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Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben einer Abfüllanlage, das zumindest eine Phase des Hochfahrens der Abfüllanlage und eine Phase des Normalbetriebs der hochgefahrenen Abfüllanlage umfasst.
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Während der Produktion von Getränken und dergleichen in Abfüllanlagen werden für einen ordnungsgemäßen Betriebszustand charakteristische Parameter und Maschinenzustände üblicherweise laufend überwacht. Zu diesem Zweck werden für die einzelnen Parameter Soll-Werte und zulässige Abweichungen von den Soll-Werten festgelegt, wobei ein Überschreiten der zulässigen Abweichung in der Regel einen Stopp der betroffenen Maschine bewirkt. Die jeweils zulässigen Abweichungen von den Soll-Werten ergeben sich dabei aus den Qualitätsanforderungen an das jeweilige Produkt, die Abfüllbedingungen und die Maschinenkonstruktion.
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Während der laufenden Produktion stellen sich in der Regel stabile Produktionsverhältnisse ein, wie beispielsweise konstante Drücke, gleichmäßige Strömungen und gleichbleibende Leistungswerte. Diese Umstände verhindern in der Regel, dass die jeweils zulässigen Abweichungen überschritten werden. Beim Hochfahren und beim Herunterfahren der Anlage können derart stabile Verhältnisse jedoch nicht immer gewährleistet werden. Als Ursachen für Instabilitäten kommen z. B. Druckschwankungen durch Druckstöße beim Ein- oder Zuschalten von Ventilen oder Pumpen in Frage. Andere Ursachen sind beispielsweise die Massenträgheit beim Beschleunigen von Maschinenteilen oder Abweichungen von einem vorgegebenen Synchronlauf einzelner Antriebe bedingt durch deren jeweiliges Regelverhalten.
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Durch derartige Schwankungen können einzelne Parameter kurzfristig über das zulässige Maß hinaus von ihren jeweiligen Soll-Werten abweichen. Obwohl in solchen Fällen keinerlei Störung vorliegen muss, kann es trotzdem zu einem Stopp einzelner Anlagenteile kommen, die wiederum als Ursache für weitere Schwankungen einzelner Parameter in Frage kommen und somit wiederum Stopps verursachen können. Es kann somit zu einer Verkettung von falsch positiven Fehlermeldungen kommen, wodurch der Prozess des Hochfahrens der Abfüllanlage unnötig verzögert wird und zusätzliche Bedienereingriffe nötig werden.
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Beispielsweise müssen in solchen Fällen wiederholt Quittiertaster oder dergleichen betätigt werden, um falsch positive Fehlermeldungen zu löschen und einen Neustart der jeweiligen Maschine zu bewirken.
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Es besteht daher Bedarf für ein verbessertes Verfahren zum Betreiben einer Abfüllanlage, bei dem die oben genannten Probleme nicht oder nur in abgemilderter Form auftreten.
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Die gestellte Aufgabe wird gelöst mit einem Verfahren nach Anspruch 1, bei dem: der Ist-Wert mindestens eines für einen ordnungsgemäßen Betriebszustand charakteristischen Parameters gemessen wird; und in der Phase des Hochfahrens eine andere Abweichung des Ist-Werts von einem Soll-Wert des Parameters zugelassen wird als in der Phase des Normalbetriebs. Dadurch kann eine zulässige Abweichung des Ist-Werts von dem Soll-Wert an die instabilen Betriebsbedingungen während des Hochfahrens der Anlage angepasst werden, ohne die zulässige Abweichung des Ist-Werts von dem Soll-Wert während des Normalbetriebs zu ändern oder die Regelung im Normalbetrieb einzuschränken.
