ES2568224T3 - Sistema de tratamiento de alimentos y/o envasado que comprende una interfaz hombre-máquina y software - Google Patents

Sistema de tratamiento de alimentos y/o envasado que comprende una interfaz hombre-máquina y software Download PDF

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ES2568224T3 ES11186411.2T ES11186411T ES2568224T3 ES 2568224 T3 ES2568224 T3 ES 2568224T3 ES 11186411 T ES11186411 T ES 11186411T ES 2568224 T3 ES2568224 T3 ES 2568224T3
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Abstract

Un sistema de tratamiento y envasado de alimentos que comprende: * un equipo industrial activado por objetivo operable para: - realizar varias acciones; - realizar varias tareas, cada una de las cuales incluye una o más acciones respectivas; - asumir varios estados operativos, cada uno de los cuales está asociado con una o más tareas respectivas; y - lograr varios objetivos seleccionables por el usuario, cada uno de los cuales puede ser logrado a partir de uno o más estados operativos y está asociado con un trayecto operativo correspondiente que ha de ser seguido por el equipo industrial activado por objetivo con el fin de que el equipo industrial activado por objetivo logre el objetivo seleccionable por el usuario, siendo cada trayecto operativo una secuencia de estados operativos respectivos que comprenden al menos un estado operativo inicial respectivo y un estado operativo final respectivo; * una Interfaz Hombre-Máquina (HMI); y * una unidad de control de equipo diseñada para: - determinar un estado operativo actual asumido por el equipo industrial activado por objetivo basado en los datos operativos del equipo recibidos, - cooperar con la Interfaz Hombre- Máquina (HMI) para proporcionar a la última datos indicativos del estado operativo actual asumido por el equipo industrial activado por objetivo y para recibir desde la Interfaz Hombre-Máquina (HMI) datos relacionados con la selección de objetivo y datos relacionados con la selección de función, - en respuesta a una selección de objetivo, hacer que el equipo industrial activado por objetivo logre el objetivo seleccionado, y - ejecutar funciones relacionadas con el equipo que incluyen funciones seleccionables por el usuario, cada una de las cuales está asociada con uno o más objetivos seleccionables por el usuario y es ejecutada por la unidad de control de equipo en respuesta a una selección de función; en que la Interfaz Hombre-Máquina (HMI) comprende: * una unidad de presentación; y * una unidad de control de presentación acoplada con la unidad de presentación y la unidad de control del equipo para adquirir a partir de ellas datos indicativos del estado operativo actual del equipo industrial activado por objetivo; en que la unidad de control de presentación está configurada para: - almacenar una lista de los objetivos seleccionables por el usuario que pueden ser logrados por el equipo industrial activado por objetivo y, para cada objetivo seleccionable por el usuario: - una lista de los estados operativos a partir de los cuales puede ser logrado el objetivo seleccionable por el usuario, - el trayecto operativo asociado con el objetivo seleccionable por el usuario, - una lista de las tareas asociadas con los estados operativos del trayecto operativo asociados con el objetivo seleccionable por el usuario, junto con la acción o acciones respectivas, y - una lista de las funciones seleccionables por el usuario asociadas con el objetivo seleccionable por el usuario; - hacer que la unidad de presentación presente los objetivos seleccionables por el usuario que pueden ser logrados a partir del estado operativo actual del equipo industrial activado por objetivo, por lo que los objetivos seleccionables por el usuario que pueden ser logrados a partir del estado operativo actual del equipo industrial activado por objetivo son los objetivos lógicamente definidos en relación al estado operativo actual, si no ha sido ya seleccionado el objetivo, y en relación al estado operativo actual y un trayecto operativo en curso, si se ha seleccionado ya un objetivo; y - en respuesta a una selección de un objetivo seleccionable por el usuario presentado: - hacer que la unidad de presentación presente solamente funciones seleccionables por el usuario asociadas con el objetivo seleccionado, y - proporcionar a la unidad de control del equipo datos que indican el objetivo seleccionado por el usuario; y en el que la unidad de control de equipo está además configurada para: - recibir desde la unidad de control de equipo los datos que indican el objetivo seleccionado por el usuario; - hacer que el equipo industrial activado por objetivo logre el objetivo seleccionado por el usuario mediante el trayecto operativo asociado con el objetivo seleccionado por el usuario y utilizar el estado operativo actual del equipo industrial activado por objetivo como estado inicial del trayecto operativo.

Description

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DESCRIPCION
Sistema de tratamiento de alimentos y/o envasado que comprende una interfaz hombre-maquina y software CAMPO TECNICO DEL INVENTO
El presente invento se refiere a un sistema de tratamiento de alimentos y/o envasado que comprende una Interfaz Hombre-Maquina (HMI) y a un equipo industrial activado por objetivos.
TECNICA ANTERIOR
Como es sabido, en un piso de factona de una planta de envasado de alimentos, varios procesos espedficamente orientados se realizan generalmente, incluyendo almacenamiento de alimentos entrantes y de material de envasado, tratamiento de alimentos, envasado de alimentos, y almacenamiento de envases.
En particular, el envasado de alimentos es realizado en Lmeas de Envasado, cada una de las cuales es un conjunto de maquinas y equipos para la produccion y manejo de envases, e incluye una Maquina de Llenado para la produccion de los envases, seguida por una o mas configuraciones definidas de Equipos de Distribucion aguas abajo, tales como acumuladores, aplicadores de paja, dispositivos para envolver con pelmula, y empaquetadoras de carton, conectados a la Maquina de Llenado a traves de Transportadores para el manejo de los envases.
Un ejemplo tfpico de este tipo de envases es el envase de forma paralelepipedica para productos alimenticios lfquidos o que se pueden verter conocido como Tetra Brik Aseptic ®, que es hecho plegando y cerrando hermeticamente una banda estratificada de material de envasado.
El material de envasado tiene una estructura de lamina multicapa que comprende una o mas capas de base de rigidizacion y refuerzo tfpicamente hechas de un material fibroso, por ejemplo papel, o un material de polipropileno con carga mineral, cubierto en ambos lados con un numero de capas de material plastico que se puede sellar por calor, por ejemplo una pelmula de polietileno. En el caso de envases asepticos para productos de almacenamiento prolongado, tales como leche UHT, el material de envasado tambien comprende una capa de material de barrera a los gases y a la luz, por ejemplo papel de aluminio o una pelmula de etileno y alcohol vimlico (EVOH), que se superpone a una capa de material plastico que se puede sellar por calor, y es a su vez cubierto con otra capa de material plastico que se puede sellar por calor que forma la cara interior del envase eventualmente en contacto con el producto alimenticio.
