ES2236711T3 - Red de aerea local para implementar un sistema de control de baja tension. - Google Patents
Red de aerea local para implementar un sistema de control de baja tension.Info
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Abstract
LA INVENCION SE REFIERE A UNA DISPOSICION DE RED DE AREA LOCAL PARA IMPLEMENTAR UN SISTEMA DE CONTROL. LA DISPOSICION DE RED DE AREA LOCAL COMPRENDE UN BUS DE BAJA TENSION (SB) COMPUESTO DE UN CABLE DE PARES (32), QUE FUNCIONA COMO LINEA DE TRANSMISION COMUN DE LA RED, UNA PLURALIDAD DE UNIDADES DE CONEXION (61) CONECTADAS AL BUS PARA CONECTAR LOS DISPOSITIVOS OPERATIVOS (15) A SER CONTROLADOS PARA LA RED POR MEDIO DE ELLAS, UNA UNIDAD DE CONTROL (11) COMUN A LOS DISPOSITIVOS OPERATIVOS, CONECTADA AL BUS PARA CONTROLAR LOS DISPOSITIVOS OPERATIVOS, MEDIANTE LO CUAL LOS DATOS SON TRANSMITIDOS EN LA RED TANTO DESDE LA UNIDAD DE CONTROL A LAS UNIDADES DE CONEXION, COMO DESDE LAS UNIDADES DE CONEXION A LA UNIDAD DE CONTROL. LA IMPLEMENTACION DE UNA SOLUCION QUE ES TAN SIMPLE COMO SEA POSIBLE, ASEGURA UN SISTEMA DE CONTROL VENTAJOSO, Y ES ADECUADA PAR LA TRANSMISION DE DATOS LENTOS, LA UNIDAD DE CONTROL (11) ENVIA AL BUS UNA SEÑAL PORTADORA DE FRECUENCIA CONSTANTE, MEDIANTE LO CUAL A) UN NUMERO PREDETERMINADO DE CICLOS DE LA SEÑAL PORTADORA FORMAN UN MARCO DE TRANSMISION (FR), EN EL CUAL UN CIERTO CICLO CORRESPONDE A CADA UNIDAD DE CONEXION (61) COMPRENDIDA EN LA RED, Y B) AL MENOS UNA PARTE DE LOS CICLOS DEL MARCO DE TRANSMISION (FR) SE UTILIZA DURANTE UNA MITAD DEL CICLO PARA TRANSMITIR DATOS A UNA UNIDAD DE CONEXION ESPECIFICA (61), LA OTRA MITAD SE UTILIZA PARA TRANSMITIR ENERGIA A TODAS LAS UNIDADES DE CONEXION (61).
Description
Red de área local para implementar un sistema de
control de baja tensión.
El invento se refiere a una disposición de red de
área local de acuerdo con el preámbulo de la reivindicación adjunta
1. A diferencia de las redes de área local convencionales, en las
que el rendimiento (velocidad de transferencia de datos) tiene
importancia, la red de área local del invento está destinada
específicamente para la transmisión bidireccional de datos lentos,
en particular para la transmisión bidireccional de información de
interruptor (CONECTADO/DESCONECTADO). La disposición de red de área
local del invento se ha desarrollado principalmente para el control
de la alimentación de energía de la red eléctrica de inmuebles,
pero también tiene otras aplicaciones dignas de tener en cuenta,
tales como los sistemas de control de accesos y otros sistemas de
vigilancia o control. Sin embargo, en lo que sigue se describirán
los antecedentes del invento con referencia a un sistema de control
de red eléctrica de un inmueble, puesto que los problemas
relacionados con él han comunicado originalmente un impulso al
invento.
El máximo inconveniente de la electrificación de
inmuebles realizada de la manera convencional es el hecho de que no
permite contar con una instalación "inteligente" que
proporcionaría un control y una variabilidad flexibles del
sistema. La Figura 1 ilustra el principio en que se basa la técnica
de instalación convencional. Un conducto separado se tiende
usualmente desde un cuadro principal 11 de distribución para cada
grupo de puntos de luz o de enchufes de pared. En la figura, el
número de los hilos requeridos se ha indicado con un número
marcado al lado de la línea en cruz dibujada transversalmente al
hilo, como es usual; 2 ó 3 hilos se tienden hasta un interruptor 13
desde cada punto de luz 12, y se requieren dos hilos para cada
grupo. En el ejemplo mostrado en la figura, un número total de 8
hilos conducen así al cuadro principal de distribución (los
enchufes de pared se han marcado con el número de referencia 14).
Una instalación de esta clase es sencilla, pero también
extremadamente fija, y requiere la labor de un profesional para
realizar modificaciones.
Con el fin de lograr capacidad de control, se
debe usar una técnica de instalación controlada por relés, cuyo
principio de funcionamiento se ha ilustrado en la Figura 2. Como
los interruptores (relés) de todas las salidas (por ejemplo, puntos
de luz) a controlar están situados en este caso en el cuadro
principal 11 de distribución, se deben tender tantos hilos hacia
fuera del cuadro de distribución como salidas a controlar en el
edificio. Como típicamente se requieren tres o cuatro hilos para
cada pulsador (interruptor) 15 dotado de una señal luminosa, el
número de hilos que salen del cuadro de distribución principal
llega a ser muy grande. Por ejemplo, la electrificación de una
típica casa separada requiere un número de 25 a 50 pulsadores
dotados de una señal luminosa, en cuyo caso sólo desde estos
pulsadores se tenderían entre 75 y 200 hilos hasta el cuadro de
distribución principal. En cuanto al número de hilos, la técnica de
instalación controlada por relés se parece así principalmente a una
centralita telefónica. Además, requiere la labor de un electricista
con mucha experiencia, el tiempo de instalación asciende a un valor
notablemente largo, y los costes se hacen extremadamente elevados.
El documento GB- A- 1 575 026 describe una técnica para transportar
señales de control superpuestas en líneas de alimentación de
energía.
En consecuencia, un objeto del presente invento
es lograr un perfeccionamiento con respecto a los inconvenientes
anteriormente mencionados, y proporcionar una disposición de red de
área local tal que permita utilizar una red eléctrica controlable
de un modo flexible, que pueda realizarse de una manera mucho más
sencilla que el sistema de la técnica anterior. Este objeto se
logra con la disposición de red de área local del invento, que se
caracteriza en lo que se describe en la parte de caracterización de
la reivindicación adjunta 1.
La idea del invento es transportar en una barra
colectora (cable doble) de la red una señal tal que asegure y al
mismo tiempo habilite una transmisión bidireccional simultánea de
datos y una alimentación de energía eléctrica, de tal manera que
se pueda mantener de la forma más sencilla posible un nodo
individual de la red (por ejemplo, en cuanto a la temporización, y
a los dispositivos transmisores). Cuando una mitad de un ciclo de
señal de portadora (cuya señal es sustancialmente sinusoidal en su
forma básica de acuerdo con una realización preferida del invento)
se protege totalmente de la alimentación de energía eléctrica, es
posible transferir datos en las dos direcciones durante el mismo.
