FR2867887A1 - Dispositif et procede de cablage d'alimentation electrique et de communication pour un ensemble d'unites reliees - Google Patents

Dispositif et procede de cablage d'alimentation electrique et de communication pour un ensemble d'unites reliees Download PDF

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Abstract

L'invention concerne un dispositif (1) et un procédé de connexion d'un comportant un ensemble d'unités (20, 22) interconnectées en alimentation et en communication par un câblage (26), ce câblage comprenant au moins :- un premier fil de communication (28) d'une première ligne (C1) de communication de données, et- deux fils d'alimentation (32, 34),caractérisé en ce que :- le câblage (26) comporte en outre un deuxième fil de communication (30) d'une deuxième ligne (C2) de communication de données, permettant une communication au moyen de l'une ou/et l'autre des première et deuxième lignes de communication, et en ce que :- le câblage (26) est physiquement configuré en groupes (G1, G2), dont :- un premier groupe (G1) comprenant l'un (34) des deux fils d'alimentation et le premier fil de communication (28), et- un deuxième groupe (G2) comprenant l'autre (34) des deux fils d'alimentation et le deuxième fil de communication (30).Le dispositif peut être ainsi dépourvu d'isolateur de court circuit.

Description

r
1 2867887 Dispositif et procédé de câblage d'alimentation électrique et de communication pour un ensemble d'unités reliées.
L'invention concerne les installations électriques comportant plusieurs unités reliées par un câblage qui assure leurs besoins en alimentation électrique et en communication. On utilise ce type de configuration par exemple pour relier une ou plusieurs unités, dites unités satellites, à une unité centrale qui régit la communication et fournit l'alimentation pour l'ensemble. A titre indicatif, l'installation peut constituer un système de sécurité distribué, où les unités satellites comportent chacune des dispositifs de surveillance, d'intervention, ou de contrôle, comme des actionneurs électriques de fermeture/ouverture de trappes, de vannes, de portes, etc., des détecteurs de fumée ou d'effraction commandés localement, etc. par un microcontrôleur qui communique avec l'unité centrale.
La figure 1 représente schématiquement la configuration d'une telle installation selon une conception classique. Dans l'exemple, l'unité centrale 2 réunit par un câblage 4 quatre unités satellites 6-1 à 6-4. L'unité centrale 2 comporte une alimentation 8 en courant direct servant à la fois à son propre fonctionnement et au fonctionnement de chacune des unités satellites. La distribution de l'alimentation vers les unités satellites utilise deux fils 10 et 12 du câblage 4, respectivement pour la polarité positive et la polarité négative. Typiquement, la polarité négative est mise à la tension de masse, la polarité positive étant alors une basse tension, par exemple de +12V ou +24 V. Les données relatives à la communication sont véhiculées sur un fil unique 14 du câblage 4, sous la commande d'un bloc de gestion de communication 16 intégré à l'unité centrale 2. Ces données sont sous forme de signaux binaires en série, dont l'un des niveaux logiques est référencé à l'une des polarités de l'alimentation, par exemple avec le niveau logique zéro correspondant à la tension de masse. Ce fil 14 permet à l'unité centrale de communiquer sélectivement avec chacune des unités satellites 6-1 à 6-4, et également à ces dernières de communiquer sélectivement entre elles selon un protocole d'adressage classique de communication.
Les connexions du câblage 4 traversent chacune des unités satellite 6-1, 6-2 et 6-3, sauf celle 6-4 en bout de ligne, pour assurer de bout en bout la continuité des fils 10, 12 de tension l'alimentation et de la communication 14.
Physiquement, le câblage 4 peut prendre diverses formes selon son étendue, son emplacement et les normes auxquelles il est soumis.
2 2867887 Quelle que soit la configuration du câblage, il existe toujours un risque de court-circuit entre deux des fils 10,12,14, par exemple sous l'effet d'une contrainte mécanique, d'un sectionnement, d'une attaque par un gaz corrosif ou d'une exposition à une température élevée entraînant la fusion de leurs isolants.
Le cas de figure le plus dangereux est un court-circuit entre les deux fils 10 et 12 de l'alimentation électrique. Pour éviter les conséquences dommageables d'un tel court-circuit, il est de pratique habituelle de prévoir un isolateur de court-circuit 18 pour chaque unité satellite. Fonctionnellement, chaque isolateur contrôle en permanence ou cycliquement la différence de potentiel entre les deux lignes 10 et 12 de l'alimentation en amont de son unité satellite. Si cette différence de potentielle chute à zéro, suite à un court-circuit ou à une rupture de conducteur, l'isolateur déconnecte son unité satellite du tronçon du câblage 4 qui lui est en amont.
La présence de tels isolateurs a l'inconvénient sérieux de créer des chutes de tension importantes sur la ligne d'alimentation. En effet, étant des dispositifs électroniques, les isolateurs de court-circuit présentent une impédance série intrinsèque non négligeable et, à ce titre, occasionnent une chute de tension proportionnelle au courant parcouru. Ce problème de chute de tension est d'autant plus aigu dans des applications qui tirent un courant relativement élevé sur la ligne d'alimentation. Ceci est notamment le cas lorsque les unités satellites 6 doivent faire fonctionner des électroaimants (aussi appelés ventouses), des moteurs et autres actionneurs à partir de la ligne d'alimentation. Dans certaines applications, la chute de tension provoquée par les isolateurs peut limiter l'étendue topologique envisageable pour le réseau d'unités satellites.
Par ailleurs, l'intégration dans le système d'isolateurs de court-circuit grève 25 considérablement le coût de l'installation.
Enfin, dans un montage à câblage 4 qui se termine à la dernière unité satellite 6-4 desservie, chaque unité satellite en aval d'un isolateur de court-circuit 18 ayant été activé est elle-même mise hors circuit, rendant l'installation au mieux que partiellement opérationnelle.
On notera aussi que la sécurité de l'installation en cas de court-circuit ou de rupture de liaison électrique est tributaire du fonctionnement des isolateurs, ce qui ajoute un élément de vulnérabilité.
Au vu de ce qui précède, l'invention propose une approche pour le câblage en ligne rebouclée qui permet de s'affranchir de l'utilisation des isolateurs précités, tout en 35 offrant une grande robustesse intrinsèque.
3 2867887 Plus particulièrement, l'invention propose, selon un premier aspect, un dispositif comportant un ensemble d'unités interconnectées en alimentation et en communication par un câblage, ce câblage comprenant au moins: - un premier fil de communication d'une première ligne de communication de données, et - deux fils d'alimentation, caractérisé en ce que: - le câblage comporte en outre un deuxième fil de communication d'une deuxième ligne de communication de données, permettant une communication au moyen de l'une ou/et l'autre des première et deuxième lignes de communication, et en ce que: - le câblage est physiquement configuré en groupes, dont: - un premier groupe comprenant l'un des deux fils d'alimentation et le premier fil de communication, et - un deuxième groupe comprenant l'autre des deux fils d'alimentation et le deuxième fil de communication.
Le dispositif peut ainsi ne pas comprendre d'isolateur de court-circuit visant à isoler un court-circuit survenant sur le câblage. En effet, la possibilité de communication entre unités au moyen de l'une ou/et l'autre des première et deuxième lignes, grâce à la deuxième ligne de communication, permet de se dispenser aisément de la nécessité d'employer des moyens isolateur de court-circuit au niveau de chaque unité.
Avantageusement, le dispositif comprend des moyens pour maintenir la communication entre unités même lorsqu'un fil, parmi les fils des première et deuxième lignes de communication, est en court circuit avec un fil d'alimentation, ces moyens utilisant alors pour la communication entre unités spécifiquement la ligne de communication dont le fil n'est pas en court circuit.
Avantageusement, le câblage relie les unités en configuration de ligne rebouclée pour l'un au moins des fils, le/les fil(s) rebouclé(s) formant une boucle continue parcourant chaque unité de l'ensemble.
Dans le mode de réalisation préféré, chacun des deux fils d'alimentation, et chacun des premier et deuxième fils de communication, est en configuration de ligne rebouclée.
Pour au moins un fil rebouclé, l'une des unités peut y distribuer une tension requise pour ce fil par des moyens qui présentent une connexion de point de départ du fil et une connexion de point de retour du fil, ces points de connexion étant réalisés sur des extrémités respectives de fil à partir desquelles est constituée la ligne rebouclée.
4 2867887 De préférence, le dispositif comprend des moyens de détection de défaillance du câblage impliquant un court-circuit et/ou une coupure sur un fil de communication. Les moyens de détection de défaillance d'une ligne de communication peuvent comprendre: - des moyens pour: - établir une différence de potentiel entre le point de départ et le point de retour du fil de communication sur lequel une défaillance doit être détecté, et/ou - établir un potentiel déterminé sur l'un parmi les points de départ et de retour, et mettre l'autre des points, de retour ou de départ, en circuit ouvert, - des moyens pour détecter une caractéristique électrique sur l'un au moins des points de départ et de retour, - des moyens pour diagnostiquer un type de défaillance, notamment un court-circuit et/ou une coupure, à partir de/des caractéristiques électriques détectée(s).
Les moyens pour établir une différence de potentiel ou pour établir un potentiel déterminé peuvent comprendre un limiteur de courant de sortie du potentiel, les moyens pour détecter une caractéristique électrique peuvent être actifs pour détecter un potentiel forcé à une autre valeur que celle établie avec le limiteur de courant, et les moyens de diagnostic peuvent établir l'existence: - d'un court-circuit lorsque la valeur de potentiel détectée est forcé à une valeur sensiblement égale à celle du fil d'alimentation du même groupe que celui du fil de communication faisant l'objet d'une détection de défaillance, et/ou - d'une coupure du fil faisant l'objet d'une détection de défaillance lorsque le potentiel est nul à un point de départ ou de retour où la ligne est mise en circuit ouvert, l'autre point étant établi à un potentiel déterminé.
