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Appareil pour effectuer, y compris avec des liaisons à distance, des mesures, tests, essais, opérations d'entretien et le relevé de données et de statistiques sur des machines automatiques et/ou des organes de telles machines
La présente invention concerne un appareil destiné à effectuer, y compris avec des liaisons à distance, des mesures, tests, essais, opérations d'entretien et le relevé de données et de statistiques sur des machines automatiques eVou des organes de telles machines.
L'appareil en question a été conçu en particulier pour être connecté à des machines utilisées pour emballer des produits avec un film de matière plastique, dans lesquelles il s'ajoute aux problèmes inhérents au relevé de mesures physiques, de tolérances, de profils et de compatibilité sur des organes et mouvements mécaniques, des problèmes inhérents aux paramètres plus difficilement contrôlables qui sont liés aux films de matière plastique utilisés pour le conditionnement des produits ainsi qu'à l'infinie diversité dimensionnelle et qualitative des produits à emballer.
Les caractéristiques de l'appareil en question et les avantages qui en dérivent ressortent de façon évidente de la description qui va suivre d'une forme préférée de réalisation de cet appareil qui est illustrée purement à titre d'exemple non limitatif, sur les figures des sept planches de dessins annexées sur lesquelles : la figure 1 est une vue en élévation avant de l'appareil, avec différents boutons et avec l'écran ; la figure 2 est un schéma fonctionnel qui montre la composition de l'appareil et un mode possible de raccordement de cet appareil à des éléments extérieurs ;
la figure 3 illustre par un schéma fonctionnel la formation de programmes de travail, tant dans l'appareil selon l'invention que dans la machine d'emballage dont l'appareil devra contrôler le bon fonctionnement, la figure 4 Illustre le schéma fonctionnel des phases de mémorisation dans l'appareil, de données qui proviennent d'une ou de plusieurs machines d'emballage auxquelles Il peut être raccordé successivement dans le temps, ou qui proviennent des organes des machines, et elle Illustre également le transfert
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ultérieur des données acquises vers une centrale d'enregistrement, de calcul et de traitement, les figures 5 et 6 illustrent par un schéma fonctionnel deux menus de défilement possibles de l'appareil dans le raccordement à une machine à contrôler ;
la figure 7 illustre un organigramme de l'appareil pendant une intervention d'entretien sur une machine d'emballage ; la figure 8 illustre l'utilisation possible de l'appareil selon t'invention pour le télécontrôle du bon fonctionnement d'une machine d'emballage à laquelle l'appareil est raccordé à demeure.
Il ressort de la figure 1 que l'appareil 1 selon l'invention comprend un boîtier parallélépipédique de petites dimensions 101, sur une paroi duquel sont montés : un écran 2, un groupe 3 de touches numériques (de 1 à 0) ; une touche 4"Enter" (Entrée) pouvant être utilisée comme touche de confirmation, et une touche 104 "Clear" (Effacer) pouvant être utilisée comme touche d'annulation ; et un groupe de touches 5 ayant une fonction"Scroll" (Déplacement) ; un groupe de touches de fonction 6. Dans la phase de visualisation des conseils du tableau de"Help" (Aide), on peut utiliser aussi les deux touches 3 et 4, par exemple, pour sortir de ce tableau.
Le groupe des quatre touches 5, portant des flèches, est utilisé comme suit : les flèches "vers le haut" et "vers le bas" servent normalement à se déplacer entre les options des différents menus et peuvent être utilisées pour incrémenterdécrémenter la valeur dans un champ variable ; les flèches"vers la gauche"et "vers la droite" sont utilisées pour le déplacement d'une page à chaque fois parmi les différentes descriptions ou options de menus, tandis que, si elles sont en cours de modification des champs variables, elles sont utilisées pour se déplacer parmi les différents articles en cours de modification.
Sur la paroi frontale arrière du boîtier 101 et/ou sur ses parois latérales, sont prévues des pnses (non représentées) servant au raccordement fonctionnel de l'appareil dont il s'agit aux éléments mentionnés plus haut.
Dans le boîtier 101, sont logés les organes indiqués dans le schéma fonctionnel de la figure 2 et, plus précisément : - un microprocesseur 7 auquel sont connectées les unités suivantes, - une unité 8 de mémoire EPROM et RAM avec accumulateur électrique en tampon, - une unité 9 pour la gestion d'un calendner 9 apte à mémoriser automatiquement des données et temps d'intervention sur la machine d'emballage, - les connexions à l'écran 2 déjà mentionné.
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- les connexions au clavier 4-104-5-6, lui aussi déjà mentionné plus haut ; - une unité 10 pour la gestion des sorties numériques ; - une unité 11 pour la gestion des ports série RS232 et RS485 et d'autres d'un type adapté, avec les protocoles de communication correspondants qui permettent le raccordement à d'autres systèmes intelligents tels que, par exemple, l'ordinateur de conduite de la machine automatique 12 à contrôler, un ordinateur personnel (PC) 13.
