ITPI20120080A1 - Presa elettrica multipla programmabile funzionante in modalità padrone-schiavo. - Google Patents

Description

DESCRIZIONE della domanda di brevetto per invenzione industriale avente

TITOLO: «Presa elettrica multipla programmabile funzionante in modalità padrone-schiavo».

TESTO DELLA DESCRIZIONE

1. CAMPO DELLA TECNICA

Quest'invenzione industriale si riferisce al campo delle prese elettriche multiple funzionanti in modalità padroneschiavo.

Nelle prese elettriche multiple funzionanti in modalità padrone-schiavo, una presa detta padrone controlla il collegamento alla rete elettrica delle altre prese dette schiavo della prima. Più precisamente, l'assorbimento, da parte dell'utilizzatore collegato alla presa che funge da padrone, di un'intensità di corrente al di sopra di una certo valore fissato come soglia, determina il collegamento alla rete elettrica di tutte le prese funzionanti in modalità schiavo della prima e l'assorbimento di una intensità di corrente al di sotto di un certo valore fissato come soglia, dall'utilizzatore collegato alla presa padrone, determina lo scollegamento dalla rete elettrica di tutte le prese schiavo, sicché le prese che fungono da schiavo sono collegate alla rete elettrica se e soltanto se il dispositivo collegato alla presa che funge da padrone assorbe un'intensità di corrente al di sopra di una certo valore fissato come soglia.

Utilizzando prese elettriche multiple funzionati in modalità padrone-schiavo non è necessario che l'utente riaccenda tutte le apparecchiature funzionanti in modalità schiavo, poiché quest'operazione è svolta automaticamente dal sistema di controllo quando l'utente accende l'apparecchiatura funzionante in modalità padrone. In tal modo si realizza una maggiore comodità d'uso, che si traduce anche in un risparmio energetico rispetto all'uso di prese multiple che non prevedono alcun controllo automatico del collegamento delle prese alla sorgente d'energia elettrica poiché, spesso, l'operazione di spegnimento di tutte le apparecchiature non viene eseguita dall'utente, mentre, nelle prese multiple funzionati in modalità padrone-schiavo, l'operazione di spegnimento dei dispositivi schiavo è svolta automaticamente dal dispositivo di controllo, quando l'utente spegne l'apparecchiatura che funge da padrone o quando questa si spegne in modo automatico.

2. PROBLEMI TECNICI

Uno dei problemi tecnici delle prese multiple funzionanti in modalità padrone-schiavo deriva dall'impossibilità di collegare più di un insieme di apparecchiature funzionanti in modalità padrone-schiavo. Ad esempio: se è necessario collegare due o più computer con le annesse periferiche, non è possibile utilizzare una sola presa multipla funzionante in modalità padrone-schiavo ma, è necessario utilizzarne due o più, e si badi che tutte le prese multiple padrone-schiavo devono essere poi collegate ad una presa multipla che non prevede alcun controllo automatico del collegamento delle prese alla sorgente d'energia elettrica. Vi è quindi una proliferazione delle prese multiple da utilizzare, dei cavi elettrici e dello spazio occupato.

Una suddivisione delle prese a disposizione in più sottogruppi di prese funzionanti in modalità padrone-schiavo operata a priori dal costruttore, ad esempio: una presa multipla dotata di sei prese divise in due sottogruppi completamente indipendenti di tre prese funzionanti in modalità padroneschiavo [ciascun sottogruppo formato da un padrone e due schiavi], avrebbe un problema di flessibilità, poiché nel caso si dovessero collegare a un computer tre periferiche anziché due, oppure tre computer anziché due, la presa multipla non sarebbe sufficiente da sola per il collegamento di tutti gli utilizzatori.

3. LE SOLUZIONI AI PROBLEMI

La soluzione trovata utilizza un sistema elettronico, logico e programmabile per il controllo automatico del collegamento alla fonte d'energia elettrica delle prese disponibili, allo scopo di assicurare la massima flessibilità d'uso, consentendo di creare ad hoc, tra le prese del trovato, più combinazioni di prese, ciascuna funzionante in modalità padrone-sciavo del tutto indipendentemente dalle altre combinazioni di prese.

La soluzione trovata consente anche la programmazione del funzionamento di prese in modalità del tutto autonoma dal funzionamento delle altre prese, consentendo persino il funzionamento di tutte le prese a disposizione come delle "normali" prese elettriche, comportandosi, quindi, all'occorrenza, come una "normale" presa elettrica multipla, ovvero, come una presa multipla senza alcun controllo automatico del collegamento delle prese alla sorgente d'energia elettrica, incrementando, in tal modo, ancora maggiormente la propria flessibilità d'uso, rispetto alle prese multiple funzionanti in modalità padrone-schiavo.

