EP2318142A1 - Control system for grain processing systems - Google Patents

Control system for grain processing systems

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Publication number
EP2318142A1
EP2318142A1 EP09772516A EP09772516A EP2318142A1 EP 2318142 A1 EP2318142 A1 EP 2318142A1 EP 09772516 A EP09772516 A EP 09772516A EP 09772516 A EP09772516 A EP 09772516A EP 2318142 A1 EP2318142 A1 EP 2318142A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
units
control system
unit
local
plant
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
EP09772516A
Other languages
German (de)
French (fr)
Inventor
Mukul Agarwal
Andreas Kuhn
René Zimmermann
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Buehler AG
Original Assignee
Buehler AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Buehler AG filed Critical Buehler AG
Publication of EP2318142A1 publication Critical patent/EP2318142A1/en
Withdrawn legal-status Critical Current

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Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B02—CRUSHING, PULVERISING, OR DISINTEGRATING; PREPARATORY TREATMENT OF GRAIN FOR MILLING
    • B02C—CRUSHING, PULVERISING, OR DISINTEGRATING IN GENERAL; MILLING GRAIN
    • B02C25/00—Control arrangements specially adapted for crushing or disintegrating
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B02—CRUSHING, PULVERISING, OR DISINTEGRATING; PREPARATORY TREATMENT OF GRAIN FOR MILLING
    • B02C—CRUSHING, PULVERISING, OR DISINTEGRATING IN GENERAL; MILLING GRAIN
    • B02C9/00—Other milling methods or mills specially adapted for grain
    • B02C9/04—Systems or sequences of operations; Plant

Definitions

  • the invention relates to a plant for processing of cereals, in particular for crushing, transporting, fractionating and conditioning grain and to a method for controlling such a process in such a plant.
  • grain mills are very extensive and include comminution units for crushing cereal grains or cereal debris to flours and grain by-products, i. to various cereal particles and conveyor lines between the crushing units. Furthermore, such plants may contain fractionation units for fractionating the cereal particles taking into account at least one property of the particles. Before processing, i. Before entering the facility, the grain is subjected to conditioning that can take from several hours to several days.
  • the process of crushing and fractionating requires numerous process stages, which are carried out in a plurality of said units, and some of the units can also be run through by the product stream several times. To make matters worse, the quality of the grain used as starting material for the process can vary within the product stream. Nevertheless, the end product should always meet certain standards and standards, i. the flour, semolina and bran fractions must meet given product parameters.
  • the invention is therefore based on the object to always optimally drive the process in a plant for processing grain.
  • an inventive plant for processing of cereals which comprises:
  • ⁇ at least one comminuting unit for crushing cereal grains or cereal fragments into cereal particles
  • Most of the units of the plant extends; and / or> at least one local regulatory system associated with at least one respective entity and at most a majority of the entities.
  • the inventive method for controlling a process for processing grain especially in the inventive system is carried out using
  • the plant according to the invention preferably also has:
  • At least one fractionation unit for fractionating cereal particles taking into account at least one property of the particles;
  • ⁇ at least one mixing unit for mixing cereal grains or cereal particles
  • At least one conditioning unit for the conditioning of cereal grains, cereal fragments or cereal particles with a relatively long pre-storage period (several minutes to several days) outside the plant or before undergoing the process and postconditioning during the period Can run through the process.
  • the following residence times or throughput times of the cereal particles are preferred in the context of the present invention: comminution: ⁇ 20 s, preferably ⁇ 10 s; ⁇ Promotion: ⁇ 5 s, preferably ⁇ 2 s;
  • Post-conditioning ⁇ 1 min, preferably ⁇ 20 s, in particular ⁇ 10 s.
  • the individual units are connected to one another in a network-like manner, in particular via conveyor lines, wherein the network-type connections can preferably be changed during operation.
  • a system according to the invention comprising both a global and a local control strategy, the product return in units of the grain processing plant is made possible, and the desired ground products and their properties can be achieved very well.
  • the coordination of several output and / or input streams of products from / to individual units as well as the online redirection of product streams from / to the individual units can be designed surprisingly reliable and with good quality of the final product.
  • the uncontrollability of milling product properties assumed in the prior art when using product recirculations can be overcome with the methods and apparatus described in detail below.
  • At least part of the units can be coupled to one another in terms of product flow and / or regulation in the system. Coupling in this sense means a return of product and / or information of the control system.
  • the global control system suitably uses a set of global guidelines, preferably including less than 50 principles and more particularly less than 20 principles.
  • the global control system can specify local specifications for a local control system of the respective units of the plant.
  • the guiding principles may be rules of a fuzzy logic system.
  • a (global) guiding principle comprises at least one effect and at least one action (which may also be the at least partial retention of previous settings); eg:> cause:
  • the global control system and / or a local control system expediently output manipulated variables to actuators for acting on units of the system.
  • the response times (response times) of the actuators are preferably ⁇ 5 s and more preferably ⁇ 1 s.
  • Coupling is understood as meaning both a coupling of the product streams between the units and a coupling of the information flows (data streams) between the units.
  • neural networks are provided which extend across the global and local control systems.
  • blurring logic systems can be provided.
  • the units have a product conveying direction in which the grain particles pass through the units.
  • some of the conveyor lines are formed as product loops connecting the exit of a unit with the entrance of this unit or the exit of a unit with the Join the entrance of an upstream unit. It is advantageous if a part of the loops is arranged as coupled loops or intermeshing loops.
  • Preferred residence times or throughput times through the loops are in the range ⁇ 100 s per pass, preferably ⁇ 10 s per pass.
  • the preferred number of passes through the loops is ⁇ 5 passes, preferably ⁇ 3 passes.
  • the couplings and loops can be turned on or off or turned off or closed as needed during the process.
  • the local control system uses a set of local policies, preferably including less than 30 policies, and more particularly less than 10 policies.
  • a (local) guiding principle typically also includes at least one effect and at least one action (which may also be at least partially maintaining previous settings); e.g .:
  • the at least one local control system has one or more of the following controls: P controller, I controller, PI controller, ID controller, PD controller, PID controller, or other common controllers.
  • P controller P controller
  • I controller I controller
  • PI controller PI controller
  • ID controller ID controller
  • PD controller PID controller
  • regulators that use neural networks and / or fuzzy logic are also used.
  • the global and / or the local control system are designed as adaptive systems.
  • the local control system is designed so that it can receive specifications for operating parameters of the unit assigned to it.
  • the scope (“diversity”) of the plant is preferably limited to:
  • ⁇ has a maximum of seven different fractionation units
  • the scope of the system is also preferably limited by having a maximum of 15 different units controllable by the local control systems and by the global control system.
  • a baffle device and in particular an impact dissolver is used as a type of crushing unit.
  • a screening device is used as a sort of fractionating unit.
  • an air classifier is used as a sort of fractionating unit.
  • one type of fractionating unit used is a centrifugal-type device and in particular a cyclone.
  • some of the units and conveyor lines each contain sensors of their respective local control system.
  • all units Preferably, all units contain a sensor.
  • the response times (response times) of the sensors are preferably ⁇ 1 min and more preferably ⁇ 10 s.
  • At least some of the crushing units, fractionating units, conveying lines, mixing units and conditioning units contain actuators of their respective local control system and / or actuators of the global control system.
  • This allows, as required, the adjustment of a unit via a local control system or directly, and thus more quickly, through the global control system.
  • the global control system allows faster control because it can be easier to adjust settings on upstream units, which manifest themselves only in properties of products downstream units. Such follow-up Correcting impacts through a chain of local hiring changes would be much more time-consuming.
  • Each comminution unit, fractionation unit, conveying section, mixing unit and conditioning unit preferably contains at least one sensor of its respective local control system and / or at least one actuator of its respective local control system.
  • At least a majority of the crushing units, fractionating units, conveying lines, mixing units and conditioning units contain at least one sensor of the global control system and / or at least one actuator of the global control system.
  • the global control strategy uses a set of global policies, with the global control strategy in particular outputting local defaults for a local control strategy.
  • the operator may enter defaults for the global control strategy and / or for the local control strategy.
  • the local control strategy preferably receives specifications for operating parameters of the unit assigned to it.
  • the global control strategy operates continuously, with metrics constantly being collected, especially before, during, and after their change.
  • the global control strategy may involve concurrent / coupled rules of multiple parameters.
  • the local control strategy operates discretely or discontinuously, with measurement are detected before and after their change, in particular only in a first stationary state before and in a second stationary state after its change.
  • the local control strategy can also include the simultaneous / coupled control of several parameters.
  • the local control strategy includes passing on information relating to at least one unit to the global control system, which information may include the degree of satisfaction of local defaults from the global control strategy to the local control strategy.
  • the global control strategy and / or the local control strategy preferably include passing on information to a plant operator (Obermüller).
  • the detection accuracy is adapted to the current needs of the control strategy.
  • first approximation of a parameter variety it is possible to work with a lower resolution, but with smaller data quantities, while during the subsequent closer approximation to the state (second approximation of the parameter values).
  • Diversity with a higher resolution, but can work with larger amounts of data. This saves computational effort and thus time.
  • a sensor of a local control system may receive a start signal or a wait signal from the global control system, from another local control system or from an actuator.
  • the time histories of the global control strategy and local control strategies are logged and recorded.
  • entire "libraries" with specific patterns of parameter diversity and appropriate rule strategies can be created and consulted later.
  • optimal operating states ie an optimal variety of values for a variety of parameters, but also non-optimal operating states stored. This is particularly useful, for example, if the system is to be restarted on Monday in order to continue a process interrupted in the previous week, if a sudden product change is required or if the raw material suddenly changes, ie if an unexpected change occurs Quality change is present.
  • measured values and / or other sensor information are used to detect or even diagnose a system malfunction or a system error.
  • special measures are taken by the global control system and / or the local control system upon detection and, if appropriate, diagnosis of a system malfunction or a system error. Depending on the extent of the plant malfunction or plant failure, these may be the following measures for at least part of the plant: ⁇ further regulation of the faulty plant part or of the entire plant, taking into account the fault; ⁇ only taxes of the plant; ⁇ Stopping the system.
  • the embodiments according to the invention enable autonomous process control, flexible plant configuration and automatic adaptation to new situations (operating conditions, raw material properties, new end product specifications, etc.).
  • Individual processing units of the plant is assigned a local control system.
