'un des dispositifs de charge L1, L2,... Ln. En outre, bien que l'on ait représenté au total seize de ces contacteurs 60, on verra plus loin la raison pour laquelle,

en pratique, on ne peut pas utiliser toutes ces entrées.

Si l'on suppose que l'appareil 32 est placé dans l'élément de gestion de données 14 illustré figure 1, les contacteurs 60 représentent des entrées en provenance des dispositifs Ll, L2,_. Ln, comme indiqué plus haut. Si l'appareil 32 était installé dans l'élément de contrôle 12, les contateurs 60 pourraient représenter soit une batterie de contacteurs actionnables par un opérateur humain tel qu'un pilote, ou bien un certain nombre de lignes de signal

en provenance d'un calculateur de contrôle.

Comme indiqué plus haut, un circuit de conditionnement d'entrée 34 est relié à l'organe d'envoi de signaux 36. Sur la figure 3A, le circuit de conditionnement d'entrée 34 comporte des circuits intégrés U1, U4 et U7, qui sont, dans ce mode de réalisation, des composants MC14490. Ils permettent d'effectuer un filtrage anti-rebond sur les signaux d'entrée, car le rebond des contacteurs 60 pourrait introduire dans l'appareil des indications fausses. En outre, ces circuits intégrés jouent un rôle d'élimination du bruit qui aurait son importance même si l'organe d'envoi des signaux n'était pas une batterie de contacteurs mais une source de signaux logiques telle qu'un calculateur. On prévoit trois composants MC14490 car chacun de ces composants peut traiter six lignes de signal et l'on doit conditionner un total de seize de ces lignes de signal en

provenance de l'organe d'envoi du signal 36.

Comme indiqué plus haut, les signaux sont ensuite transmis à un circuit à verrouillage 38. Une fois de plus, le but du circuit à verrouillage 38 est d'empêcher que l'état d'un quelconque signal ne change pendant la période d'émission. Sur la figure 3A, on a représenté un circuit à

verrouillage qui comporte deux circuits intégrés.U2 et U5.

Ces circuits intégrés sont de préférence des composants 74LS273, car il s'agit de circuits à verrouillage faciles à trouver, de faible coût et de faible consommation. On a besoin de deux de ces composants car chacun peut traiter huit lignes de signal et il y a un total de seize de ces lignes de signal à verrouiller en provenance du circuit de

conditionnement 34.

Depuis le circuit à verrouillage 38, les signaux sont envoyés au circuit de codage 40 pour combiner les signaux en un mot de données série, c'està-dire pour multiplexer ensemble les signaux en un signal électrique multiplexé pour transmission ultérieure. Comme illustré sur la figure 3B, le circuit de codage 40 comporte deux circuits intégrés de codage U3 et U6. Ces circuits intégrés sont de préférence

des composants compteurs tels que des composants 74LS151.

Ces composants peuvent coder huit signaux reçus sur les entrées I0 à I7 en un signal unique, et c'est pourquoi l'on utilise deux de ces composants dans ce circuit. On notera que chaque composant possède huit entrées de signal I0 à I7 et seulement une sortie de signal Z en raison de sa fonction de codage. Cependant, on notera également que U3 ne possède que sept lignes de signal qui le relient à I2. Dans le mode de réalisation illustré sur la figure 3, le premier signal de U2 n'est pas codé avec les autres, car le premier bit

envoyé est toujours une impulsion ou bit de synchronisation.

Dans le mode de réalisation actuel, ce premier signal de sortie de U2 est mis à l'écart, en secours, en 61. La

première entrée I0 de U3 est donc forcée au niveau haut.

Avec cette entrée forcée au niveau haut, le premier bit de données finalement émis par l'émetteur optique est toujours à un certain état prédéterminé; dans ce cas, en raison de la logique choisie, le premier bit émis sera un signal au niveau bas, ce qui permettra au bloc de réception de se synchroniser sur ce bit. Le résultat est le même qu'avec le

"bit de start" dans les communications RS-232.

Si l'on suppose que l'on a au total seize voies de communication, cette impulsion de synchronisation occupe la première de ces voies, laissant un maximum de quinze voies de communication pour les données effectives. Si l'on suppose que chaque dispositif de charge Ll, L2,... Ln a besoin de deux voies, à savoir une pour le défaut et une pour l'ouverture/fermeture, on peut ainsi rendre compte -à l'élément de contrôle 12 de l'état d'au maximum sept de ces dispositif de charge sur une unique liaison à fibre optique

(figure 2).