La soluzione trovata ha un'altra utile funzione che gli consente una maggiore flessibilità d'impiego, e che consiste nella possibilità di programmare il sistema logico di controllo affinché una o più prese funzionino in modalità schiavo di più di un padrone, intendendo, per detta modalità di funzionamento che, la presa schiavo è scollegata dalla rete elettrica, soltanto se tutte le prese padrone, alle quali la presa schiavo è associata, assorbono un'intensità di corrente al di sotto di un certo valore fissato come soglia e che, la presa schiavo è collegata alla rete elettrica quando una o più prese padrone, alle quali la presa schiavo è associata, assorbono un'intensità di corrente il cui valore è al di sopra del valore prefissato come soglia, bastando che anche una sola presa padrone assorba un'intensità di corrente il cui valore è al di sopra della soglia affinché la presa schiavo sia collegata alla sorgente d'energia elettrica. Questa modalità di funzionamento è molto utile se vi sono delle periferiche condivise tra più computers come ad esempio una stampante, perché la stampante deve spegnersi soltanto se tutti i computers sono spenti, mentre deve restare accesa anche se soltanto un computer è acceso.

La programmazione del funzionamento della presa elettrica multipla trovata è semplicissima perché si effettua semplicemente inserendo le spine degli utilizzatori nelle prese elettriche del trovato.

Per la programmazione del funzionamento delle prese in modalità padrone-schiavo è necessario inserire, per prima, la spina dell'utilizzatore che si desidera far funzionare come padrone, in una qualunque delle prese libere e, entro un certo intervallo di tempo [detto intervallo d'inserimento e consistente tipicamente in un minuto], tutte le spine degli utilizzatori che si desidera far funzionare come schiavo del prescelto utilizzatore padrone, in una qualsiasi sequenza d'inserimento, utilizzante una qualunque combinazione di prese tra quelle rimaste libere.

Volendo inserire altri gruppi di utilizzatori che funzionino in modalità padrone-schiavo, e in modo del tutto indipendente dagli altri gruppi precedentemente inseriti, basta semplicemente ripetere l'operazione d'inserimento delle spine, collegandole alle prese rimaste libere, e avendo cura di inserire per prima la spina dell'utilizzatore che si desidera far funzionare come padrone del nuovo gruppo di dispositivi, e successivamente, le spine degli utilizzatori che fungeranno da schiavo del prescelto padrone. Tutte le operazioni di inserimento delle spine di un gruppo di utilizzatori funzionanti in modalità padrone-schiavo devono concludersi prima dello scadere dell'intervallo d'inserimento dalla connessione della prima spina, quella dell'utilizzatore prescelto come padrone, invece, tra l'inserimento di due spine di utilizzatori funzionanti in modalità padrone [appartenenti a due diversi gruppi di utilizzatori funzionanti in modalità padrone-schiavo], deve almeno trascorrere completamente l'intervallo d'inserimento. Ad esempio: si inserisce la spina di un computer, poi, entro un minuto, quella del monitor, dell'amplificatore, dello scanner e della stampante; trascorso almeno un minuto dall'inserimento della spina del computer, si può inserire la spina di un secondo computer, poi, entro un minuto, le spine delle periferiche del secondo computer e così via, facendo trascorrere almeno un minuto tra l'inserimento della spina di un computer e l'altro e inserendo tutte le periferiche entro un minuto dall'inserimento della spina dell'ultimo computer. In tal modo, accendendo e spegnendo il primo computer si accenderanno e spegneranno soltanto le periferiche del primo computer, mentre, accendendo e spegnendo il secondo computer si accenderanno e spegneranno soltanto le periferiche del secondo computer.

La programmazione del funzionamento di prese nelle quali inserire delle spine di dispositivi destinati a funzionare autonomamente, non fungendo né da padrone né da schiavo è la più semplice in assoluto, bastando inserire le spine di detti dispositivi destinati a funzionare in autonomia [come ad esempio una lampada], in una qualunque presa libera, avendo cura di non collegare altre spine prima che sia almeno trascorso interamente l'intervallo d'inserimento [tipicamente un minuto]. Nella programmazione del funzionamento, le prese funzionanti in autonomia dalle altre saranno semplicemente considerate come padrone senza alcuno schiavo.

La programmazione di un utilizzatore prescelto come schiavo di più di un padrone, si effettua programmandone il funzionamento come schiavo per tutti i gruppi di utilizzatori funzionanti in modalità padrone-schiavo che hanno un padrone che si vuole associare all'utilizzatore prescelto come schiavo di più di un padrone.

Bisognerà, quindi, inserire la spina del prescelto utilizzatore che fungerà da schiavo per più di un padrone, dopo aver inserito la spina del primo utilizzatore che fungerà da padrone e prima dello scadere dell'intervallo di inserimento, programmandone, in tal modo, il funzionamento come schiavo di un solo padrone; successivamente, bisognerà semplicemente ripetere l'operazione di programmazione, disinserendo e reinserendo nella medesima presa, la spina dell'utilizzatore che fungerà da schiavo di più di un padrone, dopo aver inserito la spina dell'utilizzatore che fungerà da padrone e prima dello scadere dell'intervallo d'inserimento, per tutti i gruppi di utilizzatori che hanno un padrone che si vuole associare al prescelto schiavo di più di un padrone.

Per esempio: si inserisce la spina di un computer, poi quella del monitor, e dopo quella della stampante, e si lascia trascorrere almeno un minuto, si inserisce successivamente la spina di un altro computer e poi quella del monitor e, prima che sia trascorso un minuto dall'inserimento della spina del secondo computer, si disinserisce e si reinserisce nella medesima presa la spina della stampante. In tal modo la stampante sarà schiavo di entrambi i computer e sarà spenta soltanto se entrambi i computer saranno spenti o in stand-by.