Los envases de este tipo se producen en Maquinas de Llenado totalmente automaticas, en las que un tubo vertical continuo esta formado a partir de material de envasado alimentado en banda; que es esterilizado aplicando un agente de esterilizacion qrnmico tal como una solucion de peroxido de hidrogeno, que, una vez que la esterilizacion es completada, es retirado, por ejemplo evaporado por calor, de las superficies del material de envasado; y la banda esterilizada es mantenida en un entorno esteril, cerrado y es plegada y cerrada hermeticamente de manera longitudinal para formar el tubo vertical. El tubo es entonces llenado hacia abajo con el producto alimenticio que se puede verter esterilizado o tratado de forma esteril, y es alimentado a lo largo de un trayecto vertical en un puesto de formacion, donde es sujetado a lo largo de secciones transversales igualmente espaciadas por dos pares de mordazas, que actuan dclica y sucesivamente sobre el tubo, y cierra hermeticamente el material de envasado del tubo para formar una tira continua de envases de almohadilla conectados entre sf por tiras de cierre hermetico transversales. Los envases de almohadilla son separados unos de otros cortando las tiras de cierre hermetico relativas, y son transportados a un puesto de plegado final donde son plegados mecanicamente para convertirlos en envases acabados, por ejemplo de forma sustancialmente paralelepipedica.
Alternativamente, el material de envasado puede ser cortado en piezas elementales, que son formadas en envases sobre mandriles o ejes de giro de formacion, y los envases son llenados con producto alimenticio y cerrados hermeticamente. Un ejemplo de este tipo de envase es el denominado envase “a dos aguas” conocido como Tetra Rex ®.
Las solicitudes PCT de WO 2009/083594, WO 2009/083595, WO 2009/083597, y WO 2009/083598 de la solicitante, cuyo contenido se ha incorporado aqrn por referencia, describen un Sistema de Envasado de nueva generacion que incluye:
• una o mas Lmeas de Envasado configurables automaticamente para producir Productos de Consumo Envasados; comprendiendo cada Lmea de Envasado una de Maquina o Equipo de Llenado, y uno o mas Equipos de Distribucion aguas abajo conectados a traves de Transportadores; siendo operable cada Maquina de Llenado para producir selectivamente uno o diferentes tipos de envases cerrados hermeticamente; conteniendo cada envase cerrado hermeticamente uno o diferentes productos alimenticios introducidos en el mediante vertido, y estando hecho de un material de envasado de lamina multicapa (estratificada) que incluye al menos una capa de base de rigidizacion y refuerzo y una o mas capas de plastico que se pueden sellar por calor; siendo operable cada Equipo de Distribucion para llevar a cabo una operacion de envasado correspondiente en individuos o grupos entrantes de envases cerrados hermeticamente; incluyendo cada Maquina de Llenado y cada Equipo de Distribucion una unidad de control electronico respectivo disenada para almacenar y ejecutar uno o mas modulos de software;
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• uno o mas Controladores de Lmea programados cada uno para gestionar la configuracion, comunicacion y control de una o mas Lmeas de Envasado, y que incluyen una unidad de control electronico respectivo disenada para almacenar y ejecutar aplicaciones de software configuradas para cooperar con los modulos de software en los Equipos de Llenado y de Distribucion en la Lmea o Lmeas de Envasado respectivas; y
• una Red de Comunicacion disenada para conectar cada Controlador de Lmea a los Equipos de Llenado y de Distribucion en la Lmea o Lmeas de Envasado respectivas.
El sistema de envasado puede ser:
• del tipo de una Sola Lmea, que incluye en particular solo una Lmea de Envasado;
• del tipo de Multiples Lmeas, que incluye en particular una pluralidad de Lmeas de Envasado autonomas, es decir, Lmeas de Envasado que no comparten ningun Equipo de Distribucion, cada una provista de un Controlador de Lmea asociado; o
• del tipo de Multiples Cambios, en particular con una pluralidad de Lmeas de envasado que cooperan operativamente, es decir, Lmeas de Envasado dispuestas para compartir uno o mas Equipos de Distribucion, aumentado asf la flexibilidad y la variabilidad de produccion para el cliente.
En un sistema de Envasado de Multiples Cambios, puede preverse o bien una arquitectura de control de un solo nivel o bien de dos niveles. En una arquitectura de control de un solo nivel, solo hay previsto un unico Controlador de Lmea Comun, que esta programado para gestionar la configuracion, comunicacion y control de todas las Lmeas de Envasado con el objetivo de optimizar la interaccion entre las Maquinas de Llenado y los Equipos de Distribucion para mejorar el rendimiento del Sistema de Envasado de Multiples Cambios y el transporte del producto durante la produccion, mientras en una arquitectura de control de dos niveles, hay previstos tanto un Controlador de Lmea esclavo para cada Lmea de Envasado como un Controlador de Lmea maestro para los Controladores de Lmea esclavos.
La fig. 1 muestra, a modo de ejemplo, una implantacion esquematica de un Sistema de Envasado integrado del tipo descrito en las solicitudes PCT anteriormente mencionadas, espedficamente, con el objeto de la simplicidad de dibujo, del tipo de una Sola Lmea.
En particular, el Sistema de Envasado mostrado en la fig. 1 incluye:
• una sola Lmea de Envasado que comprende una Maquina o Equipo de Llenado seguido por Equipos de Distribucion aguas abajo, tales como Acumuladores, Aplicadores de Paja, Aplicadores de Tapa, Aplicadores de Mango o Empunadura, Empaquetadoras de Carton, Dispositivos para Envolver con Pelmula, Conmutadores de Configuracion, Conmutadores Dinamicos, y Sistemas de Pales, que estan conectados en cascada entre sf y a la Maquina de Llenado a traves de Transportadores, siendo los Equipos de Llenado y de Distribucion todos conocidos per se y por lo tanto no se han descrito aqrn de forma detallada;
• un Controlador de Lmea disenado para gestionar la configuracion, la comunicacion y el control de la Lmea de Envasado con el objetivo de optimizar la interaccion entre la Maquina de Llenado y los Equipos de Distribucion para mejorar el rendimiento de la Lmea de Envasado y el transporte del producto durante la produccion; y
• una Red de Comunicacion disenada para conectar el Controlador de Lmea a los Equipos de Llenado y de Distribucion.
