Brevet FR2869713A1 — publié le 20051104

La présente invention se rapporte à un système de contrôle-commande par liaison sans fil d'un appareil d'automatisme tel qu'un variateur de vitesse à partir d'un poste distant, cet appareil étant pourvu d'une interface série servant au raccordement à un réseau local industriel et sur laquelle est connecté un module adaptateur de communication pouvant communiquer avec le poste distant sous un protocole de type BlueTooth. On connaît par le document FR 2 810 486 un système d'accès à un équipement d'automatisme, via un réseau de proximité sans fil, sous par exemple le protocole Bluetooth, à partir d'un appareil mobile ou d'un autre équipement d'automatisme. Une liaison sans fil est avantageuse lorsque l'appareil d'automatisme est difficile d'accès pour l'opérateur, soit en raison d'un emplacement géographique inaccessible, soit pour des raisons de sécurité d'accès (étanchéité, ambiance nocive). Cette connexion locale sans fil permet notamment à un opérateur de maintenance ou d'exploitation muni d'un appareil mobile, d'accéder à des fonctions de cet appareil lorsqu'il est situé à distance. On peut citer comme fonctions: le téléchargement de paramètres de configuration et de réglages, la commande et le contrôle, la surveillance, le diagnostic. Sous le terme "appareil d'automatisme", on entend un variateur de vitesse ou un automate programmable, un module d'entrées/sorties, un appareillage de contrôle industriel ou tout autre appareil destiné à une application d'automatisme. Sous le terme "appareil distant", on entend un téléphone portable, un ordinateur portable, un PDA (Persona) Digital Assistant), mais aussi tout périphérique d'équipement d'automatisme susceptible d'être déplacé. Le protocole Bluetooth est une technologie de réseau de proximité sans fil à haut débit par ondes radio. Cette technologie, issue du monde des télécommunications et de l'informatique, permet actuellement une communication entre plusieurs appareils situés à une distance de l'ordre d'une dizaine de mètres l'un de l'autre. Elle ne nécessite pas de configuration puisque tout appareil rentrant dans le champ de portée d'un réseau de proximité est automatiquement détecté et synchronisé avec les autres appareils connectés à ce réseau de proximité de façon à pouvoir communiquer. D'autres caractéristiques vont apparaître dans la description détaillée qui suit en se référant à un mode de réalisation donné à titre d'exemple et représenté par les dessins annexés sur lesquels: la figure 1 illustre un système de contrôle-commande sans fil entre un poste distant et un appareil d'automatisme de type variateur de vitesse équipé du module adaptateur selon l'invention; 2869713 2 - la figure 2 est un schéma de la figure 1; - la figure 3 est un schéma de détail du module adaptateur de communication. Sur la figure 1, un appareil d'automatisme 40, ici un variateur électronique de vitesse, présente un port ou connecteur série 41 qui permet de raccorder l'appareil à un réseau local industriel tel que Modbus. L'interface de transmission disponible sur le connecteur série 41 est conforme au standard de la liaison série RS 485. Au connecteur série 41 est connecté, par l'intermédiaire d'un câble de raccordement série 50, un module adaptateur de communication 20 (ou "dongle") pouvant communiquer (en émission et réception), sans fil (par ondes radio), avec un poste mobile distant 10. Ce terme "poste distant", désigne un téléphone portable, un ordinateur portable, un PDA (Persona) Digital Assistant), mais aussi tout périphérique d'équipement d'automatisme. L' échange de données (trames, requêtes, ) est adapté à un protocole standard pour réseau local industriel tel que Modbus. Le protocole Modbus permet d'échanger des données entre un maître et des esclaves et assure le contrôle des échanges. Le module adaptateur de communication 20 permet d'émettre et de recevoir des messages sur un réseau de proximité 30 sans fil sous le protocole Bluetooth. Le module adaptateur 20 intègre donc les composants nécessaires au fonctionnement du protocole Bluetooth notamment un chipset Bluetooth. Le poste distant 10 comporte des moyens d'émission/réception 11 pour émettre et recevoir des messages sur le réseau de proximité 30. Il comporte aussi une interface homme-machine 13, qui inclut par exemple un clavier ou un écran, grâce à laquelle un utilisateur de l'appareil mobile 10 peut envoyer des requêtes et visualiser des réponses. Un circuit électronique 12 interconnecte l'interface 13 et les moyens d'émission/réception 11. Le module adaptateur de communication 20 comporte d'une part un sousensemble électronique d'émission/réception 21 apte à émettre et recevoir des messages sur le réseau de proximité sans fil 30, par ondes radio, sous le protocole Bluetooth et d'autre part un sous-ensemble d'interface 22. Ces deux sous-ensembles constituent deux cartes électroniques sur circuits imprimés qui sont reliées l'une à l'autre par un connecteur ou une liaison 23. Le sous-ensemble d'émission-réception 21 est une carte électronique connue en soi destinée à l'émission/réception sous le protocole Bluetooth. 