4. EFFETTI VANTAGGIOSI DELL'INVENZIONE

Grazie a questa invenzione industriale è possibile collegare a una sola presa multipla più di un gruppo di dispositivi utilizzatori funzionanti in modalità padrone-schiavo, ciascun gruppo non avente numerosità predeterminata dal costruttore ma dipendente dalle esigenze dell'utente, inoltre, è possibile collegare dei dispositivi che funzionano in completa autonomia e persino dei dispositivi che si scollegano dalla rete elettrica soltanto quando tutti gli utilizzatori associati sono spenti o in stand-by [nella modalità di funzionamento detta schiavo di più di un padrone].

Il vantaggio del trovato, quindi, consiste soprattutto nella flessibilità d'uso. Vi è inoltre un risparmio di prese multiple e di cavi elettrici, quindi, un risparmio economico. Infine, vi è il vantaggio di una riduzione dello spazio occupato e un miglioramento dell'ordine.

5. DESCRIZIONE DELLE FIGURE

La figura 1 mostra come si presenta dall'esterno la soluzione trovata, ovvero, come una normale presa elettrica multipla [1] con più prese [2] e il cavo [3] di collegamento alla rete.

Le figure da 2 a 16 saranno descritte in seguito, descrivendo la modalità d'implementazione.

Le figure da 17 a 27 descrivono le modalità di programmazione del sistema di controllo automatico programmabile [5] in dotazione al trovato.

La figura 17 mostra la presa elettrica multipla trovata [1] in una implementazione dotata di sei prese elettriche [7, 81, 82, 91, 92, 93], ove, sono stati formati, del tutto arbitrariamente, tre gruppi di prese [7, 8, 9]: un gruppo [7] costituito da una sola presa [7], un gruppo [8] composto da due prese [81, 82] e un gruppo [9] avente tre prese [91, 92, 93], come si osserva dalla figura non è necessario neppure che le prese costituenti i gruppi siano contigue.

Le figure 17, 18, 19 e 20, mostrano, in sequenza, la procedura per programmare un gruppo di prese [7] per la modalità di funzionamento indipendente, con la quale ciascuna presa funziona indipendentemente da tutte le altre prese del gruppo. In questo caso, poiché il gruppo [7] è costituito da una sola presa [7], quest'ultima funzionerà in modalità indipendente da tutte le prese della presa elettrica multipla [1], perché tutti i gruppi [7, 8, 9] funzionano in modalità indipendente tra loro. La procedura operativa per programmare la modalità di funzionamento indipendente consiste nell'operazione di inserimento [7, 71], disinserimento [71, 72] e reinserimento [72, 73] delle spine degli utilizzatori [in questo caso una sola] che funzioneranno in modalità indipendente da tutti gli altri utilizzatori.

Le figure 20, 21 e 22, mostrano in sequenza, la procedura per programmare un gruppo [8] di prese [81, 82] in modalità di funzionamento padrone-schiavo. La procedura operativa per programmare la modalità di funzionamento padrone-schiavo consiste nell'operazione di inserimento delle spine degli utilizzatori, avendo cura di inserire per prima la spina deH'utilizzatore che fungerà da padrone [81, 83] e successivamente le spine degli utilizzatori che fungeranno da schiavo che, in questo caso, è una soltanto [82, 84].

Le figure da 22 a 27, mostrano in sequenza la procedura per programmare un gruppo [9] di prese [91, 92, 93] in modalità di funzionamento schiavo di più di un padrone. La procedura operativa per programmare la modalità di funzionamento schiavo di più di un padrone consiste nell'operazione di inserimento [91, 94] di una delle spine degli utilizzatori che fungerà da padrone e successivamente, con l'operazione di inserimento delle spine degli utilizzatori che fungeranno da schiavo [92, 95], mentre, per gli utilizzatori che fungeranno da ulteriori padroni bisogna utilizzare l'operazione di inserimento [93, 96], disinserimento [96, 97] e reinserimento [97, 98]. Non c'è una sequenza prestabilita per inserire gli utilizzatori che fungeranno da padrone e quelli che fungeranno da schiavo, ma è necessario che per prima sia inserita la spina di un utilizzatore che fungerà da padrone, dopodiché si potrà inserire un utilizzatore che fungerà da padrone o uno che fungerà da schiavo. Per collegare gli utilizzatori che fungeranno da ulteriori padroni però non basta la semplice operazione di inserimento ma è necessaria l'operazione di inserimento, disinserimento e reinserimento.

6. MODALITÀ D'IMPLEMENTAZIONE

La figura 2 rappresenta lo schema elettrico di una delle possibili implementazioni della presa multipla trovata, un'implementazione dotata di dodici prese elettriche [21-212] e di un mezzo [3] di collegamento alla rete. Dodici pulsanti normalmente chiusi [61-612], ognuno associato a una delle dodici prese disponibili, si aprono quando una spina viene inserita nella presa corrispondente, restando aperti per tutto il tempo in cui la spina resta inserita nella presa. Il segnale digitale binario corrispondente allo stato: spina inserita nella presa [uno logico], o corrispondente allo stato: presa libera [zero logico], è inviato al sistema di controllo automatico programmabile [5]. Vi sono poi dodici dispositivi attuatori-sensori [41-412], ognuno collegato a una soltanto delle dodici prese.