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Vorzugsweise wird für die Phase des Hochfahrens eine dem Betrag nach größere Abweichung zugelassen als für die Phase des Normalbetriebs. Durch eine größere zulässige Schwankungsbreite des Ist-Werts kann vermieden werden, dass die im Vergleich zum Normalbetrieb zumindest zeitweise erhöhten Schwankungen einzelner Parameter zu einer falsch positiven Fehlermeldung führen. Folglich kann ein unnötiger Stillstand der jeweiligen Maschine vermieden werden. Die Abweichung könnte beispielsweise als Relativwert bezogen auf den Soll-Wert definiert sein oder als Absolutwert oder als Wertebereich mit einem zulässigen Maximalwert und einem zulässigen Minimalwert.
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Vorzugsweise wird für die Phase des Hochfahrens eine zeitlich längere Abweichung zugelassen als für die Phase des Normalbetriebs. Dadurch kann vermieden werden, dass kurzfristige Schwankungen einzelner Parameter zu einem unbegründeten Abschalten der jeweils betroffenen Maschine führen. Der Parameter könnte zu diesem Zweck beispielsweise über einen bestimmten Zeitraum gemittelt werden und das gemittelte Ergebnis der Messung ausgewertet werden. Es wäre aber auch möglich, Abweichungen zuzulassen, die dem Betrag nach über einer vorgegebenen Schwankungsbreite liegen, bei denen diese Überschreitung jedoch nicht länger als ein vorgegebener Zeitraum dauert.
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Vorzugsweise wird für die Phase des Hochfahrens ein anderer Soll-Wert vorgegeben als für die Phase des Normalbetriebs. Damit kann dem Umstand Rechnung getragen werden, dass beim Hochfahren der Anlage Beschleunigungsphasen oder Befüllungsphasen oder dergleichen auftreten, die eine erhöhte Leistungsaufnahme oder erhöhte Durchflussmengen oder dergleichen zur Folge haben. Es kann somit ein bekanntes dynamisches Verhalten der Abfüllanlage während des Hochfahrens berücksichtigt werden, ohne die zulässige Abweichung vom Soll-Wert in einem unerwünschten Maß zu erhöhen und dadurch die Genauigkeit der Fehlererkennung zu beeinträchtigen.
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Bei einer besonders günstigen Ausgestaltung wird in der Phase des Hochfahrens eine Abweichung zugelassen, die während des Hochfahrens auf Grundlage der Messung des charakteristischen Parameters und/oder der Messung mindestens eines weiteren für den ordnungsgemäßen Betriebszustand charakteristischen Parameters aktualisiert wird. Dadurch kann die Überwachung der Abfüllanlage laufend an geänderte Bedingungen angepasst werden. Es können somit auch nur beschränkt vorhersehbare Änderungen der Betriebsbedingungen in die Überwachung der Abfüllanlage während des Hochfahrens einfließen, ohne die Genauigkeit der Fehlererkennung zu beeinträchtigen. Insbesondere können falsch positive Ergebnisse der Parameterüberwachung auch bei nicht vorhersehbaren oder nicht beeinflussbaren Betriebsbedingungen, wie beispielsweise bei sich ändernden Umweltbedingungen, zuverlässig vermieden werden.
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Bei einer weiteren günstigen Ausgestaltung wird in der Phase des Hochfahrens eine Abweichung zugelassen, die während des Hochfahrens als Funktion der Zeit, also zeitabhängig, aktualisiert wird. Dies ist besonders vorteilhaft, wenn im Wesentlichen bekannte dynamische Einflüsse auf den Betriebszustand berücksichtigt werden sollen. Es können beispielsweise verschiedene Standardprogramme, die bestimmten Phasen des Hochfahrens zugeordnet sind, angewendet werden. In diesen Fällen ist die Anzahl der zu messenden und auszuwertenden Parameter minimal.
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Vorzugsweise wird ein Wechsel von der Phase des Hochfahrens auf die Phase des Normalbetriebs manuell eingeleitet. Dies ermöglicht eine zusätzliche Überwachung durch eine Bedienperson. Dadurch kann vermieden werden, dass eine für das Hochfahren der Anlage optimierte zulässige Abweichung auch für den normalen Produktionsbetrieb angewendet wird, und somit dass eine für den Normalbetrieb zu hohe Parameterschwankung nicht erkannt wird.
