УПРАВЛЯЕМЫЙ ЦЕЛЯМИ ЧЕЛОВЕКО-МАШИННЫЙ ИНТЕРФЕЙС Российский патент 2016 года по МПК G05B15/02 G05B19/42 G06F3/484 

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ, К КОТОРОЙ ОТНОСИТСЯ ИЗОБРЕТЕНИЕ

Настоящее изобретение относится к управляемому целями человеко-машинному интерфейсу (HMI) для промышленного оборудования или производственной установки, в частности, для промышленного оборудования или производственной установки в системе обработки и/или упаковки пищевых продуктов, к которой, в частности, исключительно в качестве примера относится нижеследующее описание.

ПРЕДШЕСТВУЮЩИЙ УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ

Как известно, в заводских цехах завода по упаковке пищевых продуктов, как правило, осуществляются несколько особым образом направленных процессов, включающих в себя хранение поступающих пищевых продуктов и упаковочного материала, обработку пищевых продуктов, упаковку пищевых продуктов и хранение на складах упакованных объектов.

В частности, упаковка пищевых продуктов осуществляется на упаковочных линиях, каждая из которых является сборкой машин и оборудований для производства и транспортирования упакованных объектов, и включает в себя наполнительную машину для производства упакованных объектов, за которой следует одна или несколько определенных конфигураций находящихся впереди по ходу распределительных оборудований, таких как накопители, аппликаторы соломинок, оберточные машины для пленки и машины для упаковывания в картонную тару, связанные с наполнительной машиной посредством конвейеров для транспортирования упакованных объектов.

Характерным примером этого типа упаковок являются упаковки в форме параллелепипеда для жидких или текучих пищевых продуктов, известных как Tetra Brik Aseptic ®, которые производятся посредством сгибания и герметизации слоистого полотна упаковочного материала.

Упаковочный материал имеет многослойную листовую структуру, по существу содержащую один или несколько повышающих жесткость и упрочняющих базовых слоев, как правило, изготовленных из волокнистого материала, например из бумаги или из материала полипропилена с минеральным наполнением, покрытых с обеих сторон некоторым количеством термосвариваемых слоев из пластмассового материала, например полиэтиленовой пленкой. В случае стерильных упаковок для продуктов длительного хранения, таких как молоко УВТ (ультрапастеризованное), упаковочный материал также содержит слой из газонепроницаемого и светозащитного материала, например из алюминиевой фольги или пленки из сополимера этилена и винилового спирта (EVOH), которую накладывают на термосвариваемый слой пластмассового материала, в свою очередь, покрываемого другим термосвариваемым слоем пластмассового материала, образующим внутреннюю поверхность упаковки, в конечном счете контактирующую с пищевым продуктом.

Упаковки этого вида производят на полностью автоматизированных наполнительных машинах, при этом из рулонного упаковочного материала образуют непрерывную вертикальную трубку; которую стерилизуют с применением химического стерилизующего средства, такого как раствор перекиси водорода, который после завершения стерилизации удаляют, например выпаривают при нагревании, с поверхностей упаковочного материала; и стерилизованное полотно поддерживают в закрытой, стерильной среде, и складывают и сваривают в продольном направлении для образования вертикальной трубки. Затем трубку заполняют сверху вниз стерилизованным или стерильно обработанным текучим пищевым продуктом, и подают вдоль вертикальной траектории в формирующую секцию, в которой она захватывается вдоль равноудаленных поперечных сечений двумя парами зажимных приспособлений, которые воздействуют на трубку циклически и последовательно, и сваривают упаковочный материал трубки, образуя непрерывную полосу упаковок типа "подушка", соединенных друг с другом поперечными уплотнительными полосами. Упаковки типа "подушка" отделяют друг от друга путем разрезания взаимных уплотнительных полос и транспортируют к завершающей секции сгибания, в которой их механически сгибают в окончательные упаковки, например, по существу в форме параллелепипеда.

В качестве альтернативы, упаковочный материал может быть разрезан на заготовки, которые формируют в упаковки на формирующих валиках, и затем эти упаковки заполняют пищевым продуктом и герметизируют. Одним из примеров этого типа упаковки является так называемая коробка "с остроконечным верхом", известная как Tetra Rex ®.

Заявки РСТ WO 2009/083594, WO 2009/083595, WO 2009/083597 и WO 2009/083598 данного заявителя, содержание которых включено в данное описание путем ссылки, раскрывают систему упаковки нового поколения, включающую в себя:

одну или несколько упаковочных линий, автоматически конфигурируемых для производства потребительских товаров в упакованном виде; при этом каждая упаковочная линия содержит наполнительную машину или оборудование, и одно или несколько находящихся впереди по ходу распределительных оборудований, связанных посредством конвейеров; причем каждая наполнительная машина выполнена с возможностью производства по выбору одного или другого типа (типов) герметизированных упаковок; каждая герметизированная упаковка содержит один или другой пищевой продукт (пищевые продукты), вводимый в нее посредством заливки, и изготовлена из многослойного листового (слоистого) упаковочного материала, включающего в себя по меньшей мере один повышающий жесткость и упрочняющий базовый слой и один или несколько слоев термосвариваемой пластмассы; каждое распределительное оборудование выполнено с возможностью выполнения соответствующей упаковочной операции на поступающей отдельной упаковке или группах герметизированных упаковок; при этом каждая наполнительная машина и каждое распределительное оборудование включают в себя соответствующий электронный блок управления, выполненный с возможностью хранения и выполнения одного или нескольких программных модулей;

один или несколько контроллеров линии, каждый из которых запрограммирован для осуществления конфигурирования, взаимодействия и управления одной или несколькими соответствующими упаковочными линиями, и включает в себя соответствующий электронный блок управления, выполненный с возможностью хранения и выполнения программных приложений, выполненных с возможностью взаимодействия с программными модулями в наполнительных и распределительных оборудованиях в соответствующей упаковочной линии (упаковочных линиях); и

коммуникационную сеть, выполненную с возможностью соединения каждого контроллера линии с наполнительными и распределительными оборудованиями в соответствующей упаковочной линии (упаковочных линиях).