  • a baffle, a screen or a wind sifter various controllers can be used, namely P controller, I controller, PI controller, ID controller, PD controller, PID controller.
  • Fig. 1 shows a first variant of a local control
  • Fig. 2 shows a second variant of a local control
  • Fig. 3 shows a third variant of a local control
  • Fig. 5 is a schematic representation of the inventive system global control and local control.
  • FIG. 6 shows a summary of a method according to the invention.
  • FIGS. 1, 2 and 3 show different variants of a local control for a local process.
  • a local process takes place in one unit of the plant. This can e.g. the process be in a roll mill, sifter or conditioner.
  • the following controller sizes are shown:
  • the first variant of the local control shown in FIG. 1 uses two lxl PI controllers with two independent loops and four adjustable parameters. This allows a one-time and subsequently fixed setting by trial and error.
  • the second variant of the local control shown in FIG. 2 uses a 2x2 PI controller with two coupled loops and eight adjustable parameters. This also allows a fixed setting by trial and error (trial and error).
  • the third variant of the local control shown in FIG. 3 uses an adaptive 2x2 controller with two coupled loops and four adjustable parameters. This allows a continuous automatic adjustment. In the case of an operating point change, the gradient underlying the control is continuously adjusted.
  • the interaction of global control and local control is shown schematically.
  • the operator or supervisor may specify certain end product targets and ancillary targets to the plant or system. These then determine the global regulation strategy.
  • end product targets are e.g. the end product properties, end product yield, or product throughput through the plant.
  • secondary goals include the energy required for the technical process, the wear and tear, the utilization, in particular remainder mixture and residual utilization, as well as the flexibility and overall cost-effectiveness of the process and the plant.
  • the global control acts on the processing units directly or via one or more local controls using actuators (eg roller mills, screens, etc.) of the system.
  • the processing units of the system are shown schematically as a "grinding processor".
  • the processing units in the grinding processor are provided with sensors that are supplied to the local regulations, the global control and the operator (Obermüller), where the operator is also a special alarm (eg optical, acoustic) is provided.
  • the sensor information supplied to the operator can be prepared by a module for error detection and error diagnosis and, if appropriate, fed to the operator together with an alarm.
  • the regulation takes into account the plant configuration as well as product recipes.
  • the plant configuration represents the total number of units, the number of units of each type and the number of different types of units (“diversity") of the units in the plant.
  • the product recipes include the raw material specifications as well as the process parameters.
  • the global control gives the local regulations intermediate product setpoints.
  • the operator can also specify raw material information as well as the available system scope (number / variety constellation of the system).
  • the sensors can record the properties of the raw material before or at the beginning of the process, the properties of the intermediates in the plant or during the process and the properties of the final products after the plant or at the end of the process.
  • the process according to the invention can also be used advantageously in the development of a plant according to the invention.
  • an optimal elaborate number / diversity constellation to achieve a given end product requirement.
  • the process according to the invention can also be used in an analogous manner for the design and simulation of a plant according to the invention.
  • the individual parameters of this parameter variety are assigned different importance. This is preferably done by ranking and / or weighting individual parameters. Preferably, the individual parameters are also given limits for their values. For this purpose, setpoints, minimum values, maximum values and permissible value ranges are used for the individual parameters.
  • FIG. 5 schematically shows a schematic representation of the system according to the invention with global control and local control.
  • the global control (GR) runs on a computer, eg a PC, with an interface to a control system (LS).
  • the units of the system according to the invention are shown schematically, wherein each illustrated unit is representative of one or more units of a particular sort of units. The number of different represented units, ie number of different types of units, is thus identical to the "diversity" of the system mentioned above.
  • FIG. GR global control
  • LS control system
  • FIG. 5 shows a conditioning and grinding machine group (KoMa) with a conditioning unit (Ko) and a size reduction unit (Ma), and a fractionation / sorting machine group 10 with three fractionating units and a sorting unit ,
  • KoMa conditioning and grinding machine group
  • Ko conditioning unit
  • Ma size reduction unit
  • ZS cyclone separator
  • Representative of the one sorting unit is a whole grain sorter (SX) shown.
  • a switch assembly 9 or a multiplexer (MUX) representative of a product flow multiplexer for the multiplexing of product streams is shown schematically.
  • FIG. 6 shows a summary of a method according to the invention, as described above.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Food Science & Technology (AREA)
  • Adjustment And Processing Of Grains (AREA)
  • Disintegrating Or Milling (AREA)

Abstract

The invention relates to a system for processing grains. The system according to the invention contains a milling unit for milling the grain seeds or grain pieces into grain particles such as meal or flour; a conveying line between at least two of the milling units; a global control system that extends across at least a majority of the units of the system; and/or at least one local control system associated with at least one respective unit and at most with a majority of the units. According to the invention, the system is controlled using a global control strategy for at least a majority of the units of the system and a local control strategy for at least one respective unit and at most for a majority of the units of the system.

Description

Regelsystem für Getreide-VerarbeitungsanlageControl system for grain processing plant
Die Erfindung bezieht sich auf eine Anlage zur Verarbeitung von Getreide, insbesondere zum Zerkleinern, Transportieren, Fraktio- nieren und Konditionieren von Getreide sowie auf ein Verfahren zum Regeln eines derartigen Prozesses in einer solchen Anlage.The invention relates to a plant for processing of cereals, in particular for crushing, transporting, fractionating and conditioning grain and to a method for controlling such a process in such a plant.
Viele bekannte Getreide-Mühlen bzw. Anlagen zum Verarbeiten von Getreide sind sehr umfangreich und enthalten Zerkleinerungs- Einheiten zum Zerkleinern von Getreidekörnern oder Getreide- Bruchstücken zu Mehlen und Getreide-Nebenprodukten, d.h. zu verschiedenartigen Getreide-Partikeln sowie Förderstrecken zwischen den Zerkleinerungs-Einheiten. Weiterhin können derartige Anlagen Fraktionierungs-Einheiten enthalten zum Fraktionieren der Getreide-Partikel unter Berücksichtigung mindestens einer Eigenschaft der Partikel. Vor der Verarbeitung, d.h. vor dem Eintritt in die Anlage, wird das Getreide einer Konditionierung ausgesetzt, die mehrere Stunden bis mehrere Tage dauern kann.Many known grain mills are very extensive and include comminution units for crushing cereal grains or cereal debris to flours and grain by-products, i. to various cereal particles and conveyor lines between the crushing units. Furthermore, such plants may contain fractionation units for fractionating the cereal particles taking into account at least one property of the particles. Before processing, i. Before entering the facility, the grain is subjected to conditioning that can take from several hours to several days.
Der Prozess des Zerkleinerns und Fraktionierens erfordert zahlreiche Prozess-Stufen, die in einer Vielzahl der genannten Einheiten durchgeführt werden, wobei manche der Einheiten vom Produktstrom auch mehrfach durchlaufen werden können. Erschwerend kommt hinzu, dass die Qualität des als Ausgangsmaterial für den Prozess dienenden Getreides innerhalb des Produktstromes schwanken kann. Dennoch soll das Endprodukt stets gewisse Standards und Normen erfüllen, d.h. die Mehl-, Griess- und Kleie- Fraktionen müssen vorgegebene Produktparameter erfüllen.The process of crushing and fractionating requires numerous process stages, which are carried out in a plurality of said units, and some of the units can also be run through by the product stream several times. To make matters worse, the quality of the grain used as starting material for the process can vary within the product stream. Nevertheless, the end product should always meet certain standards and standards, i. the flour, semolina and bran fractions must meet given product parameters.
Grosse Anlagen mit vielen verschiedenen der oben genannten Einheiten sind üblicherweise mit einem Leitsystem ausgestattet, das es einem erfahrenen Müllerei-Fachmann (Obermüller) erlaubt, einen ständigen Überblick über die zu überwachende Anlage zu behalten . Da derartige Anlagen aber oftmals eine hohe Anzahl und auch eine grosse Vielfalt von Einheiten zur Produkt-Behandlung aufweisen, erfordert die Überwachung und Gewährleistung eines unter den vorgegeben Bedingungen optimalen Betriebs der Anlage von dem zur Bedienung und Betriebsüberwachung eingeteilten Personal aber dennoch einen hohen Erfahrungsschatz und ständige Wachsamkeit. Ein optimaler Betrieb ist daher nicht immer möglich.Large systems with many different of the above-mentioned units are usually equipped with a control system that allows an experienced milling specialist (Obermüller) to keep a constant overview of the system to be monitored. However, since such systems often have a high number and also a large variety of units for product treatment, monitoring and ensuring an optimal operation of the system under the given conditions of the staff assigned to the operation and operation monitoring but still requires a lot of experience and constant Alertness. Optimal operation is therefore not always possible.
Insbesondere ist es in der Müllerei nicht üblich, ein Mahlprodukt wiederholt (per Produktrückführung) durch eine Einheit der Anlage zu leiten, insbesondere nicht - weder als ganze Fraktion noch in Teilfraktionen - wiederholt über ein und denselben Walzenstuhl. Dies führt in der Praxis zu unkontrollierbaren Mahl- produkteigenschaften und wird daher vermieden.In particular, it is not customary in the milling industry to repeatedly (by product recirculation) pass a ground product through a unit of the plant, in particular not - either as a whole fraction or in partial fractions - repeatedly via one and the same roll mill. In practice, this leads to uncontrollable grinding product properties and is therefore avoided.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, bei einer Anlage zum Verarbeiten von Getreide den Prozess stets optimal zu fahren .The invention is therefore based on the object to always optimally drive the process in a plant for processing grain.
Diese Aufgabe wird durch eine erfindungsgemässe Anlage zum Verarbeiten von Getreide gelöst, welche aufweist:This object is achieved by an inventive plant for processing of cereals, which comprises:
^ mindestens eine Zerkleinerungs-Einheit zum Zerkleinern von Getreidekörnern oder Getreide-Bruchstücken zu Getreide- Partikeln;^ at least one comminuting unit for crushing cereal grains or cereal fragments into cereal particles;
> mindestens eine Förderstrecke zwischen mindestens zwei der> at least one conveyor line between at least two of
Zerkleinerungs-Einheiten; ^ ein globales Regelungs-System, das sich über mindestens einenCrushing units; ^ a global regulatory system that covers at least one
Grossteil der Einheiten der Anlage erstreckt; und/oder > mindestens ein lokales Regelungs-System, das mindestens einer jeweiligen Einheit und höchstens einem Grossteil der Einheiten zugeordnet ist. Das erfindungsgemässe Verfahren für das Regeln eines Prozesses zur Getreideverarbeitung insbesondere in der erfindungsgemässen Anlage erfolgt unter AnwendungMost of the units of the plant extends; and / or> at least one local regulatory system associated with at least one respective entity and at most a majority of the entities. The inventive method for controlling a process for processing grain especially in the inventive system is carried out using
^ einer globalen Regelungs-Strategie für mindestens einen Grossteil der Einheiten der Anlage; unda global regulatory strategy for at least a majority of the units of the investment; and
> einer lokalen Regelungs-Strategie für mindestens eine jeweilige Einheit und höchstens einen Grossteil der Einheiten der Anlage .> a local regulatory strategy for at least one unit and at most a large part of the units of the facility.
