ITBO20100434A1 - Metodo per monitorare cambi di configurazione di un dispostivo di controllo di una macchina automatica - Google Patents
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Description
“METODO PER MONITORARE CAMBI DI CONFIGURAZIONE DI UN DISPOSTIVO DI CONTROLLO DI UNA MACCHINA AUTOMATICAâ€
La presente invenzione à ̈ relativa a un metodo per monitorare cambi di configurazione di un dispositivo di controllo di una macchina automatica.
In particolare, la presente invenzione trova vantaggiosa, ma non esclusiva applicazione nelle macchine automatiche utilizzate nell’industria del confezionamento, quali, per esempio, le astucciatrici, le confezionatrici, le cartonatrici, le blisteratrici, ecc., cui la descrizione che segue farà esplicito riferimento senza per questo perdere in generalità .
La maggior parte delle macchine automatiche utilizzate nell’industria del confezionamento comprendono normalmente una centralina elettronica per controllare il funzionamento della macchina automatica. La centralina elettronica comprende una scheda elettronica, sulla quale à ̈ montato un controllore programmabile, per esempio un dispositivo PLC (Programmable Logic Controller), configurato per eseguire un programma di controllo della macchina automatica. La scheda elettronica comprende un modulo di memoria per memorizzare il programma di controllo. Le schede elettroniche più moderne sono interfacciabili con calcolatori esterni, per esempio un personal computer opportunamente programmato, tramite una o più porte di comunicazione, per esempio porte di comunicazione seriali.
Ogni volta che si desidera sostituire il programma di controllo della macchina automatica, per esempio con una versione aggiornata del programma di controllo oppure con un programma di controllo totalmente nuovo, il modulo di memoria viene sostituito con un nuovo modulo di memoria contenente il programma di controllo nuovo o aggiornato, oppure, più comunemente, il nuovo programma di controllo viene installato direttamente nel modulo di memoria mediante un calcolatore esterno interfacciato alla scheda elettronica mediante la porta di comunicazione. E’ opportuno che la riprogrammazione della macchina automatica venga effettuata da personale specializzato con buona conoscenza della logica di funzionamento della macchina automatica, tipicamente tecnici autorizzati dal produttore della macchina automatica. Capita sovente, invece, che la riprogrammazione venga effettuata dall’utilizzatore finale, che spesso non à ̈ pienamente consapevole, almeno quanto i tecnici autorizzati, del funzionamento dettagliato della macchina automatica, e quindi potrebbe riprogrammare la macchina automatica nel modo sbagliato, aumentando così il rischio di conseguenti malfunzionamenti o rotture della macchina automatica difficilmente identificabili anche dai tecnici autorizzati. Inoltre, l’utilizzatore finale, riprogrammando la macchina automatica in modo non consapevole, potrebbe involontariamente variare alcune caratteristiche fondamentali del programma, quali la logica di funzionamento generale e/o il tempo di esecuzione complessivo del programma , in misura tale da rendere la macchina automatica e/o la centralina di controllo non più conformi alla garanzia, o ancora peggio, da rendere la macchina automatica non più sicura per l’operatore e/o non più in grado di fornire un prodotto conforme a requisiti di sicurezza per il consumatore.
Dunque, per capire se il malfunzionamento ha una origine hardware (macchina automatica in sé) o software (programmazione del dispositivo controllo), i tecnici autorizzati, spesso come prima cosa, sostituiscono la scheda elettronica con una nuova: se la macchina continua a mal funzionare, allora il guasto à ̈ sulla macchina, altrimenti significa che il malfunzionamento era causato dal programma di controllo, del quale spesso non si sa l’origine, cioà ̈ chi l’ha installato e quando.
I dispositivi PLC utilizzati per controllare le macchine automatiche sono normalmente di tipo modulare, cioà ̈ comprendono almeno un modulo di elaborazione, il quale comprende il processore e la memoria su cui à ̈ istallabile il programma di controllo, e una pluralità di moduli aggiuntivi, per esempio moduli di ingresso/uscita, digitali o analogici, comandati dal modulo di elaborazione per acquisire segnali di campo e per azionare i vari attuatori elettromeccanici della macchina automatica, moduli di comunicazione e moduli di elaborazione complementari. Questa struttura modulare presenta i seguenti vantaggi: può essere espansa a piacimento aggiungendo moduli di elaborazione o moduli di ingresso/uscita a seconda delle esigenze della macchina automatica e consente una facile manutenzione, in quanto i moduli possono essere sostituiti singolarmente in caso di guasto. La facilità di sostituire un modulo può essere, tuttavia, un rischio per l’affidabilità della macchina automatica. Infatti, l’utilizzatore finale della macchina automatica, o in generale personale non autorizzato, potrebbe agevolmente sostituire un modulo originale con un altro modulo con caratteristiche che non soddisfano i requisiti di progettazione e funzionamento della macchina automatica in misura tale da rendere la macchina automatica e/o la centralina di controllo non più conformi alla garanzia, o ancora peggio, da rendere la macchina automatica non più sicura per l’operatore e/o più in grado di fornire un prodotto conforme a requisiti di sicurezza per il consumatore.