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Bei einer anderen vorteilhaften Ausgestaltung wird ein Wechsel von der Phase des Hochfahrens auf die Phase des Normalbetriebs automatisch eingeleitet auf Grundlage einer Schaltzustandsänderung in der Abfüllanlage, einer Funktion der Zeit oder auf Grundlage der Messung mindestens eines für den ordnungsgemäßen Betriebszustand charakteristischen Parameters. Dadurch kann ein optimaler Zeitpunkt für den Wechsel von der Phase des Hochfahrens auf die Phase des Normalbetriebs gefunden werden. Auch bei dieser Ausgestaltung kann sicher vermieden werden, dass eine für das Hochfahren der Abfüllanlage optimierte zulässige Abweichung für die Phase des Normalbetriebs angewendet wird.
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Vorzugsweise wird bei einem Überschreiten der für die Phase des Hochfahrens zugelassenen Abweichung ein nicht ordnungsgemäßer Betriebszustand festgestellt, indem daraufhin insbesondere: die Produktion angehalten wird; oder Produkte, die von dem nicht ordnungsgemäßen Betriebszustand betroffen sind, aus einem regulären Produktstrom gezielt ausgeleitet werden. Somit kann dem gemessenen Parameter jederzeit ein definierter Betriebszustand zugewiesen werden. Somit kann die Abfüllanlage dem festgestellten Betriebszustand entsprechend angesteuert und geregelt werden. Beispielsweise kann ein Befehl zum Anhalten der Produktion ausgegeben werden. Dadurch kann beispielsweise die Herstellung fehlerhafter Produkte vermieden werden oder eine Beschädigung der Abfüllanlage durch ein Betreiben bei einem nicht geeigneten Parameterwert. Durch das Ausleiten von Produkten, die dem nicht ordnungsgemäßen Betriebszustand zugeordnet sind, kann die Weiterverarbeitung fehlerhafter Produkte vermieden werden. Außerdem können die betroffenen Produkte kontrolliert werden und bei Einhalten vorgegebener Qualitätskriterien wieder dem regulären Produktstrom zugeführt werden.
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Bei einer besonders günstigen Ausgestaltung wird in den Phase des Hochfahrens zusätzlich überprüft, ob der Ist-Wert eine für die Phase des Normalbetriebs zugelassene Abweichung überschreitet. Dadurch lässt sich das Überschreiten einer vorgegebenen Abweichung von dem Soll-Wert mit einer größeren Sicherheit feststellen.
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Vorzugsweise wird, falls der Ist-Wert die für den Normalbetrieb zugelassene Abweichung überschreitet und die für das Hochfahren zugelassene Abweichung nicht überschreitet, ein außerordentlicher Betriebszustand festgestellt, indem daraufhin insbesondere: Produkte, die von dem außerordentlichen Betriebszustand betroffen sind, aus einem regulären Produktstrom gezielt ausgeleitet werden; und/oder die betroffenen Produkte überprüft werden. Dadurch kann beispielsweise ein Betriebszustand definiert werden, indem eine im Vergleich zum Normalzustand erhöhte Wahrscheinlichkeit für das Auftreten einer fehlerhaften Produktqualität vorliegt. Es ist daher beispielsweise möglich, die betroffenen Produkte auszuleiten und auf Fehlerhaftigkeit zu überprüfen, ohne die Abfüllanlage anhalten zu müssen. Beispielsweise kann zwischen einem Fall unterschieden werden, indem lediglich eine reduzierte Produktqualität zu befürchten ist, jedoch die Wahrscheinlichkeit einer Beschädigung der Abfüllanlage gering ist. Außerdem kann die Anzahl notwendiger Stopps bei einem Überschreiten einer zulässigen Abweichung reduziert werden, um zu vermeiden, dass jeder Stopp für sich weitere Parameterschwankungen verursacht und somit die Phase des Hochfahrens in unerwünschter Weise verlängert.