Como se ha descrito previamente, las Maquinas de Llenado, los Equipos de Distribucion y los Controladores de Lmea en los Sistemas de Envasado del tipo descrito en las solicitudes PCT anteriormente mencionadas estan provistos cada uno con una unidad de control electronico respectiva que:
• esta configurada para controlar el funcionamiento de los mismos ejecutando funciones automaticamente y en respuesta a selecciones del usuario; y
• esta provisto con una Interfaz Hombre-Maquina (HMI) que incluye
- una unidad de presentacion, tal como una pantalla tactil, y
- una unidad de control de presentacion programada para hacer que la Interfaz de Usuario Grafica (GUI) sea presentada en la unidad de presentacion.
En general, una GUI presentada por una HMI de una unidad de control electronico utilizada actualmente en los Sistemas de Envasado expone funciones seleccionables por el usuario que pueden ser ejecutadas por la unidad de control electronico. Una seleccion, tal como una seleccion tactil, de una funcion seleccionable por el usuario hace que dicha funcion seleccionable por el usuario sea ejecutada por la unidad de control electronico.
En particular, la GUI expone todas las funciones seleccionables por el usuario que son ejecutables por la unidad de
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control electronico dando asf como resultado una sobrecarga de informacion visual para usuarios que interaction con la HMI, cuya sobrecarga de informacion visual podrfa incluso llevar a un usuario a hacer un error de seleccion.
El documento GB 2 463 795 A describe un sistema de control de la produccion lean motivada por la demanda en el que la visualizacion de un marco de control de produccion se produce a traves de una o mas interfaces de usuario que proporcionan una representacion visual de uno o mas elementos graficos que representan una o mas entidades del marco e incluye una presentacion de cola de trabajo y una pluralidad de tareas para cada una de la pluralidad de partes producidas a traves del marco.
El documento EP 1 906 279 A2 describe una interfaz de usuario grafica para la presentacion de activos en un sistema de gestion de activos. La interfaz de usuario grafica incluye un primer campo que proporciona a un usuario una representacion jerarquica de los activos, y un segundo campo que presenta la funcionalidad de gestion disponible asociada con un activo seleccionado dentro del primer campo.
OBJETO Y RESUMEN DEL INVENTO
El objetivo del presente invento es por consiguiente proporcionar una Interfaz Hombre-Maquina (HMI) que pueda aliviar al menos en parte los inconvenientes citados anteriormente.
Este objetivo es logrado por el presente invento en lo que se refiere a un sistema para el tratamiento y/o envasado de alimentos y un software como se define en las reivindicaciones adjuntas.
BREVE DESCRIPCION DE LOS DIBUJOS
Para una mejor comprension del presente invento, realizaciones preferidas, que estan destinadas meramente a modo de ejemplo y no deben interpretarse como limitativas, seran ahora descritas con referencia a los dibujos adjuntos (no todos a escala), en los que:
• La fig. 1 muestra una implantacion esquematica de un Sistema de Envasado integrado;
• La fig. 2 muestra esquematicamente una logica operativa de un equipo activado por objetivo;
• La fig. 3 muestra esquematicamente un metodo para hace funcionar una Interfaz Hombre-Maquina (HMI) para un equipo industrial de acuerdo con una realizacion preferida del presente invento; y
• La fig. 4 muestra esquematicamente una logica operativa de una Maquina de Llenado activada por objetivo en un Sistema de Envasado, cuya Maquina de Llenado activada por objetivo comprende la Interfaz Hombre-Maquina (HMI) de acuerdo con dicha realizacion preferida del presente invento.
DESCRIPCION DETALLADA DE REALIZACIONES PREFERIDAS DEL INVENTO
La descripcion siguiente es proporcionada para permitir a un experto en la tecnica hacer y utilizar el invento. Diferentes modificaciones a las realizaciones seran inmediatamente evidentes para el experto en la tecnica, sin salirse del marco del presente invento segun se ha reivindicado. Asf, el presente invento no esta destinado a estar limitado a las realizaciones mostradas, sino que ha de concedersele el marco mas amplio consecuente con los principios y caractensticas descritos aqrn y definidos en las reivindicaciones adjuntas.
El presente invento se refiere a una Interfaz Hombre-Maquina (HMI) para un equipo industrial, o maquina, tal como una Maquina de Llenado, un Equipo de Distribucion o un Controlador de Lrnea en un sistema para el tratamiento y/o envasado de alimentos del tipo descrito previamente, cuyo equipo industrial es operable para:
• realizar varias acciones que comprenden acciones que pueden ser realizadas automaticamente por el equipo industrial y acciones que pueden ser realizadas por el equipo industrial en respuesta a comandos correspondientes;
• realizar varias tareas que incluyen cada una de ellas una o mas acciones respectivas, comprendiendo dichas tareas otras tareas que se pueden realizar automaticamente por el equipo industrial y tareas que se pueden realizar por el equipo industrial en respuesta a comandos respectivos;
• asumir varios estados operativos con tareas realizables respectivas; y
• lograr varios objetivos seleccionables por el usuario cada uno asociado con un trayecto operativo correspondiente que ha de ser seguido por el equipo industrial con el fin de que dicho equipo industrial logre dicho objetivo seleccionable por el usuario asociado, siendo cada trayecto operativo una secuencia de estados operativos respectivos que comprenden al menos un estado operativo inicial respectivo y un estado operativo final respectivo.
Preferiblemente, algunos trayectos operativos comprenden uno o mas estados operativos intermedios respectivos entre los estados operativos inicial y final respectivos.
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Convenientemente, un estado operativo puede estar presente en solo un trayecto operativo o en trayectos operativos diferentes. Por ejemplo, en el caso de una Maquina de Llenado en un Sistema de Envasado, un estado operativo de “Senal Procedente del Esterilizador” puede estar presente tanto en un trayecto operativo asociad con un objetivo de “Preparacion” como en un trayecto operativo asociado con un objetivo de “Produccion”.
