ITRA20130025U1

ITRA20130025U1 - ELECTRONIC EQUIPMENT FOR THE MANAGEMENT OF AN INDUSTRIAL AUTOMATION SYSTEM

Info

Publication number: ITRA20130025U1
Application number: IT000025U
Authority: IT
Inventors: Damiano Zanichelli; Daniele Zanichelli; Davide Zanichelli
Original assignee: Tecnoelettra S R L
Priority date: 2013-12-11
Filing date: 2013-12-11
Publication date: 2015-06-12
Also published as: WO2015087236A1

Description

D E S C R I Z I O N E DESCRIPTION

del brevetto per modello di utilità dal titolo "APPARECCHIATURA ELETTRONICA DI GESTIONE DI UN SISTEMA DI AUTOMAZIONE INDUSTRIALE" of the utility model patent entitled "ELECTRONIC MANAGEMENT EQUIPMENT OF AN INDUSTRIAL AUTOMATION SYSTEM"

Il presente trovato concerne un'apparecchiatura elettronica di gestione di un sistema di automazione industriale che, in particolare comprende una circuiteria elettronica di potenza, controllo e misura associabile funzionalmente al sistema di automazione ed un elaboratore, operativamente interposto tra la circuiteria e l'operatore in modo atto a permettere a quest'ultimo di interagire con la circuiteria del sistema di automazione. DESCRIZIONE DELLO STATO DELLA TECNICA The present invention relates to an electronic control device for an industrial automation system which, in particular, comprises an electronic power, control and measurement circuitry that can be functionally associated with the automation system and a processor, operatively interposed between the circuitry and the operator in a way to allow the latter to interact with the circuitry of the automation system. DESCRIPTION OF THE STATE OF THE ART

Apparecchiature elettroniche del tipo sopra descritto, sono ben note da tempo in ambito industriale trovando attuazione sotto varie forme di esecuzione, che, in anni recenti prevedono in molti casi anche l'adozione di schermi tattili, cosiddetti "touch screen" ovvero di dispositivi che, in un unico apparato fisico, uniscono sia funzionalità di uscita in forma visuale di informazioni alfanumeriche e di grafici di processo, sia funzionalità di ingresso di dati e di comandi esperibili mediante il tocco selettivo delle varie aree del display. Tali schermi, benché rappresentativi delle forme tecnologicamente più evolute dei dispositivi di ingresso/uscita dei dati e dei comandi dei sistemi di automazione industriale, non sono esenti da inconvenienti. Electronic devices of the type described above have been well known for some time in the industrial field, finding implementation in various embodiments, which in recent years also include the adoption of touch screens, so-called "touch screens" or devices which, in a single physical device, they combine both output functions in visual form of alphanumeric information and process graphics, and data input functions and commands that can be experienced by means of the selective touch of the various areas of the display. Although these screens are representative of the most technologically advanced forms of the data input / output devices and of the controls of industrial automation systems, they are not free from drawbacks.

Infatti, un primo inconveniente è rappresentato dal loro elevato costo. In fact, a first drawback is their high cost.

Tale costo - non trascurabile in valore assoluto - appare essere ancor più penalizzante quando lo si rapporti alle funzionalità di detti schermi, che sono relativamente poche e circoscritte pressoché totalmente all'ingresso e all'uscita dei dati. This cost - not negligible in absolute value - appears to be even more penalizing when it is compared to the functions of said screens, which are relatively few and almost totally limited to the input and output of data.

Un secondo inconveniente è rappresentato dal fatto che tali schermi sono destinati ad operare prevalentemente in ambito locale, fisicamente contiguo alla circuiteria elettronica di potenza, risultando all'atto pratico non pienamente soddisfacenti quando si tratti di interagire con questa da una locazione ad essa remota. A second drawback is represented by the fact that these screens are intended to operate mainly in the local area, physically contiguous to the electronic power circuitry, resulting in practice not fully satisfactory when it is a question of interacting with it from a remote location.