La figura 3 mostra lo schema elettrico dei dispositivi attuatori-sensori [41-412] mostrati nella figura 2. Dall'esame delle figure 2 e 3, è possibile capire che i dispositivi attuatorisensori [41-412] inviano il segnale logico Cur al sistema di controllo automatico programmabile [5] e ricevono da questo il segnale logico Rei, inoltre, ciascuno di detti elementi ha collegata una presa tra i morsetti Pluga e Plugb [ si veda la figura 3]. Come mostrato, è stato scelto un relè RL con contatti normalmente chiusi come elemento attuatore e una bobina L avvolta attorno al filo di collegamento della presa elettrica, come elemento sensore della corrente assorbita dal dispositivo collegato alla presa. Sostanzialmente il circuito mostrato nella figura 3 si divide in due parti, una attuativa e l'altra sensoriale. Per quanto concerne la parte sensoriale, una tensione corrispondente ad un livello logico alto sul morsetto Cur, indica che la corrente nella presa corrispondente è superiore al livello di soglia stabilito e che quindi il dispositivo elettrico collegato deve considerarsi acceso, mentre, un livello logico basso indica che la corrente che fluisce nella presa è al di sotto della soglia stabilita e il dispositivo elettronico collegato deve considerarsi spento o in stand-by. Attraverso la regolazione del trimmer RI è possibile regolare la predetta soglia, infatti, agendo sul trimmer RI si varia il rapporto di amplificazione deH'amplificatore operazionale OA. Il diodo D2 serve a raddrizzare il segnale proveniente dalla bobina L, mentre il filtro costituito dalla resistenza R3 e dal condensatore CI serve a stabilizzarlo. La resistenza R4 è una resistenza di scarica che serve a riportare il segnale Cur a zero quando il dispositivo collegato alla presa viene spento. Per quanto concerne la parte attuativa del circuito, una tensione alta sul morsetto Rei manda in saturazione il transistor T e di conseguenza eccita la bobina del relè RL che apre il contatto normalmente chiuso scollegando la presa dalla rete elettrica. Il diodo DI serve a limitare le sovratensioni prodotte dalla bobina del relè RL. Come è possibile dedurre dalla figura 2, i contatti Pluga e Plugb mostrati nella figura 3 sono collegati in serie alla presa elettrica corrispondente, sicché un segnale logico alto sul morsetto Rei spegne il dispositivo collegato alla presa.

La figura 4 mostra lo schema a blocchi del sistema di controllo automatico programmabile [5] mostrato nella figura 2. Nello schema a blocchi, per ragioni di spazio, sono riportate soltanto la prima e la dodicesima delle dodici sezioni, una per ciascuna delle dodici prese di cui è dotata l'implementazione del trovato illustrata. I blocchi CODEC si occupano della trasformazione dei segnali digitali, mentre i blocchi CONTROL servono a controllare i blocchi REG che sono dei registi P.I.P.O.. Il Busln collega gli ingressi dei dodici registri REG, mentre il BusOut ne collega le uscite. Il ControlBus è un bus di controllo, formato da quattro bit, che serve a trasmettere informazioni alla logica di controllo [blocchi CONTROL] di tutte e dodici sezioni del sistema di controllo automatico programmabile del trovato.

La figura 5 mostra lo schema elettrico interno dei blocchi CODEC mostrati nella figura 4. Lo schema elettrico è sostanzialmente diviso in tre circuiti: uno che si occupa della trasformazione del segnale digitale Plg [1 spina inserita nella presa 0 presa vuota], uno che si occupa della trasformazione del segnale digitale Cur [1 dispositivo acceso 0 dispositivo spento] e uno che si occupa di generare il segnale Rei che pilota il relè RL. Si tratta essenzialmente di due doppi circuiti monostabili e di un latch S-R con abilitazione.

Se una spina viene inserita nella presa il segnale Plg [plug] passa da zero a uno, grazie alla resistenza di pull-up RIO e, conseguentemente, all'uscita Plgln [plug in] è generato un impulso della durata determinata da Tm = C4*R9= 60 s, mentre, se una spina viene estratta dalla presa, il segnale Plg [plug] passa da uno a zero e conseguentemente all'uscita PlgOut [plug out] è generato un impulso della durata determinata da Tout= C5*R11= 60 s.

Se il dispositivo collegato a una delle prese del trovato viene acceso, questo inizia ad assorbire corrente, e di conseguenza il segnale Cur [current] assume il livello logico uno, e conseguentemente alle uscite CVar [current variation] e COn [current on] è generato un impulso della durata determinata da

T0n=C3*R8=l s. Se il dispositivo collegato alla prese viene spento, questo cessa di assorbire corrente, e di conseguenza il segnale Cur assume il livello logico zero e, conseguentemente, alle uscite CVar e COff [current off] è generato un impulso della durata determinata da T0ff= C2*R7= 1 s. Riassumendo, ogni volta che varia lo stato di funzionamento del dispositivo collegato alla presa, è generato un impulso della durata di circa ls sul morsetto d'uscita CVar, mentre soltanto quando il dispositivo collegato alla presa viene acceso, è generato un impulso della durata di circa ls sul morsetto d'uscita COn, analogamente, soltanto quando il dispositivo collegato alla presa viene spento, è generato un impulso della durata di circa ls sul morsetto d'uscita COff.

