Area tecnica - funzionamento dei dispositivi domotici

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programmazione
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Funzionamento

Il presente documento si applica sia per i dispositivi per domotica / building automation DomoSmart, sia per i dispositivi controllo programmabile per automazione industriale D-Control.

Ogni unità NSC dispone di una proprio processore in grado di eseguire elaborazioni in base al programma caricato nella propria memoria. Il programma residente determina il comportamento dell'unità e le reazioni alle variazioni di ingresso, uscita e dei messaggi di rete. Inoltre le unità NSC interagiscono tra loro mediante messaggi trasmessi attraverso la linea di comunicazione, oltre a rispondere a un certo numero di messaggi di sistema in risposta dei quali l'unità agisce come dispositivo di ingresso e/o uscite remotate.

Sistema operativo

I dispositivi NSC sono controllati dall'omonimo sistema operativo il quale supervisiona il funzionamento dell'apparecchio e provvede a eseguire il programma utente (il programma specifico dell'applicazione controllata dal dispositivo). Il programma utente viene eseguito in modo isolato dal resto del sistema, garantendo in questo modo che l'apparecchio non possa danneggiarsi a causa di un errore introdotto nella programmazione, offrendo diverse protezioni tra cui lo sconfinamento di memoria, e le principali operazioni illegali. Quando la protezione interviene il dispositivo interrompe il programma utente e rilascia le uscite, fino al ripristino della protezione, che avviene mediante comandi trasmessi dalla rete di comunicazione attraverso la quale ritorna anche informazioni sul tipo di errore rilevato e la protezione intervenuta, oltre alle coordinate numeriche per risalure possibilmente alla causa dell'errore.

Programma utente

Il programma che determina il controllo del dispositivo consente notevoli possibilità di esecuzione che non sono limitate a sequenze logiche di ingresso-uscita ma possono comprendere espressioni matematiche, valutazioni di valori ed elaborazioni, permettendo di rispondere a una ampia gamma di operazioni. Il tempo di esecuzione di una istruzione è mediamente di 0,6 microsecondi, la memoria programma può ospitare da circa 410 a 650 istruzioni, e la latenza tra una variazione di ingresso e una azione di uscita è tipicamente di 300 microsecondi. E' bene notare che a differenza dei PLC le istruzioni sono ricche (VRISC) e ciascuna di esse sostituisce diverse istruzioni AWL per PLC, per cui la memoria equivarrebbe approssimativamente da 1400 a 2600 istruzioni.

Tecnologia a pilotaggio di eventi

A differenza dei PLC, i dispositivi NSC reagiscono solo agli eventi richiesti, ottimizzando in questo modo sia l'uso del processore sia della rete di comunicazione.

Questo ovviamente comporta alcune leggere differenze nel modo in cui si realizza un programma, ma offre anche numerose potenzialità. Nei PLC il programma viene ciclato in continuazione, causando una deformazione dei tempi di analisi e proporzionale alla lunghezza del programma, indipendentemente che esso sia o no del tutto utilizzato. Nel sistema a pilotaggio da eventi invece viene eseguita solo la parte di programma interessata dall'evento. Oltre all'evidente vantaggio per l'uso in situazioni in cui occorre avre reattività in ambienti complessi, dove l'irregolarità domina, questo consegue anche ad una maggiore strutturazione, che contrasta con i programmi lineari tradizionalmente usati nei PLC. Ciò significa un vantaggio in termini di riduzione del volume del programma in funzioni elementari che assicurano stabilità e possono essere riutilizzate senza ingrandire inutilmente il programma (ed estenderne la durata di ciclo).

Interazione con altre unità

Una singola unità può operare da sola, più unità possono cooperare o anche agire in modo concorrente (per applicazioni critiche, in modo da intervenire nel caso l'unità predefinita per qualsiasi motivo non risponda).

Ogni unità viene indirizzata attraverso un indirizzo logico numerico, questo rende possibile determinare in modo logico, dipendente dal programma e non dal collegamento fisico, l'unità destinataria di ciascun messaggio trasmesso sulla rete.

Attraverso i messaggi vengono trasmesse informazioni che sono utilizzate dal programma di ciascuna unità. Le informazioni sono quindi indipendenti dal protocollo di trasmissione, e dipendono invece dal contesto del programma (al livello applicazione, nel modello ISO-OSI).
Per maggiori informazioni, vedi: protocollo di trasmissione

Il tempo di latenza per una procedura inter-dispositivo è tipicamente di 14 millisecondi (in modalità CSMA/CD in SFBP).