Brevet FR2876522A1 — publié le 20060414

DISPOSITIF ET PROCEDE DE COMMUNICATION EN ANNEAU ET RESEAU DE COMMUNICATION COMPORTANT UN TEL DISPOSITIF DOMAINE TECHNIQUE L'invention concerne un dispositif de communication pour communication en anneau comportant: - une première entrée-sortie de communication, - une seconde entrée-sortie de communication, - des moyens de traitement de communication connectés à la première et à la seconde entrée-sortie permettant d'émettre et de recevoir des messages entre des entrées-sorties, et - des moyens de traitement d'applications connectés audits moyens de traitement de communication pour recevoir messages depuis des entrées- sorties de communication et émettre des messages vers des entrées-sorties de communication. L'invention concerne aussi un réseau de communication comportant au moins trois dispositifs de communication en anneau ayant chacun une première entrée-sortie et une seconde entrée-sortie connectées dans une boucle. L'invention concerne aussi un procédé de communication d'un réseau de communication en anneau comportant chacun une première entrée-sortie et une seconde entrée-sortie connectées en boucle. ETAT DE LA TECHNIQUE Les réseaux de communication connus comportent plusieurs dispositifs de communication souvent appelés noeuds ou stations. Ces dispositifs sont notamment reliés par des câbles ou des fils à des répartiteurs appelés aussi "HUB" ou "Switch". Lorsqu'une grande quantité de dispositifs communiquent entre eu ou avec une centrale, l'architecture du réseau est de préférence de type étoile. La nature des messages est de préférence de type "Ethernet" référence 10baseT ou 100baseT. Sur la figure 1, un premier répartiteur 1, réparti des signaux de communication avec des dispositifs 2 de communication et un autre répartiteur 3. Le répartiteur 3 communique avec des dispositifs de communication 4. De manière connue, les communications sont bidirectionnelles. Dans une topologie étoile comme représenté sur la figure 1 où chaque dispositif est relié à un répartiteur, la fiabilité est très bonne mais le coût d'installation devient très élevé pour des applications industrielles où les dispositifs de communication sont associés à des capteurs ou actionneurs. Pour simplifier l'installation, des dispositifs sont de préférence reliés en anneau comme sur l'exemple représenté sur la figure 2. Ainsi, un répartiteur 5 est relié à des dispositifs 6 comportant chacun deux entrées-sorties reliées en série. Une telle topologie est peu fiable puisque la défaillance d'un ou deux dispositifs peut bloquer la communication. De plus, dans ces topologies où les dispositifs communiquent en répétant ou copiant des messages reçus, il y a un risque que des messages tournent en boucle. Il existe des réseaux en anneaux fiables basés sur la redondance avec une gestion des circulations des messages, ce type de réseau est communément appelé "token ring network" signifiant réseau à jeton. Cependant, de tels dispositifs sont peu répandus puisque leur coût est aussi élevé. EXPOSE DE L'INVENTION L'invention a pour but un dispositif et un procédé de communication en anneau permettant 25 une communication fiable et une réduction des coûts des dispositifs de communication et du réseau. Dans un dispositif selon l'invention les moyens de traitement de communication reportent ou copient entre la première et la seconde entrées-sorties des messages qui ne sont pas destinés audit dispositif de communication et bloquent des messages qui sont destinés audit dispositif de communication, lesdits messages destinés audit dispositif de communication étant fournis aux moyens de traitement d'applications. Dans un mode de réalisation préférentiel, les moyens de traitement de communication comportent des moyens de paramétrage pour paramétrer ledit dispositif en mode de noeud principal, ledit dispositif en noeud principal envoyant à des autres dispositifs un message de commande pour une configuration en mode de passage. De préférence, les moyens de traitement de communication gèrent un premier type de messages correspondant à des messages de détection et un second type de messages correspondant à des messages de communication, lesdits messages de détection passant librement entre la première et la seconde entrées-sorties et les messages de communication étant bloqués entre la première