ITUD20120184A1 - Architettura elettronica per la gestione da remoto di apparecchiature, in particolare apparecchiature di lavaggio, e relativo metodo - Google Patents

Description

Descrizione del trovato avente per titolo:

"ARCHITETTURA ELETTRONICA PER LA GESTIONE DA REMOTO DI APPARECCHIATURE, IN PARTICOLARE APPARECCHIATURE DI LAVAGGIO, E RELATIVO METODO"

CAMPO DI APPLICAZIONE

Il presente trovato si riferisce ad un'architettura elettronica per la gestione da remoto di una pluralità di apparecchiature per uso industriale, in particolare apparecchiature di lavaggio di oggetti, intendendo sia pre-trattamento degli oggetti, tipo pre-lavaggio, con acqua calda o fredda e/o con detergenti od altri prodotti chimici, sia lavaggio vero e proprio, ma anche termodisinfezione e/o sterilizzazione.

STATO DELLA TECNICA

Sono note apparecchiature, o macchine, per uso industriale, in particolare apparecchiature per il lavaggio di oggetti, intendendo sia pre-trattamento degli oggetti, tipo pre-lavaggio, con acqua calda o fredda e/o con detergenti od altri prodotti chimici, sia lavaggio vero e proprio, ma anche termodisinfezione e/o sterilizzazione .

Molti ambienti lavorativi prevedono la disposizione di una pluralità di tali apparecchiature, vicine o lontane tra loro, in numero variabile a seconda del genere e della quantità di lavoro da svolgere.

Ciascuna apparecchiatura è collegata, di solito tramite un cavo seriale, ad un controllore, normalmente un controllore logico programmabile (PLC).

Sostanzialmente, il PLC compie una lettura di segnali di ingresso analogici e digitali provenienti da sensori e diretti ad attuatori presenti nell'apparecchiatura stessa, esegue una loro elaborazione in funzione del programma che è stato inserito al suo interno ed infine memorizza il loro stato sulle uscite fisiche, attivando così le uscite stesse.

Inoltre, ciascuna apparecchiatura può includere, o è associata a, uno schermo, o display, che funge da interfaccia utente per l'operatore. Il suddetto display, normalmente collegato alle altre parti dell'apparecchiatura tramite un cavo di rete, o simile, permette di immettere le istruzioni e/o i parametri necessari al corretto funzionamento dell'apparecchiatura, ad esempio in riferimento al ciclo di lavoro che deve eseguire .

Un inconveniente di questa configurazione nota consiste nel fatto che l'operatore, ogni qualvolta debba inferfacciarsi con l'apparecchiatura per l'inserimento delle opportune istruzioni di lavorazione, e/o dei corretti parametri di lavorazione, o di qualsiasi altro parametro atto all'esecuzione di un desiderato ciclo di operazioni, deve necessariamente trovarsi in stretta prossimità dell'apparecchiatura, per interagire fisicamente direttamente con l'interfaccia utente.

Questo aspetto può comportare eccessive perdite di tempo come, ad esempio, nel caso in cui l'operatore sia temporaneamente non disponibile, ossia sia occupato presso altre postazioni di lavoro, o stia effettuando altre operazioni.

Considerando la molteplicità di apparecchiature da gestire, questo aspetto può comportare un'eccessiva quantità di tempi morti per trasferirsi da una postazione all'altra, anche per il fatto che ciascun display può comunicare solo con la corrispondente macchina a cui è direttamente connesso.

Inoltre, normalmente, le apparecchiature note richiedono di essere programmate singolarmente.

Conseguentemente, nel caso in cui venga utilizzata una notevole quantità di apparecchiature, tali tempi morti possono portare ad una diminuzione di produttività.

Uno scopo del presente trovato è quello di realizzare un'architettura elettronica per la gestione da remoto di apparecchiature, in particolare apparecchiature di lavaggio per uso industriale, che agevoli e velocizzi la comunicazione con le suddette apparecchiature.

Un ulteriore scopo del presente trovato è quello di realizzare un'architettura che permetta di programmare automaticamente, contemporaneamente od in sequenza, una pluralità di apparecchiature.