Scopo del presente trovato è quello di ovviare a tali inconvenienti proponendo una soluzione in cui alle funzioni di ingresso/uscita dei dati dello schermo tattile si aggiungano le funzioni di memorizzazione elaborazione e controllo delle informazioni proprie di un elaboratore, programmabile, e preferibilmente mobile, che possa interiacciarsi anche a distanza e con la massima versatilità e comodità di impiego con la circuiteria elettronica di potenza, controllo e misura del sistema di automazione. The purpose of the present invention is to obviate these drawbacks by proposing a solution in which the data input / output functions of the touch screen are added the functions of memorization, processing and control of the information typical of a computer, programmable, and preferably mobile, which it can also be used remotely and with maximum versatility and ease of use with the electronic power, control and measurement circuitry of the automation system.

BREVE DESCRIZIONE DELLE FIGURE BRIEF DESCRIPTION OF THE FIGURES

In accordo con l'invenzione, tale scopo viene raggiunto da una apparecchiatura le cui caratteristiche tecniche sono esposte in una o più delle rivendicazioni annesse, ed i vantaggi delle quali risulteranno maggiormente evidenti nella descrizione dettagliata che segue, fatta con riferimento ai disegni allegati, che ne rappresentano una forma di realizzazione puramente esemplificativa e non limitativa, in cui: In accordance with the invention, this object is achieved by an apparatus whose technical characteristics are set out in one or more of the appended claims, and the advantages of which will become more evident in the detailed description that follows, made with reference to the attached drawings, which represent a purely exemplary and non-limiting embodiment thereof, in which:

- la figura 1 è una vista prospettica d'insieme di una apparecchiatura conforme al trovato; Figure 1 is an overall perspective view of an apparatus according to the invention;

- la figura 2 è una vista in sezione dell'apparecchiatura di figura 1; Figure 2 is a sectional view of the apparatus of Figure 1;

- la figura 3, 4 e 5 sono viste prospettiche d'insieme rispettivamente anteriore, posteriore e laterale di un primo componente dell'apparecchiatura realizzato in forma rimovibile e totalmente remotabile; - figures 3, 4 and 5 are overall perspective views of the front, rear and side respectively of a first component of the apparatus made in a removable and totally remotable form;

la figura 6 e 7 sono alcune sezioni trasversali dell'apparecchiatura di figura 1; Figures 6 and 7 are some cross sections of the apparatus of Figure 1;

- la figura 8 è una sezione trasversale del particolare delle figure 3, 4 e 5; figure 8 is a cross section of the detail of figures 3, 4 and 5;

- la figura 9 è una vista prospettica d'insieme di un elaboratore portatile a schermo tattile di produzione commerciale impiegato nell'apparecchiatura conforme al trovato; Figure 9 is an overall perspective view of a commercially produced portable touch screen computer used in the apparatus according to the invention;

la figura 10 è una vista prospettica d'insieme, anteriore, di una particolare cornice associabile all'elaboratore a schermo tattile di figura 9; Figure 10 is an overall perspective view, front, of a particular frame which can be associated with the touch screen processor of Figure 9;

la figura il è una vista prospettica d'insieme, posteriore, della cornice di figura 7 parzialmente assemblata con altri componenti dell'apparecchiatura; figure 11 is an overall perspective view, rear, of the frame of figure 7 partially assembled with other components of the apparatus;

- la figura 12 è una vista posteriore di un assemblaggio parziale tra l'elaboratore di figura 9 con l'assieme di figura 11; figure 12 is a rear view of a partial assembly between the computer of figure 9 with the assembly of figure 11;

- la figura 13 è una vista anteriore dell'assemblaggio parziale di figura 12; Figure 13 is a front view of the partial assembly of Figure 12;

- la figura 14 è una vista di un guscio associabile posteriormente all'assemblaggio parziale di figura 12; la figura 15 è una vista prospettica anteriore dell'assemblaggio d'insieme dei componenti da figura 9 a figura 14; figure 14 is a view of a shell which can be associated at the rear to the partial assembly of figure 12; Figure 15 is a front perspective view of the overall assembly of the components from Figure 9 to Figure 14;