Система упаковки может быть:

однолинейного типа, а именно, включающей в себя только одну упаковочную линию;

многолинейного типа (типа линии, состоящей из нескольких параллельных линий), а именно, включающей в себя множество функционально автономных упаковочных линий, то есть, упаковочных линий, которые совместно не используют какое-либо распределительное оборудование, каждая из которых снабжена ассоциированным контроллером линии; или

многоадресного типа, а именно, со множеством функционально взаимодействующих упаковочных линий, то есть, упаковочных линий, выполненных с возможностью совместного использования одного или нескольких распределительных оборудований, таким образом увеличивая гибкость и возможность изменений производства для потребителя.

В многоадресной системе упаковки может быть обеспечена либо одноуровневая, либо двухуровневая структура управления. В одноуровневой структуре управления обеспечивается только единственный, общий контроллер линии, который запрограммирован для осуществления конфигурирования, взаимодействия и управления всех упаковочных линий с целью оптимизации взаимодействия между наполнительными машинами и распределительными оборудованиями для улучшения рабочих характеристик многоадресной системы упаковки и транспортирования продукции во время производства, в то время как в двухуровневой структуре управления обеспечиваются как ведомый контроллер линии для каждой упаковочной линии, так и главный контроллер линии для ведомых контроллеров линии.

Фиг. 1 показывает, посредством примера, схематическое изображение объединенной системы упаковки раскрытого в вышеупомянутых заявках PCT типа, а именно, системы однолинейного типа, ради простоты изображения.

В частности, система упаковки, показанная на фиг. 1, включает в себя:

единственную упаковочную линию, содержащую наполнительную машину или оборудование, за которым следуют находящиеся впереди по ходу распределительные оборудования, такие как накопители, аппликаторы соломинок, устройства для прикрепления крышек, устройства для прикрепления ручек, машины для упаковывания в картонную тару, оберточные машины для пленки, переключатели конфигурации, динамические переключатели и системы поддонов, которые последовательно соединены друг с другом и с наполнительной машиной через конвейеры, при этом наполнительные и распределительные оборудования все известны сами по себе, и поэтому в данном документе подробно не описываются;

контроллер линии, выполненный с возможностью осуществления конфигурирования, взаимодействия и управления упаковочной линией с целью оптимизации взаимодействия между наполнительной машиной и распределительными оборудованиями для улучшения рабочих характеристик упаковочной линии и транспортирования продукции во время производства; и

коммуникационную сеть, выполненную с возможностью соединения контроллера линии с наполнительными и распределительными оборудованиями.

Как было описано выше, каждые из наполнительных машин, распределительных оборудований и контроллеров линий в системах упаковки раскрытого в вышеупомянутых заявках PCT типа обеспечены соответствующим электронным блоком управления, который:

выполнен с возможностью управления их функционированием, выполняя функции автоматически и в ответ на выбор пользователя; и

оснащен человеко-машинным интерфейсом (HMI), включающим в себя

- блок отображения, такой как сенсорная панель, и

- блок управления отображением, запрограммированный с возможностью предписывать отображать графический интерфейс пользователя (GUI) на блоке отображения.

В общем, GUI, отображаемый посредством HMI электронного блока управления, в настоящее время используемого в системах упаковки, предоставляет выбираемые пользователем функции, которые могут выполняться электронным блоком управления. Выбор, например выбор касанием, выбираемой пользователем функции предписывает выполнять упомянутую выбираемую пользователем функцию электронным блоком управления.

В частности, GUI предоставляет все выбираемые пользователем функции, которые могут выполняться электронным блоком управления, таким образом приводя к перегруженности визуальной информацией для пользователей, взаимодействующих с HMI, причем эта перегруженность визуальной информацией может даже приводить к тому, что пользователь будет делать ошибку выбора.

ОБЪЕКТ И СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Поэтому цель настоящего изобретения состоит в том, чтобы обеспечить человеко-машинный интерфейс (HMI), который может уменьшить по меньшей мере частично приведенные выше недостатки.

Эта цель достигается с помощью настоящего изобретения благодаря тому, что оно относится к человеко-машинному интерфейсу (HMI), промышленному оборудованию, системе обработки и/или упаковки пищевых продуктов, способу функционирования человеко-машинного интерфейса (HMI) и программному продукту для реализации упомянутого способа, как определено в прилагаемой формуле изобретения.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ

Для лучшего понимания настоящего изобретения, теперь будут описаны предпочтительные варианты осуществления, которые предназначены только в качестве примера и не должны быть истолкованы как ограничивающие, со ссылкой на прилагаемые чертежи (все не в масштабе), на которых:

фиг. 1 показывает схематическое изображение объединенной системы упаковки;

фиг. 2 схематически показывает операционную логику управляемого целями оборудования;

фиг. 3 схематически показывает способ функционирования человеко-машинного интерфейса (HMI) для промышленного оборудования в соответствии с предпочтительным вариантом осуществления настоящего изобретения; и

фиг. 4 схематически показывает операционную логику управляемой целями наполнительной машины в системе упаковки, причем управляемая целями наполнительная машина содержит человеко-машинный интерфейс (HMI) в соответствии с упомянутым предпочтительным вариантом осуществления настоящего изобретения.

ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ ПРЕДПОЧТИТЕЛЬНЫХ ВАРИАНТОВ ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Последующее описание обеспечивается для того, чтобы дать возможность специалистам в данной области техники осуществлять и использовать настоящее изобретение. Специалистам в данной области техники будут очевидны различные модификации вариантов осуществления, не отступая при этом от объема настоящего изобретения согласно формуле изобретения. Таким образом, настоящее изобретение не предназначено для того, чтобы быть ограниченным показанными вариантами осуществления, но должно соответствовать самому широкому объему, совместимому с принципами и признаками, раскрытыми в данном документе и определенными в прилагаемой формуле изобретения.

Настоящее изобретение относится к человеко-машинному интерфейсу (HMI) для промышленного оборудования, или машины, такой как наполнительная машина, распределительное оборудование или контроллер линии в системе обработки и/или упаковки пищевых продуктов описанного выше типа, при этом промышленное оборудование выполнено с возможностью:

осуществления нескольких действий, содержащих действия, осуществляемые промышленным оборудованием автоматически, и осуществляемые, выполняемые промышленным оборудованием в ответ на соответствующие команды;

осуществления нескольких задач, каждая из которых включает в себя одно или несколько соответствующих действий, при этом упомянутые задачи содержат задачи, осуществляемые промышленным оборудованием автоматически, и задачи, осуществляемые промышленным оборудованием в ответ на соответствующие команды;

установления нескольких рабочих состояний, каждое из которых ассоциировано с соответствующими осуществляемыми задачами; и

достижения нескольких выбираемых пользователем целей, каждая из которых ассоциирована с соответствующим операционным путем, которому должно следовать промышленное оборудование для достижения упомянутым промышленным оборудованием упомянутой ассоциированной выбираемой пользователем цели, при этом каждый операционный путь представляет собой последовательность соответствующих рабочих состояний, содержащих по меньшей мере соответствующее начальное рабочее состояние и соответствующее конечное рабочее состояние.

Предпочтительно, некоторые операционные пути могут содержать одно или несколько соответствующих промежуточных рабочих состояний между соответствующими начальным и конечным рабочими состояниями.

В целях удобства, рабочее состояние может присутствовать только на одном операционном пути или на различных операционных путях. Например, в случае наполнительной машины в системе упаковки, рабочее состояние "Сигнал от стерилизационного аппарата" может присутствовать и на операционном пути, ассоциированном с целью "Подготовка", и на операционном пути, ассоциированном с целью "Производство".

Описанное выше промышленное оборудование, или машина, является управляемым целями оборудованием, выполненным с возможностью достижения нескольких выбираемых пользователем целей посредством прохождения через последовательные действия, задачи и рабочие состояния. Рабочее состояние промышленного оборудования определяется сочетанием признаков, значений параметров и конфигураций промышленного оборудования, таких как, в случае наполнительной машины в системе упаковки, температура пара, элементы предварительного нагрева, расположения бумажной упаковки, положения клапанов, параметры герметизации, параметры стерилизации, параметры перекиси водорода и т.д. Для достижения управляемым целями оборудованием конкретной цели, выбранной пользователем, а именно, оператором упомянутого промышленного оборудования или специалистом, отвечающим за работу упомянутого промышленного оборудования, упомянутое управляемое целями оборудование должно следовать определенным операционным путем, ассоциированным с упомянутой конкретной целью, устанавливая все определенные рабочие состояния упомянутого определенного операционного пути, осуществляя, в каждом определенном установленном рабочем состоянии, определенные задачи, ассоциированные с упомянутым установленным определенным рабочим состоянием, и осуществляя, для каждой выполняемой определенной задачи, определенные действия упомянутой осуществляемой определенной задачи. Если выбранная цель ассоциирована с операционным путем, содержащим только начальное и конечное рабочие состояния, упомянутая выбранная цель достигается после ее выбора, как только управляемое целями оборудование устанавливает конечное состояние, в то время как если выбранная цель ассоциирована с операционным путем, содержащим одно или несколько промежуточных рабочих состояний между начальным и конечным рабочими состояниями, упомянутая выбранная цель достигается после того, как управляемое целями оборудование проследует по всему операционному пути.

В связи с этим фиг. 2 показывает схему, которая схематически представляет пример операционной логики управляемого целями оборудования.

В частности, фиг. 2 схематически иллюстрирует:

четыре выбираемые пользователем цели (представленные прямоугольниками), а именно, "Цель 1", "Цель 2", "Цель 3" и "Цель 4", которые представляют также конечные рабочие состояния, устанавливаемые управляемым целями оборудованием, как только оно достигает упомянутых выбираемых пользователем целей, и которые являются достигаемыми с помощью управляемого целями оборудования из рабочего состояния "Нулевое состояние" (также представленного прямоугольником), которое также представляет выбираемую пользователем цель, которая является достигаемой с помощью управляемого целями оборудования из конечных рабочих состояний, устанавливаемых управляемым целями оборудованием, как только оно достигает "Цели 1", "Цели 2", "Цели 3" и "Цели 4", при этом упомянутое рабочее состояние "Нулевое состояние" для удобства представляет рабочее состояние, устанавливаемое управляемым целями оборудованием после его включения; и

операционные пути (представленные стрелками), по каждому из которых должно следовать управляемое целями оборудование для того, чтобы упомянутое управляемое целями оборудование достигло соответствующей выбираемой пользователем цели, при этом каждый операционный путь содержит одно или несколько соответствующих промежуточных рабочих состояний (представленных черными кружками), устанавливаемых управляемым целями оборудованием для достижения упомянутым управляемым целями оборудованием соответствующей выбираемой пользователем цели.

