ITBO20120705A1 - Sistema e metodo di controllo di una macchina automatica - Google Patents

Description

DESCRIZIONE

Sistema e metodo di controllo di una macchina automatica

L’invenzione concerne un sistema ed un metodo di controllo di una macchina automatica, in particolare una macchina automatica per il confezionamento di prodotti, ad esempio prodotti dell’industria alimentare o prodotti farmaceutici. Le macchine automatiche normalmente usate nell’industria alimentare o nell’industria farmaceutica comprendono una linea produttiva lungo la quale vengono alimentati e trattati un determinato numero di materiali per realizzare un prodotto. Una pluralità di organi operativi interagenti con tali materiali e/o con il prodotto e comprendenti componenti elettrici e/o elettronici sono distribuiti lungo la linea produttiva ed un sistema di controllo à ̈ previsto per la supervisione del funzionamento degli organi operativi stessi.

Tale sistema di controllo comprende normalmente mezzi di controllo del funzionamento della macchina automatica ed un’interfaccia utente grafica di visualizzazione (denominata anche comunemente HMI – Human Machine Interface) disposta a bordo macchina, la quale comunica da un lato con i mezzi di controllo tramite una rete di comunicazione e dall'altro lato con un utente, per la supervisione e controllo della macchina durante il funzionamento della stessa.

I mezzi di controllo possono comprendere un’unica unità di controllo, ad esempio a PLC, e coincidere con essa oppure essere distribuiti su più unità di controllo, o sugli stessi componenti elettrici ed elettronici se tali componenti sono di tipo “smart†ovvero dotati di intelligenza. Assumeremo di seguito che i mezzi di controllo e l’unità di controllo coincidano, per semplicità di trattazione.

L’interfaccia grafica à ̈ basata su dati di gestione che i mezzi di controllo memorizzano e elaborano durante il funzionamento della macchina stessa.

I dati di gestione comprendono ad esempio messaggi di avviso di anomalie e segnalazioni, contatori di produzione e/o di scarto, parametri di macchina o variabili di lavoro interne, analogiche e/o digitali, associate al funzionamento o configurazione dei componenti elettrici o elettronici, segnali di posizione e/o velocità dei motori installati in macchina.

Sono noti sistemi di controllo di tipo SCADA, acronimo derivante dall’inglese che indica "Supervisory Control And Data Acquisition", e cioà ̈ sistemi specializzati integrati in grado di offrire in ambito industriale un ambiente di sviluppo completo comprendente mezzi di controllo per il monitoraggio di un processo industriale, componenti elettrici e/o elettronici già configurati per essere collegati ai mezzi di controllo, un’interfaccia grafica tramite la quale à ̈ possibile visualizzare i dati di gestione sopra illustrati, ed eseguire statistiche su tali dati. Tali sistemi di controllo, che offrono linguaggi semplificati ed intuitivi sia per la programmazione della logica dell’unità di controllo che per la programmazione dell’interfaccia utente, ed il cui hardware à ̈ scalabile in relazione alla complessità del processo industriale stesso, si sono diffusi con grande successo in ambito industriale in quanto estremamente versatili e di facile configurazione. Infatti, semplicemente eseguendo il montaggio dei componenti elettronici in una macchina e l’opportuna configurazione del programma di controllo e dell’interfaccia grafica del sistema SCADA à ̈ possibile in breve tempo rendere operativa una macchina automatica o un processo industriale.

Un database interno all’unità di controllo memorizza i dati di gestione della macchina automatica sopra elencati, aggiornati con un polling di tipo ciclico eseguito dall’unità di controllo verso i componenti elettrici/elettronici ad essa collegati. Il tempo di ciclo di polling à ̈ fissato usualmente in base ad un compromesso tra prestazioni di efficienza richieste al sistema di controllo stesso e costo del sistema di controllo per soddisfare tali prestazioni.

Tali dati sono accessibili tramite l’interfaccia di visualizzazione utente, in cui vengono visualizzati gli aggiornamenti, non appena disponibili dopo l’aggiornamento ciclico.

Recentemente sono stati proposti sistemi SCADA anche con un’interfaccia utente client di tipo web in grado di offrire la stessa visualizzazione dell’interfaccia a bordo macchina, ma in remoto e su web browser. Tipicamente, tali sistemi con interfaccia di tipo web prevedono che il database interno dell’unità di controllo fornisca un accesso tramite web, in modo tale che sia il database stesso a gestire le richieste dell’interfaccia web. I dati del database, accessibili via web tramite l’interfaccia utente sono quindi visualizzati con un ritardo che risente dei tempi dell’aggiornamento ciclico.

Un difetto dei sistemi di controllo noti di tipo SCADA, qualora siano impiegati nelle macchine più complesse dell’industria alimentare o dell’industria farmaceutica, à ̈ di non essere adeguati, sia per architettura che per personalizzazione della logica di controllo, alle funzionalità più complesse che la macchina stessa richiede. Oltre a questo, dove sono richieste elevate prestazioni, necessitano di un’adeguata configurazione hardware e software tale da renderli più costosi di sistemi di controllo con architetture proprietarie, in proporzione al costo della macchina stessa.

Osserviamo che le attuali macchine automatiche per il trattamento di prodotti alimentari o farmaceutici sono molto complesse sia dal punto di vista meccanico sia dal punto di vista elettrico/elettronico. Negli ultimi anni i tradizionali azionamenti meccanici, in cui il movimento deriva da un unico motore elettrico, sono stati sostituiti da una pluralità di azionamenti elettrici indipendenti, ciascuno dei quali sincronizzato elettronicamente con gli altri. Inoltre, per migliorare sempre più la qualità del prodotto, sono stati aggiunti controlli sempre più sofisticati che hanno reso necessario aumentare notevolmente sia i sensori che gli attuatori presenti in macchina. L'avvento di “smart†field devices, ovvero di dispositivi installati a bordo macchina e dotati di un proprio microcontrollore, ha reso disponibili una gran quantità di informazioni, sullo stato di tali dispositivi o sulla configurazione degli stessi.

In tali macchine automatiche di elevate prestazioni sono stati quindi progettati sistemi di controllo con architetture proprietarie efficienti ed altamente specializzate, in grado di offrire tempi di risposta adeguati alle richieste derivanti dai componenti elettrici e/o elettronici degli organi operativi. Per fare questo sono stati previsti sistemi ad eventi, basati cioà ̈ su notifiche che l’unità di controllo può inviare all’interfaccia utente di visualizzazione senza necessità che l’unità di controllo esegua un ciclo di polling per l’aggiornamento del valore dei componenti elettrici o elettronici.

I dati di gestione dell’unità di controllo risiedono quindi in un database interno all’unità di controllo stessa e l’interfaccia di visualizzazione à ̈ aggiornata da notifiche riguardanti tali dati di gestione, non appena questi ultimi cambiano.

La complessità della macchina automatica si riflette nella complessità della logica necessaria alla conduzione della macchina automatica e nel numero estremamente elevato di dati nel database dei dati di gestione, che tuttavia devono essere presentati ad un utente, o ad una qualsiasi altra applicazione che ne faccia uso, in modo omogeneo.

Per facilitare i tecnici di macchina responsabili della messa in opera della macchina, ed evitare un accesso diretto e non controllato a tali dati, si sono viste negli anni aumentare le funzionalità complesse residenti nell’unità di controllo offerte dall’interfaccia di visualizzazione ed ottenute come servizio di cooperazione tra l’interfaccia e l’unità di controllo stessa, relative ad elementi specifici presenti in macchina o a funzionalità della macchina automatica stessa. Ad esempio, funzioni elementari di regolazione di parametri sono state raggruppate secondo una logica di appartenenza ad un gruppo specifico di organi operativi della macchina o ad un tipo di produzione, per facilitare ad un utente un inizio produzione oppure un cambio formato. Le funzionalità complesse comprendono una qualsiasi tra richieste di inizio, pausa, arresto produzione, richieste di cambio formato, richieste di dati statistici, richieste di elenco di allarmi. Tali funzionalità complesse, aggiuntive rispetto ai dati di gestione, comportano controlli incrociati eseguiti dall’unità di controllo e/o dall’interfaccia che può rendere operative, ad esempio, alcune richieste solo se eseguite in un momento opportuno e/o in una posizione opportuna degli organi operativi della macchina e/o da un utente con le opportune autorizzazioni.

La semplificazione delle funzionalità offerte ad un utente a bordo macchina ha comportato quindi un maggior numero di funzionalità complesse gestite dall’unità di controllo della macchina automatica, aggiuntive rispetto ai dati di gestione.

