FR2982959A1 - Synchronisation de donnees dans un systeme de commande reparti cooperatif - Google Patents

Abstract

Un procédé et un appareil de synchronisation de données sont prévus pour un système de commande réparti dans lequel de multiples dispositifs de commande peuvent commander une pluralité d'actionneurs ou de capteurs. Les actionneurs ou les capteurs sont assignés à des groupes logiques qui partagent un état commun. Un des actionneurs ou des capteurs dans un groupe logique sert de dispositif de référence pour une variable d'état. Avant de prendre une mesure de commande, les dispositifs de commande lisent la valeur courante de la variable d'état du dispositif de référence. Une synchronisation de données est assurée par un ou plusieurs dispositifs de commande principaux de rafraichissement.

Description

20 de command,-; est dans un empléicement unique. Cependant, les le exigences de dispositif de capacité traitement et une mémoire suffisantes pour exécuter tous les algorithmes d'acquisition de données et de commande pour tout le système. Un syst de commande centralisé peut être facile crer et 'J entretenir du fait que toute la logique unique dispositif de pour un plusieurH le prc- ce typ s, centralisé, la logique ce commande commande traitement commande central est supposé mettra en t être prohibitives une un de ac; fage de commande. Les éléments de chauf grouL manière logique- dans de multiple es. Choque zone est commandée dament afin de maintenir la température dans la zone â une température de consigne souhaitée. li Chacun des dispositifs de commande est capable d'établir le mode de fonctionnement et la température souhaitée pour chaque zone sur la base d'une entrée d'utilisateur. Dans cet exemple, les dispositifs de commande doivent fonctionner ensemble afin d'établir un mode unique et une 20 température souhaitée pour chaque zone sans conflit. Les -sternes de commande répartis peuvent être oyés plus facilement que des`:.`mes de commande centralisés en ajoutant des dispc itifs de commande es afin d'- 4:onction té du de spécifique de l'actionneur ou du capteur, aucun dispositif de commande ne peut supposer l'état courant de la dernière commande qu'il a envoyée à l'actionneur ou au capteur.