- la figura 16 è una vista anteriore di una tastiera di duplicazione di alcuni comandi dell ' elaboratore di figura 9; Figure 16 is a front view of a keyboard for duplicating some commands of the computer of Figure 9;

- la figura 17 è un coperchio trasparente di protezione dell'elaboratore di figura 9; Figure 17 is a transparent protective cover of the computer of Figure 9;

la figura 18 è un particolare, in scala di ingrandimento, del coperchio di figura 17; Figure 18 is a detail, on an enlarged scale, of the lid of Figure 17;

- la figura 19 è una vista di un mezzo di incernieramento del coperchio di figura 17; Figure 19 is a view of a means for hinging the lid of Figure 17;

- la figura 20 è una vista prospettica d'insieme di un secondo componente dell'apparecchiatura; Figure 20 is an overall perspective view of a second component of the apparatus;

- la figura 21 è una vista prospettica d'insieme di un apparecchiatura conforme all'invenzione realizzata secondo una forma alternativa di esecuzione; Figure 21 is an overall perspective view of an apparatus according to the invention made according to an alternative embodiment;

- la figura 22 è una vista prospettica in sezione dell'apparecchiatura di figura 21; Figure 22 is a sectional perspective view of the apparatus of Figure 21;

- la figura 23 è una vista prospettica di un particolare delle figure 20-22; - figure 23 is a perspective view of a detail of figures 20-22;

la figura 24 è uno schema a blocchi funzionali dell'apparecchiatura conforme al trovato. Figure 24 is a functional block diagram of the apparatus according to the invention.

DESCRIZIONE DETTAGLIATA DEL PRESENTE MODELLO DI UTILITÀ DETAILED DESCRIPTION OF THIS UTILITY MODEL

Con riferimento alle figure degli uniti disegni, in figura 1 con 1 viene rappresentata nel suo complesso una apparecchiatura elettronica di gestione di un generico sistema di automazione industriale. With reference to the figures of the accompanying drawings, in figure 1 with 1 an electronic control device of a generic industrial automation system is represented as a whole.

L'apparecchiatura 1 essenzialmente comprende una carcassa 2 che integra una circuiteria 3 elettronica, interna, di potenza, controllo e misura, associabile funzionalmente a un generico sistema di automazione. The apparatus 1 essentially comprises a casing 2 which integrates an electronic, internal, power, control and measurement circuitry 3, which can be functionally associated with a generic automation system.

La carcassa 2 comprende inoltre un elaboratore 4, mobile, dotato di schermo 5 di comando tattile, il quale è interiacciato con la circuiteria 3 elettronica di potenza, ed è asservito all'utente dell'apparecchiatura 1 per renderlo in grado di interagire con il sistema di automazione ovvero, per permettergli ad esempio di visualizzare, comandare, supervisionare e comunicare a seconda delle necessità di gestione specifiche del sistema di automazione di cui trattasi. The casing 2 also comprises a mobile computer 4, equipped with a tactile control screen 5, which is interleaved with the power electronic circuitry 3, and is enslaved to the user of the apparatus 1 to make him able to interact with the system. automation or, for example, to allow it to view, command, supervise and communicate according to the specific management needs of the automation system in question.

Mezzi 6 di programmazione "software" sono previsti per trattare, da un lato applicazioni specifiche per l'elaboratore 4, e da un altro lato progetti industriali di funzionamento per il sistema di automazione, come sarà meglio intellegibile nel seguito della presente trattazione . "Software" programming means 6 are provided to deal, on the one hand with specific applications for the computer 4, and on the other hand industrial operating projects for the automation system, as will be better understood in the following of the present discussion.

In definitiva, l'elaboratore 4 elettronico opera come interfaccia grafica, comando, supervisione e comunicazione dell'utente per le varie applicazioni, mentre la circuiteria 3 elettronica opera come interfaccia industriale operativa per le applicazioni. Ultimately, the electronic processor 4 operates as a graphical interface, command, supervision and communication of the user for the various applications, while the electronic circuitry 3 operates as an operational industrial interface for the applications.