Esto se puede aplicar de una manera muy sencilla en una dirección
basándose en información de intensidad de corriente, y en la otra
dirección basándose en la forma de onda de la señal.
Los sistemas de la técnica anterior no ofrecen a
los usuarios (por ejemplo, al propietario de la vivienda o del
inmueble) ninguna posibilidad de cambiar la configuración de la
instalación (por ejemplo, qué interruptor controla qué punto de
luz), mientras que la solución de acuerdo con el invento permite
realizar cambios de esta clase sin la ayuda de un electricista del
exterior experimentado y homologado. Además, se pueden añadir a
cualquiera de las salidas que se van a controlar diferentes
funciones adicionales, tales como una función de temporizador, una
función de interruptor atenuador, un interruptor centralizado de
conexión y desconexión, etc.
Como la red del invento es de baja tensión y
libremente adaptable, el usuario podría añadir libremente pulsadores
(interruptores) a los sitios deseados, por ejemplo, y programarlos
para que activen las salidas eléctricas que él desee.
En comparación con la técnica de instalación
convencional, la solución del invento reduce la necesidad de usar
hilo de cobre grueso, puesto que ya no es necesario que los
interruptores se cableen a la tensión de línea, sino que se les
puede conectar una señal de baja tensión. Sin embargo, se consigue
un ahorro más notable en el tiempo de instalación y por tanto en los
costes de instalación.
En comparación con el sistema controlado por
relés anteriormente descrito, la principal ventaja de la solución
del invento es una técnica de instalación mucho más sencilla, y por
tanto un ahorro notable en costes.
Como en la red del invento, se transfiere una
señal de onda portadora (analógica), en la que los tiempos de
ascenso y descenso son relativamente largos comparados, por
ejemplo, con los tiempos cortos de ascenso y descenso de las
señales digitales de la redes de área local conocidas. Es posible
también mantener pequeñas las interferencias (el espectro de
interferencias) que se produzcan en la red. Por medio de una señal
de portadora de frecuencia constante, es posible también transferir
la temporización a todos los nodos de la red, y por tanto no se
necesitan medios de temporización separados en el nodo.
A continuación se describen con más detalle el
invento y sus realizaciones preferidas, con referencia a los
ejemplos representados en las Figuras 3 a 9 de los dibujos
adjuntos, en los que:
La Figura 1 muestra una electrificación
implementada por medio de una técnica convencional de instalación
eléctrica,
La Figura 2 muestra una electrificación
implementada por medio de una instalación de relés,
La Figura 3 muestra una electrificación
implementada por medio de la técnica de instalación de este
invento,
La Figura 4a ilustra una señal transmitida por la
unidad de control de la red del invento,
La Figura 4b ilustra una estructura de tramo
formada por la señal de la Figura 4a,
La Figura 4c muestra un diagrama de bloques de la
unidad de control,
Las Figuras 5a hasta 5c muestran diferentes
dispositivos operativos usados en la red,
La Figura 6 muestra el principio en que se basa
la interfaz de barra colectora,
La Figura 7a muestra una sección analógica de la
unidad de conexión que implementa la interfaz de barra
colectora,
La Figura 7b es un diagrama de bloques que
ilustra una sección digital de la unidad de conexión,
La Figura 8 muestra un circuito de generador de
impulsos usado en la sección analógica de la Figura 7a, y
La Figura 9 es un diagrama de tiempos que muestra
una señal que entra a la sección analógica, y las señales que se van
a generar a partir de ella en la sección analógica.
La Figura 3 muestra el principio en que se basa
una electrificación implementada por medio de la red de área local
de acuerdo con el presente invento. La única parte del sistema que
posee "inteligencia" es una unidad de control 31 común a todos
los dispositivos operativos que se van a controlar. La unidad de
control puede estar situada, por ejemplo, en un cuadro principal 11
de distribución. Un par 32 de cable trenzado que en principio se
podría extender a través de la totalidad del sistema forma un
enlace de transmisión común, es decir, una barra colectora SB del
sistema, a cuya barra colectora se conectan diferentes dispositivos
operativos controlables (un dispositivo operativo puede comprender,
por ejemplo, un pulsador 15 dotado de una señal luminosa, o un punto
de luz 12) por medio de las unidades de conexión que se describen
más adelante. A un dispositivo operativo y a los elementos
electrónicos relacionados con el mismo se hará referencia en
general en la presente memoria como un nodo. Estos elementos
electrónicos incluyen la unidad de conexión antes mencionada a
través de la que se conecta el dispositivo operativo a la red, y
circuitos de adaptación que dependen del tipo del dispositivo
operativo y que posiblemente se requieren adicionalmente para
controlar el dispositivo operativo.
Todos los pulsadores 15 dotados de señal luminosa
están unidos en serie en el ejemplo de acuerdo con la Figura 3 a lo
largo de un conducto A, con sólo un par trenzado 32 tendido en su
interior. Los puntos de luz y enchufes de pared que funcionan con
tensión de línea están encadenados en grupos de fusibles en sus
propios conductos, habiéndose mostrado en la Figura 3 un conducto
B que sale del cuadro principal de distribución. Un par trenzado 32
está instalado en el mismo conducto junto con el cable de red de
alimentación eléctrica fase/neutro para transportar el control de
conmutación hasta cada uno de los dispositivos operativos del
grupo.
De ese modo, solamente se tienden 6 hilos hasta
el cuadro principal de distribución en el ejemplo de acuerdo con la
Figura 3. Una ventaja adicional es la adaptabilidad del sistema
para cualquiera de los conductos eléctricos actuales.
Debe hacerse notar que, desde el punto de vista
del principio de funcionamiento del invento, los pulsadores 15
dotados de señales luminosas podrían igualmente estar situados en
el cable doble que está tendido junto con el cable de fase/neutro de
alimentación de red. Sin embargo, la realización de la instalación
de dichos interruptores 15 en la forma mostrada en la figura
físicamente en su propia barra colectora es ventajosa, al menos en
tanto que los reglamentos de seguridad eléctrica no permitan
interruptores de semiconductores de red de alimentación eléctrica ya
suministrados por varios fabricantes. Durante la etapa de
transición, se podrían usar unidades de control por relés situadas
en el cuadro principal 11 de distribución, por lo que no se cablea
ninguna barra colectora de cable doble de acuerdo con el invento al
lado de la tensión de alimentación de red. En ese caso, la barra
colectora (conducto A) compuesta del cable doble se usa para
controlar a los relés únicamente, correspondiendo de ese modo la
solución a la técnica conocida mostrada en la Figura 2, con la
excepción de que sólo se requeriría un cable doble común 32 para
todos los pulsadores 15 mostrados en la Figura 2, cuyo cable
formaría la barra colectora de acuerdo con el invento. A pesar de
la disposición de etapa de transición de esta clase, la instalación
del método del invento es fácil y ventajosa.