15 Chaque actionneur ou capteur « possède » son état courant, et le dispositif de commande lit l'état de l'actionneur ou du capteur chaque fois que le dispositif de commande a besoin de données pour exécuter une action de commande. Dans un système de grande taille avec beaucoup de 20 dispositifs de commande, act onneurs, et capteurs, des ressources de communicat on suffisantes doivent être prévues pou ter un encombrement, de lon4ues périodes de latence, problèmes de débit de donl- certains syst de la valE- po une les e tnte n le :a la re chan tipi isposi 'fs de commande une variable d'état Du peuvent re capables de cL epteurs qu'ils .eur les du e u:. y e de mu. de cor- d'un dispositif de peut essayer de ch.: t d'un actionneur ou 'un capteur en en p: Toquant une incohérence dans le groupe. états contradictoires peuvent également se produire si le nombre d'actionneurs ou de capteurs dans un 15 groupe change. Un actionneur ou un capteur dans un groupe peut être temporairement retiré avant qu'une nouvelle commande d'état soit établie par un dispositif de commande et ensuite remis en place après que la commande ait déjà été envoyée. Un exemple de ce scénario serait quand un 20 actionneur ou un capteur est retiré pour changer la batterie. De même, un actionneur ou un capteur nouvellement ajouté peut avoir un état différent d'autres actionneurs et capteurs dans un groupelogique. Par cor sati dar il P a un besoin enir une et les un ui acti capteur dan. charg- ,lisa ue, en Lors de la réduisant ainsi la à j ur d'une variable d' état: le dispositif de envoie une commande afin de mettre à jour la variable d'état pour chaque actionneur et capteur dans le groupe logique 15 Selon un deuxième aspect de l'invention, un des dispositifs de commande est désigné pour servir de dispositif de commande principal de rafraichissement pour une ou plusieurs variables d'état. Le dispositif de commande principal de rafraichissement est configuré pour 20 envoyer périodiquement une commande de rafraichissement chaque actionneur et capteur dans le groupe logique afin de resynchroniser les états des actionneurs et capteurs. dispositif de .uande pri ipal de --r-ichissement 30 dans lui ionneur:i et fonct figure 4 illustre un de signalisation die. * pour la mise â jour d'une variable d'état pour un group,.: logique d'actionneurs et de capteurs. La figure 5 illustre un flux de signalisation d'exemple pour le rafraîchissement d'une variable d'état pour un groupe logique d'actionneurs et de capteurs. La figure 6 illustre un procédé de synchronisation de données d'exemple pour un système de commande où de multiples dispositifs de commande exercent une commande d'une manière coordonnée sur un groupe logique d'actionneurs et de capteurs. La figure 7 illustre un procédé d'exemple de sélection d'un dispositif de commande principal raf -:nt responsable de la synchronisation du illust if de les pro. La un la 'vent gén`ier envoyer ï un ou plusieurs .:ionneurs 200 afin de un algorithme De manière typiq les coms sont utilli cour établir la valeur de variables d' _at des actionnurs 200 et des capteurs 300. Les commandes 15 comprennent de manière typique un identifiant qui identifie le dispositif de commande envoyant la commande, un indicateur de priorité qui indique la priorité du dispositif de commande, un identifiant de variable d'état qui indique la variable d'état visée par la commande, et une valeur pour la variable d'état. Dans le système de commande réparti coopératif 10, chaque dispontif de commande 100 agit -hdamment, actions av ifs de le mettre - de fs 100 -s le .cordonne 20 30 un de et mati tiel de <<z ltiples zones. Chaque unités de chauffage et de climatisatic afin chauffer et refroidir la zone de manière respective. Les actionneurs 200 et les capteurs 300 pour la zone sont assignés à un groupe logique 400 qui partage une température de consigne et un mode communs (par exemple chauffage ou refroidissement). Chacun des dispositifs de commande 100 peut établir le mode et la température de consigne souhaitée pour chaque zone sur la base de l'entrée d'utilisateur. Un actionneur 200 ou un capteur 300 peut appartenir à de multiples crroupes logiques 400 comm:- cela est repr enté dans le Tabl 1 ci Dan.. l' du Tal..-1 1, l' ,Loupes 1 et 3, 1 2 t 3, 1 et 1' capteur 1 capteur 2 3 est La fable d'éta A A A 3 1 9 4 2 3 4 A des fins de maintien de la synchronisation de données, un actionneur 200 ou un capteur 300 dans chaque groupe logique 400 est choisi pour servir de dispositif de référence au groupe logique 400 pour une variable d'état spécifique. La figure 2 montre un groupe logique 400 comprenant l'actionneur/capteur 1, l'actionneur/capteur 2, 10 et l'actionneur/capteur 3. L'actionneur/capteur 1 sert de dispositif de référence. L'état de chaqu onneur 200 r 300 dans le groupe logi te 400 idéré c: é'nt le que 'état Lut 100 a besoin 15 aut de itif corn" 20 10 us les ctionnuurs logique 400 sont .es d'état peur le un 100 est choisi pour principal de rafraichi un disposit de iti La figure 3 principal de nde illustre rafraichissement réalisant une opération de rafraichissement. Le dispositif de commande principal de rafraichissement rafraichit périodiquement ou réécrit l'état courant de chaque actionneur 200 et capteur 300 dans un groupe logique 40 dont il est responsable du maintien de 20 la synchronisation de données. Le rafraichissement de l'état de chaque actionneur 200 et capteur 300 d,-Ins un grouselogique résout les problè:-. ohér se tant le fo- far 30 .mur 200 ou 300 ncu. t dif le ou U un et un dis osi if de commande principal de rafraichissement différent pour la température de consigne. Dans une forme de réalisation d'exemple, le dispositif de commande principal de rafraichissement est le dernier dispositif de commande 100 à mettre à jour l'état pour le groupe logique 400. Quand un dispositif de commande 100 met à jour une 20 variable d'état, une commande Etablir Etat est envoyée à chaque actionneur 200 et capteur 300 dans le groupe logique 400. La cc^mande Etablir Etat spécifie une variable d'état et une 1-v-. 