L'apparecchiatura 1 trova possibilità di utile impiego nei più diversi settori applicativi, tra i quali, a titolo di esempio, può ricomprendersi la gestione automatizzata di: gruppi elettrogeni, gruppi motopompa, comando di elettropompe e motori elettrici, attrezzature per il fitness, strumenti didattici scolastici, automazione domestica, impianti di riscaldamento con supervisione locale o remota, impianti di sicurezza con telecamere, apparecchi di misura e controllo locali, ecc. Nella figura 2, e in particolare nella figura 10, si nota che la carcassa 2 include un primo guscio 16a ed una cornice 7 di montaggio, fissaggio e ritenuta dell'elaboratore 4 all'interno del primo guscio 16a, nonché, eventualmente, un secondo guscio 16b che si contraffaccia e vincola al primo guscio 16a, come mostrato nelle figure 3, 4, 5, 6 e 8. The equipment 1 can be used for useful use in the most diverse application sectors, including, by way of example, the automated management of: generator sets, motor pump units, control of electric pumps and electric motors, fitness equipment, tools school teaching, home automation, heating systems with local or remote supervision, security systems with cameras, local measurement and control devices, etc. In Figure 2, and in particular in Figure 10, it can be seen that the casing 2 includes a first shell 16a and a frame 7 for mounting, fixing and retaining the processor 4 inside the first shell 16a, as well as, possibly, a second shell 16b which faces and binds to the first shell 16a, as shown in figures 3, 4, 5, 6 and 8.

Più in particolare, la cornice 7 reca un vano 8 interno avente contorno sagomato congruentemente con la forma propria di ciascun specifico elaboratore 4 a schermo 5 tattile, ovvero di ciascun elaboratore "tablet" commerciale (figura 9) con comunicazione HOST, che si ritenga più adatto alle necessità dell'utente, ovvero del sistema d'automazione destinatario dell'apparecchiatura 1. More specifically, the frame 7 has an internal compartment 8 having a contour shaped congruently with the shape of each specific processor 4 with a touch screen 5, or of each commercial "tablet" computer (Figure 9) with HOST communication, which is considered more suitable for the needs of the user, i.e. of the automation system receiving the equipment 1.

Come visibile dalla stessa figura 10 e dall'osservazione in sequenza delle figure 10, 11 e 12, la cornice 7 include primi mezzi 9a di ritenuta di detto elaboratore 4 a schermo 5 tattile provvisti di organi 10 di impegno a scatto elastico, nonché secondi mezzi 9b di ritenuta, ancora a scatto elastico, atti a connettere la cornice 7 al primo guscio 16a. As can be seen from the same figure 10 and from the observation in sequence of figures 10, 11 and 12, the frame 7 includes first means 9a for retaining said processor 4 with a touch screen 5 provided with elastic snap engagement members 10, as well as second means 9b retaining, still with an elastic snap, adapted to connect the frame 7 to the first shell 16a.

In figura 13, si nota che tra l'elaboratore 4 e la cornice 7 possono essere interposte guarnizioni Ila aventi lo scopo di isolare l'elaboratore 4 dalle vibrazioni che fossero ricevute dalla carcassa 2. Analoghe guarnizioni llb sono recate dal primo guscio 16a, in prossimità di propri bordi periferici per realizzare - come sarà meglio chiarito nel seguito - la tenuta ermetica della carcassa 2 a protezione dell'elaboratore 4 e della circuiteria 3 elettronica in essa contenuta. In Figure 13, it can be seen that gaskets 11a can be interposed between the processor 4 and the frame 7, with the purpose of isolating the processor 4 from the vibrations received by the casing 2. Similar gaskets 11b are carried by the first shell 16a, in proximity of its peripheral edges to achieve - as will be better clarified in the following - the hermetic seal of the casing 2 to protect the processor 4 and the electronic circuitry 3 contained therein.