L'appareil en question reçoit de son raccordement à la machine
12 la tension nécessaire pour son fonctionnement tandis que, dans le cas où elle est raccordée uniquement au PC, l'appareil sera alimenté par une prise dédiée ; - une unité 14 de gestion de port série RS232 pour le raccordement à une imprimante 15 ; - une unité 16 pour la gestion de signaux d'entrée numériques provenant d'un capteur numérique 17 ; - une unité 18 pour la gestion de signaux analogiques provenant des capteurs correspondants, par exemple d'un capteur LVOT (Linear Variable
Differential Transformer) 19 et d'un capteur magnétique 20 ; - une unité 21 pour la gestion d'un lecteur opto-électronique 22 pour la lecture des codes à barres.
Dans l'unité de mémoire 8 de l'appareil, on trouve déjà, outre le système d'exploitation qui gère toutes les diverses fonctions de l'appareil, des programmes particuliers pour les procédures de test, d'essai ou d'entretien. Il existe aussi la possibilité, comme on l'indiquera ci-après, d'insérer dans l'unité de mémoire 8 des programmes spécifiquement étudiés en fonction des exigences particulières du constructeur des machines automatiques. Comme représenté sur la figure 3, l'appareil est connecté par l'unité 11 de la figure 2 et par un organe de programmation de PROM 23 et une archive de programmes 24, à un ordinateur personnel 13, lequel est aussi connecté à l'ordinateur 1112 de la machine d'emballage 12, par une interface 25 et un organe de programmation de PROM 26.
On voit aussi sur la figure 3 que l'ordinateur personnel 13 est connecté à une bibliothèque 27 de macrosystèmes, à un ensemble 28 de métaprogramme compilateur et liaison, et à un ensemble 29 pour programmes, procédures et sous- programmes de base, à un ensemble 30 pour la personnalisation des programmes du constructeur des machines d'emballage, à un ensemble 31 pour la gestion des messages et des légendes dans les différentes langues
Pour pouvoir réaliser des programmes en fonction d'exigences particulières, on utilisera les fonctions présentes dans la bibliothèque 27 et qui simplifieront
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l'écriture des programmes. En même temps, on numénsera tous les messages qui seront utilisés par les divers programmes et qui pourront être gérés dans les différentes langues par les programmes eux-mêmes.
Après la phase d'organisation, lorsqu'un programme a été exécuté, on engendre, par l'unité 24, le programme objet qui sera transféré dans la mémoire EPROM de l'appareil 1 par l'unité 23.
Pour la réalisation du programme de l'ordinateur qui commande le fonctionnement de la machine, le constructeur de la machine d'emballage pourra utiliser son propre système pour engendrer le logiciel de protocole et la gestion de mise en interface, ou encore il pourra se servir d'instruments analogues à ceux considérés sur la figure 3 pour engendrer le protocole de communication nécessaire à la transmission des données et des informations entre l'ordinateur de la machine et celui de l'appareil 1 en question. Les programmes engendrés de cette façon sont faciles à transporter du fait qu'ils sont écrits en langage"C".
Les fonctions présentes dans les bibliothèques 27 du système, par lesquelles le programmeur pourra engendrer les programmes particuliers, peuvent être résumées comme suit : - tests d'entrées numériques ; - tests de sorties numériques ; - tests d'entrées analogiques ; - tests des temps d'intervention ; - tests de grandeurs analogiques et/ou numériques rapportées à une échelle des temps ; - tests de mouvements avec rétro-actions ; - tests spéciaux, par exemple de mesure de la mémoire du ou des film (s) d'emballage, de mesure des dimensions des produits à emballer et autres ; - tests sur le matériel de la machine d'emballage ; - tests automatiques, semi-automatiques et/ou manuels de grandeurs physiques ; - vérification complète des différents appareils qui composent la machine ou de la machine d'emballage complète ;
- impressions personnahsables de différents types, - visualisation de diverses informations de la machine d'emballage ; - visualisation ou modification des variables de la machine, - visualisation en continu des valeurs d'octets, entrées et sorties pouvant être sélectionnées directement par l'opérateur,
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- possibilité de modifier à volonté n'importe quelle valeur contenue dans une RAM ou les diverses sorties ; - visualisation en continu de grandeurs pouvant être sélectionnées par le client telles que. dimensions du plateau servant à contenir le produit à emballer ; longueur du tronçon de film utilisé, relativement aux dimensions du produit ; allongements et sollicitations auxquels ledit film est soumis ; température ambiante ;
température de la plaque de thermosoudage des pans superposés du film d'emballage, toutes ces grandeurs étant exprimées dans les unités de mesure voulues ; - mise à jour manuelle ou automatique des valeurs de la machine d'emballage - activation de procédures, - possibilité de relever et visualiser le diagramme des phases de la machine ; - exécuter des fonctions de"parcours"qui permettent de mémoriser une séquence d'informations choisie par l'opérateur, lorsqu'il se présente des événements particuliers ou des séquences d'événements qui peuvent être imposés à volonté ; - possibilité d'introduire dans la machine, avec des fonctions aléatoires, des données qui peuvent simuler des défauts de fonctionnement, afin d'exécuter un test sur le logiciel de la machine ; - acquisition de données, statistiques et autres paramètres.