Nel tempo, à ̈ nata anche nei sistemi di controllo con architetture proprietarie sopra illustrati l’esigenza di sviluppare un’interfaccia di visualizzazione di tipo web, per rendere l’interfaccia stessa indipendente dal tipo di sistema operativo in cui l’interfaccia à ̈ sviluppata ed inoltre fornire ad un utente uno strumento di facile utilizzo in quanto, nel tempo, questo tipo di interfaccia à ̈ diventata sempre più diffusa e conosciuta.

Per rispondere a questa necessità, non à ̈ possibile rendere accessibili via web i soli dati del database dei dati di gestione dell’unità di controllo, ad uso ad esempio di un’interfaccia web appositamente costruita sugli stessi. Le funzionalità complesse descritte in precedenza che sono necessarie per aumentare la facilità di conduzione da parte degli operatori di macchina, sono di valore aggiunto rispetto all’accesso semplice ai soli dati di gestione.

Ad esempio, la funzionalità complessa di “inizio produzione†prevede un controllo preliminare del profilo dell’utente per determinarne le autorizzazioni sufficienti all’esecuzione della funzionalità, a cui fa seguito un inserimento verso l’unità di controllo di parametri opportuni per la produzione in fase di avvio, così come verifiche dello stato dell’unità di controllo al fine di potere effettivamente avviare la produzione. In altre parole, la funzionalità “inizio produzione†à ̈ stata progettata come servizio coordinato tra software dell’interfaccia di visualizzazione e software dell’unità di controllo, per eseguire tale fase iniziale in modo controllato e completo. Anche se i dati di gestione del database dell’unità di controllo diventassero accessibili via web, e quindi visualizzabili in un’interfaccia di tipo web apposita, la funzionalità complessa di “inizio produzione†non sarebbe disponibile in quanto si tratta di un servizio coordinato di modifica dei dati di gestione e di logica di controllo.

Si osserva che nel caso di macchine del settore farmaceutico, tali macchine automatiche sono molto lunghe, estendendosi anche per alcuni metri, e possono essere racchiuse entro una camera sterile. Lungo la macchina automatica sono così disposti più dispositivi di interfaccia utente, ad esempio display di dimensioni importanti, in cui ciascun display à ̈ configurato in modo opportuno per visualizzare solo parti di interfaccia della zona della macchina in cui il dispositivo di interfaccia à ̈ posizionato. Un altro difetto dei sistemi di controllo, soprattutto di macchine del settore farmaceutico, à ̈ che risulta necessaria la progettazione di diversi tipi di interfaccia utente, ciascuna associata ad un diverso dispositivo. Inoltre sono richiesti più dispositivi di interfaccia posti a bordo macchina e quindi più display. Ne seguono costi elevati, dovuti sia alla progettazione dell’interfaccia grafica che al numero di display necessari a bordo macchina.

Scopo della presente invenzione à ̈ realizzare un sistema ed un metodo di controllo di una macchina automatica, il quale sia esente dai problemi sopra descritti e che al tempo stesso sia di facile ed economica realizzazione.

Ulteriore scopo à ̈ quello di fornire un sistema ed un metodo di controllo che consentano di realizzare un’interfaccia utente di tipo web, o un’applicazione con accesso a dati web (definibile come “app†o “web app†), tramite cui sia possibile l’accesso sia ai dati di gestione che alle funzionalità complesse aggiuntive particolarmente studiate per gli operatori di macchina, messe a disposizione dai mezzi di controllo della macchina automatica.

Ancora un ulteriore scopo à ̈ quello di fornire un sistema ed un metodo di controllo in cui sia semplificata la progettazione dell’interfaccia operatore e sia contenuto il costo per i dispositivi di interfaccia posti a bordo macchina, senza peraltro diminuire l’accessibilità da parte degli operatori all’interfaccia grafica utente stessa.

Tali scopi ed altri ancora sono tutti raggiunti da un sistema ed un metodo di controllo di una macchina automatica come stabilito dalla rivendicazione indipendente e dalle ulteriori rivendicazioni sotto riportate.

L’invenzione potrà essere meglio compresa ed attuata con riferimento agli allegati disegni che ne illustrano forme esemplificative e non limitative di attuazione, in cui:

Figura 1 mostra una rappresentazione schematica di dettaglio di un server web secondo l’invenzione in comunicazione con i mezzi di controllo di una macchina automatica.

Figura 2 mostra una rappresentazione schematica del sistema di controllo della macchina automatica comprendente il server web secondo l’invenzione.

Con riferimento alle Figura 2, una macchina automatica 100 per il confezionamento di prodotti , ad esempio per il confezionamento di un prodotto alimentare come tà ̈ o caffà ̈ rispettivamente in buste ed in capsule oppure di capsule oppure pasticche per l’industria farmaceutica, comprende una linea produttiva 101 dotata di gruppi operativi (non illustrati in dettaglio) lungo la quale vengono alimentati e trattati un numero di materiali componenti il prodotto (cioà ̈ il materiale in foglio di tessuto–non tessuto per realizzare le bustine di tà ̈ o di multistrato di plastica per le capsule di caffà ̈ ed il tà ̈ in foglie o il caffà ̈ in polvere) ed un numero di prodotti iniziali da confezionare quali tà ̈ in foglie, caffà ̈ in polvere oppure polvere contenente un medicamento.

Se consideriamo come esempio una macchina automatica per il confezionamento di bustine di tà ̈, la macchina automatica comprende un gruppo di alimentazione del materiale in foglio in tessuto-non tessuto, il quale à ̈ formato e/o ripiegato in un gruppo di formatura e/o di incarto per realizzare un prodotto intermedio in grado di ricevere il tà ̈ in foglie. Il prodotto intermedio, successivamente alimentato ad un gruppo di riempimento, riceve il tà ̈ in foglie da confezionare ed à ̈ successivamente alimentato ad un gruppo di chiusura della bustina di tà ̈ e ad un gruppo di sovra incarto della bustina di tà ̈ stessa per realizzare un prodotto come bustina di tà ̈ singolarmente confezionata.

I gruppi operativi descritti in precedenza comprendono una pluralità di organi operativi che interagiscono con i materiali di incarto e/o con il prodotto e che comprendono componenti elettrici e/o elettronici distribuiti lungo la linea produttiva, come ad esempio motori elettrici, elettrovalvole e sensori.

La macchina automatica 100 comprende inoltre un sistema di controllo 102 comprendente mezzi di controllo del funzionamento della macchina automatica, indicati schematicamente con il numero 1 in Figura 1 e Figura 2. I suddetti organi operativi possono svolgere una rispettiva funzione solo se e quando vengono attivati dai mezzi di controllo 1.

I mezzi di controllo 1 sono atti a memorizzare e/o a elaborare un insieme di dati di gestione e di funzionalità di tali organi operativi elettrici/elettronici e/o della macchina automatica 100, durante l’interazione con gli organi operativi elettrici/elettronici stessi. Tali dati di gestione e tali funzionalità sono stati già in precedenza descritti e la loro descrizione non viene qui ripetuta.

Si osserva che, i mezzi di controllo 1 sono rappresentati in Figura 2 come comprendenti un’unica unità di controllo 103 e coincidenti con essa. L’unità di controllo 103 à ̈ atta ad eseguire un programma di controllo della macchina automatica 100. Alternativamente, secondo quanto già illustrato in precedenza e qui non ripetuto, i mezzi di controllo possono essere distribuiti su più unità di controllo.

Il sistema di controllo comprende inoltre mezzi di comunicazione 104 ed una o più interfacce grafiche di visualizzazione, indicate schematicamente con il numero 105 in Figura 2, tramite la quale un utente à ̈ in grado di controllare la macchina automatica 100.

Come illustrato in Figura 1, i mezzi di controllo 1 comprendono inoltre mezzi di scambio dati, indicati con 2.

I mezzi di controllo 1 consentono tramite tali mezzi di scambio dati 2 accesso ai dati di gestione e/o a tali funzionalità e/o consentono di notificare eventi derivanti dal funzionamento degli organi operativi della macchina automatica stessa e che riguardano tali dati di gestione e/o tali funzionalità. I mezzi di scambio dati 2 dei mezzi di controllo 1 sono accessibili tramite i mezzi di comunicazione 104.

Si precisa che l’accesso a, e/o le notifiche di eventi da, tali dati di gestione e/o funzionalità à ̈ esclusivamente consentito tramite i mezzi di scambio dati 2. In altre parole, anche se i mezzi di controllo 1 comprendono un database di dati di gestione, questi dati sono accessibili non direttamente ma solo attraverso tali mezzi di scambio dati 2. Un accesso diretto a tali dati via web à ̈ stato impedito in modo tale da permettere tramite i mezzi di scambio dati 2 l’interazione non solo ad essi ma anche a tutte le funzionalità complesse nel tempo sviluppate per la macchina automatica 100.

