Flusso di Scambio Dati (PLC-HMI-SCADA)

Panoramica

Questo documento descrive la logica e la sequenza dinamica di “handshake” utilizzate per la comunicazione tra il PLC, l’interfaccia operatore (HMI) e il sistema di supervisione (SCADA). L’obiettivo è garantire uno scambio dati robusto e a prova di errore per le operazioni critiche come il cambio produzione e il monitoraggio della connessione.

Processo Principale: Cambio Ricetta/Produzione

Il processo di cambio ricetta è l’interazione più complessa e viene gestito da una macchina a stati (S60_RecipeManagement) nel PLC per garantire che ogni passo venga eseguito nella sequenza corretta.

Sequenza di Scambio Dati

Il “dialogo” tra i tre sistemi segue questi passaggi:

  1. Abilitazione (HMI): L’operatore abilita il controllo remoto sull’HMI.

    • HMI -> PLC: Imposta MachineAnalytics.HMI_Interface.RemoteControlEn = TRUE.

  2. Richiesta (SCADA): Lo SCADA invia i dati per la nuova produzione (Indice Ricetta, Codice Lotto, etc.) e imposta il bit di richiesta.

    • SCADA -> PLC: Imposta ScadaInterface.Ingress.ProductionChangeRequest = TRUE.

  3. Ack a SCADA (PLC): Il PLC valida la richiesta. Se è corretta, risponde immediatamente:

    • PLC -> SCADA: Invia la conferma di ricezione (Egress.AckChangeRecipe = TRUE).

  4. Completamento Handshake (SCADA): Lo SCADA, non appena riceve l’Ack, sa che il PLC ha preso in carico la richiesta e abbassa subito il suo bit di richiesta.

    • SCADA -> PLC: Imposta Ingress.ProductionChangeRequest = FALSE.

  5. Completamento Handshake (PLC): Il PLC, vedendo che la richiesta è stata abbassata, abbassa a sua volta il suo AckChangeRecipe. L’handshake iniziale è concluso e il PLC procede autonomamente.

  6. Attivazione Pop-up (PLC): Il PLC attiva il flag per l’apertura del pop-up sull’HMI.

    • PLC -> HMI: Imposta HMI_Interface.AckChangeRecipeToHMI = TRUE.

  7. Visualizzazione (HMI): L’HMI mostra il pop-up di conferma all’operatore con i dati della ricetta richiesta.

  8. Risposta (Operatore): L’operatore sceglie una delle opzioni sul pop-up:

    • ACCETTA: L’HMI imposta HMI_Interface.RecipeChangeOk = TRUE. Il PLC esegue l’azione (carica la ricetta, aggiorna i dati) e invia l’esito positivo allo SCADA (Egress.RecipeChangeOK = TRUE per 2 secondi).
    • RIFIUTA (o preme X): L’HMI imposta HMI_Interface.RejectRecipeChange = TRUE (o CloseMESWindow). Il PLC invia l’esito negativo allo SCADA (Egress.RecipeChangeReject = TRUE per 2 secondi).
    • POSTICIPA: L’HMI imposta HMI_Interface.BatchChangePopupDismiss = TRUE. Il PLC invia lo stato di attesa allo SCADA (Egress.RecipeChangePostpone = TRUE), avvia un timer (30 secondi) e, alla scadenza, torna al Passo 6 per far riapparire il pop-up.

Handshake di Base: Watchdog (Heartbeat)

Per garantire che la comunicazione sia sempre attiva, è implementato un meccanismo di “heartbeat” a bit alternato.

  • Dal PLC allo SCADA: Il PLC inverte il valore del bit ScadaInterface.Egress.PlcHeartbeat_Toggle ogni secondo.
  • Dallo SCADA al PLC: Lo SCADA deve leggere PlcHeartbeat_Toggle e ricopiarne il valore nel bit ScadaInterface.Ingress.ScadaHeartbeat_Echo.
  • Controllo del PLC: Se PlcHeartbeat_Toggle e ScadaHeartbeat_Echo rimangono diversi per più di un tempo di timeout (es. 3 secondi), il PLC imposta a VERO il flag ScadaInterface.Egress.MesCommunicationFault.