Vorzugsweise besitzt die erfindungsgemässe Anlage ausserdem:The plant according to the invention preferably also has:
^ mindestens eine Fraktionierungs-Einheit zum Fraktionieren von Getreide-Partikeln unter Berücksichtigung mindestens einer Eigenschaft der Partikel; und/oderat least one fractionation unit for fractionating cereal particles taking into account at least one property of the particles; and or
^ mindestens eine Mischungs-Einheit zum Mischen von Getreidekörnern oder Getreide-Partikeln; und/oder^ at least one mixing unit for mixing cereal grains or cereal particles; and or
> mindestens eine Konditionierungs-Einheit zum Konditionieren von Getreidekörnern, Getreide-Bruchstücken oder Getreide- Partikeln, wobei hier eine relativ lange andauernden Vorkon- ditionierung (mehrere Minuten bis mehrere Tage) ausserhalb der Anlage bzw. vor dem Durchlaufen des Prozesses und eine Nachkonditionierung während des Durchlaufens des Prozesses erfolgen kann.> at least one conditioning unit for the conditioning of cereal grains, cereal fragments or cereal particles, with a relatively long pre-storage period (several minutes to several days) outside the plant or before undergoing the process and postconditioning during the period Can run through the process.
Die folgenden Verweilzeiten bzw. Durchlaufzeiten der Getreide- Partikel werden im Rahmen der vorliegenden Erfindung bevorzugt: ^ Zerkleinerung: < 20 s, vorzugsweise < 10 s; ^ Förderung: < 5 s, vorzugsweise < 2 s;The following residence times or throughput times of the cereal particles are preferred in the context of the present invention: comminution: <20 s, preferably <10 s; ^ Promotion: <5 s, preferably <2 s;
> Fraktionierung: < 60 s, vorzugsweise < 20 s;Fractionation: <60 s, preferably <20 s;
> Nachkonditionierung: < 1 min, vorzugsweise < 20 s, insbeson- dere < 10 s.> Post-conditioning: <1 min, preferably <20 s, in particular <10 s.
Die einzelnen Einheiten sind insbesondere über Förderstrecken netzwerkartig miteinander verbunden, wobei die netzwerkartigen Verbindungen vorzugsweise während des Betriebs veränderbar sind. Wider Erwarten hat sich gezeigt, dass mit einem erfindungsgemäs- sen System umfassend sowohl eine globale als auch eine lokale Regelungsstrategie die Produktrückführung in Einheiten der Getreide-Verarbeitungsanlage ermöglicht ist, und die gewünschten Mahlprodukte und ihre Eigenschaften sehr gut erreicht werden können. Auch die Koordination mehrerer Output- und/oder Input- ströme von Produkten aus/in einzelne Einheiten sowie das online Umlenken von Produktströmen von/zu den einzelnen Einheiten kann überraschend zuverlässig und mit guter Qualität des Endprodukts gestaltet werden. Die im Stand der Technik angenommene Unkontrollierbarkeit von Mahlprodukteigenschaften bei Verwendung von Produktrückführungen kann mit den nachfolgend im Detail beschriebenen Verfahren und Vorrichtungen überwunden werden.The individual units are connected to one another in a network-like manner, in particular via conveyor lines, wherein the network-type connections can preferably be changed during operation. Contrary to expectations, it has been found that with a system according to the invention comprising both a global and a local control strategy, the product return in units of the grain processing plant is made possible, and the desired ground products and their properties can be achieved very well. The coordination of several output and / or input streams of products from / to individual units as well as the online redirection of product streams from / to the individual units can be designed surprisingly reliable and with good quality of the final product. The uncontrollability of milling product properties assumed in the prior art when using product recirculations can be overcome with the methods and apparatus described in detail below.
In der Anlage kann vorteilhaft zumindest ein Teil der Einheiten untereinander hinsichtlich des Produktflusses und/oder der Regelung gekoppelt sein. Unter Kopplung in diesem Sinne wird eine Rückführung von Produkt und/oder Information des Regelungssystems verstanden.Advantageously, at least part of the units can be coupled to one another in terms of product flow and / or regulation in the system. Coupling in this sense means a return of product and / or information of the control system.
Das globale Regelungs-System verwendet zweckmässigerweise eine Gruppe von globalen Leitsätzen, die vorzugsweise weniger als 50 Leitsätze und insbesondere weniger als 20 Leitsätze beinhaltet. Ausserdem kann das globale Regelungs-System lokale Vorgaben für ein lokales Regelungs-System der jeweiligen Einheiten der Anlage vorgeben. Bei den Leitsätzen kann es sich um Regeln eines Unscharfe-Logik-Systems (Fuzzy Logic System) handeln.The global control system suitably uses a set of global guidelines, preferably including less than 50 principles and more particularly less than 20 principles. In addition, the global control system can specify local specifications for a local control system of the respective units of the plant. The guiding principles may be rules of a fuzzy logic system.
Ausgehend von einer Ursache umfasst ein (globaler) Leitsatz ty- pischerweise mindestens eine Auswirkung und mindestens eine Aktion (die auch das zumindest teilweise Beibehalten bisheriger Einstellungen sein kann); z.B.: > Ursache:Typically, starting from one cause, a (global) guiding principle comprises at least one effect and at least one action (which may also be the at least partial retention of previous settings); eg:> cause:
Klima wird schlagartig feuchter (Gewitter bricht aus) ; > Auswirkung:Climate suddenly becomes moister (thunderstorm breaks out); > Impact:
Weniger scharfe Sichtung auf Ausmahlpassagen;Less sharp sighting on Ausmahlpassagen;
> Aktion 1:> Action 1:
Mehr Produkt auf Mahlpassage A als auf Mahlpassage B.More product on Mahlpassage A than on Mahlpassage B.
Es können selbstverständlich auch weitere (Folge) Auswirkungen und (Folge) Aktionen von einem Leitsatz umfasst sein. Im obigen Beispiel :Of course, further (consequential) effects and (sequential) actions may be included in one of the guiding principles. In the example above:
^ (Folge) Auswirkung (von Aktion 1) : Mahlpassage B weniger belastet; Messgerät meldet höhere Wasseraufnahme;^ (Consequence) effect (of action 1): grinding passage B less loaded; Meter reports higher water absorption;
> (Folge) Aktion 2:> (Sequence) action 2:
Mahlspalt der Mahlpassage B höher führen.Guide the grinding gap of the grinding passage B higher.
Das globale Regelungs-System und/oder ein lokales Regelungs- System geben zweckmässigerweise Stellgrössen an Aktoren zum Einwirken auf Einheiten der Anlage aus. Die Ansprechzeiten (Reaktionszeiten) der Aktoren sind vorzugsweise < 5 s und noch bevorzugter < 1 s .The global control system and / or a local control system expediently output manipulated variables to actuators for acting on units of the system. The response times (response times) of the actuators are preferably <5 s and more preferably <1 s.
Vorzugsweise sind zumindest einige der Einheiten untereinander gekoppelt. Unter Kopplung wird sowohl eine Kopplung der Produktströme zwischen den Einheiten als auch eine Kopplung der Informationsflüsse (Datenströme) zwischen den Einheiten verstanden. Für letztere sind insbesondere neuronale Netze vorgesehen, die sich über das globale und die lokalen Regelungs-Systeme erstrecken. Ergänzend oder alternativ können Unscharfe-Logik-Systeme vorgesehen sein.Preferably, at least some of the units are coupled together. Coupling is understood as meaning both a coupling of the product streams between the units and a coupling of the information flows (data streams) between the units. For the latter, in particular, neural networks are provided which extend across the global and local control systems. In addition or as an alternative, blurring logic systems can be provided.
Die Einheiten besitzen eine Produkt-Förderrichtung, in welcher die Getreide-Partikel durch die Einheiten hindurchtreten. Vorzugsweise sind einige der Förderstrecken als Produkt-Schleifen ausgebildet, die den Austritt einer Einheit mit dem Eintritt dieser Einheit verbinden oder den Austritt einer Einheit mit dem Eintritt einer förderaufseitigen Einheit verbinden. Es ist vorteilhaft, wenn ein Teil der Schleifen als gekoppelte Schleifen bzw. ineinandergreifende Schleifen angeordnet ist.The units have a product conveying direction in which the grain particles pass through the units. Preferably, some of the conveyor lines are formed as product loops connecting the exit of a unit with the entrance of this unit or the exit of a unit with the Join the entrance of an upstream unit. It is advantageous if a part of the loops is arranged as coupled loops or intermeshing loops.
Bevorzugte Verweilzeiten bzw. Durchlaufzeiten durch die Schleifen liegen im Bereich < 100 s pro Durchlauf, vorzugsweise < 10 s pro Durchlauf.Preferred residence times or throughput times through the loops are in the range <100 s per pass, preferably <10 s per pass.
Die bevorzugte Anzahl der Durchläufe durch die Schleifen ist < 5 Durchläufe, vorzugsweise < 3 Durchläufe.The preferred number of passes through the loops is <5 passes, preferably <3 passes.
Die Kopplungen und Schleifen können je nach Bedarf im Verlaufe des Prozesses eingeschaltet bzw. geöffnet oder ausgeschaltet bzw. geschlossen werden.The couplings and loops can be turned on or off or turned off or closed as needed during the process.
Das lokale Regelungs-System verwendet zweckmässigerweise eine Gruppe von lokalen Leitsätzen, die vorzugsweise weniger als 30 Leitsätze und insbesondere weniger als 10 Leitsätze beinhaltet.Conveniently, the local control system uses a set of local policies, preferably including less than 30 policies, and more particularly less than 10 policies.