Помимо этого промышленное оборудование имеет блок управления оборудованием, предпочтительно в форме электронного блока, который запрограммирован, то есть, выполнен с возможностью хранения и выполнения программы так, чтобы, при выполнении, конфигурировать упомянутый блок управления оборудованием с возможностью:

управления функционированием упомянутого промышленного оборудования; и

в ответ на выбор цели пользователем предписания упомянутому промышленному оборудованию следовать операционным путем, ассоциированным с выбранной целью, до тех пор пока цель не будет достигнута, то есть, до тех пор пока промышленное оборудование не примет соответствующее конечное рабочее состояние, или пользователь не выберет новую цель.

В частности, блок управления оборудованием соединен с промышленным оборудованием для обеспечения последнего командами, установочными параметрами, конфигурациями и т.д. для того, чтобы управлять им, и приема данных относительно функционирования промышленного оборудования, и в частности, содержащих эксплуатационные данные оборудования, на основании которых определяется текущее рабочее состояние, установленное упомянутым промышленным оборудованием. В целях удобства, блок управления оборудованием может быть смонтирован в промышленном оборудовании или может быть дистанционно связан с этим промышленным оборудованием.

В дополнение к этому, блок управления оборудованием дополнительно запрограммирован на выполнение связанных с оборудованием функций, включающих в себя автоматические функции, которые являются выполняемыми блоком управления оборудованием автоматически, и выбираемые пользователем функции, которые являются выполняемыми блоком управления оборудованием в ответ на варианты выбора пользователя.

В целях удобства выбираемые пользователем функции могут содержать:

функции настройки в определенное состояние, каждая из которых является такой, что предписывает, при выполнении, применять соответствующие настройки к промышленному оборудованию;

функции аварийной сигнализации, каждая из которых является такой, что предписывает, при выполнении, подавать соответствующий аварийный сигнал, если выполняется соответствующее условие;

функции текущего контроля, каждая из которых является такой, что предписывает, при выполнении, осуществлять текущий контроль соответствующего действия или задачи, осуществляемой промышленным оборудованием, или соответствующего рабочего состояния, устанавливаемого промышленным оборудованием, или соответствующего операционного пути, по которому следует промышленное оборудование; и

функции команд, каждая из которых является такой, что предписывает, при выполнении, осуществлять промышленным оборудованием соответствующее действие или задачу.

В частности, каждая выбираемая пользователем функция ассоциирована с одной или несколькими соответствующими выбираемыми пользователем целями, то есть, является выполняемой блоком управления оборудованием в связи с одной или несколькими соответствующими выбираемыми пользователем целями.

Более подробно, для каждой выбираемой пользователем цели, выбираемые пользователем функции, ассоциированные с упомянутой выбираемой пользователем целью, содержат первые выбираемые пользователем функции, которые являются осуществляемыми блоком управления оборудованием, каждая в соответствующем заданном рабочем состоянии операционного пути, ассоциированного с упомянутой выбираемой пользователем целью.

Помимо этого для каждой выбираемой пользователем цели, выбираемые пользователем функции, ассоциированные с упомянутой выбираемой пользователем целью, также содержат вторые выбираемые пользователем функции, которые являются выполняемыми блоком управления оборудованием, каждая в соответствующем заданном рабочем состоянии операционного пути, ассоциированного с упомянутой выбираемой пользователем целью, причем каждая вторая выбираемая пользователем функция является выполняемой блоком управления оборудованием (блоком управления оборудованием) в соответствующем заданном рабочем состоянии, только если промышленное оборудование прежде достигло, то есть, уже достигло до установления упомянутого соответствующего заданного рабочего состояния, одной или нескольких соответствующих конкретных целей, и/или прежде установило, то есть, уже установило до установления упомянутого соответствующего заданного рабочего состояния, одно или несколько соответствующих определенных рабочих состояний.

Человеко-машинный интерфейс (HMI) в соответствии с предпочтительным вариантом осуществления настоящего изобретения является соединяемым с блоком управления оборудованием и содержит:

блок отображения, такой как сенсорная панель; и

блок управления отображением, предпочтительно в форме электронного блока, который соединен с блоком отображения, чтобы предписывать отображать на нем нескольких графических интерфейсов пользователя (GUI).

В дальнейшем будет описана операционная логика HMI в соответствии с упомянутым предпочтительным вариантом осуществления настоящего изобретения со ссылкой на фиг. 3, которая показывает графическую схему программы, представляющую способ 1 функционирования упомянутого HMI.

В частности, блок управления отображением HMI выполнен с возможностью:

приобретения от блока управления оборудованием данных, указывающих на текущее рабочее состояние, установленное промышленным оборудованием (прямоугольник 11, показанный на фиг. 3); и

хранения списка выбираемых пользователем целей, которые являются достигаемыми с помощью промышленного оборудования, и, для каждой выбираемой пользователем цели,

- списка рабочих состояний, из которых является достигаемой упомянутая выбираемая пользователем цель, и

- списка выбираемых пользователем функций, ассоциированных с упомянутой выбираемой пользователем целью.