L'appareil en question, avec ses connexions extérieures telles qu'elles ressortent des figures 2 et 3 sera utilisé dans la phase d'étude et de construction de la machine d'emballage, en tirant parti des fonctions du type"parcours"ou du relevé de diagrammes de phase en temps réel ou autres fonctions utiles pour le développement du programme.
Dans la phase du montage des différents organes de la machine, l'appareil permettra une vérification guidée du montage, phase après phase. Les capteurs
17-19-20 permettront de réaliser le nécessaire raccordement physique de l'appareil aux différents organes de la machine et le lecteur opto-électronique 22 permettra d'emmagasiner les données relatives à ces organes montés. A l'aide de l'ordinateur personnel 13, il sera possible d'introduire dans l'appareil et dans le processeur de la machine tous les messages alphanumériques nécessaires.
Dans la phase o'essal de la machine d'emballage construite, l'appareil permettra de mémonser les données utiles ainsi que d'effectuer des vérifications comparatives et des traitements ultérieurs Au moyen de t'imprimante 15, on pourra
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imprimer une fiche portant les différentes caracténstiques de la machine construite
L'appareil pourra finalement être utilisé pour l'entretien de la machine d'emballage à laquelle il sera raccordé comme ceci ressort de la figure 2 et, dans ce cas, on réalisera un simple instrument de consultation qui, sur la base des données fournies par la machine, pourra conseiller au préposé à l'entretien les opérations à exécuter pour éliminer la panne de fonctionnement et permettra ensuite d'exécuter une vérification complète de la machine,
qui pourra être mémorisée avec une série d'autres informations et de données qui pourront être ensuite transférées dans une base de données (voir plus loin).
La figure 4 montre comment un même appareil 1 peut être raccordé à plusieurs machines d'emballage 12-112-212-312, y compns dans différentes situations, par exemple alors qu'une machine est en cours de montage, t'autre en phase d'essai, une autre encore en phase de test final et la dernière en phase d'entretien Par le lecteur opto-électronique 22 qui fait partie du groupe des capteurs connectés à l'appareil, on pourra enregistrer dans la mémoire de cet appareil le bloc 32 des données relatives aux organes commerciaux existants en magasin relativement aux machines pour lesquelles l'appareil a été conçu, et les données relatives aux organes montés dans la machine.
Au moyen de l'écran 2 et de l'imprimante 15, on pourra visualiser sur place les données nécessaires, dans des formats personnalisés pour la machine et pour l'opération particulière considérée. A un moment ultérieur, l'appareil 1 pourra être connecté à un ordinateur personnel 13, équipé de son moniteur 113 et de son imprimante 213, pour transférer les données acquises dans les mémoires de masse de l'ordinateur, par exemple, dans une base de données 33 de type technique, dans une base de données 34 de type statistique, et dans une base de données 35 du type administratif et/ou dédiée au magasin de réserve de pièces et d'assistance.
L'appareil utilise des menus à fenêtres, dont certains peuvent être activés et désactivés par l'intermédiaire de mots de passe connectés à l'ordinateur de la machine (voir plus bas) pour faire une discrimination entre les personnes qui peuvent accéder aux différentes fonctions.
Des exemples de menus de défilement des opérations sont indiqués aux figures 5 et 6 Sur la figure 5, la phase 36 indique l'ensemble des données provenant de la machine automatique en cours de travail. La phase 37 indique la visualisation des emballages produits par la machine dans une journée ; la phase 38 indique les situations de "help" pour la machine, de"ok"ou de"warning" (d'avertissement), la phase 39 indique les informations concernant le
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dernier emballage exécuté. Sur la figure 6, la phase 40 indique"menu stop presser start ou urgence" ; les phases 37 et 39 sont les mêmes que celles de l'organigramme de la figure 5.