I dati di gestione possono assumere valore di diverso tipo, in relazione al contenuto a cui sono destinati. Ad esempio ciascun dato può avere valore di tipo numerico oppure booleano, enumerativo, del tipo data/ora oppure di tipo stringa, per poter memorizzare una o più stringhe di testo. Un contatore di produzione e/o di scarto à ̈ un dato di tipo numerico intero, un messaggio di allarme o di avviso anomalie à ̈ invece un dato di tipo stringa di testo, dovendo memorizzare una o più stringhe di avviso da presentare all’utente, eventualmente lo stesso messaggio in varie lingue.

A ciascun dato sono inoltre associate proprietà aggiuntive inerenti il tipo di dato stesso, grazie alle quali i mezzi di controllo 1 sono in grado di garantire che il dato assuma sempre e solo dati validi, a garanzia del comportamento corretto nel tempo del componente elettrico e/o elettronico a cui il dato à ̈ associato. Come esempio di proprietà aggiuntive, ciascun dato può avere associato uno stato, la propria unità di misura, un intervallo di lavoro ammissibile, il livello di autorizzazione richiesto per consentire una modifica da parte di un utente, ed infine eventuali traduzioni, se il dato à ̈, oppure ha anche associato, un dato di tipo stringa.

Usualmente il database dei dati di gestione à ̈ suddiviso in viste, organizzate per categorie, e ognuna di queste viste può essere accessibile tramite i mezzi di scambio dati 2. Un esempio di viste possibili à ̈ rappresentato dai dati di produzione, usualmente memorizzati per più di un turno produttivo ed il cui archivio storico à ̈ accessibile come vista mediante una richiesta di dati statistici integrata in una funzionalità.

Analogamente, possono essere organizzate viste per navigare tra i parametri di produzione.

La funzionalità di inizio/pausa/arresto produzione non solo comprende la scrittura di alcuni parametri ma integra anche controlli per evitare l’avvio contemporaneo di più produzioni e soprattutto per evitare che gli organi operativi della macchina automatica non siano pronti per iniziare la produzione stessa.

L’interfaccia grafica di visualizzazione 105 à ̈ collegabile ai mezzi di controllo 1 tramite i mezzi di comunicazione 104 e consente di fornire accesso a, e/o ricevere notifiche da, tali dati di gestione e/o tali funzionalità, realizzando la visualizzazione degli stessi.

La visualizzazione può essere aggiornata ciclicamente e quindi in questo caso l’interfaccia grafica 105 richiederà ciclicamente accesso ai dati di gestione e alle funzionalità dei mezzi di controllo 1, oppure l’aggiornamento può essere anche richiesto dai mezzi di controllo 1, mediante notifiche ricevute da tali mezzi di controllo 1 e riguardanti eventi che derivano dal funzionamento della macchina automatica stessa. Gli eventi sono comunicati all’interfaccia grafica 105 non appena vi à ̈ un cambiamento nello “stato†della macchina automatica stessa, intendendo come “stato†della macchina automatica qualsiasi condizione di funzionamento una cui variazione viene vista come evento da notificare all’interfaccia grafica.

L’interfaccia grafica 105 può essere visualizzata in un dispositivo fisico a bordo macchina o su dispositivi mobili come di seguito sarà meglio dettagliato. I mezzi di comunicazione 104 sono realizzabili infatti sia come rete di tipo Ethernet industriale, oppure anche come rete di tipo WI-FI secondo lo standard IEEE 802.11 raffigurata schematicamente in Figura 2. In alternativa, i mezzi di comunicazione possono essere realizzati come canali logici di comunicazione tra applicativi residenti in uno stesso dispositivo fisico.

Nel dettaglio, i mezzi di scambio dati 2 comprendono una libreria di procedure che mette a disposizione un insieme di RPC (acronimo per Remote Procedure Call) di richiesta dati 3 tramite le quali à ̈ possibile l’accesso ai dati di gestione e/o alle funzionalità dei mezzi di controllo 1 ed un insieme di RPC di notifica 4 di eventi dagli stessi.

Questo canale bidirezionale di RPC à ̈ quindi in grado di garantire una comunicazione sincrona tra i mezzi di controllo e dispositivi esterni in cui à ̈ completamente irrilevante, per la definizione stessa di RPC che la “procedura†risieda fisicamente nello stesso dispositivo in cui i mezzi di controllo risiedono. Qualora la procedura “chiamante†sia in un computer diverso rispetto al computer “chiamato†, la rete di comunicazione rende comunque accessibile la chiamata “remota†come se fosse in “locale†. Le RPC di richiesta dati 3 possono essere “chiamate†quando à ̈ necessario l’accesso ai dati dei mezzi di controllo e sono adattate dai mezzi di scambio dati 2 stessi, e cioà ̈ dai mezzi di scambio dati, verso i mezzi di controllo 1 e quindi la macchina automatica come richiesta di scambio dati 5 oppure come impostazione di comandi 6.

Le RPC di notifica di eventi 4 sono in grado invece di “chiamare†una procedura esterna se la macchina automatica informa i mezzi di scambio dati 2 di un aggiornamento dei dati di gestione e/o delle funzionalità dei mezzi di controllo 1 della macchina automatica stessa.

Il sistema di controllo comprende inoltre un server web 7 (Figure 1 e 2), che comprende mezzi di scambio dati web 8 collegabili ai mezzi di scambio dati 2 dei mezzi di controllo 1 tramite i mezzi di comunicazione 104. I mezzi di scambio dati web 8 comprendono una libreria di procedure web, che mette a disposizione sia le RPC di richiesta dati 3 che le RPC di notifica 4, analoghe a quelle dei mezzi di controllo 1 ma ad esse complementari dal punto di vista del tipo di chiamata.

Il server web 7 à ̈ in grado di “chiamare†le RPC di richiesta dati 3 quando i mezzi di scambio dati web 8 ne hanno necessità.

Le RPC di notifica eventi 4 del server web 7 sono invece “chiamate†in caso di dati forniti dai mezzi di controllo 1 al server web 7. In questo modo i mezzi di scambio dati 2 dei mezzi di controllo 1 sono collegabili ai mezzi di scambio dati web 8 e l’accesso ai dati di gestione e/o alle funzionalità della macchina à ̈ garantito, con un flusso di dati scambiati sia da che verso i mezzi di controllo 1.

In dettaglio, i mezzi di comunicazione 104 garantiscono il collegamento tra le librerie di procedure, in modo completamente trasparente rispetto a dove possono essere residenti il server web 7 o i mezzi di controllo 1. Si noti che in Figura 1 il server web à ̈ illustrato separato dall’unità di controllo 103 in cui i mezzi di controllo 1 sono concentrati ma potrebbe anche essere parte della stessa unità di controllo 103, oppure distribuito su più dispositivi fisici.

L’interfaccia grafica 105 à ̈ di tipo web, visualizzabile come insieme di pagine in un web browser di interazione con un utente, ed à ̈ collegabile al server web 7, oppure à ̈ un’applicazione opportunamente sviluppata che accede agli stessi dati web definibile come “app†oppure “web app†. In questo modo l’interfaccia grafica di visualizzazione consente di fornire accesso a, e/o ricevere notifiche, riguardanti i dati di gestione e/o le funzionalità tramite i mezzi di scambio dati 8 del server web 7. Il server web 7 à ̈ così in grado di mettere a disposizione i dati di gestione e/o le funzionalità specifiche di una macchina automatica ad un’interfaccia grafica web di tipo “standard†oppure a una “app†. Soprattutto à ̈ così possibile avere completo accesso alle funzionalità complesse offerte dalla macchina automatica 100 stessa.

Il sistema di controllo 101 può comprendere inoltre un dispositivo mobile 9, come ad esempio un tablet, in particolare del tipo I-PADâ„¢, o uno smart-phone, e/o un computer, per il quale à ̈ particolarmente vantaggioso che i mezzi di comunicazione 104 siano una rete di comunicazione tipo wi-fi. Se il dispositivo mobile à ̈ infatti un tablet che può essere sostanzialmente impugnato da un utente senza bisogno di ulteriori supporti, l’interfaccia grafica può essere visualizzabile nel dispositivo mobile 9 e seguire gli spostamenti dell’utente di fronte agli organi operativi della macchina automatica, come dettagliato meglio nel seguito.

Le pagine web dell’interfaccia 105 possono visualizzare viste presenti nel database della macchina automatica eseguendo chiamate RPC di richiesta dati 3, come richiesta di scambio dati 5.

Se invece le pagine web richiedono non solo una visualizzazione ma anche una modifica di un dato di gestione, per cambiare una impostazione di un parametro di macchina oppure resettare un allarme, tramite le RPC di richiesta dati 3 potrà essere inviato alla macchina il nuovo valore del dato unitamente all’identità dell’utente che sta richiedendo la modifica. La chiamata RPC di richiesta dati 3 eseguirà una richiesta di impostazione di comandi 6.