Un ulteriore scopo del presente trovato è quello di realizzare un'architettura che permetta di ridurre i tempi morti tra i cicli lavorativi di una o più delle suddette apparecchiature che ne fanno parte.

Per ovviare agli inconvenienti della tecnica nota e per ottenere questi ed ulteriori scopi e vantaggi, la Richiedente ha studiato, sperimentato e realizzato il presente trovato.

ESPOSIZIONE DEL TROVATO

Il presente trovato è espresso e caratterizzato nelle rivendicazioni indipendenti. Le rivendicazioni dipendenti espongono altre caratteristiche del presente trovato o varianti dell'idea di soluzione principale.

In accordo con i suddetti scopi, un'architettura elettronica secondo il presente trovato, che supera i limiti della tecnica nota ed elimina i difetti in essa presenti, è utilizzata per la gestione da remoto di una pluralità di apparecchiature per uso industriale, in particolare apparecchiature di lavaggio di oggetti. Con il termine "gestione" si intende almeno un'operazione di comunicazione, e/o controllo e/o comando di dette apparecchiature.

Secondo un aspetto del presente trovato, la suddetta architettura comprende un'unità di controllo e comando a bordo di ciascuna delle apparecchiature, uno o più punti di accesso ad una rete di comunicazione senza fili, od in parte senza fili od in parte cablata, e almeno un elaboratore a tavoletta portatile provvisto di un modulo di comunicazione senza fili.

Secondo il trovato, le unità di controllo e comando e 1'almeno un elaboratore a tavoletta portatile sono collegati tra loro mediante accesso alla rete di comunicazione tramite i suddetti uno o più punti di accesso.

In questo modo si ottiene la possibilità di gestire a distanza le suddette apparecchiature, senza la necessità di interagire fisicamente direttamente con un'interfaccia utente.

Vantaggiosamente, l'architettura secondo il presente trovato permette di limitare i tempi morti, ad esempio nel caso in cui l'operatore sia temporaneamente non disponibile, ottenendo un notevole risparmio in termini economici .

Rientra nello spirito del presente trovato anche un metodo per la gestione da remoto di una pluralità di apparecchiature di lavaggio di oggetti.

II suddetto metodo prevede di realizzare una rete di comunicazione basata su uno o più punti di accesso di comunicazione senza fili per porre in comunicazione un'unità di controllo e comando a bordo di ciascuna delle suddette apparecchiature ed almeno un elaboratore a tavoletta portatile.

Il metodo prevede, inoltre, di accedere alla rete di comunicazione per controllare da remoto ciascuna delle apparecchiature mediante 1'almeno un elaboratore a tavoletta portatile e di eseguire un programma per elaboratore, comune alle apparecchiature e/o specifico per ciascuna delle apparecchiature. Il programma può essere memorizzato nell'elaboratore a tavoletta portatile, oppure può essere caricabile da remoto nell'elaboratore a tavoletta portatile, mediante il quale controllare e comandare le operazioni delle apparecchiature.

Rientra nello spirito del presente trovato anche un mezzo leggibile da un computer che contiene istruzioni che, quando eseguite dall'elaboratore a tavoletta portatile, determinano l'esecuzione di un metodo come descritto sopra.

Secondo il presente trovato è quindi possibile programmare automaticamente, contemporaneamente od in sequenza, una pluralità di tali apparecchiature, riducendone i cicli lavorativi.

ILLUSTRAZIONE DEI DISEGNI

Queste ed altre caratteristiche del presente trovato appariranno chiare dalla seguente descrizione di alcune forme di realizzazione, fornite a titolo esemplificativo, non limitativo, con riferimento agli annessi disegni in cui:

la fig. 1 è la schematizzazione di un'architettura elettronica, secondo il presente trovato, per la comunicazione con apparecchiature per uso industriale; - la fig. 2 è una variante di fig. 1;

- la fig. 3 è un'ulteriore variante di fig. 1.