La phase 41 indique"aide sur l'urgence constatée" ; la phase 42 Indique "exécution du test du constructeur de la machine d'emballage" ; la phase 43 indique"consultation des dix dernières erreurs". Si, dans le raccordement à la machine, on a inséré un mot de passe 44 de type technique, le défilement de la figure 6 se poursuit par une phase 45 qui indique"menu complet d'exécution de tests", puis la phase 46 qui indique"menu de fonctions diverses" ; ensuite, par la phase 47, qui indique"menu de machines variables" ; puis, par la phase 48 qui indique"consultation statistique de l'erreur" ; puis, par la phase 46 qui indique"consultation des 10 dernières erreurs" ; puis, par la phase 49 qui indique "menu de mémorisation de l'intervention" ;
puis, par la phase 40 qui indique"menu d'insertion du mot de passe"et, finalement par la phase 51 qui indique "menu d'impression des données statistiques". Si, au contraire, on a inséré dans le raccordement à la machine, un mot de passe 52 de type plus élaboré, destiné à un personnel plus spécialisé que celui qui peut opérer avec le mot de passe précédent 44, on ajoute au défilement des phases 45-46-47-48-43-49-50 et 51, la phase 53 de"menu de fonction ordinateur personnel".
L'opérateur sera guidé dans la séquence des opérations à exécuter par l'aide fournie par les différents capteurs et dispositifs 17-19-20-22 connectés à l'appareil 1 et par les différentes fonctions d'aide qui seront visualisées sur l'écran de l'appareil. Chaque phase de travail sera visualisée sur l'écran 2 et pourra par conséquent être vérifiée, et le travail exécuté pourra être imprimé par l'imprimante 15 et mémorisé, soit dans l'appareil 1, pour des retraitements ultérieurs, soit dans la machine 12, pour la mise à jour de l'historique de son état Comme on l'a dit à propos de l'exemple de la figure 4, l'appareil 1 pourra contenir les programmes et les informations correspondant à des machines de différents types et, dans le domaine d'une même machine,
aux différentes versions de celle-ci. Avec la mémorisation dans l'EPROM (ou RAM mise en batterie ou EEPROM) du code d'identification, de la séné, du numéro de la machine et de la version du logiciel, le programme de l'appareil 1 choisira automatiquement les programmes appropriés, en évitant tout risque d'erreur de la part de l'opérateur
Sur la figure 7, on a Indiqué la séquence des différentes phases de travail d'une éventuelle Intervention d'entretien à la suite d'un défaut de fonctionnement de la machine d'emballage Lorsque l'appareil 1 est raccordé à la machine, comme dans l'exemple de la figure 2, après la phase de démarrage 54, la connexion 55
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précitée est habilitée, et Il apparaît, sur l'écran 2 de ce même appareil,
les informations de base 56 qui peuvent être consultées par une fonction de déplacement (touches 5 de la figure 1), si ces fonctions débordent des dimensions d'une page Il apparaît ensuite le code d'erreur 57 qui a provoqué l'arrêt de la machine, avec le détail des informations relatives à cet arrêt. On fait apparaître à la demande les dix derniers incidents 58 qui ont été constatés, dans l'ordre chronologique, et les statistiques 59 d'erreur eVou d'avertissement qui, bien qu'elles n'aient pas bloqué le fonctionnement de la machine, ont en tout cas été détectées par cette dernière. Toujours à la demande, on peut visualiser, comme indiqué en 60, le type d'intervention effectué précédemment, la date d'exécution et l'opérateur qui l'a effectué.
A ce stade, on passe à la phase 61 qui pose interrogation suivante les données acquises sont-elles suffisantes pour pouvoir intervenir ? Dans la négative, ou à sa discrétion, l'opérateur exécute la phase 62 qui prévoit une vérification complète de la machine, en vue de rechercher l'erreur ou les erreurs qui en ont provoqué l'arrêt ou le défaut de fonctionnement. Après cette phase, si les données acquises dans les phases 54 à 60 sont suffisantes, l'appareil visualise, sur l'ordre de l'opérateur la séquence 63 des causes possibles qui ont provoqué le problème puis il visualise la solution ou les solutions 64 à adopter pour résoudre le problème. Si les solutions sont en nombre supérieur à 1, elles sont indiquées dans l'ordre de plus grande probabilité statistique.
A ce point, comme indiqué en 65, l'opérateur exécute les tests suggérés par l'appareil 1 puis, après s'être assuré que le problème ou les problèmes a ou ont été résolu comme indiqué en 66, t'opérateur exécute la réparation, en disposant préalablement sur la machine des capteurs 17-19-20 pour le relevé des données nécessaires, comme ceci a été exécuté dans la phase de montage et d'essai de la machine elle-même. Les parties 67 qui sont remplacées dans la machine sont transférées dans la mémoire de l'ordinateur de la machine et dans celle de l'appareil 1 à l'aide du lecteur opto-électronique eVou d'autres moyens, comme indiqué en 68.
On parvient ainsi à la phase 69 de réparation de la machine et la phase suivante 70 consiste à exécuter la vérification complète de la machine pour effectuer les contrôles finaux 71 et 72, en automatique ou sur ordre de l'opérateur,
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qui sont aptes à vénfier que tous les paramètres de la machine sont dans les tolérances préétablies A ce stade, l'appareil 1 procède de façon autonome à l'enregistrement dans sa mémoire des diverses statistiques 73, des données de la vérification 74, des différentes informations 75 de la machine, des données de l'intervention 76 et ! t ordonne par ailleurs l'enregistrement des informations de
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l'intervention 77 dans l'ordinateur de la machine qui assurera la mise à jour des différentes données 78.