Preferibilmente, l'apparecchiatura 1 comprende, infatti, anche un portello 12 anteriore (mostrato nelle figure 17, 18 e 19) di protezione dell'elaboratore 4 mobile, realizzato in materiale trasparente che si vincola posteriormente, a seconda delle varianti costruttive della carcassa 2, mediante incernieramento al primo 16a o al secondo guscio 16b. Preferably, the apparatus 1 also comprises, in fact, also a front door 12 (shown in Figures 17, 18 and 19) for protecting the mobile computer 4, made of transparent material which is constrained at the rear, according to the construction variants of the casing 2 , by hinging to the first 16a or to the second shell 16b.

Il portello 12 è girevolmente articolato per risultare apribile quando sia necessario accedere allo schermo 5 dell'elaboratore 4 e, viceversa richiudibile quando questo debba restare protetto dal contatto con corpi estranei e/o dalla stessa radiazione solare. The door 12 is rotatably articulated to be openable when it is necessary to access the screen 5 of the computer 4 and, vice versa, it can be closed again when this must remain protected from contact with foreign bodies and / or from solar radiation itself.

Anche il portello 12 è dotato di propri mezzi di aggancio a scatto elastico 9c che portano il portello 12 ad agganciarsi a corrispondenti feritoie 18 del primo guscio 16a mentre il portello 12 stesso perviene a riscontro delle guarnizioni llb di tenuta ermetica. The door 12 is also equipped with its own elastic snap-hooking means 9c which cause the door 12 to engage with corresponding slots 18 of the first shell 16a while the door 12 itself abuts the hermetic sealing gaskets 11b.

Una maniglia 17 consente l'azionamento del portello 12 in apertura ed in chiusura. A handle 17 allows the door 12 to be operated in opening and closing.

Come visibile dalle figure 20, 21, 22 e 23 la carcassa 2 può prevedere che il corpo 13 scatolare oltre ad essere conformato internamente in modo idoneo a contenere la circuiteria 3 di potenza, possa essere conformato esternamente secondo forme geometriche diverse il cui disegno sia correlato con le necessita delle diverse soluzioni di montaggio per le quali l'apparecchiatura 1 può essere destinata. As can be seen from figures 20, 21, 22 and 23, the casing 2 can provide that the box-like body 13, in addition to being internally shaped in a way suitable to contain the power circuitry 3, can be shaped externally according to different geometric shapes whose design is related with the needs of the various mounting solutions for which the apparatus 1 can be destined.

Più in particolare, il corpo 13 scatolare può essere conformato in modo congruente con il montaggio da incasso quadro, da incasso parete, da esterno, da trasporto, da tavolo, ecc. More particularly, the box-like body 13 can be conformed in a way that is congruent with mounting for square, recessed wall, outdoor, transport, table mounting, etc.

L'apparecchiatura 1 comprende, preferibilmente, anche una tastiera 14 di duplicazione di uno o più comandi assegnabili all'elaboratore 4 mobile, tastiera 14 da utilizzarsi preferibilmente in locale quando l'elaboratore 4 non sia disponibile. The apparatus 1 preferably also comprises a keyboard 14 for duplicating one or more commands assignable to the mobile computer 4, a keyboard 14 to be used preferably locally when the computer 4 is not available.

Preferibilmente, alla tastiera 14 sono associati anche dei mezzi 15 sensori integrati che, in particolare sono scelti a seconda delle necessità ad esempio tra sensori di umidità, di temperatura ed ottici, previsti per attivare funzioni utilizzate nelle applicazioni dell'elaboratore 4. Preferably, integrated sensor means 15 are also associated with the keyboard 14 which, in particular, are selected according to the needs, for example among humidity, temperature and optical sensors, provided for activating functions used in the applications of the computer 4.

L'elaboratore 4 mobile può essere operativamente interconnesso con la circuiteria 3 elettronica, sia via cavo, sia in modalità wireless. Nel primo caso, si ha il vantaggio di una totale sicurezza da interferenze, tuttavia con minori possibilità di gestione da remoto dell'elaboratore 4 e, conseguentemente del sistema d'automazione; nel secondo caso, si ha invece una maggiore possibilità di controllo da remoto, ma con una maggiore possibilità di interferenza dall'esterno. The mobile computer 4 can be operatively interconnected with the electronic circuitry 3, either via cable or wirelessly. In the first case, there is the advantage of total safety from interference, however with fewer possibilities for remote management of the computer 4 and, consequently, of the automation system; in the second case, on the other hand, there is a greater possibility of remote control, but with a greater possibility of interference from the outside.