Les moyens de détection de défaillance peuvent exploiter, pour réaliser ladite détection, des signaux utilisés lors de la communication normale entre unités, de sorte à effectuer la détection de manière transparente pour les unités.
Les groupes peuvent être mutuellement électriquement isolés par un espace libre.
Les groupes peuvent être mutuellement électriquement isolés par au moins une couche de matériau isolant à l'état solide.
Les deux groupes de fils peuvent suivre sensiblement le même parcours pour relier les unités.
Le dispositif peut comprendre des moyens de contrôle qui établissent l'une des lignes de communication en tant que ligne à utiliser en condition sans incident, ces 2867887 moyens agissant, en cas d'incident nuisant au bon fonctionnement de cette ligne, pour basculer la communication sur l'autre des lignes de communication.
Le dispositif peut comprendre des moyens pour détecter un court-circuit entre deux fils d'un même groupe, et des moyens pour sélectionner comme ligne de 5 communication active celle dont le fil n'a pas subi de courtcircuit.
Les moyens de détection de court circuit comprennent une source d'une première tension à débit de courant limité, produisant une première tension et pouvant être reliée à un point du fil du câblage sur lequel un éventuel court circuit doit être détecté, et des moyens pour détecter une éventuelle différence significative de la valeur de la tension réellement présente à ce point par rapport à ladite première tension.
Le fil d'alimentation qui est détecté comme étant en court circuit avec un fil d'une ligne de communication peut continuer à être actif pour fournir sa tension d'alimentation aux unités qui en dépendent.
Le dispositif peut comprendre des moyens pour détecter une rupture (RC) de 15 l'un au moins des fils.
L'une des unités peut comprendre une alimentation électrique qui fournit par le câblage les tensions d'alimentation aux autres unités de l'ensemble.
L'alimentation électrique peut être en courant direct basse tension sur deux fils. La communication peu être du type série bidirectionnel sur un seul conducteur.
Elle peut s'effectuer sur une ligne de communication, sur la base d'un protocole synchrone.
La communication peut être basée sur un protocole à trois états, par exemple trois états de tension: un premier état (24V) servant de point de départ pour une transition exprimant une donnée binaire, un deuxième état (10V) exprimant un bit d'un premier état logique communiqué lorsqu'il succède au premier état, et un troisième état (0V) exprimant un bit d'un second état logique communiqué lorsqu'il succède au premier état.
Le dispositif peut prévoir des moyens pour établir un fonctionnement en mode en partage temporelle, selon lequel deux fils sont utilisés durant des créneaux temporels respectifs pour transmettre une tension d'alimentation aux unités et pour assurer la communication.
Selon un deuxième aspect, l'invention concerne du câblage spécifiquement destiné au dispositif selon le projet, ce câblage comprenant au moins: un premier fil de communication d'une première ligne de communication de 35 données, et - deux fils d'alimentation, caractérisé en ce que: - il comporte en outre un deuxième fil de communication d'une deuxième ligne de communication de données, permettant une communication au moyen de l'une ou/et l'autre des première et deuxième lignes de communication, et en ce qu'il est physiquement configuré en groupes, dont: - un premier groupe comprenant l'un des deux fils d'alimentation et le premier fil de communication, et - un deuxième groupe comprenant l'autre des deux fils d'alimentation et le deuxième fil de communication.
Les caractéristiques optionnelles du dispositif selon le premier objet peuvent 10 s'appliquer à ce câblage.
Selon un troisième aspect, l'invention concerne un procédé d'interconnexion d'un ensemble d'unités en alimentation et en communication par un câblage, ce câblage comprenant au moins: - un premier fil de communication d'une première ligne de communication de 15 données, et - deux fils d'alimentation, caractérisé en ce qu'il comprend les étapes de: - prévoir en outre pour le câblage un deuxième fil de communication d'une deuxième ligne de communication de données, permettant une communication au moyen de l'une ou/et l'autre des première et deuxième lignes de communication, et de: - configurer physiquement le câblage en groupes, dont: - un premier groupe comprenant l'un des deux fils d'alimentation et le premier fil de communication, et - un deuxième groupe comprenant l'autre des deux fils d'alimentation et 25 le deuxième fil de communication.
Les aspects optionnels présentés dans le cadre du dispositif selon le premier aspect peuvent s'appliquer mutatis mutandis au procédé selon le troisième objet.
L'invention et les avantages qui en découlent apparaîtront plus clairement à la lecture de la description qui suit des modes de réalisations préférés, donnés purement à titre d'exemples non limitatifs, par référence aux dessins en annexe dans lesquels: - la figure 1, déjà décrite, est un schéma de principe d'une ligne classique de communication et d'alimentation électrique reliant une unité centrale à un ensemble distribué d'unités satellites, - la figure 2 est un schéma de principe d'une ligne rebouclée de 35 communication et d'alimentation électrique reliant une unité centrale à un ensemble distribué d'unités satellites conformément à un mode de réalisation préférée de l'invention, 7 2867887 la figure 3 est une vue en coupe d'un premier exemple de câblage pouvant être utilisé pour la ligne de la figure 2, - la figure 4 est une vue de côté d'une longueur d'un deuxième exemple de câblage pouvant être utilisé pour la ligne de la figure 2, - figure 5 est une vue en coupe d'un premier exemple de câblage pouvant être utilisé pour la ligne de la figure 2, - la figure 6 est un schéma simplifié de l'installation de la figure 2 pour illustrer le cas d'une rupture du câblage, - la figure 7 est un schéma simplifié de l'installation de la figure 2 pour 10 illustrer le cas d'un court-circuit sur l'un des groupes de fils du câblage, - la figure 8 est un schéma simplifié d'une configuration des unités de la figure 2 selon un deuxième mode de réalisation de l'invention, - la figure 9 est un schéma fonctionnel des moyens de commande et de test des lignes de commande, au niveau de l'unité centrale, selon un exemple, - la figure 10 est un schéma fonctionnel des moyens de commande et de test des lignes d'alimentation, au niveau de l'unité centrale, selon un exemple, - la figure 1 lest un schéma fonctionnel de l'étage de communication, au niveau d'une unité satellite, - la figure 12 est schéma simplifié de l'étage de réception des tensions 20 d'alimentation au niveau des unités satellites, - la figure 13 est un schéma fonctionnel des moyens de commande et de test des lignes de commande, au niveau de I'unité centrale, permettant un fonctionnement des unités satellites à partir de deux fils, selon mode temporellement partagé, et - la figure 14 est un schéma détaillé des circuits électriques de détection de court-circuit et de rupture de ligne sur le câblage de la ligne rebouclée, conformément à un mode de réalisation préféré de l'invention, Le mode de réalisation de l'invention selon l'exemple de la figure 2 comprend un dispositif 1 formé d'unités communicantes reliées par câblage, comprenant une unité centrale, désignée 20, qui commande un ensemble de quatre unités satellites 22-1 à 22-4 (désignées génériquement par la référence 22) au moyen d'une ligne de câblage 26 à plusieurs conducteurs. Bien entendu le nombre d'unités satellites est arbitraire, et peut être bien plus important selon les applications. L'étendu topologique du dispositif est aussi arbitraire, une installation typique dans un site industriel ou institutionnel pouvant couvrir une zone occupé par plusieurs bâtiments.
Conformément au mode de réalisation préféré de l'invention, cette ligne 26: - d'une part est configurée en boucle ininterrompue, ayant un point de départ (aller) depuis l'unité centrale 20 et un point de retour sur celleci, et d'autre part 8 2867887 - prévoit pour la communication deux fils physiquement séparés 28 et 30, intégrés dans la ligne rebouclée 26. Chaque fil 28, 30 peut assurer seul la communication de l'ensemble des unités reliées 20, 22, le dédoublement des fils permettant d'offrir notamment une redondance en cas faille de l'un d'eux. Les fils 28 et 30 sont attribués à une ligne de communication respective, désignée Cl et C2. La nature rebouclée de la ligne de câblage 26 contraste avec la configuration de la figure 1 par le fait que la dernière unité satellite 22-4 desservie est reliée directement à un port de sortie de l'unité centrale 22. De la sorte, les unités satellites 22 peuvent se relier à l'unité centrale 20 indifféremment par un chemin dit amont (aller) ou par un chemin dit aval (retour) relativement à un point de départ de l'unité centrale.
La ligne de câblage 26, désignée ci-après ligne rebouclée, intègre en outre deux fils isolés 32 et 34 pour la distribution de la tension continue, amenant à quatre le nombre de fils 28, 30, 32, 34 que comporte son câblage.
Les deux lignes de communication Cl et C2 sont pilotées par un bloc de 15 gestion de communications 36. Pour se relier à la ligne rebouclée, ce bloc 36 présente quatre bornes: - une borne CID reliée au point de départ de la ligne rebouclée sur le fil 28 de la ligne de communication Cl, - une borne C1R reliée au point de retour de la ligne rebouclée sur le fil 28 de 20 la ligne de communication Cl, - une borne C2D reliée au point de départ de la ligne rebouclée sur le fil 30 de la ligne de communication C2, et - une borne C2R reliée au point de retour de la ligne rebouclée sur le fil 30 de la ligne de communication C2.
Les tensions positives et négatives sont fournies par un bloc d'alimentation 38 intégré à l'unité centrale 20 et présentant quatre bornes: - une borne d'alimentation de polarité positive, désignée +D, par exemple de 24V, relié au fil 32 en départ de ligne, - une borne d'alimentation de polarité positive, désignée +R, relié au fil 32 en 30 retour de ligne, - une borne d'alimentation de polarité négative, désigné D, relié au fil 34 en départ de ligne, et - une borne d'alimentation de polarité négative, désigné R, relié au fil 34 en retour de ligne.