Scopo della presente invenzione à ̈ di fornire un metodo per monitorare cambi di configurazione di un dispositivo di controllo programmabile di una macchina automatica e un dispositivo di controllo programmabile configurato per implementare tale metodo, i quali permettano di superare gli inconvenienti sopra descritti e, nello stesso tempo, siano di facile ed economica realizzazione. In altre parole, lo scopo della presente invenzione à ̈ di fornire un metodo per monitorare cambi di configurazione di un dispositivo di controllo programmabile che garantisca la tracciabilità di qualsiasi modifica dell’hardware, del firmware e del software del dispositivo di controllo in seguito a una riparazione, sostituzione o aggiornamento del dispositivo di controllo stesso.
In accordo con la presente invenzione vengono forniti un metodo per monitorare cambi di configurazione di un dispositivo di controllo di una macchina automatica, un dispositivo di controllo per una macchina automatica e una macchina automatica secondo quanto definito nelle rivendicazioni allegate.
La presente invenzione verrà ora descritta con riferimento ai disegni annessi, che ne illustrano un esempio di attuazione non limitativo, in cui:
- la figura 1 illustra, secondo una vista laterale schematica, una macchina automatica, e in particolare una macchina astucciatrice, la quale à ̈ provvista di un dispositivo di controllo realizzato secondo l’invenzione;
- la figura 2 illustra, secondo uno schema a blocchi, la struttura del dispositivo di controllo della figura 1; e - le figure 3 e 4 illustrano le informazioni memorizzate e la modalità di memorizzazione di tali informazioni nelle aree di memoria di moduli del dispositivo di controllo in accordo con il metodo per monitorare cambi di configurazione del dispositivo di controllo fornito con l’invenzione.
Nella figura 1, con 1 à ̈ genericamente indicata, nel suo complesso, una macchina automatica, e in particolare una macchina astucciatrice per realizzare astucci di cartone a partire da rispettivi sbozzati di cartone. La macchina automatica 1 comprende un dispositivo elettronico di controllo programmabile, indicato con 2 nella figura 1, per controllare il funzionamento della macchina automatica 1. Il dispositivo di controllo 2 à ̈ realizzato nella forma, per esempio, di una o più schede elettroniche, ciascuna delle quali monta rispettivi insiemi di componenti elettronici. Per semplicità , qui di seguito si considera che il dispositivo di controllo 2 sia realizzato nella forma di una singola scheda elettronica.
Con riferimento alla figura 2, il dispositivo di controllo 2 comprende un dispositivo PLC 3, il quale comprende almeno un modulo di elaborazione 4 e almeno un modulo aggiuntivo costituito, per esempio, da un modulo di ingresso/uscita (“I/O module†) 5 comandato dal modulo di elaborazione 4 per acquisire valori di parametri di funzionamento della macchina automatica 1 e fornire segnali di comando a vari attuatori elettromeccanici della macchina automatica 1, di per se noti e quindi non illustrati. Nell’esempio della figura 2 sono illustrati tre moduli di ingresso/uscita 5 collegati al modulo di elaborazione 4 tramite un bus 4a di tipo noto.
Il modulo di elaborazione 4 comprende un processore 6, una memoria volatile 7 per caricare programmi da eseguire sul processore 6 e almeno una memoria non volatile 8, nella quale à ̈ installabile un programma di controllo progettato per implementare, quando eseguito sul processore 6, una logica o un algoritmo di controllo della macchina automatica 1. Il dispositivo PLC 3 comprende un sistema operativo OS installato nella memoria 8 e caricabile nella memoria 7 per essere eseguito sul processore 6 a partire dall’accensione del dispositivo PLC 3. La memoria 7 à ̈ costituita, per esempio, da un modulo di memoria DRAM. La memoria 8 à ̈ costituta, per esempio, da un modulo di memoria flash.
Il dispositivo di controllo 2 comprende, inoltre, una porta di comunicazione 9, per esempio una porta di comunicazione seriale RS232, per ricevere, da una unità di elaborazione e programmazione esterna, per esempio un personal computer 10, un nuovo programma di controllo da installare nella memoria 8. La porta di comunicazione 9 comunica con il modulo di elaborazione 4.
Il dispositivo di controllo 2 comprende un modulo di memoria non volatile 11 rimovibile da un rispettivo zoccolo 12 fissato sull’elemento di supporto (non illustrato) della scheda elettronica realizzante il dispositivo di controllo 2. Lo zoccolo 12, e quindi il modulo di memoria 11 quando à ̈ inserito nello zoccolo 12, à ̈ collegato con il modulo di elaborazione 4. Il modulo di memoria 11 à ̈ costituito per esempio da un modulo di memoria EPROM. Il programma di controllo può essere installato, invece che nella memoria 8, nel modulo di memoria 11. In questo caso, l’installazione di un nuovo programma di controllo consiste nella sostituzione del modulo di memoria 11 con un nuovo analogo modulo di memoria, nel quale à ̈ appunto installato il nuovo programma di controllo.