Come si può vedere dalla figura 4, i segnali COff e COn sono trasmessi dai blocchi CODEC attraverso il ControlBus a tutte le dodici sezioni del sistema di controllo, mentre il segnale CVar è inviato soltanto al blocco CONTROL della medesima sezione. La figura 4 mostra anche che il segnale Enb [enable] è un segnale di ingresso per il CODEC, proveniente dal CONTROL della medesima sezione e non viene trasmesso alle altre sezioni.

Dalla figura 5 possiamo vedere che il segnale di abilitazione Enb, è il segnale di abilitazione [attraverso le porte AND5 e AND6] di un LATCH di tipo S-R. Se il segnale Enb è alto, il LATCH è abilitato e, di conseguenza, se il segnale COn è alto il LATCH è Settato, il segnale Rei è basso e i contatti del relè RL sono chiusi e il dispositivo è acceso, mentre, se è il segnale COff a essere alto, il LATCH è Resettato e il segnale Rei è alto e i contatti del relè RL sono aperti e il dispositivo è spento.

La figura 6 mostra lo schema elettrico interno dei blocchi CONTROL delle dodici sezioni del circuito mostrate nella figura 4. Si tratta essenzialmente della logica di controllo dei registri REG. Possiamo vedere che il circuito di controllo del registro si divide essenzialmente in due parti: una parte inerente la programmazione del funzionamento, occupandosi essenzialmente della scrittura del registro REG e che comprende il LATCHCTRL, [che è un latch di tipo S-R] e le porte AND7, AND8 e AND9 e, un'altra parte, che si occupa, essenzialmente, della lettura del registro REG, che è costituita dalle porte logiche AND10 e AND11.

Cerchiamo ora di analizzare il funzionamento del blocco CONTROL riportato nella figura 6. Inizialmente il LATCHCTRL è resettato.

Inserendo una spina elettrica in una presa del trovato, il circuito CODEC della sezione corrispondente trasmette un segnale di Plgln [plug in] che trova la porta AND7 aperta [poiché essendo la porta AND9 chiusa il segnale Slv [slave] è basso], Settando, in tal modo, il LATCHCTRL che chiude la porta AND8 e apre la porta AND9, abitando alla scrittura il registro REG [si veda la figura 4] tramite il segnale W [write]. Il settaggio del LATCHCTRL indica che alla sezione corrispondente è collegato un dispositivo che funzionerà da padrone e per tale motivo al bit di Slv [slave] del ControlBus viene inviato un segnale alto [per l'apertura della porta END9], mentre il segnale Busln diventa basso poiché è stata chiusa la porta END8 [e questo fa in modo che non sia scritto un uno nel bit corrispondente alla medesima sezione del registro REG, cosa che farebbe scollegare il dispositivo padrone].

Disinserendo, invece, la spina elettrica da una presa, il circuito CODEC genera il segnale PlgOut [plug out] che resetta il LATCHCTRL e cancella il registro REG attraverso il segnale CL [clear], facendo in modo che l'intera programmazione di funzionamento che vedeva il dispositivo collegato come padrone sia cancellata.

La figura 7 mostra lo schema elettrico interno del blocco REG. Si tratta sostanzialmente di un registro Parallel Input Parallel Output, costituito da 12 latch S-R, con uscita three state e con piedino di cancellazione [CL].

La fig. 8 mostra nel dettaglio il collegamento dei blocchi di controllo [CONTROL] e dei registri [REG] al Busln. Possiamo capire meglio, osservando questo schema, il funzionamento complessivo del dispositivo. Inserendo una spina [si veda la figura 2] nella presa [21-212], il corrispondente pulsante [31-312] normalmente chiuso si apre, alzando il segnale Plg da 0 a 1 [si veda la figura 5] attraverso la resistenza di pull-up RIO. Il circuito monostabile costituito dalla porta AND3 genera un segnale impulsivo Plgln [plug in] della durata Tin=C4*R9= 60 s. Il segnale Plgln [si veda la figura 6] trova la porta AND7 aperta e provoca il settaggio a uno del LATCHCTRL, fatto che chiude la porta AND8 portando a zero il segnale Buslnl e apre la porta AND9, inviando al registro REG il segnale di abilitazione alla scrittura W, inoltre, è portato a uno il segnale Slv [slave] trasmesso attraverso il ControlBus a tutte e dodici le sezioni dell'implementazione del trovato, indicando che vi è già un padrone e che di conseguenza le eventuali altre spine inserite dovranno diventare schiavo. Il settaggio a uno del LATCHCTRL, come in questo caso, indica che la sezione funge da padrone, mentre un resettaggio a zero indica che la sezione funge da schiavo. Nella figura 8 è fotografata la situazione che si ha dopo l'inserimento di una spina nella presa della sezione 1. Nel registro REG della prima sezione del trovato, non è stato portato a uno il primo bit, poiché la porta AND8 si è chiusa abbassando il segnale Buslnl.