DESCRIZIONE DI ALCUNE FORME DI REALIZZAZIONE

Con riferimento alle figure allegate, un'architettura 10 secondo il presente trovato è utilizzabile per la gestione da remoto, intendendo almeno la comunicazione e/o il controllo e/o il comando, di una pluralità di apparecchiature, o macchine, 11, 12 e 13 di lavaggio per uso industriale, solo schematizzate nelle figure.

Nella fattispecie, le suddette apparecchiature 11, 12 e 13 sono apparacchiature di lavaggio di oggetti, quali ad esempio strumenti medicali, chirurgici, o da laboratorio, oppure altri oggetti utilizzabili in campo ospedaliero, sanitario, alimentare, farmaceutico, di laboratorio, di ricerca o simile od equivalente. Con il termine "lavaggio" si può intendere sia pre-trattamento degli oggetti, tipo pre-lavaggio, con acqua calda o fredda e/o con detergenti od altri prodotti chimici, sia lavaggio vero proprio ma anche termodisinfezione e/o sterilizzazione.

Le apparecchiature 11, 12 e 13 possono essere tutte dello stesso tipo, ossia atte ad eseguire la stessa operazione, oppure possono di tipo diverso tra loro, ossia atte ad eseguire diverse operazioni sia contemporaneamente che in tempi differenti e combinabili tra loro in un impianto di lavaggio complesso.

Le apparecchiature 11, 12 e 13 possono essere del tipo programmabile a seconda del ciclo lavorativo che devono eseguire .

Ciascuna apparecchiatura 11, 12 e 13 include, inoltre, un'unità di controllo e comando, nella fattispecie un controllore logico programmabile, o PLC, 14.

L'architettura 10 include inoltre almeno un dispositivo elettronico portatile ad interfaccia utente, nella fattispecie un elaboratore, o computer, a tavoletta portatile, o tablet, 19. Il tablet 19 può includere uno schermo 20 sensibile al tatto, o "touchscreen" , vale a dire uno schermo che consente ad un utente di interagire con il computer toccando aree dello schermo. Il tablet 19 può includere un modulo di ricetrasmissione senza fili, o "wireless," 21, ad esempio per collegarsi ad una rete senza fili. Il modulo di ricetrasmissione senza fili 21 può implementare un protocollo di comunicazione senza fili, quale ad esempio Wi-Fi, oppure bluetooth, infrarosso, ZigBee o simili od assimilabili protocolli wireless.

All'interno del tablet 19 può essere installato un programma per elaboratore, o software, ovvero un pacchetto di software, sviluppato e programmato per interagire da remoto con ciascuna delle apparecchiature 11, 12 e 13 ai fini della loro gestione.

II tablet 19 è esterno e fisicamente separato e mobile rispetto alle apparecchiature 11, 12 e 13, pur potendo essere con esse posto in comunicazione senza fili, senza escludere, in caso di necessità, la possibilità di connessione diretta via cavo, ad esempio USB, con l'una o l'altra apparecchiatura 11, 12 e 13.

L'architettura 10 include una rete di comunicazione senza fili basata su uno o più punti di accesso, o "access point" (AP), 18 di comunicazione senza fili.

Un punto di accesso 18 può essere un dispositivo elettronico di telecomunicazioni che permette ad un utente mobile di collegarsi ad una rete senza fili, o wireless, direttamente tramite un terminale da remoto provvisto di una scheda o modulo di comunicazione senza fili. Un punto di accesso 18 può essere collegato fisicamente ad una rete cablata oppure via radio ad uno o più altri moduli di comunicazione senza fili od altri punti di accesso, per inviare e ricevere un segnale radio all'utente mediante antenne ed apparati di ricetrasmissione, permettendo così la connessione sotto forma di accesso radio.

Un punto di accesso 18 può essere formato da un modulo di ricetrasmissione senza fili, provvisto di antenna, circuiteria e componentistica elettronica atta alla comunicazione, un eventuale processore elettronico connesso per esempio ad una memoria elettronica ed eventualmente un programma, o software, precaricato per gestire almeno le operazioni e configurazioni di base necessarie alla comunicazione.

Un punto di accesso 18 può consentire la comunicazione senza fili tra il tablet 19 e le apparecchiature 11, 12 e 13, in particolare i rispettivi PLC 14, per la loro gestione da remoto.