Ausgehend von einer Ursache umfasst ein (lokaler) Leitsatz typischerweise ebenfalls mindestens eine Auswirkung und mindestens eine Aktion (die auch das zumindest teilweise Beibehalten bisheriger Einstellungen sein kann); z.B.:Starting from one cause, a (local) guiding principle typically also includes at least one effect and at least one action (which may also be at least partially maintaining previous settings); e.g .:
> Ursache: Anderes Rohprodukt;> Cause: other crude product;
> Auswirkung:> Impact:
Partikelgrösse am Produktausgang zu gross;Particle size at the product outlet too large;
> Aktion 1: Mahlspalt verengen.> Action 1: Narrow the grinding gap.
Es können selbstverständlich wiederum weitere (Folge) Auswirkungen und (Folge) Aktionen von einem (lokalen) Leitsatz umfasst sein, wie vorstehend im Zusammenhang mit den globalen Leitsätzen erläutert. Das mindestens eine lokale Regelungs-System besitzt einen oder mehrere der folgenden Regler: P-Regler, I-Regler, PI-Regler, ID- Regler, PD-Regler, PID-Regler oder andere gängige Regler. Vor- zugsweise werden auch Regler verwendet, die neuronale Netze und/oder unscharfe Logik verwenden.Of course, further (sequential) effects and (sequential) actions may be covered by a (local) guiding principle as explained above in the context of the Global Guidelines. The at least one local control system has one or more of the following controls: P controller, I controller, PI controller, ID controller, PD controller, PID controller, or other common controllers. Preferably, regulators that use neural networks and / or fuzzy logic are also used.
Vorzugsweise sind das das globale und/oder das lokale Regelungs- System als adaptive Systeme ausgebildet.Preferably, the global and / or the local control system are designed as adaptive systems.
Das lokale Regelungs-System ist so ausgelegt, dass es Vorgaben für Betriebsparameter der ihm zugeordneten Einheit empfangen kann .The local control system is designed so that it can receive specifications for operating parameters of the unit assigned to it.
Der Umfang ("Vielfalt") der Anlage ist vorzugsweise derart begrenzt, dass sie:The scope ("diversity") of the plant is preferably limited to:
> maximal fünf verschiedenartige Zerkleinerungs-Einheiten aufweist; und/oder> has a maximum of five different types of comminuting units; and or
^ maximal sieben verschiedenartige Fraktionierungs-Einheiten aufweist; und/oder^ has a maximum of seven different fractionation units; and or
> maximal drei verschiedenartige Konditionierungs-Einheiten aufweist .> has a maximum of three different types of conditioning units.
Der Umfang der Anlage ist vorzugsweise auch dadurch begrenzt, dass sie maximal 15 verschiedenartige Einheiten aufweist, die durch die lokalen Regelungs-Systeme und durch das globale Regelungs-System regelbar sind.The scope of the system is also preferably limited by having a maximum of 15 different units controllable by the local control systems and by the global control system.
Selbst Anlagen, die maximal zwei Sorten von Zerkleinerungs- Einheiten und/oder maximal zwei Sorten von Fraktionierungs- Einheiten und/oder maximal zwei Sorten von Konditionierungs- Einheiten aufweisen, sind aufgrund der erfindungsgemässen Regelungs-Systeme möglich. Vorzugsweise wird als eine Sorte von Zerkleinerungs-Einheit eine Schervorrichtung und insbesondere ein Walzenstuhl verwendet.Even plants which have a maximum of two types of comminution units and / or a maximum of two types of fractionation units and / or a maximum of two types of conditioning units are possible because of the control systems according to the invention. Preferably, as a sort of crushing unit, a shearing device, and in particular a roller mill, is used.
Vorzugsweise wird als eine Sorte von Zerkleinerungs-Einheit eine Prallvorrichtung und insbesondere ein Prallauflöser verwendet.Preferably, as a type of crushing unit, a baffle device and in particular an impact dissolver is used.
Vorzugsweise wird als eine Sorte von Fraktionierungs-Einheit eine Siebvorrichtung verwendet.Preferably, a screening device is used as a sort of fractionating unit.
Vorzugsweise wird als eine Sorte von Fraktionierungs-Einheit eine Windsichtvorrichtung verwendet.Preferably, an air classifier is used as a sort of fractionating unit.
Vorzugsweise wird als eine Sorte von Fraktionierungs-Einheit eine nach dem Zentrifugalprinzip arbeitende Vorrichtung und insbe- sondere ein Zyklon verwendet.Preferably, one type of fractionating unit used is a centrifugal-type device and in particular a cyclone.
Zweckmässigerweise enthalten einige der Einheiten und Förderstrecken jeweils Sensoren ihres jeweiligen lokalen Regelungs- Systems. Vorzugsweise enthalten alle Einheiten einen Sensor. Die Ansprechzeiten (Reaktionszeiten) der Sensoren sind vorzugsweise < 1 min und noch bevorzugter < 10 s.Conveniently, some of the units and conveyor lines each contain sensors of their respective local control system. Preferably, all units contain a sensor. The response times (response times) of the sensors are preferably <1 min and more preferably <10 s.
Vorzugsweise enthalten mindestens einige der Zerkleinerungs- Einheiten, Fraktionierungs-Einheiten, Förderstrecken, Mischungs- Einheiten und Konditionierungs-Einheiten Aktoren ihres jeweiligen lokalen Regelungs-Systems und/oder Aktoren des globalen Regelungs-Systems. Dies ermöglicht je nach Bedarf die Verstellung einer Einheit über ein lokales Regelungssystems oder direkt, und somit schneller, durch das globale Regelungs-System. Das globale Regelungssystem erlaubt eine schnellere Regelung, weil hierbei leichter Einstellungen an vorgeschalteten Einheiten korrigiert werden können, die sich allenfalls erst in Eigenschaften von Produkten nachgeschalteter Einheiten äussern. Derartige Folge- auswirkungen über eine Kette lokaler Einstellungsänderungen zu beheben, wäre zeitlich wesentlich aufwändiger.Preferably, at least some of the crushing units, fractionating units, conveying lines, mixing units and conditioning units contain actuators of their respective local control system and / or actuators of the global control system. This allows, as required, the adjustment of a unit via a local control system or directly, and thus more quickly, through the global control system. The global control system allows faster control because it can be easier to adjust settings on upstream units, which manifest themselves only in properties of products downstream units. Such follow-up Correcting impacts through a chain of local hiring changes would be much more time-consuming.
Vorzugsweise enthält jede Zerkleinerungs-Einheit, Fraktionie- rungs-Einheit, Förderstrecke, Mischungs-Einheit und Konditionie- rungs-Einheit mindestens einen Sensor ihres jeweiligen lokalen Regelungs-Systems und/oder mindestens einen Aktor ihres jeweiligen lokalen Regelungs-Systems.Each comminution unit, fractionation unit, conveying section, mixing unit and conditioning unit preferably contains at least one sensor of its respective local control system and / or at least one actuator of its respective local control system.
Vorzugsweise enthält zumindest ein Grossteil der Zerkleinerungs- Einheiten, Fraktionierungs-Einheiten, Förderstrecken, Mischungs- Einheiten und Konditionierungs-Einheiten mindestens einen Sensor des globalen Regelungs-Systems und/oder mindestens einen Aktor des globalen Regelungs-Systems.Preferably, at least a majority of the crushing units, fractionating units, conveying lines, mixing units and conditioning units contain at least one sensor of the global control system and / or at least one actuator of the global control system.
Vorzugsweise verwendet bei dem erfindungsgemässen Verfahren die globale Regelungs-Strategie eine Gruppe von globalen Leitsätzen, wobei die globale Regelungs-Strategie insbesondere lokale Vorgaben für eine lokale Regelungs-Strategie ausgibt.Preferably, in the method according to the invention, the global control strategy uses a set of global policies, with the global control strategy in particular outputting local defaults for a local control strategy.
Vor oder während des Verfahrens kann der Bediener Vorgaben für die globale Regelungs-Strategie und/oder für die lokale Regelungs-Strategie eingeben. Vorzugsweise empfängt dabei die lokale Regelungs-Strategie Vorgaben für Betriebsparameter der ihr zuge- ordneten Einheit.Before or during the procedure, the operator may enter defaults for the global control strategy and / or for the local control strategy. In this case, the local control strategy preferably receives specifications for operating parameters of the unit assigned to it.
Bei einer bevorzugten Ausführung arbeitet die globale Regelungs- Strategie kontinuierlich, wobei Messgrössen ständig erfasst werden, und zwar insbesondere vor, während und nach ihrer Änderung. Die globale Regelungsstrategie kann das gleichzeitige/gekoppelte Regeln mehrerer Parameter umfassen.In a preferred embodiment, the global control strategy operates continuously, with metrics constantly being collected, especially before, during, and after their change. The global control strategy may involve concurrent / coupled rules of multiple parameters.
Bei der bevorzugten Ausführung arbeitet die lokale Regelungs- Strategie hingegen diskret bzw. diskontinuierlich, wobei Mess- grossen vor und nach ihrer Änderung erfasst werden, und zwar insbesondere nur in einem ersten stationären Zustand vor und in einem zweiten stationären Zustand nach ihrer Änderung. Auch die lokale Regelungs-Strategie kann das gleichzeitige/gekoppelte Re- geln mehrerer Parameter umfassen.In the preferred embodiment, however, the local control strategy operates discretely or discontinuously, with measurement are detected before and after their change, in particular only in a first stationary state before and in a second stationary state after its change. The local control strategy can also include the simultaneous / coupled control of several parameters.
Vorzugsweise umfasst die lokale Regelungs-Strategie die Weitergabe von mindestens eine Einheit betreffender Information an das globale Regelungs-System, wobei die Information den Grad der Er- füllung lokaler Vorgaben von der globalen Regelungs-Strategie an die lokale Regelungs-Strategie umfassen kann.Preferably, the local control strategy includes passing on information relating to at least one unit to the global control system, which information may include the degree of satisfaction of local defaults from the global control strategy to the local control strategy.
In ähnlicher Weise umfassen die globale Regelungs-Strategie und/oder die lokale Regelungs-Strategie vorzugsweise die Weiter- gäbe von Information an einen Anlagen-Bediener (Obermüller) .Similarly, the global control strategy and / or the local control strategy preferably include passing on information to a plant operator (Obermüller).