El equipo industrial, o maquina, descrito previamente es un equipo activado por objetivo configurado para lograr varios objetivos seleccionables por el usuario pasando a traves de acciones subsiguientes, tareas y estados operativos. Un estado operativo de un equipo industrial es determinado por una combinacion de caractensticas, valores de parametro y configuraciones del equipo industrial, tal como, en el caso de una Maquina de Llenado en un Sistema de Envasado, temperature del vapor, elementos de precalentamiento, posiciones del papel, posiciones de la valvula, parametros de cierre hermetico, parametros asepticos, parametros de peroxido, etc... Con el fin de que un equipo activado por objetivo logre un objetivo espedfico seleccionado por un usuario, en particular un operador de dicho equipo industrial o un tecnico especializado encargado de hacer funcionar dicho equipo industrial, dicho equipo activado por objetivo ha de seguir el trayecto operativo espedfico asociado con dicho objetivo espedfico asumiendo todos los estados operativos espedficos de dicho trayecto operativo espedfico, realizando, en cada estado operativo espedfico asumido, y llevando a cabo, para cada tarea espedfica realizada, las acciones espedficas de dicha tarea espedfica realizada. Si el objetivo seleccionado esta asociado con un trayecto operativo que comprende solo los estados operativo inicial y final, dicho objetivo seleccionado es logrado despues de su seleccion tan pronto como el equipo activado por objetivo asume el estado final, mientras, si el objetivo seleccionado esta asociado con un trayecto operativo que comprende uno o mas estados operativos intermedios entre los estados operativo inicial y final, dicho objetivo seleccionado es logrado despues de que el equipo activado por objetivo haya seguido todo el trayecto operativo.
A este respecto, la fig. 2 muestra un diagrama que representa esquematicamente un ejemplo de una logica operativa de un equipo activado por objetivo.
En particular, la fig. 2 ilustra esquematicamente:
• cuatro objetivos seleccionables por el usuario (representados por rectangulos), en particular, “Objetivo 1”, “Objetivo 2”, “Objetivo 3” y “Objetivo 4”, que tambien representan estados operativos finales asumidos por el equipo activado por objetivo una vez que logra dichos objetivos seleccionables por el usuario, y que se pueden lograr por el equipo activado por objetivo a partir de los estados operativos finales asumidos por el equipo activado por objetivo una vez que logra el “Objetivo 1”, “Objetivo 2”, “Objetivo 3” y “Objetivo 4”, representando convenientemente dicho estado operativo de “Estado Cero” un estado operativo asumido por el equipo activado por objetivo una vez que es encendido; y
• trayectos operativos (representados por flechas) cada uno de los cuales ha de ser seguido por el equipo activado por objetivo con el fin de que dicho equipo activado por objetivo logre un objetivo seleccionable por el usuario correspondiente, comprendiendo cada trayecto operativo uno o mas estados operativos intermedios (representados por drculos negros) que han de ser asumidos por el equipo activado por objetivo con el fin de que dicho equipo activado por objetivo logre el objetivo seleccionable por el usuario correspondiente.
Ademas, el equipo industrial tiene una unidad de control de equipo, preferiblemente en forma de una unidad electronica, que esta programada para, es decir, esta disenada para almacenar y ejecutar un programa de software de tal manera que haga, cuando es ejecutada, que dicha unidad de control de equipo resulte configurada para:
• operacion de control de dicho equipo industrial; y
• en respuesta a una solucion de un objetivo por un usuario, hacer que dicho equipo industrial siga el trayecto operativo asociado con el objetivo seleccionado hasta que el objetivo es logrado, es decir, el estado operativo final respectivo es asumido por el equipo industrial, o un nuevo objetivo es seleccionado por el usuario.
En particular, la unidad de control de equipo esta acoplada con el equipo industrial para proveer a este ultimo con comandos, ajustes, configuraciones, etc. para hacerle funcionar, y para recibir datos relativos al funcionamiento del equipo industrial y que comprenden espedficamente datos operativos de equipo sobre la base de los cuales es determinado un estado operativo actual asumido por dicho equipo industrial. Convenientemente la unidad de control de equipo puede ser instalada en el equipo industrial, o puede estar conectada remotamente al equipo industrial.
Adicionalmente, la unidad de control del equipo esta ademas programada para ejecutar funciones relacionadas con el equipo que incluyen funciones automaticas que son automaticamente ejecutables por la unidad de control de equipo, y funciones seleccionables por el usuario que son ejecutables por la unidad de control de equipo en respuesta a las selecciones del usuario.
Convenientemente, las funciones seleccionables por el usuario pueden comprender:
• funciones de ajuste cada una de las cuales es tal que hace, cuando es ejecutada, que se apliquen ajustes respectivos al equipo industrial;
• funciones de alarma cada una de las cuales es tal que hace, cuando es ejecutada, disparar una alarma
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respectiva si se cumple una condicion respectiva;
• funciones de vigilancia cada una de las cuales es tal que hace, cuando es ejecutada, que se vigile una accion o tarea respectiva realizada por el equipo industrial, o un estado operativo respectivo asumido por el equipo industrial, o un trayecto operativo respectivo seguido por el equipo industrial; y
• funciones de comando cada una de las cuales es tal que hace, cuando es ejecutada, que se realice una accion o tarea respectiva por el equipo industrial.
En particular, cada funcion seleccionable por el usuario esta asociada con uno o mas objetivos seleccionables por el usuario, es decir, es ejecutable por la unidad de control del equipo en conexion con uno o mas objetivos seleccionables por el usuario correspondientes.
En detalle, para cada objetivo seleccionable por el usuario, las funciones seleccionables por el usuario asociadas con dicho objetivo seleccionable por el usuario comprenden primeras funciones seleccionables por el usuario que son ejecutables por la unidad de control cada una en un estado operativo dado correspondiente del trayecto operativo asociado con dicho objetivo seleccionable por el usuario.