et la seconde entrées-sorties dans un dispositif défini en noeud principal. Avantageusement, les moyens de traitement de communication comportent des moyens de paramétrage pour configurer ledit dispositif en mode de blocage, ledit dispositif envoyant sur sa première entrée-sortie des messages de détection destinés à sa seconde entrée-sortie à travers un réseau et envoyant sur sa seconde entrée-sortie des messages de détection destinés à sa première entrée-sortie à travers ledit réseau. Avantageusement, les moyens de traitement de communication gardent le dispositif en mode de blocage tant que lesdits messages de détection sont reçus par les entrées sorties et font passer ledit dispositif en mode de passage lorsque lesdits messages de détection sont interrompus. Un réseau de communication en anneau comportant au moins trois dispositifs de communication en anneau ayant chacun une première entrée- sortie et une seconde entrée-sortie connectées dans une boucle, les dispositifs de communication en anneau sont des dispositifs tels que définis ci-dessus faisant communiquer des messages de détection permettant de détecter un état de continuité d'une boucle du réseau et des messages de communication pouvant être arrêtés par un dispositif auquel ils sont destinés. Avantageusement, un dispositif de communication est prédéfini en tant que noeud principal et initialisé au début en mode de blocage bloquant des messages de communication. De préférence, au moins deux dispositifs de communication sont initialisés au début en mode de blocage bloquant des messages de communication, chaque dispositif initialisé en mode de blocage émettant des messages de détection d'état de bouclage du réseau et changeant en mode de passage de messages de communication s'il ne reçoit pas en retour ces propres messages de détection. Un procédé de communication d'un réseau de communication en anneau comportant chacun une première entrée-sortie et une seconde entrée-sortie connectées en boucle comporte: - l'initialisation d'au moins un dispositif de communication en mode de blocage bloquant des messages de communication qui lui sont destinés et copiant ou laissant passer d'une entrée sortie vers une autre entré sortie des autres messages de communication, l'émission de messages de détection de l'état de bouclage du réseau par ledit dispositif en mode de blocage, et - le changement de mode de fonctionnement du dispositif en mode de blocage si ses messages de détection ne sont pas reçus sur une de ses entrées-sorties, le dispositif fonctionnant alors en mode de passage tant que ses messages de détection ne retournent pas sur une de ses entrées- sorties. Avantageusement, ledit dispositif en attente de ses messages de détection en retour revient en mode de fonctionnement de blocage dès que ses messages de détection sont de nouveau 25 de retour sur ses entréessorties. BREVE DESCRIPTION DES DESSINS D'autres avantages et caractéristiques ressortiront plus clairement de la description qui va 30 suivre, de modes particuliers de réalisation de l'invention, donnés à titre d'exemples non limitatifs, et représentés aux dessins annexés sur lesquels: - les figures 1 et 2 représentent des réseaux en avec des dispositifs de l'état de la technique; - la figure 3 représente un dispositif de communication selon un mode de réalisation de l'invention; - la figure 4 représente un dispositif d'un réseau de communication avec des dispositifs selon des modes de réalisation de l'invention; - les figures 5 et 6 représentent des schémas de circulation de messages dans d'un réseau de communication avec des dispositifs selon des modes de réalisation de l'invention; - les figures 7A, 7B, 7C, 7C représentent des schémas de circulation de messages dans d'un réseau de communication avec des dispositifs selon des modes de réalisation de l'invention; - la figure 8 représente un procédé selon un mode réalisation de l'invention. DESCRIPTION DETAILLEE DE MODES DE REALISATION PREFERES Le dispositif de communication 10 en anneau représenté sur la figure 3 comporte une première entrée-sortie 11 de communication, une seconde entrée-sortie 12 de communication, un module 13 de traitement de communication connecté à la première et à la seconde entrée-sortie permettant de faire circuler des messages entre des entrées-sorties, et un module 14 de traitement