Cette configuration permet de fournir des puissances et donc des courants d'alimentation élevés aux unités satellites. Les sections utilisées pour les fils d'alimentation 32, 34 peuvent être adaptées à des fortes intensités indépendamment des 9 2867887 fils destinés à la communication. Par ailleurs, les pertes de ligne sont considérablement amoindries du fait que chaque unité satellite reçoit chacune des deux tensions d'alimentation (0V et 24V) à la fois en amont et en aval, respectivement par deux tronçons de fil provenant du point de départ et du point de retour de l'alimentation 38.
Selon les missions envisagées pour les unités satellites 22, l'alimentation reçue peut servir pour des applications à forte puissance, par exemple: alimenter des actionneurs de type électro-aimant (ventouses), ou moteur, pour activer des trappes d'évacuation de fumée, fermer/ouvrir des portes ou des volets pare-feu, activer des sirènes, ou pour alimenter un éclairage de secours, etc. De même, le fait que le fil de communication utilisé relie chaque unité par des connexions en amont et en aval confère une grande robustesse aux signaux, et permet d'assurer une bonne communication même avec les unités satellites éloignées.
Dans cet exemple, la communication est de type synchrone. Les données binaires sont signalées par des transitions à partir de trois niveaux de tension différents: 0 V, 10V et 24V. Dans le protocole utilisé, la ligne de communication 28 ou 30 est à la tension de 24 V à l'état de repos (absence de communication de données). L'initiative de la communication de données provient de l'unité centrale 20. A chaque élément binaire émis, la ligne de communication est d'abord positionnée à 24 V. Cette disposition permet à chaque unité du réseau d'établir se caler en interne à une position de référence (en l'occurrence 24 V) pour chaque transition logique, sans avoir à prévoir un signal d'horloge. Un élément binaire 1 est signalé par la transition de 24 V à 10 V, et un élément binaire 0 est signalé par une transition logique de 24 V à 0 V. La communication est synchrone en ce sens que chaque unité 22 est synchronisée sur les instants des transitions depuis la tension de 24V de la ligne de communication.
Au niveau du câblage 26 de la ligne rebouclée, les quatre fils 28-34 sont configurés en deux groupes G1 et G2, chacun de deux fils. Les deux groupes sont physiquement séparés par un espace isolant, qui peut être gazeux (par exemple un espace d'air libre), ou solide.
Chaque groupe G1, G2 comporte l'un des deux fils 28 ou 30 de la ligne de communication (C 1 ou C2) et l'un des deux fils conducteurs 32 ou 34 de l'alimentation.
Dans l'exemple illustré, le premier groupe G1 comporte le fil d'alimentation désigné 32 et le fil désigné 28 de la ligne de communication Cl; et le deuxième groupe G2 comporte le fil d'alimentation désigné 34 et le fil désigné 30 de la ligne de communication C2.
Les figures 3, 4 et 5 illustrent des exemples possibles, parmi d'autres, de la réalisation physique du câblage 26 de la ligne rebouclée selon cette organisation en deux groupes G1 et G2 de deux fils.
2867887 Dans l'exemple de la figure 3, chaque groupe G1, G2 est matérialisé par un câble électrique spécifique, respectivement 40 et 42. Chaque câble est du type couramment utilisé pour le câblage électrique à deux fils, comportant une gaine isolante extérieure souple 44 dans laquelle sont logés les deux fils du groupe concerné. Chaque fil comporte une âme conductrice 46 enrobée d'un isolant 48. Les deux câbles 40, 42 sont maintenus séparés par un espace libre 50 le long d'un support fixe, par exemple un mur 52, chaque câble 40 et 42 étant fixé au mur par des cavaliers 54 qui leurs sont propres.
Dans l'exemple de la figure 4, il n'est pas prévu de gaine isolante pour loger les fils d'un même groupe G1, G2. Ces derniers, identiques au fils à conducteur enrobé 46, 48 de l'exemple précédent, sont simplement réunis en étant torsadés l'un autour de l'autre. Le câblage comporte alors deux paires torsadées 56 et 58, respectivement pour les groupes G1 et G2. Les deux paires torsadées sont maintenues séparées par un espace libre 50, comme pour le cas précédent, au moyen de fixations appropriées, par exemple des pattes adhésives 60.
En variante, les deux paires de fils de la figure 4 peuvent être réunies dans une gaine commune qui assure le guidage et la fixation mécanique de l'ensemble de la ligne.
Dans l'exemple de la figure 5, chaque groupe G1 et G2 est constitué par les mêmes fils que pour le cas de la figure 4, mais les isolants 48 des deux fils de chaque paire sont soudés côte à côte sur ensemble de la longueur. Les deux paires de fils 62, 64 sont réunies librement dans un espace 50 à l'intérieur d'une gaine de protection 66, qui peut être un tuyau en matière plastique flexible.
La configuration de ligne venant d'être décrite est remarquable par sa robustesse vis-à-vis d'une une anomalie pouvant se produire au niveau du câblage 26.
Plus particulièrement, le mode de réalisation de la figure 2 permet notamment d'assurer l'alimentation et la communication pour l'ensemble des unités satellites dans deux cas distincts d'incident: Cas 1 coupure de fil sur un tronçon quelconque du câblage entre deux unités.
La continuité est alors assurée de par la configuration en boucle de la ligne 26, et ce quel que soit le nombre de fils coupés parmi les quatre de l'ensemble.
En effet, dans ce cas, le fait que la ligne soit rebouclée assure que la continuité électrique reste néanmoins assurée. Les unités satellites en amont du tronçon ayant subis une rupture de fil sont alors desservies par la partie de la boucle 26 depuis le point de départ de l'unité centrale 20, suivant le chemin amont, et les unités satellites en aval de ce tronçon sont desservies par la partie de la boucle à partir du point de retour de l'unité centrale, suivant le chemin aval.
11 2867887 Un exemple d'une telle coupure est illustré par le schéma simplifié de la figure 6, où le tronçon T2 entre les unités satellites 221 et 22-2 a subis une rupture RC de tous les fils du câblage 26. L'unité satellite 22-1 reste fonctionnellement reliée à l'unité centrale 20 par la connexion sur le tronçon Ti en aval du point de départ de l'unité centrale 20, alors que les unités 22-2, 22-3 et 22-4 restent fonctionnellement reliées à l'unité centrale par la partie de câblage restée intacte sur les tronçons T3, T4 et T5.
Les unités peuvent toujours communiquer entre elles en empruntant l'une ou l'autre des lignes de communication C 1 ou C2, le cas échéant en passant via l'unité centrale 20.
Cas 2 court-circuit entre deux fils au sein d'un même groupe.
Quel que soit le groupe concerné, G1 ou G2, un court circuit au sein d'un groupe met la ligne de communication concernée, respectivement C 1 ou C2, hors d'usage, et ce sur l'ensemble de la ligne rebouclée 26. En effet, un court-circuit au sein du groupe G1 force en permanence la ligne de communication Cl à la tension positive de l'alimentation, l'empêchant d'exprimer des transitions logiques. De même, un court-circuit au sein du groupe G2 force en permanence la ligne de communication C2 à la tension négative, avec les mêmes conséquences.
Lorsqu'un court-circuit est détecté dans un groupe, la fourniture de la tension d'alimentation par ce groupe devient prioritaire. Cette tension continue à être fournie pour assurer le fonctionnement normal des unités satellites 22 jusqu'à la réparation des fils en court-circuit. On note que le fait que la tension d'alimentation soit présente sur les deux fils dugroupe en question n'a pas d'incidence pour ce qui concerne l'alimentation électrique.
On assure alors la communication par le fil de communication du groupe n'ayant pas subis le court-circuit. Si ce fil se trouve être déjà utilisé pour la communication, la continuité dans la desserte de l'alimentation et de la communication est assurée de fait, sans faire appel à une action spécifique.
Si le fil de communication en court circuit avec une tension d'alimentation est celui qui est en cours d'utilisation juste avant le court-circuit, alors des moyens de sécurité interviennent pour basculer la communication sur l'autre fil de communication, faisant partie du groupe intact. Ce basculement est détecté par, ou communiqué à, chacune des unités. En variante, on peut prévoir que les deux lignes de communication Cl et C2 soient utilisées en même temps pour envoyer les signaux de communication. Les unités sont alors simultanément à l'écoute des deux lignes et utilisent les signaux de l'une ou l'autre indifféremment tant que les deux fonctionnent normalement. Si l'une des lignes n'exprime pas de transitions (ligne collée à un potentiel suite à un cours circuit ou une coupure) alors que l'autre exprime des transitions, alors l'unité ignore la ligne collée.
12 2867887 Selon une autre variante, les unités utilisent en alternance une ligne de communication, puis l'autre en mode normal.
Un exemple de court-circuit est illustré par la figure 7, qui est basée sur le même schéma que pour l'exemple de la figure 6. Le court-circuit CC se produit entre les deux fils 28 et 32 du groupe G1, au niveau du tronçon T2 entre les unités satellites 22-1 et 22-2. Ce court-circuit CC a pour effet de coller la ligne de communication Cl (fil 28) à la tension positive de l'alimentation (fil 32).
On suppose que la ligne de communication Cl est celle utilisée par défaut, et donc jusqu'au moment du court-circuit. Le bloc de gestion de la communication 36 détecte quasiment aussitôt la rupture de communication par exemple en ne détectant pas un message d'acquittement prévu par le protocole de communication - et agit en conséquence en basculant automatiquement toutes les communications sur la ligne de communication C2 (fil 30) du groupe G2En effet, même si la ligne C 1 est la ligne utilisée par défaut, es unités satellites 22 sont continuellement ou régulièrement (par exemple en alternance sur de périodes déterminées) aussi à l'écoute de messages véhiculés sur la ligne C2. L'alimentation est assurée par la tension positive, présente sur les deux fils 32 et 28, et par la tension négative par le fil habituel 34. L'installation peut ainsi continuer à fonctionner comme auparavant grâce à la ligne auxiliaire de communication C2.
Si le court-circuit intervient sur le fil de communication qui n'est pas en cours d'utilisation, alors les unités continuent à opérer sur le même mode qu'auparavant. Toutefois, pour des raisons évidentes de sécurité, des moyens sont prévus pour détecter un tel court-circuit et donner une alarme.