Ademas, para cada objetivo seleccionable por el usuario, las funciones seleccionables por el usuario asociadas con dicho objetivo seleccionable por el usuario comprenden tambien segundas funciones seleccionables por el usuario que son ejecutables por la unidad de control de equipo cada una en un estado operativo dado correspondiente del trayecto operativo asociado con dicho objetivo seleccionable por el usuario, cada segunda funcion seleccionable por el usuario es ejecutable por la unidad de control de equipo por la unidad de control de equipo en el estado operativo dado correspondiente solo si el equipo industrial ha logrado previamente, es decir, ha logrado, antes de asumir dicho estado operativo dado correspondiente, uno o mas objetivos espedficos correspondientes, y/o ha asumido previamente, es decir, ha asumido, antes de asumir dicho estado operativo dado correspondiente, uno o mas estados operativos espedficos correspondientes.
Una Interfaz Hombre-Maquina (HMI) de acuerdo con una realizacion preferida del presente invento se puede acoplar con la unidad de control de equipo, y comprende:
• una unidad de presentacion, tal como una pantalla tactil; y
• una unidad de control de presentacion, preferiblemente en forma de una unidad electronica, que esta acoplada con la unidad de presentacion para hacer que varias Interfaces de Usuario Graficas (GUI) sean presentadas en ella.
A continuacion una logica operativa de la HMI de acuerdo con dicha realizacion preferida del presente invento sera descrita con referencia a la fig. 3 que muestra un diagrama de flujo que representa un metodo 1 para operar dicha HMI.
En particular, la unidad de control de presentacion de la HMI esta disenada para:
• adquirir desde la unidad de control de equipo datos indicativos de un estado operativo actual asumidos por el equipo industrial (bloque 11 mostrado en la fig. 3); y
• almacenar una lista de los objetivos seleccionables por el usuario que se pueden lograr por el equipo industrial y, para cada objetivo seleccionable por el usuario,
- una lista de los estados operativos a partir de los que se puede lograr dicho objetivo seleccionable por el usuario, y
- una lista de las funciones seleccionables por el usuario asociadas con dicho objetivo seleccionable por el usuario.
Ademas, la unidad de control de presentacion esta programada para, es decir, esta disenada para almacenar y ejecutar un programa de software de tal manera que haga, cuando es ejecutada, que dicha unidad de control de presentacion resulte configurada para:
• hacer, sobre la base de los datos adquiridos y de los almacenados, que una GUI activada por objetivo sea presentada en la unidad de presentacion, exponiendo dicha GUI activada por objetivo, es decir, proporcionando representaciones graficas de, objetivos seleccionables por el usuario que se pueden lograr a partir del estado operativo actual (bloque 13 mostrado en la fig. 3); y,
• en respuesta a una seleccion de un objetivo expuesto, tal como una seleccion tactil, hacer, sobre la base de los datos adquiridos y de los almacenados, que una GUI dependiente de objetivo seleccionado sea presentada en la unidad de presentacion, exponiendo dicha GUI dependiente de objetivo seleccionado, es decir, proporcionando representaciones graficas de, solo funciones seleccionables por el usuario que estan asociadas con el objetivo seleccionado (bloque 15 mostrado en la fig. 3).
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Convenientemente, los objetivos seleccionables por el usuario expuestos por la GUI activada por objetivo y las funciones seleccionables por el usuario expuestas por la GUI dependiente de objetivo seleccionado estan en forma de iconos y/o sfmbolos graficos y/o "botones suaves".
Preferiblemente, la unidad de control de presentacion esta ademas configurada para:
• habilitar la seleccion de los objetivos seleccionables por el usuario que se pueden lograr a partir del estado operativo actual, e inhabilitar la seleccion de los objetivos seleccionables por el usuario que no se pueden lograr a partir del estado operativo actual (bloque 12 mostrado en la fig. 3); y
• hacer que la GUI activada por objetivo presentada exponga
- bien solo los objetivos seleccionables por el usuario habilitados por seleccion,
- o bien los objetivos seleccionables por el usuario habilitados por seleccion y los inhabilitados por seleccion.
Convenientemente, la GUI activada por objetivo proporciona representaciones graficas desvafdas de los objetivos seleccionables por el usuario expuestos inhabilitados por seleccion.
Para expresar la descripcion anterior de la HMI de otra forma, dicha HMI, por medio de la GUI activada por objetivo, permite que un usuario, en particular un operador del equipo industrial o un tecnico especializado encargado de hacer funcionar dicho equipo industrial, seleccione solo los objetivos que se pueden lograr a partir del estado operativo actual del equipo industrial. Este filtrado inteligente, automatico de los objetivos seleccionables por el usuario realizado por la HMI reduce la posibilidad de errores del usuario en la seleccion de objetivos.
Ademas, el usuario, seleccionando un objetivo habilitado por seleccion expuesto por la GUI activada por objetivo, hace que el equipo industrial conozca el trayecto operativo que ha de ser seguido, espedficamente todas las acciones, tareas y estados operativos necesarios para lograr el estado operativo final del objetivo seleccionado. En particular, en respuesta a una seleccion de objetivo, el trayecto operativo asociado con el objetivo seleccionado es automaticamente ajustado por la unidad de control de equipo en el equipo industrial utilizando el estado operativo actual como estado de equipo inicial de dicho trayecto operativo.
En cualquier momento el usuario, interactuando con la GUI activada por objetivo, tienen la posibilidad de ver los objetivos disponibles y seleccionar uno de ellos. Como se ha descrito previamente, los objetivos que el usuario puede seleccionar en la GUI activada por objetivo no son todos los objetivos que se pueden lograr por el equipo industrial, sino solo los definidos logicamente en dicho momento en relacion a:
• si no se ha seleccionado ya ningun objetivo (por ejemplo por favor hagase referencia al estado operativo “Operacion Cero” mostrado en la fig. 2 y descrito previamente), solo el estado operativo actual; mientras,
• si ya se ha seleccionado un objetivo, el estado operativo actual y el trayecto operativo en curso.
Ademas, cuando el usuario selecciona un objetivo habilitado por seleccion expuesto por la GUI activada por objetivo, la HMI, espedficamente la unidad de control de presentacion, muestra al usuario por medio de la GUI dependiente de objetivo seleccionado solo las funciones necesarias, tales como funciones de ajuste, funciones de vigilancia, funciones de alarma y funciones de mando, que estan asociadas con el objetivo seleccionado, mientras las funciones innecesarias, es decir, las funciones asociadas con el objetivo seleccionado, no se han mostrado. Este filtrado inteligente, automatico de la informacion realizado por la HMI reduce la posibilidad de errores del usuario en la seleccion de la funcion y disminuye la sobrecarga de informacion visual de la GUI dando asf como resultado una capacidad de uso aumentada del equipo industrial.