Помимо этого блок управления отображением запрограммирован, то есть, выполнен с возможностью хранения и выполнения программы так, чтобы, при выполнении, конфигурировать упомянутый блок управления оборудованием с возможностью:

предписания, на основании полученных и хранящихся данных, отображать управляемый целями GUI на блоке отображения, при этом упомянутый управляемый целями GUI предоставляет, то есть, обеспечивает графические представления, выбираемые пользователем цели, которые являются достигаемыми из текущего рабочего состояния (прямоугольник 13, показанный на фиг. 3); и,

в ответ на выбор предоставленной цели, например выбор касанием, предписания, на основании полученных и хранящихся данных, отображения обусловленного выбранной целью GUI на блоке отображения, при этом упомянутый обусловленный выбранной целью GUI предоставляет, то есть, обеспечивает графические представления, только выбираемые пользователем функции, которые ассоциированы с выбранной целью (прямоугольник 15, показанный на фиг. 3).

В целях удобства, выбираемые пользователем цели, предоставляемые управляемым целями GUI, и выбираемые пользователем функции, предоставляемые обусловленным выбранной целью GUI, находятся в форме значков и/или графических символов и/или кнопок с программируемыми функциями.

Предпочтительно, блок управления отображением дополнительно выполнен с возможностью:

разрешения выбора выбираемых пользователем целей, которые являются достигаемыми из текущего рабочего состояния, и запрещения выбора выбираемых пользователем целей, которые не являются достигаемыми из текущего рабочего состояния (прямоугольник 12, показанный на фиг. 3); и

предписания отображенному управляемому целями GUI предоставлять

- либо только выбираемые пользователем цели разрешенного выбора,

- либо выбираемые пользователем цели разрешенного выбора и запрещенного выбора.

В целях удобства, управляемый целями GUI обеспечивает постепенно исчезающие графические представления предоставляемых выбираемых пользователем целей, которые относятся к запрещенному выбору.

Чтобы представить вышеизложенное описание HMI по-другому, упомянутый HMI, посредством управляемого целями GUI, позволяет пользователю, а именно, оператору промышленного оборудования или специалисту, отвечающему за работу упомянутого промышленного оборудования, выбирать только цели, которые являются достигаемыми из текущего рабочего состояния промышленного оборудования. Эта автоматическая, интеллектуальная фильтрация выбираемых пользователем целей, осуществляемая HMI, снижает возможность ошибок пользователя в выборе целей.

Помимо этого пользователь, выбирая цель разрешенного выбора, предоставленную управляемым целями GUI, дает промышленному оборудованию знать, которым операционным путем надлежит следовать, а именно, все действия, задачи и рабочие состояния, необходимые для достижения конечного рабочего состояния выбранной цели. В частности, в ответ на выбор цели, операционный путь, ассоциированный с выбранной целью, автоматически задается блоком управления оборудованием на промышленном оборудовании с использованием текущего рабочего состояния в качестве начального состояния оборудования для упомянутого операционного пути.

В любой момент, при взаимодействии с управляемыми целями GUI, пользователь имеет возможность видеть доступные цели и выбрать одну из них. Как было описано выше, цели, которые пользователь может выбирать в управляемом целями GUI, представляют собой не все цели, которые являются достигаемыми с помощью этого промышленного оборудования, а только цели, логически определяемые в упомянутый момент по отношению к следующему:

только к текущему рабочему состоянию, если никакая цель не была еще выбрана (например, см. рабочее состояние "Нулевой этап", показанное на фиг. 2 и описанное выше); в то время как

к текущему рабочему состоянию и продолжающемуся операционному пути, если цель уже была выбрана.

Помимо этого, когда пользователь выбирает цель разрешенного выбора, предоставленную управляемым целями GUI, HMI, а именно, блок управления отображением, показывает пользователю посредством обусловленного выбранной целью GUI только необходимые функции, такие как функции настройки, функции текущего контроля, функции аварийной сигнализации и функции команд, которые ассоциированы с выбранной целью, в то время как ненужные функции, то есть, функции, не ассоциированные с выбранной целью, не показывает. Эта автоматическая, интеллектуальная фильтрация информации, выполняемая HMI, уменьшает возможность ошибок пользователя в выборе функций и уменьшает перегруженность визуальной информацией GUI, таким образом приводя к повышенному удобству в эксплуатации промышленного оборудования.

Предпочтительно, блок управления отображением также выполнен с возможностью хранения:

каждой предыдущей цели, достигнутой промышленным оборудованием;

каждого предыдущего рабочего состояния, устанавливаемого промышленным оборудованием; и,

для каждой выбираемой пользователем цели, дополнительно

- операционного пути, ассоциированного с упомянутой выбираемой пользователем целью,

- для каждой первой выбираемой пользователем функции, ассоциированной с упомянутой выбираемой пользователем целью, соответствующего заданного рабочего состояния операционного пути, ассоциированного с упомянутой выбираемой пользователем целью, посредством которого упомянутая первая выбираемая пользователем функция является выполняемой, и,

- для каждой второй выбираемой пользователем функции, ассоциированной с упомянутой выбираемой пользователем целью, соответствующего заданного рабочего состояния операционного пути, ассоциированного с упомянутой выбираемой пользователем целью, посредством которого упомянутая вторая выбираемая пользователем функция является выполняемой, и соответствующей конкретной цели (целей) и/или соответствующего определенного рабочего состояния (состояний), которые промышленное оборудование прежде достигало/устанавливало, то есть, достигало/устанавливало до упомянутого соответствующего заданного рабочего состояния, для того, чтобы могла выполняться упомянутая вторая выбираемая пользователем функция.

В целях удобства, первая выбираемая пользователем функция (прямоугольник 14, показанный на фиг. 3) является функцией:

разрешенного выбора, если текущее рабочее состояние является соответствующим заданным рабочим состоянием, в котором упомянутая первая выбираемая пользователем функция является выполняемой; или

запрещенного выбора, если текущее рабочее состояние не является соответствующим заданным рабочим состоянием, в котором упомянутая первая выбираемая пользователем функция является выполняемой.