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Vorzugsweise ist der Parameter ein Druck, eine elektrische Leistung, ein elektrischer Widerstand, eine elektrische Leitfähigkeit, eine Geschwindigkeit, eine Winkelgeschwindigkeit, eine Drehzahl, eine Beschleunigung, ein Gewicht, eine Konzentration, eine Temperatur oder eine Kraft. Diese Parameter eignen sich besonders gut zur Überprüfung von Maschinenzuständen. Es wäre beispielsweise möglich, mehrere der genannten Parameter gleichzeitig zu erfassen und deren Ist-Werte mit den jeweiligen zulässigen Abweichungen zu vergleichen, um einen ordnungsgemäßen oder nicht ordnungsgemäßen Betriebszustand mit größerer Sicherheit feststellen zu können.
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Bei einer günstigen Ausgestaltung umfasst das Verfahren ferner eine Phase des Herunterfahrens der Abfüllanlage, wobei in der Phase des Herunterfahrens eine andere Abweichung des Ist-Werts von einem Soll-Wert des Parameters zugelassen wird als in der Phase des Normalbetriebs. Da auch während des Herunterfahrens der Abfüllanlage stärkere Parameterschwankungen auftreten als während des Normalbetriebs der Abfüllanlage, lassen sich durch die Verwendung einer von dem Normalbetrieb unterschiedlichen Abweichung des Ist-Werts während des Herunterfahrens im Prinzip die gleichen vorteilhaften Effekte erzielen, die bezüglich der Phase des Hochfahrens beschrieben sind.
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Insbesondere könnte für die Phase des Herunterfahrens ebenso eine dem Betrag nach größere Abweichung zugelassen sein als für die Phase des Normalbetriebs. Ebenso wäre eine zeitlich längere Abweichung möglich als für die Phase des Normalbetriebs. Auch der Soll-Wert könnte für die Phase des Herunterfahrens in der gleichen vorteilhaften Weise von dem Soll-Wert des Normalbetriebs abweichend vorgegeben werden. Auch die Aktualisierung der zulässigen Abweichung für die Phase des Herunterfahrens könnte in analoger Weise vorgenommen werden wie für die Phase des Hochfahrens beschrieben. Ebenso könnte der Wechsel von der Phase des Normalbetriebs auf die Phase des Herunterfahrens manuell oder automatisch eingeleitet werden, wie bezüglich des Übergangs zwischen der Phase des Hochfahrens und der Phase des Normalbetriebs beschrieben ist. Weiterhin könnte in Analogie zur Phase des Hochfahrens auch für die Phase des Herunterfahrens ein nicht ordnungsgemäßer Betriebszustand und, optional, ein außerordentlicher Betriebszustand festgelegt werden. Damit lassen sich die gleichen Vorteile bezüglich des gezielten Abschaltens der Abfüllanlage und des gezielten Ausleitens betroffener Produkte erzielen.
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Vorzugsweise wird in der Phase des Herunterfahrens dann eine andere Abweichung des Ist-Werts von einem Soll-Wert des charakteristischen Parameters zugelassen als in der Phase des Hochfahrens. Dadurch kann beispielsweise dem Umstand Rechnung getragen werden, dass während des Herunterfahrens in der Regel eine reduzierte Leistungsaufnahme der Abfüllanlage vorliegt oder dergleichen. Es ist somit möglich, die Anlage besonders gezielt und genau bezüglich des Auftretens von Parameterschwankungen zu überprüfen.
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Eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt. Die einzige Figur zeigt ein schematisches Diagramm mit einem charakteristischen Anlagenparameter und den zugeordneten Soll-Werten und zulässigen Abweichungen während der Phasen des Hochfahrens, des Normalbetriebs und des Herunterfahrens der Anlage.
