用于控制容器处理设施的方法和系统与流程

1.本发明涉及一种用于控制容器处理设施尤其饮料灌装设施的方法，所述容器处理设施包括至少一个用于处理容器的容器处理站和用于控制容器处理站的容器处理过程的相关联的控制装置，并且本发明涉及一种包括容器处理设施的系统。

背景技术：

2.在包括用于灌装饮料、制造容器、封闭容器、给容器贴标签等的设施和过程的饮料灌装工业中，应用越来越复杂的控制装置，所述控制装置自动地或部分自动地进行对工业设施的设定。因此，ep 3 495 911 a1和wo 2019/048051 a1描述了用于自动调整灌装设施的过程参数的方法。
3.这种设施的投入运行或类型更换，例如更换要灌装的产品或容器规格，例如以如下方式进行：操作人员在hmi模块(“human-maschine-interface-module”，人机接口模块)的菜单中选择先前创建的类型。所选择的类型将机器和过程参数(灌装压力、预紧时间、填充曲线等)保存为数据集，所述数据集用于操控设施。替选地，能够在lms(line-management-system，生产线管理系统)中集中地管理所述类型，并且在需要时将其传输给相应的设施。
4.在本文中也称为“类型参数”的用于所期望的类型的机器和过程参数能够经由算法求取，所述算法包括简单的公式直至复杂的、基于规则的计算规则，以便能够灵活地对不同的过程和环境条件做出反应。在交付机器时，所述类型参数将每种类型实施到控制中，并且确定稍后的填充过程。产品特定的参数(例如白利糖度、co2含量、温度等)、容器特定的参数(例如瓶尺寸、瓶顶部空间间尺寸、口部横截面等)和环境参数被视为用于算法的可行的输入，然后从其中经由算法客户特定地求取相应的机器和过程参数。当前又借助于实验室测量研发所述算法。
5.在控制设施时实施的类型参数是固定不变的，所述类型参数不会对产品的变化或环境变化做出反应，这可能会引起填充问题。虽然所述设施能够通过操作人员手动地参数化，但是为此需要高度专业化的专业知识。手动地参数化由于参数经常彼此相关而变得困难。因此，灌装压力的提高例如会引起较长的减压时间。设施的错误操作/参数化还可能会引起损坏和高的成本。

技术实现要素：

6.本发明的目的在于，改进对容器处理设施、优选饮料灌装设施的控制，尤其简化其参数化。
7.所述目的通过根据本发明的方法以及根据本发明的系统来实现。在本发明的以下视图以及对优选的实施例的描述中得出有利的改进方案。
8.根据本发明的方法用于控制容器处理设施。容器处理设施包括至少一个用于处理容器的容器处理站和用于控制容器处理站的容器处理过程的相关联的控制装置。控制装置
能够是容器处理站的组成部分或者如果例如涉及更高级别的设施控制，那么与所述容器处理站直接或间接地相关联。
9.容器处理设施能够包括多个容器处理站，使得能够在容器上执行多个处理或处理步骤。容器处理设施例如能够包括以下容器处理站中的一个或多个：用于制造容器的设备；用于用填充产品填充容器的设备；用于借助各一个容器封闭件封闭容器的设备；用于给容器贴标签的设备；用于检查容器质量的设备；用于临时缓冲容器以及补偿在设施部件之间的可能发生的不同的处理/传输速度的缓冲器；用于包装已填充的容器的包装设备。
10.特别优选的是，容器处理设施是饮料灌装设施，使得容器处理站中的至少一个是填充设备，所述填充设备设立为用于将填充产品引入容器中。
11.根据本发明，实时过程数据由控制装置发送给用于进行自动的过程调整的装置。用于进行自动的过程调整的装置优选是外部装置，即，其在这种情况下与容器处理设施在空间上分开。实时过程数据能够通过相应的传感器获得，所述传感器监控容器处理过程。实时过程数据例如涉及温度、压力、液位等。实时过程数据也能够通过一个或多个摄像机获得，所述摄像机在本文中称为“传感器”。
12.用于进行自动的过程调整的装置利用、即考虑所接收到的实时过程数据来求取至少一个过程参数。过程参数用于控制容器处理设施或相关的(多个)容器处理站。通常，用于进行自动的过程调整的装置从实时过程数据中求取多个过程参数，例如要设定的填充曲线、压力、预紧时间和/或减压时间等。
13.如此求取的至少一个过程参数由用于进行自动的过程调整的装置写入相关的容器处理站的控制装置中，由此调整容器处理过程。
14.因此，在容器处理设施的地点上需要明显更少的专业知识来调试和运行设施，因为设施的配置和控制至少部分地交换给用于进行自动的过程调整的装置。如此优化的容器处理设施可特别灵活地配置并且整体上更稳定地运行。设施的投入运行、类型更换、功率优化、可能的错误排除等都明显更快和更安全地进行。这还减少了培训耗费，并且在容器处理设施的用户方出现可能的人员流动的情况下引起较少的问题。集中优化也有助于减少客户方的废品。