A l'intérieur du circuit 42 formant logique combinatoire et émetteur, les signaux de sortie provenant des deux composants de codage U3 et U6 sont envoyés tous deux à un composant logique U8, o des portes NON-ET 62, 64 et 66 arbitrent l'ordre des signaux envoyés en fonction de signaux envoyés -depuis l'horloge système 59 via un composant diviseur Uli. Comme illustré sur la figure 3A, l'horloge système 59 comporte une partie de cadencement 59a et un circuit intégré U28. Le composant U28 est de préférence un composant diviseur tel qu'un 74LS197. La partie de cadencement 59a comporte des éléments arrangés, dans leur ensemble, de façon classique en horloge de cadencement, avec un oscillateur à cristal CA1 et des réseaux RC 68 et 70 reliés à des inverseurs 72, 74 et 76. Le signal provenant de cette partie de cadencement 59a de l'horloge est divisé en fractions proportionnelles par U28. La sortie Q3 divise les battements de l'horloge par seize, tandis que la sortie Q0 divise les battements d'horloge par deux. La sortie Q3, qui divise l'entrée d'horloge par seize, est utilisée comme entrée d'horloge du circuit intégré Ull qui est aussi, de préférence, un composant diviseur tel qu'un 74LS197. Le composant Ull possède des sorties de division Q0, Q1 et Q2, qui sont des sorties de cadencement à nouveau divisées pour lesquelles on a divisé l'entrée d'horloge respectivement par deux, quatre et huit. Ces sorties contrôlent respectivement les entrées S0, Sl et S2 des composants de codage U3 et U6, ce qui permet à ces composants de codage de coder l'entrée de données qui leur est appliquée en un signal de sortie sur une ligne unique. Le composant Ull possède en outre une sortie de division Q3 qui divise par seize l'entrée d'horloge. Cette sortie Q3 du composant Ull est utilisée par les portes NON-ET 62, 64 et 66 pour déterminer que, pour le contrôle de la diode D1, on prend tout d'abord la sortie Z du composant de codage U3, puis ensuite la sortie Z du composant de codage U6. On s'assure donc ainsi que l'on commence par envoyer les signaux provenant des sept premiers contacteurs 60, puis ensuite les signaux provenant des huit

derniers contacteurs 60..

Depuis le composant logique U8, le signal de sortie des portes NON-ET 62 et 64 est envoyé vers un composant de pilotage U9 qui comporte une porte NON-ET 78 montée de manière à piloter un transistor Q1. Le transistor Q1 joue un rôle de drain, drainant -le courant en provenance de la source de la tension V1 lorsqu'il est activé et, lorsqu'il n'est pas activé, laissant passer le courant dans la diode électroluminescente Dl de manière à envoyer un signal lumineux vers l'extérieur, via la liaison à fibre optique 18 (figure 1), en direction d'un appareil de communication similaire 32 se trouvant à l'endroit de l'élément de contrôle 12. La sortie QO du composant diviseur U28 divise son entrée d'horloge par deux et donne la fréquence utilisée par les portes NON-ET 62, 64 et 78 pour produire

l'éclairement de la diode D1 lorsque celle-ci est alimentée.

On a représenté sur la figure 4 la forme d'un exemple de.

signal à transmettre. Sur cette figure, un niveau "bas" ou une'forme d'onde contenant une fréquence telle qu'illustrée sur la figure correspondent à un "un" logique, tandis qu'un niveau "haut", c'est-à-dire une valeur qui ne contient pas de fréquence, correspond à un "O" logique. Comme indiqué sur cette figure, le premier signal "1" 80 constitue l'impulsion de synchronisation. Ensuite, chaque signal "1" 82, 84 et 86 indique la présence d'une condition à tester dans l'un des dispositifs de charge Ll, L2,... Ln ainsi que celui des dispositifs de charge qui présente la condition. En d'autres termes, celles des voies qui a une valeur "1" indique le

dispositif ainsi que la condition que ce dispositif indique.