Il dispositivo di controllo 2 comprende, inoltre, mezzi di interfaccia uomo-macchina per permettere l’immissione di dati e comandi da parte di un operatore della macchina automatica 1. I mezzi di interfaccia uomomacchina comprendono una tastiera 13 e un piccolo visualizzatore 14.
Secondo la presente invenzione, ciascun modulo di ingresso/uscita 5 comprende una rispettiva memoria non volatile 15, per esempio una memoria dello stesso tipo della memoria 8, per memorizzare, tra l’altro, dati specifici del modulo di ingresso/uscita 5. Tali dati specifici comprendono, per esempio, il modello, la tipologia e il numero seriale del modulo 5, data e ora di installazione del modulo 5 e dati relativi ad eventuali riparazioni o manutenzioni del modulo 5.
Il dispositivo di controllo 2 à ̈ configurato per implementare il metodo di monitoraggio dei cambi di configurazione del dispositivo 2 secondo l’invenzione, nel modo qui di seguito descritto.
Con riferimento alla figura 3, la memoria 8 del modulo di elaborazione 4 comprende una porzione di memoria 16 in cui sono memorizzati dati specifici MOD del modulo di elaborazione 4, per esempio il modello, la tipologia, il numero seriale del modulo, data e ora di installazione del modulo e dati relativi ad eventuali riparazioni o manutenzioni del modulo. La memoria 8 comprende una porzione di memoria riservata 17, nella quale à ̈ installato un programma di controllo prioritario, cioà ̈ un programma di controllo di fabbrica definito e validato dal costruttore della macchina automatica 1. Il programma di controllo prioritario comprende un codice eseguibile ECP e due puntatori START e STOP che puntano rispettivamente al primo e all’ultimo byte del codice eseguibile ECP. La porzione di memoria riservata 17 comprende anche dati di installazione del programma di controllo prioritario. Questi dati di installazione comprendono l’autore dell’installazione AUP e data e ora dell’installazione DATP. La porzione di memoria riservata 17 à ̈ ad accesso protetto. In questo modo, si evita che l’eventuale successiva installazione di un nuovo programma di controllo vada a sovrascrivere il programma di controllo prioritario.
Il sistema operativo OS del dispositivo di controllo 2 Ã ̈ installato in una porzione di memoria 18 della memoria 8. Il sistema operativo OS Ã ̈ progettato per implementare, quando eseguito sul processore 6, il metodo della presente invenzione, il quale metodo comprende le seguenti fasi.
Innanzitutto, ogni evento di istallazione di un nuovo programma di controllo viene rilevato. Nel caso in cui il nuovo programma di controllo venga ricevuto dall’esterno attraverso la porta di comunicazione 9 e venga installato nella memoria 8, l’evento di installazione viene rilevato monitorando l’attività della porta di comunicazione 9. Invece, nel caso in cui il nuovo programma di controllo provenga da un nuovo modulo di memoria 11, l’evento di installazione viene rilevato andando a rilevare la presenza di un nuovo modulo di memoria 11 nello zoccolo 12. Prima di essere installato, il nuovo programma di controllo viene confrontato con il programma di controllo installato per ultimo, il quale può essere il programma di controllo prioritario oppure un altro programma di controllo installato precedentemente. Il nuovo programma di controllo viene effettivamente installato se il nuovo programma di controllo à ̈ diverso dal programma di controllo installato per ultimo. Inoltre, nel caso in cui il nuovo programma di controllo provenga da un nuovo modulo di memoria 11, l’evento di installazione viene rilevato semplicemente confrontando, ad ogni accensione del dispositivo di controllo 2, il programma di controllo memorizzato nel modulo di memoria 11 con il programma di controllo installato per ultimo per verificare se sono diversi. Dunque, all’accensione del dispositivo di controllo 2, il rilevamento dell’evento di installazione viene rilevato senza rilevare la presenza di un nuovo modulo di memoria 11 nello zoccolo 12.