Debe hacerse notar también que, aunque en el
ejemplo de la Figura 3 hay dos derivaciones de hilos físicamente
separadas, (en los conductos A y B), sin embargo forman una barra
colectora común a todos los dispositivos operativos. La topología
física de la red no es importante desde el punto de vista del
invento, sino que la barra colectora podría conectarse, por
ejemplo, a una derivación ininterrumpida que discurra a través de
todos los dispositivos operativos, o bien podría tener un número
arbitrario de derivaciones en los puntos deseados. (Sin embargo,
se recomienda comenzar las derivaciones principales directamente
desde el conector de filas de clavijas de la unidad de control, lo
cual reduce la atenuación resistiva de la señal en los hilos).
De ese modo, en la práctica la barra colectora de
la disposición de red de área local del invento está hecha de par
trenzado. El espesor del hilo puede variar dentro del intervalo
comprendido entre 0,10 y 0,75 mm^{2}, dependiendo del número de
dispositivos operativos instalados sucesivamente en la misma
derivación de hilo, y de la longitud total de la barra
colectora.
Una unidad de control 11 transmite al cable doble
una señal de portadora (analógica) de frecuencia constante,
sustancialmente sinusoidal en su forma básica, enviándose tanto los
datos como la alimentación de energía eléctrica a los nodos por
medio de la misma señal. En la descripción que sigue, se usa a
título de ejemplo una señal de onda portadora con una frecuencia de
20 kHz. (De ese modo, la longitud de onda de la señal es siempre
mayor de 5.000 m, y no aparecen reflexiones en las derivaciones de
hilo. La frecuencia está también por encima de las
audiofrecuencias para impedir la diafonía, y suficientemente por
debajo de las radiofrecuencias, con lo que no constituirá un
problema la filtración de interferencias de radiofrecuencia).
De la red se ha formado una red de división de
tiempo, en cuya red a cada dispositivo operativo (nodo) se le ha
asignado una ventana de tiempo correspondiente a su propio número
de identificación de dispositivo. Esta ventana o ranura de tiempo
es igual en duración a un ciclo de una señal de portadora (la
duración de un ciclo es de 50 \mus en este ejemplo).
La Figura 4a muestra una señal enviada a la barra
colectora por la unidad de control 11. Solamente la primera mitad
del ciclo de portadora se puede usar para transferir datos al
dispositivo operativo que corresponde a dicho ciclo. La segunda
mitad del ciclo se usa para transmisión de alimentación de energía
eléctrica a todos los dispositivos operativos. Durante este primer
semiciclo, se transmite o bien un cero lógico, correspondiente a la
forma de señal invariable, o bien un uno lógico, que corresponde a
un impulso de datos de 40 kHz y marcado con el símbolo de referencia
DP en la figura (naturalmente, las correspondencias podrían ser
también las contrarias.
De ese modo, la unidad de control transmite datos
hacia los dispositivos operativos en sucesivos tramos de
transmisión, cada uno de los cuales comprende un número
predeterminado de ciclos de onda de señal portadora. Uno de estos
tramos se ha ilustrado en la Figura 4b marcando las ranuras de
tiempo correspondientes a los ciclos de la portadora con los
símbolos de referencia TS0......TS252. Cada tramo, marcado con el
símbolo de referencia FR, comienza con una palabra predeterminada de
alineación de tramo, que podría ser, por ejemplo, un patrón de bit
01111110 (ranuras de tiempo TS0....TS7) de una duración de ocho
bits. De ese modo, no es posible que se produzcan seis estados
sucesivos de "1" en una señal en cualquier otra situación, sino
durante esta palabra de alineación. Esto se ha impedido de tal
manera que en la numeración de los dispositivos operativos, en cada
sexto dispositivo operativo hay un espacio en blanco, y por tanto
tampoco hay necesidad de enviar datos "1" en dicha ranura de
tiempo.
Los cinco bits siguientes de datos después de la
palabra de alineación se han asignado para gestionar el sistema
(dichas ranuras de tiempo TS8...TS12 forman los canales de
mantenimiento 1...5). A partir de ello, solamente hay una ranura de
tiempo vacía en el tramo, después de lo cual las ranuras de tiempo
de 200 dispositivos operativos (fijados como el máximo número de los
dispositivos operativos en este ejemplo) siguen en el orden de
acuerdo con el número de situación del dispositivo operativo, de
tal manera que, no obstante, cada sexta posición está vacía. Esto
resulta como la duración de un tramo (8+5+ (1+5)X40) bits, es
decir, 253 bits (ranuras de tiempo). De ese modo, se puede
transferir un bit por cada dispositivo operativo dentro de un
tiempo de 253X50 \mus = 12,85 ms.
Para cumplir con un margen suficiente de
interferencia, un nodo (como también la unidad de control) debe ser
capaz de interpretar los datos recibidos durante varios tramos
sucesivos, por ejemplo ocho, como el mismo estado invariable, antes
de que el nuevo estado llegue a ser válido. De ese modo, se
obtiene el valor 8X12,65 ms = 101,2 ms, que es un tiempo de
respuesta suficientemente corto, como el tiempo de respuesta que se
requiere para la transición de estado.
En la otra dirección, es decir, desde el
dispositivo operativo hacia la unidad de control, la transmisión
de datos tiene lugar en forma de información actual, de tal manera
que un impulso actual correspondiente a los datos "1" se
suministra desde la unidad de conexión del dispositivo operativo
durante el semiciclo positivo de la ranura de tiempo de dicho
dispositivo operativo, siendo identificado dicho impulso por la
unidad de control. Esto se describirá con más detalle a
continuación con referencia a la Figura 7a.
El control de los dispositivos operativos
instalador en la red tiene lugar siempre por medio de la unidad de
control; en otras palabras, ni siquiera el pulsador perteneciente
al propio dispositivo operativo puede mandar directamente al
dispositivo operativo en cuestión, por ejemplo un punto de luz, en
un estado de conectado-desconectado, sino que la
información de control provista por el pulsador va siempre en primer
lugar a través de la unidad de control. La unidad de control
interpreta la información suministrada desde el pulsador, y,
siempre que la información sea sensible, la unidad de control
controlará al dispositivo operativo mediante el envío de datos de
control en la ranura de tiempo correspondiente al dispositivo
operativo. El dispositivo operativo controlado puede estar en
cualquier lugar a lo largo de la barra colectora, no necesariamente
al lado del pulsador desde el que se suministró la información de
control. En la red de área local del invento, el control tiene
lugar así de tal manera que cuando se aprieta el pulsador del nodo,
se envía información a la unidad de control, que es el único lugar
en la red que guarda la información sobre qué dispositivo operativo
de la red se ha activado al apretar el pulsador en cuestión.