Sur cette figure, les bits 3, 6 et 9 contiennent une fréquence et indiquent donc que les dispositifs correspondant à ces bits sont présents. La ligne 87 indique une impulsion très courte donnant le début de la période de restauration au cours de laquelle on teste à nouveau toutes

les entrées 60 pour préparer la période d'émission suivante.

Le signal émis par la diode Dl via la liaison à fibre optique 30 (figure 2) est reçu par un bloc de réception semblable au bloc de réceptibn 28 illustré sur les figures 3C et 3D, bien qu'il se trouve dans l'élément de contrôle 12. Comme le bloc de réception représenté effectivement sur les figures 3C et 3D est configuré pour être placé dans l'élément de gestion des données 14, on le décrira à propos de cet environnement, c'est-à-dire relié aux dispositifs de charge L1, L2,... Ln, les modifications éventuellement nzécesaires entre cet environnement et l 'environnement de

l'élément de contrôle 12 étant mentionnées spécifiquement.

Un signal semblable à celui indiqué plus haut, à la différence du fait qu'il véhicule des signaux de contrôle en direction des dispositifs de charge Ll, L2,... Ln, est reçu, via la liaison à fibre optique 30 (figure 2), par le transistor photosensible 88 (voir maintenant les figures 3C et 3D) o il est converti d'un signal optique en un signal électrique. Depuis le transistor photosensible 88, le signal électrique est transmis à un circuit de conditionnement du signal 50, réalisé ici sous forme d'une paire de tampons 90, destines à conditionner le signal provenant du transistor 88 en un signal logique convenable. Bien qu'un seul tampon 90 serait suffisant pour réaliser cette fonction de conditionnement, on prévoit ici deux de ces tampons, car chacun de ces tampons possède la propriété d'inverser le signal mais on souhaite avoir, aprèsconditionnement, un signal non inversé. Donc le premier tampon inverse le signal et le second l'inverse à nouveau, le restaurant ainsi à sa

polarité initiale.

De là, le signal est envoyé au circuit de décodage 52,

qui comporte tout d'abord les circuits intégrés U10 et U22.

Le composant U10 est de préférence un 74LS123, tandis que le composant U22 est de préférence un 74LS194. On a prévu ces composants afin de déterminer si la fraction particulière du signal en cours de réception provenant des tampons 90 est une fréquence ou un signal au niveau bas. C'est-à-dire que les composants U10 et U22 examinent la fréquence que l'on reçoit et déterminent s'il s'agit d'une fréquence relativement élevée, qui correspond à un "clignotement" rapide de la sortie Q0 du composant diviseur Q28 signifiant que le contacteur particulier correspondant 60 est fermé, ou bien s'il s'agit d'une fréquence relativement lente indiquant qu'il n'y a pas "clignotement", ce qui signifie

que le contacteur particulier correspondant 60 est ouvert.

Le circuit de décodage 52 comporte en outre des circuits intégrés décodeurs U15, U18 et U19. De la même façon que les composants Ull et U28, le composant U15 est de préférence un composant diviseur 74LS197, tandis que U18 et U19 sont de préférence des composants '74LS259 qui, essentiellement, reçoivent une entrée et la fractionnent en ses huit parties distinctes. De la même façon que pour le circuit de codage dont on a donné plus haut le détail, le composant U15 reçoit des impulsions d'horloge du composant U28 et les divise en fonction de celles des sorties que l'on prend. Les quatre sorties Q0, Q1, Q2 et Q3 divisent les impulsions en entrée respectivement par deux, quatre, huit et seize. Les sorties

Q0, Q1 et Q2 pilotent les entrées A0, Ai et A2 de chacun des.

o10 composants U18 et U19, le composant effectivement sélectionné pour l'émission étant donné par la sortie Q3 de U15. De la sorte, si l'on utilise ici encore des impulsions provenant de l'horloge système 59, ces composants décodeurs U18 et U19 déterminent quelle partie du signal multiplexé

s'applique à chacun des dispositifs de charge L1, L2,.. Ln.

Le signal maintenant démultiplexé est transmis au dispositif récepteur approprié 56 via les circuits de pilotage de sortie 54. Dans l'exemple illustré figure 3C et 3D, comme les sorties sont destinées à desdispositifs de charge Ll, L2,... Ln, les circuits de pilotage de sortie comportent des

amplificateurs opérationnels, comme illustré.

