Brevet FR2522428A1 — publié le 19830902

L'invention concerne concerne un dispositif de transmission servant à transmettre des données entre un central de commande et plusieurs appareils de régulation ou de commande servant a régler, commander ou contrôler des dispositifs dans le domaine du chauffage et de 1' aération ainsi que des installations sanitaires ou de climatisation, comportant un bus de transmission de données reliant le central de commande aux régulateurs ou aux appareils de commande, et dans lequel aussi bien le central de commande que les régulateurs ou les appareils de commande contiennent chacun un dispositif émetteur et un dispositif récepteur pour la transmission de télégrammes d'impulsions entre le central de commande et les régulateurs ou les appareils de commande et récipro- quement. Il est connu, dans le cas de complexes de bâtiments, de commander et de contrôler le fonctionnement d'installations de climatisation, d'installationsde chauffage, d'installations électriques, d'installations sanitai- res ou d'autres installations techniques domestiques à partir d'un poste central de commande (technique de commande centrale désignée sous le terme VISONIK de la société dite LANDIS & GYR). Les bus de transmission de données à plusieurs fils servent de liaison entre les appareils d'entrée et de sortie nécessaires. Mais en outre un existe un besoin croissant d'une commande centrale simple de différentes installations techniques privées. C'est pourquoi il a été proposé d'utiliser un bus de transmission de données à deux fils comme liaison entre un central de commande et différentes installations de régulation. La transmission des données ou l'interrogation des données s'effectue de façon continue entre le central de commande et les régulateurs successifs grace à une transmission de paquets d'impulsions selon un fonctionnement en duplex. Sous le terme de "régulateur", on désigne dans les explications données ci-après aussi bien des appareils proprement dits de régulation que de purs appareils de commande.De façon appropriée on utilise, dans le bus de transmission de données, le format NRZ (abréviation de l'anglais No Return to Zero, signifiant non retour à zéro), dans le cas duquel,pendant les pauses entre les émissions, il existe toujours dans le bus de transmission de données une tension,injectée uniquement en un emplacement de ce bus. Les impulsions d'émission sont produites aussi bien dans le dispositif émetteur du central de commande que dans les dispositif émetteursdes différents régulateurs, par un court-circuitage impulsionnel,à faible valeur ohmique, des conducteurs du bus de transmission de données, ce qui a pour effet que la tension entre ces conducteurs tombe à une valeur minimale. Un tel dispositif très simple, qui peut être fabriqué moyennant une faible dépense, présente en soi l'inconvénient que, dans le cas d'une perturbation provoquée par un court-circuit permanent des deux conducteurs du bus de transmission de données dans l'un des régulateurs, l'échange des données avec tous les autres régulateurs est également interrompu. C'est pourquoi, dans le cas d'une perturbation, on ne peut également pas déterminer lequel des régulateurs provoque la perturbation, et une localisation de l'emplacement du défaut n'est possible que moyennant un contrôle de chaque régulateur, ce qui est très onéreux compte-tenu de l'emplacement de montage décentralisé des régulateurs. L'invention a pour but de fournir une possibilité de localisation immédiate d'un tel défaut, tout en conservant la capacité de fonctionnement de tous les autres régulateurs. Ce problème est résolu à l'aide d'un dispositif de transmission conforme à l'invention, caractérisé en ce que le dispositif émetteur situé dans les régulateurs ou les appareils de commande est constitué par un circuit série de faible valeur ohmique, branché entre les deux lignes du bus de transmission de données et forme par un dispositif de sécurité oentre les surintensités, un organe de commutation et une résistance, et que le central de commande comporte, outre deux sources de tension possédant des puissances différentes et servant à alimenter le bus de transmission de données, un dispositif de commutation influencé par les télégrammes d'impulsions et servant à commuter l'alimentation du bus de transmission de données d'une source de tension sur l'autre. D'autres caractéristiques et avantages de la présente invention ressortiront de la description donnée ciaprès d'un exemple de réalisation de l'invention, prise en référenceau dessin annexé. Sur la figure unique, la référence 1 désigne un central de commande d'un bâtiment, qui est relié à plusieurs régulateurs 3 par l'intermédiaire d'un bus 2 de transmission de données à deux conducteurs formant dispositif de transmission. Sur la figure, on a représenté deux régulateurs 3a et 3b comportant deux possibilités différentes de commutation. Au moyen de lignes 4 formées de tirets, on a indiqué qu'il est possible de raccorder d'autres régulateurs 3 selon une