La figura 9 mostra cosa avviene se entro un intervallo di tempo Tin=C4*R9= 60 s, dall'inserimento di una spina nella sezione uno è inserita una spina nella sezione 3 del trovato. Il

CODEC della sezione 3 invia il segnale di Plgln3 [plug in], ma [si veda la figura 6] non setta il LATCHCTRL poiché trova la porta

AND7 chiusa essendo stato il segnale Slv [Slave] alzato dopo l'inserimento della prima spina. Restando resettato [a zero] il

LATCHCTRL, la presa della sezione fungerà da schiavo, lasciando il segnale di scrittura W3 basso. Questo perché nel registro di una sezione schiavo non viene scritto nulla. Il segnale Busln3 viene, invece, portato a livello alto e in tal modo sarà scritto un uno nel bit numero 3 [corrispondente alla sezione 3), ma nel registro REGI, quello della sezione che fungerà da padrone [la uno poiché lì è stata inserita la prima spina]. Se altre spine vengono inserite nelle prese del trovato prima che sia trascorso un minuto dall'inserimento della prima, il funzionamento dei loro dispositivi sarà programmato come schiavo della prima.

La Figura 10 mostra, infatti, cosa accade se viene inserita una spina nella presa della sezione 12 prima che sia trascorso il tempo Tin=C4*R9= 60 s, daH'inserimento della spina del dispositivo che fungerà da padrone nella presa della sezione 1. Come si vede, il risultato è che nel bit numero 12 del registro REGI viene scritto un uno, ad indicare che la dodicesima presa, assieme alla seconda funge da schiavo della prima presa.

La figura 11 mostra cosa accade trascorso l'intervallo di tempo Tin. I segnali si portano a zero ma resta memorizzato un uno sia nel bit numero 3 che nel bit numero 12 del REGI.

La figura 12 mostra cosa accade se a questo punto si inserisce una spina nella presa della sezione 2. Il LATCHCTRL della sezione 2 [si veda la figura 6] viene settato a 1 memorizzando in tal modo che si tratta di un dispositivo padrone, alza il bit di Slv [slave] del ControlBus e abilita alla scrittura il registro REG2 della sezione 2 alzando a uno il segnale W2.

La figura 13 mostra la fotografia della situazione nel caso in cui nessuna spina sia successivamente inserita, dopo quella inserita nella presa 2, in una qualsiasi presa libera, per un intervallo di tempo pari a Tm=60 s. In questa situazione il dispositivo inserito nella presa della sezione 2 funzionerà in completa autonomia.

Terminata la fase di programmazione con la situazione riportata nella figura 13, cerchiamo ora di analizzare il funzionamento del trovato, rammentando che i soli latch settati sono LATCHCTRL1 e LATCHCTRL2, indicando in tal modo che le sole sezioni uno e due fungono da padrone [la sezione due però non ha schiavi non avendo alcun uno scritto nel proprio registro REG e funzionerà pertanto in completa autonomia].

La figura 14 mostra nel dettaglio i collegamenti al ControlBus e BusOut. Supponiamo che il dispositivo collegato alla presa 1 venga acceso, il segnale Cur [si vedano le figure 3, 4 e 5] diventerà alto e il CODEC 1 invierà un segnale di CVar al CONTROL1 e un segnale di COn al ControlBus cosicché tutti i CODEC delle dodici sezioni riceveranno il segnale di COn. Poiché la sezione 1 è stata programmata come padrone il LATCHCTRL [si veda la figura 6] si trova settato e la porta AND11 è aperta, quindi, il segnale di lettura RI, inviato al registro REGI, diventa alto, facendo in modo che sul BusOut si presenti il contenuto del registro REGI, inoltre, è alzato il bit Read del ControlBus, ricevuto da tutte e dodici le sezioni. In tal modo, ciascuna delle dodici sezioni legge dal registro REGI della sezione 1, programmata come padrone, ma soltanto le sezioni che sono state programmate come schiavo della sezione 1 vi leggono, nel bit che corrisponde alla rispettiva sezione, un 1. Essendo il segnale Read alto per tutte le sezioni, le sezioni schiavo, che leggono, un bit alto in REGI, hanno un segnale BusO alto [si veda la figura 6], che trova la porta AND10 aperta e che genera un segnale Enb alto. Le sezioni che non sono state programmate come schiavo della sezionel leggono nel REGI uno zero e non trasmettono il segnale di abilitazione Enb al loro CODEC. Il segnale Enb alto viene trasmesso al CODEC [si veda la figura 5] e abilita il LATCH, il quale viene settato a uno poiché l'uscita COn è alta e così, l'uscita Rei diventa bassa, facendo chiudere i contatti del relè RL [si veda la figura 3] delle sezioni 3 e 12, e accendendo così i dispositivi ivi collegati. Tutto questo è rappresentato schematicamente nella figura 14.