1 e valeur pour la variable d'état. Pour ch ...rue vari ' dispositif référense rq de te le 30 pour e n climat -ation el, eL l s capteurs 300 dans de refroi ou de chauffage peuvent choisir de principal de rafraichissement (par exen:.:le, chauffage ou refroidissement), a sposit de 200 ou au capt l'act 00 ou 300 lavaleur courante. spositir ç 100 alors la nouvelle 0e la iabl -- d' état (ét b). Afin de maint synchronisation de données, le dispositif de commande 100 envoie une commande 15 Etablir Etat à chaque membre des groupes logiques (étape c). La commande Etablir Etat indique la variable d'état qui est la cible de la commande et la nouvelle valeur de la variable d'état. Une information supplémentaire, telle que l'identification de dispositif de commande peut être 20 incluse dans la commande Etablir Etat. Quand la commande Etablir Etat est reçue par un actionneur 200 ou un capteur 300, l'actionneur 200 ou le -:ur 300 met la valeur la -"able d'état à la valet: niée par la qure illustre ur 2C_ val NT - 1), le d...,, ...:.:i chaque anJi nneur/ eur 1, 2, 3 l c ~Dupe log: ue 400 afin d )ablir la valeur de la iable d'état â la valeur la dernière commande envoyée par le 15 dispositif commande 1 étape e). Les techniques de synchronisation de données telles que décrites ici permettent une synchronisation de données des actionneurs 200 et des capteurs 300 dans un groupe logique 400 sans interaction directe entre les 20 dispositifs de commande 100. En désignant un des actionneurs 200 ou capteurs 300 pour servir de dispositif de référence, la charge de signalition, l'enco et la leste: sont s. Le systme de omr. nde être ajou ou renvoie une Le u de c 154), ion 1 cul e val 156). nouvelle va le *Jif de 15 100 envoie 'r Etat chaque ac tir. 200 et capteur 300 ,rians lc afin d ce à jour la variable d'état ( 158). La figure 7 illustre un prc e inle 250 mis en oeuvre par un act.: 200 ou un 300 afin du 20 sé le if de ccy.:- princ L'Etc nneur 200 ou le uapteu.r 300 d. à ts 7 afin à 30 emment. Le cuit 110 peut être oeuvre par un ou plusieuu circuits micro-logiciel, ou une combinai :::on de ceux-ci. Le cuit de commande 110 comprend un processeur de commande 112 qui est configuré pour déterminer les 15 groupes logiques et les dispositifs de référence correspondants, lire les valeurs courantes des variables d'état du dispositif de référence, et envoyer des commandes aux actionneurs 200 et aux capteurs 300 dans un groupe logique 400 afin de mettre à jour ou rafraïchir les 20 variables d'état comme cela a été décrit ci-dessus. La mémoire 120 stocke des instructions de progrà et des données requises par le circuit de 110 remplir ses ons. La e.re 120 ,Tes loci les dive suif de comme la Par le gr r, être in ou un Leur L'in de comm ic 140 procure une connexion à un local (LI,:1) et permet au dispositif 100 communique avec les actionneurs 200 tème de commande 10. Si le u local comporte réseau câblé, l'interface de communication 140 peut comporter une interface Ethernet. En variante, l'interface de communication 140 peut comporter une interface de type WiFi, une interface BLUETOOTH, une interface ZIGBEE, ou toute autre interface par radio sans fil pour se raccorder 20 à un point d'accès sans fil (WAP) dans le réseau local. La figure 9 illustre les éléments fonctionnels 25 principaux d'un actionneur 200. L'actionneur 200 orte un circuit le commande 210, une mémoi: 220, _if commuai ;O. foi.: une inter 210 é la est le dis. instruc ons le exemple, cornu non-volatile tel e ash », ou une (1.AM). Un dispositif de re vola 15 mémoire vive (RAM), peut également être stocker des données temporaires. Le dispositif d'actionnement 230 comporte un dispositif de commande qui est utilisé pour commander un processus. A titre d'exemple, le dispositif d'actionnement 20 230 peut compr ndre un interrupteur Marche/Arrêt afin de commander l'alixentation d'un composant dans un processus. Dans un système de chauffage résidentiel, interrupteur Marche/Arrêt peut être utili er l'alimentai chaut: la ou ce cas, 7~ri khi cl' son _té du La de morte une _esistive tel qu'une utilisé pour 30 type ou order 310 cap cela a circuit de - e 310 peut en oeuvr. un ou plusieurs pi urs, circuitciels, micro-logiciel, combinai-on de ceux-ci. Le circuit mmande 310 co id un processeur de commande 312 destiné à recevoir et .rxécuter une commande provenant des dispositifs de commande 100. Si le capteur 300 sert de dispositif de référence, le processeur de commande 312 pour le dispositif de référence détermine également quel dispositif de commande 100 est le dispositif de commande de 20 rafraichissement principal. La mémoire 320 stocke des instructions de programme et des par le circuit de our La ire 320 E état it if 30 30 10 L'interft..e de communicat,rLun 340 procure une ...on à un local (LAN) ,:tet au capteur 300 de communiquer les dispositifs dc- commande 100 dans le système de comm .:de 10. Si le réseau local comporte un 15 réseau câblé, l'interface de communication 340 peut comporter une interface Ethernet. En variante, l'interface de communication 340 peut comporter une interface de type WiFi, une interface BLUETOOTH, une interface ZIGBEE, ou toute autre interface par radio sans fil pour se raccorder 20 à un point d'accès sans fil (WAP) dans le réseau local. Les procédés et les procédures de synchronisation de données décrits ci-dessus donnent une commande effective d'ne vari le d'état à un dispositif de commande principal Le directe entre du."if ::te nitres