On comprendra que le groupement physique des fils en paires, où chaque paire comporte un fil d'alimentation et un fil de communication, est particulièrement judicieux. En effet, il est rationnel de grouper les fils pour des raisons de commodité. Or, si les quatre fils étaient mêlés en un seul groupe, il existerait le risque d'un court-circuit entre les deux fils d'alimentation, avec des conséquences dommageables. A l'autre extrême, l'approche hypothétique consistant n'effectuer aucun groupement physique des quatre fils individuels qui fournissent l'alimentation et la communication souffre d'une mise en oeuvre peu pratique, voire impossible dans certains cas.
La solution à deux groupes conforme à l'invention permet d'assurer la même sécurité que si les fils n'étaient pas groupés du tout, tout en permettant de rationaliser le câblage et surtout de ne pas avoir recours à des isolateurs de court-circuit.
Par ailleurs, la configuration en boucle de la ligne 26 permet de réduire les chutes de tension dues à l'éloignement de l'alimentation. En effet, chaque unité satellite peut prendre la tension sur le chemin amont ou le chemin aval de la ligne rebouclée 26 13 2867887 (figure 2), le chemin choisi étant celui qui présente la moindre longueur de câblage, et donc la plus faible perte. D'autre part, chaque unité est effectivement alimentée par deux fils parallèles (respectivement du tronçon départ et le tronçon retour) pour chaque polarité, ce qui diminue l'impédance de ligne.
Par contraste, dans une connexion non bouclée, comme dans le cas de la figure 1, les unités satellites en bout de ligne subissent obligatoirement la plus grande chute de tension, même si la topographie de l'installation fait qu'elles soient physiquement plus rapprochées de l'unité centrale que celles qui sont en milieu de ligne.
Bien qu'une configuration à base de ligne rebouclée soit avantageuse, l'invention peut aussi être mise en oeuvre avec une ligne non rebouclée, selon un deuxième mode de réalisation illustré à la figure 8.
Le deuxième mode de réalisation diffère du premier uniquement par le fait que son câblage, désigné 68, est terminé au niveau de la dernière unité satellite 22-4 desservie de la chaîne à partir du point de départ de l'unité centrale 20. Les blocs alimentation 38 et de gestion de communication 36 sont adaptés en conséquence en ne comportant que les bornes associées au point de départ.
La réalisation physique des tronçons du câblage 68 est en tout point identique à ceux de la ligne rebouclée 26, tant au niveau de la réalisation matérielle (cf. figures 3, 4, 5) que par leur agencement en deux groupes G1, G2 comportant chacun un fil d'alimentation et un fil de communication (respectivement 28, 32 et 30, 34).
De la sorte, le deuxième mode de réalisation permet également d'assurer une continuité de fonctionnement en cas de court-circuit entre deux fils d'un même groupe (cf. cas 2 supra), et ce dans les mêmes conditions.
Le fonctionnement détaillé des unités en ce qui concernent notamment la détection et la gestion des avaries sur la ligne de câblage rebouclée 26, et de la gestion des signaux de communication est décrite par référence aux figures 9 à 14.
La figure 9 représente les moyens de commande et de détection des tensions au niveau de l'unité centrale 20, utilisés sur la ligne de communication Cl, matérialisé par le fil 28 (cf. figure 2). Des moyens identiques et séparés sont prévus pour opérer d'une part sur le point de départ C1D et d'autre part sur le point d'arrivée C1R de cette ligne de communication. Par souci de concision, seuls les moyens opérant sur le point de départ sont décrits, les moyens correspondants qui opèrent sur le point de retour étant représentés avec les mêmes repères de figures, accompagnés d'un symbole' (prime).
Ces moyens comprennent un multiplexeur 98 à quatre voix entrées/sorties (désignées entrées de multiplexeur 100a-100d), et une entrée/sortie commune (désignée ci-après sortie de multiplexeur 100e). Conformément au fonctionnement classique d'un multiplexeur, la sortie de multiplexage 100e peut relier électriquement à l'une des quatre 14 2867887 entrées de multiplexeur 100a-100d sélectivement en fonction d'un signal présenté à une entrée de sélection SEL du multiplexeur 98 à partir d'une ligne 104 provenant de l'intelligence centrale 78 de l'unité centrale 20. Troix des entrées de multiplexage 100a- 100c sont connectées respectivement aux trois tensions 24V, 10V et OV utilisés par le protocole de communication. La quatrième entrée 100d est laissée hors circuit (ouvert). La sortie de multiplexeur 100e est connectée à une entrée d'un circuit limiteur de courant 102 (réglé à 30mA dans l'exemple), dont la sortie alimente le point de départ C1D de la ligne de communication Cl.
Le point de départ C1D est connecté, à un point M en aval du limiteur de courant, à un détecteur de tension 106. Celui-ci fournit à l'intelligence centrale 78 un signal sur une ligne 108, indiquant la valeur effective de la tension à ce point M. L'intelligence centrale 78 commande par la ligne 104 la commutation du point de départ C1D sur les trois tensions précitées en fonction des données à échanger. Les moyens analogues au point de retour sont commandés simultanément selon différents modes possibles: - de manière identique (mêmes signaux aux mêmes moments sur C1D et C1R), de sorte que les mêmes tensions de communication apparaissent à ces deux points CID et C1R au mêmes instants. Ce mode assure le minimum d'interférence en cas de rupture sur l'une des lignes, et/ou - avec différents états de tension/position ouverte aux deux points C1D et C1R. On peut notamment n'envoyer les tensions de communication qu'à partir d'une extrémité (par exemple le point départ), en laissant l'autre extrémité en circuit ouvert (position 100d du multiplexeur) et vice versa. Cette disposition permet d'appliquer les tensions de communication successivement à une extrémité (Cl D) puis à l'autre (Cl R), afin de permettre de déceler un point de rupture de la ligne de communication. On interroge alors chaque unité satellite avec des signaux émis d'abord d'une extrémité, puis de l'autre. Un point de rupture se situerait au niveau du tronçon qui relie: - une unité satellite qui ne répond qu'aux signaux d'interrogation émis d'une extrémité, et - celle, voisine, qui ne répond qu'aux signaux d'interrogation émis de l'autre extrémité.
En variante, on peut localiser une coupure de ligne (au tronçon prêt) en n'émettant des signaux d'interrogation que depuis une extrémité, adressé successivement à des unités successives, comme expliqué infra (étape 2).
De manière générale l'intelligence central 78 opère selon l'analyse suivante: - s'il existe un court-circuit sur la ligne Cl à un endroit quelconque, et pas de coupure ailleurs, la tension mesurée par un détecteur de tension 106 ou l'autre 106' est 2867887 alors sensiblement égale à 24V, la tension d'alimentation. En effet, le fil 28 de la ligne de communication Cl est dans le même groupe G2 que le fil 32 de l'alimentation positive à 24V, le seul avec lequel un court-circuit est plausible; et - s'il existe une coupure sur la ligne Cl à un endroit quelconque, et pas de 5 court-circuit ailleurs, la tension mesurée par un détecteur de tension 106 ou l'autre 106' sera alors nulle.
Plus particulièrement, lorsque l'intelligence centrale 78 analyse les échanges de signaux avec les unités satellites, il exécute les étapes successives suivantes: 1. Mise du point M' à l'extrémité retour C1R en circuit ouvert par le multiplexeur 98' et application d'une tension de 10V du point M au côté départ C1D. 1.1. Détection de la tension au point M': Si cette tension est sensiblement égale à 10V (aux pertes de ligne prêt) , il est diagnostiqué que la ligne de communication Cl est intègre. Cette mise à la tension de 10V peut s'effectuer à un moment de la communication normale où cette tension de ligne Cl est normalement prévue d'être à 10V, pour ne pas perturber la communication; - Si cette tension est supérieure à 10V, étant sensiblement égale à 24V, il est diagnostiqué que la ligne de communication Cl est en court-circuit avec le fil de l'alimentation positive 24V; - Si cette tension est nulle, il est diagnostiqué que la ligne de communication 20 est coupé à au moins un endroit. Pour déterminer le tronçon où se situe la coupure, on peut utiliser les étapes 2.1 à qui suivent: 2.1. Envoi de signal d'interrogation adressé à l'unité satellite la plus en aval du point de départ (en l'occurrence l'unité 22-4), ce signal comportant la mise à la tension de 10V du point M de l'extrémité départ CID, 2.2. Attente d'un signal de réponse de cette unité interrogée 22-4 sur le point M (par exemple, sous forme de forçage à 24V) détecté par le détecteur de tension 106, 2.2.1. Si ce signal de réponse est reçu, il est déduit qu'au moins les tronçons du point de départ C1D à cette unité satellite 22-4 sont intègres, et donc que la coupure est sur un tronçon complémentaire, en l'occurrence entre cette unité satellite et le côté retour; - si ce signal de réponse n'est pas reçu, répéter l'étape 2.2.1, mais cette fois pour l'unité satellite juste avant la dernière interrogée, et ainsi de suite jusqu'à réception d'un signal de réponse, - répétition des étapes 1 et 2 ci-dessus, mais avec l'envoi de signal d'interrogation 35 et l'attente de réponse sur le point M' côté retour (détecté par le détecteur 106') et la mise du point M côté départ à l'état ouvert.
16 2867887 Ce diagnostic implique l'interruption de la fourniture des tensions de communication à l'un des points: soit le point de retour C1R, soit le point de départ C1D dans la séquence de mesure supra. L'interruption est faite successivement sur ces points, de sorte qu'il y toujours un point à la tension de 10V pour le signal concerné. Si la ligne de communication Cl est intègre sur toute le boucle, cela n'a que peu d'incidence, car toutes les unités satellites 22 peuvent recevoir la tensions de communication émise à partir de l'autre point mise à la tension de 10V. On note que les phases de test sont programmées pour s'exécuter lorsque la tension sur la ligne de communication Cl doit être normalement à 10V, afin de ne pas avoir d'incidence sur le flot de données. Tout au plus, les unités satellites physiquement plus proches de l'extrémité C 1 R ou CID mise en circuit ouvert devront à ce moment dépendre d'un chemin plus éloigné de la source de 10V, et donc subir une perte de ligne plus importante.
