Brevet FR2982961A1 — publié le 20130524

La d'une la le urs ers et génère pouf un ou p, .Meurs act y:urs processus. ce type ch Mme de centralisé, la logique de commande est .ise en oeuvre un dispositif de commande unique avec une capacité de traitement et une mémoire suffisantes pour exécuter tous les algorithmes d'acquisition de données et de commande 15 pour tout le système. Un système de commande centralisé peut être facile à créer et a entretenir du fait que toute la logique de commande est dans un emplacement unique. Cependant, les exigences de traitement peuvent être prohibitives si le 20 dispositif de commande central est supposé mettre en oeuvre des algorithmes de commande complexes, ou exécuter de multiples algorithmes de de en parallèle. De les ex: de bande pour mettre en oeuvre alg de cc.::mande c Tent être prohibiti lc. doivent par de Un est 30 traitement pour dispositif de cc mande principal. Le fait d'avoir de multiples dispositifs de commande subordonnés réduit également la complexité d'exécution de 15 multiples algorithmes de commande en parallèle. Les dispositifs de commande subordonnés peuvent être situés à proximité immédiate des capteurs ou des actionneurs sous leur commande, en réduisant ainsi la quantité de données que le dispositif de commande principal doit acquérir et 20 les exigences de bande passante du dispositif de commande principal. Le modèle de commande hiérarchique assure qu'un seul dispositif cpmmande commande chaque actic: ,L ce qu. te un conflit entre di, -i de commande. hiérarchioue difficijen qu l' put ifs de nt-à re de prou.: de déléguer i respc ilités aux te subordcn uit les cte' de Le dispositifs de est a Dur toutes Ze rés de mul r7fage p, de tultiples zonJ. Chaque est commandée indépendamment afin de maintenir la t Lure dans le zone à une t rature de consigne suhauitée. Chacun c.î e dispositifs 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 15 cet exemple, les dispositifs de commande doivent fonctionner ensemble afin d'établir un mode unique et une température souhaitée pour chaque zone sans conflit. De manière avantageuse, des systèmes de commande répartis peuvent être déployés plus facilement que des systèmes de 20 commande centralisés ou hiérarchiques. Un autre avantage des systèmes de commande répartis est leur redondance intrinsèque. L'arbii: e de permet de comm:::Ide i. un de c de 25 t: p ir de 3(1 et ia co onneur Cette - arbitraco de dernière mande ». l'arbit de dernière c i= un ecti' r ou un capteur son état courant et chaque di..1=ositif de commande dans le syst, doit lire l'état courant de l'actionneur ou du capteuravant de générer une nou- le commande. Le dispositif de commande doit supposer qui sa 15 commande est réécrite par un autre dispositif de commande sans sa connaissance. Le procédé d'arbitrage de dernière commande exige qu'une coordination des commandes de dispositif de commande soit définie à un niveau d'application. Par exemple, un 20 dispositif de commande devrait envoyer une commande seulement une fois et seulement quand des conditions exigent un cni de l'état. Si lis dispositifs de commande étaient autorisés àv.. leur dernière commande, il y au t conflit de de et cc.ont ar. :if Si un di: -:utre mma roie reçue seul, si la commande a une priorité égale ou supérieure la commande en cours d'exécution. Un conflit 15 entre des commandes de priorité égale peut être résolu en utilisant le procédé d'arbitrage de dernière commande sur la base de l'ordre dans lequel les commandes sont reçues. Un arbitrage de commande prioritaire assure qu'une commande d'arbitrage de priorité plus faible 20 n'interfère pas avec une commande de priorité plus élevée. Des commandes peuvent avoir une durée assignée qui permet à la commande d'expirer de telle sorte que des commandes de priorité plus peuvent êtr zt-- Dans ce cas, un ispositif i,. e doit r commande afin de l' r ou c assigned'arb tag un niveau commande. Un actionneur ou un cap : e une comma ae st Le t 1 s Lu: les d'un autre dis fois dans itrage de dernière et rbitrage de commande prioritai peut fixer des limites sim: ire lues ie se un disposïtim de r les intervalles et le adenynt des actionneurs des variables de capteur. Ainsi, un dispositif de commande peut avoir une capacité relativement limitée de blocage de la commande 15 d'un autre dispositif de commande, mais ne peut pas directement commander quelles commandes sont délivrées par les autres dispositifs de commande. Cette limitation peut ne pas répondre aux besoins d'un système complexe avec des états de système et de logique de commande fortement 20 imbriqués. présente invention procure des pro( un l'arbitrage de commande da un système de rti où if :(:)m,,n tel qu'un ommancU de multiples 30 livrer ions , ou d'ignor,:r la de. san:: Si le niveau p té du 1 tif de d'origine est égal au niveau de prie_ité du disposit de commande principal courant, l'actionneur ou le capteur exécute la commande utilisant l'arbitrage de dernière commande pour résoudre un conflit. Si le niveau de priorité 15 du dispositif de commande d'origine est plus élevé que le dispositif de commande principal courant, l'actionneur ou le capteur exécute la commande et fait du dispositif de commande d'origine le nouveau dispositif de commande principal. 