Besonders vorteilhaft ist es, wenn bei zumindest einem Teil der Sensoren die Erfassungs-Genauigkeit an die momentanen Bedürfnisse der Regelungs-Strategie angepasst wird. So kann bei einer an- fänglichen groben Annäherung einer Einheit an einen Zustand (erste Näherung einer Parameter-Vielfalt) mit einer geringeren Auflösung, dafür aber mit kleineren Datenmengen gearbeitet werden, während bei der anschliessenden genaueren Annäherung an den Zustand (zweite Näherung der Parameter-Vielfalt) mit einer höhe- ren Auflösung, dafür aber mit grosseren Datenmengen gearbeitet werden kann. Dies erspart Rechenaufwand und somit Zeit.It is particularly advantageous if, in at least part of the sensors, the detection accuracy is adapted to the current needs of the control strategy. Thus, in the case of an initial rough approximation of a unit to a state (first approximation of a parameter variety), it is possible to work with a lower resolution, but with smaller data quantities, while during the subsequent closer approximation to the state (second approximation of the parameter values). Diversity) with a higher resolution, but can work with larger amounts of data. This saves computational effort and thus time.
Ein Sensor eines lokalen Regelungs-Systems kann ein Startsignal oder ein Wartesignal von dem globalen Regelungs-System, von ei- nem anderen lokalen Regelungs-System oder von einem Aktor erhalten .A sensor of a local control system may receive a start signal or a wait signal from the global control system, from another local control system or from an actuator.
Vorzugsweise werden die zeitlichen Verläufe der globalen Regelungs-Strategie und lokaler Regelungs-Strategien protokolliert und aufgezeichnet. So können ganze "Bibliotheken" mit spezifischen Mustern der Parameter-Vielfalt und geeigneter Regel- Strategien angelegt und bei späterem Bedarf konsultiert werden. Es werden nicht nur optimale Betriebszustände, d.h. eine optima- Ie Werte-Vielfalt für eine Parameter-Vielfalt, sondern auch nicht-optimale Betriebszustände gespeichert. Dies erweist sich z.B. als besonders nützlich, wenn die Anlage am Montag neu gestartet werden soll, um einen in der vorhergehenden Woche unterbrochenen Prozess weiter zu fahren, wenn ein plötzlicher Pro- duktwechsel verlangt wird oder wenn sich das Rohmaterial plötzlich ändert, d.h. wenn eine unerwartete Qualitätsveränderung vorliegt .Preferably, the time histories of the global control strategy and local control strategies are logged and recorded. Thus, entire "libraries" with specific patterns of parameter diversity and appropriate rule strategies can be created and consulted later. Not only are optimal operating states, ie an optimal variety of values for a variety of parameters, but also non-optimal operating states stored. This is particularly useful, for example, if the system is to be restarted on Monday in order to continue a process interrupted in the previous week, if a sudden product change is required or if the raw material suddenly changes, ie if an unexpected change occurs Quality change is present.
Bei einer weiteren bevorzugten Ausführung werden Messwerte und/oder andere Sensor-Informationen zur Erkennung oder sogar zur Diagnose eines Anlagen-Fehlbetriebes oder eines Anlagenfehlers verwendet. Zweckmässigerweise werden bei Erkennung und ggf. Diagnose eines Anlagen-Fehlbetriebes oder eines Anlagenfehlers durch das globale Regelungs-System und/oder das lokale Rege- lungs-System Sondermassnahmen ergriffen. Je nach Umfang des Anlagen-Fehlbetriebes oder Anlagenfehlers können dies die folgenden Massnahmen für mindestens einen Teil der Anlage sein: ^ weiteres Regeln des fehlerhaften Anlagenteils oder der gesamten Anlage unter Berücksichtigung des Fehlers; ^ nur noch Steuern des der Anlage; ^ Anhalten der Anlage.In a further preferred embodiment, measured values and / or other sensor information are used to detect or even diagnose a system malfunction or a system error. Expediently, special measures are taken by the global control system and / or the local control system upon detection and, if appropriate, diagnosis of a system malfunction or a system error. Depending on the extent of the plant malfunction or plant failure, these may be the following measures for at least part of the plant: ^ further regulation of the faulty plant part or of the entire plant, taking into account the fault; ^ only taxes of the plant; ^ Stopping the system.
Insgesamt ermöglichen die erfindungsgemässen Ausführungen eine autonome Prozess-Regelung, eine flexible Anlagen-Konfiguration und eine automatische Adaption an neue Situationen (Betriebsbedingungen, Rohmaterial-Eigenschaften, neue Endprodukt-Vorgaben, etc. ) Einzelnen Bearbeitungs-Einheiten der Anlage ist ein lokales Regelungssystem zugeordnet. Zur Regelung eines Walzenstuhls, einer Prallvorrichtung, eines Siebes oder eines Windsichters können diverse Regler verwendet werden, und zwar P-Regler, I-Regler, PI-Regler, ID-Regler, PD-Regler, PID-Regler.Overall, the embodiments according to the invention enable autonomous process control, flexible plant configuration and automatic adaptation to new situations (operating conditions, raw material properties, new end product specifications, etc.). Individual processing units of the plant is assigned a local control system. To control a roller mill, a baffle, a screen or a wind sifter various controllers can be used, namely P controller, I controller, PI controller, ID controller, PD controller, PID controller.
Weitere Vorteile, Merkmale und Anwendungsmöglichkeiten der Erfindung ergeben sich aus der nun folgenden Beschreibung anhand der Figuren, wobei:Further advantages, features and possible applications of the invention will become apparent from the following description with reference to the figures, wherein:
Fig. 1 eine erste Variante einer lokalen Regelung zeigt;Fig. 1 shows a first variant of a local control;
Fig. 2 eine zweite Variante einer lokalen Regelung zeigt;Fig. 2 shows a second variant of a local control;
Fig. 3 eine dritte Variante einer lokalen Regelung zeigt;Fig. 3 shows a third variant of a local control;
Fig. 4 eine schematische Darstellung des Zusammenspiels von globaler Regelung und lokaler Regelung bei dem erfin- dungsgemässen Verfahren ist; und4 is a schematic representation of the interaction of global control and local control in the method according to the invention; and
Fig. 5 eine schematische Darstellung der erfindungsgemässen Anlage globaler Regelung und lokaler Regelung ist.Fig. 5 is a schematic representation of the inventive system global control and local control.
Fig. 6 zeigt eine zusammenfassende Darstellung eines erfin- dungsgemässen Verfahrens.6 shows a summary of a method according to the invention.
In den Figuren 1, 2 und 3 sind verschiedene Varianten einer lokalen Regelung für einen lokalen Prozess (process) gezeigt. Ein lokaler Prozess läuft in einer Einheit der Anlage ab. Dies kann z.B. der Prozess in einem Walzenstuhl, in einem Sichter oder in einem Konditionierer sein. Folgende Reglergrössen sind dargestellt:FIGS. 1, 2 and 3 show different variants of a local control for a local process. A local process takes place in one unit of the plant. This can e.g. the process be in a roll mill, sifter or conditioner. The following controller sizes are shown:
Sollwert r, Zielwert y und Einstellwert u. Die in Fig. 1 gezeigte erste Variante der lokalen Regelung verwendet zwei lxl-PI-Regler mit zwei unabhängigen Schleifen und vier einstellbaren Parametern. Dies ermöglicht eine einmalige und anschliessend fixierte Einstellung durch Versuch und Fehlversuch (trial and error) .Setpoint r, target value y and set value u. The first variant of the local control shown in FIG. 1 uses two lxl PI controllers with two independent loops and four adjustable parameters. This allows a one-time and subsequently fixed setting by trial and error.
Die in Fig. 2 gezeigte zweite Variante der lokalen Regelung verwendet einen 2x2-PI-Regler mit zwei gekoppelten Schleifen und acht einstellbaren Parametern. Dies ermöglicht ebenfalls eine fixierte Einstellung durch Versuch und Fehlversuch (trial and error) .The second variant of the local control shown in FIG. 2 uses a 2x2 PI controller with two coupled loops and eight adjustable parameters. This also allows a fixed setting by trial and error (trial and error).
Die in Fig. 3 gezeigte dritte Variante der lokalen Regelung ver- wendet einen adaptiven 2x2-Regler mit zwei gekoppelten Schleifen und vier einstellbaren Parametern. Dies ermöglicht eine kontinuierliche automatische Einstellung. Bei einer Arbeitspunkt- Änderung wird dabei die der Regelung zugrunde liegende Steigung kontinuierlich angepasst.The third variant of the local control shown in FIG. 3 uses an adaptive 2x2 controller with two coupled loops and four adjustable parameters. This allows a continuous automatic adjustment. In the case of an operating point change, the gradient underlying the control is continuously adjusted.
In Fig. 4 ist das Zusammenspiel von globaler Regelung und lokaler Regelung schematisch dargestellt. Der Bediener bzw. Obermüller kann der Anlage bzw. dem System gewisse Endprodukt-Ziele und Neben-Ziele vorgeben. Diese bestimmen dann die globale Rege- lungs-Strategie . Beispiele für Endprodukt-Ziele sind z.B. die Endprodukt-Eigenschaften, die Endprodukt-Ausbeute oder der Produkt-Durchsatz durch die Anlage. Als Beispiele für Neben-Ziele gelten der Energieaufwand für den technischen Prozess, der Ver- schleiss, die Auslastung, insbesondere Reste-Mischung und Reste- Verwertung, sowie die Flexibilität und die gesamte Wirtschaftlichkeit des Prozesses und der Anlage.4, the interaction of global control and local control is shown schematically. The operator or supervisor may specify certain end product targets and ancillary targets to the plant or system. These then determine the global regulation strategy. Examples of end product targets are e.g. the end product properties, end product yield, or product throughput through the plant. Examples of secondary goals include the energy required for the technical process, the wear and tear, the utilization, in particular remainder mixture and residual utilization, as well as the flexibility and overall cost-effectiveness of the process and the plant.