Les signaux d'interrogation sont émis selon le protocole normal de communication, obéissant aux mêmes règles de transition logique. Les messages d'interrogation et les réponses attendues peuvent donc correspondre à des messages échangés de toute façon entre les unités, qu'un diagnostic ou test soit effectué ou pas. Par exemple, les signaux d'interrogation peuvent faire partie d'un message ordonnant à une unité spécifique de transmettre une information sur l'état d'un ses capteurs.
Autrement dit, le test d'intégrité de la ligne s'opère pendant la communication habituelle, sans faire appel à un mode test/diagnostic qui interromprait cette communication avec des messages spécifiques. L'analyse de l'ensemble des tensions détectées sur les deux détecteurs 106 et 106' mesurées simultanément permet en outre de détecter une double avarie comprenant un court-circuit et une coupure. Il est par ailleurs possible de déterminer laquelle des deux avaries est située la plus en amont par rapport à l'un quelconque des points de départ ou de retour. En effet, si l'analyse précitée révèle un court-circuit sur la base de la tension détectée au point de départ/retour et une coupure sur la base de la tension détectée au point de retour/départ, il est déduit que la ligne de communication souffre d'un court-circuit en amont et une coupure à des points respectivement plus proche et plus éloigné du point de départ/retour.
Le tableau 1 résume les diagnostics effectués par l'intelligence en fonction des tensions V(M) et V(M') détectées aux points M et M' (cf. figure 9) respectivement au départ et au retour de la ligne de communication Cl et des tensions V(D) et V(R) émises respectivement en sortie 100e et 100e' depuis les multiplexeurs 98 et 98' aux extrémités respectivement des points de départ et de retour.
17 2867887 Tableau 1: diagnostics par tensions détectées sur la ligne de communication C (c-circ. = court circuit, coup. = coupure).
V(D) V(D') V(M) M(M') Diagnostic 10V OUVERT OV 10V ligne normale 10V OUVERT >15 <15V c-circ.
10V OUVERT 1OV <5V coup.
10V OUVERT 10V >15V coup. en amont d'un c-circ. (vu de M) 10V OUVERT >15V <5V c-circ. en amont d'une coup. (vu de M) 10V 10V <5V <5V problème interne On note que l'ensemble des diagnostics du tableau 1 ne nécessite d'imposer une tension que sur un côté de la ligne de communication (en l'occurrence le côté du point de départ).
En ce qui concerne la ligne de communication C2, il est prévu un ensemble de commande et de contrôle des lignes de communication et d'alimentation (non représenté) identique à celui décrit par référence à la figure 9 et remplissant les mêmes fonctions selon les mêmes mode opératoires. La seule différence fonctionnelle réside dans le fait qu'en cas de court circuit, la tension de la ligne de communication est alors forcée à 0V, i. e. la tension de ligne l'alimentation du fil 34 du groupe G1 auquel est associé le fil 30 de cette ligne de communication.
La figure 10 présente les moyens de commande et de détection des tensions au niveau de l'unité centrale 20, utilisés sur les lignes d'alimentation + 24V et OV, matérialisées respectivement par les fils 32 et 32 (cf. figure 2). L'approche est similaire à celle utilisée pour les lignes de communication (cf. figure 9).
La description qui suit s'appuie sur les moyens relatifs à la ligne de + 24V, étant compris que les moyens relatifs à la ligne de OV sont analogues, avec les adaptations évidentes qui s'imposent eu égard de la tension différente. Les éléments de ces derniers moyens portent les mêmes repères de figure que ceux relatifs à ligne de +24V, suivis d'un symbole' (prime).
La ligne de +24V est reliée à la sortie +24V de l'alimentation 38 via un multiplexeur 10 à deux entrées de multiplexage: l'une 114a relié à la sortie de 24V de l'alimentation, l'autre 114b étant non connectée (circuit ouvert), et une sortie de multiplexage 114c pouvant être reliée à l'une ou l'autre des entrées 114a ou 114b en fonction d'un signal appliqué à une entrée de sélection SEL à partir d'une ligne 112 reliée à l'intelligence centrale 78.. Un détecteur de tension d'alimentation positive 116 18 2867887 mesure la tension sur le point de départ de la ligne de +24V et fournit un signal indiquant la valeur mesurée à l'intelligence centrale 78 via une ligne 118.
En mode d'alimentation (fonctionnement hors test) le multiplexeur 110 est commandé pour produire en sortie la tension de +24V.
En mode de test de l'intégrité de la ligne d'alimentation 32, l'intelligence centrale 78 commande le multiplexeur 110 pour relier la sortie 114c sur l'entrée 114b en circuit ouvert puis, après une période de l'ordre de quelques microsecondes, commande à n nouveau la sortie de 24V. Durant cette période de mise en circuit ouvert du départ de l'alimentation, la tension signalée par le détecteur de tension 116 est enregistrée par l'intelligence centrale 78. On note que le fil 32 au niveau du point de retour (cf. figure 2) est maintenu relié en permanence à la sortie de +24V de l'alimentation.
La période de quelques microsecondes durant laquelle la ligne 32 au point de départ est mise hors connexion (ouverte) durant le mode test ne provoque qu'une microcoupure sans effet sur le fonctionnement des unités satellites. Par ailleurs, on note que, comme expliqué supra dans le cadre de la microcoupure effectuée pour la mesure sur la ligne de communication, celle-ci ne se produit sur une unité satellite que si elle ne peut pas être alimentée via une connexion sur la section de ligne retour (dans le cas d'une microcoupure sur la section de ligne départ).
Si, en mode test, le signal de tension indique une valeur de sensiblement égale à +24V, il est déduit que la ligne de +24V (fil 32) est intègre. Par contre, si ce signal indique une valeur sensiblement nulle, ou très inférieur à +24V, il est déduit que cette ligne a subi une rupture.
En ce qui concerne le mode test sur le point de départ de la ligne d'alimentation de OV (fil 34), il est prévu en outre une résistance de polarisation 120, de type "pull-up" entre le fil 34 et la sortie de +24V de l'alimentation. Cette polarisation permet de positionner la ligne de OV momentanément à +24V lorsque le commutateur 110' met cette section de ligne 34 en circuit ouvert. Le côté retour de cette ligne est maintenue en permanence à 0V.
De la sorte, si l'intelligence détecte cette tension de +24V en mode test au niveau du détecteur de tension 116', il est déduit qu'il y a une coupure sur cette ligne (sinon la ligne serait forcée à OV par la connexion au côté retour à l'alimentation OV, celle-ci ayant une plus faible impédance de sortie que celle de la résistance 120). On note, de même, que lorsque le multiplexeur 110' relie le point de départ de la ligne 34 à OV (mode alimentation, hors test), la faible impédance de sortie OV de l'alimentation 38 force la ligne 34 à 0V.
La figure 11 représente un exemple des moyens de communication au niveau des unités satellites 22 pour les deux lignes de communication C 1 et C2. Ces moyens 19 2867887 opèrent selon sensiblement les mêmes approches que ceux de l'unité centrale. Dans ce cas, les tensions nécessaires à la communication sont gérées à partir d'une intelligence locale 122. Les moyens étant sensiblement identiques pour chacune des deux lignes, seule ceux dédiés à l'une d'elles (en l'occurrence la ligne Cl) sera décrite. Les moyens analogues dédiés à la ligne C2 portent les mêmes références de figure, suivis d'un symbole ' (prime).
Les moyens comprennent un multiplexeur 124 à deux entrées de multiplexage 128a et 128b et une sortie de multiplexage 128c pouvant être reliée à l'une ou l'autre des entrées de multiplexage 128a ou 128b par une commande émise par l'intelligence locale 122 via une ligne 134 sur l'entré de multiplexage SEL du multiplexeur. La sortie de multiplexage est reliée à la ligne Cl (dans l'exemple à un point côté aval de l'unité satellite). L'une 128a des entrées de multiplexage est hors connexion (ouvert), l'autre 128b est reliée à une source de OV via un limiteur de courant 130 réglé à 60 mA.
Un détecteur de tension 132 fournit à l'intelligence locale 122, via une ligne 134, un signal indiquant la tension de la sortie de multiplexage 128c.
Les unités satellites 22 ne communique que sous contrôle de l'unité centrale, en mettant la ligne active de communication Cl ou C2 (voire le deux) sélectivement à l'un des deux états possibles à leur niveau: ligne ouverte ou ligne forcée à 0V. Le protocole est le suivant. L'unité centrale 20 désigne une unité satellite à interroger en émettant une trame binaire comportant l'adresse de cette unité satellite. Ensuite, l'unité centrale positionne la ligne de communication active à 24V, puis à 10V. Cette transition logique de 24V à 10V signale le moment pour l'unité satellite interroger de transmettre un premier élément binaire: - pour transmettre un élément binaire 1, en commandant l'ouverture de la ligne à son niveau (sortie de multiplexage 128c sur l'entrée 128a). La ligne reste alors à 10V durant le créneau temporel qui suit, et cette valeur est détectée comme une logique 1 par l'unité centrale, ou - pour transmettre un élément binaire 0, en forçant la ligne à OV (sortie de multiplexage 128c sur l'entrée 128b). Du fait que cette tension de OV est produite localement via un limiteur autorisant un débit (60mA) plus élevé que celui du limiteur 102/102' (30 mA) de l'unité centrale 20, elle force toute la ligne à 0V.
L'unité centrale acquitte la réception de la donnée binaire reçue par la remise de la ligne de communication à 24V. Puis, si un autre élément binaire est prévu d'être transmis par l'unité satellite, elle effectue une nouvelle transition de 24V à 0V, permettant à l'unité satellite de transmettre un autre élément binaire.