Также в целях удобства, вторая выбираемая пользователем функция (прямоугольник 14, показанный на фиг. 3) является функцией:

разрешенного выбора, если текущее рабочее состояние является соответствующим заданным рабочим состоянием, в котором упомянутая вторая выбираемая пользователем функция является выполняемой, и промышленное оборудование прежде достигло (то есть, достигло до установления текущего рабочего состояния) соответствующей конкретной цели (целей), и/или прежде было установлено (то есть, было установлено до установления текущего рабочего состояния) соответствующее определенное рабочее состояние (состояния); или

запрещенного выбора, если текущее рабочее состояние не является соответствующим заданным рабочим состоянием, в котором упомянутая вторая выбираемая пользователем функция является выполняемой, или если промышленное оборудование прежде не достигло соответствующей конкретной цели (целей), или если промышленное оборудование прежде не установило соответствующее определенное рабочее состояние (состояния).

Более удобно, обусловленный выбранной целью GUI может предоставлять:

либо только первые и вторые выбираемые пользователем функции разрешенного выбора, ассоциированные с выбранной целью;

либо первые и вторые выбираемые пользователем функции разрешенного выбора и запрещенного выбора, ассоциированные с выбранной целью.

Еще более удобно, обусловленный выбранной целью GUI обеспечивает постепенно исчезающие графические представления предоставляемых функций, которые относятся к запрещенному выбору.

Предпочтительно, блок управления отображением дополнительно запрограммирован: в ответ на выбор предоставляемой цели, являющейся целью разрешенного выбора, например выбор касанием, для обеспечения блока управления оборудованием данными, указывающими на выбранную цель; и,

в ответ на выбор предоставляемой функции, являющейся функцией разрешенного выбора, например выбор касанием, для предписания блоку управления оборудованием выполнять выбранную функцию.

В целях удобства, блок управления отображением дополнительно может быть выполнен с возможностью хранения к тому же, для каждой выбираемой пользователем цели, списка задач, ассоциированных с рабочими состояниями операционного пути, ассоциированного с упомянутой выбираемой пользователем целью, наряду с соответствующими действиями.

Более удобно, блок управления отображением дополнительно может быть запрограммирован так, чтобы предписывать, в ответ на выбор цели и/или выбор функции, отобрать на блоке отображения соответствующей подсказки и/или всплывающего и/или диалогового окна.

Чтобы представить вышеизложенное описание HMI по-другому, упомянутый HMI, в частности, блок управления отображением, осведомлен о выбираемых пользователем целях и соответствующих ассоциированных операционных путях, чтобы логически обеспечивать обусловленным выбранной целью интерфейсам GUI правильные варианты выбора функций и регистрировать хронологические данные рабочих состояний в связи с правильными операционными путями. Хронологические данные рабочих состояний регистрируются и автоматически связываются с текущим рабочим состоянием и продолжающимся операционным путем блоком управления отображением и/или блоком управления оборудованием, и используются для определения рабочих характеристик промышленного оборудования относительно конкретных фаз работы, таких как рабочие характеристики во время подготовки, рабочие характеристики во время производства, рабочие характеристики во время очистки и т.д., и для анализа упомянутых рабочих характеристик, например для определения механической эффективности оборудования во время производства, механической эффективности оборудования во время подготовки и т.д.

Для лучшего понимания настоящего изобретения, фиг. 4 показывает схему, которая схематически представляет пример операционной логики управляемой целями наполнительной машины в системе упаковки, при этом управляемая целями наполнительная машина содержит HMI в соответствии с вышеописанным предпочтительным вариантом осуществления настоящего изобретения.

В частности, фиг. 4 схематически иллюстрирует несколько вариантов выбора целей (представленных эллипсами), осуществляемых посредством HMI, при этом каждый вариант выбора цели предписывает управляемой целями наполнительной машине достигать соответствующей цели, следуя соответствующим операционным путем. На фиг. 4 операционные пути представлены стрелками, а достигнутые цели представлены прямоугольниками. Помимо этого некоторые из операционных путей, показанных на фиг. 4, содержат одно или несколько соответствующих промежуточных рабочих состояний (представленных черными кружками).

Более подробно, при использовании, HMI разрешает каждый вариант выбора цели только в рабочем состоянии (рабочих состояниях), из которого соответствующая цель может быть достигнута. А именно, при использовании, выбираемые пользователем цели, предоставляемые управляемой целями GUI, отображаются посредством HMI в зависимости от текущего рабочего состояния управляемой целями наполнительной машины.

Кроме того, достигнутые цели представляют также конечные рабочие состояния, которые устанавливаются управляемой целями наполнительной машиной, как только она достигает упомянутых целей, и в которых можно выполнять определенные функции. Например,

в достигнутой цели "Обслуживание" можно выбирать в соответствующем обусловленном выбранной целью GUI, отображаемом HMI, все функции, связанные с обслуживанием оборудования; и

в достигнутой цели "Очистка" можно выбирать в соответствующем обусловленном выбранной целью GUI, отображаемом HMI, функцию "Ежедневный уход" или функцию "Еженедельный уход", каждая из которых содержит одну или несколько из следующих процедур очистки: промывка холодной водой, промывка горячей водой, щелочная очистка, щелочная промывка, очистка кислотой, промывка в кислоте и просушка; в частности, предоставляемая функция очистки зависит от используемого прежде продукта, то есть, от загруженного способа действия, и от продолжительности производства; помимо этого функции очистки не видимы в обусловленном выбранной целью GUI, отображаемом HMI в других достигнутых целях "Обслуживание", "Перейти к производству", "Производство" и т.д., таким образом уменьшая возможность ошибок пользователя и приводя к более низкой перегруженности визуальной информацией на блоке отображения, когда она не требуется.