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Die Figur zeigt den zeitlichen Verlauf eines Soll-Werts S und eines Ist-Werts M eines für die Überwachung eines ordnungsgemäßen Betriebszustands einer Abfüllanlage charakteristischen Parameters P, der beispielsweise eine elektrische Leistungsaufnahme, ein Druck, ein Volumenstrom oder dergleichen sein könnte. Die Darstellung dient hierbei lediglich zur Verdeutlichung des erfindungsgemäßen Verfahrens und ist nicht auf einen bestimmten Parameter P oder einen bestimmten Kurvenverlauf des Soll-Werts S oder des Ist-Werts M beschränkt. Der Ist-Wert M kann sowohl ein einzelner Messwert des Parameters P sein als auch ein in geeigneter Weise berechnetes Messergebnis.
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In der Figur ist beispielhaft ein Betrieb der Abfüllanlage dargestellt, der mit einer ersten Phase des Hochfahrens 1 der Abfüllanlage zu einem Zeitpunkt T0 beginnt. Zu einem Zeitpunkt T1 wechselt der Betrieb der Abfüllanlage von der ersten Phase des Hochfahrens 1 in eine zweite Phase des Normalbetriebs 2 der hochgefahrenen Abfüllanlage. Diese Phase vergleichsweise stabiler Produktionsbedingungen dauert bis zu einem Zeitpunkt T2, an dem der Betrieb der Abfüllanlage in eine dritte Phase des Herunterfahrens 3 der Abfüllanlage wechselt. Der Wechsel zwischen Betriebsphasen 1 bis 3 kann sowohl manuell als auch automatisch erfolgen, insbesondere auch in Abhängigkeit von dem gemessenen Parameter P.
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Wie der Figur ferner zu entnehmen ist, ist der ersten Phase des Hochfahrens 1 der Abfüllanlage ein erster Soll-Wert S1 des Parameters P zugeordnet, der zweiten Phase des Normalbetriebs 2 ein zweiter Soll-Wert S2 des Parameters P und der dritten Phase des Herunterfahrens 3 ein dritter Soll-Wert S3 des Parameters P. Die Soll-Werte S1 bis S3 sind lediglich beispielhaft als unterschiedliche Konstantwerte angegeben. Den in der Figur dargestellten Phasen 1 bis 3 könnte beispielsweise auch ein gemeinsamer, konstanter oder zeitlich veränderbarer Soll-Wert S zugeordnet sein, der in der Figur gestrichelt angedeutet ist. Ebenso könnten die Soll-Werte S, S1 bis S3 während des Betriebs der Abfüllanlage einem beliebigen Kurvenverlauf folgen. Es wären auch stufenförmige Verläufe des Soll-Werts S oder mehrere Sollwerte S innerhalb mindestens einer der dargestellten Phasen 1 bis 3 denkbar, je nach Betriebsweise der einzelnen Maschinen der Abfüllanlage. Die Sollwerte S1 bis S3 könnten auch in bestimmten Zeitabständen aktualisiert werden. Die Unterscheidung einzelner Sollwerte S1 bis S3 dient lediglich einem besseren Verständnis der beschriebenen Ausführungsform.
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Den dargestellten Betriebsphasen 1 bis 3 ist jeweils eine zulässige Abweichung des Ist-Werts M von dem Soll-Wert S1 bis S3 zugeordnet, wobei die zulässige Abweichung im Beispiel jeweils durch eine zulässige Schwankungsbreite ΔP1 bis ΔP3 des Ist-Werts M definiert ist, also durch den zulässigen Wertebereich des Parameters P, sowie durch einen Zeitraum Δt1, Δt2, Δt3, innerhalb dessen die betragsmäßige Abweichung ΔP1 bis ΔP3 berücksichtigt oder berechnet wird. Die zulässige Schwankungsbreite ΔP1 bis ΔP3 entspricht somit einem zulässigen Überschreiten und/oder Unterschreiten des zugeordneten Sollwerts S, S1 bis S3.