La figure 12 est un schéma simplifié de l'arrivée des tensions d'alimentation de +24V et OV sur une unité satellite 22. La tension positive de l'unité satellite est extraite du fil 32, qui distribue la tension de +24V, via une diode Schottky DS (ce type de diode ne présentant qu'une faible chute de tension entre ses électrodes). Un condensateur C relie la cathode de la diode Schottky DS et la ligne 34 qui distribue la tension de OV, permettant notamment lisser la tension et de maintenir la tension lors de microcoupures.
Eventuellement, il peut être prévu des moyens de partage temporel alimentation/communication permettant aux satellites d'être de communiquer et d'être alimentés même en cas d'avaries affectant les deux lignes de communication Cl et C2.
Dans une telle rare éventualité, un court circuit et/ou d'une coupure sur chacune de ces lignes peut épuiser les modes de secours prévus par la configuration en groupes. Seuls deux fils restent alors indépendants dans le câblage 26. Les moyens de partage temporel, ne nécessitant que deux fils indépendants pour assurer l'alimentation et la communication, peuvent ainsi rester opérationnels. Il est alors prévu des créneaux temporels distincts et cycliques dédiés respectivement à la communication et à l'alimentation sur les deux fils opérationnels.
À cette fin, chaque unité satellite fonctionnant selon ce mode partagé est équipée de moyens de stockage d'énergie électrique, par exemple sous forme des moyens condensateurs ou de batteries rechargeables. Il peut s'agir notamment du condensateur C. L'énergie ainsi stockée permet à l'unité satellite 22 d'être autonome en alimentation durant le créneau temporel dédié à la communication.
Le fonctionnement du système peut alors procéder comme suit: - le fil de tension positive passe à 24 V pendant 10 millisecondes (par exemple), période durant laquelle les satellites chargent leur condensateur de stockage 25 C ou leurs batteries à travers une diode; - à l'issu de cette période, la ligne de tension positive est basculée à 10 V pendant 10 millisecondes (par exemple), période durant laquelle le dialogue peut s'établir par des transitions logiques entre les 10 V et 0 V. Pendant cette période, les satellites fonctionnent sur l'énergie stockée lors de la période d'alimentation; - à l'issu de la période précédente de communication, on repasse à la période d'alimentation à 24 V, et ainsi de suite de manière cyclique.
Ainsi, on peut assurer le bon fonctionnement de satellites dans les scénarios suivants (en se basant sur le mode de secours précité) : - un court-circuit sur chacun des deux groupes de fils, où chaque groupe comporte un fil d'alimentation et un fil de communication utilisée dans le mode principal de fonctionnement. Dans ce type de défaillance, le câblage ne comporte plus que deux conducteurs indépendants pour relier les unités satellites. Ces deux 21 2867887 conducteurs suffisent pour établir les tensions d'alimentation et de communication selon le mode partagé. Bien entendu, ce mode peut aussi s'appliquer à un scénario où un court-circuit n'est présent que dans l'un des groupes; - une coupure de l'un des deux conducteurs sur chacun des deux groupes de fils. La situation est alors identique à la précédente, en ce sens que seuls deux conducteurs indépendants restent pour relier les unités satellites. Là aussi, ce mode peut aussi s'appliquer à un scénario où une coupure n'est présente que dans l'un des groupes; - court-circuit dans un groupe et coupure dans l'autre groupe, pour les mêmes raisons que citées précédemment.
La figure 13 présente les moyens de commande et de détection des tensions, au niveau de l'unité centrale 20, pour permettre de réaliser le mode partagé alimentation/communication. Les moyens sont identiques pour chacun des deux conducteurs utilisés pour ce mode. De ce fait, la figure ne représente que les moyens associés à l'un de ces conducteurs, étant entendu que cette figure et la description qui suit s'appliquent de manière analogue à l'autre conducteur. Par ailleurs, pour chaque conducteur utilisé, ces moyens sont identiques pour les points de départ et de retour, et ne sont décrits que pour le point de départ, ces mêmesmoyens portant les mêmes références de figure suivi d'un symbole ' (prime) pour le point de retour.
Un multiplexeur 136 à entrées de multiplexage 138a-138d et une sortie de multiplexage 138e est connecté comme suit: trois entrées de multiplexage connectés: i) à la tension de OV, via un premier limiteur de courant 140 réglé à 30mA (entrée 138c), ii) à la tension de 10V, via un second limiteur de courant 142 réglé à 30 mA (entrée 138b), et iii) directement à la tension de 24V (entrée 138a), ces tensions de OV, 10V et 24V provenant de l'alimentation 38. La quatrième entrée de multiplexage 138e est en circuit ouvert. Ce multiplexeur est commandé par son entrée de sélection SEL par l'inteIligence centrale 78 via une ligne 144 permettant d'appliquer sélectivement la tenson des entrées de multiplexage à la sortie de multiplexage, et donc au point de départ du premier conducteur.
La tension présente sur la sortie de multiplexage est mesurée par un détecteur 30 de tension 146, qui transmet un signal de mesure à l'intelligence centrale via une ligne 146.
On comprendra que l'ensemble de ces moyens permet de réaliser les mêmes modes opératoires que décrits supra dans le cadre des figures précédentes, tant au niveau du fonctionnement normal qu'un mode de diagnostic. En effet, le multiplexeur 136 peut être commandé pour appliquer sélectivement toutes les différentes tensions nécessaires sur les points de départ et de retour du premier conducteur. On remarque que la tension de 24V présentée sur l'entrée de multiplexage 138a provient directement 22 2867887 de l'alimentation, sans passer par un limiteur. En effet, cette tension ne sert qu'à produire l'alimentation en puissance. Le mode diagnostic s'effectue alors avec la tension de 10V, limitée à 30 mA (limiteur 140).
Le mode de fonctionnement en temps partagé décrit supra ne permet généralement pas aux unités satellites 22 de fournir une puissance électrique élevée durant des périodes soutenues, notamment si le stockage ne dépend que d'un condensateur. La puissance stockée sera typiquement suffisante pour maintenir des fonctions de base: entretien des mémoires vives, alimenter des capteurs, des voyants, émettre des signaux de communication, etc. Il pourra alors s'agir alors d'un mode dégradé qui sera utilisé en ultime recours seulement si les deux groupes Gl et G2 présentent simultanément des défaillances.
La figure 14 est un schéma détaillé de la partie du bloc de gestion des communications 36 assurant le contrôle des lignes de communication Cl et C2 selon un mode de réalisation préféré.
Dans ce schéma, la nomenclature suivante est adoptée: V ET et masse: respectivement la tension d'alimentation positive et négative (celle-ci étant référencée à la masse), VIA: alimentation positive sur les bornes départ (aller)/amont (retour) des unités 20/22, V1R: alimentation positive sur les bornes arrivée/aval des unités 20/22, V2A: alimentation négative sur les bornes départ/amont des unités 20/22, V2R: alimentation négative sur les bornes arrivée/aval des unités 20/22, ClA: ligne de communication Cl sur les bornes départ/amont des unités 20/22, C I R: ligne de communication Cl sur les bornes arrivée/retour des unités 20/2, C2A: ligne de communication C2 sur les bornes départ/amont des unités 20/22, C2R: ligne de communication C2 sur les bornes arrivée/retour des unités 20/2, EM1_0 et EM1_1: émission de signal logique respectivement 0 et 1 sur la ligne de communication Cl, EM20 et EM2_1: émission de signal logique respectivement 0 et 1 sur la ligne de communication C2, REC1: réception de données sur la ligne de communication Cl, REC2: réception de données sur la ligne de communication C2, Le circuit 198 comporte une première section 200 qui est connectée sur les lignes VIA, V1R et une ligne de surveillance ON1. Cette section comporte un premier interrupteur sous forme de transistor MOSFET N Q14 qui relie les lignes d'alimentation 23 2867887 V1R et VIA. Cet interrupteur permet de contrôler si ces deux lignes départ et arrivée ne sont pas coupées. Normalement, le transistor Q14 est conducteur. On le bloque pendant un temps très court, durant lequel on surveille la tension V1. Si cette tension est égale à 0, il est déduit que la ligne est coupée; si cette tension est positive, il est alors vérifié qu'il y a continuité entre les lignes VIA et V1R. La tension est détectée sur la borne du signal SV1, qui est reliée à la ligne VIA au noeud commun de deux résistances en série R33 et R45 formant un pont diviseur. La résistance R45 est par ailleurs montée en parallèle avec une capacité C 11 de filtrage.
Ce test est commandé par le signal ON1 appliqué sur la grille du transistor 10 Q14 via un transistor MOSFET N. Ce dernier est monté en diode et connecté en série avec une résistance de polarisation R39.
La surveillance de la tension négative est réalisée par une deuxième section 202 du circuit selon le même principe. La ligne négative retour V2R est reliée à la masse. La ligne négative aller V2A peut être isolée de la masse à travers un transistor MOSFET N Q19 en réponse à un signal de test ON2. En mode test, on applique une tension sur la ligne V2A. Un filtrage est prévu au moyen d'une capacité C13 et d'une résistance R53 montées en parallèle. Avec le transistor Q19 bloqué, on détecte la présence d'une tension sur la ligne V2A, laquelle indiquerait que la boucle d'alimentation négative est interrompue. Par contre, s'il n'y a pas de coupure, cette ligne V2A sera également tirée à la masse.
La surveillance de la ligne de communication Cl utilise une troisième section 204 du circuit au niveau de la connexion en amont (aller) CiA. Cette section comporte un montage de trois résistances R29, R24, R40 et d'un transistor MOSFET P Q13, et d'un transistor bipolaire Q15. L'ensemble constitue un limiteur de courant, régulé à environ 30 mA.