Ogni nuovo programma di controllo che viene installato viene registrato salvandolo, assieme a relativi dati di installazione, in una porzione di memoria di archivio 19 nella memoria 8, in modo da archiviare tutti i cambi di programma di controllo. I dati di installazione comprendono l’autore dell’istallazione e data e ora dell’installazione. La figura 3 mostra un esempio in cui il programma di controllo à ̈ stato cambiato due volte, cioà ̈ à ̈ stato installato un primo nuovo programma di controllo e, in un secondo tempo, un secondo nuovo programma di controllo. Il secondo programma di controllo, cioà ̈ quello installato per ultimo, viene salvato in coda al primo programma di controllo, cioà ̈ quello installato per penultimo. In particolare, il codice eseguibile EC2 del secondo programma di controllo viene salvato immediatamente in coda al codice eseguibile EC1 del primo programma di controllo in una prima area di memoria 20 della porzione di memoria di archivio 19. I puntatori START2, STOP2 e i dati di installazione, cioà ̈ autore AU2 e data e ora DAT2, del secondo programma di controllo vengono salvati immediatamente in coda ai puntatori START1, STOP1 e ai dati di installazione, cioà ̈ autore AU1 e data e ora DAT1, del primo programma di controllo in un’altra area di memoria, indicata con 21, della porzione di memoria di archivio 19. I due puntatori di ciascun programma di controllo puntano rispettivamente al primo e all’ultimo byte del rispettivo codice eseguibile EC1, EC2.
Nel caso in cui il nuovo programma di controllo sia quello contenuto in un nuovo modulo di memoria 11, l’autore nei dati di installazione à ̈ sostituito da dati specifici del modulo di memoria 11. Tali dati specifici comprendono, per esempio, il modello, la tipologia e il numero seriale del modulo 11, data e ora di installazione del modulo 11 e dati relativi ad eventuali riparazioni o manutenzioni del modulo 11.
Il sistema operativo OS permette normalmente l’esecuzione del programma di controllo installato per ultimo. Quando la macchina automatica 1 à ̈ nuova, cioà ̈ non ha subito riprogrammazioni, il programma di controllo installato per ultimo coincide con il programma di controllo prioritario. Il programma di controllo installato per ultimo si trova salvato in coda nella porzione di memoria di archivio 19. In particolare, il sistema operativo OS legge i puntatori nella posizione di coda dell’area di memoria 21. Tali puntatori individuano il codice eseguibile nell’area di memoria 20. Con riferimento all’esempio della figura 3, i puntatori in coda sono i puntatori START2 e STOP2. Nel caso in cui, la riprogrammazione avvenga tramite sostituzione del modulo di memoria 11, il programma di controllo installato per ultimo à ̈ una copia del programma di controllo memorizzato nel modulo di memoria 11 stesso.
L’operatore della macchina automatica 1 può, in qualunque momento, ripristinare il programma di controllo prioritario immettendo un comando di ripristino nel dispositivo di controllo 2. In particolare, il sistema operativo OS acquisisce l’immissione del comando di ripristino tramite la tastiera 13. Se à ̈ stato immesso il comando di ripristino, allora il sistema operativo OS permette esclusivamente l’esecuzione del programma di controllo prioritario, che à ̈ individuato dai puntatori START E STOP memorizzati nella porzione di memoria riservata 17.
Oltre ad ogni evento di installazione di un nuovo programma di controllo, il sistema operativo OS rileva ogni evento di sostituzione di un modulo di ingresso/uscita 5 con un rispettivo nuovo modulo di ingresso/uscita e/o ogni evento di sostituzione del modulo di elaborazione 4 con un nuovo modulo di elaborazione.
Quando viene rilevato un evento di sostituzione di uno dei moduli di ingresso/uscita 5, dati di sostituzione relativi al nuovo modulo di ingresso/uscita vengono registrati salvandoli in un’altra area di memoria, indicata con 22, della porzione di memoria di archivio 19. I dati di sostituzione comprendono data e ora della sostituzione e i dati specifici del nuovo modulo di ingresso/uscita. La figura 3 mostra un esempio in cui si sono stati due eventi di sostituzione. I dati del secondo evento di sostituzione, cioà ̈ l’ultimo, vengono salvati in coda a quelli del primo evento di sostituzione, cioà ̈ il penultimo. In particolare, di dati della seconda sostituzione, cioà ̈ date e ora DATS2 e dati specifici del nuovo modulo MOD2, vengono salvati immediatamente in coda ai dati della seconda sostituzione, cioà ̈ DATS1 e MOD1.
Con riferimento alla figura 4, la memoria 15 di ciascun modulo di ingresso/uscita 5 comprende una rispettiva porzione di memoria 23 in cui sono memorizzati i dati MOD specifici del modulo di ingresso/uscita 5 menzionati in precedenza. Inoltre, la memoria 15 comprende una porzione di memoria di archivio 24, la quale à ̈ gestita in modo da essere una copia della porzione della memoria di archivio 19 della memoria 8 della unità di elaborazione 4. In altre parole, nella porzione di memoria di archivio 24 vengono salvati, con le stesse modalità adottate per la porzione di memoria di archivio 19, ogni nuovo programma di controllo che viene installato nel dispositivo di controllo 2, i relativi dati di installazione e i dati di sostituzione relativi da ogni nuovo modulo che ha sostituito uno dei moduli di ingresso/uscita 5. Ogni volta che un modulo di ingresso/uscita 5 viene sostituito con un modulo di tipo analogo, il sistema operativo OS crea, nella memoria 15 del nuovo modulo, la porzione di memoria di archivio 24 copiando la porzione di memoria di archivio 19. Vale la pena di osservare che il fatto di avere, in ciascuno dei moduli di ingresso/uscita 5, una porzione di memoria di archivio 24 che, di fatto, à ̈ una copia della porzione di memoria di archivio 19 incorporata nel modulo di elaborazione 4, consente di salvare anche l’evento di sostituzione del modulo di elaborazione 4 stesso. A tale scopo, quando il nuovo modulo di elaborazione 4 si accende per la prima volta, il sistema operativo OS crea, nella memoria 8 del nuovo modulo di elaborazione 4, la porzione di memoria di archivio 19 copiando la porzione di memoria di archivio 24.