15.此外还会生成来自容器处理设施和相关的处理过程的数据的集中返流，这实现根据现场的真实值进行设计。该“反馈循环”加速了在制造商方的产品研发和产品改进，因为此时能够将实践中的真实数据流用于设计设施、用于实验室、新的和进一步的研发。
16.在控制装置与用于进行自动的过程调整的装置之间的通信能够无线地或有线地，数字地或模拟地进行。这同样适用于在本文中所描述的所有其他电子装置，所述电子装置彼此通信，即沿至少一个方向发送和/或接收数据/信号。
17.优选地，容器处理站的容器处理过程的调整通过用于进行自动的过程调整的装置以规则的时间间隔，例如每分钟进行。以这种方式能够确保特别稳定的运行。在这种情况下，调整至少包括：通过用于进行自动的过程调整的装置求取一个或多个过程参数；以及将所求取的过程参数写入控制装置中。实时过程数据的读取能够但是并非必须以相同的节奏进行。替选地或附加地，过程调整能够通过事件触发。这种事件例如能够通过实时过程数据触发，例如在超过或未超过阈值时或者通过改变机器配置来触发。
18.优选地，控制装置包括hmi模块(“human-maschine-interface-module”，人机接口
模块)或与这种hmi模块进行通信。hmi模块接收用于容器处理过程的用户输入，从中创建用户数据并且将其发送给用于进行自动的过程调整的装置。在这种情况下，用于进行自动的过程调整的装置在创建一个或多个过程参数时考虑所接收到的用户数据，也就是说，过程参数与用户数据相关。以这种方式，能够在外部处理用户输入，并且使其进入设施的运行中，使得控制装置、数据库、算法等在现场不那么复杂，这不仅降低了购置和运行这种容器处理设施的成本，而且有助于运行的稳定性和设施的灵活性。
19.hmi模块优选是便携式装置，例如智能手机或平板电脑，使得用户能够与地点无关地提供所期望的信息。
20.由用户或操作人员提供的用户数据例如能够涉及容器处理设施的当前状态，例如关于可能的废品、环境温度、填充产品质量等的信息，和/或涉及所期望的状态，例如在更换类型时。为此，在hmi模块上优选安装用户应用程序，所述用户应用程序以尽可能用户友好的方式获得用户输入。用户应用程序的复杂性能够根据操作人员的专业知识进行定制，其中其优选向用户提出关于容器处理设施和/或其至少一个容器处理站的状态和/或过程行为的问题，所述问题由用户例如经由多项选择、连续文本或语音输入来回答。
21.优选地，发送给用于进行自动的过程调整的装置的实时过程数据和/或从hmi模块接收到的用户数据还由研发装置检测。研发装置利用所述数据来研发用于计算过程参数或配置数据的计算规则。通过将数据返回给研发装置，在制造商方能够明显简化和加速产品研发和产品改进。
22.因此，通过研发装置例如能够研发和/或优化用于类型参数的计算规则。所述计算规则例如接收产品变量(白利糖度、co2含量、产品温度等)、容器规格变量(容器体积、瓶顶部空间间体积、口部横截面、容器形状、容器材料等)、设施功率等作为输入，并且计算相关的过程参数，所述过程参数能够作为可选择的配置存储在相应的控制装置中和/或能够由用于进行自动的过程调整的装置使用。所提及的计算规则能够通过自学习的算法进行优化，使得从实践中通过容器处理设施的数据返流不断地优化计算规则以及过程参数。术语“计算规则”在这种情况下包括简单的计算公式直至复杂的算法。
23.优选地，用于进行自动的过程调整的装置还接收来自配置器的配置数据。配置数据例如确定待用于求取至少一个过程参数和/或至少一个优化目标(填充器功率、废品最小化等)的实时过程数据。配置数据由用于进行自动的过程调整的装置考虑，以求取过程参数。以这种方式能够快速且轻松地配置用于进行自动的过程调整的装置，进而间接地配置容器处理设施，而不必在现场存在为此所需的专业知识。
24.优选的是，至少一个容器处理站是用于用填充产品填充容器的填充设备。特别优选地，将饮料视为填充产品，例如水(蒸馏水或气泡水)、软饮料、果汁、啤酒、葡萄酒、奶产品、混合饮料等。填充设备在机械结构上是复杂的，并且其投入运行、配置等通常在没有深入的专业知识的情况下几乎是不可行的。因此，将这些目的部分或完全地转移给用于进行自动的过程调整的(外部)装置在具有填充设备的饮料灌装设施的情况下是特别重要的。
25.在这种情况下，由用于进行自动的过程调整的装置求取的过程参数例如能够包括以下参数中的一个或多个：灌装压力、预紧时间、预紧压力、填充速度、填充曲线、减压时间和/或罐压力。替选地或附加地，要获得的实时过程数据能够包括关于以下变量中的一个或多个变量的信息：填充产品的白利糖度、填充产品的co2含量、填充产品温度、填充高度、已
填充的容器的顶部空间体积。