20 La figure 1 illustre un -tème ci~ commande réparti coopératif avec de muni tifs de commande destinés â comr fonctions d'un ou plusieurs actionneurs et La figure ran de coron if de comman,ue 10 Si l'on se refère maintenant aux la ure 1 illustre schémati: un systC-.: cuti 'f indiqué d'une manière , rale pu la Térence 10. Le système de commande réparti coopératif 10 comprend une pluralité de dispositifs de commande 100, un 15 ou plusieurs actionneurs 200, et un ou plusieurs capteurs 300. Par souci pratique, seulement un actionneur 200 et un capteur 300 sont représentés dans la figure 1. Les dispositifs de commande 100 partagent la responsabilité de commander un processus 50. Les un ou plusieurs capteurs 300 20 assurent une rétroaction pour les dispositifs de commande 100 en ce qui concerne l'état courant du processus 50. En réponFn la rétroaction des un ou plusieurs: u 300, fs de commande 100 peuvent g. aux un ou plusieur acti ligorit1 30 sur les uré pc .-itif de 0 la con unur chaque zone sur 10 entrée d'utilisateur. D le sy...v - de commande atif 10 selon la ion, chaque itif de commande 100 agit mais coordonne ses actions avec d'autres dispositifs de commande 100 afin de mettre en oeuvre des fonctions de commande du système 10. Certains dispositifs de commande 100 peuvent être capables de remplir toutes les fonctions de commande, alors que d'autres dispositifs de commande 100 peuvent remplir seulement un sous-ensemble des fonctions de commande. 20 Ainsi, faines des fonctions de commande peuvent être soumise une commande par plus d'un dispositif de commande 100. Puisque plus d'un spositif de commandr7, 1U peut être le dE t fonctions (1,. y de t une de principal. tiples 10 disposi.:i s de commande 100 ont la priorité, le dispositif de commande cipal serra le premier à commander l'actionneur 200 ou le capteur 300. Les dispositifs de commande 100 avec un niveau de priorité inférieur au dispositif de commande principal sont appelés 15 ici dispositifs de commande subordonnés. Les dispositifs de commande 100 ayant la même priorité que le dispositif de commande principal sont appelés ici dispositifs de commande pairs. Le terme « dispositif de commande d'origine » est utilisé pour se référer à un dispositif de commande qui 20 envoie une commande. N'importe quel dispositif de commande 100 peut être un dispositif de commande d'origine. Le dispositif de commande pr: _ipal n'a pas une commande directe des dispositifs de commànde subordor mais commande en fait certaines var-1 liDles at d'u 25 acti 200 ou capteur un actic. 200 ou un 300 une un t f de 4- ne: a 'e det le. S if de ant pour ou eur 30( rinc al l je rait de commande cnt, l'actionneur 20U cc le capteur 300 continue recevoir commandes dispositifs de commande restants 100. Quand l'actionneur 200 ou le capteur 300 reçoit une commande après que le dispositif de commande principal soit retiré ou devienne sans réponse, l'actionneur 200 ou le capteur 300 peut désigner le dispositif de commande d'origine comme nouveau dispositif de commande principal Sil'actionneur 200 ou le capteur 300 reçoit ensuite une commande d'un dispositif de commande 100 dans son ensemble de commande avec une priorité plus 20 élevée, le dispositif de commande d'origine avec la priorité plus élevée est désigné comme nouveau dispositif de commande principal et l'ancien dispositif de commande 11):' devin, un dispoc: if de commande subor Le de ,vide 100 semble é - Dn d'»-' 10 r. assu sur base de L in __1: es terminée rur la base dispositif de lde et de comm. :de qu' .- l peut de di if de commande li de capa de trai a cern té des al er. Les niveaux de pri dépendent pas de la topologie de système du système de commande particulier, mais sont en 15 fait prédéfinis par une architecture d'application. Par exemple, un fabricant des composants de système de commande peut offrir une gamme de dispositifs de commande 100 avec différents niveaux de priorité. Un installateur ou un utilisateur de système peut choisir et combiner les 20 dispositifs de commande 100 de n'importe quelle manière. Le système de commande 10 s'auto-organise de telle e que les dispositifs de commande 100 a-..ec les de priorité les plus éle ont '::m::,ande effective des ons de c-:mmande. rbitn comman ut ion i)1 tre par un ill utili l'arbitrage 3() de commande 1 (niveau de priorité 1) envoie ensuite une autre commande à l'actic leur 200 ou au capteur 300 (étape c). Puisqu'il a de priorité plus élevé que le dispositif de cou l'actionneur 200 ou le capteur 15 300 désigne le si tif de commande 1 comme nouveau dispositif de commande principal et la commande est immédiatement exécutée (étape d). Ensuite, quand le dispositif de commande 2 envoie une commande à l'actionneur 200 ou au capteur 300 (étape e), la commande est transmise 20 au dispositif de commande 1, le dispositif de commande principal, sans exécution (étape f). Dans certaines formes de réalisation, le dispositif de col.mande 1 peut --rivoyer un accusé de réception de la commande à l'actici ou au capteur 100 afin de r sa réception de 1...onde . 