Basándose en esta información, la unidad de control controla uno o
más dispositivos operativos, que estén enlazados en su memoria
juntos con el pulsador que se haya apretado.
En la disposición de red de área local del
invento, la unidad de control es de ese modo el único lugar que
posee "inteligencia". Su procesador es responsable de generar
la señal de onda portadora y los impulsos de datos de salida, así
como de interpretar los impulsos de los datos que entran. En la
Figura 4c se muestra el diagrama de bloques de la unidad de
control. El "alma" de la unidad de control es el
microprocesador 41 anteriormente mencionado, que comprende, por
ejemplo, un reloj en tiempo real con refuerzo de batería y las
interfaces que se requieren para conectar el microprocesador a los
circuitos o sistemas circundantes. El microprocesador controla un
generador 43 de forma de onda a través de la barra colectora 42,
cuyo generador genera la señal de onda portadora. El generador 43
comprende un registrador de transmisión para cada nodo. El
microprocesador escribe en estos registros la información de
control (uno o cero) dependiendo de cómo se controle el dispositivo
operativo de cada nodo. El generador de forma de onda es una
máquina secuencial que lee continuamente los registros de
transmisión, y que durante la primera mitad de cada ciclo genera una
onda en la forma de un uno lógico o de un cero lógico de acuerdo
con el contenido del registro, y durante la segunda mitad del ciclo
una forma de onda constante. La señal de salida del generador se
alimenta a través de un convertidor digital/analógico (en adelante
D/A) 44a y un amplificador 45 de salida a una barra colectora de
sistema (en adelante SB). Como la información que llega desde el
nodo a la unidad de control lo hace en la forma de información de
intensidad de corriente, hay una resistencia 46 medidora de
intensidad de corriente entre la salida del amplificador de salida y
el segundo hilo de la barra colectora SB, conectándose los
terminales de la resistencia a las entradas de un amplificador
diferencial 47. La información de intensidad de corriente obtenida
del amplificador diferencial 47 se conecta a un multiplexador 48,
desde el que se conecta adicionalmente por medio de un amplificador
49 de toma de muestras y de un convertidor analógico/digital (en
adelante A/D) al microprocesador. El microprocesador obtiene del
generador de forma de onda la información sobre cuándo se encuentra
en su valor máximo la forma de onda de salida, y el microprocesador
dirige al amplificador 49 para que tome una muestra de la
intensidad de corriente de retorno en el momento en cuestión. De ese
modo, la unidad de control averigua si el nodo correspondiente a
la ranura de tiempo de corriente envía datos a la unidad de control.
La información de tensión VI se aplica a una segunda entrada del
multiplexador, usándose dicha información para vigilar el
funcionamiento sin fallos de la red, es decir, se vigila que la
amplitud no caiga excesivamente debido a un exceso de carga de la
red.
Además, al microprocesador están conectados un
teclado KB y una pantalla DPL, para que el usuario pueda realizar
sus propias configuraciones, y gestionar el sistema. La gestión del
sistema se describe con mayor detalle más adelante.
Un dispositivo operativo comprendido en un nodo
de red puede ser, por ejemplo, un interruptor 15 de pulsador del
tipo mostrado en la Figura 5a, dotado de un dispositivo, por
ejemplo un diodo emisor de luz (en adelante LED) 15a, que da una
señal luminosa. Un dispositivo operativo de este tipo no requiere
circuitos de adaptación independientes, sino que se puede conectar
directamente a la unidad de conexión del nodo, puesto que la unidad
de conexión del nodo es capaz de (a) producir directamente la
energía para la iluminación posterior del interruptor, y (b)
conducir la información provista por el interruptor 15b.
El dispositivo operativo puede ser también como
un dispositivo 50a mostrado en la Figura 5b, que tiene una carga
alimentada con la tensión de línea por medio de la función
CONEXIÓN/DESCONEXIÓN, tal como una lámpara 51, que está conectada a
la unidad de conexión del nodo por medio de un elemento separado de
circuito adaptador. En este caso, el elemento de circuito adaptador
comprende un circuito de control 53 que comprende un tiristor
bidireccional (en adelante triac) 52 conectado al conductor de fase
de la lámpara, un detector de paso por cero 54 que controla al
triac, y un LED 55 que controla al detector de paso por cero. Varios
fabricantes suministran interruptores de esta clase,
opto-aislados y basados en triac. La interfaz de
usuario visible al usuario está compuesta en este caso de la lámpara
51 (controlada por la unidad de control) y un interruptor 56, desde
el que el usuario da información a la dirección de la unidad de
control (en este caso el LED 55 es invisible, puesto que está
situado en el circuito de control del triac). En la práctica, el
circuito de control puede ser, por ejemplo, del tipo SP1110,
fabricado por la International Rectifier, EE.UU. Asimismo, otros
fabricantes suministran un circuito similar.
El dispositivo operativo puede ser también como
un dispositivo 50b mostrado en la Figura 5c, que tiene una carga
alimentada con una tensión de línea variable, tal como un reductor
57 de lámpara. Este ejemplo es similar al de la Figura 5b, excepto
en que en este caso hay un controlador 58 de ángulo de fase en lugar
del detector de paso por cero del circuito de control. El circuito
de control 53 de esta clase basado en el ajuste de ángulo de fase
puede componerse de componentes discretos.
Por tanto, todos los dispositivos operativos
descritos anteriormente se basan en el uso de un LED; en el
interruptor (Figura 5a) el LED funciona como un componente que da
iluminación posterior, mientras que en el control de la alimentación
eléctrica de red (Figuras 5b y 5c) el LED, a su vez, funciona como
un dispositivo de control de aislamiento por medio del cual una
barra colectora de baja tensión se aísla de las tensiones de línea.
De este modo, se obtiene una estructura básica lo más idéntica
posible para todos los nodos. Hablando en términos generales, se
puede establecer que un dispositivo operativo es un dispositivo que
da al usuario alguna respuesta (por ejemplo luz) y desde el que se
puede dar información de control a la dirección de la unidad de
control, por ejemplo por medio de un interruptor fijado al
dispositivo operativo. Dispositivos operativos diferentes pueden
ser, por ejemplo, motores, aparatos de calefacción, diferentes
aparatos de medida, etc.
La Figura 6 ilustra el principio de
funcionamiento de la interfaz de barra colectora para
implementarse por medio de una unidad de conexión perteneciente a un
nodo individual. Una unidad de conexión 61 no está polarizada con
respecto a la interfaz de barra colectora. En otras palabras, sus
conectores se pueden conectar a los hilos de un cable doble 32 de
ambos modos. Una salida U1 de la unidad de conexión controla el LED
15a ó 55 del dispositivo operativo, y su entrada l1 se conecta a un
pulsador de conmutación (interruptor) 15b ó 56 que recibe la
información suministrada por el interruptor de pulsador.