Si le dispositif récepteur 56 était un dispositif tel que l'élément de contrôle 12, un type quelconque de configuration à tampons et verrous conviendrait, pour permettre à l'élément de contrôle de lire à l'instant

approprié l'information qu'on lui présente.

*30

Claims (17)

REVENDICATIONS

1. Un appareil de communication à multiplexage à fibre optique, destiné à recevoir des signaux électriques d'origine distincts en provenance d'une pluralité d'organes d'envoi de signaux (36) et à émettre ces signaux électriques d'origine distincts en direction d'une pluralité de dispositifs récepteurs (56), caractérisé en ce qu'il comprend: - des moyens de codage, pour coder les signaux électriques d'origine distincts en un signal optique multiplexé unique comportant des parties distinctes, chacune de ces parties étant consacrée à l'un des signaux électriques d'origine distincts, - des moyens de transmission à fibre optique (30), pour transmettre ce signal optique multiplexé, - des moyens de décodage, pour recevoir depuis les moyens de transmission à fibre optique ce signal optique transmis et pour décoder ce signal optique en une pluralité de signaux électriques reçus, un pour chacun des dispositifs de la pluralité de dispositifs récepteurs, chacun des signaux électriques reçus correspondant à l'un des signaux électriques d'origine distincts, et - une pluralité de circuits de pilotage de sortie (54), un pour chacun des dispositifs récepteurs, pour distribuer les signaux électriques reçus aux dispositifs récepteurs appropriés. 2. L'appareil de communication à muitiplexage à fibre optique de la revendication 1, dans lequel les moyens de codage comprennent: - des moyens de conditionnement d'entrée (34), pour conditionner et effectuer un filtrage.anti-rebond sur les signaux électriques d'origine, - des circuits de codage (40), pour combiner les signaux électriques d'origine en un signal électrique multiplexé unique, et - des moyens de conversion (44), pour convertir ce signal électrique multiplexé unique en un signal optique multiplexé afin de pouvoir le transmettre par les moyens de

transmission à fibre optique.

3. L'appareil de communication à multiplexage à fibre optique de la revendication 2, dans lequel les circuits de codage comportent des moyens de synchronisation pour produire une voie de synchronisation et la combiner avec les signaux électriques d'origine pour donner ledit signal électrique multiplexé unique, cette voie de synchronisation se trouvant au premier rang dans l'ordre des voies

transmises dans le signal électrique multiplexé.

4. L'appareil de communication à multiplexage à fibre optique de la revendication 2, dans lequel les moyens de décodage comportent un circuit de réception optique (48) avec un transistor photosensible pour convertir le signal

optique multiplexé en un signal électrique multiplexé.

-

5. L'appareil de communication à multiplexage à fibre optique de la revendication 1, dans lequel: - les signaux électriques d'origine sont sous forme numérique, chacun possédant un état "actif" et un état "inactif", - les dispositifs récepteurs ont besoin que les signaux électriques de contrôle soient sous forme numérique, chacun possédant un état "actif" et un état "inactif", - les moyens de codage comprennent des moyens pour convertir les états "actifs" des signaux électriques d'origine en une période de temps contenant une fréquence prédéterminée et pour convertir les états "inactifs" des signaux électriques d'origine en une période de temps ne contenant aucun signal, et - les moyens décodeurs comprennent des moyens pour convertir les périodes de temps contenant une fréquence et les périodes de temps ne contenant aucun signal en signaux électriques ayant la forme que doivent recevoir les

dispositifs récepteurs.

6. L'appareil de communication à multiplexage à fibre optique de la revendication 5, dans lequel les circuits de codage comportent des moyens de synchronisation pour produire une voie de synchronisation et la combiner avec les signaux électriques d'origine pour donner ledit signal électrique multiplexé unique, cette voie de synchronisation se trouvant au premier rang dans l'ordre des voies

transmises dans le signal électrique multiplexé.

7. L'appareil de communication à multiplexage à fibre optique de la revendication 6, comprenant en outre des premiers moyens d'horloge (46) reliés aux moyens de codage et des seconds moyens d'horloge (58) reliés aux moyens de décodage pour permettre l'utilisation de la voie de synchronisation afin de synchroniser ces moyens de codage et ces moyens de décodage de manière à être sûr que l'on dirige bien le signal électrique d'origine distinct approprié vers

le dispositif récepteur voulu.

