Brevet FR2554936A1 — publié le 19850517

La présente invention se rapporte à un système d'échange d'informations à étiquettes électroniques. Pour transmettre des informations, en particulier en milieu industriel, en plusieurs endroits différents, à chaque fois entre un objet mobile et un organe fixe de transmission d'informations, tous les organes fixes étant reliés à un centre de gestion, ce centre étant relié, le cas échéant, à des machines commandées par ledit objet et/ou effectuant des interventions sur cet objet, il est connu de munir cet objet de ce qu'il est convenu d'appeler une "étiquette électronique", dispositif comportant essentiel- lement une mémoire inscriptible et effaçable, un circuit émetteur et un circuit récepteur. L'étiquette électronique échange des informations avec l'organe fixe de transmission lorsqu'elle se trouve à sa proximité. Lorsque les organes de transmission sont en grand nombre dans une installation, et qu'ils coopèrent simultané- ment chacun avec un objet mobile, les informations échangées entre eux ne peuvent toutes être traitées ou contrôlées simultanément, surtout si elles sont longues, par le centre de gestion, ce qui ralentit le processus auquel sont soumis les objets mobiles. La présente invention a pour objet un dispositif permettant l'échange d'informations simultanément entre un grand nombre d'organes fixes de transmission faisant partie d'une même installation et les étiquettes électroniques d'un même nombre d'objets mobiles se trouvant chacun devant un organe fixe de transmission, ce, sans ralentir le processus auquel sont soumis lesdits objets, même lorsque les informations échangées sont longues et nombreuses. Le dispositif faisant l'objet de l'invention doit pouvoir être facilement adapté à un grand nombre d'applications ou être facilement modifié lors de modifications dans le processus d'une installation. La présente invention se rapporte à une installation du type précité dans laquelle chaque organe fixe de transmis- sion est du type comprenant un modulateur-démodulateur de liaison à un centre de gestion distant, un circuit de réception et un circuit d'émission reliés à un enco- deur-décodeur, et, le cas échéant, un circuit d'émission de puissance pour alimenter en énergie les circuits électroni- ques des étiquettes électroniques, et dans laquelle chaque étiquette électronique est du type comportant un circuit de réception et un circuit d'émission et une mémoire non volatile inscriptible et effaçable, et selon l'invention on dispose dans chaque organe fixe de transmission un circuit d'exploitation locale d'informations relié au modulateur et au démodulateur ainsi qu'à l'encodeur-décodeur. Selon un mode de réalisation préféré de l'invention, le circuit d'exploitation locale d'informations comprend un microprocesseur relié à une mémoire de programme dans laquelle sont mémorisées toutes les instructions élémentai- res nécessaires à tous les traitements susceptibles d'être effectués par le microprocesseur sur les informations échangées entre les étiquettes électroniques et les organes de transmission et entre ceux-ci et les dispositifs qu'ils peuvent commander et les dispositifs dont ils reçoivent des informations extérieures, et ce microprocesseur est égale- ment relié à une mémoire de données dans laquelle sont mémorisées, pour l'application considérée, les données permettant de lier tout ou partie desdites instructions élémentaires pour constituer un programme de traitement spécifique de l'application considérée. La - présente invention sera mieux comprise à 1 ' aide de la description détaillée d'un mode de réalisation pris comme exemple non limitatif et illustré par le dessin annexé dont la figure unique est un bloc-diagramme d'un organe fixe de transmission d'informations conforme à l'invention. L'installation à laquelle s'applique la présente invention est, par exemple, une chaiLne de production industrielle automatisée dans laquelle les objets mobiles à usiner et/ou à traiter et/ou à manipuler sont munis chacun d'une étiquette électronique (non représentée), par exemple du type décrit dans la demande de brevet français nO 80 25035. Ces objets passent dans des postes successifs de traitement et/ou d'usinage et/ou de manipulation munis chacun d'un organe fixe de transmission d'informations disposé de façon que les étiquettes électroniques, elles-mêmes disposées de façon appropriée sur les objets mobiles, passent le plus près possible de cet organe lorsque ces objets passent dans lesdits postes, et puissent échanger avec lui des informations concernant notamment l'identifica- tion des objets, les diverses opérations qu'ils ont déjà subies, qu'ils doivent subir dans le poste considéré, leur destination ultérieure, etc... Les différents organes fixes de transmission d'informations sont reliés à un centre de gestion. I1 est toutefois bien entendu que l'invention n'est pas limitée à une telle application, mais peut être utilisée pratiquement dans tous les cas o plusieurs organes fixes sont susceptibles d'échanger simultanément, chacun, des informations avec une étiquette électronique portée par un objet mobile ayant à passer, et le cas échéant à s'arrêter, devant cet organe. L'organe fixe de transmission représenté sur le dessin comporte un oscillateur 1 relié à un amplificateur de