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DES
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NOR
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Tif
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Est A
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Tre
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Sthe
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Organism
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AUTOMATE
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Generic
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cation
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salt
(1)
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Physical
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24 s
(1)
[21][_]
533 J
(1)
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Publication
_________________________________________________________________
Number FR2520896A1
Family ID 5215134
Probable Assignee Merlin Gerin
Publication Year 1983
Title
_________________________________________________________________
FR Title DISPOSITIF D'ADRESSAGE DES CARTES D'UN AUTOMATE PROGRAMMABLE
POUR LA SECURITE DES ECHANGES SUR LE BUS
Abstract
_________________________________________________________________
L'INVENTION CONCERNE UN DISPOSITIF D'ADRESSAGE DES CARTES
ELECTRONIQUES POUR ASSURER LA SECURITE DES ECHANGES SUR LE BUS. LE
DISPOSITIF COMPORTE POUR CHAQUE CARTE 24, UN IDENTIFICATEUR D'ADRESSE
30 A CABLAGE PREDETERMINE SOLIDAIRE DU BUS 16 AU VOISINAGE DU
CONNECTEUR CORRESPONDANT, ET UN COMPARATEUR 38 DESTINE A COMPARER
L'ETAT DE L'IDENTIFICATEUR REPRESENTANT L'ADRESSE DE L'EMPLACEMENT DE
LA CARTE 24 SUR LE BUS 16, ET L'ADRESSE MISE SUR LE BUS ADRESSE BA PAR
L'UNITE DE COMMANDE UC. EN CAS DE RECONNAISSANCE DE L'ADRESSE, LA
CARTE 24 RENVOIE L'ADRESSE CABLEE ET LE COMPLEMENT DE CETTE ADRESSE
SUR LE BUS COMPTE RENDU.
APPLICATION: AUTOMATE PROGRAMMABLE.
Description
_________________________________________________________________
DISPOSITIF D'ADRESSAGE DES CARTES D'UN AUTOMATE PROGRAM-
MABLE POUR LA SECURITE DES ECHANCES SUR LE BUS.
L'invention concerne un dispositif de securite des echanges sur le bus
d'un automate programmable comprenant une plura- lite de cartes
electroniques, notamment une unite de com- mande UC a processeur et a
memoire, et des modules d'entree et de sortie, le bus etant forme par
un circuit imprime situe en fond de panier et comprenant des
connecteurs echelonnes a intervalles predetermines sur le bus pour la
reception des cartes enfichables, le circuit imprime etant pourvu de
brins conducteurs en liaison avec les connecteurs et subdivises en
plusieurs faisceaux elementaires affectes notamment au bus adresse BA,
au bus ordre BO, au bus infor- mations BI, au bus compte-rendu CR, etc
Selon un dispositif connu du genre mentionne, l'adressage s'opere par
l'intermediaire d'un pion ou cle debrochable, situe sur la face avant
de chaque carte Cc pion amovible sert a J'affectation du numero du
module Un systeme de compte-rendus verifie qu'une carte au moins
repond, mais Il est impossible de savoir si c'est la bonne et la seule
a repondre.
L'invention a pour but de remedier a ces inconvenients et de permettre
la realisation d'un dispositif perfectionne d'adressage et de
compte-rendus permettant une identifica- tion fiable de la carte
adressee ' Le dispositif de securite comporte pour chaque carte un
identificateur d'adresse solidaire du bus au voisinage du
Connecteur correspondant, et un comparateur destine a com- parer
l'etat de l'identificateur representant l'adresse de l'emplacement de
la carte sur le bus, et l'adresse mise sur le bus BA par l'unite de
commande UC L'identificateur d'adresse de chaque carte est forme par
un cablage prede- termine agence sur le bus et en liaison electrique
avec le connecteur associe a la carte On remarque que la person-
nalisation de chaque carte ne s'effectue pas au moyen d'un pion
amovible situe sur la carte, mais par l'equivalent cable d'un
identificateur situe sur le bus Le cablage de l'identificateur
d'adresse comporte N brins portes a des niveaux logiques bas (0) ou
haut (1) selon une combinaison predeterminee, de maniere a constituer
une adresse cablee de N bits qui varie d'un emplacement a un autre.