Come meglio spiegato nel prosieguo, forme di realizzazione del presente trovato, tra loro combinabili, possono prevedere un unico punto di accesso 18, cui i PLC 14 delle apparecchiature 11, 12 e 13 sono connessi con un collegamento cablato (fig. 1) oppure un collegamento senza fili (fig. 2) oppure una pluralità di punti di accesso 18, ciascuno montato direttamente a bordo di una corrispondente delle apparecchiature 11, 12 e 13 e direttamente connesso al relativo PLC (fig. 3).

In forme di realizzazione, le apparecchiature 11, 12 e 13 possono includere sensori 15, atti a rilevare dati di funzionamento delle apparecchiature 11, 12 e 13 stesse, quali ad esempio temperatura, pressione, proprietà del liquido di lavaggio o di risciacquo o di scarico, od altro.

Le apparecchiature 11, 12 e 13 possono includere inoltre attuatori 16, solo schematizzati nelle figure, configurati per eseguire un comando ricevuto, ad esempio dai sensori 15 e/o dal suddetto PLC 14.

Ciascun PLC 14 è configurato per effettuare una lettura di segnali di ingresso analogici e digitali provenienti dai sensori 15 e diretti agli attuatori 16 presenti in ciascuna apparecchiatura 11, 12 e 13, esegue una loro elaborazione in funzione del programma che è stato inserito al suo interno ed infine memorizza il loro stato sulle uscite fisiche, attivando così le uscite.

Secondo una prima forma di realizzazione, ciascun PLC 14 è collegato, nella tramite un cavo di rete, come ad esempio un cavo ethernet 17, ad un punto di accesso 18 di comunicazione che permette ad un utente mobile di collegarsi ad esso attraverso una rete senza fili, denominata anche wireless, direttamente tramite il suo terminale (fig. 1).

Il punto di accesso 18 è associato, ad esempio in modalità wi-fi, al tablet 19. In questo modo, si realizza un'architettura di comunicazione che consente di gestire da remoto, tramite il tablet 19, ciascuna delle apparecchiature 11, 12 e 13, utilizzando come interfaccia di comunicazione il punto d'accesso 18. In alcune varianti, inoltre, le apparecchiature 11, 12 e 13 possono comunicare anche tra loro, passando attraverso il punto di accesso 18, ad esempio con finalità diagnostiche, di ridondanza del controllo od altro.

Secondo una variante, il punto di accesso 18 può essere associato al tablet 19 mediante comunicazione senza fili, tipo Wi- Fi, bluetooth, oppure infrarosso, oppure ZigBee, oppure mediante qualsiasi altro protocollo di comunicazione senza fili.

Ad esempio, il software installato nel tablet 19 è configurato per gestire una sola delle apparecchiature 11, 12 e 13, oppure almeno due delle apparecchiature 11, 12 e 13, siano esse atte ad eseguire la stessa operazione, od operazioni diverse, contemporaneamente o in tempi diversi.

Il suddetto software, infatti, può essere sviluppato in modo da raggruppare in modo organizzato tutte le informazioni ed i parametri selezionabili per il funzionamento delle apparecchiature 11, 12 e 13, in modo da rendere intuitivo ed immediato il loro inserimento. Ad esempio, il software può essere suddiviso in più gruppi, o funzioni, ciascuno dei quali gestisce l'insieme di un primo gruppo di apparecchiature atte a svolgere un tipo di lavorazioni, oppure l'insieme di un secondo gruppo di apparecchiature atte a svolgere più operazioni in sequenza, od altro ancora. Ciascuno dei suddetti gruppi può essere, a sua volta, suddiviso in sottogruppi.

In questo modo, l'operatore può selezionare, a seconda del ciclo da svolgere, le istruzioni e/o i parametri necessari al corretto funzionamento delle apparecchiature 11, 12 e 13.