succession quelconque au bus 2 de transmission de données. Une tâche déterminée est affectée à chaque régulateur 3 , par exemple un dispositif faisant partie du bâtiment et appartenant au domaine du chauffage et de l'aération ainsi que des installations sanitaires ou de climatisation.Le régulateur 3 ainsi que le central de commande lreçoivent lténergie, nécessaire pour leur action de commande et de régulation, du réseau local qui est indiqué sur la figure au moyen de deux bornes 5. Chaque régulateur 3 constitue, -avec un organe de réglage, un générateur de valeur de consigne et en tout cas au moins un capteur, un circuit autonome de régulation ou de commande, dont les paramètres de régulation ou de commande peuvent être mémorisés dans un microprocesseur 6 faisant partie du régulateur 3. Chaque régulateur 3 contient en outre un dispositif récepteur 7 et un dispositif émetteur 8, qui sont branchés entre les deux conducteurs du bus 2 de transmission de données et qui sont représentés schématiquement sur la figure. Le dispositif récepteur 7 est constitué par un diviseur de tension formé de deux résistances 9 et 10, et une entrée 11 du microprocesseur 6 est accouplée à leur prise située entre les deux résistances 9, 10. Le dispositif émetteur 8 de chaque régulateur 3 est constitué par un circuit série de faible valeur ohmique,formé d'un dispositif de sécurité contre les surintensités 12, d'un organe de commutation 13 et d' une résistance 14. Comme organe de commutation 13 on utilise un transistor, dont la base est commandée par une sortie 24 du microprocesseur 6. Comme dispositif de sécurité contre les surintensités 12 on utilise avantageusement un fusible. Comme le régulateur 3, le central de commande 1 possède un microprocesseur 15 ainsi qu'un dispositif récepteur 7 et un dispositif émetteur 8 identiques à ceux du régulateur 3. Le dispositif récepteur 7 est également accouplé à une entrée 16 du microprocesseur 15 et le transistor servant d'organe de commutation 13 est également commandé par l'intermédiaire d'une sortie 25 du microprocesseur 15. En outre le central de commande 1 comporte, outre deux sources de tension possédant des puissances dif férentes et servant à la seule alimentation en tension du bus 2 de transmission de données, un dispositif de commu tàtion influencé par des télégrammes d'impulsions.Dans l'exemple décrit, les deux sources de tension sont formées par une source de tension 17 et par une résistance de charge 18 pouvant être branchée en série avec la source de tension 17. Mais il pourrait également s'agir de deux sources de tension autonomes, pouvant être branchées en alternance. Comme dispositif de commutation on utilise un commutateur 19 qui est influencé par le microprocesseur 15, ce qui est indiqué au moyen d'une ligne 20 formée de tirets. Le commutateur 19 court-circuitela résistance de charge 18 et fournit par conséquent la possibilité d'effectuer une présélection entre les deux sources de tension de puissance différente servant alimenter le bus 2 de transmission de données. Le microprocesseur 15 contrôle la variation de la tension dans le bus 2 de transmission de données directement par l'intermédiaire de l'entrée 16 du dispositif récepteur 7, ou bien il est accouplé au bus 2 de transmission de données par l'intermédiaire de deux liaisons 21 prévues en vue d'effectuer ce contrôle. L'entrée de télégrammes d'impulsions s'effectue moyennant une mise impulsionnelle à l'état passant de l'un des organes de commutation 13. Le dispositif émetteur correspondant 8 agit alors en tant que charge de faible valeur ohmique dans le bus 2 de transmission de données. Pendant la retransmission d'un télégramme et pendant les pauses entre les émissions, la source de tension 17 alimente le bus 2 avec une puissance limitée. Cela signifie qu'alors la résistance de charge 18 est branchée en amont de la source de tension 17. Pendar;t les pauses entre les émissions et pendant les durées d' émission , pendant lesquelles les conducteurs du bus 2 de transmission de données ne sont pas chargés avec une faible valeur ohmique, c' est-à-dire lorsque les organes de commutation 13 de tous les commutateurs 8 sont bloqués, la source de tension 17 délivre au bus 2 de transmission de données, par l'intermédiaire de la résistance de charge 18, une tension normale UH correspondant à l'état numérique H de la retransmission du télégramme. Dans le cas de exemple, cette tension est égale à au moins 20 V.Dans le cas de la mise à l'état passant de l'un quelconque des organes de commutation 13, c'est-à-dire lors de la charge de la source de-tension 17 par l'intermédiaire de la résistance 18 avec l'un des dispositifs émetteur 12, la tension dans le bus 2 de transmission de donnée tombe à une faible valeur UL correspondant à l'état numérique L.A cet effet la résistance intérieure de la source de tension 17 est dimensionnée, ainsi que la résistance de charge 18, de telle manière que même dans le cas de l'émission au niveau du régulateur 3 le plus éloigné, dans le circuit duquel