Le cycle d'intervention se termine par une phase 79 d'impression des données relatives à la machine et à l'intervention exécutée, et par la fin proprement dite 80 de l'intervention.
Les Informations sauvegardées dans la mémoire interne de l'appareil 1, comme on l'a déjà dit en regard de la figure 4, sont ensuite transférées sur un système central comprenant un ordinateur personnel, et suivront différentes routes, selon qu'elles sont des informations à caractère technique utiles pour des traitements ou modifications ultérieures de paramètres de construction, ou qu'elles sont des données à caractère administratif qui seront exploitées pour la facturation et pour les formalités nécessaires au magasin de réserve des pièces de la machine. Dans cette même phase, on remettra à zéro dans l'appareil 1 la mémoire d'enregistrement, qui sera ainsi disponible pour de nouvelles interventions.
Outre les fonctions décrites, l'appareil 1 peut assurer une fonction sophistiquée d'analyseur de signaux pour communication par les ports série, aussi bien RS232 que RS485, avec une vérification de parité des nombres de bauds et du nombre de bits d'arrêt qui peuvent être programmés à volonté par le constructeur de la machine automatique. Cette fonction est d'une importance déterminante en ce sens qu'on constate de plus en plus de demandes d'établissement d'interfaces entre les différentes machines d'emballage et d'autres systèmes. Dans ce cas, non seulement l'appareil 1 interagit directement avec la machine mais il relève aussi toutes les données que la machine et le système qui y est accouplé par l'interface se transmettent, en pouvant visualiser, mémoriser puis, ensuite, traiter et imprimer les données transmises.
Une autre fonction que l'appareil 1 peut assurer et qui deviendra de plus en plus indispensable dans l'avenir est celle Illustrée sur la figure 8, qui permet d'établir une liaison à distance par une liaison téléphonique 81 et des modems 82- 182, entre une ou plusieurs machines 12-112-212 installée (s) chez un client et un ordinateur personnel installé dans une centrale d'entretien.
Du point de vue physique, l'appareil 1 réalise dans ce cas une fonction de concentrateur, en dialoguant avec les différentes machines auxquelles il est relié et en établissant en même temps une interface avec l'opérateur qui peut donc intervenir à distance L'opérateur du centre d'entretien peut ainsi tenir sous contrôle toutes les machines connectées et atteindre les buts suivants -suivre l'état de fonctionnement d'une ou de plusieurs machines connectées à l'appareil 1 pendant le fonctionnement normal,
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- contrôler si la machine travaille correctement et vérifier l'opportunité de programmer un entretien préventif ; - vérifier le besoin effectif d'une intervention d'entretien pour une panne, avec la possibilité de distinguer entre :
* une intervention que l'opérateur de l'utilisateur de la machine peut exécuter directement, sur suggestion de l'opérateur du centre d'entretien ; * le transfert dans l'ordinateur de la machine de programmes de remplacement qui lui permettent de travailler jusqu'à la prochaine opération d'entretien spécialisée ; - acquérir le nombre maximum d'informations avant que l'opérateur du centre d'entretien ne procède à une intervention pour laquelle sa présence est désirée ; - mettre à jour le programme de l'ordinateur de la machine ou transférer de nouveaux programmes de travail dans cet ordinateur.
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Apparatus for carrying out, including with remote links, measurements, tests, trials, maintenance operations and the collection of data and statistics on automatic machines and / or parts of such machines
The present invention relates to an apparatus intended to carry out, including with remote links, measurements, tests, tests, maintenance operations and the collection of data and statistics on automatic machines and components of such machines.
The device in question was designed in particular to be connected to machines used for packaging products with a plastic film, in which it adds to the problems inherent in the recording of physical measurements, tolerances, profiles and compatibility on mechanical organs and movements, problems inherent in the more difficult to control parameters which are linked to the plastic films used for packaging the products as well as to the infinite dimensional and qualitative diversity of the products to be packaged.
The characteristics of the device in question and the advantages deriving therefrom are evident from the description which follows of a preferred embodiment of this device which is illustrated purely by way of non-limiting example, in the figures of seven plates of attached drawings in which: FIG. 1 is a front elevation view of the apparatus, with different buttons and with the screen; Figure 2 is a block diagram which shows the composition of the device and a possible mode of connection of this device to external elements;
FIG. 3 illustrates by a functional diagram the formation of work programs, both in the apparatus according to the invention and in the packaging machine, the apparatus of which will have to control the correct operation, FIG. 4 illustrates the functional diagram of the phases memorization in the device, of data which come from one or more packaging machines to which it can be connected successively over time, or which come from the organs of the machines, and it also illustrates the transfer
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subsequent data acquired to a central recording, calculation and processing, Figures 5 and 6 illustrate by a block diagram two possible scrolling menus of the device in the connection to a machine to control;
FIG. 7 illustrates a flow diagram of the apparatus during a maintenance intervention on a packaging machine; FIG. 8 illustrates the possible use of the device according to the invention for the remote control of the proper functioning of a packaging machine to which the device is permanently connected.