26.上文提及的目的还通过一种具有容器处理设施、优选饮料灌装设施和用于进行自动的过程调整的装置的系统来实现，所述容器处理设施包括至少一个用于处理容器的容器处理站和用于控制容器处理站的容器处理过程的相关联的控制装置。
27.用于进行自动的过程调整的装置构造和设立为用于：由控制装置接收实时过程数据，所述实时过程数据优选通过容器处理设施的一个或多个传感器检测；在考虑所接收到的实时过程数据的情况下，也就是说根据所接收到的实时过程数据求取至少一个过程参数；并且将所求取的至少一个过程参数写入控制装置中，由此调整容器处理站的容器处理过程。
28.上文关于所述方法描述的技术效果、优点以及实施形式类似地适用于所述系统。
29.因此，出于上述原因，优选设有hmi模块，所述hmi模块是控制装置的组成部分或与所述控制装置通信，其中hmi模块设立为用于：接收容器处理过程的用户输入，从中创建用户数据并且将所述用户数据发送给用于进行自动的过程调整的装置，其中用于进行自动的过程调整的装置在这种情况下设立为用于也在考虑所接收到的用户数据的情况下求取至少一个过程参数。在这种情况下，hmi模块优选是便携式装置，例如是具有已安装的用户应用程序的智能手机或平板电脑。
30.优选地，出于上述原因，所述系统还包括研发装置，所述研发装置与用于进行自动的过程调整的装置通信，并且设立为用于，检测发送给用于进行自动的过程调整的装置的实时过程数据和/或从hmi模块接收到的用户数据，并且在考虑用于计算过程参数的同一计算规则的情况下进行研发，优选利用自学习的算法进行研发。
31.优选地，出于上述原因，所述系统还包括配置器，所述配置器设立为用于，将配置数据发送给用于进行自动的过程调整的装置，其中用于进行自动的过程调整的装置在这种情况下设立为用于，接收配置数据，并且此外在考虑所接收到的配置数据的情况下求取至少一个过程参数。
32.优选地，出于上述原因，至少一个容器处理站是用于用填充产品、尤其饮料来填充容器的填充设备。
33.在这种情况下，待由用于进行自动的过程调整的装置求取的过程参数包括以下参数中的一个或多个：灌装压力、预紧时间、预紧压力、填充速度、填充曲线、减压时间和/或罐压力。为此待获得的实时过程数据能够包括关于以下变量中的一个或多个变量的信息：填充产品的白利糖度、填充产品的co2含量、填充产品温度、填充高度、已填充的容器的顶部空间体积。
34.本发明的其他优点和特征能够从对优选的实施例的以下描述中可见。在所述实施例中所描述的特征能够单独地或与上述特征中的一个或多个特征组合实现，只要这些特征不相互矛盾。在此，参考附图对优选的实施例进行以下描述。
附图说明
35.通过对附图的以下描述详细阐述本发明的优选的其他实施形式。在此示出：
36.图1示出根据一个实施例的具有饮料灌装设施的系统的示意图，所述系统包括用于用填充产品填充容器的设备；
37.图2示出根据一个实施例的用于用填充产品填充容器的设备的示意图；
38.图3示出示例性的填充曲线，所述填充曲线描述将填充产品引入容器中时作为时间的函数的流动速度；并且
39.图4示出根据一个实施例的填充过程优化的简图。
具体实施方式
40.下面根据附图描述优选的实施例。在此，相同的、类似的或起相同作用的元件在附图中设有相同的附图标记，并且部分地省去对这些元件的重复描述，以便避免冗余。
41.图1示出具有示意性地示出的饮料灌装设施1的系统，所述饮料灌装设施包括多个容器处理站。饮料灌装设施1是容器处理设施的示例，其中在这种情况下，容器处理站中的至少一个是用于用填充产品、尤其饮料来填充(在图1中未示出的)容器的设备20。
42.根据本实施例，饮料灌装设施1包括以下容器处理站：用于制造容器的设备10，在本文中也称为“容器制造设备”；用于用填充产品填充容器的设备20，在本文中也称为“填充设备”；用于用各一个容器封闭件、例如皇冠盖或转动封闭件封闭容器的设备30，在本文中也称为“封闭设备”；用于给容器贴标签的设备40，在此也称为“贴标签器”；缓冲器50，所述缓冲器用于临时缓冲已填充的和贴标签的容器以及用于补偿在设施部件之间的可能的不同的处理/运输速度；用于包装容器的包装设备60；用于建立方位(lagenherstellung)的机器人70；和叉车80，所述叉车将包装好的容器集合到装载载体上。
43.因此，饮料灌装设施1包括一个或多个容器处理站，所述容器处理站例如从制造容器经由填充、封闭、贴标签直至包装容器连续地运行。出于该目的，容器或其预成型坯件，即容器的也称为“瓶坯”的前级在吹塑或拉伸吹塑之前沿着输送路径运输。运输借助于在图1中部分地示意性示出的运输星、运输带等进行。为了进行概览，在图1中未示出预成型坯件、容器、容器封闭件以及为此设立的保持装置/夹子。运输装置如运输星或运输带等仅能够用于输送或配备有与处理站相对应的处理机构。