Preferiblemente, la unidad de control de presentacion esta disenada para almacenar tambien:
• cada objetivo previo logrado por el equipo industrial;
• cada estado operativo previo asumido por el equipo industrial; y,
• para cada objetivo seleccionable por el usuario, tambien
- el trayecto operativo asociado con dicho objetivo seleccionable por el usuario,
- para cada primera funcion seleccionable por el usuario asociada con dicho objetivo seleccionable por el usuario, el estado operativo dado correspondiente del trayecto operativo asociado con dicho objetivo seleccionable por el usuario en el que dicha primera funcion seleccionable por el usuario es ejecutable, y,
- para cada segunda funcion seleccionable por el usuario asociada con dicho objetivo seleccionable por
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el usuario, el estado operativo dado correspondiente del trayecto operativo asociado con dicho objetivo seleccionable por el usuario en el que dicha segunda funcion seleccionable por el usuario es ejecutable, y el objetivo u objetivos espedficos correspondientes y/o el estado o estados operativos espedficos correspondientes que el equipo industrial ha de haber previamente logrado/asumido, es decir, ha de haber logrado/asumido antes de dicho estado operativo dado correspondiente, con el fin de que dicha segunda funcion seleccionable por el usuario sea ejecutable.
Convenientemente, una primera funcion seleccionable por el usuario es (bloque 14 mostrado en la fig. 3):
• habilitada por seleccion si el estado operativo actual es el estado operativo dado correspondiente en el que dicha primera funcion seleccionable por el usuario es ejecutable; o
• inhabilitada por seleccion si el estado operativo actual no es el estado operativo dado correspondiente en el que dicha primera funcion seleccionable por el usuario es ejecutable.
Tambien convenientemente, una segunda funcion seleccionable por el usuario es (bloque 14 mostrado en la fig. 3):
• habilitada por seleccion si el estado operativo actual es el estado operativo dado correspondiente en el que dicha segunda funcion seleccionable por el usuario es ejecutable y el equipo industrial ha logrado previamente (es decir antes de asumir que ha logrado el estado operativo actual) el objetivo u objetivos especficos correspondientes y/o ha asumido previamente (es decir, antes de asumir que ha asumido el estado operativo actual) el estado o estados operativos espedficos correspondientes; o
• inhabilitada por seleccion si el estado operativo actual no es el estado operativo dado correspondiente en el que dicha segunda funcion seleccionable por el usuario es ejecutable, o si el equipo industrial no ha logrado previamente el objetivo u objetivos espedficos correspondientes o si el equipo industrial no ha asumido previamente el estado o estados operativos especficos.
Mas convenientemente, la GUI dependiente del objetivo seleccionado puede exponer:
• bien solamente la primera y segunda funciones seleccionables por el usuario habilitadas por seleccion asociadas con un objetivo seleccionado;
• o bien la primera y segunda funciones seleccionables por el usuario habilitadas por seleccion e inhabilitadas por seleccion asociadas con un objetivo seleccionado.
De forma cada vez mas conveniente, la GUI dependiente del objetivo seleccionado proporciona representaciones graficas desvafdas de las funciones expuestas que son inhabilitadas por seleccion.
Preferiblemente, la unidad de control de presentacion esta ademas programada para:
• en respuesta a una seleccion de un objetivo expuesto que es habilitado por seleccion, tal como una seleccion tactil, proporcionar a la unidad de control de equipo con datos que indican el objetivo seleccionado; y,
• en respuesta a una seleccion de una funcion expuesta que es habilitada por seleccion, tal como una seleccion tactil, hacer que la funcion seleccionada sea ejecutada por la unidad de control de equipo.
Convenientemente, la unidad de control de presentacion puede estar ademas disenada para almacenar, para cada objetivo seleccionado por el usuario, tambien una lista de las tareas asociadas con los estados operativos del trayecto operativo asociado con dicho objetivo seleccionable por el usuario junto con las acciones respectivas.
Mas convenientemente, la unidad de control de presentacion puede estar ademas programada para hacer que, en respuesta a una seleccion de objetivo y/o a una seleccion de funcion, una caja de dialogo rapido y/o repentino sea presentada en la unidad de presentacion.
Para poner la descripcion anterior de la HMI de otro modo, dicha HMI, espedficamente la unidad de control de presentacion, conoce los objetivos seleccionables por el usuario y los trayectos operativos asociados correspondientes con el fin de proporcionar logicamente las GUI dependientes del objetivo seleccionado con las elecciones de funcion correctas y para registrar los datos historicos del estado operativo en conexion con los trayectos operativos correctos. Los datos historicos de estado operativo son registrados y automaticamente ligados al estado operativo actual y el trayecto operativo en curso por la unidad de control de presentacion y/o la unidad de control de equipo, y son utilizados para definir rendimientos del equipo industrial en relacion a fases de operacion espedficas, tales como rendimientos durante la preparacion, rendimientos durante la produccion, rendimientos durante la limpieza, etc., y para analizar dichos rendimientos, por ejemplo para definir la eficiencia mecanica del equipo durante la produccion, la eficiencia mecanica del equipo durante la preparacion, etc.
Para una mejor comprension del presente invento, la fig. 4 muestra un diagrama que representa esquematicamente un ejemplo de una logica operativa de una Maquina de Llenado activada por objetivo en un Sistema de Envasado, cuya
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Maquina de Llenado activada por objetivo comprende la HMI de acuerdo con la realizacion preferida antes descrita del presente invento.
En particular, la fig. 4 ilustra esquematicamente varias selecciones de objetivo (representadas por elipses) que pueden ser realizadas por medio de la HMI, haciendo cada seleccion de objetivos que la Maquina de Llenado activada por objetivo logre un objetivo correspondiente siguiendo un trayecto operativo correspondiente. En la fig. 4 los trayectos operativos estan representados por flechas y los objetivos logrados estan representados por rectangulos. Ademas, algunos de los trayectos operativos mostrados en la fig. 4 comprenden uno o mas estados operativos intermedios respectivos (representados por drculos negros).