Essendo il tablet 19 configurabile come un dispositivo di comunicazione portatile, l'operatore può vantaggiosamente trasferirsi da un punto all'altro di una determinata area di lavoro mantenendo comunque intatta la possibilità di gestire le apparecchiature 11, 12 e 13 in qualunque momento, muovendosi liberamente entro una determinata distanza, correlata alla capacità di trasmissione del segnale, dal punto di accesso 18, ad esempio all'interno di tutto lo stabilimento di lavoro, o comunque in una parte di esso. In questo modo, l'operatore stesso può attivare, visualizzare, comandare e gestire, sempre con lo stesso tablet 19, l'attività di almeno una delle apparecchiature 11, 12 e 13, o addirittura tutte, senza la necessità di trovarsi nelle immediate vicinanze di essa, risparmiando tempi morti come quelli, ad esempio, necessari per raggiungere 1'apparecchiatura da comandare.

Secondo una variante, il PLC 14 di ciascuna apparecchiatura 11, 12, 13 include una sua scheda di comunicazione wireless 18a per comunicare con il punto di accesso 18, che può essere posizionato distanziato dalle apparecchiature 11, 12 e 13 (fig. 2).

Con questa soluzione, si ottiene un risparmio in termini di spazio e di collegamenti, non essendo presenti i cavi ethernet 17 che connettono ciascun PLC 14 al punto di accesso 18 esterno alle apparecchiature 11, 12 e 13. Inoltre, con questa soluzione è possibile prevedere anche che, grazie alle singole schede di comunicazione wireless 18a, le apparecchiature 11, 12 e 13 comunichino direttamente anche tra loro, ad esempio con finalità diagnostiche, di ridondanza del controllo od altro.

Secondo un'ulteriore variante, ciascuna delle apparecchiature 11, 12, 13 può integrare un proprio punto di accesso 18 collegato al corrispondente PLC 14 (fig.

3) .

I singoli punti di accesso 18 integrati in ciascuna apparecchiatura 11, 12 e 13 sostituiscono così il punto di accesso 18 previsto dalle prime due varianti, il quale invece è esterno alle apparecchiature 11, 12 e 13. In tal caso, è possibile mettere in pratica una comunicazione punto-punto direttamente tra ciascuna delle apparecchiature 11, 12 e 13 ed il tablet 19, senza escludere anche in questo caso la possibilità che, grazie ai singoli punti di accesso 18 integrati, le apparecchiature 11, 12 e 13 comunichino direttamente anche tra loro.

In questo modo, si ottiene un risparmio di spazio ulteriormente maggiore, essendo i punti di accesso 18 montati all'interno di ciascuna delle apparecchiature 11, 12 e 13.

Vantaggiosamente, l'utilizzo del tablet 19 associato ai punti di accesso 18 comporta una velocizzazione ed un'agevolazione della comunicazione con le apparecchiature da gestire, sia per il fatto che è possibile programmare automaticamente, contemporaneamente od in sequenza, le apparecchiature 11, 12 e 13, sia per il fatto che è possibile programmare le apparecchiature 11, 12 e 13 direttamente dalla posizione in cui l'operatore si trova, sia esso lontano o nelle vicinanze rispetto alle apparecchiature 11, 12 e 13.

Inoltre, tutti i parametri utili al funzionamento delle apparecchiature 11, 12 e 13 possono essere raggruppati, in modo organizzato, all'interno di un unico tablet 19, facilitando ulteriormente la preparazione delle macchine. Questi aspetti comportano principalmente una diminuzione dei tempi morti delle fasi di lavoro, ottenendo, di conseguenza, una produttività maggiore ed un risparmio in termini di costi.

È chiaro che all'architettura 10 fin qui descritta possono essere apportate modifiche e/o aggiunte di parti, senza per questo uscire dall'ambito del presente trovato. È anche chiaro che, sebbene il presente trovato sia stato descritto con riferimento ad alcuni esempi specifici, una persona esperta del ramo potrà senz'altro realizzare molte altre forme equivalenti di architettura, aventi le caratteristiche espresse nelle rivendicazioni e quindi tutte rientranti nell'ambito di protezione da esse definito.