Selon une caracteristique de l'invention, le comparateur d'adresse de
la carte adressee coopere en cas de recon- naissance de l'adresse avec
un commutateur logique pour commander l'emission de l'adresse cablee
et du complement de cette adresse sur les brins du bus compte-rendu
CR.
L'unite de commande-UC comprend un comparateur connecte au registre
adresse et aux brins du bus compte-rendu CR pour comparer l'adresse
carte emise par le registre sur le bus adresse BA, et les
compte-rendus de l'adresse cablee et de son complement en provenance
de la carte.
Selon une autre caracteristique de l'invention, le systeme de
compterendus est agence pour identifier une carte de fectueuse en cas
de compte-rendu incorrect.
D'autres avantages et caracteristiques ressortiront plus clairement de
l'expose qui va suivre d'un mode de mise en oeuvre de l'invention,
donne a titre d'exemple non limita- tif et represente aux dessins
annexes, dans lesquels: la figure 1 montre la structure electrique
d'un automate programmable classique; la figure 2 illustre le bus de
l'automate equipe du dispo- sitif de securite selon l'invention; la
figure 3 represente le schema synoptique du dispositif d'adressage et
de compte-rendus d'une carte associee a l'unite de commande; la figure
4 montre le schema electrique detaille de l'adressage de chaque carte;
la figure 5 est une vue partielle detaillee du bus de la figure 2.
Sur la figure 1, la structure electrique d'un automate pro- grammable
10 est dotee d'une pluralite de sous-ensembles comprenant une unite de
commande U Cdes modules d'entree 12 et de sortie 14 raccordes au
processus 15, et un bus 16 de liaison servant de support aux echanges
d'informations entre les differents sous-ensembles Les sous-ensembles
sont formes par des cartes 24 electroniques independantes ayant
chacune une fonction predeterminee L'unite de-com- mande UC a logique
programmable comporte un module unite de traitement 18 ou processeur
qui pilote le fonctionnement de l'automate, et un module memoire 20
pour le stockage du programme et des donnees Les modules d'entree 12
autorisent l'acquisition des donnees en provenance de capteurs du pro-
cessus 15 ou de l'installation automatisee (contact fin de course,
bouton poussoir, detecteurs de proximite etc).
Les modules de sortie 14 transmettent les ordres elabores par l'unite
de commande UC a des actionneurs du processus (commande de contacteurs
ou disjoncteurs, de voyants, d'electrovannes, etc).
Le bus 16 est forme par un circuit imprime (fig 2 et 5) situe en fond
de panier, et comprenant une pluralite de connecteurs 22 destines a la
reception des cartes 24 enfi- chables Le circuit imprime du bus 16
comporte N brins 26 paralleles de connexion, subdivises en une
pluralite de faisceaux elementaires affectes au bus adresse BA, au bus
ordre B 0, au bus informations BI, au bus compte-rendus CR et a
l'alimentation A titre d'exemple, l'automate program- mable 10
comporte un bus 16 a soixante quatre brins 26 con- nectes d'une
maniere appropriee a seize connecteurs 22, mais il est evident que
l'invention peut s'appliquer a un bus 16 ayant un nombre different de
brins 26 et de connec- teurs 22 L'emplacement de chaque carte 24
correspondant a un module specifique est numerote sur le bus 16 par
des reperes 0, 1, 2 F (fig 2).
Selon l'invention, l'adressage des seize cartes 24 s'effec- tue grace
a des identificateurs 30 de controle cables sur le bus 16 au niveau
des seize connecteurs 22 Chaque identi- ficateur 30 d'adresse est
forme par un cablage predetermine de quatre brins SI, 52 Y 53 y 54
connectes sur le bus 16 a des plots du connecteur 22 Les quatre brins
S a Si sont portes a des niveaux logiques bas (absence de tension) ou
haut (presence de tension) definis respectivement par les etats " O "
et " 1 ', de maniere a constituer sur le bus 16 une adresse de quatre
bits, affectee a un emplacement predeter- mine de chaque carte 24
L'adresse cablee varie d'un em- placement a un autre, et se trouve en
liaison avec la carte 24 correspondante par le connecteur 22 associe
Les seize adresses successives sont ainsi determinees par des mots de
quatre bits 0000, 0001, 0010 1111, affectes res- pectivement aux
emplacements 0, 1, 2 et F des cartes 24 A une adresse donnee d'un
identificateur 30 correspond une carte 24 et une seule.