La unidad de conexión 61 del nodo comprende una
sección analógica conectada en la barra colectora, y una sección
digital conectada después de la sección analógica, cuya sección
digital interpreta las señales alimentadas a ella por la sección
analógica, generadas por la sección analógica a partir de la señal
que ha recibido de la barra colectora. La sección digital controla
también la transmisión que tiene lugar a la dirección de la unidad
de control en respuesta a la información de control proporcionada
por el usuario.
La Figura 7a muestra el principio de
funcionamiento de la conexión de la sección analógica de la unidad
de conexión. La sección analógica tiene por objeto separar la señal
de datos de la alimentación de energía eléctrica, tomar la tensión
de alimentación (controlada por la sección digital) de los
semiciclos destinados para alimentación de energía eléctrica, y
aumentar la carga (controlada por la sección digital) con una
intensidad de corriente de una amplitud predeterminada para
transferir datos durante el semiciclo asignado para la
transferencia, durante un ciclo de señal de onda portadora
correspondiente al número de dirección del nodo. Todas las señales
marcadas en el lado derecho de la Figura 7a son, bien señales a
conectar desde la sección analógica a la sección digital, o bien
señales a conectar desde la sección digital a la sección
analógica.
Los hilos 32a y 32b de la barra colectora SB
implementados por medio de un cable doble 32 están conectados a dos
terminales opuestos A y B de un puente rectificador D1. El tercer
terminal del puente rectificador se conecta a tierra, y el cuarto
terminal, enfrente de él, a un interruptor S5 de alimentación de
energía eléctrica controlado con una señal de CONEXIÓN/DESCONEXIÓN
procedente de la sección digital. En la etapa inicial (antes de que
la unidad de conexión se sincronice con la portadora) el
interruptor S5 de alimentación de energía eléctrica está girado a
la posición cerrada en la forma mostrada en la Figura 7a.
Los terminales A y B están conectados a los
respectivos terminales de entrada de un comparador U7. La salida del
comparador (COMPP de señal) se conecta a la entrada de un primer
circuito generador de impulsos A2, y también directamente a la
sección digital. La salida del comparador se conecta también a
través de un inversor U8 a la entrada de un segundo circuito
generador de impulsos A3 y se invierte introduciéndola en la
sección digital (COMPN de señal). Las salidas de los circuitos
generadores de impulsos A2 y A3 se conectan a la sección digital
(señales PULSP y PULSN) así como las entradas de una puerta
"O" U6. Una señal U9 de salida de la puerta "O" controla
los interruptores S1 y S2, que se usan para conectar un condensador
de medida C1 bien a través de resistencias R1 y R2 a los terminales
de entrada A y B de la sección analógica, o bien alternativamente a
los comparadores U1 y U3. La señal de salida de la puerta "O"
U6 se conecta también a través de un inversor U5 a la entrada de un
tercer circuito generador de impulsos A1. La salida de este
circuito generador de impulsos controla un interruptor S3, por
medio del cual se ponen en cortocircuito los terminales del
condensador de medida C1.
La salida del comparador U1 se conecta a una
entrada D de datos de un primer circuito basculante (en adelante
flip-flop) U2 tipo D, y correspondientemente, la
salida del comparador U3 a una entrada D de datos de un segundo
flip-flop U4 tipo D. El flip-flop
U2 tipo D está cronometrado con la señal de salida PULSN del segundo
circuito generador de impulsos A3, y el flip-flop U4
tipo D con la señal de salida PULSP del primer circuito generador
de impulsos A2 (cronometrando en el borde de descenso del impulso).
Las salidas de los flip-flops tipo D (señales VALP
y VALN) se conectan a la sección digital.
Los circuitos generadores de impulsos son
similares al mostrado en la Figura 8, que comprende una puerta
"Y" 81, a cuya segunda entrada se conecta directamente la
señal. A la segunda entrada, la señal se conecta a través de un
circuito de retardo inversor 82. de ese modo, el circuito genera,
en el borde ascendente de la señal de entrada SIGN, un impulso cuya
duración viene determinada por el retardo \tau del circuito de
retardo. En esta solución ejemplar, los circuitos A2 y A3
proporcionan un impulso de 5 \mus de duración, y el circuito A1
un impulso de 1 \mus de duración.
A continuación se describe con más detalle el
funcionamiento de la sección analógica, adicionalmente a la Figura 7
a, con referencia a la Figura 9 que ilustra la señal transmitida
por la unidad de control, y las señales a generar a partir de ella
en la sección analógica.
La interpretación de la señal entrante se lleva a
cabo separadamente para cada semiciclo. Por medio de un comparador
U7 que compara las señales de entrada diferencialmente, y las
proporciona una histéresis, se forma una señal de reloj COMP., cuya
señal se enclava en la frecuencia y la fase de la portadora y tiene
un desplazamiento de fase con respecto a la portadora, cuyo
desplazamiento corresponde a la histéresis. En los bordes
ascendentes de la señal COMP.. se generan los impulsos PULSP, y en
los bordes descendentes los impulsos PULSN. Estas señales se
combinan en el circuito "O" U6 a la señal U9, que tiene un
impulso de 5 \mus de duración después de cada borde de la señal
de salida COMP. del comparador U7.
Antes de que exista un punto transitorio (borde
ascendente o descendente) en la señal de salida COMPP del comparador
que examina la polaridad de la señal, los interruptores S1 y S2
están en la posición mostrada por la Figura 7a, por lo que la
corriente que pasa por las resistencias R1 y R2 carga el condensador
de medida C1. La polaridad de la carga (tensión) depende de la
polaridad de la señal, y la cantidad de carga es proporcional al
área de la curva de señal formada por la tensión de medio ciclo (la
energía del semiciclo) y a la constante de tiempo (R1 + R2)*C1.
Durante los semiciclos de alimentación de energía eléctrica, la
cantidad de la carga (es decir, el área de la tensión cargada en el
condensador) es siempre la misma en magnitud, y la polaridad de la
carga es la contraria comparada con la carga generada durante los
semiciclos del lado de señal. El área de la curva de tensión
formada durante los semiciclos del lado de señal (y por tanto la
tensión del condensador) varía de acuerdo con si se han enviado
datos "1" o datos "0". El área (la tensión del
condensador) es grande cuando los datos son "0", y pequeña
cuando los datos son "1".
Cuando se produce un punto transitorio (borde
ascendente o descendente) en la señal de salida del comparador U7,
los interruptores S1 y S2 giran a la posición contraria controlados
por la señal U9. Entonces, el segundo terminal del condensador se
conecta a una tensión fija de +5V. El comparador U1 compara la
tensión del segundo terminal con una tensión de referencia de +6V,
y el comparador U3 con una tensión de referencia de + 4V (es decir,
los comparadores comparan si la tensión cargada en el condensador
está por encima o por debajo de \pm 1 V). A los comparadores U1 y
U3 se les tolera un ajuste de tiempo de 5 \mus (la duración del
impulso de la señal U9), después de lo cual sus señales de salida
se cronometran adicionalmente en los bordes descendentes de los
impulsos de las señales PULSN y PULSP a través de los
flip-flops tipo D a la sección digital para su
tratamiento adicional. A continuación, los interruptores S1 y S2
vuelven otra vez al condensador C1 a la posición de medida para la
duración del semiciclo siguiente. Sin embargo, antes de eso, el
condensador C1 se descarga con un impulso corto obtenido del
circuito A1, cuyo impulso vuelve al interruptor S1 a la posición
cerrada para el tiempo de 1 \mus.