Vantaggiosamente, ogni volta che un nuovo programma di controllo viene installato e ad ogni evento di sostituzione di un modulo ingresso/uscita 5 e/o del modulo di elaborazione 4, il sistema operativo OS effettua immediatamente uno o più test per verificare il rispetto di requisiti di funzionamento prestabiliti dal costruttore della macchina automatica 1. In particolare, il programma di controllo installato per ultimo viene eseguito sul processore 6, specifici indicatori di prestazione del programma di controllo vengono misurati ed i valori misurati degli indicatori di prestazione vengono confrontati con valori o intervalli di riferimento per verificare che i valori misurati rispettino condizioni prestabilite. Nel caso in cui le condizioni prestabilite non vengano rispettate, il sistema operativo OS inibisce il l’esecuzione del programma installato per ultimo. Gli indicatori di prestazione comprendono, per esempio, il tempo di scansione del programma di controllo. Il tempo di scansione misurato non deve superare un tempo di scansione massimo, altrimenti potrebbe non garantire un corretto campionamento, ad opera dei moduli di ingresso/uscita 5, dei segnali di campo e, quindi, potrebbe provocare malfunzionamenti della macchina automatica 1. Un altro esempio di indicatori di prestazione sono il ritardo di propagazione dei segnali di ingresso e uscita attraverso i moduli di ingresso/uscita 5. In particolare, i ritardi di propagazione dei segnali di ingresso non devono superare ritardi di propagazione di ingresso massimi, che sono parametri di configurazione dei filtri di ingresso dei moduli di ingresso/uscita 5.
Secondo una ulteriore forma di attuazione non illustrata dell’invenzione, il dispositivo di controllo 2 comprende una o più periferiche, le quali sono interfacciate con il modulo di elaborazione 4 e ciascuna delle quali comprende una rispettiva memoria non volatile per memorizzare, tra l’altro, dati specifici della periferica. Tali periferiche comprendono, per esempio, il visualizzatore 14 illustrato nella figura 2. La memoria di ciascuna periferica à ̈ dello stesso tipo, ed à ̈ gestita allo steso modo, della memoria 15 dei moduli di ingresso/uscita 5, cioà ̈ comprende una porzione di memoria per memorizzare i dati specifici della periferica e una porzione di memoria di archivio gestita come la porzione di memoria di archivio 24, cioà ̈ in modo da essere una copia della porzione di memoria di archivio 19 della memoria 8 della unità di elaborazione 4. Inoltre, il sistema operativo OS rileva ogni evento di sostituzione di una periferica con una rispettiva nuova periferica.
Secondo una ulteriore forma di attuazione non illustrata della presente invenzione, ciascun programma di controllo preinstallato o successivamente installato nella memoria 8 comprende relativi parametri di configurazione. Più precisamente, il programma di controllo prioritario comprende parametri di configurazione prioritaria definiti e validati dal costruttore della macchina automatica 1 e salvati nella porzione di memoria riservata 17 assieme al codice eseguibile ECP. Ogni un nuovo programma di controllo che viene installato nella memoria 8 comprende relativi parametri di configurazione, i quali vengono salvati nella porzione di memoria di archivio 19 assieme al codice eseguibile del programma di controllo. I parametri di configurazione di un programma di controllo comprendono, per esempio, tempo di scansione massimo del programma di controllo e parametri dei filtri di ingresso dei moduli di ingresso/uscita 5. I parametri dei filtri di ingresso comprendono i tempi di propagazione di ingresso massimi.
Secondo una ulteriore forma di attuazione non illustrata della presente invenzione, il dispositivo PLC 3 à ̈ di tipo monolitico, cioà ̈ à ̈ privo dei moduli di ingresso/uscita 5 della figura 2, e il sistema operativo OS à ̈ progettato per implementare, quando eseguito sul processore 6, una versione semplificata del metodo di monitoraggio dei cambi di configurazione del dispositivo di controllo 2. Tale versione semplificata del metodo di monitoraggio non svolge le fasi, sopra descritte, di rilevare ogni evento di sostituzione di moduli del dispositivo PLC 3 con rispettivi nuovi moduli e di salvare dati di sostituzione relativi ad ogni nuovo modulo.