Claims (12)

1. RIVENDICAZIONI 1. Architettura elettronica per la gestione da remoto di una pluralità di apparecchiature (11, 12, 13) di lavaggio di oggetti, caratterizzata dal fatto che include: - un'unità di controllo e comando (14) a bordo di ciascuna di dette apparecchiature (11, 12, 13); - uno o più punti di accesso (18) ad una rete di comunicazione senza fili, od in parte senza fili ed in parte cablata, - almeno un elaboratore a tavoletta portatile (19) provvisto di un modulo di comunicazione senza fili (21); in cui le unità di controllo e comando (14) e 1'almeno un elaboratore a tavoletta portatile (19) sono collegati tra loro mediante accesso alla rete di comunicazione tramite detti uno o più punti di accesso (18).
2. 2. Architettura come nella rivendicazione 1, caratterizzata dal fatto che l'elaboratore a tavoletta portatile (19) è esterno a dette apparecchiature (11, 12, 13) .
3. 3. Architettura come nella rivendicazione 1 o 2, caratterizzata dal fatto che l'elaboratore a tavoletta portatile (19) è equipaggiato con schermo (20) sensibile al tatto.
4. 4. Architettura come nella rivendicazione 1, 2 o 3, caratterizzata dal fatto che detti uno /ø più punti di accesso (18) sono configurati per la connessione con le unità di controllo e comando (14) di dette apparecchiature (11, 12, 13).
5. 5. Architettura come nella rivendicazione 4, caratterizzata dal fatto che detti uno o più punti di accesso (18) sono connessi via cavo di rete (17) con una p più delle unità di controllo e comando (14).
6. 6. Architettura come nella rivendicazione 4, caratterizzata dal fatto che detti uno o più punti di accesso (18) sono connessi con una o più delle unità di controllo e comando (14) mediante collegamento senza fili tramite scheda di comunicazione wireless (18a) montata a bordo di una o più di dette apparecchiature (11, 12, 13).
7. 7. Architettura come in una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, caratterizzata dal fatto che uno o più punti di accesso (18) sono disposti esternamente a dette apparecchiature (11, 12, 13).
8. 8. Architettura come in una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, caratterizzata dal fatto che uno o più punti di accesso (18) sono montati a bordo di dette apparecchiature (11, 12, 13).
9. 9. Architettura come in una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, caratterizzata dal fatto detti uno o più punti di accesso (18) sono configurati per la connessione con 1'almeno un elaboratore a tavoletta portatile (19) mediante un collegamento senza fili con un corrispondente modulo di comunicazione senza fili (21).
10. 10. Architettura come in una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, caratterizzata dal fatto che ciascuna unità di controllo e comando (14) è collegata a sensori (15) di rilevazione di dati e parametri di funzionamento di dette apparecchiature (11, 12, 13).
11. 11. Metodo per la gestione da remoto di una pluralità di apparecchiature (11/12, 13) di lavaggio di oggetti, caratterizzato dal fatto che prevede di realizzare una rete di comunicazione basata su uno o più punti di accesso (18) di comunicazione senza fili per porre in comunicazione un'unità di controllo e comando (14) a bordo di ciascuna di dette apparecchiature (11, 12, 13) ed almeno un elaboratore a tavoletta portatile (19) provvisto di un modulo di comunicazione senza fili (21), di accedere a detta rete di comunicazione per controllare da remoto ciascuna di dette apparecchiature (11, 12, 13) mediante 1'almeno un elaboratore a tavoletta portatile (19) e di eseguire un programma per elaboratore, comune a dette apparecchiature (11, 12, 13) e/o specifico per ciascuna di dette apparecchiature (11, 12, 13) e memorizzato in detto elaboratore a tavoletta portatile (19) oppure caricabile da remoto in detto elaboratore a tavoletta portatile (19), mediante il quale controllare e comandare le operazioni di dette apparecchiature (11, 12, 13)
12. 12. Architettura come in una qualsiasi delle rivendicazioni da 1 a 10 comprendente un mezzo leggibile da un computer che contiene istruzioni che, quando eseguite dall'elaboratore a tavoletta portatile (19), determinano l'esecuzione di un metodo come nella rivendicazione 11 utilizzando detta architettura.