La interpretación de los estados actuales de las
señales de salida en los momentos de cronometraje se realiza de
acuerdo con la tabla siguiente.
La información sobre la polaridad positiva y
negativa (medio ciclo) se obtiene directamente de la salida del
comparador U7 (señal COMP.). Por ejemplo, polaridad negativa/estado
"0" indica un semiciclo negativo, y recepción de datos "0"
durante el semiciclo anterior.
Como los estados de carga de la misma magnitud se
obtienen continuamente al condensador C1 durante los semiciclos
negativos (cuya forma no varía), la señal VALN permanece en cero
todo el tiempo (véase Figura 9). En su lugar, el estado de la señal
VALP varía de acuerdo con si se están recibiendo datos "1" o
datos "0". La sección digital deduce después de esto que se
transfieren datos durante el semiciclo positivo, porque la señal
correspondiente a ello varía, mientras que la señal correspondiente
al semiciclo negativo permanece en el mismo estado todo el tiempo.
Como resultado, se pueden extraer datos de la señal recibida.
Mediante el uso de un condensador C1 conectado a
un cable doble de la manera mostrada anteriormente en la
interpretación de datos, comparando la tensión cargada sobre dicho
condensador por medio de dos comparadores con dos valores de
referencia diferentes, se puede realizar la interpretación de un
modo muy sencillo. Por medio del condensador C1, de los
interruptores S1-S2 y de las resistencias
R1-R2, es posible realizar, a saber, la
integración, la toma de muestras y la amplificación diferencial.
La integración se realiza cuando el condensador C1 se carga a través
de las resistencias R1 y R2, la toma de muestras se realiza cuando
los interruptores S1 y S2 se giran a la posición contraria, y una
vez que los interruptores S1 y S2 se han girado a la posición
contraria, se determina un valor diferencial a partir de la señal a
medir. Adicionalmente, se obtiene un aislamiento galvánico con los
interruptores. Siempre que la información a transmitir tenga más de
dos niveles, la comparación se realiza con más de dos valores de
referencia.
En la señal de portadora, la amplitud (3 voltios
en este ejemplo) del lado de alimentación de energía eléctrica
(semiciclo negativo) es ligeramente mayor que la amplitud del lado
de datos (semiciclo positivo), por lo que la alimentación de
energía se toma de los semiciclos de la derecha antes de la
identificación de la polaridad (es decir, antes de la
sincronización del nodo), también. Una vez que la sección digital ha
concluido en qué lado está transmitiendo datos la unidad de
control, el nodo se sincroniza con los datos transmitidos, por lo
que la sección digital empieza a controlar la alimentación de
energía eléctrica con la señal ENERGÍA DESCONECTADA, mediante el
giro del interruptor S5 a la posición cerrada por la duración de
cada semiciclo negativo y girándolo a la posición abierta por la
duración de los semiciclos positivos.
La transmisión de datos (transmisión de datos
"1") desde el nodo a la unidad de control tiene lugar por medio
de impulsos de intensidad de corriente, de tal manera que la
sección digital controla al interruptor S4 con la señal ENVIAR DATOS
durante el semiciclo positivo de la ranura de tiempo
correspondiente a la dirección del nodo, por lo que las
resistencias R3 y R4 están conectadas entre los terminales A y B.
Como la alimentación de energía eléctrica tiene lugar solamente
durante los semiciclos negativos, no se producen variaciones en la
intensidad de la corriente durante los semiciclos positivos, por lo
que la unidad de control es capaz de distinguir la carga de
corriente obtenida por el nodo en la barra colectora dentro de la
ranura de tiempo en cuestión. De ese modo, es posible transmitir
datos en la misma ranura de tiempo a las dos direcciones.
La Figura 7b es un diagrama de bloques que
ilustra una sección digital 70, que muestra las funciones de la
sección digital. La sección digital no se describe detalladamente en
la presente memoria, porque no está relacionada con el invento
actual, y a los expertos en la técnica les resultará fácil
implementar las funciones requeridas de la sección digital. Una
unidad 71 de interfaz de barra colectora actúa como la interfaz
contra la sección analógica (y barra colectora SB), tratando con la
detección de la alineación de tramo, vigilancia y cuenta de la
alineación de tramo, recogida de los datos entrantes e
identificación de la polaridad de la señal entrante. Estas tareas se
pueden llevar a cabo también en la sección analógica. Una unidad 72
de interfaz de aplicación actúa como una interfaz contra el
usuario, tratando con la conexión del nodo al mundo exterior. En
esta sección, se realiza la separación de datos (por ejemplo, los
datos de control de los LED) llegados de la barra colectora, y la
separación de la información de interruptor o de los datos que
vienen del exterior. (La información de interruptor puede venir,
por ejemplo, de los interruptores 15b, y la información de datos de
uno de los dispositivos operativos que generan datos). En una
unidad 73 de comprobación de datos, se realiza la comprobación de
los datos llegados y la filtración de interferencias. (Esta unidad
comprueba que los datos permanecen invariables durante ocho tramos
sucesivos). La unidad de comprobación recibe del contador de tramos
de la unidad de interfaz de barra colectora la información sobre la
fase del tramo, a partir de cuya información descodifica la
dirección, por lo que es capaz de leer datos en su propia
dirección. Un intérprete 74 de órdenes de ejecución interpreta las
órdenes de ejecución recibidas de la barra colectora (en su mayor
parte las órdenes de ejecución enviadas a lo largo de los canales
de mantenimiento), y maneja la implementación de las órdenes de
ejecución. Una unidad 75 de interfaz de memoria de dirección
comprende las máquinas de secuencia que leen la dirección de los
nodos de una memoria 76 de nodos, y escriben la dirección de los
nodos a la memoria de nodos. En la práctica, es ventajoso
implementar la sección digital en la forma de un circuito integrado
de aplicación específica (en adelante circuito ASIC).
A continuación se describe la gestión de la red
de área local del invento.
Una vez que se han instalado la unidad de
control, la barra colectora cableada con el par trenzado y los
nodos, se empieza la configuración del sistema asegurando en primer
lugar que la dirección individual de cada dispositivo operativo es
cero. A continuación, a todos los dispositivos operativos se les
asignan direcciones individuales. En la tercera fase, se informa a
la unidad de control sobre qué dispositivo operativo controla a qué
otro dispositivo operativo, y cómo. Estas configuraciones se
realizan mediante la utilización de un pulsador situado en cada
dispositivo operativo (15, 15b, ó 56), así como del teclado y de
la pantalla de la unidad de control.