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Im Beispiel wird ein nicht ordnungsgemäßer Betriebszustand dadurch definiert, dass der Ist-Wert oder Mess-Wert M jeweils mindestens über den Zeitraum Δt1, Δt2, Δt3 dem Betrag nach stärker von dem Soll-Wert S1 bis S3 abweichen muss, als die zulässige Abweichung ΔP1 bis ΔP3. Dies wäre für die erste Phase des Hochfahrens 1 der Abfüllanlage beispielsweise bei dem gestrichelt angedeuteten Kurvenabschnitt M' der Fall. Anders gesagt, würde der Verlauf des Ist-Werts M gemäß dem Kurvenabschnitt M' einen nicht ordnungsgemäßen Betriebszustand kennzeichnen, der beispielsweise einen Stopp der Maschine auslösen könnte. Dem gegenüber schwankt der Ist-Wert M gemäß dem durchgezogen dargestellten Kurvenverlauf in der ersten Phase des Hochfahrens 1 dem Betrag nach geringfügiger als die zulässige Abweichung ΔP1. Demnach wäre der durchgezogene Kurvenverlauf des Ist-Werts M in der ersten Phase des Hochfahrens 1 charakteristisch für einen ordnungsgemäßen Betriebszustand.
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Für das erfindungsgemäße Verfahren kann die zulässige Schwankungsbreite ΔP1 bis ΔP3 beispielsweise als relative Abweichung vom Sollwert S, S1 bis S3 angegeben werden, ebenso als absolute Abweichung oder als vorzeichenunabhängige Abweichung. Die jeweils zulässige Überschreitung und Unterschreitung mindestens eines der Soll-Werte S, S1 bis S3 könnten sich auch voneinander unterscheiden. Die zulässige Schwankungsbreite ΔP1 bis ΔP3 vom Sollwert S, S1 bis S3 kann selbstverständlich auch durch einen Wertebereich zwischen entsprechenden Maximalwerten und Minimalwerten des Ist-Werts M angegeben werden.
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In der zweiten Phase des Normalbetriebs 2 ist eine kleinere Schwankungsbreite ΔP2 zulässig als in der ersten Phase des Hochfahrens 1. Ebenso ist der zugehörige Auswertezeitraum Δt2, währenddessen der Ist-Wert M innerhalb der zulässigen Schwankungsbreite ΔP2 liegen muss, kleiner als der Auswertezeitraum Δt1 der ersten Phase des Hochfahrens 1. Es wäre jedoch auch möglich, für die erste und zweite Phase 1, 2 identische Auswertezeiträume Δt1, Δt2 zu definieren. Ebenso wäre es denkbar, lediglich die Auswertezeiträume Δt1, Δt2 der ersten und zweiten Phase 1, 2 unterschiedlich zu definieren und eine identische Schwankungsbreite ΔP1, ΔP2 des Ist-Werts M zuzulassen.
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Unterschiedliche Auswertezeiträume Δt1, Δt2 wären beispielsweise sinnvoll, wenn in der ersten Phase des Hochfahrens 1 bekanntermaßen bei einem ordnungsgemäßen Betriebszustand eine kurzfristige Schwankung des Ist-Werts M auftritt, die dem Betrag nach größer ist als die zulässige Schwankungsbreite ΔP1 in der Phase 1 des Hochfahrens. In diesem Falle möchte man vermeiden, dass diese kurzfristige Schwankung des Ist-Werts M zu einer falsch positiven Fehlermeldung führt und einem nicht ordnungsgemäßen Betriebszustand zugeordnet wird.
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Entscheidend im Sinne der Erfindung ist, dass sich die zulässige Abweichung des Ist-Werts M von dem Soll-Wert S, S1 in der Phase des Hochfahrens 1 so unterscheidet, dass ein dynamisches Verhalten der Abfüllanlage beim Hochfahren berücksichtigt wird und trotzdem eine zuverlässige Fehlererkennung im stabilen Normalbetrieb möglich ist. Beispielsweise kann sich die zulässige Abweichung für die Phase des Hochfahrens 1 von der zulässigen Abweichung der Phase des Normalbetriebs 2 nur durch unterschiedliche Auswertezeiträume Δt1, Δt2, nur durch unterschiedliche Schwankungsbreiten ΔP1, ΔP2 oder durch eine Kombination unterschiedlicher Auswertezeiträume Δt1, Δt2 und unterschiedlicher zulässiger Schwankungsbreiten ΔP1, ΔP2 unterscheiden. Dies kann indirekt auch dadurch erzielt werden, dass sich die Sollwerte S1, S2 der ersten und zweiten Phase unterscheiden und absolute Schwellenwerte für den Ist-Wert M unverändert bleiben oder nur geringfügig variieren.