25 L peut déli- la cation, ou 30 et exécuta 1 princ' je un le de gne isp de commande ande (étape b). Le dispositif Le dispositif de commande 2, avec un niveau de priorité plus faible que le dispositif de commande 1, envoie une commande à l'actionneur 200 ou au capteur 300 (étape a). Puisque le dispositif de commande 2 a un niveau de priorité plus faible que le dispositif de commande 1, l'actionneur 200 ou le capteur 300 transmet la commande au dispositif de commande 1 (étape b). Dans cet exemple, le dispositif de commande 1 ne réussit pas à reconnaître la commande ou bien ne répond pas. Le défaut de réponse peut indiquer que le 20 dispositif de commande 1 a été retiré, ou ne fonctionne pas. Quand le dispositif de commande 1 ne répond pas à l'actionneur 200 ou au capteur 300 au cours d'un laps de temps Pédéfini (étape c) , tion: uir 200 ou le capteur ne le positif co: comme nouveau rin 1 et la une 30 --pteur dispositi rincipal de comman de 3 illustre une le sélection d'un ce commence par le dis',-)sit de sitif de commande principal courant. comma_: 1 comme ensemble de comm (bloc 152). L'actionneur ou le capteur 300 détermine initialement si un dispositif de commande principal a été désigné pour la variable d'état 15 qui est l'objet de la commande (bloc 154). Comme cela a été noté précédemment, différents dispositifs de comr.Yade principaux peuvent être désignés pour différentes va d'état du actionneur 200 ou capteur 300. Si ucun dispositif de commande principal n'a été désigné, 20 l'actionneur 200 ou le capteur 300 exécute la commande (bloc 156) et désigne le dispositif de commande 100 duquel provient la commande (c'est-à-dire « le dispositif de commande d'origine comme dispositif de commande capter: de commanù 100 umence quand l'actionneur 200 ou une commande d' n dispositif de coTnn- pr.:; dre 300 100 dans Si un dispositif de princiri (bloc a ionneu- :.C.- ou le ca le té d-. je cc ::mande La figure 5 illustre les 1, fonctionnels principaux d'un acti_ 200. L'actn__,..,,ur 200 comporte 10 un circuit de commande 210, une mémoire 220, un itif d'actionneme 230, t, une interface de communicatjni 240. Le circuit dn commall-':, 210 commande le fonctionnement de l'actionneur 200 comme cela a é crit précédemment. Le circuit de commande 210 peut être mis en oeuvre par un ou 15 plusieurs processeurs, circuits matériels, micro-logiciel, ou une combinaison de ceux-ci. Le circuit de commande 210 comprend un processeur de commande 212 destiné à traiter des commandes reçues des dispositifs de commande 100. Le processeur de commande 212 est configuré pour recevoir des 20 commandes des dispositifs de commande 100 par l'intermédiaire de l'interface de communication 240, pour sélectionner un des dispositifs de 3e 100 comme dispositif de commande principal pour chacun' de va es d'état, 1.oui- tran .re les cc: 25 tifs de nés au principal -re de 30 1' te la l'act 20 «i le 300 --3) ' or T 10 15 25 30 fs 100 ace on 340, p_ur un ..spositifJ de commande 100 comme 10 dispositif de comu principal pour ne de variables d'état, pour ransmettre des comma provemmt des dispositifs de commande subordonnés au iispositif de commande principal par l'intê:.médîaire de l'interface de communication 340, et pour exécuter des commandes provenant 15 du dispositif de commande principal ou des dispositifs de commande pairs. La mémoire 320 stocke des instructions de programme et des données requises par le circuit de commande 310 pour remplir ses fonctions. La mémoire 320 20 stocke également les valeurs courantes de ses variables d'état. La mémoire 320 peut, par exemple, comprendre un dispositif de mémoire non-volatile tel qu'une oire morte électriquement programmable eff: (E U une e « flash », ou un. magn ive Un disr. volatile, tel u'une -ont être utilisé pour ture ure fs er e erfac- Ethernt. riante, l'inte ce communicat 340 peut comportes une interface WiFi, une :ice BLUETOOTH, une interface ZIr.:B2, ou toute autre interface par radio sans fil pour se raccorder à un point d'accès sans fil (WAP) dans le reau local. La ;ente invention peut évident être mise 15 oeuvre selon d'autres manières spécifiques que celles exposées ici sans sortir de la portée et des caractéristiques essentielles de l'invention. Les présentes formes de réalisation doivent donc