puissance 2, lui-même relié à une bobine 3 qui transmet, par induction, à une bobine correspondante, faisant partie d'un circuit accordé sur la fréquence de l'oscillateur 1, disposée dans une étiquette électronique (connue en soi et non représentée), l'énergie nécessaire à l'étiquette pour échanger des informations avec l'organe fixe lorsque l'étiquette passe à proximité de cet organe. L'organe de transmission comporte ensuite un second oscillateur 4 relié à un amplificateur 5 lui-même relié à une bobine d'émission 6. L'oscillateur 4 est d'autre part relié à un modulateur 7 commandé par la sortie d'encodage d'un encodeur-décodeur 8 de type Manchester. Le modulateur 7 agit, par exemple, par coupure du circuit oscillant de l'oscillateur 4. L'organe de transmission comporte un troisième oscil- lateur 9 dont la bobine 10 du circuit accordé sert de bobine de réception du signal émis par l'étiquette électronique, qu'elle absorbe ou non par courants de Foucault. L'ab- sorption de signal provoque une diminution de l'amplitude de la tension de sortie de l'oscillateur 9. Cette variation d'amplitude est démodulée par un démodulateur 11, relié à la sortie de l'oscillateur 9, qui comporte une diode de redressement 12 suivie d'un condensateur 13. La sortie du démodulateur 11 est reliée à un circuit 14 de filtrage et de mise en forme comportant par exemple un trigger de Schmitt. La sortie du circuit 14 est reliée à l'entrée de décodage du circuit 8. La sortie série S.0. de signaux décodés du circuit 8 est reliée à un circuit 15 de conversion série-parallèle, et son entrée série S.I. de signaux à encoder est reliée à la sortie d'un circuit 16 de conversion parallèle-série. La sortie parallèle du circuit 15 et l'entrée parallèle du circuit 16 sont reliées au bus 17 d'un microprocesseur 18. Le microprocesseur 18 est associé à une mémoire de programme 19 dans laquelle sont mémorisées toutes les instructions élémentaires nécessaires à tous les traitements susceptibles d'être effectués par le microprocesseur 18 sur les informations échangées entre les étiquettes électroni- ques et l'organe de transmission ainsi qu'entre le micropro- cesseur et tous les circuits et dispositifs qui lui sont raccordés de la façon décrite ci-dessous. Ces instructions élémentaires sont par exemple: lecture d'une plage de valeurs (dans la mémoire de l'étiquette), résultat de la lecture d'une plage, lecture d'une zone de valeurs résultat de la lecture d'une zone, écriture d'une valeur dans une plage, résultat de l'écriture d'une plage, etc... Le microprocesseur 18 est également associé à une mémoire 20, programmable par l'utilisateur, qui y mémorise les données permettant de lier tout ou partie des instruc- tions de la mémoire 19 pour constituer le programme de traitement désiré. Le microprocesseur 18 est d'autre part relié à un modulateur 21 d'émission série et à un démodulateur 22 de réception série qui assurent la liaison entre le micropro- cesseur 18 et le centre de gestion distant (non représenté) qui est relié de la même façon à tous les organes de transmission de l'installation. La programmation de la mémoire 20 peut être faite soit par téléchargement d'un programme via le démodulateur 22, la mémoire 20 étant en place dans l'organe de transmission, soit en dehors de l'organe, la mémoire 20, amovible, étant enlevée et disposée dans un appareil de programmation appropriée. Le microprocesseur 18 est enfin relié, via un expandeur d'entrées-sorties 23 à une interface de sortie 24 et à une interface d'entrée 25. Les interfaces 24 et 25, qui comportent par exemple des isolateurs opto-électroniques, sont reliées, de façon non représentée, à des capteurs, à des servomécanismes, et autres dispositifs nécessaires au poste de travail, dans lequel est implanté l'organe de transmission d'informations en question, pour détecter la position correcte d'un objet dans ce poste, pour le manipuler, pour déclencher les processus d'usinage, pour évacuer cet objet, etc... Les sorties DR (Data Received, c'est-à-dire données reçues) et SD (Send Data, c'est-à-dire envoi de données) du circuit 8 sont reliées de façon appropriée au micropro- cesseur 18. La bobine 3 est reliée via une résistance R de valeur appropriée à l'entrée de signaux d'horloge du circuit 8. Le choix des fréquences des oscillateurs 1, 4 et 9 est effectué de la même façon que pour les circuits de l'art antérieur. Le microprocesseur 18 est enfin relié à un modula- teur-démodulateur 26, lui-même relié à un organe périphéri- que 27 qui peut être une imprimante, un clavier d'introduc- tion de données, une calculatrice de poche munie de connexions appropriées, un moniteur vidéo, etc... L'organe périphérique 27 est disposé à proximité de l'organe de transmission de données et permet d'effectuer localement (c'est-à-dire au poste de travail même) la surveillance et/ou la maintenance et/ou la modification des données de la mémoire 20, ce qui est particulièrement avantageux en cas de panne du centre de gestion. - Lorsque l'on fixe une étiquette électronique sur un objet qui va être soumis à un processus industriel dans une chaiilrne de p'toducetion, cette c:ticIuttLc peLit soit dejà comporter des données concernant cet objet, soit être vierge ou porter des données quelconques sans rapport avec l'objet. Dans tous les cas, les données