d'applications connecté audits moyens de traitement de communication pour recevoir des messages depuis des entréessorties de communication et émettre des messages vers des entrées-sorties de communication. Selon un mode de réalisation le module de traitement de communication reporte ou copie entre la première et la seconde entrée-sortie des messages qui ne sont pas destinés audit dispositif de communication et bloquent des messages qui sont destinés audit dispositif de communication, lesdits messages destinés audit dispositif de communication étant fournis au module de traitement d'applications. Le module de traitement d'applications est associé à des modules d'entréesortie spécialisés tels que des entrées-sorties tout ou rien, des communications série, ou des entrées analogiques avec un convertisseur 17 analogique-numérique. Ces modules spécialisés sont utiliser notamment pour être associés à des capteurs divers ou à commander des actionneurs ou des dispositifs périphériques. La figure 4 montre un réseau en anneau avec des dispositifs 10A, 10B, 1OC connectés en série avec un répartiteur 20. Avantageusement, les dispositifs peuvent avoir deux types de fonctionnement, un fonctionnement en mode de blocage et un fonctionnement en mode de passage. Dans le mode de passage, les messages reçus sur une première entrée-sortie 11 sont reportés sur la seconde entrée-sortie 12. Dans le mode de blocage, les messages destinés audit dispositifs sont bloqués et ne sont pas reportés sur l'autre entrée-sortie. Par exemple, sur la figure 4 un dispositif 10B recevant des messages du dispositif 1OC peut les bloquer et utiliser dans ses tâches applications ces messages qui lui sont destinés. Pour les autres messages, il reportera les messages vers son autre entrée-sortie pour les transmettre au dispositif 10A suivant. Dans un dispositif selon l'invention, ce mode fonctionnement peut être réservé à un seul dispositif, à plusieurs dispositifs ou à tous les dispositifs. De plus, le mode fonctionnement en blocage peut être temporaire ou permanent. Lorsque ce mode fonctionnement est réservé à un dispositif prédéfini, ce dispositif est nommé dispositif ou noeud principal. Dans ce cas, son module de traitement de communication comporte des moyens de paramétrage pour paramétrer ledit dispositif en mode de noeud principal, ledit dispositif en noeud principal envoyant à des autres noeuds un message de commande pour une configuration en mode de passage. Ainsi, le module de traitement de communication gère un premier type de messages correspondant à des messages de détection et un second type de message correspondant à des messages de communication, lesdits messages de détection passant librement entre la première et la seconde entrée- sortie et les messages de communication étant bloqués entre la première et la seconde entrée-sortie dans un dispositif défini en mode principal. Avantageusement, le module de traitement de communication comporte des moyens de paramétrage pour configurer ledit dispositif en mode de blocage, ledit dispositif envoyant sur sa première entrée-sortie des messages de détection destinés à sa seconde entrée-sortie à travers un réseau et envoyant sur sa seconde entrée-sortie des messages de détection destinés à sa première entrée-sortie à travers ledit réseau. En particulier, lorsque plusieurs dispositifs peuvent être en mode de blocage, chaque module de traitement de communication garde le dispositif en mode de coupure tant que les messages de détection sont reçus par les entrées sorties et font passer ledit dispositif en mode de passage lorsque la réception des messages de détection est interrompue. Avec de tels dispositifs, la configuration du réseau est automatique et fiable. Dans un réseau selon un mode de réalisation de l'invention, représenté dans l'exemple des figures 5 et 6, un répartiteur 20 communique sur une boucle d'un réseau 21 et un dispositif 22 est défini comme noeud principal pouvant bloquer des messages 23 de communication. Ainsi, en fonctionnement normal sans perturbations des messages 23 de communication sont bloqués au point 24 par le dispositif principal. Une boucle de messages 25 de détection émis et reçus par le dispositif principal 22 permet de contrôler la continuité du réseau en anneau. Sur la figure 6, une déconnexion du réseau se produit au point 