La función de reconfiguración de la dirección
individual se puede dirigir conjuntamente para todos los
dispositivos operativos, o bien se puede concentrar de manera que
solamente controle un dispositivo operativo.
Tras reconfigurar un dispositivo operativo
específico, la unidad de control pregunta la dirección del
dispositivo que se va a reconfigurar, y lo reconfigura. Si el
usuario no conoce la dirección, se la puede pedir a la unidad de
control, que solicita al usuario que apriete el pulsador del
dispositivo operativo en cuestión, después de lo cual la unidad de
control presenta la dirección en su pantalla.
Después de reconfigurar todas las direcciones, la
unidad de control comprueba su funcionamiento a partir del usuario,
tras lo cual reconfigura todas las direcciones no reconfiguradas
que haya encontrado.
Después de reconfigurar las direcciones, la
unidad de control envía cada vez a todos los dispositivos operativos
un código de control 1101 en los canales de mantenimiento 1...4
durante ocho por ocho períodos de tramo (es decir, 64 períodos de
tramo), y simultáneamente la dirección de ocho bits (ocho veces) del
dispositivo operativo a configurar a lo largo del canal 5 de
mantenimiento, (debido a un margen suficiente de interferencia, la
misma información se envía ocho veces consecutivamente).
La unidad de control es capaz de encontrar
dispositivos operativos no registrados mediante el envío de un
código 1100 "devolver datos enviados", mediante lo cual, como
los datos "1" se transmiten en todas las ranuras de tiempo
correspondientes a los dispositivos operativos, todos los nodos
cuya dirección individual no sea igual a cero contestan volviendo a
transmitir los datos "1".
La unidad de control puede también mantener
continuamente un registro de los nodos comprendidos en la red, para
que al usuario se le pueda enviar una alarma de una desaparición
anormal de un nodo.
La programación de las direcciones se inicia
dando órdenes a la unidad de control por medio de su teclado al
estado de programación, por lo cual la unidad de control comienza a
enviar un código 1110 a los dispositivos operativos. Luego, la
unidad de control toma de las direcciones libres la dirección más
pequeña, que el usuario puede cambiar si lo desea. A continuación,
el usuario aprieta el pulsador del dispositivo operativo para el
que desea la dirección en cuestión. La información pulsada se
transmite a lo largo del canal 3 de mantenimiento (porque el nodo no
tiene todavía una ranura de tiempo individual en el tramo) a la
unidad de control. Cuando la unidad de control detecta que los
datos comienzan a llegar a lo largo del canal 3 de mantenimiento,
cambia a un código 1111 de orden de ejecución, y envía a lo largo
del canal 5 de mantenimiento un código de dirección de 8 bits
durante períodos de tramo de 8X8, cuyo código de dirección se
convierte en válido inmediatamente después de la comprobación de
validez realizada en el nodo. Después de esto, los datos enviados
por el usuario por medio del pulsador aparecen en la ranura de
tiempo determinada por el código de dirección, tras lo cual la
unidad de control puede comprobarlo inmediatamente y a continuación
volver al estado básico de programación (código 1110), encendiendo
simultáneamente la luz del dispositivo operativo en cuestión (el LED
15 a o la lámpara 51 ó 57). Esto es una señal para el usuario de
que el dispositivo operativo en cuestión ha recibido una dirección
individual, y se puede soltar el pulsador. Esta secuencia tiene
lugar en aproximadamente un segundo. Con tal que el siguiente
dispositivo operativo a programar tenga la dirección siguiente libre
como su dirección individual, el usuario solamente tiene que
apretar el pulsador de dicho dispositivo operativo y esperar
durante el segundo antes mencionado hasta que se encienda la luz.
Estos procedimientos se continúan hasta que todos los dispositivos
operativos hayan recibido una dirección individual, tras lo cual el
estado de programación se cancela dando la orden de ejecución
correspondiente a la unidad de control desde su teclado.
La última etapa desde el punto de vista de la
configuración es la vinculación, es decir, la especificación, en la
que el usuario informa a la unidad de control sobre qué dispositivo
operativo controla a qué otro dispositivo operativo.
El punto de partida es el hecho de que el
pulsador individual de cada dispositivo operativo controla al menos
al dispositivo operativo en cuestión. Por ejemplo, el pulsador de
una lámpara estándar siempre controla a dicha lámpara estándar, pero
la información proporcionada en la especificación indica si el
pulsador de la lámpara estándar controla también a otro dispositivo
operativo.
La vinculación entre dos dispositivos operativos
se realiza de la forma más sencilla de tal manera que el usuario
manda a la unidad de control en el estado de conexión dando la
orden de ejecución correspondiente desde el teclado de la unidad de
control, como resultado de lo cual la unidad de control empieza a
transmitir un código 1011 del estado de conexión en los canales de
mantenimiento 1...4. A continuación, la unidad de control solicita
al usuario que apriete los pulsadores de los dispositivos
operativos que se van a combinar. Una vez que el usuario haya
apretado los pulsadores de todos los dispositivos operativos a
combinar (por ejemplo, 6 pulsadores dotados de iluminación
posterior, y dos luces de techo), el usuario vuelve a la unidad de
control y da una orden de aceptación desde su teclado. Después de
esto, cuando se aprieta el pulsador de cualquier dispositivo
perteneciente al grupo combinado, todos los dispositivos operativos
del grupo cambian su estado.
Debe hacerse notar además que el sistema no hace
distinción entre los tipos de dispositivos operativos, en otras
palabras, una luz (Figura 5b) (o su pulsador) situada en el techo
podría configurarse igualmente bien para controlar la luz posterior
de un pulsador (Figura 5 a) situada en la pared aunque solamente es
sensible la manera de control contraria.
Un dispositivo operativo se puede separar del
grupo dando una orden de ejecución correspondiente desde el teclado,
tras lo cual la unidad de control comienza a enviar un código 1001
indicando esta operación. A continuación, el usuario aprieta el
pulsador del dispositivo operativo cuyas combinaciones se van a
liberar. Después de esto, el usuario acepta la liberación desde la
unidad de control, tras lo cual es válida la separación.
Existe una orden de ejecución independiente para
liberar a todo el grupo. Cuando el usuario, después de dar su orden
de ejecución, aprieta el pulsador de cualquiera de los
dispositivos operativos y acepta la liberación desde la unidad de
control, la unidad de control retirará todas las vinculaciones de
este grupo.
Como resumen de lo anterior, la tabla siguiente
muestra los canales de control pertenecientes a la gestión del
sistema. En la última tabla se muestran los códigos de cuatro bits
a enviar a través de los canales de mantenimiento 1 a 4. Las
direcciones de transmisión y recepción se ven desde el punto de
vista de la unidad de control. En la última tabla, un canal de
respuesta refiere al número del canal de mantenimiento.