8. Un appareil de communication à multiplexage à fibre optique, destiné à émettre un signal électrique d'origine distinct en direction de chaque dispositif récepteur d'une pluralité de dispositifs récepteurs (56), chaque signal électrique d'origine distinct provenant d'un ou plusieurs organes d'envoi de signaux (36), caractérisé en ce qu'il comprend: - des moyens de codage, pour coder les signaux électriques d'origine distincts en un signal électrique multiplexé unique comportant des parties distinctes, chacune de ces parties étant consacrée à l'un des signaux électriques d'origine distincts, - des moyens de transmission optique, pour convertir ce signal multiplexé en un signal optique et pour transmettre ce signal optique, - des moyens de réception optique, pour convertir le signal optique transmis en un signal électrique multiplexé comprenant des parties distinctes, chacune de ces parties étant consacrée à un signal prédéterminé des signaux électriques d'origine distincts, des moyens de décodage, pour décoder ce signal électrique multiplexé en une pluralité de signaux électriques de contrôle, un pour chaque dispositif de la pluralité de dispositifs récepteurs, chacun des signaux électriques de contrôle correspondant à l'un des signaux électriques d'origine distincts, et - une pluralité de circuits de pilotage de sortie (54), un pour chacun des dispositifs de la pluralité des dispositifs récepteurs, pour communiquer ces signaux

électriques de contrôle à ces dispositifs récepteurs.

9. L'appareil de communication à multiplexage à fibre optique de la revendication 8, dans lequel les moyens de transmission optique comprennent: - un circuit d'émission optique (44) pourvu d'une diode électroluminescente permettant de convertir le signal électrique multiplexé en signal optique multiplexé, et - un câblage en fibre optique (30), pour véhiculer ce signal optique multiplexé jusqu'aux moyens de réception optique. 10. L'appareil de communication à multiplexage à fibre optique de la revendication 8, dans lequel les moyens de réception optique comprennent un circuit de réception optique (48) pourvu d'un transistor photosensible permettant de convertir le signal optique multiplexé en ledit signal

électrique multiplexé.

11. L'appareil de communication à multiplexage à fibre optique de la revendication 8, dans lequel les moyens de codage comprennent: - des moyens de conditionnement d'entrée (34), pour conditionner et effectuer un filtrage anti-rebond sur les signaux électriques d'origine, et - des circuits de codage (40), pour combiner les signaux électriques d'origine en un signal électrique multiplexé unique. 12. L'appareil de communication à multiplexage à fibre optique de la revendication 8, dans lequel: - les signaux électriques d'origine sont sous forme numérique, chacun possédant un état "actif" et un état "inactif", - les dispositifs récepteurs ont besoin que les signaux électriques de contrôle soient sous forme numérique, chacun possédant un état "actif" et un état "inactif", - les moyens de transmission optique comprennent des moyens pour convertir les états "actifs" des signaux électriques d'origine, tels qu'ils apparaissent dans le signal électrique multiplexé en provenance des moyens de codage, en une période de temps contenant une fréquence prédéterminée et pour convertir les états "inactifs" des signaux électriques d'origine, tels qu'ils apparaissent dans le signal électrique multiplexé en provenance des moyens de codage, en une période de temps ne contenant aucun signal, et les moyens de réception optique comprennent des moyens pour convertir les périodes de temps contenant une fréquence et les périodes de temps ne contenant aucun signal en un signal électrique multiplexé ayant la forme nécessitée par les moyens de décodage pour le décoder en signaux électriques de contrôle permettant de réaliser le contrôle

des dispositifs récepteurs.

13. L'appareil de communication à multiplexage à fibre optique de la revendication 12, dans lequel les circuits de codage comportent des moyens de synchronisation pour produire une voie de synchronisation et la combiner avec les signaux électriques d'origine pour donner ledit signal électrique multiplexé unique, cette voie de synchronisation se trouvant au premier rang dans l'ordre des voies

transmises dans le signal électrique multiplexé.