Si osserva che alcune operazioni complesse di impostazione di comandi potranno addirittura richiedere una seconda conferma dell’identità dell’utente o di un ulteriore utente, come autorizzazione ulteriore.

L’interfaccia grafica 105 à ̈ in grado di ricevere le notifiche dalla macchina automatica tramite le RPC di notifica eventi 4 che possono inviare dati aggiornati alla pagina visualizzata tramite il server web 7. Le pagine web dell’interfaccia grafica sono così in grado di visualizzare in tempo reale dati/funzioni relativi a componenti della macchina, intendendo per “tempo reale†il fatto che lo scambio dati tra interfaccia grafica e macchina automatica à ̈ immediato a meno dei ritardi imposti dalla rete di comunicazione e dal tempo di elaborazione dovuto sia ai mezzi di controllo 1 della macchina che al server web 7 o web browser sui quali l’interfaccia grafica 105 à ̈ basata. Si sottolinea che non ci sono ulteriori ritardi dovuti ad esempio a complessi cicli di polling per un aggiornamento ciclico dei dati di gestione della macchina automatica, in quanto un aggiornamento della macchina automatica à ̈ notificato anche all’interfaccia grafica e non letto ciclicamente.

Alcuni tipi di dato sono presentati inoltre solamente in pagine speciali. Per una gestione degli allarmi efficiente, viene visualizzato il codice allarme, la descrizione e lo stato di ogni allarme o messaggio di avviso attivo del sistema di controllo e può essere consentito all’utente di selezionare gli allarmi o avvisi tra quelli visualizzati, già analizzati, i quali possono essere archiviati come allarmi o avvisi storici in pagine di statistica allarme dei mezzi di controllo. Si precisa che con “allarme†si intende un evento la cui attivazione à ̈ in grado di arrestare la macchina automatica e per il quale à ̈ richiesto un intervento, spesso operativo, a bordo macchina, ad esempio per risolvere un ingolfo di materiale in macchina. Con “avviso†si intende invece un evento che indica un malfunzionamento la cui attivazione à ̈ di interesse per l’utente ma non interviene a fermare la macchina automatica, ad esempio un avviso relativo al consumo di materiale.

Altre pagine dell’interfaccia grafica 105 sono invece dedicate alla visualizzazione di un sinottico di macchina, rappresentante schematicamente ed in modo personalizzabile la struttura della macchina automatica o parti di essa, e sulla quale visualizzazione possono essere mostrati immagini, etichette, bottoni e valori di dati variabili. Da una pagine principale del sinottico à ̈ anche possibile richiamare altre pagine. La visualizzazione di un sinottico può servire quindi da menù principale di navigazione contestuale. Se il dispositivo mobile 9 à ̈ inoltre di ultima generazione, l’interfaccia 105 à ̈ in grado di sfruttare le caratteristiche proprie di questi dispositivi relativamente alla visualizzazione di una immagine, che consentono con facilità di uso di visualizzare con interazione di tipo touch, immagini di dimensioni molto maggiori dello schermo disponibile, esplorabili con facilità tramite scorrimento e zoom.

Facciamo notare che à ̈ possibile mostrare nello stesso dispositivo mobile sia l’interfaccia grafica web 105 per controllare la macchina automatica che un’ulteriore interfaccia grafica di tipo web (non illustrata), ad esempio di manualistica, comprendente un insieme di pagine di visualizzazione di dati documentali multimediali associabili alla macchina automatica. Il dispositivo mobile 9 à ̈ atto a mostrare entrambe. In altre parole, à ̈ possibile concentrare sia la visualizzazione e gestione dei dati e delle funzionalità di controllo della macchina automatica, che la visualizzazione di eventuali altri documenti multimediali non residenti usualmente nei mezzi di controllo 1 ma altrove.

I dati documentali multimediali possono essere una qualsiasi tra librerie di schemi costruttivi, schemi meccanici, schemi elettrici, disegni esplosi, e/o librerie di manuali di funzionamento ad esempio manuali di manutenzione, manuali di uso, manuali di sicurezza, video e materiale commerciale. I mezzi di comunicazione 104 del sistema di controllo 101 di una macchina automatica sono infatti usualmente realizzati come rete di stabilimento, interna al sito produttivo in cui la macchina automatica à ̈ installata. Tuttavia, generalmente, in qualsiasi stabilimento, à ̈ anche presente un’ulteriore rete di comunicazione esterna, collegabile alla rete di comunicazione di stabilimento, ad esempio per accedere a dati Internet WEB. Facciamo notare che proprio per le proprietà stesse di ciascun dispositivo mobile relativamente al collegamento ad una qualsiasi rete di comunicazione, i dati documentali sopra illustrati possono risiedere ed essere memorizzati sul dispositivo mobile 9 stesso, in server locali alla rete di stabilimento oppure in server esterni ad essa, raggiungibili semplicemente tramite un indirizzo logico URL.

Il dispositivo mobile 9 comprende inoltre mezzi di localizzazione (non illustrati) della posizione del dispositivo mobile rispetto alla macchina automatica. Tali mezzi di localizzazione possono sfruttare direttamente elementi di rilevazione della posizione già presenti nei dispositivi mobili di ultima generazione, quali mezzi di rilevazione GPS, un accelerometro, oppure mezzi di rilevazione wi-fi della posizione. In alternativa, à ̈ possibile sfruttare un’apparecchiatura ottica di acquisizione di immagini normalmente presente nei dispositivi mobili, ed utilizzabile in combinazione di una codice ottico, ad esempio un QR code, apposto su una porzione di macchina automatica ed indicante la posizione nella macchina stessa. La lettura e decodifica del codice ottico consente di localizzare il dispositivo mobile 9 relativamente alla macchina automatica 100. Può essere anche utilizzabile a tale scopo un’apparecchiatura di lettura a radio frequenza in combinazione con un tag RF-ID disposto internamente ad un componente meccanico della macchina automatica.

Il contesto associabile ad un utente à ̈ definito da un profilo di autorizzazioni e/o da una configurazione delle pagine come personalizzate per ciascun utente e/o dalla posizione del dispositivo mobile 9 relativamente alla macchina automatica. I dati di gestione e/o le funzionalità visualizzabili nelle pagine dell’interfaccia grafica di controllo oppure i dati documentali visualizzabili nella interfaccia grafica di manualistica, sono funzione di tale contesto associabile a ciascun utente. In altre parole, pagine diverse di interfaccia sono visualizzabili in funzione del profilo di autorizzazioni e/o della configurazione pagine e/o della posizione di ciascun utente. Dettaglieremo meglio nel seguito cosa si intende per profilo di autorizzazioni e per configurazione delle pagine per ciascun utente.

Per ciò che riguarda la posizione del dispositivo mobile 9 rispetto alla macchina automatica, in particolare rispetto agli organi operativi presenti lungo la linea produttiva 101, à ̈ importante sottolineare che consente di “localizzare†l’interfaccia grafica.

Grazie infatti alla posizione del dispositivo mobile 9, l’interfaccia grafica di controllo oppure l’interfaccia grafica di manualistica à ̈ in grado di visualizzare solo pagine associabili alla posizione del dispositivo mobile 9 stesso relativamente alla macchina automatica 1. Tali pagine sono così aggiornate dinamicamente al variare della posizione rilevata del dispositivo mobile rispetto alla macchina e quindi un unico dispositivo mobile può configurarsi automaticamente mostrando in posizioni diverse, pagine diverse di interfaccia e quindi “localizzando†l’interfaccia grafica 105 stessa.

Il server web 7, per le proprietà del server web 7 stesso, à ̈ atto a collegare contemporaneamente più pagine di interfaccia provenienti sia da uno stesso dispositivo mobile 9 che da più dispositivi mobili 9, e quindi à ̈ atto a ricevere rispettive richieste da ciascuna pagina visualizzata. L’interfaccia grafica può essere accessibile tramite browser del dispositivo mobile, e in tal caso sarà indipendente dal sistema operativo del dispositivo mobile 9 stesso. Nel caso in cui l’interfaccia grafica sia realizzata appositamente per il sistema operativo del dispositivo mobile 9 ospitante (ad esempio, IOS di Apple o Android di Google) si tratterà di una “web app†che si collegherà al medesimo server web 7 ma sfrutterà appieno la dotazione hardware del dispositivo mobile 9.