La figura 15 mostra lo stato del sistema programmabile di controllo, trascorso il tempo T0n=C2*R7=ls, da quando il dispositivo collegato alla sezione 1 è stato acceso. COn e CVarl diventano bassi e [si veda la figura 6] la porta AND11 si chiude abbassando i segnali RI e Read. L'uscita del registro REGI diventa ad alta impedenza disconnettendolo dal BusOut e tutti i bit del BusOut sono portati a un livello basso dalle resistenze di pull-down R13 [si veda la figura 6]. L'abbassamento del segnale di lettura Read determina l'abbassamento di tutti i segnali di abilitazione Enb.

Nella figura 16 è mostrato quanto accade se il dispositivo collegato alla presa della sezione 1 si spegne. Il segnale Curi diventa basso e di conseguenza i segnali COff e CVarl diventano alti per un periodo di tempo circa pari a T0ff= C3*R8= ls [si veda la figura 5). Essendo stata la sezione 1 programmata come padrone, il LATCHCTRL è stato settato a 1 [si veda la figura 6] e, quindi, la porta AND11 è aperta e ciò porta ad un livello alto il segnale di lettura RI del registro REGI e il segnale di lettura Read del ControlBus. Conseguentemente il contenuto del registro REGI si presenta su BusOut e ogni sezione ne legge il bit che la riguarda. Le sezioni 3 e 12 leggono nel REGI un valore alto e avendo la porta AND10 aperta [si veda la figura 6], inviano un segnale di abilitazione Enb alto ai rispettivi CODEC. I segnali di abilitazione abilitano i rispettivi LATCH che vengono resettati poiché è alto il segnale COff, e di conseguenza i segnali Rel2 e Rell2 diventano alti, mandando in saturazione i rispettivi transistor T, fatto che eccita i relè RL inerenti la terza e la dodicesima sezione del trovato, spegnendo i dispositivi il cui funzionamento è stato programmato come schiavo del dispositivo collegato alla prima sezione.

7. MODALITÀ D'APPLICAZIONE INDUSTRIALE

Il modo in cui il trovato può essere utilizzato in ambito industriale è ovvia dalla natura dell'invenzione e dalla descrizione.

8. CLASSIFICAZIONI PROPOSTE

La classificazione europea proposta [ECLA - European CLAssification] è la seguente:

G06F1/32P2.

La classificazione internazionale proposta [IPC International Patent Classification - Green Inventory] è la seguente:

H02 J9/00;

Altre classificazioni IPC proposte:

H01 R25/00;

G06 F1/26;

H02H3/12.

9. DOCUMENTI BREVETTUALI CITATI

Meritano di essere citati per la loro rilevanza i seguenti documenti brevettuali:

US 2009/295226 Al [HODGES JOSEPH W [US] ET AL] 3 December 2009 [2009-12-03];

US 2009/125743 Al [ROBERTSON PETER S [GB] ET AL] 14 May 2009 [2009-05-14];

WO 2005/111766 Al [GIUSEPPE GELONESE [AU] ] 18 May 2005.

La presente invenzione è stata descritta a titolo illustrativo, ma non limitativo, secondo sue forme preferite di realizzazione, ma è da intendersi che variazioni e/o modifiche potranno essere apportate dagli esperti nel ramo senza per questo uscire dal relativo ambito di protezione, come definito dalle rivendicazioni allegate.

Claims (10)