It emerges from FIG. 1 that the device 1 according to the invention comprises a small rectangular box 101, on a wall of which are mounted: a screen 2, a group 3 of numeric keys (from 1 to 0); a 4 "Enter" key that can be used as a confirmation key, and a 104 "Clear" key that can be used as a cancel key; and a group of keys 5 having a "Scroll" function; a group of function keys 6. In the display phase of the advice in the "Help" table, you can also use the two keys 3 and 4, for example, to exit this table.
The group of four keys 5, carrying arrows, is used as follows: the "up" and "down" arrows are normally used to move between the options of the different menus and can be used to incrementdecrement the value in a variable field; the arrows "to the left" and "to the right" are used to move a page each time among the different descriptions or menu options, while, if they are being modified in the variable fields, they are used to move among the different articles being modified.
On the rear front wall of the housing 101 and / or on its side walls, there are provided pnses (not shown) serving for the functional connection of the device in question to the elements mentioned above.
In the housing 101, the members indicated in the functional diagram of FIG. 2 are housed and, more specifically: - a microprocessor 7 to which the following units are connected, - a unit 8 of EPROM and RAM memory with electric buffer battery, - a unit 9 for managing a calendar 9 capable of automatically storing data and intervention time on the packaging machine, - the connections to the screen 2 already mentioned.
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- the keyboard connections 4-104-5-6, also already mentioned above; a unit 10 for managing the digital outputs; - a unit 11 for managing the RS232 and RS485 serial ports and others of a suitable type, with the corresponding communication protocols which allow connection to other intelligent systems such as, for example, the driving computer of the automatic machine 12 to be controlled, a personal computer (PC) 13.
The device in question receives from its connection to the machine
12 the voltage necessary for its operation while, if it is connected only to the PC, the device will be supplied by a dedicated socket; - An RS232 serial port management unit 14 for connection to a printer 15; a unit 16 for managing digital input signals coming from a digital sensor 17; a unit 18 for the management of analog signals coming from the corresponding sensors, for example from an LVOT sensor (Linear Variable
Differential Transformer) 19 and a magnetic sensor 20; a unit 21 for managing an opto-electronic reader 22 for reading bar codes.
In the memory unit 8 of the device, there are already, in addition to the operating system which manages all the various functions of the device, special programs for test, test or maintenance procedures. There is also the possibility, as will be indicated below, of inserting into the memory unit 8 programs specifically studied as a function of the particular requirements of the manufacturer of the automatic machines. As shown in FIG. 3, the apparatus is connected by the unit 11 in FIG. 2 and by a programming member of PROM 23 and a program archive 24, to a personal computer 13, which is also connected to the computer 1112 of the packaging machine 12, by an interface 25 and a programming member of PROM 26.
It can also be seen in FIG. 3 that the personal computer 13 is connected to a library 27 of macrosystems, to a set 28 of compiler and link metaprogram, and to a set 29 for basic programs, procedures and subroutines, to a set 30 for the personalization of the programs of the manufacturer of the packaging machines, to a set 31 for the management of messages and legends in the different languages
To be able to carry out programs according to particular requirements, we will use the functions present in library 27 and which will simplify
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writing programs. At the same time, we will count all the messages which will be used by the various programs and which can be managed in the different languages by the programs themselves.
After the organization phase, when a program has been executed, the object program is generated by the unit 24 which will be transferred to the EPROM memory of the device 1 by the unit 23.
For the realization of the program of the computer which controls the operation of the machine, the manufacturer of the packaging machine can use his own system to generate the protocol software and the interface management, or he can use instruments similar to those considered in FIG. 3 to generate the communication protocol necessary for the transmission of data and information between the computer of the machine and that of the device 1 in question. Programs generated this way are easy to transport because they are written in "C" language.