\vskip1.000000\baselineskip
Por medio de la disposición anteriormente
descrita, es posible definir, por ejemplo, solamente una función de
interruptor desconectado para un pulsador determinado. En otras
palabras, con una pulsación del pulsador es posible apagar (pero no
encender) puntos de luz específicos. En este caso, la unidad de
control transmite de ese modo adicionalmente la información
suministrada desde el pulsador, dependiendo de cuál es el estado de
conmutación de los dispositivos operativos vinculados al pulsador.
A este respecto, el sistema del invento difiere también claramente
de las soluciones convencionales.
Aunque se ha descrito anteriormente el invento
con referencia a los ejemplos representados en los dibujos adjuntos,
es obvio que la descripción del invento no tiene carácter
limitativo, sino que se puede modificar dentro de la idea inventora
especificada anteriormente y en las reivindicaciones adjuntas.
Aunque la disposición de red de área local del invento se ha
descrito anteriormente por medio de un sistema de puntos de luz,
los usos varían en un número de modos. Similarmente, pueden variar
realizaciones más detalladas y principios de funcionamiento sin
desviarse del alcance del invento. La información a transmitir
puede tener, según ya se ha mencionado en lo anteriormente
expuesto, más de dos niveles, aunque es cierto que los nodos se
hacen ligeramente más complejos de este modo. La forma básica de la
señal portadora también puede variar, por ejemplo, se puede usar
una onda cuadrada en lugar de una onda sinusoidal.
Claims (11)
1. Una disposición de red de área local para
realizar un sistema de control, que comprende:
- -
- una barra colectora (SB) de baja tensión compuesta de un cable en pares (32) que funciona como un camino común de transmisión de la red,
- -
- una pluralidad de unidades de conexión (61) conectadas a la barra colectora para conectar dispositivos operativos (15) que se van a controlar a la red por medio de ellas,
- -
- una unidad de control (11) común a los dispositivos operativos, conectada a la barra colectora para controlar los dispositivos operativos, por lo que se transmiten datos en la red tanto desde la unidad de control a las unidades de conexión, como desde las unidades de conexión a la unidad de control, caracterizada porque la unidad de control (11) está destinada a transmitir a la barra colectora una señal de onda portadora a baja tensión y a frecuencia constante, por lo cual
- un número predeterminado de ciclos de la señal de onda portadora compone un tramo de transmisión (FR), teniendo cada unidad de conexión (61) de la red un ciclo correspondiente en el tramo,
- la disposición de red de área local comprende medios destinados a usar al menos parte de los ciclos del tramo de transmisión (FR) para transmitir datos a una unidad de conexión determinada (61) durante una mitad del ciclo, y la otra mitad para transmitir alimentación de energía eléctrica a todas las unidades de conexión (61),
- y las unidades de conexión (61) están provistas de medios (S5) para eliminar sustancialmente las variaciones en la intensidad de la corriente extraída a través de la barra colectora (SB) de baja tensión durante los ciclos del tramo de transmisión (TR) que se usen para transmitir datos.
2. Una disposición de red como se ha reivindicado
en la reivindicación 1, caracterizada porque la señal de
portadora es sustancialmente sinusoidal.
3. Una disposición de red como se ha reivindicado
en la reivindicación 1, caracterizada porque comprende medios
destinados a transmitir datos desde las unidades de conexión (61) a
la dirección de la unidad de control (11) durante el medio ciclo
correspondiente a la unidad de conexión, cuyo medio ciclo está
destinado para la transmisión de datos en la dirección contraria de
transmisión.
4. Una disposición de red como se ha reivindicado
en la reivindicación 1, caracterizada porque comprende medios
destinados a transmitir datos a las unidades de conexión (61) en
forma de información de energía indicada por el área formada por la
forma de onda de la señal de portadora.
5. Una disposición de red como se ha reivindicado
en la reivindicación 3, caracterizada porque cada unidad de
conexión (61) comprende un condensador (C1) y medios para usar el
condensador para la interpretación de datos, cuyo condensador está
dotado de medios de interruptor (S1, S2) para conectar sus
terminales entre unas posiciones a y b de tal manera que en la
posición a, el condensador esté conectado al cable en pares (32), y
en la posición b el condensador esté conectado a medios de
referencia (U1, U2), para comparar la tensión cargada en el
condensador en la posición a con valores de referencia
predeterminados.
6. Una disposición de red como se ha reivindicado
en la reivindicación 3, caracterizada porque comprende medios
destinados a transmitir datos desde la unidad de conexión (61) a la
dirección de la unidad de control (11) en forma de información de
intensidad de corriente.
7. Una disposición de red según se ha
reivindicado en la reivindicación 6, caracterizada porque
comprende medios destinados a suministrar la información de
intensidad de corriente mediante la conexión de una carga resistiva
(R3, R4) en las unidades de conexión (61) entre los hilos del cable
en pares.
8. Una disposición de red como se ha reivindicado
en la reivindicación 1, caracterizada porque la amplitud de
la señal de portadora es mayor durante los semiciclos destinados
para alimentación de energía que durante los ciclos destinados para
transmisión de datos.
9. Una disposición de red como se ha reivindicado
en la reivindicación 1, caracterizada porque los datos
enviados tanto desde la unidad de control (11) como desde la unidad
de conexión (61) representan solamente un bit, "0" ó "1",
durante cada período de tramo.
10. Una disposición de red para el control de
alimentación de energía de la red eléctrica de un inmueble según se
ha reivindicado en la reivindicación 9, que comprende un dispositivo
operativo de un primer tipo y un dispositivo operativo de un segundo
tipo, por lo cual un bit transmitido durante un período de tramo
representa información de interruptor CONECTADO/DESCONECTADO,
caracterizada porque la unidad de control (11) está destinada
a enviar información de interruptor en varios ciclos del tramo, por
lo cual dicha información de interruptor es representativa de:
en parte de los ciclos, información de
interruptor para conectar o desconectar la tensión de línea del
dispositivo operativo (50 a, 50b) del primer tipo, relacionado con
un ciclo particular, y
en otra parte de los ciclos, información de
interruptor para informar a un usuario a través del dispositivo
operativo (15) del segundo tipo, relacionado con el ciclo, si la
energía de la red eléctrica está conectada o no al dispositivo
operativo (50 a, 50b) del primer tipo, relacionado con dicho segundo
dispositivo operativo.
11. Una disposición de red como se ha
reivindicado en la reivindicación 10, caracterizada porque
tanto el dispositivo operativo del primer tipo como el dispositivo
operativo del segundo tipo comprenden un componente óptico (15 a,
55) para transmitir la información de interruptor, por lo cual dicho
componente óptico está destinado a funcionar en el dispositivo
operativo del primer tipo (50 a, 50b) como un
opto-aislador entre la tensión de línea y una unidad
de conexión (61), y en el dispositivo operativo (15) del segundo
tipo como una señal luminosa visible al usuario.
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