I programmi di supervisione e configurazione sono principalmente software che configurano, lanciano, interrompono o influenzano il ciclo macchina in qualche forma ma che non lo gestiscono direttamente. Si contrappongono ai programmi di comando che invece agiscono sugli I/O fisici della macchina.

In questa categoria rientrano le interfacce per la configurazione dei parametri, i pannelli operatore, applicazioni di logging e gestione dei dati, banchi di prova basati su PC industriali ma in cui il ciclo viene gestito da PLC e sistemi SCADA in generale.

Nota bene: gli esempi riportati di seguito non sono esaustivi. Sono da considerarsi dei campioni software che ho sviluppato anche al di fuori della eNTiDi e di cui mi è stato possibile rintracciare la documentazione e pubblicarla.

CnDialer (dialogo CN) Setup transfer foratura polverizzatori, anno 2001

Vista frontale del transfer di foratura polverizzatori diesel 1010fgi

Questo software è stato installato su un transfer automatico di lavorazione adibito alla foratura del pozzetto, dei fori di riferimento e dei fori di alimentazione dei polverizzatori diesel automotive.

Il sistema di trasferimento dei pezzi è a tavola rotante ad 8 stazioni, di cui 6 dotate di un'unità di foratura idraulica rapido/lento. Le unità, così come il PLC/CN che gestisce il ciclo macchina, sono della Nardi elettronica.

Il quadro elettrico è posizionato nel piano superiore della macchina mentre circuito pneumatico e idraulico è situato sotto la tavola rotante. Il piano di lavoro è protetto a 360 gradi da una serie di protezioni ad anta con finecorsa di interblocco.

Fotografia prima pagina programma CnDialer versione 1.0

Il software dedicato è installato in un PC industriale con sistema operativo Windows XP montato su un quadro separato dalla macchina. La trasmissione dei dati tra il PC industriale e il PLC della Nardi elettronica avviene tramite cavo seriale RS485. L'introduzione di dati avviene tramite tastiera a membrana situata sotto il monitor del PC.

All'accensione, il programma visualizza una pagina che mostre le posizioni di tutte le unità presenti nella macchina. Queste posizioni vengono aggiornate durante il ciclo automatico in modo da consentire l'identificazione immediata delle unità con ritardi o blocchi durante la lavorazione.

Fotografia di esempio pagina di configurazione dati di un'unità nel software CnDialer versione 1.0

Le altre 6 pagine, richiamabili tramite shortcut da tastiera, consentono la configurazione di tutti i parametri necessari al corretto funzionamento di ogni unità: velocità e quota di rapido, velocità e quota di lavorazione, pausa a fine lavorazione e velocità di ritorno. L'insieme di questi dati può essere abbinato ad un codice arbitrario e registrato in un database interno.

La parte interessante di questo progetto non è tanto l'implementazione, quanto le tecnologie usate. È infatti il primo software della eNTiDi ad essere stato sviluppato su GNU/Linux con librerie multipiattaforma. Per l'interfaccia grafica è stata scelta la GTK+ (versione 1.3.13) mentre per il database si è optato per il Berkeley DB. I font e i colori sono stati imposti dal cliente!

Per la manutenzione è stato sviluppato un interessante programma, testio, separato e mutualmente esclusivo con CnDialer che consente di visualizzare gli ingressi e di forzare le uscite. L'associazione degli I/O digitali (indirizzo, nome simbolico e descrizione) ed il loro raggruppamento viene acquisito da un file XML. I canali vengono poi presentati a video sempre tramite GTK+.

L'idea di base di testio, poi abbandonata per mancanza di richiesta, era di avere un programma multiprotocollo e slegato dall'hardware della macchina per poter testare rapidamente gli I/O.

Pallettizzatore 0010 Carico pezzi da pallet, anno 2000

Vista complessiva pallettizzatore 0010fgi prima della consegna

Il programma 0010fgi è abbinato ad un manipolatore pneumatico a due assi per il prelievo di cuscinetti integrati in un pallet metallico ad alloggiamenti prestabiliti. I pezzi sono distribuiti sul pallet in una rete rettangolare a passo orizzontale e verticale costante ma possibilmente diversi tra loro.