Claims (2)

1. REVENDICATIONS1. actionneurs et de capteurs ; valeur courau d'une able d'état provenant du disi.csitif de référ, dans le groupe logique 10 afin de réaliser une action de c ande ; calculer une nouvelle valeur pour la variable d'état ; et envoyer une commande à chaque actionneur et capteur dans le groupe logique afin d'établir la variable 15 d'état à la nouvelle valeur.
2. 2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comporte en outre le fait d'envoyer périodiquement une co': afrai à ch.; .lue actionneur et de de référence pour un un dË' capte:: d'état afin r la variable e)n 1, dispositif de nce IO loiqe compor fait Pi: ier le capteur avec l'adr plus .-une dispositif de référence. 6. Dispositif de commande dans un système de 15 commande réparti, ledit dispositif de commande étant caractérisé en ce qu'il comprend : une interface de communication afin de communiquer sur un réseau avec une pluralité d'actionneurs et de capteurs répartis dans un groupe logique ; et 20 un processeur de commande configuré pour déterminer un dispositif de référence pour un groupe logique d'actionneurs et de capters ; lire une valeur ni: PI e variable d'état pi spositif d- e groupe logique afin une fier - valur pour la variable 30 7. caractoutr la 4- 41() cevoir afin de ur une première variable d'état de deux dispositifs de commande ou plus ; désigner le dernier dispositif de commande mettre à jour la première variable d'état comme dispositif 15 de commande principal de rafraichissement stocker l'identité du dispositif de commande principal de rafraichissement pour la première variable d'état dans une mémoire de l'actionneur ou du capteur ; et délivrer l'identité du dispositif de commande 20 principal de rafraichissement pour la première variable d'état en r onse à une demande provenant d'un dispositif de commande. de qu'il étant -ynchr 8 spositif 9. lon la n 8, isé en ce qu'il une24 2a quer _Ir un I u alité de s mande répartis ; et un circuit de commande destiné er un conflit entre des commandes reçues de différents dispositifs de commande, ledit circuit de commande comprenant un processeur de commande configure pour : recevoir des commandes afin de mettre à jour une première variable d'état provenant de deux dispositifs de commande ou plus ; désigner le dernier dispositif de commande mettre à jour la première variable d'état comme dispositif de cc-- rde principal de rafraichissement ; stocker l'identité du dispositif de commande principal de :ichissement pour la première variable d'état dan. ie l'actic: ou du capteur ; et commande able prr-. 30le l'acti ; et 10 l'identité du dispositif prin _al de rafraichissement pour la deux d'état en réponse à une demande pr d' des dispositifs de commande ou plus. 15 12. Procédé de synchronisation de données dans un système de commande réparti ayant de multiples dispositifs de commande, ledit procédé étant caractérisé en ce qu'il comprend le fait de : assigner un ensemble d'actionneurs et de capteurs 20 à un groupe logique ayant une ou plusieurs variables d'état partagées ; sélectionner un des actionneurs et capteurs afin de servir de dispositif de référence pour le groupe logique - et de capteurs cminer un .t.at co pour n: :nporte lequel act, n n ou le j n logique en la vari,u,1 du 30 . Syhtème de commande réparti, caractérisé en ce qu'il comlLuJ une pluralité d'actionneurs et de capteurs 15 assignés à un groupe logique qui partage une ou plusieurs variables d'état communes ; et une pluralité de dispositifs de commande répartis configurés pour : choisir un des actionneurs et capteurs afin de 20 servir de dispositif de référence pour le groupe logique d'actionneurs et de capteurs ; et déterminer un état cc; -ant pour n'importe le de:. actionneurs ou capteuh! le groupe logiquE-- la valeuh cou: variable d' orovena du d. t1h: de que a1p de ynchro les ionneur L capteurs. dan. - de