目标驱动的人机接口制造技术

本发明专利技术公开的是用于工业设备的人机接口（HMI）。所述HMI包括显示单元和显示控制单元，显示控制单元与所述显示单元耦合并也可与设备控制单元耦合以从其获取指示由工业设备采用的当前操作状态的数据。显示控制单元被配置成存储：可由工业设备实现的用户可选目标的列表；以及对于每个用户可选目标，存储：从其可实现所述用户可选目标的操作状态的列表，和与所述用户可选目标相关联的用户可选功能的列表。显示控制单元进一步配置成在显示单元上：显示可从当前操作状态实现的用户可选目标；以及响应于对所显示目标的选择，仅显示与所选择的目标相关联的用户可选功能。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】目标驱动的人机接口
本专利技术涉及一种用于工业设备或机器的、尤其是用于食物处理和/或包装系统中的工业设备或机器的目标驱动的人机接口（HMI），下面的描述特别地纯粹以示例的方式提及该目标驱动的人机接口。
技术介绍
如所知的，在食物包装厂的工厂车间里，常常运行几个特定目的的处理，包括进来的食物和包装材料存储、食物处理、食物包装和包装的入仓贮存。特别地，在包装线中运行食物包装，每条包装线是用于生产和处置包装的机器和设备的总装，并包括用于生产包装的填充机器，其后是下游分布设备的一个或多个限定配置，诸如贮料器（accumulator）、吸管施加器、薄膜包装机和纸板打包机，它们经由传送装置连接至填充机器以便处置所述包装。这种类型的包装的典型示例是用于液体或可倾倒食物产品的平行六面体形状的包装，其被称为TetraBrikAseptic®，它是通过折叠和密封包装材料的层叠卷筒纸来制作。所述包装材料具有基本包括一个或多个硬化和加强的基层的多层片结构，所述基层典型地用例如纸的纤维材料或矿物填充的聚丙烯材料制成，在两侧上都被许多例如聚乙烯薄膜的热密封塑料材料层所覆盖。在用于诸如UHT奶之类的长期存储产品的无菌包装情况下，所述包装材料还包括气阻挡和光阻挡材料层，例如铝箔或乙基乙烯醇(EVOH)薄膜，其叠加在热密封塑料材料层上，并进而被形成最终接触食物产品的包装的内面的另一热密封塑料材料层所覆盖。这类包装在完全自动的填充机器上生产，其中连续垂直管由卷筒式给纸（web-fed）包装材料形成；它通过施加诸如过氧化氢溶液之类的化学灭菌剂来灭菌，一旦灭菌完成，所述化学灭菌剂就例如通过加热蒸发而从包装材料的表面去除；并且已灭菌的卷筒纸保持在封闭的、无菌的环境中，并被纵向折叠和密封以形成所述垂直管。该管然后被用已灭菌的或无菌处理的可倾倒食物产品向下填充，并沿着垂直路径被馈送至成型站，在成型站该管被两对钳夹沿着均等间隔的横截面被夹紧，所述两对钳夹周期性地并且接连地作用在所述管上，并密封管的包装材料以形成通过横向密封带相互连接的枕包（pillowpack）的连续带。通过切割相对的密封带枕包被相互分开，并被传送至最后的折叠站，在折叠站它们被机械地折叠成完成的、例如基本上平行六面体形状的包装。可替换地，包装材料可以切割成毛坯，毛坯在成型锭上成型为包装，并且包装被填充食物产品并被密封。这个类型包装的一个示例是称为TetraRex®所谓“山墙顶（gabletop）”包装。申请人的PCT申请WO2009/083594，WO2009/083595，WO2009/083597和WO2009/083598的内容通过引用合并在本文中，这些申请公开了包括以下各项的新一代包装系统：•自动可配置成生产已包装的消费品的一条或多条包装线；每条包装线包括填充机器或设备以及经由传送装置连接的一个或多个下游分布设备；每个填充机器可操作为选择性地生产一个类型或不同类型的密封包装；每个密封包装包含通过倾倒引入其中的一种或不同的食物产品，并由多层片（层叠）包装材料制成，该多层片包装材料包括至少一个硬化和加强的基层和一个或多个热密封塑料层；每个分布设备可操作为对到来的个体或成组的密封包装运行对应的包装操作；每个填充机器和每个分布设备包括设计成存储和运行一个或多个软件模块的相应电子控制单元；•一个或多个线控制器，均被编程以管理一个或多个相应包装线的配置、通信和控制，并包括被设计成存储和运行软件应用的相应电子控制单元，所述软件应用被配置成与（一个或多个）相应包装线中的填充和分布设备中的软件模块协作；以及•通信网络，被设计成将每个线控制器连接至（一条或多条）相应包装线中的填充和分布设备。所述包装系统可以是：•单线类型，即只包括一条包装线；•多线类型，即包括多条操作上独立的包装线，即，不共享任何分布设备的包装线，每条包装线被提供有相关联的线控制器；或•多切换类型，即具有多个操作上协作的包装线，即，布置成共享一个或多个分布设备的包装线，从而为顾客增加了灵活性和生产可变性。