1. RIVENDICAZIONI della domanda di brevetto per invenzione industriale avente TITOLO: «PRESA ELETTRICA MULTIPLA PROGRAMMABILE FUNZIONANTE IN MODALITÀ PADRONE-SCHIAVO». Nelle seguenti rivendicazioni i numeri riportati tra parentesi indicano i riferimenti alle figure. TESTO DELLE RIVENDICAZIONI 1. Presa elettrica multipla (1) equipaggiata con un sistema di controllo automatico programmabile (5) e caratterizzata in quanto il collegamento elettrico di ciascuna presa (2, 21-212) alla sorgente di energia elettrica (3) è programmabile dall’utente umano in relazione al funzionamento degli utilizzatori elettrici collegati a tutte le altre prese (2, 21-212).
2. 2. Presa elettrica multipla (1) come nella rivendicazione 1 e caratterizzata da un sistema di programmazione che prevede il raggruppamento delle prese in uno o più gruppi (7, 8, 9) e l’assegnazione, a ciascun gruppo di prese (7, 8, 9), di una modalità di funzionamento.
3. 3. Presa elettrica multipla (1) come nella rivendicazione 2 e caratterizzata in quanto ai gruppi di prese (7), è assegnabile la modalità di funzionamento denominata: «indipendente», intendendo che, ogni presa (7) del gruppo (7) è collegata alla sorgente di energia elettrica (3), indipendentemente dal funzionamento di tutte le altre prese (2, 21-212).
4. 4. Presa elettrica multipla (1) come nella rivendicazione 2 o come nella rivendicazione 3 e caratterizzata in quanto ai gruppi di prese (7), è assegnabile la modalità di funzionamento denominata; «padroneschiavo», intendendo che, nel gruppo di prese (8), c’è una sola presa denominata padrone (81) e una o più prese denominate schiavo (82) e che, tutte le prese schiavo (82) sono scollegate dalla sorgente di energia elettrica (3), soltanto quando dalla presa padrone (81) è assorbita un’intensità di corrente al di sotto di un valore fissato come soglia e che, tutte le prese schiavo (82) sono collegate alla sorgente di energia elettrica (3), soltanto quando dalla presa padrone (81) è assorbita un’intensità di corrente al di sopra di un valore fissato come soglia e che, la presa padrone (81) è collegata alla sorgente di energia elettrica (3), indipendentemente dal funzionamento di tutte le altre prese (2, 21-212).
5. 5. Presa elettrica multipla (1) come nella rivendicazione 2 o come nella rivendicazione 3 o come nella rivendicazione 4 e caratterizzata in quanto, ai gruppi di prese (7, 8, 9), è assegnabile la modalità di funzionamento denominata: «schiavo di più di un padrone», intendendo che, nel gruppo di prese (9), c’è più di una presa denominata padrone (91 , 93) e una o più prese denominate schiavo (92) e che, tutte le prese schiavo (92) sono scollegate dalla sorgente di energia elettrica (3), soltanto quando, contemporaneamente, da ognuna delle prese padrone (91 , 93) è assorbita una intensità di corrente al di sotto di un valore fissato come soglia e che, tutte le prese schiavo (92) sono collegate alla sorgente di energia elettrica (3), soltanto quando da almeno una delle prese padrone (91 ,93) è assorbita un’intensità di corrente al di sopra di un valore fissato come soglia e che, ognuna delle prese padrone (91 , 93) è collegata alla sorgente di energia elettrica (3), indipendentemente dal funzionamento di tutte le altre prese (2, 21-212).
6. 6. Presa elettrica multipla (1) come nella rivendicazione 2 o come nella rivendicazione 3 o come nella rivendicazione 4 o come nella rivendicazione 5 e caratterizzata in quanto la programmazione è fatta mediante le seguenti tre operazioni: «operazione di inserimento» (7, 71), con cui la spina di un utilizzatore elettrico è inserita in una presa libera; «operazione di disinserimento» (71 , 72), con cui la spina di un utilizzatore elettrico è disinserita dalla presa; «operazione di inserimento, disinserimento e reinserimento», con cui la spina di un utilizzatore elettrico è inserita (7, 71) in una presa libera, successivamente disinserita (71 , 72) e infine reinserita (72, 73) nella medesima presa alla quale era stata precedentemente inserita e disinserita.
7. 7. Presa elettrica multipla (1) come nella rivendicazione 6 e caratterizzata in quanto il sistema di programmazione consente la cancellazione dalle modalità di funzionamento precedentemente assegnate ai gruppi di prese (7, 8, 9), mediante la «operazione di disinserimento» (96, 97), come descritta nella rivendicazione 6, per ciascuna presa (91 , 92, 93) del gruppo (9).
8. 8. Presa elettrica multipla (1) come nella rivendicazione 6 o come nella rivendicazione 7 e caratterizzata in quanto l’assegnazione ai gruppi di prese (7, 8, 9) della modalità funzionamento denominata: «indipendente», come descritta nella rivendicazione 3, è fatta mediante la «operazione di inserimento, disinserimento e reinserimento», come descritta nella rivendicazione 6, per ciascuna delle prese del gruppo (7), in modo che al termine delle operazioni di programmazione, tutte le prese del gruppo funzionante in modalità indipendente (7) sono connesse con spine di utilizzatori elettrici (73).
9. 9. Presa elettrica multipla (1) come nella rivendicazione 6 o come nella rivendicazione 7 o come nella rivendicazione 8 e caratterizzata in quanto l’assegnazione ai gruppi di prese (7, 8, 9) della modalità funzionamento denominata: «padrone-schiavo», come descritta nella rivendicazione 4, è fatta mediante la «operazione di inserimento» (81 , 83), come descritta nella rivendicazione 6, della spina dell’utilizzatore che fungerà da padrone (83) e successivamente mediante la «operazione di inserimento» (82, 84), di tutte le spine degli utilizzatori che fungeranno da schiavo (84), in modo che al termine delle operazioni di programmazione, tutte le prese (81 , 82) del gruppo (8) funzionante in modalità «padrone-schiavo» sono collegate con spine di utilizzatori elettrici (83, 84).
10. 10. Presa elettrica multipla (1) come nella rivendicazione 6 o come nella rivendicazione 7 o come nella rivendicazione 8 o come nella rivendicazione 9 e caratterizzata in quanto l’assegnazione ai gruppi di prese (7, 8, 9) della modalità funzionamento denominata: «schiavo di più di un padrone», come descritta nella rivendicazione 5, è fatta mediante la «operazione di inserimento» (91 , 94), come descritta nella rivendicazione 6, della spina (94) di uno degli utilizzatori elettrici che fungerà da padrone, e successivamente mediante l’«operazione di inserimento» (92, 95), di tutte le spine (95) degli utilizzatori elettrici che fungeranno da schiavo e mediante la «operazione di inserimento, disinserimento e reinserimento» (93, 97, 98), come descritta nella rivendicazione 6, di tutte le spine degli utilizzatori che fungeranno da padroni addizionali, in modo che, al termine delle operazioni di programmazione, tutte le prese (91 , 92, 93) del gruppo (9) funzionante in modalità «schiavo di più di un padrone» sono collegate con spine di utilizzatori elettrici (94, 95, 98).