44.在图1示出的饮料灌装设施1的容器处理站仅是示例性的。因此，容器处理设施或饮料灌装设施1能够配备有另外的或替选的容器处理站，例如清洁设备、用于保证质量的检查设备，例如用于检查：异物颗粒是否进入已灌装的容器中，等等。同样地，如果容器已经以最终的、待填充的形式交付，那么能够省去多个站，例如容器制造设备10、缓冲器50、包装设备60和/或其他。
45.容器制造设备10具有用于预备和预热由塑料，优选pet制成的预成型坯件的装置11。这样预备的预成型坯件被转送给吹塑装置12，在所述吹塑装置中，经加热的预成型坯件通过吹塑或拉伸吹塑膨胀成待填充的容器。出于该目的，预成型坯件在吹塑模具中被加载有处于压力下的气体，其中所述吹塑模具的空腔轮廓对应于想要实现的容器外部形状，并且预成型坯件在拉伸吹塑成型时也借助拉伸杆/水平杆伸长，以便使预成型坯件成为所期望的容器形状。容器制造设备10能够包括未详细示出的用于清洁、灭菌和/或给容器覆层的设备。
46.如此制造的容器被转送给填充设备20。在图1和2的实施例中，填充设备20基于圆形转子构型。出于该目的，所述填充设备包括填充器转盘21，在所述填充器转盘的外环周上设有多个填充机构(在图1中未示出)，所述填充元件设立为用于，将填充产品引入容器中。
填充设备20能够包括混合器20a，所述混合器设立为用于，例如通过将糖浆混入饮用水流中来制备由多种组分构成的填充产品。
47.在填充之后，容器被转送给封闭设备30，所述封闭设备同样能够以圆形转子构型构成。为此，封闭设备30包括封闭器转盘31，在所述封闭器转盘的外环周上设有多个封闭机构(在图1中未示出)，所述封闭机构设立为用于借助各一个容器封闭件封闭已填充的容器。
48.已填充的容器从填充设备20转送给封闭设备30能够直接从填充器转盘21转送给封闭器转盘31上或者借助于一个或多个运输星进行。替选地，能够将填充设备20和封闭设备30集成为填充器/封闭器，其中填充和封闭的处理过程在同一处理转盘的不同的处理角上进行。
49.图2示意性地示出用于用填充产品填充容器100的示例性设备20。
50.在图2中示出的实施例中，填充设备20包括填充阀23，所述填充阀经由阀口部23a将填充产品引入容器100中。优选将饮料，例如水(蒸馏水或气泡水)、软饮料、果汁、啤酒、葡萄酒、奶产品、混合饮料等视为填充产品。
51.在填充过程期间，容器100的口部110优选与填充阀23压力密封地接触，由此填充过程可作为反压法或负压法执行。然而，填充阀2也能够构成为自由射流阀，使得填充产品在跨越自由射流区域之后填入到容器100的口部110中。此外，填充过程和可选的随后进行的对容器100的封闭能够在压力密封和真空密封的处理室(在附图中未示出)中进行，这实现：提供具有限定的压力的限定的气氛，以便例如抵消填充产品的可能起沫外溢趋势或者在限定的气体气氛中和/或在真空或超压下封闭容器100。
52.待填充的容器100在填充期间经由容器保持装置24保持在填充阀23上或其下方。容器保持装置24优选具有用于将待填充的容器100保持在颈部区域中的保持夹24a，例如保持在容器100的在此未示出的颈环下方。在这种情况下也称为容器100的所谓的“颈部处理”。“颈部处理”尤其在填充呈pet瓶形式的塑料容器的情况下应用。在附图中未示出的替选方案中，待填充的容器100也能够被保持或支撑在其底部区域中，例如通过导向盘保持或支撑，待填充的容器100立在所述导向盘上。在这种情况下也称为容器100的所谓的“底部处理”。“底部处理”尤其在填充玻璃瓶的情况下应用。在在附图中同样未示出的替选方案中，待填充的容器100也能够在容器或瓶腹的区域中或以其他适宜的方式保持和/或支撑和运输。
53.填充阀23特别优选构成为比例阀23b或包括比例阀，所述比例阀位于阀口部23a之前，也就是说设置在阀口部23a的上游。可选地，能够在阀口部23a的区域中设有止回阀，所述止回阀根据需求打开/关闭阀口部23a。比例阀23b设立为用于，改变填充产品的体积流，因此调节每单位时间引入容器100中的填充产品量。目标是，保证沿着限定的填充曲线进行高效、精确和保护产品的填充，所述填充曲线通常是填充速度或体积流的时间相关的函数。
54.比例阀23b例如能够构建为，使得被填充产品穿流的环形间隙的维度是可变的。比例阀23b的切换位置，即例如环形间隙的当前切换的尺寸/维度是已知的并且能够可复现地设定，例如通过使用用于驱动比例阀23b的步进马达。
55.借助比例阀23b能够确定填充曲线的一个或多个特性(参见图3)，例如在达到所期望的填充水平时填充结束，或者整个填充曲线。