Au niveau de la connexion en aval C 1 R (retour) de la ligne Cl, la surveillance utilise une quatrième section 206. Cette section comporte un montage de transistors FET Ti, T2, d'un transistor bipolaire T4, des résistances R42, R45, R36 et R41, et d'une capacité C12. Ce montage constitue également un limiteur de courant double, réglé à 60 mA. Il permet soit un mode passant via le transistor Tl pour relier la ligne C1R à la masse, soit un mode passant par le transistor T2 qui met cette ligne en tension, avec courant limité par la présence d'une diode Zener D3.
A la partie droite du schéma de la quatrième section 206 se trouve un montage associé à un circuit 208 de réception des signaux. Ce montage comporte notamment des résistances R32, R44, R30 et un comparateur 209 qui permettent de recevoir et analyser les données.
24 2867887 En mode diagnostic, on émet un courant sur la partie allée C 1 A et on détecte sur le circuit de réception la présence sur la partie retour C1R soit une tension nulle, soit une tension positive fixée par la diode Zener D3. Le test comprend donc une phase de mise en tension et une phase de mise à la masse.
Si le fil de la ligne de communication Cl est coupé, seule la tension nulle sera présente sur le circuit de réception 208.
Si le fil 1 de la ligne de communication Cl est en court-circuit avec son fil d'alimentation, le courant de 60 mA tiré ne sera pas suffisant pour faire écrouler la tension positive présente sur la ligne. La présence de cette tension sur le circuit 108 de réception des signaux indique alors l'existence d'un court-circuit.
L'analyse de la ligne de communication C2 est réalisée par des cinquième et sixième sections 210 et 212. Ces sections sont sensiblement les mêmes que les troisième et quatrième sections 206 et 208, respectivement. Par souci de concision, ces montages ne seront pas décrits à nouveau. On note que la sixième section 212 comporte donc aussi son propre circuit comparateur, désigné 214. La différence de fonctionnement et de montage réside essentiellement dans le fait que les court circuits pouvant se produire on pour effet de mette la ligne de communication C2 à la masse, et non pas à la tension positive. Cette différence implique, entre autres, la présence d'un transistor MOSFET Q17 en série avec une diode D4 entre l'entrée de la tension d'alimentation positive V_ET et la ligne aval (retour) C2R de la ligne de communication C2.
En mode diagnostic, la ligne C2A en amont peut être tirée à 0V ou à 10V, permettant de vérifier si la ligne est effectivement descendue ou montée à ces tensions.
Les modes de diagnostic, la gestion du circuit de la figure 10, ainsi que la gestion de l'ensemble du fonctionnement des unités 20, 22 sont pris en charge par des microcontrôleurs pré-programmés.
Les composants de la figure 15 qui n'ont pas été explicitement décrits constituent des éléments annexes, connus en eux-mêmes, utilisés couramment dans les techniques habituelles des montages électroniques.
L'invention permet de nombreuses variantes et de possibilités, tant au niveau de sa conception matérielle, des procédés et protocoles de gestion et de communication, que des applications.
On note également que les groupes G1 et G2 peuvent éventuellement comporter d'autres fils supplémentaires, par exemple des fils d'alimentation à une autre 35 tension.
Par ailleurs, il est possible de ne prévoir une configuration de ligne rebouclée pour seulement les fils d'alimentation, ou pour seulement les fils des lignes de 2867887 communication. Cette approche constituerait alors une mode intermédiaire entre celui de la figure 2 et de celui de la figure 8.
Parmi les nombreuses applications, l'invention peut être utilisée avec des systèmes de surveillance à postes distribués, reliés à une centrale, par exemple pour contrôler des locaux, des sites industriels, des réseaux de transport, etc. Les unités satellites peuvent par exemple comprendre un ou plusieurs capteurs (d'incendie, d'effraction, de panne, de pollution, etc.) qui renseignent l'unité centrale sur les paramètres contrôlés, des ventouse électromagnétiques, des moteurs, des lampes, etc.

Claims (1)

  1. 26 REVENDICATIONS
    1. Dispositif (1) comportant un ensemble d'unités (20, 22) interconnectées en alimentation et en communication par un câblage (26), ce câblage comprenant au moins: - un premier fil de communication (28) d'une première ligne (C 1) de communication de données, et - deux fils d'alimentation (32, 34), caractérisé en ce que: - le câblage (26) comporte en outre un deuxième fil de communication (30) d'une deuxième ligne (C2) de communication de données, permettant une communication au moyen de l'une ou/et l'autre des première et deuxième lignes de communication, et en ce que: - le câblage (26) est physiquement configuré en groupes (Gl, G2), dont: - un premier groupe (G1) comprenant l'un (32) des deux fils d'alimentation et le premier fil de communication (28), et - un deuxième groupe (G2) comprenant l'autre (34) des deux fils 20 d'alimentation et le deuxième fil de communication (30).
    2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il ne comprend pas d'isolateur de court-circuit visant à isoler un courtcircuit survenant sur le câblage (26).
    3. Dispositif selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce qu'il comprend des moyens pour maintenir la communication entre unités même lorsqu'un fil (28, 30), parmi les fils des première et deuxième lignes de communication (C 1, C2), est en court circuit avec un fil d'alimentation (32, 34), ces moyens utilisant alors pour la communication entre unités spécifiquement la ligne de communication dont le fil n'est pas en court circuit.
    4. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que le câblage (26) relie les unités (20, 22) en configuration de ligne rebouclée pour l'un au moins des fils (28-34), le/les fil(s) rebouclé(s) formant une boucle continue parcourant chaque unité de l'ensemble.
    5. Dispositif selon la revendication 4, caractérisé en ce que chacun des deux fils d'alimentation (32, 34), et chacun des premier et deuxième fils de communication 428, 30), est en configuration de ligne rebouclée.
    6. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 4 ou 5, caractérisé en ce que, pour au moins un fil rebouclé (28, 30, 32, 34), l'une des unités (20) y distribue une tension requise pour ce fil par des moyens (38, 36) qui présentent une connexion de point de départ du fil et une connexion de point de retour du fil, ces points de connexion étant réalisés sur des extrémités respectives de fil à partir desquelles est constituée la ligne rebouclée.
    7. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé en ce qu'il comprend des moyens (86; 98-132) de détection de défaillance du câblage (26) impliquant un court-circuit et/ou une coupure sur un fil de communication (28, 30).
    8. Dispositif selon la revendication 6, caractérisé en ce que les moyens (86; 98-132) de détection de défaillance d'un fil de communication (28, 30), comprennent: - des moyens (100, 110) pour: - établir une différence de potentiel entre le point de départ et le point de retour du fil de communication (C 1, C2) sur lequel une défaillance doit être détecté, et/ou - établir un potentiel déterminé sur l'un parmi les points de départ et de retour, et mettre l'autre des points, de retour ou de départ, en circuit ouvert, - des moyens (106, 116) pour détecter une caractéristique électrique sur l'un au moins des points de départ et de retour, - des moyens (78) pour diagnostiquer un type de défaillance, notamment un court-circuit et/ou une coupure, à partir de/des caractéristiques électriques détectée(s).
    9. Dispositif selon la revendication 8, caractérisé en ce que les moyens pour établir une différence de potentiel ou pour établir un potentiel déterminé comprennent un limiteur de courant (102) de sortie du potentiel, en ce que les moyens pour détecter une caractéristique électrique sont actifs pour détecter un potentiel forcé à une autre valeur que celle établie avec le limiteur de courant, et ce que les moyens de diagnostic établissent l'existence: - d'un court-circuit lorsque la valeur de potentiel détectée est forcé à une valeur sensiblement égale à celle du fil d'alimentation du même groupe (G1, G2) que celui du fil de communication (Cl ou C2) faisant l'objet d'une détection de défaillance, et/ou - d'une coupure du fil faisant l'objet d'une détection de défaillance lorsque le potentiel est nul à un point de départ ou de retour où la ligne est mise en circuit ouvert, l'autre point étant établi à un potentiel déterminé.
    10. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 7 à 9, caractérisé en ce que les moyens (86; 98-132) de détection de défaillance exploitent, pour réaliser ladite détection, des signaux utilisés lors de la communication normale entre unités, de sorte à effectuer la détection de manière transparente pour les unités.
    11. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 10, caractérisé en ce que les groupes (G1, G2) sont mutuellement électriquement isolés par un espace 15 libre (50).
    12. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 11, caractérisé en ce que les groupes (Gl, G2) sont mutuellement électriquement isolés par au moins une couche de matériau isolant à l'état solide (44; 48).
    13. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 12, caractérisé en ce que les deux groupes de fils (Gi, G2) suivent sensiblement le même parcours pour relier les unités (20, 22).
    14. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 13, caractérisé en ce qu'il comprend des moyens de contrôle (36) qui établissent l'une (Cl) des lignes de communication en tant que ligne à utiliser en condition sans incident, ces moyens agissant, en cas d'incident nuisant au bon fonctionnement de cette ligne, pour basculer la communication sur l'autre (C2) des lignes de communication.
    15. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 14, caractérisé en ce qu'il comprend des moyens (86; 98-132) pour détecter un court-circuit (CC) entre deux fils (28 & 32, 30 & 34) d'un même groupe (G1, G2), et des moyens (78) pour sélectionner comme ligne de communication active celle dont le fil n'a pas subi de court-circuit.
    16. Dispositif selon la revendications 15, caractérisé en ce que les moyens (86; 98-132) de détection de court circuit comprennent une source d'une première tension à débit de courant limité (102, 130), produisant une première tension et pouvant être reliée à un point (M) du fil du câblage sur lequel un éventuel court circuit doit être détecté, et des moyens (106, 116) pour détecter une éventuelle différence significative de la valeur de la tension réellement présente à ce point par rapport à ladite première tension.
    17. Dispositif selon la revendication 15 ou 16, caractérisé en ce que le fil (32 ou 34) d'alimentation qui est détecté comme étant en court circuit avec un fil (28 ou 30) d'une ligne de communication (C 1 ou C2) continue à être actif pour fournir sa tension d'alimentation aux unités qui en dépendent.