I pallet vuoti vengono alimentati da una rulliera motorizzata. La stessa rulliera, con rotazione invertita meccanicamente, si occupa dell'evacuazione dei pallet vuoti nel piano inferiore.

La movimentazione degli assi avviene tramite azionamento MPP-014 della EVER elettronica che pilota due motori passo-passo. I canali digitali di supporto che gestiscono la rulliera e la pneumatica di azionamento del manipolatore sono gestiti direttamente dallo stesso azionamento.

Screenshot schermata pallettizzatore 0010fgi

L'interfaccia grafica del programma è costituita da una unica finestra che consente sia le impostazioni del ciclo automatico che l'esecuzione del ciclo manuale per operazioni di manutenzione. Tutti i comandi vengono spediti via seriale all'azionamento che si occuperà della loro esecuzione quando possibile.

La configurazione del ciclo è piuttosto semplice: si tratta di stabilire posizione e disposizione dei pezzi da caricare. A questo fine devono essere definiti i due spigoli opposti del reticolo degli alloggiamenti (punti P1 e P2) ed il numero di righe e colonne. Il software si occuperà dell'indicizzazione delle posizioni intermedie, trasmettendo all'azionamento solo le coordinate assolute di destinazione calcolate. Per convenzione, il punto di scarico è fissato alle coordinate (0, 0) ed è regolabile meccanicamente solo muovendo i due proximity di zero asse.

È anche possibile impostare le coordinate dei due spigoli muovendo in manuale gli assi alla posizione desiderata e premendo Leggi P1 o Leggi P2, con una sorta di rudimentale autoapprendimento.

Il programma è di un certo interesse storico per la eNTiDi in quanto è stato il primo software di supervisione o comando progettato per Windows e usando un'interfaccia grafica ad alto livello, nonché l'unico ad essere sviluppato nativamente su questa piattaforma (per la precisione è stato usato sistema Windows 98). Prima i programmi usavano un'interfaccia di testo oppure si appoggiavano a funzioni grafiche di basso livello sviluppate ad-hoc mentre ora vengono sviluppati su piattaforma GNU/Linux e da lì cross-compilati per Windows.

ProTxt (protocollo testo) Colloquio transfer test cartucce, anno 1991

Scorcio transfer storico di
collaudo cartucce miscelatrici

Software di configurazione macchina di collaudo delle cartucce miscelatrici. Si tratta di un progetto storico, l'antenato del più attuale software di comando TesCa.

La macchina è un transfer a 6 stazioni (ne è esistita anche una versione ad 8 che utilizzava il medesimo software) che principalmente esegue 4 prove di tenuta semplici. Tutti gli ingressi e uscite, sia digitali che analogici, sono gestiti da un PLC Hitachi della serie H-200. Le impostazioni delle prove (tempi e limiti di pressione accettabili) sono prelevati da una zona di memoria ritentiva all'interno del PLC.

Una volta impostati correttamente i parametri nella zona di memoria ritentiva, il sistema così composto può funzionare in autonomia.

Screenshot schermata iniziale programma ProTxt

Il programma ProTxt è un front-end che serve appunto a modificare questi parametri. È stato sviluppato in Pascal con un'interfaccia di testo a basso livello, accedendo direttamente il "framebuffer" del video, per cui non funziona sui moderni sistemi operativi.

Il PC è connesso al PLC tramite cavo seriale RS232 ed è stato implementato la parte dell protocollo Hitachi serie H per poter accedere (sia in lettura che in scrittura) alla zona di memoria ritentiva nel PLC. Tramite menu a scomparsa è possibile modificare i parametri di prova, che verranno trasmessi automaticamente al PLC all'uscita dal menu.

Nei riquadri superiori della schermata principale sono visualizzati i risultati delle prove appena terminate mentre negli altri quelli delle prove effettuate sulla cartuccia in scarico. I risultati possono opzionalmente venir registrati in formato testo per futura ispezione.

Nel 2013 il programma è ancora operativo sulle macchine in funzione. Durante la manutenzione straordinaria, il problema principale rilevato è stata la sostituzione del PC e del sistema operativo con uno compatibile che consenta la scrittura diretta nel framebuffer video.

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