26. Dans ce cas, le dispositif principal ne reçoit plus son message de détection 25. Il se met alors en mode de passage. Deux dispositifs de part et d'autre de la déconnexion envoient un message de détection de coupure au dispositif principal. Puis, le point de blocage 24 n'est plus activé et des messages de communication 23 peuvent passer. De préférence, dans un mode de réalisation préférentiel d'un réseau, un dispositif de communication est prédéfini en tant que noeud principal et initialisé au début en mode de blocage bloquant des messages de communication. Selon une variante, au moins deux dispositifs de communication sont initialisés au début en mode de blocage bloquant des messages de communication, chaque dispositif initialisé en mode de blocage émettant des messages de détection d'état de bouclage du réseau et passant en mode de passage de messages de communication s'il ne reçoit pas en retour ces propres messages de détection. Sur les figures 7A, 7B, 7C et 7D, une autre représentation du réseau montre les circulations des messages en cas de déconnexion et de reconnexion dans la boucle. Sur la figure 7A, des messages 25 de détection sont en boucle sur tous les dispositifs et sur le dispositif principal 22 des messages 23 de communication sont bloqués au point 34. Le répartiteur 20 est aussi en boucle sur le réseau pour la circulation des messages. Sur la figure 7B, une ouverture du réseau s'est produite au point 36 entre deux dispositifs. Les messages ne peuvent plus passer. Sur la figure 7C, le dispositif ou noeud principal referme son point 34 et se met en mode passage laissant passer tous les messages y compris les messages de communication. Dés que le réseau est refermé, en figure 7D, des messages de détection 25 peuvent de nouveau passer, et le dispositif principal 22 change en mode de blocage pour bloquer des signaux de communication 23 dans son module de traitement de communication gérant le point de blocage 34. La figure 8 représente un organigramme d'un procédé de communication d'un réseau de communication en anneau comportant chacun une première entréesortie et une seconde entrée-sortie connectées en boucle. Ce procédé comporte une étape 40 pour l'initialisation d'au moins un dispositif de communication en mode de blocage bloquant des messages de communication qui lui sont destinés et copiant ou laissant passer d'une entrée-sortie vers une autre entrée-sortie des autres messages de communication. A une étape 41, sont émis des messages de détection de l'état de bouclage du réseau par ledit dispositif en mode de blocage. Puis, est opéré le changement de mode de fonctionnement du dispositif en mode de blocage si ses messages de détection ne sont pas reçus sur une de ses entréessorties, le dispositif fonctionnant alors en mode de passage tant que ses messages de détection ne retournent pas sur une de ses entrées-sorties. Ainsi, une étape 42 détecte le retour de messages de détection. Si des messages sont présents, une étape 43 permet de garder ou de mettre le dispositif en mode de blocage. Si les messages de détection sont interrompus, une étape 44 permet de garder ou de mettre le dispositif en mode de passage. Ainsi, le procédé permet au dispositif en attente de ses messages de détection en retour de 30 revenir en mode de fonctionnement de blocage dès que ses messages de détection sont de nouveau de retour sur ses entrées-sorties. Avantageusement, les composants ou les modules d'un dispositif communication sont inclus dans un même circuit intégré. par exemple, dans un microcontrôleur programmable. REVENDICATIONS 1. Dispositif de communication pour communication en anneau comportant: une première entrée-sortie (11) de communication, - une seconde entrée-sortie (12) de communication, - des moyens (13) de traitement de communication connectés à la première et à la seconde entrée-sortie permettant d'émettre et de recevoir des messages entre des entrées-sorties, et - des moyens de traitement (14) d'applications connectés audits moyens de traitement de communication pour recevoir messages depuis des entrées- sorties de communication et émettre des messages vers des entrées-sorties de communication, caractérisé en ce que les moyens (13) de traitement de communication reportent ou copient entre la première et la seconde entrées-sorties des messages (23) qui ne sont pas destinés audit dispositif de communication et bloquent des messages (23) qui sont destinés audit dispositif de communication, lesdits messages destinés audit dispositif de communication étant fournis aux moyens (14) de traitement d'applications. 