La figure 5 montre en detail le cablage de plusieurs iden- tificateurs
30 d'adresse Le bus 16 est a double face, et comprend un conducteur 32
associe a chaque Identificateur pour relier le bus alimentation a
certains brins Si, 52 ' 53, 54 du cablage, de maniere a definir le
niveau logique 1 dans le mot de l'adresse Chaque conducteur 32 est
isole des brins du bus 16, et s'etend perpendiculairement a la
direction horizontale des brins.
La figure 3 Illustre le schema synoptique de l'unite de commande UC
associee au dispositif d'adressage et d'identi- fication d'une carte
24 Le registre adresse 34 de l'unite de commande UC de l'automate 10
est branche par l'interme- diaire d'un amplificateur 36, a quatre
brins ou voies de transmission SI 5 ' 512 ' 513 ' 514 du bus adresse
BA Chaque carte 24 comporte un comparateur 38 qui compare en perma-
nence l'adresse cablee de l'identificateur 30 et l'adresse mise sur le
bus adresse BA par l'unite de commande UC La sortie du comparateur 38
d'adresses est relie a l'entree l d'une porte logique 40 connectee
d'autre part a deux brins
521 et 522 du bus ordre B O pilotant respectivement les ope- rations
de lecture (LEC) ou d'ecriture (ECR) En cas de reconnaissance de
l'adresse par le comparateur 38 et de validation de l'ordre LEC ou ECR
transmis par le bus 80, la porte 40 delivre un signal de commande a un
commutateur logique 42 pour autoriser l'emission a partir de la carte
24 de l'adresse cablee (quatre bits) de l'identificateur sur les
quatre brins 53,1 532, '33, 534 du bus compte- rendu CR, et de
l'adresse cablee complementee (quatre bits) sur les quatre autres
brins 541 ' '42 ' 543 5444 du bus compte-rendu CR Ce systeme de
compte-rendus a pour objet de s'assurer que la carte 24 adressee
d'entree ou de sor- tie existe bien, que c'est la bonne carte qui
repond, et qu'elle est la seule a repondre La carte 24 adressee ren-
voie a l'unite de commande UC son adresse cablee et son adresse
complementee grace aux huit brins de transmission bu bus compte-rendus
CR et WR L'unite de commande UC com- porte un comparateur 44 connecte
d'une part aux huit brins du bus compterendus CR et CR par
l'intermediaire de portes 46, 48 d'adaptation, et d'autre part au
registre adresse
34 Le controle d'adresse s'opere ainsi gr-ace au compara- teur 44 de
l'unite de commande UC qui compare son adresse propre emise sur le bus
adresse BA, et les compte-rendus de l'adresse cablee en provenance de
la carte 24.
Les sorties des portes d'adaptation 46, 48 du systeme de compte-rendus
de l'unite de commande UC sont reliees a un analyseur de defaut 50 par
l'intermediaire d'un registre 52, de maniere a identifier la carte 24
en panne lors d'un echange defectueux signale par un compte-rendu
incorrect.
La figure 4 represente le schema electrique detaille du dispositif
d'adressage de la carte 24 Les memes reperes seront utilises pour
designer des pieces identiques a celles decrites en reference a la
figure 3 Le comparateur d'adresse 38 de chaque carte 24 est realise
par quatre cir- cuits logiques 38 A, 388, 38 C, 38 D OU exclusif dont
la pre- miere serie d'entrees sont connectees par des conducteurs 56
aux brins SP 52 Y 53 Y 54, de l'identificateur 30 d'adresse cablee sur
le bus 16 et dont la deuxieme serie d'entrees sont en liaison par des
conducteurs 58 avec les voies de transmissions Sill 512, 5131 14 du
bus adresse BA.