Secondo una ulteriore forma di attuazione non illustrata della presente invenzione, nelle porzioni di memoria di archivio 19 e 24 vengono salvate anche informazioni importanti relative al funzionamento della macchina automatica 1, ad esempio tempo di funzionamento, tempo di marcia, il numero di pezzi prodotti, il numero di pezzi scartati. Queste informazioni vengono salvate per un periodo di tempo limitato programmabile, per esempio le ultime 24 ore, l’ultima settimana o l’ultimo anno, oppure per un periodo illimitato a partire dalla messa in marcia della macchina automatica 1. Il fatto di avere copia delle informazioni di funzionamento della macchina automatica 1 su ciascun modulo 4, 5 consente di recuperare tali informazioni in caso di danneggiamento o sostituzione di un qualsiasi altro modulo 5, 4.
Secondo una ulteriore forma di attuazione non illustrata della presente invenzione, nelle porzioni di memoria di archivio 19 e 24 vengono salvati anche dati relativi alla produzione della macchina automatica 1, ad esempio gli istanti di inizio e fine produzione di ciascun lotto di produzione e i parametri di configurazione del dispositivo di controllo 2 con cui la macchina automatica 1 ha prodotto o lavorato ciascun lotto di produzione. In questo modo, nel caso venga trovato un lotto di produzione non conforme ai requisiti richiesti, à ̈ possibile risalire con certezza a quando tale lotto di produzione à ̈ stato prodotto o lavorato ed alla configurazione del dispositivo di controllo 2 della macchina automatica 1 in quel particolare momento, allo scopo di poter verificare se la non conformità del lotto di produzione sia dipesa da una errata configurazione del dispositivo di controllo 2 e di poter identificare l’operatore che ha eventualmente configurato in modo errato il dispositivo di controllo 2.
Secondo una ulteriore forma non illustrata della presente invenzione, il contenuto delle porzioni di memoria di archivio 19 e 24 viene trasferito nella unità di elaborazione esterna 10, che à ̈ interfacciata al dispositivo PLC 3 mediante la porta di comunicazione 9. In questo modo, il contenuto delle porzioni di memoria di archivio 19 e 24 può essere analizzato fuori linea (“off-line†) allo scopo, ad esempio, di determinare con maggior precisione la causa di un problema sulla macchina automatica 1. Infatti, una unità di elaborazione esterna può disporre di strumenti di analisi e di interfacce ben più efficienti rispetto a quelle che possono essere rese disponibili direttamente dal dispositivo PLC 3.
Il principale vantaggio del metodo per monitorare cambi di configurazione di un dispositivo di controllo 2 per una macchina automatica 1 sopra descritto à ̈ di tenere traccia di ogni cambio di programma di controllo e dei relativi parametri di configurazione e di ogni sostituzione di moduli nel dispositivo di controllo 2, grazie alla particolare gestione di porzioni di memoria di archivio 19 e 24 incorporate nei vari moduli 4 e 5. In altre parole, il metodo per monitorare cambi di configurazione di un dispositivo di controllo 2 sopra descritto garantisce la tracciabilità di qualsiasi modifica dell’hardware, del firmware e del software del dispositivo di controllo 2 in seguito a una riparazione o aggiornamento del dispositivo di controllo 2 stesso. Ciò à ̈ di estremo aiuto durante le fasi di diagnosi e riparazione della macchina automatica 1, in quanto la tracciabilità dei cambi del programma di controllo e dei moduli permette di risalire con più facilita all’origine di molti dei malfunzionamenti o rotture della macchina automatica 1. La tracciabilità delle modifiche consente di aumentare l’affidabilità della macchina automatica 1, dal punto di vista del funzionamento della stessa e della sicurezza degli operatori, e consente il rispetto dei corretti parametri del processo di produzione eseguito dalla macchina automatica 1, e quindi garantisce l'idoneità e la qualità dei prodotti trattati dalla macchina automatica 1 e la loro rispondenza ai requisiti richiesti con la necessaria continuità nel tempo.
Come descritto con vari esempi e dettagli nel presente documento, ciascun modulo 4, 5 del dispositivo PCL 3 memorizza, in rispettive porzioni memoria di archivio 19, 24, il programma di controllo installato per ultimo assieme ai relativi parametri di configurazione e lo storico di tutti i programmi di controllo, e relativi parametri di configurazione, installati in precedenza e dei dati di sostituzione di tutti i nuovi moduli 4, 5 del dispositivo PLC 3 che hanno sostituito analoghi moduli. La particolare struttura delle memorie di archivio 19, 24, che à ̈ ridonante e distribuita tra i moduli 4, 5, consente di replicare in tutti i moduli 4, 5 lo storico delle installazioni e/o sostituzioni di hardware, firmware e software del dispositivo di controllo 2, permettendo così di ripristinare il dispositivo di controllo 2 nella sua interezza, anche se il dispositivo PLC 3 comprende un solo modulo, per esempio il modulo di elaborazione 4. Dunque, la struttura ridondante e distribuita delle memorie di archivio 19, 24 consente, in caso di sostituzione di un modulo 4, 5 guasto, di configurare automaticamente e in modo sicuro il nuovo modulo 4, 5 senza richiedere l’intervento di tecnici specializzati.