56.在实际灌装到待填充的容器100中之前，填充产品暂存在填充产品储存器25中，其
中填充产品储存器25在此以圆形转子填充器的中央罐的形式示出。在一个替选的实施形式中，填充产品储存器25也能够以环形罐、环形管路或分配输送部的形式构成。
57.在填充产品储存器25中将填充产品填充直至特定的填充高度并且能够从该处经由填充产品管路26流至填充阀23，并且从该处向外引入待填充的容器100中，所述填充产品管路在此示例性地具有第一管路部段26a、第二管路部段26b、第三管路部段26c以及第四管路部段26d。
58.除了用于开环控制或闭环控制填充产品流的比例阀23b之外还设有流量计27，所述流量计设立为用于探测穿流所述填充产品管路26的填充产品的流体量或体积流。借助于流量计27可选地也能够求取引入到容器100中的填充产品量，例如通过对所求取的体积流进行积分或相加。以这种方式，在达到容器100中的所期望的填充产品水平之后，填充过程能够通过关闭比例阀23b和/或通过关闭在此未示出的止回阀来终止。替选于流量计27，也可应用其他传感器，例如称重单元和/或短路探头。替选地，如果应用例如基于计算模型来求取体积流的时间填充过程，那么能够弃用传感器。
59.填充阀23连同比例阀23b、流量计27和填充产品管路26的部段，例如管路部段26b、26c和26d，能够形成在概念上的和/或结构上的单元或组件，其在此被称为填充机构22。
60.在图2中示出的填充设备20示出仅一个填充机构22，所述填充机构与填充产品储存器25流体连通。然而，填充设备20优选具有多个填充机构22，所述填充机构例如围绕于是共同的填充产品储存器25并且在填充器转盘21(参见图1)的外环周上设置，以便以这种方式构成呈圆形转子构型的填充器。填充器转盘21围绕示意性示出的旋转轴线r旋转，以便在旋转期间填充容器100并且同时沿着圆形轨迹运输所述容器。例如，多于20或50个的填充机构22能够设置在填充机转盘21的环周上，使得可将输送给圆形转子填充器的流有效地填充给待填充的容器100。
61.填充设备20(作为组成部分或在填充元件22的外部)能够具有一个或多个过滤器28，优选设置在填充产品管路26的第一部段26a和第二部段26b之间。过滤器28设立为用于在灌装之前对填充产品进行清洁，例如以便从填充产品中滤除颗粒、病毒、细菌、病菌、真菌等。
62.填充产品在填充产品储存器25中的当前的填充高度例如能够借助于填充高度探头25a来测量。
63.填充设备20还具有填充器控制装置29，所述填充控制装置设立为用于与填充机构22通信。尤其地，填充器控制装置29与比例阀23b、填充高度探头25a以及流量计27通信，以便利用由流量计27求取的体积流值来确定比例阀23b的当前的切换位置。此外，评估填充产品储存器25中的填充高度能够借助于填充器控制装置29进行。填充高度探头25a和流量计27是用于监测填充过程的示例性传感器。
64.返回图1，其他容器处理站也能够配备有相应的控制装置；示例性地示出容器制造控制装置19和封闭器控制装置39。各个控制装置19、29、39能够集中或分散地实施，即作为基于互联网和/或基于云的应用的组成部分实施，或者以其他方式实施，以及可选地访问数据库。控制装置19、29、39相互间的和/或与上级的设施控制装置9和/或与待操控的组件、待读取的传感器等的通信能够无线或有线地、数字或模拟地进行。此外，控制装置9、19、29、39不必通过单独的装置实施，而是能够部分地或完全地集成。
65.设施控制装置9能够实现为lms(生产线管理系统，line-management-system)，所述设施控制装置监控和/或控制饮料灌装设施1的不同的站，例如经由与下级的、站特定的控制装置19、29、39通信。
66.填充器控制装置29(可能在与设施控制装置9的共同作用中)设立为用于操控填充设备20的填充机构22，使得填充产品以所期望的量和速度引入容器100中。出于该目的，能够将一个或多个过程参数组保存在填充器控制装置29或设施控制装置9中，所述过程参数组预设填充设备20的过程行为，例如压力、减压时间等。这些参数组通常是预先设定的，并且例如能够与不同的待灌装的填充产品类型相关联。
67.在最简单的情况下，填充产品以恒定的流动速度或恒定的体积流引入容器100中。在图3中得出更复杂的、示例性的填充曲线k，所述填充曲线示出在填充产品引入容器100中时作为时间的函数的流动速度。根据该实施例，填充曲线k能够被划分为三个部段ka、kb和kc。
68.在填充曲线部段ka中在填充过程开始时，以例如170ml/s的主流动速度进行填充，直至在容器100中存在例如795ml的特定的量。随后，在填充曲线部段kb中，将流动速度降低到例如100ml/s的最终流动速度。在例如890ml的填充量时达到最终流动速度。然后，以该最终流动速度，在填充曲线部段kc中填充至结束，直至达到例如1000ml的所期望的填充量。从中产生在标称运行时的填充时间。