La porte 40 comprend un circuit logique NOR a entrees bran- chees
d'une part aux sorties correspondantes des circuits 38 A, 38 B, 38 C,
38 D du comparateur d'adresse 38, et d'autre part aux brins 521 et 522
du bus ordre BO, un inverseur 60 etant intercale dans le conducteur de
liaison au brin 522 d'ecriture (ECR) Le commutateur logique 42 est
forme par huit circuits logiques NAND 62 A, 62 B, 62 C, 62 D; 62 E, 62
F, 62 G, 62 H dont les sorties sont respectivement reliees aux brins
531 ' 532 ' 533 J 534; 541, 542 ' 543 i 544, du bus compte- rendus CR
et CR La sortie de la porte 40 NOR est connectee a l'une des entrees
de chaque circuit NAND 62 A A 62 H L'au- tre entree de chaque circuit
62 A A 62 D du bus compte-rendu CR est branchee par un conducteur 64
au brin correspondant Sthe 52; 53 54, de l'adresse cablee de
l'identificateur 30, tandis que l'entree de chacun des circuits 62 E A
62 H du bus compte rendu CR est connecte au conducteur 64
correspondant par l'intermediaire d'un inverseur 66.
Le fonctionnement du dispositif d'adressage et d'identifl- cation des
cartes 24 de l'automate programmable 10 selon l'invention est le
suivant A chaque operation de lecture ou d'ecriture intervenant lors
du deroulement d'un cycle, l'unite de commande UC adresse l'une des
seize cartes 24 enfichees sur le bus 16.
On supposera par la suite que la carte adressee 24 est une carte
d'entree ou de sortie Le comparateur d'adresse 38 de la carte 24
adressee compare en permanence l'etat de l'iden- tificateur 30 de
controle dont l'adresse cablee a quatre bits est l'image de
l'emplacement de la carte 24 sur le bus 16, et l'adresse du registre
34 mise sur les quatre brins
511, 512, 513, 514 du bus BA par l'unite de commande UC.
En cas d'egalite de ces deux adresses, la carte 24 se re- connait
L'ordre de lecture ou d'ecriture est code sur l'un des brins S,, 522
du bus ordre BO La porte 40 valide alors l'operation et provoque le
deblocage du commutateur 42 logique La carte 24 renvoie alors son
adresse cablee et le complement de cette adresse au comparateur 44 de
l'unite de commande UC par l'intermediaire des voies de transmission
531 ' 532 ' 533, 534 du bus comptc-rendu CR, et 541 Si 42 543, 544 du
bus compte-rendu CR Le comparateur 44 compare ensuite le compte-rendu
recu avec l'adresse carte emise par le registre 34 Trois possibilite
sont a prendre en consideration-: un compte-rendu correct, indique
quela carte 24 adres- see existe et que c'est la bonne et la seule a
repondre; l'absence de compte-rendus signifie que la carte adres- see
ne repond pas (soit absente, soit en defaut); un compte-rendu
incorrect signale soit la defaillance locale de la carte adressee,
soit une reponse simultanee d'une autre carte 24.
Une carte 24 defectueuse est identifiee automatiquement par
l'analyseur 50 de l'unite de commande UC Le controle des informations
s'effectue d'une maniere classique et permet de s'assurer que la bonne
information a ete trans- mise Plusieurs lectures systematiques de
l'information lue lors d'une lecture sont operees jusqu'a l'obtention
de deux informations identiques Dans le cas d'une ecriture,
l'information ecrite est relue.
L'invention n'est bien entendu nullement limitee au mode de mise en
oeuvre plus particulierement decrit et repre- sente aux dessins
annexes, mais elle s'etend bien au con- traire a toute variante
restant dans le cadre des equiva- lences.