Un altro vantaggio del metodo per monitorare cambi di configurazione di un dispositivo di controllo 2 per una macchina automatica 1 sopra descritto à ̈ capacità di potere eseguire una autoverifica ogni volta che viene installato un nuovo programma di controllo o viene sostituito un modulo del dispositivo PLC 3. Tale autoverifica permette di monitorare il corretto funzionamento del nuovo programma di controllo e dei relativi parametri di configurazione e la conformità di eventuali nuovi moduli installati prima che il dispositivo di controllo 2 venga effettivamente utilizzato, segnalando in maniera preventiva eventuali incompatibilità del nuovo programma o modulo che potrebbero causare malfunzionamenti della macchina automatica 1, i quali malfunzionamenti potrebbero provocare la rottura della macchina automatica o, ancor peggio, arrecare pericolo per l’operatore.
Claims (18)
- RIVENDICAZIONI 1. Metodo per monitorare cambi di configurazione di un dispositivo di controllo di una macchina automatica, il dispositivo di controllo (2) comprendendo mezzi di memoria non volatile (8, 11, 15), nei quali à ̈ installabile un programma di controllo della macchina automatica (1), e almeno un modulo di elaborazione (4) per eseguire il programma di controllo installato; il metodo essendo caratterizzato dal fatto di comprendere: - installare un programma di controllo prioritario prestabilito in una porzione di memoria riservata (17) di detti mezzi di memoria (8, 11, 15); - rilevare ogni evento di istallazione di un nuovo programma di controllo nei mezzi di memoria (8, 11, 15); - permettere l’esecuzione del programma di controllo installato per ultimo; e - salvare, in almeno una porzione di memoria di archivio (19, 24) dei mezzi di memoria (8, 11, 15), ogni nuovo programma di controllo che viene installato e dati di installazione di tale nuovo programma di controllo.
- 2. Metodo secondo la rivendicazione 1, in cui detto dispositivo di controllo (2) comprende almeno un modulo aggiuntivo (5) comandato da detto modulo di elaborazione (4) e/o almeno una periferica (14) interfacciata con detto modulo di elaborazione (4); il metodo comprendendo: - rilevare ogni evento di sostituzione di detto almeno un modulo aggiuntivo (5) con un rispettivo nuovo modulo aggiuntivo, e/o ogni evento di sostituzione di detta almeno una periferica (14) con una nuova periferica e/o ogni evento di sostituzione di detto modulo di elaborazione (4) con un nuovo modulo di elaborazione; e - salvare, in detta porzione di memoria di archivio (19, 24), dati di sostituzione relativi ad ogni nuovo modulo aggiuntivo, e/o ogni nuova periferica e/o ogni nuovo modulo di elaborazione.
- 3. Metodo secondo la rivendicazione 1 o 2, in cui detto dispositivo di controllo (2) comprende mezzi di comunicazione (9) per ricevere, da una unità esterna (10), il nuovo programma di controllo da installare in detti mezzi di memoria (8, 11, 15); rilevare ogni evento di istallazione di un nuovo programma di controllo nei mezzi di memoria (8, 11, 15) comprendendo: - monitorare l’attività di detti mezzi di comunicazione (9).
- 4. Metodo secondo la rivendicazione 1 o 2, in cui detti mezzi di memoria (8, 11, 15) comprendono un modulo di memoria (11) rimovibile da un rispettivo zoccolo (12) fissato al dispositivo di controllo (2); detto programma di controllo installato per ultimo essendo installato in detto modulo di memoria (11); rilevare ogni evento di istallazione di un nuovo programma di controllo nei mezzi di memoria (8, 11, 15) comprendendo: - rilevare la presenza di un nuovo modulo di memoria (11) in detto zoccolo (12).
- 5. Metodo secondo una qualsiasi delle rivendicazioni da 1 a 4, in cui rilevare ogni evento di istallazione di un nuovo programma di controllo nei mezzi di memoria (8, 11, 15) comprendendo: - confrontare detto nuovo programma di controllo da installare con il programma di controllo installato per ultimo.
- 6. Metodo secondo una delle rivendicazioni da 1 a 5, in cui ogni programma di controllo che viene installato comprende un codice eseguibile (EC1, EC2); il codice eseguibile (EC2) del programma di controllo installato per ultimo essendo salvato in coda al codice eseguibile (EC1) del programma di controllo installato per penultimo.