En detalle, el uso, la HMI permite cada seleccion de objetivos solamente en el estado o estados operativos a partir de los cuales puede ser logrado el objetivo correspondiente. Espedficamente, en uso, los objetivos seleccionables por el usuario expuestos por la GUI activada por objetivo presentados por la HMI dependen del estado operativo actual de la Maquina de Llenado activada por objetivo.
Ademas, los objetivos logrados representan tambien los estados operativos finales que son asumidos por la Maquina de Llenado activada por objetivos una vez que logra dichos objetivos, y en la que es posible ejecutar funciones espedficas. Por ejemplo,
• en el objetivo de "Mantenimiento" logrado es posible seleccionar en la GUI dependiente del objetivo seleccionado correspondiente presentado por la HMI todas las funciones relacionadas con el mantenimiento del equipo; y
• en el objetivo de "limpieza" logrado es posible seleccionar en la GUI dependiente del objetivo seleccionado correspondiente presentado por la HMI una funcion de "Cuidado Diario" o una funcion de "Cuidado Semanal", cada una de las cuales comprende uno o mas de los siguientes procedimientos de limpieza: Aclarado con Agua Fna, Aclarado con Agua Caliente, Limpieza Alcalina, Aclarado Alcalino, Limpieza Acida, Aclarado Acido y Secado; en particular, la funcion de limpieza expuesta depende de que el producto utilizado previamente, es decir, receta cargada, y de la duracion de produccion; ademas, las funciones de limpieza no son visibles en la GUI dependiente del objetivo seleccionado presentadas por la HMI en los otros objetivos logrados "Mantenimiento", "Ir A Produccion", "Produccion", etc. reduciendo asf la posibilidad de errores del usuario y dando como resultado una sobrecarga de informacion visual inferior sobre la unidad de presentacion cuando no es necesaria.
Como se ha descrito previamente, las acciones seleccionables en una GUI dependiente del objetivo seleccionado dependen del objetivo seleccionado por un usuario y convenientemente tambien de los estados operativos previamente asumidos y/o de la Maquina de Llenado activada por objetivo. Por ejemplo, en el objetivo de "Limpieza" logrado es posible seleccionar en la GUI dependiente del objetivo seleccionado correspondiente presentado por la HMI una funcion de una "Preparacion Despues del Cuidado Diario" o una funcion de "Preparacion Despues del Cuidado Semanal" dependiendo de si se ha realizado previamente el "Cuidado Diario" o el "Cuidado Semanal".
Finalmente, la HMI puede estar conectada remotamente a la unidad de control de este tipo, y podna ser de un tipo diferente del descrito, y en particular podna no ser el tipo sensible al tacto, sino que en vez de ello podna estar provisto con teclas de seleccion/activacion apropiadas y/o una o mas palancas de mando, y/o uno o mas ratones, y/o uno o mas teclados, etc.

Claims (6)

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    REIVINDICACIONES
    1. Un sistema de tratamiento y envasado de alimentos que comprende:
    • un equipo industrial activado por objetivo operable para:
    - realizar varias acciones;
    - realizar varias tareas, cada una de las cuales incluye una o mas acciones respectivas;
    - asumir varios estados operativos, cada uno de los cuales esta asociado con una o mas tareas respectivas; y
    - lograr varios objetivos seleccionables por el usuario, cada uno de los cuales puede ser logrado a partir de uno o mas estados operativos y esta asociado con un trayecto operativo correspondiente que ha de ser seguido por el equipo industrial activado por objetivo con el fin de que el equipo industrial activado por objetivo logre el objetivo seleccionable por el usuario, siendo cada trayecto operativo una secuencia de estados operativos respectivos que comprenden al menos un estado operativo inicial respectivo y un estado operativo final respectivo;
    • una Interfaz Hombre-Maquina (HMI); y
    • una unidad de control de equipo disenada para:
    - determinar un estado operativo actual asumido por el equipo industrial activado por objetivo basado en los datos operativos del equipo recibidos,
    - cooperar con la Interfaz Hombre- Maquina (HMI) para proporcionar a la ultima datos indicativos del estado operativo actual asumido por el equipo industrial activado por objetivo y para recibir desde la Interfaz Hombre-Maquina (HMI) datos relacionados con la seleccion de objetivo y datos relacionados con la seleccion de funcion,
    - en respuesta a una seleccion de objetivo, hacer que el equipo industrial activado por objetivo logre el objetivo seleccionado, y
    - ejecutar funciones relacionadas con el equipo que incluyen funciones seleccionables por el usuario, cada una de las cuales esta asociada con uno o mas objetivos seleccionables por el usuario y es ejecutada por la unidad de control de equipo en respuesta a una seleccion de funcion;
    en que la Interfaz Hombre-Maquina (HMI) comprende:
    • una unidad de presentacion; y
    • una unidad de control de presentacion acoplada con la unidad de presentacion y la unidad de control del equipo para adquirir a partir de ellas datos indicativos del estado operativo actual del equipo industrial activado por objetivo;
    en que la unidad de control de presentacion esta configurada para:
    - almacenar una lista de los objetivos seleccionables por el usuario que pueden ser logrados por el equipo industrial activado por objetivo y, para cada objetivo seleccionable por el usuario:
    ◦ una lista de los estados operativos a partir de los cuales puede ser logrado el objetivo seleccionable por el
    usuario,
    ◦ el trayecto operativo asociado con el objetivo seleccionable por el usuario,
    ◦ una lista de las tareas asociadas con los estados operativos del trayecto operativo asociados con el objetivo
    seleccionable por el usuario, junto con la accion o acciones respectivas, y
    ◦ una lista de las funciones seleccionables por el usuario asociadas con el objetivo seleccionable por el usuario;
    - hacer que la unidad de presentacion presente los objetivos seleccionables por el usuario que pueden ser logrados a partir del estado operativo actual del equipo industrial activado por objetivo, por lo que los objetivos seleccionables por el usuario que pueden ser logrados a partir del estado operativo actual del equipo industrial activado por objetivo son los objetivos logicamente definidos en relacion al estado operativo actual, si no ha sido ya seleccionado el objetivo, y en relacion al estado operativo actual y un trayecto operativo en curso, si se ha seleccionado ya un objetivo; y
    - en respuesta a una seleccion de un objetivo seleccionable por el usuario presentado:
    ◦ hacer que la unidad de presentacion presente solamente funciones seleccionables por el usuario asociadas con
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    el objetivo seleccionado, y
    ◦ proporcionar a la unidad de control del equipo datos que indican el objetivo seleccionado por el usuario; y en el que la unidad de control de equipo esta ademas configurada para:
    - recibir desde la unidad de control de equipo los datos que indican el objetivo seleccionado por el usuario;
    - hacer que el equipo industrial activado por objetivo logre el objetivo seleccionado por el usuario mediante el trayecto operativo asociado con el objetivo seleccionado por el usuario y utilizar el estado operativo actual del equipo industrial activado por objetivo como estado inicial del trayecto operativo.