Claims
_________________________________________________________________
Revendications
1 Dispositif de securite des echanges sur le bus (16) d'un automate
(10) programmable comprenant une pluralite de cartes (24)
electroniques, notamment une unite de commande UC a processeur (18) et
a memoire (20), et des modules d'entree (12) et de sortie (14), le bus
(16) etant forme par un circuit imprime situe en fond de panier et
compre- nant des connecteurs (22) echelonnes a intervalles prede-
termines sur le bus pour la reception des cartes (24) enfi- chables,
le circuit imprime etant pourvu de brins (26) con- ducteurs en liaison
avec les connecteurs (22) et subdivises en plusieurs faisceaux
elementaires affectes notamment au bus adresse RA, au bus ordre BO, au
bus informations BI, au bus compte-rendu CR, etc, caracterise par le
fait que le dispositif de securite comporte pour chaque carte (24) un
identificateur (30) d'adresse solidaire du bus (16) au voisinage du
connecteur (22) correspondant, et un compara- teur (38) destine a
comparer l'etat de l'identificateur (30)1 representant l'adresse de
l'emplacement de la carte (24) sur le bus, et l'adresse mise sur le
bus (BA) par l'unite de commande UC.
2 Dispositif de securite des echanges sur le bus selon la
revendication 1, caracterise par le fait que l'identifica- teur (30)
d'adresse de chaque carte (24) est forme par un cablage predetermine
agence sur le bus (16) et en liaison electrique avec le connecteur
(22) associe a la carte (24).
3 Dispositif de securite des echanges sur le bus selon la
revendication 2, caracterise par le fait que le cablage de
l'identificateur (30) d'adresse comporte N brins 51 ' 52 ' 53, 54
portes a des niveaux logiques bas (0) ou haut (1) selon une
combinaison predeterminee, de maniere a con- stituer une adresse
cablee de N bits qui varie d'un em- placement a un autre.
4 Dispositif de securite des echanges sur le bus
salt
5 on la revendication 1, 2 ou 3, caracterise par le fait que le
comparateur d'adresse (38) de la carte (24) adressee co- opere en cas
de reconnaissance de l'adresse avec un commu- tateur logique (42) pour
commander l'emission de l'adresse cablee et du complement de cette
adresse sur les brins 531 ' 532 ' 533, 534; 541, 542, 543, 544 du bus
compte-rendu CRACR. Dispositif de securite des echanges sur le bus
selon la revendication 4, caracterise par le fait que l'unite de
commande UIC comprend un comparateur (44) connecte au re- gistre
adresse (34) et aux brins 531 a 544 du bus compte- rendu CR pour
comparer l'adresse carte emise par le re- gistre (34) sur le bus
adresse BA, et les compte-rendus de l'adresse cablee et de son
complement en provenance de la carte (24).
6 Dispositif de securite des echanges sur le bus selon la
revendication 4 ou 5, caracterise par le fait que chaque carte (24)
est equipee d'une porte (40) logique connectee a la sortie du
comparateur d'adresse (38) et aux brins 521, S au bus ordre 80, la
porte 40 etant agencee pour valider l'operation en cas de
reconnaissance de l'adresse et de comprehension de l'ordre, entrainant
le deblocage du commu- tateur (42) et le transfert des compte-rendus.
7 Dispositif de securite des echanges sur le bus selon la
revendication 5 ou 6, caracterise par le fait que l'unite de commande
UC comporte un analyseur de defaut (50) coope- rant avec le bus
compte-rendu et/ou le comparateur (44) pour identifier la carte (24)
defectueuse en cas de compte- rendu incorrect.
8 Dispositif de securite des echanges sur le bus selon l'une
quelconque des revendications 2 a 7, caracterise par le fait que le
bus (16) comporte un circuit imprime a dou- ble face comportant au
niveau de chaque connecteur (22), un conducteur (32) isole des brins
(26) du bus (16), et en liaison avec le bus alimentation et le cablage
de l'iden- tificateur d'adresse (30) correspondant.
9 Dispositif de securite des echanges sur le bus selon la
revendication 8, caracterise par le fait que les brins 51, 52, 53, 54
du cablage de chaque identificateur d'adresse (30) sont connectes sur
le bus (16) a quatre plots du con- necteur (22) correspondant.
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