69.填充曲线k的具体的表现方式能够与待灌装的填充产品、容器规格(尺寸、几何形状、材料等)、填充器功率和其他变量相关。饮料灌装设施1的投入运行、类型更换、容器规格更换等例如如下进行：操作人员在hmi模块9a(“human-maschine-interface-module”，人机接口模块)的菜单中选择之前创建的配置，参见图1。hmi-模块9a能够是设施控制装置9的一部分或者能够与所述设施控制装置通信。替选地或附加地，hmi模块9a也能够与一个或多个下级的控制装置19、29、39通信。hmi模块9a能够是移动通信装置，例如平板电脑或智能手机。
70.所选择的配置将过程参数(灌装压力、预紧时间、填充曲线等)作为数据组保存在设施控制装置9和/或用于操控饮料灌装设施1的控制装置10、29、39中。
71.设施控制装置9和/或下级的控制装置19、29、39之一与用于进行饮料灌装设施1的自动的过程调整的电子装置200通信。在本文中也称为“过程调整装置”的装置200例如是在容器处理设施或饮料灌装设施1的制造商的访问范围中的外部的控制装置。
72.过程调整装置200从饮料灌装设施1的实时过程数据，例如传感器数据、操作人员的输入、摄像机记录等中计算经调整的过程参数，并且优选将其周期性地，例如每分钟地写入到设施控制装置9和/或相应的容器处理站的下级的控制装置19、29、39中，由此处理过程可实时地匹配于每种变化。在这种情况下能够直接覆盖预定义的过程参数组，或者替选地将由过程调整装置200创建/优化的过程参数写到另一位置上并且在该处由相应的控制装置9、19、29、39读取和应用。
73.关于填充设备20，过程调整装置200能够从实时过程数据计算并且可选地改变例如过程参数，如灌装压力、预紧时间、填充速度、填充曲线k、(多个)暂停和减压时间。
74.替选地或附加地，在考虑操作人员的进入到hmi模块9a中的输入的情况下，由过程调整装置200计算的、经调整的过程参数能够被优化。出于该目的，hmi模块9a能够配备有用
户应用程序9b(参见图4)，所述用户应用程序将操作者的输入或从中推导出的数据发送给过程调整装置200。优选的是，用户应用程序9b设立为用于，向操作人员提出关于饮料灌装设施1的状态和/或过程行为和/或关于一个或多个容器处理站如填充设备20的问题。所述问题由操作人员例如经由多项选择、连续文本、语音输入或以其他适宜的方式回答。
75.借助于相应地经由hmi模块9a与过程调整装置200通信的用户应用程序9b对过程参数进行这种优化具有以下优点：为了在饮料灌装设施1的地点处的投入运行、类型更换、排除错误等，需要显著更少的专业知识。返回给优选制造商方的过程调整装置200的集中数据返回流简化和稳定饮料灌装设施1的运行。此外，在设施控制装置9或下级的控制装置19、29、39中对少量的类型、容器规格等进行预配置，这进一步简化了饮料灌装设施1的运行和操作。
76.此外能够检测发送给过程调整装置200的实时过程数据和/或经由用户应用程序9b引发的优化并且将其用于研发计算规则(计算公式、算法等)，从中能够获得用于操控饮料灌装设施1的过程参数。出于该目的，能够设有研发装置300，所述研发装置与过程调整装置200通信或者是其的组成部分，并且设立为用于，从实时过程数据和/或经由用户应用程序9b引发的优化中来创建和/或优化用于求取过程参数的计算规则。因此，能够通过研发装置300例如研发和/或优化用于填充设备20的类型参数的计算规则。所述计算规则例如接收产品变量(白利糖度、co2含量、产品温度等)、容器规格变量(容器体积、顶部空间体积、口部横截面、容器形状、口部形状、容器材料等)、设施功率等作为输入，并且计算相关的过程参数，所述过程参数能够作为可选择的配置保存在设施控制装置9和/或相应的控制装置19、29、39中，或者由相应的控制装置9、19、29、39自动使用。所提及的计算规则能够通过自学习的算法进行优化，使得在实践中通过饮料灌装设施1的数据返回能够进行计算规则以及过程参数的持续的且尽可能自动化的优化。
77.图4示出根据一个实施例的填充过程优化的简图。
78.在本实施例中，过程调整装置200从容器制造控制装置19和填充器控制装置29获取实时过程数据用于自动的过程调整。由传感器、摄像机等记录的实时过程数据例如包括：当前的填充高度、产品质量(白利糖度、co2含量等)、起沫外溢倾向、流量测量、压力等。