在多切换包装系统中，可以提供单层或两层控制架构。在单层控制架构中，仅提供单个、公共线控制器，其被编程以管理全部包装线的配置、通信和控制，目标是优化填充机器和分布设备之间的交互以改进生产期间的多切换包装系统性能和产品运输，而在两层控制架构中，针对每个包装线的从线控制器和针对从线控制器的主线控制器这二者都被提供。图1通过示例的方式示出前述PCT申请中公开的这类型完整包装系统的示意性布置图，出于绘图简明的目的，特别示出单线类型完整包装系统的示意性布置图。具体来说，图1中所示的包装系统包括：•单包装线，其包括填充机器或设备，接着是下游分布设备，例如贮料器、吸管施加器、帽施加器、手柄施加器、纸板打包机、薄膜包装机、配置开关、动态开关和托台系统，它们彼此级联连接并经由传送装置连接至填充机器，所述填充和分布设备本身全是已知的，并且因此本文不详细描述。•线控制器，其被设计成管理包装线的配置、通信和控制，目标是优化填充机器和分布设备之间的交互以改进生产期间包装线性能和产品运输；以及•通信网络，被设计成将线控制器连接至填充和分布设备。如前面所描述的，前述PCT申请中公开的类型的包装系统中的填充机器、分布设备和线控制器每个都被提供有相应的电子控制单元，电子控制单元：•被配置成通过自动地运行功能和响应于用户的选择来控制其操作，以及•被提供有人机接口（HMI），人机接口包括-显示单元，例如触摸屏，和-显示控制单元，其被编程成使图形用户界面（GUI）显示在显示单元上。一般地，由包装系统中当前使用的电子控制单元的HMI显示的GUI暴露可以由电子控制单元运行的用户可选功能。对用户可选功能的选择（诸如触摸选择）引起所述用户可选功能被电子控制单元运行。具体来说，GUI暴露可由电子控制单元运行的全部用户可选功能，从而导致与HMI交互的用户的视觉信息过载，这种视觉信息过载甚至可能导致用户做出选择错误。
技术实现思路
由此，本专利技术的目标是提供一种能够至少部分减轻上面提到的缺陷的人机接口（HMI）。通过本专利技术来实现这个目标，理由是，本专利技术涉及如所附权利要求中限定的人机接口（HMI）、工业设备、食物处理和/或包装系统、用于操作人机接口（HMI）的方法、以及用于实施所述方法的软件程序产品。附图说明为了更好地理解本专利技术，现在将参照附图（没有全部按比例）描述优选实施例，这些实施例意图纯粹以示例的方式，并且不解释为限制，其中：•图1示出完整包装系统的示意性布置图；•图2示意性示出目标驱动设备的操作逻辑；•图3示意性示出根据本专利技术优选实施例的用于操作工业设备的人机接口（HMI）的方法；以及•图4示意性示出根据本专利技术的所述优选实施例的包装系统中目标驱动填充机器的操作逻辑，该目标驱动填充机器包括人机接口（HMI）。具体实施方式提供以下描述以使本领域技术人员能够实现和使用本专利技术。在不背离本专利技术所要求保护的范围的情况下，对实施例的各种修改对于本领域技术人员将是容易地显而易见的。因此，本专利技术不意图受限于所示实施例，而是与同本文所公开以及所附权利要求中限定的原理和特征相符的最宽范围一致。本专利技术涉及用于诸如前述类型的食物处理和/或包装系统中的填充机器、分布设备或线控制器之类的工业设备或机器本文档来自技高网...

【技术保护点】
用于工业设备的人机接口（HMI），所述工业设备能操作成：•   采用几个操作状态；以及•   实现几个用户可选目标，每个用户可选目标能从一个或多个操作状态实现；所述人机接口（HMI）被设计成与工业设备的设备控制单元耦合，所述设备控制单元被设计成：•   基于接收的设备操作数据确定所述工业设备采用的当前操作状态；•   响应于目标选择，使所述工业设备实现所选择的目标；以及•   运行包括用户可选功能的设备相关功能，其中每个用户可选功能与一个或多个用户可选目标相关联，并且由所述设备控制单元响应于功能选择来运行；所述人机接口（HMI）包括：•   显示单元；和•   显示控制单元，其与所述显示单元耦合并且也能与所述设备控制单元耦合以从所述设备控制单元中获取指示所述工业设备的所述当前操作状态的数据；所述显示控制单元被配置成：•   存储能由所述工业设备实现的用户可选目标的列表，以及对于每个用户可选目标存储：　　‑  操作状态列表，从所述操作状态能实现所述用户可选目标，和　　‑  与所述用户可选目标相关联的所述用户可选功能的列表；•   在所述显示单元上显示能从所述当前操作状态实现的用户可选目标；以及•   响应于对所显示目标的选择，在所述显示单元上仅显示与所选择的目标相关联的用户可选功能。...