Il server web 7, illustrato in Figura 1, comprende un gestore di richieste 10, per gestire ciascuna richiesta proveniente da ciascuna pagina, ed un gestore di interazione 11 con i mezzi di scambio dati web 8. Il gestore di richieste 10 à ̈ in comunicazione con il gestore di interazione 11, in modo tale da inoltrare ed adattare richieste provenienti da ciascuna pagina ai mezzi di scambio dati web 8, come di seguito vedremo. Nel dettaglio, il gestore di richieste 10 comprende un’interfaccia web 10a direttamente collegabile con i client web dell’interfaccia grafica ed un analizzatore di richieste 10b, per preparare le richieste secondo requisiti standard stabiliti dal gestore di interazione 11 ed instradare le richieste stesse. Il server web 7 comprende inoltre un gestore di contesto 12 degli utenti, collegabile al gestore di richieste 10, in particolare all’analizzatore di richieste 10b, per associare e memorizzare un contesto a ciascun utente collegabile al web server. Un gestore di pagine 13 à ̈ anch’esso collegabile al gestore di richieste 10 e al gestore di contesto 12.

Nello specifico à ̈ collegabile all’analizzatore di richieste 10b e può generare le pagine richieste dall’utente e quindi proporre la visualizzazione dei dati di gestione e/o delle funzionalità della macchina automatica richiesti in ciascuna pagina, mediante i dati ottenuti dal gestore di interazione 11, con cui à ̈ in comunicazione, il quale à ̈ in collegamento con i mezzi di scambio dati web 8. Si noti che il server web 7 memorizza anche una pluralità di modelli di pagine 15, tramite le quali le pagine web possono essere configurate con semplicità, grazie ad un numero elevato di parametri opzionali. Il gestore di pagine 13 può generare quindi le pagine visualizzabili nell’interfaccia grafica tenendo in considerazione uno specifico modello di pagine 15 selezionato dall’utente, la personalizzazione di ciascuna pagina ed il contesto memorizzato dal gestore di contesto 12.

Il gestore di pagine 13 à ̈ pertanto in grado di generare la visualizzazione delle stesse, a fronte di richieste provenienti dall’analizzatore di richieste 10b e dal contesto memorizzato dal gestore di contesto 12 ed à ̈ quindi responsabile dell’invio di dati aggiornati a ciascuna pagina. Il gestore di pagine 13 à ̈ attivabile dalle richieste di ciascuna pagine ma anche dalle notifiche dai dati di gestione e/o dalle funzionalità che la macchina automatica può inviare.

Come detto in precedenza, il contesto associato ad un utente à ̈ definito dal profilo di autorizzazioni, dalla configurazione delle pagine come personalizzate per ciascun utente e/o dalla posizione del dispositivo mobile relativamente alla macchina automatica.

Abbiamo già illustrato come la posizione del dispositivo mobile 9 contribuisce a definire il contesto e come à ̈ utilizzabile al fine della visualizzazione.

Per quello che invece riguarda il profilo di autorizzazioni, a ciascun utente à ̈ associato un account, la cui gestione à ̈ delegata ad un ente di validazione utenti. L’unità di controllo può comprendere tale ente di validazione utenti oppure tale ente può essere raggiungibile tramite i mezzi di comunicazione 104, ad esempio la rete di stabilimento se la validazione dell’utente à ̈ eseguita da un dominio utenti a cui la macchina automatica accede. L’interfaccia web sul dispositivo mobile 9 si limita ad inoltrare un identificativo dell’utente rilevato all’ente di validazione utenti, per il riconoscimento dello stesso. L’interfaccia grafica può mostrare l’account di ciascun utente ed eventuali gruppi definiti nel dispositivo di gestione utenti, dovunque esso risieda.

Ciascun profilo di autorizzazioni à ̈ memorizzato nei mezzi di controllo 1 ed à ̈ gestibile tramite server web 7 grazie al gestore di contesto 12. In questo modo, ad ogni possibile accesso ai dati di gestione e/o alle funzionalità della macchina à ̈ assegnato un insieme di diritti, ciascuno attribuito ad un rispettivo utente o ad un utente appartenente ad uno specifico gruppo contraddistinto da un prefisso specifico.

Il gestore di contesto 12 gestisce il profilo di autorizzazioni associato a ciascun utente al momento dell’accesso al server web 7 stesso e tale profilo à ̈ utilizzabile per richieste provenienti dallo stesso utente. Utenti che presentano diritti sufficienti (ad esempio, gli amministratori) possono interagire con una pagina speciale che mostra i valori dei diritti di ogni gruppo.

Abbiamo detto che l’accesso al server web 7 à ̈ possibile contemporaneamente anche da pagine diverse dello stesso dispositivo mobile 9 o di dispositivi mobili 9 diversi. Gli accessi con lo stesso utente da dispositivi differenti, o da client differenti, possono essere gestiti come contesti differenti.

Il gestore di contesto 12 memorizza anche la personalizzazione delle pagine, così come configurata da chi ha progettato le pagine di visualizzazione, ad esempio il colore delle pagine e/o di pulsanti specifici, dimensioni del font etc.

Secondo una forma alternativa di realizzazione, il colore del background delle pagine à ̈ memorizzato nello stesso template di realizzazione di ciascuna pagina ed il gestore di contesto memorizza solo l’insieme dei diritti di ciascun utente, il gruppo di appartenenza di tale utente e la posizione dell’utente rispetto alla macchina. Il colore di alcuni pulsanti infatti à ̈ derivabile dall’insieme dei diritti e varia al variare dei diritti dell’utente e/o dello stato logico in cui si trova l’interfaccia durante il proprio funzionamento. La dimensione del font à ̈ invece liberamente modificabile dall’utente tramite la configurazione del browser stesso. Ne segue che secondo questa forma alternativa di realizzazione, il contesto associabile ad un utente à ̈ definito dal profilo di autorizzazioni, dal gruppo di appartenenza e dalla posizione relativa alla macchina.

In considerazione della pluralità dei modelli di pagine 15 possibili e del contesto memorizzato, potrebbe essere possibile che per un profilo utente il gestore di pagine 13 aggiorni automaticamente l’immagine del sinottico al variare della posizione del dispositivo mobile 9 in una pagina di interfaccia, ad esempio durante uno spostamento dell’utente. Per un profilo utente diverso invece, anche in pagine visualizzabili nello stesso dispositivo mobile 9, il gestore di pagine 13 potrebbe mantenere fissa la visualizzazione del sinottico al variare della posizione del dispositivo mobile 9 relativamente alla macchina automatica 1.

Il server web 7 comprende inoltre un gestore di comandi 14, atto a ricevere comandi dalle pagine tramite il gestore di pagine 13 e a notificare il gestore di pagine 13 stesso, valutando i comandi e/o le notifiche sulla base del contesto memorizzato dal gestore di contesto 12. Si precisa che se l’ente di validazione utenti fa parte dei mezzi di controllo 1 la validazione utente à ̈ gestita dal gestore di contesto 12 mediante il gestore di comandi 14 e quindi la validazione di un utente viene eseguita mediante l’accesso al gestore di interazione 11.

Osserviamo che il gestore di interazione 11 à ̈ collegabile esclusivamente al gestore di comandi 14 ed à ̈ quindi per mezzo del gestore di comandi 14 che il gestore di contesto 12 ed il gestore di pagine 13 possono fornire accesso a, e/o ricevere notifiche da, i dati di gestione e/o le funzionalità dei mezzi di controllo 1. Il gestore di pagine 13 à ̈ quindi in comunicazione con il gestore di interazione 11 tramite il gestore di comandi 14.

In questo modo à ̈ il solo gestore di comandi 14 responsabile della gestione e sincronizzazione dell’insieme di tutte le richieste attive nel server web 7, in combinazione con il gestore di interazione 11. La comunicazione tra il gestore di richieste 10 e/o il gestore di pagine 13 e/o il gestore di contesto 12 ed il gestore di interazione 11 avviene tramite il gestore di comandi 14, in collegamento con tutti i gestori.

In uso, un primo utente X1, che si trova con il proprio dispositivo mobile 9 in una prima posizione Y1, mette in esecuzione l’interfaccia grafica e viene eseguita una richiesta di collegamento al server web 7 a cui viene inoltrata la richiesta di autenticazione dell’account (ad opera dell’ente di validazione utenti dovunque esso risieda). Il metodo di controllo della presente invenzione prevede che il gestore di richieste 10 riceva ed analizzi la richiesta ricevuta. In particolare, à ̈ l’interfaccia web 10a del gestore di richieste 10 che riceve la richiesta di collegamento e la passa all’analizzatore di richieste 10b, che successivamente la inoltra al gestore di contesto 12, in collegamento con il gestore di richieste 10. Al termine della valutazione del gestore di contesto 12, il server web risponde con l’opportuno contesto in base all’utente X1 e alla posizione Y1.

Per il contesto del primo utente X1 vengono recuperati i dati di personalizzazione ed il profilo di autorizzazioni associato all’utente e così il generatore di pagine 13, in collegamento con il generatore di contesto 12, invia la pagina o le pagine di visualizzazione iniziale al dispositivo mobile 9. Tali pagine sono generate dal generatore di pagine 13 recuperando un modello di pagine 15 e valutando il contesto dell’utente secondo quanto memorizzato dal gestore di contesto 12.