Die globale Regelung wirkt direkt oder über eine oder mehrere lokale Regelungen mittels Aktoren auf die Bearbeitungs-Einheiten (z.B. Walzenstühle, Siebe, etc.) der Anlage ein. Die Bearbeitungs-Einheiten der Anlage sind insgesamt schematisch als "Mahlprozessor" dargestellt. Die Bearbeitungs-Einheiten im Mahlprozessor sind mit Sensoren versehen, die den lokalen Regelungen, der globalen Regelung und dem Bediener (Obermüller) zugeführt werden, wobei für den Bediener auch ein spezieller Alarm (z.B. optisch, akustisch) vorgesehen ist. Die dem Bediener zugeführte Sensor-Information kann durch ein Modul zur Fehler-Erkennung und Fehler-Diagnose aufbereitet und ggf. zusammen mit einer Alarmie- rung dem Bediener zugeführt werden. Die Regelung berücksichtigt die Anlagen-Konfiguration sowie Produkt-Rezepte. Die Anlagen- Konfiguration stellt die Gesamtzahl der Einheiten, die Anzahl der jeweiligen Einheiten eines Typs sowie die Anzahl unterschiedlicher Typen von Einheiten ("Vielfalt") der Einheiten in der Anlage dar. Die Produkt-Rezepte beinhalten neben den Rohstoff-Spezifikationen auch die Prozessparameter.The global control acts on the processing units directly or via one or more local controls using actuators (eg roller mills, screens, etc.) of the system. The processing units of the system are shown schematically as a "grinding processor". The processing units in the grinding processor are provided with sensors that are supplied to the local regulations, the global control and the operator (Obermüller), where the operator is also a special alarm (eg optical, acoustic) is provided. The sensor information supplied to the operator can be prepared by a module for error detection and error diagnosis and, if appropriate, fed to the operator together with an alarm. The regulation takes into account the plant configuration as well as product recipes. The plant configuration represents the total number of units, the number of units of each type and the number of different types of units ("diversity") of the units in the plant. The product recipes include the raw material specifications as well as the process parameters.
Die globale Regelung gibt den lokalen Regelungen Zwischenprodukt-Sollwerte vor.The global control gives the local regulations intermediate product setpoints.
Der Bediener kann auch Rohmaterial-Information sowie den verfügbaren Anlagenumfang (Anzahl/Vielfalt-Konstellation der Anlage) vorgeben. Ausserdem können die Sensoren die Eigenschaften des Rohmaterials vor der Anlage bzw. zu Beginn des Prozesses, die Eigenschaften der Zwischenprodukte in der Anlage bzw. während des Prozesses sowie die Eigenschaften der Endprodukte nach der Anlage bzw. am Ende des Prozesses erfassen.The operator can also specify raw material information as well as the available system scope (number / variety constellation of the system). In addition, the sensors can record the properties of the raw material before or at the beginning of the process, the properties of the intermediates in the plant or during the process and the properties of the final products after the plant or at the end of the process.
Das erfindungsgemässe Verfahren kann auch schon bei der Entwick- lung einer erfindungsgemässen Anlage vorteilhaft eingesetzt werden. So lässt sich ausgehend von einer Versuchsanlage mit einer vorgegebenen Anzahl und Vielfalt von Einheiten für den Prozess zum Verarbeiten von Getreide unter Verwendung der lokalen und/oder globalen Regelungs-Strategie eine optimale An- zahl/Vielfalt-Konstellation zur Erreichung einer vorgegebenen Endprodukt-Anforderung herausarbeiten .The process according to the invention can also be used advantageously in the development of a plant according to the invention. Thus, starting from a pilot plant with a given number and variety of units for the process for processing cereals using the local and / or global regulatory strategy, an optimal elaborate number / diversity constellation to achieve a given end product requirement.
Dabei ist es prinzipiell möglich, mit einer kleinen, in der Re- gel unzulänglichen Anzahl/Vielfalt-Konstellation zu starten, um dann die Anzahl/Vielfalt-Konstellation schrittweise zu erhöhen, bis die vorgegebenen Endprodukt-Anforderungen erreicht sind. Alternativ kann auch umgekehrt von einer zu grossen, d.h. für vorgegebene Endprodukt-Anforderungen zu umfangreichen An- zahl/Vielfalt-Konstellation ausgegangen werden, die dann schrittweise so lange verringert wird, bis ein Punkt erreicht ist, von dem ab die Endprodukt-Anforderungen nicht mehr erreichbar sind.In principle, it is possible to start with a small, usually insufficient, number / diversity constellation in order then to increase the number / diversity constellation step by step until the specified end product requirements are reached. Alternatively, conversely, too large, i. For given end-product requirements, a large number of diversity constellations is assumed, which is then gradually reduced until a point is reached from which the end-product requirements are no longer attainable.
Anstelle für die Entwicklung/Optimierung einer Versuchsanlage kann das erfindungsgemässe Verfahren in analoger Weise auch für die Auslegung und Simulation einer erfindungsgemässen Anlage verwendet werden.Instead of the development / optimization of a pilot plant, the process according to the invention can also be used in an analogous manner for the design and simulation of a plant according to the invention.
Für die insgesamte Optimierung der Anlage/Prozess-Konfiguration verwendet man eine Parameter-Vielfalt, die sich aus Anlagen- Parametern bzw. Maschinen-Parametern einerseits und aus Prozess- Parametern bzw. Betriebs-Parametern andererseits zusammensetzt.For the overall optimization of the system / process configuration, a variety of parameters is used, which consists of system parameters or machine parameters on the one hand and process parameters or operating parameters on the other hand.
Für die einzelnen Parameter werden gewisse Vorgaben oder Nebenbedingungen definiert. Ebenso werden zwischen verschiedenen Parametern Beziehungen definiert.Certain parameters or constraints are defined for the individual parameters. Similarly, relations between different parameters are defined.
Den individuellen Parametern dieser Parameter-Vielfalt werden unterschiedliche Wichtigkeiten zugeordnet. Dies erfolgt vorzugsweise durch Rangordnungen und/oder Gewichtungen einzelner Parameter . Vorzugsweise werden den individuellen Parametern auch Grenzen für ihre Werte vorgegeben. Hierfür verwendet man Sollwerte, Mindestwerte, Höchstwerte und zulässige Wertebereiche für die einzelnen Parameter.The individual parameters of this parameter variety are assigned different importance. This is preferably done by ranking and / or weighting individual parameters. Preferably, the individual parameters are also given limits for their values. For this purpose, setpoints, minimum values, maximum values and permissible value ranges are used for the individual parameters.
Durch Festlegen von Eingabe/Ausgabe-Verbindungen innerhalb einzelner lokaler Regler und/oder zwischen verschiedenen lokalen Reglern lassen sich ebenfalls Beziehungen für die einzelnen Parameter oder zwischen unterschiedlichen Parametern festlegen.By defining input / output connections within individual local controllers and / or between different local controllers, relationships can also be defined for the individual parameters or between different parameters.
Eine weitere wichtige Gruppe von Nebenbedingungen sind Gleichwertigkeiten zwischen verschiedenen Parameter-Werten und/oder verschiedenen Parameter-Wertänderungen innerhalb einer Parameter-Vielfalt.Another important group of constraints are equivalents between different parameter values and / or different parameter value changes within a parameter variety.
In Fig. 5 ist eine schematische Darstellung der erfindungsgemäs- sen Anlage mit globaler Regelung und lokaler Regelung schematisch dargestellt. Die globale Regelung (GR) läuft auf einem Rechner, z.B. einem PC, mit einer Schnittstelle zu einem Leit- System (LS) . Die erfindungsgemässen Einheiten der Anlage sind schematisch dargestellt, wobei jede dargestellte Einheit repräsentativ für eine oder mehrere Einheiten einer bestimmten Sorte von Einheiten aufzufassen ist. Die Anzahl unterschiedlicher dargestellter Einheiten, d.h. Anzahl der verschiedenen Sorten von Einheiten, ist somit identisch zur weiter oben erwähnten "Vielfalt" der Anlage. Fig. 5 zeigt eine Maschinengruppe 8 zum Kondi- tionieren und Mahlen (KoMa) mit einer Konditionier-Einheit (Ko) und einer Zerkleinerungs-Einheit (Ma) sowie eine Maschinengruppe 10 zum Fraktionieren/Aussortieren mit drei Fraktionier-Einheiten und einer Aussortier-Einheit . Repräsentativ für die Sorten von Fraktionier-Einheiten sind ein Plansichter (PS), ein Zickzack- Sichter (ZZS) sowie ein Zyklonsichter (ZS) schematisch dargestellt. Repräsentativ für die eine Aussortier-Einheit ist ein Ganzkorn-Ausscheider bzw. Ganzkorn-Sortierer (SX) schematisch dargestellt. Ausserdem ist eine Weichen-Anordnung 9 bzw. ein Multiplexer (MUX) repräsentativ für einen Produktstrom- Multiplexer für das Multiplexieren von Produktströmen schematisch dargestellt.FIG. 5 schematically shows a schematic representation of the system according to the invention with global control and local control. The global control (GR) runs on a computer, eg a PC, with an interface to a control system (LS). The units of the system according to the invention are shown schematically, wherein each illustrated unit is representative of one or more units of a particular sort of units. The number of different represented units, ie number of different types of units, is thus identical to the "diversity" of the system mentioned above. FIG. 5 shows a conditioning and grinding machine group (KoMa) with a conditioning unit (Ko) and a size reduction unit (Ma), and a fractionation / sorting machine group 10 with three fractionating units and a sorting unit , Representative of the types of fractionating units are a Plansichter (PS), a zigzag sifter (ZZS) and a cyclone separator (ZS) shown schematically. Representative of the one sorting unit is a whole grain sorter (SX) shown. In addition, a switch assembly 9 or a multiplexer (MUX) representative of a product flow multiplexer for the multiplexing of product streams is shown schematically.
Fig. 6 zeigt eine zusammenfassende Darstellung eines erfindungs- gemässen Verfahrens, wie vorstehend beschrieben. 6 shows a summary of a method according to the invention, as described above.

Claims

Patentansprüche claims
1. Anlage zum Verarbeiten von Getreide, welche aufweist:1. Plant for processing cereals, which comprises
^ mindestens eine Zerkleinerungs-Einheit zum Zerkleinern von Getreidekörnern oder Getreide-Bruchstücken zu Getreide-Partikeln;^ at least one comminution unit for crushing cereal grains or cereal fragments into cereal particles;
^ mindestens eine Förderstrecke zwischen mindestens zwei der Zerkleinerungs-Einheiten;^ at least one conveyor line between at least two of the crushing units;
^ ein globales Regelungs-System, das sich über mindestens einen Grossteil der Einheiten der Anlage erstreckt; und/odera global regulatory system that spans at least a majority of the units of the facility; and or
^ mindestens ein lokales Regelungs-System, das mindestens einer jeweiligen Einheit und höchstens einem Grossteil der Einheiten zugeordnet ist.at least one local regulatory system associated with at least one respective entity and at most a majority of the entities.
2. Anlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass sie mindestens eine Fraktionierungs-Einheit aufweist zum Fraktionieren von Getreide-Partikeln unter Berücksichtigung mindestens einer Eigenschaft der Partikel.2. Plant according to claim 1, characterized in that it comprises at least one fractionation unit for fractionating cereal particles taking into account at least one property of the particles.
3. Anlage nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass sie mindestens eine Mischungs-Einheit aufweist zum Mischen von Getreidekörnern oder Getreide-Partikeln.3. Plant according to claim 1 or 2, characterized in that it comprises at least one mixing unit for mixing cereal grains or cereal particles.
4. Anlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass sie mindestens eine Konditionierungs- Einheit zum Konditionieren von Getreidekörnern, Getreide- Bruchstücken oder Getreide-Partikeln aufweist.4. Plant according to one of the preceding claims, characterized in that it comprises at least one conditioning unit for conditioning cereal grains, cereal fragments or cereal particles.
5. Anlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Einheiten, insbesondere über Förderstrecken, netzwerkartig miteinander verbunden sind. 5. Installation according to one of the preceding claims, characterized in that the units, in particular via conveyor lines, are network-connected.
6. Anlage nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die netzwerkartigen Verbindungen während des Betriebs veränderbar sind.6. Plant according to claim 5, characterized in that the network-like connections are variable during operation.
5 7. Anlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das globale Regelungs-System eine Gruppe von globalen Leitsätzen beinhaltet.An installation according to any one of the preceding claims, characterized in that the global control system includes a set of global policies.
8. Anlage nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass das glo- lo bale Regelungs-System weniger als 50 Leitsätze und insbesondere weniger als 20 Leitsätze beinhaltet.8. Installation according to claim 7, characterized in that the global bale control system includes less than 50 guiding principles and in particular less than 20 guiding principles.
9. Anlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das globale Regelungs-System lokale Vorga- i5 ben für ein lokales Regelungs-System der jeweiligen Einheiten der Anlage vorgeben kann.9. Installation according to one of the preceding claims, characterized in that the global control system local vorga- ben for a local control system of the respective units of the system can specify.
10. Anlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das globale Regelungs-System Stellgrössen10. Installation according to one of the preceding claims, characterized in that the global control system manipulated variables
20 an Aktoren zum Einwirken auf Einheiten der Anlage ausgibt.20 outputs to actuators for acting on units of the system.
11. Anlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das lokale Regelungs-System Stellgrössen an Aktoren zum Einwirken auf Einheiten der Anlage ausgibt.11. Installation according to one of the preceding claims, characterized in that the local control system outputs control variables to actuators for acting on units of the system.
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12. Anlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest ein Teil der Einheiten untereinander hinsichtlich des Produktflusses und/oder der Regelung gekoppelt sind.12. Installation according to one of the preceding claims, characterized in that at least a part of the units are coupled to each other in terms of product flow and / or the scheme.
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13. Anlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der die Einheiten eine Produkt-Förderrichtung aufweisen, in welcher die Getreide-Partikel durch die Einheiten hindurchtreten, dadurch gekennzeichnet, dass ein Teil der Förderstrecken als Produkt-Schleifen ausgebildet sind, die den Austritt einer Einheit mit dem Eintritt dieser Einheit verbinden oder den Austritt einer Einheit mit dem Eintritt einer förderaufseiti- gen Einheit verbinden.13. Plant according to one of the preceding claims, wherein the units have a product conveying direction in which the grain particles pass through the units, characterized in that a part of the conveyor lines as Product loops are formed, which connect the outlet of a unit with the entrance of this unit or connect the outlet of a unit with the entrance of a conveyor-side unit.
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14. Anlage nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass ein Teil der Schleifen als gekoppelte Schleifen und/oder ineinandergreifende Schleifen angeordnet sind.14. Plant according to claim 13, characterized in that a part of the loops are arranged as coupled loops and / or intermeshing loops.
lo 15. Anlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das lokale Regelungs-System eine Gruppe von lokalen Leitsätzen beinhaltet.15. Installation according to one of the preceding claims, characterized in that the local control system includes a group of local guidelines.
16. Anlage nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass das lo- i5 kale Regelungs-System weniger als 30 Leitsätze und insbesondere weniger als 10 Leitsätze beinhaltet.16. Plant according to claim 15, characterized in that the local control system contains less than 30 guiding principles and in particular less than 10 guiding principles.
17. Anlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das mindestens eine lokale Regelungs-17. Installation according to one of the preceding claims, characterized in that the at least one local regulatory
20 System einen oder mehrere der folgenden Regler aufweist: P- Regler, I-Regler, PI-Regler, ID-Regler, PD-Regler, PID- Regler .20 System includes one or more of the following controls: P-controller, I-controller, PI-controller, ID-controller, PD-controller, PID-controller.
18. Anlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch ge- 25 kennzeichnet, dass das globale Regelungs-System adaptiv ist, wobei die zu regelnden Parameter auf den Prozess anpassbar sind.18. Installation according to one of the preceding claims, characterized in that the global control system is adaptive, wherein the parameters to be controlled can be adapted to the process.
19. Anlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch ge- 30 kennzeichnet, dass das lokale Regelungs-System adaptiv ist, wobei die zu regelnden Parameter auf den Prozess anpassbar sind. 19. Installation according to one of the preceding claims, characterized in that the local control system is adaptive, wherein the parameters to be controlled can be adapted to the process.
20. Anlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das lokale Regelungs-System Vorgaben für Betriebsparameter der ihm zugeordneten Einheit empfangen kann, insbesondere von dem globalen Regelungssystem und/oder20. Installation according to one of the preceding claims, characterized in that the local control system can receive specifications for operating parameters of the unit assigned to it, in particular by the global control system and / or
5 dem Bediener.5 to the operator.
21. Anlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass sie maximal fünf verschiedenartige Zerkleinerungs-Einheiten aufweist .21. Plant according to one of the preceding claims, characterized in that it comprises a maximum of five different types of comminuting units.
1010
22. Anlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass sie maximal sieben verschiedenartige Frak- tionierungs-Einheiten aufweist.22. Plant according to one of the preceding claims, characterized in that it has a maximum of seven different types of fractionation tion units.
i5 23. Anlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass sie maximal drei verschiedenartige Kondi- tionierungs-Einheiten aufweist.23. System according to one of the preceding claims, characterized in that it has a maximum of three different conditioning tion units.
24. Anlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch ge- 20 kennzeichnet, dass sie maximal 15 verschiedenartige Einheiten aufweist, die durch die lokalen Regelungs-Systeme und durch das globale Regelungs-System regelbar sind.24. Installation according to one of the preceding claims, characterized in that it has a maximum of 15 different types of units, which are controllable by the local control systems and by the global control system.
25. Anlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch ge- 25 kennzeichnet, dass sie maximal zwei Sorten von Zerkleinerungs-Einheiten aufweist.25. Installation according to one of the preceding claims, characterized 25 indicates that it has a maximum of two types of crushing units.
26. Anlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass sie nur eine Sorte von Zerkleinerungs-26. Plant according to one of the preceding claims, characterized in that it only one sort of crushing
30 Einheiten aufweist.30 units.
27. Anlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass sie maximal zwei Sorten von Fraktionie- rungs-Einheiten aufweist. 27. Plant according to one of the preceding claims, characterized in that it comprises a maximum of two types of fractionation units.
28. Anlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass sie nur eine Sorte von Fraktionierungs- Einheiten aufweist.28. Plant according to one of the preceding claims, characterized in that it has only one type of fractionation units.
55
29. Anlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass sie maximal zwei Sorten von Konditionie- rungs-Einheiten aufweist.29. Plant according to one of the preceding claims, characterized in that it comprises a maximum of two types of conditioning units.
lo 30. Anlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass sie nur eine Sorte von Konditionierungs- Einheiten aufweist.30. Plant according to one of the preceding claims, characterized in that it has only one type of conditioning units.
31. Anlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch ge- i5 kennzeichnet, dass eine Sorte von Zerkleinerungs-Einheit eine31. Plant according to one of the preceding claims, characterized in that a type of comminution unit is a
Schervorrichtung und insbesondere ein Walzenstuhl ist.Shearing device and in particular a roller mill is.
32. Anlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Sorte von Zerkleinerungs-Einheit eine32. Plant according to one of the preceding claims, characterized in that a variety of crushing unit a
20 Prallvorrichtung und insbesondere ein Prallauflöser ist.20 baffle and in particular an impact dissolver is.
33. Anlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Sorte von Fraktionierungs-Einheit eine Siebvorrichtung ist.33. Plant according to one of the preceding claims, characterized in that a sort of fractionating unit is a screening device.
2525
34. Anlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Sorte von Fraktionierungs-Einheit eine Windsichtvorrichtung ist.34. Plant according to one of the preceding claims, characterized in that a variety of fractionation unit is an air separation device.
30 35. Anlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Sorte von Fraktionierungs-Einheit eine nach dem Zentrifugalprinzip arbeitende Vorrichtung und insbesondere ein Zyklon ist. 35 35. An installation according to any one of the preceding claims, characterized in that a sort of fractionating unit is a device operating on the centrifugal principle and in particular a cyclone.
36. Anlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens einige der Einheiten und Förderstrecken jeweils Sensoren ihres jeweiligen lokalen Regelungs-Systems aufweisen.36. Installation according to one of the preceding claims, characterized in that at least some of the units and conveyor lines each have sensors of their respective local control system.
55
37. Anlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass alle Einheiten einen Sensor aufweisen.37. Installation according to one of the preceding claims, characterized in that all units have a sensor.
38. Anlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch ge- lo kennzeichnet, dass mindestens einige der Zerkleinerungs- Einheiten, Fraktionierungs-Einheiten, Förderstrecken und Kon- ditionierungs-Einheiten jeweils Aktoren ihres jeweiligen lokalen Regelungs-Systems aufweisen.38. Installation according to one of the preceding claims, characterized in lo lo at least some of the crushing units, fractionation units, conveyor lines and conditioning units each have actuators of their respective local control system.
i5i5
39. Anlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens einige der Zerkleinerungs- Einheiten, Fraktionierungs-Einheiten, Förderstrecken und Kon- ditionierungs-Einheiten jeweils Aktoren des globalen Regelungs-Systems aufweisen.39. Installation according to one of the preceding claims, characterized in that at least some of the crushing units, fractionation units, conveyor lines and conditioning units each have actuators of the global control system.