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2011.10.24 EP 11186411.21.一种食物处理和/或包装系统，包括：•目标驱动工业设备，能操作成：-执行几个动作；-执行几个任务，每个任务都包括一个或多个相应的动作；-采用几个操作状态，每个操作状态与一个或多个相应的任务相关联；以及-实现几个用户可选目标，每个用户可选目标能从一个或多个操作状态实现，并与所述目标驱动工业设备遵循的对应操作路径相关联，以便所述目标驱动工业设备实现所述用户可选目标，每个操作路径是相应操作状态的序列，至少包括相应的初始操作状态和相应的最终操作状态；•人机接口（HMI）；以及•设备控制单元，设计成：-基于接收的设备操作数据确定由所述目标驱动工业设备采用的当前操作状态，-与所述人机接口（HMI）协作以向所述人机接口（HMI）提供指示由所述目标驱动工业设备采用的所述当前操作状态的数据，并从所述人机接口（HMI）接收目标选择相关数据和功能选择相关数据，-响应于目标选择，使所述目标驱动工业设备实现所选择的目标；以及-运行包括用户可选功能的设备相关功能，其中每个用户可选功能与一个或多个用户可选目标相关联，并由所述设备控制单元响应于功能选择来运行；其中所述人机接口（HMI）包括：•显示单元；和•显示控制单元，与所述显示单元和所述设备控制单元耦合以从所述设备控制单元获取指示所述目标驱动工业设备的所述当前操作状态的数据；其中所述显示控制单元配置成：-存储能由所述目标驱动工业设备实现的用户可选目标的列表，以及对于每个用户可选目标存储：◦操作状态的列表，从所述操作状态能实现所述用户可选目标，◦与所述用户可选目标相关联的操作路径，◦与操作路径的操作状态相关联的任务以及相应动作的列表，所述操作路径与所述用户可选目标相关联，以及◦与所述用户可选目标相关联的用户可选功能的列表；-使所述显示单元显示能从所述目标驱动工业设备的所述当前操作状态实现的用户可选目标，由此，如果没有目标已经被选择，则能从所述目标驱动工业设备的所述当前操作状态实现的用户可选目标是逻辑上关于所述当前操作状态限定的目标，并且，如果目标已经被选择，则是逻辑上关于所述当前操作状态和正在进行的操作路径限定的目标，以及-响应于对所显示的用户可选目标的选择：◦使所述显示单元仅显示与所选择的目标相关联的用户可选功能，以及◦为所述设备控制单元提供指示用户所选目标的数据；并且其中所述设备控制单元进一步配置成：-从所述显示控制单元接收指示所述用户所选目标的数据；-使所述目标驱动工业设备经由与用户所选目标相关联的所述操作路径并使用所述目标驱动工业设备的当前操作状态作为所述操作路径的初始状态来实现用户所选目标。2.根据权利要求1所述的食物处理和/或包装系统，其中所述显示控制单元进一步配置为：-使每个用户可选目标成为：◦选择使能的，如果用户可选目标能从所述目标驱动工业设备的当前操作状态实现，或◦选择禁止的，如果用户可选目标不能从所述目标驱动工业设备的当前操作状态实现；以及-在显示单元上：◦或者仅显示选择使能的用户可选目标，◦或者显示选择使能的和选择禁止的用户可选目标。3.根据权利要求1或2所述的食物处理和/或包装系统，其中，对于每个用户可选目标，与所述用户可选目标相关联的所述用户可选功能包括第一用户可选功能，每个第一用户可选功能能够由处于由所述目标驱动工业设备采用的给定操作状态中的所述设备控制单元运行，以便所述目标驱动工业设备实现所述用户可选目标；并且其中所述显示控制单元进一步配置成：-对于每个第一用户可选功能，还存储所述第一用户可选功能在其中能运行的给...

【专利技术属性】
技术研发人员：M菲奥里，
申请(专利权)人：利乐拉瓦尔集团及财务有限公司，
类型：发明
国别省市：瑞士;CH