Как было описано выше, функции, выбираемые в обусловленном выбранной целью GUI, зависят от цели, выбранной пользователем, и для удобства также от рабочих состояний, установленных прежде, и/или целей, достигнутых прежде управляемой целями наполнительной машиной. Например, в достигнутой цели "Очистка" можно выбирать в соответствующем обусловленном выбранной целью GUI, отображаемом посредством HMI, функцию "Подготовка после ежедневного ухода" или функцию "Подготовка после еженедельного ухода", в зависимости от того, выполнялся ли прежде "Ежедневный уход" или "Еженедельный уход".

Наконец, HMI может быть дистанционно подключен к блоку управления оборудованием, и может иметь тип, отличающийся от описанного, и в частности, может быть не сенсорного типа, а может быть снабжен соответствующими ключами выбора/активизации, и/или одним или несколькими координатными манипуляторами, и/или одним или несколькими манипуляторами типа "мышь", и/или одной или несколькими сенсорными клавиатурами и т.д.

Человеко-машинный интерфейс (HMI) для промышленного оборудования содержит блок отображения и блок управления отображением, который соединен с блоком отображения, а также является соединяемым с блоком управления оборудованием для получения от него данных, указывающих на текущее рабочее состояние, установленное промышленным оборудованием. Блок управления отображением выполнен с возможностью сохранения: списка выбираемых пользователем целей, которые являются достигаемыми с помощью промышленного оборудования; и для каждой выбираемой пользователем цели списка рабочих состояний, из которых является достигаемой упомянутая выбираемая пользователем цель, и списка выбираемых пользователем функций, ассоциированных с упомянутой выбираемой пользователем целью. Блок управления отображением дополнительно выполнен с возможностью отображения на блоке отображения: выбираемых пользователем целей, которые являются достигаемыми из текущего рабочего состояния; и в ответ на выбор отображенной цели только выбираемых пользователем функций, которые ассоциированы с выбранной целью. Снижается вероятность совершения пользователем ошибки выбора. 2 н. и 4 з.п. ф-лы, 4 ил.

1. Система обработки и/или упаковки пищевых продуктов, содержащая:
управляемое целями промышленное оборудование, функционирующее с возможностью
- осуществления нескольких действий,
- осуществления нескольких задач, каждая из которых включает в себя одно или несколько соответствующих действий,
- установления нескольких рабочих состояний, каждое из которых ассоциировано с одной или несколькими соответствующими задачами, и
- достижения нескольких выбираемых пользователем целей, каждая из которых является достигаемой из одного или нескольких рабочих состояний и ассоциирована с соответствующим операционным путем, которым должно следовать управляемое целями оборудование для достижения управляемым целями промышленным оборудованием выбираемой пользователем цели, при этом каждый операционный путь представляет собой последовательность соответствующих рабочих состояний, содержащих по меньшей мере соответствующее начальное рабочее состояние и соответствующее конечное рабочее состояние,
человеко-машинный интерфейс (HMI), и
блок управления оборудованием, выполненный с возможностью
- определения текущего рабочего состояния, установленного управляемым целями промышленным оборудованием, на основании принятых эксплуатационных данных оборудования,
- взаимодействия с человеко-машинным интерфейсом (HMI) для обеспечения последнего данными, указывающими на текущее рабочее состояние, установленное управляемым целями промышленным оборудованием, и приема от человеко-машинного интерфейса (HMI) данных, связанных с выбором цели, и данных, связанных с выбором функций,
- в ответ на выбор цели предписания управляемому целями промышленному оборудованию достигнуть выбранной цели, и
- выполнения связанных с оборудованием функций, включающих в себя выбираемые пользователем функции, каждая из которых ассоциирована с одной или несколькими выбираемыми пользователем целями и выполняется блоком управления оборудованием в ответ на выбор функции,
при этом человеко-машинный интерфейс (HMI) содержит:
блок отображения, и
блок управления отображением, соединенный с блоком отображения и блоком управления оборудованием для получения от него данных, указывающих на текущее рабочее состояние управляемого целями промышленного оборудования,
причем блок управления отображением выполнен с возможностью
- сохранения списка выбираемых пользователем целей, которые являются достигаемыми с помощью управляемого целями промышленного оборудования, и для каждой выбираемой пользователем цели
списка рабочих состояний, из которых выбираемая пользователем цель является достигаемой,
операционного пути, ассоциированного с выбираемой пользователем целью,
списка задач, ассоциированных с рабочими состояниями операционного пути, ассоциированного с выбираемой пользователем целью, наряду с соответствующим действием (действиями), и
списка выбираемых пользователем функций, ассоциированных с выбираемой пользователем целью,
- предписания блоку отображения отображать выбираемые пользователем цели, которые являются достигаемыми из текущего рабочего состояния управляемого целями промышленного оборудования, посредством чего выбираемыми пользователем целями, которые являются достигаемыми из текущего рабочего состояния управляемого целями промышленного оборудования, являются цели, логически определенные относительно текущего рабочего состояния, если цель не была уже выбрана, и относительно текущего рабочего состояния и пути продолжающейся операции, если цель уже была выбрана, и
- в ответ на выбор отображенной выбираемой пользователем цели
предписания блоку отображения отображать только выбираемые пользователем функции, ассоциированные с выбранной целью, и
предоставления блоку управления оборудованием данных, указывающих на выбранную пользователем цель,
и при этом блок управления оборудованием дополнительно выполнен с возможностью
- приема от блока управления отображением данных, указывающих на выбранную пользователем цель,
- предписания управляемому целями промышленному оборудованию достигнуть выбранной пользователем цели посредством операционного пути, ассоциированного с выбранной пользователем целью, и использования текущего рабочего состояния управляемого целями промышленного оборудования в качестве начального состояния операционного пути.