The functions present in the system's libraries 27, by which the programmer can generate the particular programs, can be summarized as follows: - digital input tests; - digital output tests; - analog input tests; - intervention time tests; - tests of analog and / or digital quantities related to a time scale; - movement tests with feedback; - special tests, for example to measure the memory of the packaging film (s), to measure the dimensions of the products to be packed and others; - tests on the material of the packaging machine; - automatic, semi-automatic and / or manual tests of physical quantities; - complete verification of the various devices that make up the machine or of the complete packaging machine;
- customizable prints of different types, - display of various information from the packaging machine; - display or modification of machine variables, - continuous display of byte values, inputs and outputs that can be selected directly by the operator,
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- possibility to modify at will any value contained in a RAM or the various outputs; - continuous display of quantities that can be selected by the client such as. dimensions of the tray used to contain the product to be packaged; length of the section of film used, relative to the dimensions of the product; elongations and stresses to which said film is subjected; ambient temperature ;
temperature of the heat sealing plate of the overlapping sections of the packaging film, all these quantities being expressed in the desired units of measurement; - manual or automatic updating of the values of the packaging machine - activation of procedures, - possibility of reading and viewing the diagram of the phases of the machine; - execute "route" functions which make it possible to memorize a sequence of information chosen by the operator, when particular events occur or sequences of events which can be imposed at will; - possibility of entering into the machine, with random functions, data which can simulate malfunctions, in order to execute a test on the software of the machine; - data acquisition, statistics and other parameters.
The device in question, with its external connections as shown in Figures 2 and 3 will be used in the study and construction phase of the packaging machine, taking advantage of the functions of the "route" type or reading of phase diagrams in real time or other functions useful for the development of the program.
During the assembly phase of the various parts of the machine, the device will allow guided verification of the assembly, phase after phase. The sensors
17-19-20 will make it possible to carry out the necessary physical connection of the device to the various organs of the machine and the opto-electronic reader 22 will make it possible to store the data relating to these mounted organs. Using the personal computer 13, it will be possible to enter all the necessary alphanumeric messages into the device and into the processor of the machine.
In the test phase of the packaging machine constructed, the apparatus will make it possible to store the useful data as well as to carry out comparative verifications and subsequent processing. By means of the printer 15, it will be possible to
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print a sheet with the different characteristics of the machine built
The device can finally be used for the maintenance of the packaging machine to which it will be connected as shown in Figure 2 and, in this case, a simple consultation instrument will be produced which, based on the data provided by the machine, will be able to advise the maintenance person of the operations to be carried out to eliminate the operational breakdown and will then allow a complete verification of the machine to be performed,
which can be stored with a series of other information and data which can then be transferred to a database (see below).
Figure 4 shows how the same device 1 can be connected to several packaging machines 12-112-212-312, including in different situations, for example while one machine is being assembled, the other in phase test, yet another in the final test phase and the last in the maintenance phase Through the opto-electronic reader 22 which is part of the group of sensors connected to the device, the memory of this device can be saved block 32 of the data relating to the commercial organs existing in the store relative to the machines for which the apparatus was designed, and the data relating to the organs mounted in the machine.
By means of the screen 2 and the printer 15, it will be possible to view the necessary data on the spot, in custom formats for the machine and for the particular operation considered. At a later time, the device 1 can be connected to a personal computer 13, equipped with its monitor 113 and its printer 213, to transfer the data acquired in the mass memories of the computer, for example, in a base data 33 of the technical type, in a database 34 of the statistical type, and in a database 35 of the administrative type and / or dedicated to the parts and assistance reserve store.
The device uses window menus, some of which can be activated and deactivated via passwords connected to the machine's computer (see below) to discriminate between people who can access the different functions .
Examples of menus for scrolling through the operations are indicated in FIGS. 5 and 6. In FIG. 5, phase 36 indicates all of the data coming from the automatic machine during work. Phase 37 indicates the visualization of the packaging produced by the machine in one day; phase 38 indicates the situations of "help" for the machine, "ok" or "warning", phase 39 indicates the information concerning the
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last packaging performed. In FIG. 6, phase 40 indicates "menu stop press start or emergency"; phases 37 and 39 are the same as those in the flow diagram of FIG. 5.
Phase 41 indicates "assistance on the emergency noted"; phase 42 indicates "execution of the test of the manufacturer of the packaging machine"; phase 43 indicates "consultation of the last ten errors". If, in the connection to the machine, a password 44 of a technical type has been inserted, the scrolling of FIG. 6 continues with a phase 45 which indicates "complete menu of execution of tests", then phase 46 which indicates "menu of various functions"; then, by phase 47, which indicates "menu of variable machines"; then, by phase 48 which indicates "statistical consultation of the error"; then, by phase 46 which indicates "consultation of the last 10 errors"; then, by phase 49 which indicates "intervention memorization menu";
then, by phase 40 which indicates "menu for inserting the password" and, finally, by phase 51 which indicates "menu for printing statistical data". If, on the contrary, a password 52 of a more elaborate type has been inserted in the connection to the machine, intended for more specialized personnel than that which can operate with the previous password 44, the phases are added to the scrolling 45-46-47-48-43-49-50 and 51, phase 53 of "personal computer function menu".