  2. 2. El sistema segun la reivindicacion 1, en el que la unidad de control de presentacion esta ademas configurada para:
    - hacer que cada objetivo seleccionable por el usuario sea:
    ◦ habilitado por seleccion si puede ser logrado a partir del estado operativo actual del equipo por objetivo, o
    ◦ inhabilitado por seleccion si no se puede lograr a partir del estado operativo actual del equipo por objetivo; y
    - presentar en la unidad de presentacion:
    ◦ bien solamente los objetivos seleccionables por el usuario habilitados por seleccion,
    ◦ o bien los objetivos seleccionados por el usuario habilitados por seleccion y los inhabilitados por seleccion.
  3. 3. El sistema de la reivindicacion 1 o 2, en el que, para cada objetivo seleccionable por el usuario, las funciones seleccionables por el usuario asociadas con el objetivo seleccionable por el usuario comprenden primeras funciones seleccionables por el usuario, cada una de las cuales es ejecutable por la unidad de control de equipo en un estado operativo dado para ser asumido por el equipo industrial activado por objetivo con el fin de que el equipo industrial activado por objetivo logre el objetivo seleccionable por el usuario;
    y en el que la unidad de control de presentacion esta ademas configurada para:
    - almacenar tambien, para cada primera funcion seleccionable por el usuario, el estado operativo dado en el que la primera funcion seleccionable por el usuario es ejecutable:
    - hacer que cada primera funcion seleccionable por el usuario asociada con un objetivo seleccionado sea:
    ◦ habilitada por seleccion si el estado operativo actual del equipo industrial activado por objetivo es el estado operativo dado correspondiente en el que la primera funcion seleccionable por el usuario es ejecutable, o
    ◦ inhabilitada por seleccion si el estado operativo actual del equipo industrial activado por objetivo no es el estado operativo dado correspondiente en el que la primera funcion seleccionable por el usuario es ejecutable; y
    - presentar en la unidad de presentacion:
    ◦ bien solamente las primeras funciones seleccionables por el usuario habilitadas por seleccion asociadas con un objetivo seleccionado,
    ◦ o bien las primeras funciones seleccionables por el usuario habilitadas por seleccion y las inhabilitadas por seleccion asociadas con un objetivo seleccionado.
  4. 4. El sistema de cualquier reivindicacion precedente en el que, para cada objetivo seleccionable por el usuario, las funciones seleccionables por el usuario asociadas con el objetivo seleccionable por el usuario comprenden segundas funciones seleccionables por el usuario, cada una de las cuales es ejecutable por la unidad de control de equipo en un estado operativo dado correspondiente para ser asumido por el equipo industrial activado por objetivo con el fin de que el equipo industrial activado por objetivo logre el objetivo seleccionable por el usuario, siendo cada segunda funcion seleccionable por el usuario ejecutable por la unidad de control de equipo en el estado operativo dado correspondiente solo si el equipo industrial activado por objetivo ha logrado previamente uno o mas objetivos espedficos correspondientes y/o ha asumido previamente uno o mas estados operativos espedficos correspondientes;
    y en el que la unidad de control de presentacion esta ademas configurada para:
    - almacenar tambien:
    ◦ cada objetivo logrado por el equipo industrial activado por objetivo,
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    ◦ cada estado operativo asumido por el equipo industrial activado por objetivo, y,
    ◦ para cada segunda funcion seleccionable por el usuario, el estado operativo dado correspondiente en el que la segunda funcion seleccionable por el usuario es ejecutable, y el objetivo u objetivos espedficos correspondientes que el equipo industrial activado por objetivo ha de haber previamente logrado y/o el estado o estados operativos espedficos correspondientes que el equipo industrial activado por objetivo ha de haber previamente asumido, con el fin de que la segunda funcion seleccionable por el usuario sea ejecutable;
    - hacer que cada segunda funcion seleccionable por el usuario asociada con un objetivo seleccionado sea:
    ◦ habilitada por seleccion si el estado operativo actual del equipo industrial activado por objetivo es el estado operativo dado correspondiente en el que la segunda funcion seleccionable por el usuario es ejecutable y el equipo industrial activado por objetivo ha logrado previamente el objetivo u objetivos espedficos correspondientes y/o ha asumido previamente el estado o estados operativos especficos correspondientes, o
    ◦ inhabilitada por seleccion si el estado operativo actual del equipo industrial activado por objetivo no es el estado operativo dado correspondiente en que la segunda funcion seleccionable por el usuario es ejecutable, o si el equipo industrial activado por objetivo no ha logrado previamente el objetivo u objetivos espedficos correspondientes, o si el equipo industrial activado por objetivo no ha asumido previamente el estado o estados operativos espedficos correspondientes; y
    - presentar en la unidad de presentacion;
    ◦ bien solamente las segundas funciones seleccionables por el usuario habilitadas por seleccion asociadas con un objetivo seleccionado,
    ◦ o bien las segundas funciones seleccionables por el usuario habilitadas por seleccion y las inhabilitadas por seleccion asociadas con un objetivo seleccionado.
  5. 5. El sistema de cualquier reivindicacion precedente, en el que la unidad de control de presentacion esta ademas configurada para:
    - en respuesta a una seleccion de una funcion presentada, hacer que la funcion seleccionada sea ejecutada por la unidad de control de equipo.
  6. 6. Un software que se puede cargar en una unidad de control de presentacion de una Interfaz Hombre-Maquina (HMI) de un sistema de tratamiento y/o envasado de alimentos segun cualquier reivindicacion precedente, y disenado para hacer, cuando es ejecutado, que la unidad de control de presentacion resulte configurada segun cualquier reivindicacion precedente.
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