79.过程调整装置200还从配置器400获取配置数据，所述配置数据配置过程调整装置200的处理过程，例如确定：哪些实时过程数据在优化时使用以及将所述实时过程数据朝向哪些优化目标(填充器功率、废品最小化等)来处理。配置数据能够从hmi模块9a的用户输入中产生或考虑所述用户输入。
80.过程调整装置200示例性地配备有用于检查所接收到的数据质量的检查部段210、用于计算运算的可编程的逻辑部段220、用于排除和/或报告可能的错误的错误处理部段230。过程调整装置200从容器制造控制装置19、填充器控制装置29、配置器400以及hmi模块9a的所提及的输入中计算用于控制填充设备20的过程参数。以填充设备20为着眼点，例如能够自动地设定以下过程参数：灌装压力、预紧时间、预紧压力、填充速度、填充曲线、减压时间和/或罐压力。如此优化的过程参数能够与一个类型相关联或者以其他方式结构化。此外，计算出的过程参数能够直接用于操控填充设备或者能够将过程参数写入相应的控制装置中，由此所述过程参数会对处理过程产生影响。为了控制填充设备20而优化的过程参数能够存储以供稍后使用，例如存储在本地存储器或云存储器500中。
81.通过过程调整装置200的优化能够以规则的间隔进行，例如每分钟，和/或通过事件触发。这种事件例如能够通过实时过程数据触发，例如在超过或未超过阈值时触发，或者通过配置数据的改变来触发。
82.填充过程优化在不同的层级上进行，所述层级在逻辑上、空间上或者以其他方式彼此分开或者能够区分。因此，容器制造控制装置19、填充控制装置29、填充设备20以及用于获得实时过程数据的相应的传感器系统是饮料灌装设施1的组成部分，而用于自动的过程调整的过程调整装置200、配置器400、hmi模块9a与可能的用户应用程序9b和云存储器500能够位于在其他位置上，即在空间上与饮料灌装设施1分开。
83.图4中的简图示例性地局限于填充设备20的实时优化。然而，可以看到，容器处理设施或饮料灌装设施1的替选的或附加的容器处理站的处理过程能够以类似方式进行优化。此外，其他或替选的实时过程数据也能够用于优化。
84.如此优化的设施整体上明显更加稳定地运行。投入运行、类型更换、错误排除等显著更快和更安全地进行。
85.在饮料灌装设施1的地点处需要明显更少的专业知识来使所述使饮料灌装设施1投入使用和可靠地运行，因为所述设施的配置和控制至少部分地转移给外部装置。这减少了培训耗费，并且在饮料灌装设施1的用户方的可能的人员流动时引起较少的问题。集中优化有助于减少在客户方的废品。
86.实施饮料灌装设施1和相关的处理过程的集中的数据返回流，这实现根据现场的实际值进行设计。所述“反馈循环”加速了在制造商方的产品研发和产品改进，因为此时从实践中提供真实数据流用于设施的设计、用于实验室、新的研发和进一步的研发。
87.只要是可应用的，在实施例中示出的所有单独的特征能够相互组合和/或交换，而不会脱离本发明的范围。
88.附图标记列表：
[0089]1ꢀꢀꢀꢀꢀ
容器处理设施
[0090]9ꢀꢀꢀꢀꢀ
设施控制装置
[0091]
9a
ꢀꢀꢀꢀ
hmi模块
[0092]
9b
ꢀꢀꢀꢀ
用户应用程序
[0093]
10
ꢀꢀꢀꢀ
用于制造容器的设备
[0094]
11
ꢀꢀꢀꢀ
用于预备和预热预成型坯件的装置
[0095]
12
ꢀꢀꢀꢀ
吹塑装置
[0096]
19
ꢀꢀꢀꢀ
容器制造控制装置
[0097]
20
ꢀꢀꢀꢀ
用于用填充产品填充容器的设备
[0098]
20a
ꢀꢀꢀ
混合器
[0099]
21
ꢀꢀꢀꢀ
填充器转盘
[0100]
22
ꢀꢀꢀꢀ
填充机构
[0101]
23
ꢀꢀꢀꢀ
填充阀
[0102]
23a
ꢀꢀꢀ
阀口部
[0103]
23b
ꢀꢀꢀ
比例阀
[0104]
24
ꢀꢀꢀꢀ
容器保持装置
[0105]
24a
ꢀꢀꢀ
保持夹
[0106]
25
ꢀꢀꢀꢀ
填充产品储存器
[0107]
25
ꢀꢀꢀꢀ
填充高度探头
[0108]
26
ꢀꢀꢀꢀ
填充产品管路
[0109]
26a
ꢀꢀꢀ
填充产品管路的第一部段
[0110]
26b
ꢀꢀꢀ
填充产品管路的第二部段
[0111]
26c
ꢀꢀꢀ
填充产品管路的第三部段
[0112]
26d
ꢀꢀꢀ
填充产品管路的第四部段
[0113]
27
ꢀꢀꢀ
流量计
[0114]
28
ꢀꢀꢀ
过滤器
[0115]
29
ꢀꢀꢀ
填充器控制装置
[0116]
30
ꢀꢀꢀ
用于封闭容器的设备
[0117]
31
ꢀꢀꢀ
封闭器转盘
[0118]
39
ꢀꢀꢀ
封闭器控制装置
[0119]
40
ꢀꢀꢀ
用于给容器贴标签的设备
[0120]
50
ꢀꢀꢀ
缓冲器
[0121]
60
ꢀꢀꢀ
包装设备
[0122]
70
ꢀꢀꢀ
机器人
[0123]
80
ꢀꢀꢀ
叉车