14. L'appareil de communication à multiplexage à fibre optique de la revendication 13, comprenant en outre des premiers moyens d'horloge (46) reliés aux moyens de codage et des seconds moyens d'horloge (58) reliés aux moyens de décodage pour permettre l'utilisation de la voie de synchronisation afin de synchroniser ces moyens de codage et m ces moyens de décodage de manière à être sûr que l'on dirige bien le signal électrique d'origine distinct approprié vers

le dispositif récepteur voulu.

15. Un système de communication à fibre optique, pour communiquer une pluralité de signaux entre un élément de contrôle (10) et un élément de gestion de données (14), cet élément de gestion de données étant-relié à une pluralité de dispositifs à contrôler (Ll, L2,... Ln), système caractérisé en ce qu'il comprend: A. une paire d'appareils de communication (32), l'un étant situé à l'endroit de l'élément de contrôle (10) et relié à celui-ci de manière à communiquer avec, et l'autre étant situé à l'endroit de l'élément de gestion de données (14) et relié à celui-ci de manière à communiquer avec, chacun de ces appareils de communication comprenant un bloc d'émission (26) et un bloc de réception (28), le bloc d'émission de chaque appareil de communication étant relié au bloc de réception de l'autre appareil de communication via une liaison à fibre optique (30), B. chaque bloc d'émission (26) comprenant: 1. des moyens de codage, pour coder les signaux électriques d'origine distincts en un signal électrique multiplexé unique comportant des parties distinctes, chacune de ces parties étant consacrée à l'un des signaux électriques d'origine distincts, et 2. des moyens de transmission optique (44), pour convertir ce signal multiplexé en un signal optique et pour transmettre ce signal optique via la liaison à fibre optique, C. chaque bloc de réception (28) comprenant:

1. des moyens de réception optique (48) , pour convertir le signal optique transmis en un signal électrique multiplexé comprenant des parties distinctes, chacune de ces parties étant consacrée à un signal prédéterminé des signaux électriques d'origine distincts, 2. des moyens de décodage, pour décoder ce signal électrique multiplexé en une pluralité de signaux électriques reçus, chacun des signaux électriques reçus correspondant à l'un des signaux électriques d'origine distincts, et 3. une pluralité de circuits de pilotage de sortie (54), pour communiquer ces signaux électriques reçus à l'élément respectif auquel est relié

l'appareil corespondant.

16. Le système de communication à fibre optique de la revendication 15, dans lequel le bloc d'émission (26) comprend en outre des moyens de conditionnement d'entrée

(34) pour conditionner les signaux électriques d'origine.

17. Le système de communication à fibre optique de la revendication 15, dans lequel: - les signaux électriques d'origine sont sous forme numérique, chacun possédant un état "actif" et un état "inactif", - les dispositifs récepteurs ont besoin que les signaux électriques de contrôle soient sous forme numérique, chacun possédant un état "actif" et un état "inactif", - les moyens de transmission optique comprennent des moyens pour convertir les états "actifs" des signaux électriques d'origine, tels qu'ils apparaissent dans le signal électrique multiplexé en provenance des moyens de codage, en une période de temps contenant une fréquence prédéterminée et pour convertir les états "inactifs" des signaux électriques d'origine, tels qu'ils apparaissent dans le signal électriquemultiplexé en provenance des moyens de codage, en une période de temps ne contenant aucun signal, et - les moyens de réception optique comprennent des moyens pour convertir les périodes de temps contenant une fréquence et les périodes de temps ne contenant aucun signal en un signal électrique multiplexé ayant la forme nécessitée par les moyens de décodage pour le décoder en signaux électriques reçus permettant de réaliser la communication

des signaux électriques d'origine.

18. L'appareil de communication à multiplexage à fibre optique de la revendication 17, dans lequel les circuits de codage comportent des moyens de synchronisation pour produire une voie de synchronisation et la combiner avec les signaux électriques d'origine pour donner ledit signal électrique multiplexé unique, cette voie de synchronisation se trouvant au premier rang dans l'ordre des voies

transmises dans le signal électrique multiplexé.

19. Le système de communication à fibre optique de la revendication 18, comprenant en outre des moyens d'horloge (46, 58) reliés à chacun des moyens de codage et à chacun des moyens de décodage se trouvant dans chacun des appareils de communication, de manière à pouvoir utiliser la voie de synchronisation de manière à synchroniser chacun des moyens

de codage et chacun des moyens de décodage.