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Anhand der optionalen dritten Phase des Herunterfahrens 3 der Abfüllanlage wird deutlich, dass der Ist-Wert M des Parameters P zwar dem Betrag nach größer sein kann als die zulässige Schwankungsbreite ΔP3, dabei jedoch nicht zwangsläufig ein nicht ordnungsgemäßer Betriebszustand vorliegen muss, falls der Ist-Wert M kürzer als der jeweils zugeordnete Auswertezeitraum, hier Δt3, jenseits der zulässigen Schwankungsbreite ΔP3 liegt.
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Im Bereich der ersten Phase des Hochfahrens 1 der Abfüllanlage ist zusätzlich die zulässige Schwankungsbreite ΔP2 der zweiten Phase des Normalbetriebs 2 dargestellt. Es wäre möglich, den Ist-Wert M zusätzlich zu der bereits beschriebenen Auswertung in der Phase des Hochfahrens 1 auch mit der zulässigen Schwankungsbreite ΔP2 der zweiten Phase des Normalbetriebs 2 zu vergleichen. Beispielsweise könnte ein außerordentlicher Betriebszustand definiert werden für die Fälle, in denen der Ist-Wert M in der Phase des Hochfahrens 1 zwar innerhalb der zulässigen Abweichung ΔP1, Δt1 der ersten Phase 1 bleibt, nicht jedoch innerhalb der zulässigen Abweichung ΔP2, Δt2 der zweiten Phase 2.
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Man könnte mit dem außerordentlichen Betriebszustand somit einen im Vergleich zum nicht ordnungsgemäßen Betriebszustand unkritischeren Zustand charakterisieren, in dem zwar eine erhöhte Wahrscheinlichkeit für die Weiterverarbeitung fehlerhafte Produkte besteht, die Gefahr einer Fehlfunktion der Abfüllanlage selbst jedoch noch als gering einzustufen ist. Es könnte aber auch ganz allgemein eine abgestufte Beurteilung des Betriebszustands vorgenommen werden. Somit könnte es beispielsweise ausreichend sein, die Produkte, die diesem außerordentlichen Betriebszustand zugeordnet sind, aus dem regulären Produktstrom auszusondern, ohne die Abfüllanlage anhalten zu müssen. Die ausgesonderten Produkte, beispielsweise abgefüllte Flaschen oder etikettierte, noch nicht befüllte Flaschen, könnten dann einem gesonderten Verfahrensschritt zur Kontrolle der Produktqualität unterzogen werden. Dadurch, dass die Abfüllanlage in diesem Fall nicht angehalten werden muss, wird erstens vermieden, dass sich die erste Phase des Hochfahrens 1 in unerwünschter Weise verlängert, und zweitens, dass das Anhalten der Abfüllanlage selbst zusätzliche Parameterschwankungen und mit der Gefahr weiterer Stopps verursacht.
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Es versteht sich von selbst, dass mehrere für einen ordnungsgemäßen Betriebszustand charakteristische Parameter P gleichzeitig im Sinne der Erfindung ausgewertet werden können und die jeweiligen Ergebnisse miteinander verglichen werden können, beispielsweise das Übereinstimmen charakteristischer Schwankungen, insbesondere von Zeitpunkten charakteristischer Parameteränderungen, wie Maxima, Minima, Wendepunkten von Messkurven, Nulldurchgängen und dergleichen. Dadurch könnte beispielsweise die Plausibilität einer Fehlermeldung oder des Feststellens eines außerordentlichen und/oder nicht ordnungsgemäßen Betriebszustands zusätzlich überprüft werden.