2020
40. Anlage nach einem der Ansprüche 36 bis 39, dadurch gekennzeichnet, dass jede Zerkleinerungs-Einheit, Fraktionierungs- Einheit, Förderstrecke und Konditionierungs-Einheit mindestens einen Sensor ihres jeweiligen lokalen Regelungs-Systems40. Plant according to one of claims 36 to 39, characterized in that each crushing unit, fractionation unit, conveying path and conditioning unit at least one sensor of their respective local control system
25 aufweist.25 has.
41. Anlage nach einem der Ansprüche 36 bis 39, dadurch gekennzeichnet, dass jede Zerkleinerungs-Einheit, Fraktionierungs- Einheit, Förderstrecke und Konditionierungs-Einheit mindes-41. Plant according to one of claims 36 to 39, characterized in that each crushing unit, fractionation unit, conveying section and conditioning unit at least
30 tens einen Aktor ihres jeweiligen lokalen Regelungs-Systems aufweist .30 least one actuator of their respective local control system has.
42. Anlage nach einem der Ansprüche 36 bis 39, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest ein Grossteil der Zerkleinerungs- Einheiten, Fraktionierungs-Einheiten, Förderstrecken und Kon- ditionierungs-Einheiten mindestens einen Sensor des globalen Regelungs-Systems aufweist.42. Installation according to one of claims 36 to 39, characterized in that at least a major part of the crushing Units, fractionation units, conveyor lines and conditioning units has at least one sensor of the global control system.
5 43. Anlage nach einem der Ansprüche 36 bis 39, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest ein Grossteil der Zerkleinerungs- Einheiten, Fraktionierungs-Einheiten, Förderstrecken und Kon- ditionierungs-Einheiten mindestens einen Aktor des globalen Regelungs-Systems aufweist.43. Plant according to one of claims 36 to 39, characterized in that at least a large part of the crushing units, fractionation units, conveyor lines and conditioning units has at least one actuator of the global control system.
1010
44. Verfahren zum Regeln eines Prozesses zum Verarbeiten von Getreide insbesondere in einer Anlage gemäss einem der Ansprüche 1 bis 43 unter Anwendung44. A method for controlling a process for processing cereals, in particular in a plant according to one of claims 1 to 43, using
^ einer globalen Regelungs-Strategie für mindestens einen i5 Grossteil der Einheiten der Anlage; und^ a global regulatory strategy for at least one-fifth of the units of the investment; and
> einer lokalen Regelungs-Strategie für mindestens eine jeweilige Einheit und höchstens einen Grossteil der Einheiten der Anlage.> a local regulatory strategy for at least one unit and at most a large part of the units of the facility.
20 45. Verfahren nach Anspruch 44, dadurch gekennzeichnet, dass die globale Regelungs-Strategie eine Gruppe von globalen Leitsätzen verwendet.45. The method of claim 44, characterized in that the global control strategy uses a set of global policies.
46. Verfahren nach Anspruch 44 oder 45, dadurch gekennzeichnet, 25 dass die globale Regelungs-Strategie lokale Vorgaben für eine lokale Regelungs-Strategie ausgibt.46. The method of claim 44 or 45, characterized in that the global control strategy outputs local defaults for a local control strategy.
47. Verfahren nach einem der Ansprüche 44 bis 46, dadurch gekennzeichnet, dass der Bediener Vorgaben für die globale Rege-47. Method according to one of claims 44 to 46, characterized in that the operator specifies requirements for the global regulation
30 lungs-Strategie und/oder für die lokale Regelungs-Strategie eingibt . 30 strategy and / or for the local regulatory strategy.
48. Verfahren nach einem der Ansprüche 44 bis 47, dadurch gekennzeichnet, dass die lokale Regelungs-Strategie eine Gruppe von lokalen Leitsätzen verwendet.48. The method according to any one of claims 44 to 47, characterized in that the local control strategy uses a group of local guidelines.
5 49. Verfahren nach einem der Ansprüche 44 bis 48, dadurch gekennzeichnet, dass die lokale Regelungs-Strategie Vorgaben für Betriebsparameter der ihr zugeordneten Einheit empfängt.5 49. The method according to any one of claims 44 to 48, characterized in that the local control strategy receives specifications for operating parameters of its associated unit.
50. Verfahren nach einem der Ansprüche 44 bis 49, dadurch gekenn- lo zeichnet, dass die globale Regelungs-Strategie kontinuierlich arbeitet, wobei Messgrössen ständig erfasst werden, insbesondere vor, während und nach ihrer Änderung.50. The method according to any one of claims 44 to 49, characterized in that the global control strategy operates continuously, with measured variables being constantly recorded, in particular before, during and after their change.
51. Verfahren nach Anspruch 50, dadurch gekennzeichnet, dass die i5 globale Regelungsstrategie das gleichzeitige, insbesondere gekoppelte Regeln mehrerer Parameter umfasst.51. Method according to claim 50, characterized in that the global control strategy comprises the simultaneous, in particular coupled, regulation of several parameters.
52. Verfahren nach einem der Ansprüche 44 bis 51, dadurch gekennzeichnet, dass die lokale Regelungs-Strategie diskret bzw.52. The method according to any one of claims 44 to 51, characterized in that the local control strategy discretely or
20 diskontinuierlich arbeitet, wobei Messgrössen vor und nach ihrer Änderung erfasst werden, insbesondere nur in einem ersten stationären Zustand vor und in einem zweiten stationären Zustand nach ihrer Änderung.20 operates discontinuously, wherein measured variables are detected before and after their change, in particular only in a first stationary state before and in a second stationary state after its change.
25 53. Verfahren nach Anspruch 52, dadurch gekennzeichnet, dass die lokale Regelungs-Strategie das gleichzeitige, insbesondere gekoppelte Regeln mehrerer Parameter umfasst.53. The method as claimed in claim 52, characterized in that the local control strategy comprises the simultaneous, in particular coupled, regulation of several parameters.
54. Verfahren nach einem der Ansprüche 44 bis 53, dadurch gekenn- 30 zeichnet, dass die lokale Regelungs-Strategie die Weitergabe von mindestens eine Einheit betreffender Information an das globale Regelungs-System umfasst. 54. Method according to one of claims 44 to 53, characterized in that the local control strategy comprises the disclosure of information relating to at least one unit to the global control system.
55. Verfahren nach Anspruch 54, dadurch gekennzeichnet, dass die Information den Grad der Erfüllung lokaler Vorgaben von der globalen Regelungs-Strategie an die lokale Regelungs- Strategie umfasst.55. The method according to claim 54, characterized in that the information comprises the degree of fulfillment of local specifications from the global control strategy to the local control strategy.
56. Verfahren nach einem der Ansprüche 44 bis 55, dadurch gekennzeichnet, dass die globale Regelungs-Strategie und/oder die lokale Regelungs-Strategie die Weitergabe von Information an einen Anlagen-Bediener umfasst.56. The method according to any one of claims 44 to 55, characterized in that the global control strategy and / or the local control strategy comprises the disclosure of information to a plant operator.
57. Verfahren nach einem der Ansprüche 44 bis 56, dadurch gekennzeichnet, dass bei zumindest einem Teil der Sensoren die Erfassungs-Genauigkeit an die momentanen Anforderungen der Regelungs-Strategie angepasst wird.57. The method according to any one of claims 44 to 56, characterized in that in at least a part of the sensors, the detection accuracy is adapted to the current requirements of the control strategy.
58. Verfahren nach einem der Ansprüche 44 bis 57, dadurch gekennzeichnet, dass ein Sensor eines lokalen Regelungs-Systems ein Startsignal oder ein Wartesignal von dem globalen Regelungs- System, von einem anderen lokalen Regelungs-System oder von einem Aktor erhält.58. The method according to any one of claims 44 to 57, characterized in that a sensor of a local control system receives a start signal or a wait signal from the global control system, from another local control system or from an actuator.
59. Verfahren nach einem der Ansprüche 44 bis 58, dadurch gekennzeichnet, dass die zeitlichen Verläufe der globalen Regelungs-Strategie und lokaler Regelungs-Strategien protokol- liert und aufgezeichnet werden.59. The method according to any one of claims 44 to 58, characterized in that the temporal courses of the global regulatory strategy and local regulatory strategies are logged and recorded.
60. Verfahren nach einem der Ansprüche 44 bis 59, dadurch gekennzeichnet, dass Messwerte und/oder andere Sensor-Informationen zur Erkennung eines Anlagen-Fehlbetriebes oder eines Anlagen- fehlers verwendet werden.60. The method according to any one of claims 44 to 59, characterized in that measured values and / or other sensor information for detecting a system malfunction or a system error can be used.
61. Verfahren nach Anspruch 60, dadurch gekennzeichnet, dass die Messwerte und/oder anderen Sensor-Informationen zur Diagnose eines Anlagen-Fehlbetriebes oder eines Anlagenfehlers verwendet werden.61. The method according to claim 60, characterized in that the measured values and / or other sensor information for diagnosis a plant malfunction or a plant failure can be used.
62. Verfahren nach Anspruch 60 oder 61, dadurch gekennzeichnet, dass bei Erkennung und ggf. Diagnose eines Anlagen- Fehlbetriebes oder eines Anlagenfehlers das globale Regelungs-System und/oder das lokale Regelungs-System Sondermass- nahmen ergreift.62. The method according to claim 60 or 61, characterized in that upon detection and possibly diagnosis of a system malfunction or a system error, the global control system and / or the local control system takes special measures.
63. Verfahren nach Anspruch 62, dadurch gekennzeichnet, dass je nach Umfang des Anlagen-Fehlbetriebes oder Anlagenfehlers als Sondermassnahme eine der folgenden Massnahmen für mindestens einen Teil der Anlage getroffen werden:63. The method according to claim 62, characterized in that, depending on the extent of the system malfunction or system error as a special measure, one of the following measures are taken for at least part of the system:
^ weiteres Regeln des fehlerhaften Anlagenteils oder der gesamten Anlage unter Berücksichtigung des Fehlers;^ further regulation of the faulty part of the plant or of the entire plant taking into account the fault;
> nur noch Steuern des der Anlage;> only controlling the plant;
> Anhalten der Anlage. > Stopping the system.
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