en outre il apparat alors une chute de tension provoquée par la résistance relativement élevée de la ligne du bus 2 de transmission de données, la tension UL au niveau des bornes de raccordement du bus de transmission de données dans le central de commande 1 tombe à une valeur égale au maximum à 6 V. Le courant circulant en traversant le dispositif 12 de sécurité contre les surintensités, dans chaque régulateur 3 et également dans le central de commande I lui-même lors de l'émission, ne peut pas amener ces dispositifs à répondre. Afin de réduire la raideur des flancs des impulsions du télégramme, il convient de réaliser la résistance 14 sous la forme d'une bobine d'arrêt, comme cela est représenté dans le cas du central de commande 1 et du régulateur 3a, mais peut également utiliser, à la place de la résistance 14, un enroulement secondaire d'un transformateur 22, comme le montre le régulateur 3b. Dans ce dernier, un enroulement primaire 23 du transformateur 22 est accouplé à la base du transistor servant d'organe de commutation 13 de telle manière que l'impulsion de courant dans 1' enroulement secondaire induit dans l'enroulement primaire 23, lors de la mise à l'état passant du transistor, une tension qui provoque l'apparition d'un courant qui est opposé au courant de base commandant le transistor. L'action de réaction ainsi produite empêche la montée rapide du courant dans le dispositif émetteur 8. Dans l'exemple décrit, l'enroulement primaire 23 est branché à cet effet entre la sortie 24 et la base du transistor. D'autres accouplements sont également possibles. Ce dispositif présente, par rapport à la bobine d'arrêt, l'avantage selon lequel la pente des flancs ne dépend plus de la dispersion de la chute de tension au niveau du transistor. Le fonctionnement à l'émission est commandé, dans le cas du déroulement normal, à partir du central de commande 1 et les impulsions d'émission sont formées de la même manière aussi bien dans le central de commande 1 que également dans les régulateurs 3. De même la réception des variations de tension , qui apparaissent aux entrées 16 et 11 au niveau des dispositifs récepteurs 7 ainsi que dans le central de commande 1 et dans les régulateur 3, sont partout identiques. Tous les régulateurs 3 reçoivent une première instruction de démarrage du central de commande 1. Ensuite l'indication de l'adresse du premier régulateur est fournie, par exemple sous la forme d'une longueur de mot à 8 bits. Le premier régulateur reste par conséquent le seul branché à la réception, tandis que les autres se déconnectent. Ensuite intervient la retransmission des instructions qui sont mémorisées par le microprocesseur 6. Après une brève pause , le régulateur appelé 3 emet sa propre adresse et ensuite sa réponse qui peut être un accusé de réception, mais également une valeur de mesure. Après l'écoulement d'une pause assez longue, le central de commande appelle le second régulateur au moyen d'une nouvelle instruction de démarrage, que reçoivent à nouveau tous les régulateurs 3.Les régulateurs sont interrogés successivement de la même manière jusqu'à ce que le dernier régulateur 3 vienne à nouveau en première position dans la succession. Si l'un des organes de commutation 13 reste en permanence à l'état passant par suite de l'existence d' un défaut et bloque par conséquent l'ensemble de la transmission du télégramme, la source de tension 17 possédant une puissance accrue est branchée dans le central de commande 1 pour réaliser une localisation de la perturbation. A cet effet, dans l'exemple décrit, le microprocesseur 15 contre en permanence, par l'intermédiaile de ses liaisons 21, le déroulement sans erreur de la transmission des télégrammes, c'est-à-dire la variation dans le temps de la tension dans le bus 2 de transmission de données. Le microprocesseur 15 déclenche, dans le cas d'une perturbation, l'actionnement du commutateur 19 qui court-circuite alors la résistance de charge 18. Le bus 2 de transmission de données, qui est alors raccordé à la source de tension 17 possédant une puissance supérieure, fait circuler dans le dispositif émetteur 7 du régulateur 3, dont l'organe de commutation 13 est conducteur en permanence, un courant qui est supérieur au courant de déclenchement de son dispositif 12 de sécurité contre les surintensités. Dès que le flux de courant est interrompu sous l'effet du déclenchement du dispositif 12 de protection contre les surintensités, le microprocesseur 15 agit de telle manière que le commutateur 12 s'ouvre à nouveau, et par conséquent établit le circuit de retour du bus 2 de transmission de données à la source de tension 17 par l'intermédiaire de la résistance de charge 18. De ce fait l'échange des données entre le central de commande 1 et les autres régulateurs 3 peut être rétabli. Dans l'exemple décrit, on peut interrogerjusqu'à un nombre maximum de 128 régulateurs. Dans le cas d'une vitesse de transmission de 1024 bauds, cela fournit une durée de transmission de par exemple 0,5 s/régulateur et par conséquent