2. Система по п. 1, в которой блок управления отображением дополнительно выполнен с возможностью
- предписания того, чтобы каждая выбираемая пользователем цель была целью
разрешенного выбора, если она является достигаемой из текущего рабочего состояния управляемого целями промышленного оборудования, или
запрещенного выбора, если она не является достигаемой из текущего рабочего состояния управляемого целями промышленного оборудования, и
- отображения на блоке отображения
либо только выбираемых пользователем целей разрешенного выбора,
либо выбираемых пользователем целей разрешенного выбора и запрещенного выбора.

3. Система по п. 1 или 2, в которой для каждой выбираемой пользователем цели выбираемые пользователем функции, ассоциированные с выбираемой пользователем целью, содержат первые выбираемые пользователем функции, каждая из которых является выполняемой блоком управления оборудованием в заданном рабочем состоянии, подлежащем установлению управляемым целями промышленным оборудованием для достижения управляемым целями промышленным оборудованием выбираемой пользователем цели,
и при этом блок управления отображением дополнительно выполнен с возможностью
- сохранения дополнительно для каждой первой выбираемой пользователем функции заданного рабочего состояния, в котором первая выбираемая пользователем функция является выполняемой,
- предписания того, чтобы каждая первая выбираемая пользователем функция, ассоциированная с выбранной целью, была функцией
разрешенного выбора, если текущее рабочее состояние управляемого целями промышленного оборудования является соответствующим заданным рабочим состоянием, в котором первая выбираемая пользователем функция является выполняемой, или
запрещенного выбора, если текущее рабочее состояние управляемого целями промышленного оборудования не является соответствующим заданным рабочим состоянием, в котором первая выбираемая пользователем функция является выполняемой, и
- отображения на блоке отображения
либо только первых выбираемых пользователем функций разрешенного выбора, ассоциированных с выбранной целью,
либо первых выбираемых пользователем функций разрешенного выбора и запрещенного выбора, ассоциированных с выбранной целью.

4. Система по п. 1, в которой для каждой выбираемой пользователем цели выбираемые пользователем функции, ассоциированные с выбираемой пользователем целью, содержат вторые выбираемые пользователем функции, каждая из которых является выполняемой блоком управления оборудованием в соответствующем заданном рабочем состоянии, подлежащем
установлению управляемым целями промышленным оборудованием для достижения управляемым целями промышленным оборудованием выбираемой пользователем цели, причем каждая вторая выбираемая пользователем функция является выполняемой блоком управления оборудованием в соответствующем заданном рабочем состоянии, только если управляемое целями промышленное оборудование прежде достигло одной или нескольких соответствующих конкретных целей и/или прежде установило одно или несколько соответствующих определенных рабочих состояний,
и при этом блок управления отображением дополнительно выполнен с возможностью
- сохранения дополнительно
каждой цели, достигнутой управляемым целями промышленным оборудованием,
каждого рабочего состояния, устанавливаемого управляемым целями промышленным оборудованием, и,
для каждой второй выбираемой пользователем функции соответствующего заданного рабочего состояния, в котором вторая выбираемая пользователем функция является выполняемой, и соответствующей конкретной цели (целей), которой управляемое целями промышленное оборудование прежде должно было достичь, и/или соответствующего определенного рабочего состояния (рабочих состояний), которое управляемое целями промышленное оборудование должно было прежде установить для выполнения второй выбираемой пользователем функции,
- предписания того, чтобы каждая вторая выбираемая пользователем функция, ассоциированная с выбранной целью, была функцией
разрешенного выбора, если текущее рабочее состояние управляемого целями промышленного оборудования является соответствующим заданным рабочим состоянием, в котором вторая выбираемая пользователем функция является выполняемой, и управляемое целями промышленное оборудование прежде достигло соответствующей конкретной цели (целей) и/или прежде установило соответствующее определенное рабочее состояние (рабочие состояния), или
запрещенного выбора, если текущее рабочее состояние управляемого целями промышленного оборудования не является соответствующим заданным рабочим состоянием, в котором вторая выбираемая пользователем функция является выполняемой, или если управляемое целями промышленное оборудование прежде не достигло соответствующей конкретной цели (целей), или если управляемое целями промышленное оборудование прежде не установило соответствующее определенное рабочее состояние (рабочие состояния), и
- отображения на блоке отображения,
либо только вторых выбираемых пользователем функций разрешенного выбора, ассоциированных с выбранной целью,
либо вторых выбираемых пользователем функций разрешенного выбора и запрещенного выбора, ассоциированных с выбранной целью.

5. Система по п. 1, в которой блок управления отображением дополнительно выполнен с возможностью
- в ответ на выбор отображенной функции предписания блоку управления оборудованием выполнять выбранную функцию.

6. Блок управления отображением человеко-машинного интерфейса (HMI) системы обработки и/или упаковки пищевых продуктов по любому из предыдущих пунктов, содержащий программное обеспечение, загружаемое в блок управления отображением и выполненное с возможностью предписания при выполнении конфигурировать блок управления отображением в соответствии с любым из предыдущих пунктов.