Quando il primo utente X1 vuole visualizzare una pagina con i valori correnti dei dati di gestione, una richiesta di accesso ai dati di gestione e/o alle funzionalità di macchina viene generata dall’interfaccia grafica. Tale richiesta à ̈ ricevuta dal gestore di richieste 10 del server web 7 ed inoltrata al gestore di interazione 11, con il quale il gestore di richieste 10 à ̈ in comunicazione, per accedere a tali dati e/o a tali funzionalità tramite i mezzi di scambio dati web 8.

I mezzi di scambio dati web si collegano ai mezzi di scambio dati 2 dei mezzi di controllo 1 tramite i mezzi di comunicazione e l’interfaccia grafica può ricevere e quindi visualizzare i dati e/o le funzionalità di interesse grazie ai mezzi di scambio dati web 8 del server web 7. Per fare questo, il gestore di interazione 11 adatta ciascuna richiesta proveniente da ciascuna delle pagine della interfaccia grafica ai mezzi di scambio dati web 8.

Nel dettaglio, il gestore di comandi 14 riceve le richieste dal gestore di richieste 10 e/o dal gestore di pagine 13 e notifica il gestore di pagine 13 quando sono ricevuti i dati richiesti oppure sono ricevute notifiche dalla macchina automatica.

I dati e/o le notifiche sono comunque valutate tramite il contesto gestito dal gestore di contesto 12, che controlla eventuali autorizzazioni e/o personalizzazioni dell’utente X1 e la posizione del dispositivo mobile in Y1. Per inviare le richieste, il gestore di comandi 14 si collega al gestore di interazione 11 ed à ̈ con esso collegato in modo esclusivo. In altre parole qualsiasi richiesta di dati che viene inviata ai mezzi di scambio dati 2 dei mezzi di controllo 1 à ̈ predisposta dal gestore di interazione 11 ed inviata tramite i mezzi di scambio dati web 8.

Il gestore di pagine 13 viene messo in comunicazione con il gestore di interazione 11 mediante il gestore di comandi 14.

Il gestore di comandi 14, se necessario, trasforma una richiesta, ad esempio concernente una funzionalità complessa, in una o più richieste elementari, successivamente inviate al gestore di interazione 11 dei mezzi di scambio dati web 8.

I mezzi di scambio dati web 8 si collegano ai mezzi di scambio dati 2 dei mezzi di controllo 1 e quindi le RPC di richiesta dati della libreria 8 del server web 5 “chiamano†i mezzi di controllo 1 che offrono accesso ai dati di gestione e/o alle funzionalità dei mezzi di controllo 1 stessi. La chiamata si conclude con un dato/più dati recuperati al termine della chiamata di procedura stessa o un eventuale esito della chiamata di procedura remota.

Se invece, durante la produzione, si verifica un evento per cui l’interfaccia grafica deve essere informata, le RPC di notifica eventi 4 “chiamano†i mezzi di scambio dati web 8. Il gestore di interazione 11 riceve i dati notificati e li trasferisce al gestore di comandi 14 per attribuirli ad una pagina specifica tra quelle attive nel dispositivo e/o tra tutti i dispositivi mobili. Il gestore di comandi 14 comunica il cambiamento al gestore di pagine 13, che quindi provvede a rigenerare le pagine dell’interfaccia.

Se un secondo utente X2 mette in esecuzione l’interfaccia grafica nello stesso dispositivo mobile 9 posizionato nella prima posizione Y1, il collegamento al server web 7 avviene in modo analogo a quanto detto sopra. Tuttavia il gestore di contesto 12 gestirà un contesto diverso per il diverso utente, dovuto al fatto che i dati di personalizzazione, il profilo di autorizzazioni ed il modello di pagine 15 per il secondo utente X2 sono diversi eventualmente da quello per il primo utente X1.

Il diverso contesto tra gli utenti può far sì che la pagina principale dell’interfaccia grafica del primo utente X1 mostri un sinottico di pagine e la pagina principale del secondo utente X2 mostri le statistiche di produzione.

Infine, se cambia la posizione del dispositivo mobile 9 rispetto alla macchina automatica, il dispositivo si troverà in posizione Y2 e quindi sarà diverso il contesto nella nuova posizione. La pagine principale, se ad esempio il contesto associato all’utente X1 lo permetterà, mostrerà una vista ingrandita o differente del sinottico di macchina relativo alla posizione Y2.

Un programma à ̈ fornito in associazione al sistema di controllo, che comprende codice per implementare il metodo di controllo secondo l’invenzione quando tale programma à ̈ eseguito nel sistema di controllo stesso.

Abbiamo già detto che i mezzi di controllo 1, anche se distribuiti, comprendono almeno una unità di controllo 103 per l’esecuzione del programma di controllo di macchina. Se i mezzi di controllo 1 coincidono con l’unità di controllo 103, l’unità di controllo 103 comprende anche i mezzi di scambio dati 2 per l’accesso e/o la notifica dei dati e delle funzionalità dei mezzi di controllo 1, realizzata come programma comprendente codice per accedere ai dati e/o funzionalità del programma di controllo della macchina automatica, quando memorizzato nell’unità di controllo stessa.

Il server web à ̈ anch’esso un programma, comprendente codice per fornire i mezzi di scambio dati web 8 oggetto della presente invenzione, quando tale programma à ̈ eseguito in un rispettivo dispositivo server (non illustrato), in comunicazione con i mezzi di controllo 1 oppure nel caso specifico nell’unità di controllo 103. Tale dispositivo server può anche essere residente nell’unità di controllo stessa (ed in questo caso i mezzi di comunicazione 104 sono interni al sistema operativo dell’unità di controllo) oppure in un dispositivo esterno.

I mezzi di scambio dati web 8 del server web 7 così come il gestore di richieste 10, il gestore di contesto 12, il gestore di pagine 13, il gestore di comandi 14 ed il gestore di interazione 11 sono realizzati come applicativi interoperanti del server web 7, comprendenti codice per implementare il metodo di controllo secondo l’invenzione quando tale programma à ̈ eseguito nel server web 7 stesso. Secondo una forma attuativa di realizzazione, i mezzi di scambio dati 2 comprendono canali di comunicazione direzionali, e cioà ̈ metodi alternativi alle RPC di comunicazione tra processi. Analogamente, anche i mezzi di scambio dati web comprendono analoghi canali di comunicazione, che consentono ai mezzi di scambio dati 2 dei mezzi di controllo 1 di essere in collegamento con i mezzi di scambio dati web 8 del server web 7.

Grazie ai mezzi di scambio dati web 8 presenti nel server web 7 in collegamento con i mezzi di scambio dati 2 dei mezzi di controllo 1, vengono messi a disposizione di un interfaccia su web browser o su “web app†, dati e/o funzionalità altrimenti non accessibili.

La presenza del server web 7 e dei gestori interni ad esso garantisce che i controlli del contesto di ciascun utente siano eseguiti prima di accedere ai dati e alle funzionalità dei mezzi di controllo 1 e quindi viene fornito un ambiente di servizi integrati specificatamente sviluppato per una macchina automatica di alta complessità, in cui i controlli di contesto e di congruenza tra dati e comandi à ̈ rispettata. Inoltre, il server web 7 consente di sfruttare le potenzialità offerte dai dispositivi mobili odierni quali tablet e smartphone e di ottimizzare l’interfaccia grafica utente, contestualizzandola.

Grazie al fatto che il dispositivo mobile può essere impugnato mentre un operatore si sta spostando di fronte alla macchina, la macchina può essere priva di una pluralità di dispositivi di visualizzazione fissi, distribuiti lungo la macchina, in quanto à ̈ il dispositivo mobile stesso a variare la propria visualizzazione non appena l’utente si sposta lungo la macchina. Il vantaggio di tale soluzione à ̈ evidente se consideriamo una tra le modalità di intervento in macchina usuali da parte di un tecnico di manutenzione, spesso costretto ad intervenire in zone di difficile accessibilità per risolvere problemi a componenti di macchina, meccanici e/o elettrici e/o elettronici.

Grazie all’invenzione, il tecnico non deve più eseguire spostamenti continui tra la zona di intervento e la visualizzazione di dati e funzioni su cui opera in un dispositivo fisso distante dalla zona di intervento. Infatti, solo posizionando il dispositivo mobile vicino a tale zona, possono essere mostrate pagine con dati e funzioni di dettaglio riguardanti proprio la parte di macchina oggetto dell’intervento. La posizione del dispositivo mobile 9 relativamente alla macchina automatica à ̈ infatti parte del contesto di visualizzazione dell’interfaccia grafica. Questo comporta un notevole risparmio dal momento che à ̈ possibile sia la riduzione del numero di dispositivi fissi necessari che la riduzione del tempo di intervento da parte di un tecnico di macchina, concentrato in una sola zona. Inoltre, dal momento che l’interfaccia grafica si configura dinamicamente ed automaticamente, non c’à ̈ più la necessità di progettare diversi tipi di interfaccia grafica diversa per diverse tipologie di utente dedicato alla conduzione di macchina. Quanto detto per i manuali d’istruzione vale chiaramente anche per ogni altro tipo di dato o di funzionalità, la contestualizzazione delle pagine dell’interfaccia grafica essendo applicabile a ogni parte dell’interfaccia.