être considérées à tout point de vue comme illustratives et non restrictives, et 20 tous les changements tombant dans la plage de signification et d'équivalence de la présente invention sont prévus pour être englobés ici. L'interf procu:., un uli on peut REVENDICATIONS1. ensemble plusieurs - ' de : sélectionner un dispositif de commande un de commande tnt de multiples dispositifs de comme dispositif commande principal pour une ou variables d'état 10 recevoir, d'un dispositif de commande d'origine autre que le dispositif de commande principal courant, une commande afin d'établir une variable visée des variables d'état ; comparer un niveau de priorité du dispositif de 15 commande d'origine à un niveau de priorité du dispositif de commande principal courant pour la variable d'état visée ; transmettre la commande au dispositif de commande principal si le niveau de priorité du dispositif de commande d'origine est plus faible que le niveau de 20 priorité du c.litif de cp:Illande principal ..7q11 ; et la va d'état à la le niveau d- -Dmmarde e est r éievti, qu> if d prin -'H' P dis de ci:L:nie igine est - n de priorité du dispo.sitif de commande pr 10 couiant. 4. Procédé selon la reuodication 1 caractérisé en ce qu'il comprend en outre le fait de sélectionner un nouveau dispositif de commande principal quand le 15 dispositif de commande principal courant n'est plus détecté. 5. Procédé selon la revendication 1 caractérisé en ce que la sélection d'un dispositif de commande dans un 20 ensemble de commande comportant de multiples dispositifs de commande comme dispositif de commande principal comporte le fait de : principa tionner un premier dispositif de commande un premier group-, le variables d'état j'origine sitif de du -if (I:- le n.- priori incipal courant. 75 variable pri vari d'état. 30 de avec une tird'un autre que dispositif de afin d'ét une variable de col» d'or? ne principal, cn variables état ; ::.emparer un niveau de priorité du dispositif de commande d'origine à un niveau de priorité du dispositif de commande principal pour la variable d'état visée ; 15 transmettre la commande au dispositif de commande principal si le niveau de priorité du dispositif de commande d'origine est plus faible que le niveau de priorité du dispositif de commande principal courant ; et établir la variable d'état en réponse à la 20 commande si le niveau de priorité du dispositif de commande d'origine est plus élevé que le niveau de priorité du dispositif de commande principal. un onneur ou capteur selon -.nérise en que le pr Ur dispo. de larincipal, de de, de est a 10 actueli-:e,Hnner _ 1 If de prin 1 n'est la premie variable d'état, er itif de commande comme dispositif commanci incipal tzr la première variable d'état. 9. Procédé selon la revendication 8 caractérisé en ce qu'il comprend en outre le fait de 15 si un dispositif de commande principal est actuellement désigné pour la première variable d'état, comparer un niveau de priorité du premier dispositif de commande à un niveau de priorité du dispositif de commande principal courant pour la première variable d'état ; et '20 désigner le premier dispositif de commande comme nouveau dispositif de commande principal pour la première variable d'état afin principal courant dispositif de priorité d de remplacer le dispositif de commande le niveau de priorité du premier t plus élevé que le niveau de de c principal courant, 3030 d' état IO désigner le deuxième dispositif de nouveau dispositif de principal pour 1 deuxilme variable d'état afin de r le dispositif de commande principal courant si le niveau de priorité du deuxième dispositif de commande est plus élevé que le niveau de 15 priorité du dispositif de commande principal courant. 12 Procédé selon la revendication 11 caractérisé en ce qu'il comprend en outre le fait de : si un dispositif de commande principal est 20 pour la deuxième variable d'état, comparer un ni-,,eau de priorité du deuxième dispositif de commande à un niveau de priorité d'un dispositif de commande principal courant pour la deu variable d'état ; et igner lE deuxièm.:: dispositif de commande come if de cor:im rincipal pour la dEu d'é: afin de le dispositif de courar i le CCcon: ur pour : recevoir, d'un rremier dispositif de commande, 10 une commande visée pour première variable d'état de l'actionneur ou du ur détermine un dispositif de commande principal est c né pour la première variable d'état ; si aucun dispositif de commande principal n'est 15 désigné pour la première variable d'état, désigner le premier dispositif de commande comme dispositif de commande principal pour la première variable d'état. 14. Actionneur ou capteur selon la revendication 13 20 caractérisé en ce que le processeur de commande est en u priorité du premier un niveau de priorité d'un ïncipal courHut pour la pr ière tif de able d' outre configuré pour comparer ni-