2. Dispositif selon la revendication 1 caractérisé en ce que les moyens (13) de traitement de communication comportent des moyens de paramétrage pour paramétrer ledit dispositif en mode de noeud (22) principal, ledit dispositif en noeud principal envoyant à des autres dispositifs (10) un message de commande pour une configuration en mode de passage. 3. Dispositif selon l'une des revendications 1 ou 2 caractérisé en ce que les moyens (13) de traitement de communication gèrent un premier type de messages (25) correspondant à des messages (25) de détection et un second type de messages (23) correspondant à des messages (23) de communication, lesdits messages de détection passant librement entre la première et la seconde entrées-sorties et les messages de communication étant bloqués entre la première et la seconde entrées-sorties dans un dispositif défini en noeud principal. 4. Dispositif selon l'une quelconques des revendications 1 à 3 caractérisé en ce que les moyens (13) de traitement de communication comportent des moyens de paramétrage pour configurer ledit dispositif en mode de blocage, ledit dispositif envoyant sur sa première entrée-sortie des messages (25) de détection destinés à sa seconde entrée-sortie à travers un réseau (21) et envoyant sur sa seconde entrée-sortie des messages (25) de détection destinés à sa première entrée-sortie à travers ledit réseau. 5. Dispositif selon la revendication 4 caractérisé en ce que les moyens de traitement de communication gardent le dispositif en mode de blocage tant que lesdits messages de détection sont reçus par les entrées sorties et font passer ledit dispositif en mode de passage lorsque lesdits messages de détection sont interrompus. 6. Réseau de communication en anneau comportant au moins trois dispositifs (10, 10A, 10B, 10C, 22) de communication en anneau ayant chacun une première entrée-sortie et une seconde entrée-sortie connectées dans une boucle, caractérisé en ce que les dispositifs de communication en anneau sont des dispositifs selon les revendications 1 à 5 faisant communiquer des messages (25) de détection permettant de détecter un état de continuité d'une boucle du réseau et des messages (23) de communication pouvant être arrêtés par un dispositif auquel ils sont destinés. 7. Réseau de communication selon la revendication 6 caractérisé en ce que un dispositif de communication est prédéfini en tant que noeud principal (22) et initialisé au début en mode de blocage bloquant des messages (23) de communication. 8. Réseau de communication selon la revendication 6 caractérisé en ce qu'au moins deux dispositifs de communication sont initialisés au début en mode de blocage bloquant des messages de communication, chaque dispositif initialisé en mode de blocage émettant des messages de détection d'état de bouclage du réseau et changeant en mode de passage de messages (23) de communication s'il ne reçoit pas en retour ces propres messages (25) de détection. 9. Procédé de communication d'un réseau de communication en anneau comportant chacun une première entrée-sortie et une seconde entrée-sortie connectées en boucle caractérisé en ce qu'il comporte: - l'initialisation (40) d'au moins un dispositif de communication en mode de blocage bloquant des messages de communication qui lui sont destinés et copiant ou laissant passer d'une entrée sortie vers une autre entré sortie des autres messages de communication, - l'émission (41) de messages (25) de détection de l'état de bouclage du réseau par ledit dispositif en mode de blocage, - le changement (42, 43, 44) de mode de fonctionnement du dispositif en mode de blocage si ses messages de détection ne sont pas reçus sur une de ses entrées-sorties, le dispositif fonctionnant alors en mode de passage tant que ses messages de détection ne retournent pas sur une de ses entrées-sorties. 10. Procédé selon la revendication 9 caractérisé en ce que ledit dispositif en attente de ses messages de détection en retour revient en mode de fonctionnement de blocage dès que ses messages (25) de détection sont de nouveau de retour sur ses entrées-sorties.