In uno stesso dispositivo mobile si possono avere pagine di controllo e/o supervisione di macchina e contemporaneamente pagine di accesso a servizi offerti dal produttore di macchine via web oppure dallo stesso web. Tali servizi possono non necessariamente essere legati alla conduzione della macchina automatica ma solamente essere attinenti ad essa. Può essere ad esempio fornito un collegamento ad un servizio clienti CRM (customer relationship management) del produttore della macchina automatica per richieste ad esempio relative a ricambi a catalogo, intervento tecnico da remoto, etc.

Ad esempio, il tecnico manutentore di macchina potrebbe essere in collegamento con un centro di assistenza tecnica del produttore di macchina, e contemporaneamente visualizzare allarmi e/o avvisi relativi alla macchina in produzione, da comunicare al centro di assistenza stesso. Inoltre, la presenza del server web 7 rende possibile collegare più macchine automatiche diverse ad un unico supervisore di linea, disponendo più web server oppure un web server unico collegato a più macchine. Se un web server unico à ̈ collegato a più macchine, ciascuna macchina sarà separatamente accessibile tramite mezzi di scambio dati web 8 dedicati al collegamento con i mezzi di scambio dati 2 di ciascuna macchina. Se invece ciascuna macchina à ̈ in collegamento con un server web 7 dedicato, potrà essere costruita una pagina di interfaccia di supervisione per mostrare dati aggregati e per consentire di comandare le diverse macchine contemporaneamente, ad esempio sfruttando una funzionalità di inizio produzione di linea che sincronizzi tra loro la produzione di più macchine.

Claims (19)