- 7. Metodo secondo la rivendicazione 6, in cui ogni programma di controllo che viene installato comprende due puntatori che puntano rispettivamente al primo e all’ultimo byte di detto codice eseguibile; i dati di installazione (AU2, DAT2) e i puntatori (START2, STOP2) del programma di controllo installato per ultimo essendo salvati in coda ai dati di installazione (AU1, DAT1) ed ai puntatori (START1, STOP1) del programma di controllo installato per penultimo.
- 8. Metodo secondo una delle rivendicazioni da 2 a 7, in cui detti mezzi di memoria (8, 11, 15) comprendono almeno due porzioni di memoria di archivio (19, 24), una prima (19) essendo incorporata in detto modulo di elaborazione (4) e la seconda (24) essendo incorporata in detto almeno un modulo aggiuntivo (5) o in detta almeno una periferica (14); detti dati di sostituzione essendo salvati in dette porzioni di memoria di archivio (19, 24).
- 9. Metodo secondo una delle rivendicazioni da 2 a 8, in cui detti mezzi di memoria (8, 11, 15) comprendono almeno due porzioni di memoria di archivio (19, 24), una prima (19) porzione essendo incorporata in detto modulo di elaborazione (4) e la seconda (24) essendo incorporata in detto almeno un modulo aggiuntivo (5) o in detta almeno una periferica (14); detto ogni nuovo programma di controllo che viene installato ed i relativi detti dati di installazione vengono salvati in dette porzioni di memoria di archivio (19, 24).
- 10. Metodo secondo una delle rivendicazioni da 1 a 9, in cui detto programma di controllo prioritario comprende relativi parametri di configurazione prioritaria, i quali sono salvati in detta porzione di memoria riservata (7), e ciascun nuovo programma di controllo comprendendo relativi parametri di configurazione.
- 11. Metodo secondo una delle rivendicazioni da 1 a 10, comprendente inoltre: - eseguire il programma di controllo installato per ultimo; - misurare indicatori di prestazione del programma di controllo installato per ultimo; - verificare che i valori misurati degli indicatori di prestazione rispettino condizioni prestabilite; e - inibire l’esecuzione del programma installato per ultimo nel caso in cui le condizioni prestabilite non siano rispettate.
- 12. Metodo secondo una qualsiasi delle rivendicazioni da 1 a 11, comprendente inoltre: - salvare, in detta almeno una porzione di memoria di archivio (19, 24), informazioni relative al funzionamento di detta della macchina automatica (1), dette informazioni di funzionamento comprendendo il tempo di funzionamento, e/o il tempo di marcia, e/o il numero di pezzi prodotti dalla macchina automatica (1) e/o il numero di pezzi scartati dalla macchina automatica (1).
- 13. Metodo secondo una qualsiasi delle rivendicazioni da 1 a 12, comprendente inoltre: - salvare, in detta almeno una porzione di memoria di archivio (19, 24), dati relativi alla produzione di detta macchina automatica (1), detti dati di produzione comprendendo gli istanti di inizio e fine produzione o lavorazione di ciascun lotto di produzione e parametri di configurazione di detto dispositivo di controllo (2) con cui la macchina automatica (1) ha prodotto o lavorato ciascun lotto di produzione.
- 14. Metodo secondo una qualsiasi delle rivendicazioni da 1 a 13, comprendente inoltre: - trasferire il contenuto di detta almeno una porzione di memoria di archivio (19, 24) in una unità di elaborazione esterna (10) per poter analizzare fuori linea tale contenuto.
- 15. Metodo secondo una delle rivendicazioni da 1 a 14, comprendente inoltre: - acquisire, tramite mezzi di interfaccia uomomacchina (13, 14), l’immissione di un comando di ripristino; e - permettere esclusivamente l’esecuzione di detto programma di controllo prioritario se à ̈ stato immesso detto comando di ripristino.
- 16. Dispositivo di controllo per una macchina automatica, il dispositivo di controllo (2) comprendendo mezzi di memoria non volatile (8, 11, 15), nei quali à ̈ installabile un programma di controllo della macchina automatica (1), almeno un modulo di elaborazione (4) per eseguire il programma di controllo installato, almeno un modulo di ingresso/uscita (5) comandato dal modulo di elaborazione (4) e/o almeno una periferica (14) interfacciata con detto modulo di elaborazione (4); il dispositivo di controllo (2) essendo caratterizzato dal fatto di comprendere un sistema operativo (OS), il quale à ̈ installato in detti mezzi di memoria (8, 11, 15) ed à ̈ progettato per implementare, quando eseguito su detto modulo di elaborazione (4), il metodo secondo una qualsiasi delle rivendicazioni da 1 a 14.
- 17. Dispositivo di controllo secondo la rivendicazione 14, comprendente mezzi di interfaccia uomo-macchina (13, 14); detto sistema operativo (OS) essendo progettato per implementare il metodo secondo la rivendicazione 15.
- 18. Macchina automatica comprendente un dispositivo di controllo (2), il quale à ̈ caratterizzato dal fatto di essere del tipo definito nella rivendicazione 16 o 17.
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