une répétition toutes les 64 secondes dans le cas de l'utilisation de la capacité maximum. Les données programmées de tous les régulateurs sont mémorisées d'une manière imperdable dans le microprocesseur 15 du central de commande 1 et sont retransmises en permanenoeaux différents régulateurs 3. La mémorisation peut être réalisée dans les régulateurs 3 eux-mêmes de telle sorte qu'elle soit perdue dans le cas d'une défaillance de la tension. Elle doit alors être à nouveau effectuée lors du rétablissement de la tension par le central de commande 1. La possibilité de déconnexion d'un régulateur individuel 3, dont l'organe de commutation 13 situé dans le circuit émetteur est en permanence conducteur par suite d'une perturbation, permet de réaliser uniquement une installation présentant un fonctionnement sbr et pouvant être réalisé moyennant une dépense faible et qui continue à travailler même dans le cas de la défaillance du dispositif émetteur 8 de différents régulateurs 3. REVENDICATIONS 1. Dispositif de transmission servant à transmettre des données entre un central de commande 11) et plusieurs appareils de régulation ou de commande (3), pour assurer la régulation, la commande ou le contrôle de dispositifs dans le domane du chauffage ou de l'aération ou d'installations sanitaires ou de climatisation, comportant un bus (2) de transmission de données reliant le central de commande (1) a- rgulateursou aux appareils de commande (3), et dans lequel aussi bien le central de commande (1) que les régulateurs ou les appareils de commande (3) contiennent chacun un dispositif émetteur (8) et un dispositif récepteur (7) servant à la transmission de télégrammes d'impulsions entre le central de commande et les régulateurs ou les appareils de commande et récipro- quement, caractérisé en ce que le dispositif émetteur (8) situé dans les régulateurs (8) ou les appareils de commande (3) est constitué par un circuit série de faible valeur ohmique, qui est branché entre les deux lignes (2) du bus de transmission de données et est constitué d'un dispositif (12) de sécurité contre les surintensités, d'un organe de commutation (13) et d'une résistance (14), et que le central de commande comporte, outre deux sources de tension (17; 17,18) possédant des puissances différentes et servant à alimenter le bus (2) de transmission de données, un dispositif de commutation (19) qui est influencé par les télégrammes d'impulsions et sert à réaliser la commutation de l'alimentation du bus de transmission de données de l'une à l'autre source de tension. 2. Dispositif de transmission selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'organe de commutation (13) de chaque dispositif émetteur (8) est un transistor commandé par un microprocesseur (6;15). 3. Dispositif de transmission selon la revendication 2, caractérisé en ce que la resistance (14) branchée en série avec l'organe de commutation (13) est réalisée sous la forme d'une bobine d'arrêt. 4. Dispositif de transmission selon la revendication 2, caractérisé en ce que la résistance (14) branchée en série avec l'organe de commutation (13) est l'enroulement secondaire d'un transformateur (22), dont l'enroulement primaire (23) est accouplé à la base du transistor servant d'organe de commutation (13) et à une sortie (24, 25) du microprocesseur (6 ou 15) de telle manière que 1' impulsion de courant dans l'enroulement secondaire induit dans l'enroulement primaire (23), lors de la mise à ltétat passant du transistor, une tension qui déclenche un courant agissant à l'opposé du courant de base commandant le transistor. 5. Dispositif de transmission selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que la source de tension (17) possédant la plus faible puissance alimente le bus (2) de transmission de données pendant les pauses entre les emissions et pendant la retransmission des télégrammes et que la source de tension (17) possédant la puissance la plus élevée peut être branchée en supplément pour la localisation de perturbations. 6. Dispositif de transmission selon la revendication 5, caractérisé en ce que la source de tension (17) possédant la plus faible puissance délivre au bus (2) de transmission de données, lorsque les organes de conmutation (13) sont à l'état bloqué, une tension normale (UH) correspondant à l'état numérique H et qui, lors de la mise à l'état passant de l'un des organes de commutation (13), tombe à une faible valeur (Ut) correspondant à 1' état numérique L 7. Dispositif de transmission selon la revendication 5, caractérisé en ce que le bus (2) de transmission de données raccordé à la source de tension (17) possédant la puissance la plus élevée fait circuler dans le dispo sitif émetteur (8) comportant un organe de commutation (13) en permanence conducteur, un courant qui est supérieur au courant de déclenchement du dispositif (12) de sécurité contre les surintensités. 8. Dispositif de transmission selon la revendication 7, caractérisé en ce que le dispositif (12) de protection contre les surintensités est un fusible.