1. RIVENDICAZIONI 1. Sistema di controllo (102) di una macchina automatica (100), in cui la macchina automatica (100) comprende una linea produttiva (101) lungo la quale vengono alimentati e trattati un numero di materiali per realizzare un prodotto ed una pluralità di organi operativi interagenti con detti materiali e/o detto prodotto e comprendenti componenti elettrici e/o elettronici distribuiti lungo la linea produttiva; detto sistema di controllo (102) comprendendo: - mezzi di controllo (1) del funzionamento di detta macchina automatica (100) atti a memorizzare e/o a elaborare un insieme di dati di gestione e di funzionalità di detti componenti elettrici/elettronici e/o di detta macchina automatica (100), comprendenti mezzi di scambio dati (2); - mezzi di comunicazione (104) , tramite i quali detti mezzi di controllo (1), esclusivamente mediante detti mezzi di scambio dati (2), consentono accesso a detti dati di gestione e/o a detta funzionalità e/o consentono di notificare eventi derivanti dal funzionamento di detta macchina automatica (100) e riguardanti detti dati di gestione e/o dette funzionalità; - un’interfaccia grafica di visualizzazione (105) destinata ad un utente per il controllo di detta macchina automatica (100), collegabile a detti mezzi di controllo (1) tramite detti mezzi di comunicazione (104) e atta a fornire accesso a, e/o ricevere notifiche da, detti dati di gestione e/o dette funzionalità, caratterizzato dal fatto che - detto sistema di controllo (102) comprende un server web (7) comprendente mezzi di scambio dati web (8), ad esempio una libreria di procedure web atte a mettere a disposizione un insieme di RPC; - detti mezzi di scambio dati web (8) sono collegabili a detti mezzi di scambio dati (2) di detti mezzi di controllo (1) tramite detti mezzi di comunicazione (104), ad esempio sono collegabili ad una corrispondente libreria di procedure di detti mezzi di scambio dati (2) atte a mettere a disposizione un corrispondente insieme di RPC,; - in cui detta interfaccia grafica (105) à ̈ di tipo web, visualizzabile come insieme di pagine in un web browser oppure in una “web app†di interazione con un utente, à ̈ collegabile a detto server web (7) ed à ̈ atta ad accedere a, e/o ricevere notifiche da, detti dati di gestione e/o dette funzionalità di detti mezzi di controllo (1) tramite detti mezzi di scambio dati web (8) di detto server web (7).
2. 2. Sistema secondo la rivendicazione 1, e comprendente un dispositivo mobile (9), in particolare un tablet, ad esempio del tipo I-PAD™, o uno smart-phone, e/o un computer, collegabile a detti mezzi di comunicazione (104), in particolare tramite una rete di comunicazione in modalità wi-fi, ad esempio IEEE 802.11, detta interfaccia grafica (105) essendo visualizzabile in detto dispositivo mobile (9) tramite detto web browser o detta “web app†.
3. 3. Sistema secondo la rivendicazione 2, in cui detto dispositivo mobile (9) comprende mezzi di localizzazione per rilevare una posizione di detto dispositivo mobile (9) relativamente a detta macchina automatica (100), in particolare in cui detti mezzi di localizzazione comprendono uno qualsiasi tra: mezzi rilevatori GPS, un accelerometro, mezzi di rilevazione wi-fi della posizione, un’apparecchiatura ottica di acquisizione di immagini utilizzabile in associazione ad un codice ottico posizionabile su una porzione di detta macchina automatica (100) ed indicante detta posizione, un’apparecchiatura di lettura a radio frequenza utilizzabile in associazione ad un tag RF-ID posizionabile su un componente meccanico di detta macchina automatica (100) ed indicante detta posizione.
4. 4. Sistema secondo la rivendicazione 2 oppure la rivendicazione 3, in cui detto dispositivo mobile (9) à ̈ atto a mostrare sia detta interfaccia grafica di visualizzazione che un’ulteriore interfaccia grafica di manualistica di tipo web, comprendente un insieme di pagine di libreria di dati documentali associabili a detta macchina automatica (100), ad esempio una qualsiasi tra librerie di schemi costruttivi, schemi meccanici, schemi elettrici, disegni esplosi, e/o librerie di manuali di funzionamento ad esempio manuali di manutenzione, manuali di uso, manuali di sicurezza; detti dati documentabili essendo memorizzati in detto dispositivo mobile (9) e/o essendo ricevibili da detto dispositivo mobile (9) mediante detti mezzi di comunicazione (104).
5. 5. Sistema secondo la rivendicazione 3 oppure 4, quando dipendente dalla rivendicazione 3, in cui detti dati di gestione e/o dette funzionalità visualizzabili in dette pagine di detta interfaccia grafica di controllo oppure detti dati documentali visualizzabili in detta interfaccia grafica di manualistica, sono funzione di un contesto associabile a ciascun utente, definito da almeno detta posizione di detto dispositivo mobile (9) relativamente a detta macchina automatica.
6. 6. Sistema secondo una delle rivendicazioni da 2 a 5, in cui detto server web (7) oppure detta “web app†à ̈ atto a collegare contemporaneamente più pagine di interfaccia di uno stesso dispositivo mobile (9) o di più dispositivi mobili (9) e a ricevere richieste diverse da ciascuna pagina mostrata, detto server web (7) comprendendo: - un gestore di interazione (11) con detti mezzi di scambio dati web (8); - un gestore di richieste (10), in comunicazione con detto gestore di interazione (11), per ricevere e gestire ciascuna richiesta proveniente da ciascuna pagina; - detto gestore di interazione (11) essendo atto ad adattare dette richieste da ciascuna di dette pagine a detti mezzi di scambio dati web (8).
7. 7. Sistema secondo la rivendicazione 6, e comprendente ulteriormente: - un gestore di contesto (12) di detti utenti, per associare e memorizzare un contesto a ciascun utente collegabile a detto server web (7); - un gestore di pagine (13) per visualizzare detti dati di gestione e/o dette funzionalità in ciascuna pagina, - in cui detto gestore di pagine (13) à ̈ collegabile a detto gestore di contesto (12), per variare detta visualizzazione sulla base di detto contesto memorizzato da detto gestore di contesto (12), à ̈ ulteriormente collegabile a detto gestore di richieste (10) ed à ̈ in comunicazione con detto gestore di interazione (11); detto gestore di pagine (13) essendo attivabile da dette richieste ricevute da detto gestore di richieste (10) oppure anche da notifiche ricevibili da detto gestore di interazioni (11).
8. 8. Sistema secondo la rivendicazione 7, quando dipendente dalla rivendicazione 5, in cui detto contesto à ̈ definito da un profilo di autorizzazioni e/o di personalizzazione di dette pagine e/o da detta posizione di detto dispositivo mobile (9) relativamente a detta macchina automatica (100).
9. 9. Sistema secondo la rivendicazione 7 oppure 8, e comprendente ulteriormente: - un gestore di comandi (14), collegabile a detto gestore di pagine (13) e a detto gestore di contesto (12), atto a ricevere comandi da dette pagine tramite detto gestore di pagine (13), a notificare detto gestore di pagine (13) e a valutare detti comandi e/o dette notifiche sulla base di detto contesto memorizzato da detto gestore di contesto (12); in cui detto gestore di interazione (11) à ̈ collegabile esclusivamente a detto gestore di comandi (14) per fornire accesso a, e/o ricevere notifiche da, detti dati di gestione e/o dette funzionalità di detti mezzi di controllo (1); - in cui detto gestore di pagine (13) à ̈ in comunicazione con detto gestore di interazione (11) tramite detto gestore di comandi (14).
10. 10. Sistema secondo una delle rivendicazioni precedenti, in cui detti dati comprendono uno qualsiasi tra messaggi di allarme che determinano l'arresto automatico di detta macchina automatica, messaggi di avviso di anomalie, contatori di produzione, valore di variabili interne di controllo analogiche e/o digitali, segnali di posizione/velocità, parametri di controllo di detta macchina automatica; ed in cui dette funzionalità comprendono una qualsiasi tra richieste di inizio produzione, richieste di cambio formato, richieste di dati statistici, richieste di elenco di allarmi.
11. 11. Metodo di controllo di una macchina automatica (100) in cui detta macchina automatica (100) comprende: una linea produttiva (101) lungo la quale vengono alimentati e trattati un numero di materiali per realizzare un prodotto; una pluralità di organi operativi interagenti con detti materiali e/o detto prodotto e comprendenti componenti elettrici e/o elettronici distribuiti lungo la linea produttiva; in cui detto metodo comprende: - memorizzare e/o elaborare in mezzi di controllo (1) del funzionamento di detta macchina automatica (100) un insieme di dati di gestione e di funzionalità di detti organi operativi elettrici/elettronici e prevedere mezzi di scambio dati (2); - prevedere mezzi di comunicazione (104) per consentire a detti mezzi di controllo (1), esclusivamente mediante detti mezzi di scambio dati (2), di offrire accesso a detti dati di gestione e/o a detta funzionalità e/o di notificare eventi derivanti dal funzionamento di detta macchina automatica e riguardanti detti dati di gestione e/o dette funzionalità; - prevedere un’interfaccia grafica di visualizzazione (105) destinata ad un utente per controllare detta macchina automatica (105) e collegare detta interfaccia grafica (105) a detti mezzi di controllo (1) tramite detti mezzi di comunicazione (104) per fornire accesso a, e/o ricevere notifiche da, detti dati di gestione e/o dette funzionalità; detto metodo essendo caratterizzato dal fatto di: - prevedere un server web (7) comprendente mezzi di scambio dati web (8), ad esempio una libreria di procedure web atte a mettere a disposizione un insieme di RPC; - collegare detti mezzi di scambio dati web (8) a detti mezzi di scambio dati (2) di detti mezzi di controllo (1) tramite detti mezzi di comunicazione (104), ad esempio tramite una corrispondente libreria di procedure atte a mettere a disposizione un corrispondente insieme di RPC; - realizzare detta interfaccia grafica (105) di tipo web collegata a detto server web (7) come insieme di pagine visualizzabile in un web browser oppure in una “web app†di interazione con un utente, in modo tale che detta interfaccia grafica fornisca accesso a, e/o riceva notifiche da, detti dati di gestione e/o dette funzionalità di detti mezzi di controllo (1) tramite detti mezzi di scambio dati web (8) di detto server web (7).
12. 12. Metodo secondo la rivendicazione 11, e comprendente prevedere un dispositivo mobile (9), in particolare un tablet, ad esempio un tablet del tipo I-PAD™ o uno smartphone, e/o un computer, collegare detto dispositivo mobile (9) a detti mezzi di comunicazione (104), in particolare tramite una rete di comunicazione in modalità wi-fi, e visualizzare detta interfaccia grafica (105) in detto dispositivo mobile (9).
13. 13. Metodo secondo la rivendicazione 12, e comprendente rilevare una posizione di detto dispositivo mobile (9) relativamente a detta macchina automatica (100) tramite mezzi di localizzazione di detto dispositivo mobile (9), in cui in particolare detti mezzi di localizzazione comprendono uno qualsiasi tra: mezzi rilevatori GPS, un accelerometro, mezzi di rilevazione wi-fi della posizione, un’apparecchiatura ottica di acquisizione di immagini utilizzabile in associazione ad un codice ottico posizionabile su una porzione di detta macchina automatica ed indicante detta posizione, un’apparecchiatura di lettura a radio frequenza utilizzabile in associazione ad un tag RF ID posizionabile su un componente meccanico di detta macchina automatica ed indicante detta posizione.
14. 14. Metodo secondo la rivendicazione 12 oppure 13, e comprendente mostrare nello stesso dispositivo mobile (9) sia detta interfaccia grafica di controllo di detta macchina automatica che un’ulteriore interfaccia grafica web di manualistica, comprendente un insieme di pagine di libreria di visualizzazione di dati documentali associabili a detta macchina automatica (100), e ricevere detto insieme di pagine di dati documentali come memorizzate in detto dispositivo mobile e/o ricevute tramite detti mezzi di comunicazione (104).
15. 15. Metodo secondo la rivendicazione 13 oppure 14, quando dipendente dalla rivendicazione 13, e comprendente associare un contesto a ciascun utente, definire detto contesto tramite almeno detta posizione di detto dispositivo mobile (9) relativamente a detta macchina automatica (100); visualizzare detti dati di gestione e/o dette funzionalità in dette pagine di detta interfaccia grafica di controllo oppure detti dati documentali in detta interfaccia grafica di manualistica, in funzione di detto contesto associato a ciascun utente.
16. 16. Metodo secondo una qualsiasi delle rivendicazioni da 11 a 15, e comprendente collegare contemporaneamente più pagine di uno stesso dispositivo mobile (9) o di più dispositivi mobili (9) a detto server web (7), associare una richiesta a ciascuna pagina e prevedere in detto server web (7) un gestore di interazione (11) con detti mezzi di scambio dati web (8) e prevedere un gestore di richieste (10) per ricevere e gestire ciascuna richiesta proveniente da ciascuna pagina; stabilire una comunicazione tra detto gestore di richieste (10) e detto gestore di interazione (11); in cui detto gestore di interazione (11) adatta dette richieste da ciascuna di dette pagine a detti mezzi di scambio dati web (8).
17. 17. Metodo secondo la rivendicazione 16, e comprendente ulteriormente: - prevedere un gestore di contesto (12) di detti utenti, per associare e memorizzare un contesto a ciascun utente collegabile a detto server web (7); - prevedere un gestore di pagine (13) per visualizzare detti dati di gestione e/o dette funzionalità in ciascuna pagina; - collegare detto gestore di pagine (13) a detto gestore di contesto (12), per variare detta visualizzazione sulla base di detto contesto memorizzato da detto gestore di contesto (12); - collegare ulteriormente detto gestore di pagine (13) a detto gestore di richieste (10) e stabilire una comunicazione tra detto gestore di pagine (13) e detto gestore di interazione (11); attivare detto gestore di pagine (13) con richieste ricevute da detto gestore di richieste (10) oppure con notifiche ricevute da detto gestore di interazioni (11).
18. 18. Metodo secondo la rivendicazione 17, quando dipendente dalla rivendicazione 15, e comprendente definire detto contesto mediante un profilo di autorizzazioni e/o di personalizzazione di dette pagine e/o mediante detta posizione di detto dispositivo mobile relativamente a detta macchina automatica (100).
19. 19. Metodo secondo la rivendicazione 17, oppure 18, e comprendente ulteriormente: - prevedere un gestore di comandi (14), collegare detto gestore di comandi (14) a detto gestore di pagine (13) e a detto gestore di contesto (12); - in cui detto gestore di comandi (14) riceve comandi da dette pagine tramite detto gestore di pagine (13), notifica detto gestore di pagine (13) e valuta detti comandi e/o dette notifiche sulla base di detto contesto memorizzato da detto gestore di contesto (12); - collegare detto gestore di interazione (11) esclusivamente a detto gestore di comandi (14) per fornire accesso a, e/o ricevere notifiche da, detti dati di gestione e/o dette funzionalità di detti mezzi di controllo (1); - in cui detto stabilire una comunicazione tra detto gestore di pagine (13) e detto gestore di interazione (11) à ̈ realizzato tramite detto gestore di comandi (14).