The operator will be guided in the sequence of operations to be executed by the help provided by the various sensors and devices 17-19-20-22 connected to the device 1 and by the various help functions which will be displayed on the device screen. Each work phase will be displayed on the screen 2 and can therefore be checked, and the work executed can be printed by the printer 15 and stored, either in the device 1, for subsequent reprocessing, or in the machine 12 , for updating its state history As we said in connection with the example in FIG. 4, the device 1 may contain the programs and the information corresponding to machines of different types and, in the domain of the same machine,
to the different versions of it. With the memorization in the EPROM (or RAM put in battery or EEPROM) of the identification code, the senna, the number of the machine and the version of the software, the program of the device 1 will automatically choose the appropriate programs , avoiding any risk of error on the part of the operator
In FIG. 7, the sequence of the different work phases of a possible maintenance intervention has been indicated following a malfunction of the packaging machine. When the device 1 is connected to the machine, as in the example of FIG. 2, after the start-up phase 54, the connection 55
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above is empowered, and It appears, on screen 2 of this same device,
the basic information 56 which can be consulted by a displacement function (keys 5 in FIG. 1), if these functions extend beyond the dimensions of a page Then appears the error code 57 which caused the stopping of the machine, with details of the information relating to this stop. The last ten incidents 58 which have been observed, in chronological order, and the error statistics 59 or warning are displayed on request, which, although they did not block the operation of the machine, have in any case been detected by the latter. Still on request, one can view, as indicated in 60, the type of intervention carried out previously, the date of execution and the operator who carried it out.
At this stage, we pass to phase 61 which poses the following interrogation: are the acquired data sufficient to be able to intervene? If not, or at his discretion, the operator performs phase 62 which provides for a complete verification of the machine, with a view to finding the error or errors which have caused it to stop or malfunction. After this phase, if the data acquired in phases 54 to 60 are sufficient, the device displays, on the operator's order, the sequence 63 of the possible causes which caused the problem, then it displays the solution or solutions 64 to adopt to solve the problem. If the solutions are in number greater than 1, they are indicated in the order of greatest statistical probability.
At this point, as indicated in 65, the operator performs the tests suggested by the device 1 then, after making sure that the problem or problems have or have been resolved as indicated in 66, the operator performs the repair , by having 17-19-20 sensors on the machine beforehand for reading the necessary data, as was done in the assembly and test phase of the machine itself. The parts 67 which are replaced in the machine are transferred into the memory of the machine's computer and into that of the device 1 using the opto-electronic reader eVou other means, as indicated in 68.
We thus arrive at the machine repair phase 69 and the next phase 70 consists in executing the complete verification of the machine in order to carry out the final checks 71 and 72, automatically or on the operator's order,
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which are able to check that all the parameters of the machine are within the pre-established tolerances At this stage, the apparatus 1 independently carries out the recording in its memory of the various statistics 73, of the data of the verification 74, of the various machine information 75, intervention data 76 and! t also orders the recording of information
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intervention 77 in the computer of the machine which will update the various data 78.
The intervention cycle ends with a phase 79 of printing data relating to the machine and the intervention performed, and with the actual end 80 of the intervention.
The Information saved in the internal memory of the device 1, as already mentioned with reference to FIG. 4, is then transferred to a central system comprising a personal computer, and will follow different routes, depending on whether they are technical information useful for further processing or modification of construction parameters, or that it is administrative data which will be used for invoicing and for the formalities necessary at the machine parts reserve store. In this same phase, the recording memory will be reset in device 1, which will thus be available for new interventions.
In addition to the functions described, the apparatus 1 can provide a sophisticated function of signal analyzer for communication via serial ports, both RS232 and RS485, with a parity check of the baud numbers and the number of stop bits which can be programmed as desired by the manufacturer of the automatic machine. This function is of decisive importance in that there is an increasing demand for the establishment of interfaces between the various packaging machines and other systems. In this case, not only the device 1 interacts directly with the machine but it also records all the data that the machine and the system which is coupled to it by the interface are transmitted, being able to visualize, memorize then, then, process and print the transmitted data.
Another function that the device 1 can perform and which will become more and more essential in the future is that illustrated in FIG. 8, which makes it possible to establish a remote connection by a telephone link 81 and modems 82-182 , between one or more machines 12-112-212 installed at a customer's site and a personal computer installed in a service center.
From the physical point of view, the device 1 performs in this case a concentrator function, by dialoguing with the different machines to which it is connected and by establishing at the same time an interface with the operator who can therefore intervene remotely The operator the maintenance center can thus keep all the connected machines under control and achieve the following goals - monitor the operating state of one or more machines connected to the device 1 during normal operation,
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- check whether the machine is working properly and check the advisability of scheduling preventive maintenance; - check the actual need for a maintenance intervention for a breakdown, with the possibility of distinguishing between:
* an intervention that the operator of the machine user can perform directly, at the suggestion of the operator of the maintenance center; * transfer to the computer of the replacement programs which allow it to work until the next specialized maintenance operation; - acquire the maximum number of information before the operator of the maintenance center performs an intervention for which his presence is desired; - update the program on the machine's computer or transfer new work programs to this computer.