concernant l'objet peuvent être introduites et mémorisées dans l'étiquette à l'aide de l'organe de transmission décrit ci-dessus qui est alors placé en amont de la chaîne de production, ou à un premier poste, respectivement. Cet organe permet aussi bien d'ef- facer complètement la mémoire non volatile de l'étiquette que d'y introduire des données nouvelles ou que de modifier certaines données, tout comme cela était possible avec les organes de l'art antérieur. A chaque poste de travail, les données mémorisées dans l'étiquette sont lues par l'organe de transmission de données et exploitées par son microprocesseur 18. Le microprocesseur 18 commande, via les circuits 23 et 24, la mise en route des appareils d'usinage, de traitement ou de manipulation du poste de travail considéré dès qu'il a reçu, des capteurs de position reliés au circuit 25, l'information disant que l'objet est à sa place correcte dans le poste de travail. Lorsque le travail est terminé, des capteurs appropriés le signalent au microprocesseur via les circuits et 23, et le microprocesseur commande éventuellement l'inscription de nouvelles données dans l'étiquette (genre de travail qui vient d'être effectué, travail à effectuer subséquemment, prochaine destination, etc...) et commande, via les circuits 23 et 24, l'évacuation de l'objet vers le poste de travail suivant ou vers un lieu de rangement). A tout moment, le microprocesseur 18 peut dialoguer avec le centre de gestion distant via les circuits 21 et 22, mais ce dialogue est généralement très limité car c'est le microprocesseur 18 lui-même qui supervise tout le travail effectué au poste de travail. Le dialogue entre le microprocesseur 18 et le centre de gestion distant peut être assez court, différé par rapport au travail supervisé par le microprocesseur, et même être très peu fréquent. Ce dialogue peut par exemple se réduire à des ordres d'arrêt émis par le centre de gestion en cas de panne survenant dans la chaîne de fabrication, et à des comptages statistiques des différents travaux effectués pendant une période déterminée. Comme précisé ci-dessus, on peut modifier, à partir du centre de gestion, les données mémorisées dans la mémoire 20. Par conséquent, le circuit d'exploitation locale d'informations de l'invention permet à un grand nombre de postes de travail de fonctionner simultanément en exploitant de façon décentralisée les informations contenues dans les étiquettes électroniques sans interférer les uns avec les autres, et donc de ne pas ralentir le fonctionnement de la chaîne de production. REVENDICATIONS 1- Système d'échange d'informations à étiquettes électroniques, comportant des postes de travail munis d'organes fixes de transmission de données, les objets passant dans ces postes de travail étant munis d'étiquettes électroniques à mémoire non volatile effaçable et inscrip- tible, dans lequel chaque organe fixe de transmission est du type comprenant un modulateur-démodulateur (21, 22) de liaison à un centre de gestion distant, un encodeur-décodeur (8) relié à un circuit de réception (9, 10, 11, 14) et à un circuit d'émission (4 à 7), et comprenant, le cas échéant, un circuit d'émission de puissance (1 à 3) pour alimenter en énergie les circuits électroniques des étiquettes électroni- ques, et dans lequel chaque étiquette électronique est du type comportant un circuit de réception, un circuit d'émission, et ladite mémoire non volatile, caractérisé par le fait que l'on dispose dans chaque organe fixe de transmission un circuit d'exploitation locale d'informations (15 à 20) relié au modulateur et au démodulateur. 2- Système d'échange d'informations selon la revendi- cation 1, caractérisé par le fait que le circuit diexploi- tation locale d'informations comprend un microprocesseur (18) relié à une mémoire de programme (19) dans laquelle sont mémorisées toutes les instructions élémentaires néces- saires à tous les traitements susceptibles d'être effectués par le microprocesseur sur les informations échangées entre les étiquettes électroniques et les organes de transmission et entre ceux-ci et les dispositifs qu'ils peuvent commander ainsi que les dispositifs dont ils reçoivent des informa- tions extérieures, ce microprocesseur étant également relié à une mémoire de données (20) dans laquelle sont mémorisées, pour l'application considérée, les données permettant de lier tout ou partie desdites instructions élémentaires pour constituer un programme de traitement spécifique de l'appli- cation considérée. 3- Système d'échange d'informations selon la revendica- tion 2, caractérisé par le fait que le microprocesseur est relié via un expandeur d'entrées-sorties (23) à une interface d'entrée (25) et à une interface de sortie (24) permettant l'échange d'informations entre l'organe de transmission et les dispositifs dont il reçoit des informa- tions extérieures et les dispositifs qu'il commande. 4- Système d'échange d'informations selon l'une quel- conque des revendications 2 et 3, caractérisé par le fait que le microprocesseur est également relié, via un modula- teur-démodulateur (26) à un organe périphérique (27) disposé à proximité de l'organe de transmission de données et permettant d'effectuer localement la surveillance et/ou la maintenance et/ou la modification des données de ladite mémoire de données (20).