2869713 3 Le sous-ensemble d'interface 22 présente un connecteur 24 de type RJ45 sur raccordé vai le câble 50 à l'interface série 41 et comporte un circuit électronique d'alimentation 223 recevant une tension d'alimentation depuis la dite interface série 41 pourvue de broches ayant des tensions Ov et 5/10V. Il comporte par ailleurs un circuit électronique d'interface 222 qui est connecté via le bus série 50 au connecteur 41 et au connecteur 23 de manière à échanger et traiter les données entre l'appareil 40 et le sous-ensemble d'émission-réception 21. Ce circuit d'interface 222 qui permet de reconnaître le format et les caractéristiques de la liaison série (RS485) comporte un composant "transceiver" de type SP3491. La carte 22 du module 20 porte un voyant 221 de type diode électroluminescente (LED) qui peut signaler plusieurs états notamment lorsque le module adaptateur est sous tension ou lorsqu'il n'y a pas de détection d'une requête sur le bus. Le module adaptateur 20, est alimenté par le circuit d'alimentation 223 à partir du connecteur série 41 de l'appareil d'automatisme 40 sur lequel il est branché. A partir de ce moment le circuit d'interface 222 déroule un algorithme de détection des caractéristiques de la liaison série (de type RS485) en vue de les utiliser pour transmettre les données (data) venant de l'émetteur BlueTooth vers l'appareil d'automatisme 40. Les paramètres détectés sont le débit de transmission de données (ou "Baudrate") et le format des données. Ces formats sont de type 8N1 (8 bits de données, sans bit de parité , un seul bit d'arrêt), 8E1 (8 bits de données, parité, un seul bit d'arrêt), 801 (8 bits de données, parité impaire, un bit d'arrêt), 8N2 (8 bits de données, sans bit de parité , 2 bits d'arrêt) Le principe de l'algorithme va maintenant être expliqué: Le circuit d'interface émet une requête de lecture conforme au protocole du réseau local industriel (Modbus) sur l'appareil 40 fonctionnant en esclave à une adresse "@" indiquée au tableau ci-dessus, cette adresse dépendant du type d'appareil d'automatisme. Si une réponse correctement constituée (OK ou bien code d'erreur) provenant de l'appareil 40 parvient au module adaptateur 20 dans un délai prédéterminé, de l'ordre de quelques centaines de milli-secondes, le dit module adaptateur 20 valide la configuration utilisée (débit de transmission, format). Le voyant 221 passe au vert. 2869713 4 Le module adaptateur 20 teste ainsi différentes vitesses et différents formats (sur différentes adresses Modbus pour détecter les différents équipements décrits dans le tableau). Appareil Adresse Vitesses disponibles Formats 1200 4800 9600 19200 38400 8N1 8E1 801 8N2 Variateur de type 1 @127 x x Variateur de type 2 @127 x x x Variateur de type 3 @248 _ x x _ x x x x Automate @l x x Disjoncteur @127 x x x x x = Contrôlé par l'algorithme L'algorithme est exécuté 2 fois. Si aucune configuration n'est retenue, le voyant 221 (LED) passe au rouge. II est bien entendu que l'on peut, sans sortir du cadre de l'invention, imaginer d'autres variantes et perfectionnements de détail et de même envisager l'emploi de moyens équivalents. 2869713 5 REVENDICATIONS 1. Système de contrôle-commande par liaison sans fil d'un appareil d'automatisme (40) tel qu'un variateur de vitesse, à partir d'un poste distant (10), cet appareil étant pourvu d'une interface série (41) servant au raccordement à un réseau local industriel et sur laquelle est connecté un module adaptateur (20) apte à communiquer avec le poste distant sous un protocole de type BlueTooth, caractérisé par le fait que le module adaptateur de communication (20) comporte d'une part un sous- ensemble électronique d'émission/réception (21) apte à émettre et recevoir des messages sur le réseau de proximité sans fil, par ondes radio sous le protocole Bluetooth et d'autre part un sous-ensemble d'interface (22) pourvu de moyens pour reconnaître les caractéristiques de la liaison série de l'appareil d'automatisme (40). 2. Système de contrôle-commande selon la revendication 1, caractérisé par le fait que le sous-ensemble d'interface (22) présente un connecteur (24) raccordé via un câble série (50) et comporte un circuit électronique d'alimentation (223) recevant une tension d'alimentation depuis le connecteur (41) et un circuit électronique d'interface (222) qui est connecté via le câble série (50) au connecteur 24 de manière à échanger et traiter les données entre l'appareil (40) et le circuit d'émissionréception (21). 3. Système de contrôle-commande selon la revendication 2, caractérisé par le 20 fait que ces deux sous-ensembles (21, 22) constituent deux cartes électroniques sur circuits imprimés qui sont reliées l'une à l'autre par un connecteur ou une liaison (23). 4. Système de contrôle-commande selon la revendication 3, caractérisé par le fait que le sous-ensemble d'interface (22) du module 20 porte un voyant (221) qui peut signaler plusieurs états notamment si le module adaptateur est sous tension ou s'il n'y a pas de détection d'une requête sur le bus. 5. Système de contrôle-commande selon la revendication 4, caractérisé par le fait que le circuit électronique d'alimentation (223) est alimenté à partir du connecteur série (41) de l'appareil d'automatisme (40) et que le circuit d'interface (222) déroule un algorithme de détection des caractéristiques de la liaison série. 6. Système de contrôle-commande selon la revendication 5, caractérisé par le fait que que le circuit d'interface (22) émet une requête de lecture conforme au protocole du réseau industriel vers l'appareil (40) fonctionnant en esclave à une adresse dépendant du type d'appareil et si une réponse correcte de l'appareil (40) parvient au module adaptateur (20) celui-ci valide la configuration en débit de transmission de données et en format des données.