    18. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 117, caractérisé 15 en ce qu'il comprend des moyens (86; 98-132) pour détecter une rupture (RC) de l'un au moins des fils (28-34).
    19. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 18, caractérisé en ce que l'une (20) des unités comprend une alimentation électrique (38) qui fournit par 20 le câblage (26) les tensions d'alimentation aux autres unités (22) de l'ensemble.
    20. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 19, caractérisé en ce que l'alimentation électrique est en courant direct basse tension sur deux fils (32, 34).
    21. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 20, caractérisé en ce que la communication est du type série bidirectionnel sur un seul conducteur.
    22. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 21, caractérisé 30 en ce que la communication sur une ligne (C 1 ou C2) de communication est basée sur un protocole synchrone.
    23. Dispositif selon la revendication 21 ou 22, caractérisé en ce que la communication est basée sur un protocole à trois états, par exemple trois états de tension: un premier état (24V) servant de point de départ pour une transition exprimant une donnée binaire, un deuxième état (10V) exprimant un bit d'un premier état logique communiqué lorsqu'il succède au premier état, et un troisième état (0V) exprimant un bit d'un second état logique communiqué lorsqu'il succède au premier état.
    24. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 23, caractérisé en ce qu'il prévoit des moyens (136-146) pour établir un fonctionnement en mode en partage temporelle, selon lequel deux fils sont utilisés durant des créneaux temporels respectifs pour transmettre une tension d'alimentation aux unités et pour assurer la communication.
    25. Câblage (26) spécifiquement destiné au dispositif (1) selon l'une quelconque des revendications 1 à 23, ce câblage comprenant au moins: - un premier fil de communication (28) d'une première ligne (Cl) de communication de données, et - deux fils d'alimentation (32, 34), caractérisé en ce que: - il comporte en outre un deuxième fil de communication (30) d'une deuxième ligne (C2) de communication de données, permettant une communication au moyen de l'une ou/et l'autre des première et deuxième lignes de communication, et en ce qu'il est physiquement configuré en groupes (G1, G2), dont: - un premier groupe (Gi) comprenant l'un (32) des deux fils d'alimentation et le premier fil de communication (28), et - un deuxième groupe (G2) comprenant l'autre (34) des deux fils d'alimentation et le deuxième fil de communication (30).
    26. Câblage selon la revendication 25, caractérisé en qu'il relie les unités (20, 22) en configuration de ligne rebouclée pour l'un au moins des fils (28-34), le/les fil(s) rebouclé(s) formant une boucle continue parcourant chaque unité de l'ensemble.
    27. Câblage selon la revendication 26, caractérisé en ce que chacun des deux 30 fils d'alimentation (32, 34), et chacun des premier et deuxième fils de communication (28, 30), est en configuration de ligne rebouclée.
    28. Câblage selon l'une quelconque des revendications 25 à 27, caractérisé en ce que les groupes (G1, G2) sont mutuellement électriquement isolés par un espace 35 libre (50).
    29. Câblage selon l'une quelconque des revendications 25 à 28, caractérisé en ce que les groupes (G1, G2) sont mutuellement électriquement isolés par au moins une couche de matériau isolant à l'état solide (44).
    30. Câblage selon l'une quelconque des revendications 25 à 29, caractérisé en ce que les deux groupes de fils (Gl, G2) suivent sensiblement le même parcours pour relier les unités (20, 22).
    31. Procédé d'interconnexion d'un ensemble d'unités (20, 22) en alimentation et en communication par un câblage (26), ce câblage comprenant au moins: - un premier fil de communication (28) d'une première ligne (Cl) de communication de données, et - deux fils d'alimentation (32, 34), caractérisé en ce qu'il comprend les étapes de: - prévoir en outre pour le câblage (26) un deuxième fil de communication (30) d'une deuxième ligne (C2) de communication de données, permettant une communication au moyen de l'une ou/et l'autre des première et deuxième lignes de communication, et de: - configurer physiquement le câblage (26) en groupes (G1, G2), dont: - un premier groupe (G1) comprenant l'un (32) des deux fils d'alimentation et le premier fil de communication (28), et - un deuxième groupe (G2) comprenant l'autre (34) des deux fils d'alimentation et le deuxième fil de communication (30).
    32. Procédé selon la revendication 31, caractérisé en ce qu'il n'utilise pas d'isolateur de court-circuit visant à isoler un court-circuit survenant sur le câblage (26).
    33. Procédé selon la revendication 31 ou 32, caractérisé en ce qu'il maintient la communication entre unités même lorsqu'un fil (28, 30), parmi les fils des première et deuxième lignes de communication (C 1, C2), est en court circuit avec un fil d'alimentation (32, 34), le procédé utilisant alors pour la communication entre unités spécifiquement la ligne de communication dont le fil n'est pas en court circuit.
    34. Procédé selon l'une quelconque des revendications 31 à 33, caractérisé en ce que le câblage (26) relie les unités (20, 22) en configuration de ligne rebouclée pour l'un au moins des fils (28-34), le/les fil(s) rebouclé(s) formant une boucle continue parcourant chaque unité de l'ensemble.
    35. Procédé selon la revendication 34, caractérisé en ce que, pour au moins un fil rebouclé (28, 30, 32, 34), l'une des unités (20) y distribue une tension requise pour ce fil par des moyens (38, 36) qui présentent une connexion de point de départ du fil et une connexion de point de retour du fil, ces points de connexion étant réalisés sur des extrémités respectives de fil à partir desquelles est constituée la ligne rebouclée.
    36. Procédé selon l'une quelconque des revendications 31 à 35, caractérisé en ce qu'il comprend une détection (86; 98-132) de défaillance du câblage (26) impliquant un court-circuit et/ou une coupure sur un fil de communication (28, 30).
    37. Procédé selon la revendication 36, caractérisé en ce que la détection de 15 défaillance d'une ligne de communication (Cl, C2) les étapes de: établir une différence de potentiel entre le point de départ et le point de retour du fil de communication (C 1, C2) sur lequel une défaillance doit être détectée, et/ou - établir un potentiel déterminé sur l'un parmi les points de départ et de retour, et mettre l'autre des points, de retour ou de départ, en circuit ouvert, - détecter (106, 116) une caractéristique électrique sur l'un au moins des points de départ et de retour, diagnostiquer (78) un type de défaillance, notamment un court-circuit et/ou une coupure, à partir de/des caractéristiques électriques détectée(s).
    38. Procédé selon la revendication 37, caractérisé en ce que la différence de potentiel ou le potentiel déterminé est produit via un limiteur de courant (102) de sortie du potentiel, en ce que la caractéristique électrique détectée est un potentiel forcé à une autre valeur que celle établie avec le limiteur de courant, et ce que le diagnostic établit l'existence: - d'un court-circuit lorsque la valeur de potentiel détectée est forcé à une valeur sensiblement égale à celle du fil d'alimentation du même groupe (G1, G2) que celui du fil de communication (Cl ou C2) faisant l'objet d'une détection de défaillance, et/ou - d'une coupure du fil faisant l'objet d'une détection de défaillance lorsque le potentiel est nul à un point de départ ou de retour où la ligne est mise en circuit ouvert, l'autre point étant établi à un potentiel déterminé.
    39. Procédé selon l'une quelconque des revendications 31 à 38, caractérisé en ce que la détection de défaillance est réalisée à partir de signaux utilisés lors de la communication normale entre unités, de sorte à effectuer la détection de manière transparente pour les unités.
    40. Procédé selon l'une quelconque des revendications 31 à 39, caractérisé en ce que les groupes (G1, G2) sont mutuellement électriquement isolés par un espace libre (50).
    41. Procédé selon l'une quelconque des revendications 31 à 40, caractérisé en ce que les groupes (G1, G2) sont mutuellement électriquement isolés par au moins une couche de matériau isolant à l'état solide (44; 48).
    42. Procédé selon l'une quelconque des revendications 31 à 41, caractérisé en 15 ce que les deux groupes de fils (Gi, G2) suivent sensiblement le même parcours pour relier les unités (20, 22).
    43. Procédé selon l'une quelconque des revendications 31 à 42, caractérisé en ce qu'il comprend une détection d'un court-circuit (CC) entre deux fils (28 & 32, 30 & 34) d'un même groupe (G1, G2), et de sélection comme ligne de communication active celle dont le fil n'a pas subi de court-circuit.
    44. Procédé selon la revendication 43, caractérisé en ce que la détection (86; 98-132) de court circuit utilise une source d'une première tension à débit de courant limité (102, 130), produisant une première tension et pouvant être reliée à un point (M) du fil du câblage sur lequel un éventuel court circuit doit être détecté, et une détection (106, 116d'une éventuelle différence significative de la valeur de la tension réellement présente à ce point par rapport à ladite première tension.
    45. Procédé selon la revendication 43 ou 44, caractérisé en ce que le fil (32 ou 34) d'alimentation qui est détecté comme étant en court circuit avec un fil (28 ou 30) d'une ligne de communication (C 1 ou C2) continue à être utilisé pour fournir sa tension d'alimentation aux unités qui en dépendent.
    46. Procédé selon l'une quelconque des revendications 31 à 45, caractérisé en ce qu'il comprend une détection (86; 98-132) d'une rupture (RC) de l'un au moins des fils (28-34).
    47. Procédé selon l'une quelconque des revendications 31 à 46, caractérisé en ce que l'une (20) des unités qui fournit par le câblage (26) les tensions d'alimentation aux autres unités (22) de l'ensemble.
    48. Procédé selon l'une quelconque des revendications 31 à 47, caractérisé en ce que la communication est du type série bidirectionnel sur un seul conducteur, de préférence de type basé sur un protocole synchrone.
    49. Procédé selon l'une quelconque des revendications 31 à 48, caractérisé en ce qu'il prévoit des d'établir un fonctionnement en mode en partage temporelle, selon lequel deux fils sont utilisés durant des créneaux temporels respectifs pour transmettre une tension d'alimentation aux unités et pour assurer la communication.
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