In figura 24, con una rappresentazione simbolica a blocchi è enfatizzata la struttura dei mezzi di 6 di programmazione che sostanzialmente prevede due distinti software di programmazione proprietari, dei quali: uno, specificamente destinato alla predisposizione e programmazione delle applicazioni da installare nell'elaboratore 4, l'altro essendo invece destinato alla predisposizione e programmazione della circuiteria 3 elettronica in relazione con i progetti industriali di funzionamento dei vari sistemi d'automazione. In figure 24, with a symbolic representation in blocks, the structure of the programming means 6 is emphasized which substantially provides two distinct proprietary programming software, of which: one, specifically intended for the preparation and programming of the applications to be installed in the computer 4, the other being instead intended for the preparation and programming of the electronic circuitry 3 in relation to the industrial projects of operation of the various automation systems.

Il trovato così concepito è suscettibile di evidente applicazione industriale; può essere altresì oggetto di numerose modifiche e varianti tutte rientranti nell'ambito delle allegate rivendicazioni; tutti i dettagli possono essere sostituiti, inoltre, da elementi tecnicamente equivalenti. The invention thus conceived is susceptible of evident industrial application; it can also be subject to numerous modifications and variations, all of which fall within the scope of the attached claims; all the details can also be replaced by technically equivalent elements.

Claims

R I V E N D I C A Z I O N I 1. Electronic management equipment for an industrial automation system, comprising a casing (2) integrating an electronic power, control and measurement circuitry (3), which can be functionally associated with the automation system; characterized in that it comprises a mobile computer (4) equipped with a tactile control screen (5), which is interlinked with said power electronic circuitry (3), and enslaved to the user of the equipment (1) to make it capable of to interact with said automation system; said apparatus (1) further comprising programming means (6) provided for dealing with applications for the computer (4) and industrial operating projects for the automation system.

2. Apparatus, according to claim 1, characterized in that said casing (2) includes a frame (7) for mounting and fixing the computer (4) bearing a compartment (8) having a contour congruent with the shape of a specific said processor (4) with a touch screen (5).

3. Apparatus according to claim 2, characterized in that said frame (7) includes at least means (9a) for retaining said touchscreen (5) computer (4) provided with elastic snap engagement members (10).

4. Apparatus according to claim 1 or 2 or 3, characterized in that it includes gaskets (11a; 11b) interposed between the processor (4) and the casing (2).

5. Apparatus, according to claim 4, characterized in that said gaskets (11b) are suitable for creating a hermetic seal between said processor (4) and said casing (2).

6. Apparatus according to claim 4 or 5, characterized in that said gaskets (11a) are suitable for inhibiting the transmission of vibrations between said processor (4) and said casing (2).

7. Apparatus according to one of the preceding claims, characterized in that it comprises a door (12) for protecting said mobile computer (4).

8. Apparatus according to one of the preceding claims, characterized in that said casing (2) includes a box-like body (13) geometrically shaped according to shapes selectively correlated with corresponding different mounting solutions of the apparatus (1).

9. Apparatus according to one of the preceding claims, characterized in that it comprises a keyboard (14) for duplicating one or more commands assignable to said mobile computer (4) by means of said tactile screen (5).

10. Apparatus according to claim 9, characterized in that said keyboard (14) includes sensor means (15) integrated in the keyboard (14) itself.

11. Apparatus according to claim 1, characterized in that said mobile computer (4) is operatively interconnected with said electronic circuitry (3) via cable.

12. Apparatus according to claim 1, characterized in that said mobile computer (4) is operatively interconnected with said electronic circuitry (3) in wireless mode.

13. Apparatus according to claim 1, characterized in that said programming means (6) are designed to create applications to be installed in said mobile computer (4).

14. Apparatus according to claim 1, characterized in that said programming means (6) are designed to carry out operating projects of the automation system to be downloaded into said power electronic circuitry (3).