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Auch könnten in einzelnen Abschnitten der ersten Phase des Hochfahrens 1 und/oder der dritten Phase des Herunterfahrens 3 unterschiedliche Parameter P ausgewertet werden. Beispielsweise könnte ein bestimmter Parameter P für einen Teilabschnitt der einzelnen Phasen 1 bis 3 besonders aussagekräftig sein, in einem anderen Teilabschnitt der gleichen Phasen 1 bis 3 jedoch besonders stark von betriebsbedingten Schwankungen, die nicht durch eine Betriebsstörung verursacht sind, behaftet sein.
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Anhand der dritten Phase des Herunterfahrens 3 ist beispielhaft dargestellt, dass die zulässige Schwankungsbreite ΔP3 des Soll-Werts S3 während einer der dargestellten Phasen 1 bis 3 nicht konstant sein muss sondern einem beliebigen Muster folgend angepasst werden kann. Im Beispiel nimmt die zulässige Schwankungsbreite ΔP3 während der dritten Phase des Herunterfahrens 3 kontinuierlich und linear ab.
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Ebenso wären andere Kurvenverläufe als Funktion der Zeit t denkbar, beispielsweise asymptotische Kurvenverläufe oder durch beliebige mathematische Funktionen definierte Kurvenverläufe. Ebenso könnte der Verlauf der zulässigen Schwankungsbreite ΔP1 bis ΔP3 auf Grundlage einer Wertetabelle aktualisiert werden. In diese könnte beispielsweise ein erwarteter Verlauf des Soll-Werts S, S1 bis S3 oder erwartete Schwankungen des Soll-Werts integriert werden. Es wäre auch denkbar, die zulässige Abweichung in mindestens einer der dargestellten Phasen 1 bis 3 auf Grundlage zuvor erhobener Messdaten des charakteristischen Parameters P zu aktualisieren.
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Ebenso könnten die zulässigen Abweichungen auf Grundlage der Messung anderer für den ordnungsgemäßen Betriebszustand charakteristischer Parameter angepasst werden. Diese Anpassung kann sowohl den Auswertezeitraum Δt1 bis Δt3 als auch die zulässige Schwankungsbreite ΔP1 bis ΔP3 betreffen. Es wäre somit möglich, die zulässige Abweichung des Ist-Werts von dem Soll-Wert S, S1 bis S3 dynamisch an wechselnde Betriebszustände anzupassen, um die Genauigkeit der Überwachung der Abfüllanlage zu erhöhen und um das Auftreten von falsch positiven Überwachungsergebnissen zu reduzieren.
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Das erfindungsgemäße Verfahren kann für Abfüllanlagen und artverwandte Produktionsanlagen, insbesondere auch für einzelne Behandlungsstationen dieser Anlagen verwendet werden, beispielsweise in der Getränke herstellenden Industrie oder in der pharmazeutischen Produktion. Besonders vorteilhaft ist der Einsatz bei blockweise zusammengefassten Systemen, beispielsweise bei Maschinenblöcken umfassend eine Blasmaschine, eine Etikettiermaschine und eine Füllmaschine, sowie optionale Verpackungs- und Palettierungsmaschinen, da bei derartigen komplexen Systemen eine große Anzahl an einzelnen Antriebseinheiten gleichzeitig versorgt und synchron betrieben werden müssen. Hierbei entstehen beispielsweise durch die gleichzeitig zu bewegenden Massen Trägheitsmomente, die die Synchronisierung und die Überwachung der einzelnen charakteristischen Parameter erschweren. Somit lässt sich durch das erfindungsgemäße Verfahren die Phase des Hochfahrens der Anlage und die Phase des Herunterfahrens der Anlage maßgeschneidert kontrollieren, wobei insbesondere eine erhöhte Genauigkeit der Überwachung möglich ist und eine verbesserte Vermeidung von falsch positiven Unterbrechungen der Produktion.