[0124]
100
ꢀꢀ
容器
[0125]
110
ꢀꢀ
容器口部
[0126]
200
ꢀꢀ
用于进行自动的过程调整的装置
[0127]
210
ꢀꢀ
检查部段
[0128]
220
ꢀꢀ
逻辑部段
[0129]
230
ꢀꢀ
错误处理部段
[0130]
300
ꢀꢀ
研发装置
[0131]
400
ꢀꢀ
配置器
[0132]
500
ꢀꢀ
云存储器
[0133]rꢀꢀꢀꢀ
旋转轴线
[0134]kꢀꢀꢀꢀ
填充曲线
[0135]
kaꢀꢀꢀ
填充曲线部段
[0136]
kbꢀꢀꢀ
填充曲线部段
[0137]
kcꢀꢀꢀ
填充曲线部段

技术特征：

1.一种用于控制容器处理设施(1)、优选饮料灌装设施的方法，所述容器处理设施包括至少一个用于处理容器(100)的容器处理站(10、20、30、40、50、60、70、80)和用于控制所述容器处理站(10、20、30、40、50、60、70、80)的容器处理过程的相关联的控制装置(9、19、29、39)，其中所述方法具有：将实时过程数据由所述控制装置(9、19、29、39)发送给用于进行自动的过程调整的装置(200)，其中所述实时过程数据优选通过所述容器处理设施(1)的一个或多个传感器(25a、27)来检测；通过用于进行自动的过程调整的装置(200)根据所接收到的所述实时过程数据来求取至少一个过程参数；并且将所求取的过程参数写入所述控制装置(9、19、29、39)中，由此调整所述容器处理站(10、20、30、40、50、60)的容器处理过程。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，调整所述容器处理站(10、20、30、40、50、60)的容器处理过程包括：通过用于进行自动的过程调整的装置(200)以规则的时间间隔，优选例如每分钟至少求取一个或多个过程参数，并且将所求取的所述过程参数写入所述控制装置(9、19、29、39)中。3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述控制装置(9、19、29、39)包括hmi模块(9a)或者与所述hmi模块通信，所述hmi模块(9a)接收用于容器处理过程的用户输入，从中创建用户数据并且将所述用户数据发送给用于进行自动的过程调整的装置(200)，所述用于进行自动的过程调整的装置(200)接收所述用户数据并且此外根据所述用户数据求取所述至少一个过程参数。4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述hmi模块(9a)是便携式装置，优选是智能电话或平板电脑。5.根据权利要求3或4所述的方法，其特征在于，在所述hmi模块(9a)上安装用户应用程序(9b)，所述用户应用程序接收所述用户输入，其中所述用户应用程序(9b)对所述用户优选提出关于所述容器处理设施(1)和/或其至少一个容器处理站(10、20、30、40、50、60)的状态和/或过程行为的问题，其中所述问题由所述用户优选经由多项选择、连续文本或语音输入来回答。6.根据上述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，发送给所述用于进行自动的过程调整的装置(200)的实时过程数据和/或从所述hmi模块(9a)接收到的用户数据由研发装置(300)检测，并且用于研发用于计算过程参数的计算规则，其中所述计算规则优选通过自学习的算法创建和/或优化。7.根据上述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，所述用于进行自动的过程调整的装置(200)还从配置器(400)接收配置数据并且此外根据所述配置数据求取所述至少一个过程参数，其中所述配置数据优选确定用于求取所述至少一个过程参数的实时过程数据和/或至少一个优化目标。8.根据上述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，至少一个所述容器处理站(10、20、30、40、50、60)是用于用填充产品、优选饮料来填充容器(100)的填充设备(20)。9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述至少一个过程参数包括以下参数中的一个或多个：灌装压力、预紧时间、预紧压力、填充速度、填充曲线(k)、减压时间和/或罐压
力；和/或所述实时过程数据包括关于以下变量中的一个或多个变量的信息：所述填充产品的白利糖度、所述填充产品的co2含量、填充产品温度、填充高度、已填充的容器(100)的顶部空间体积。10.一种具有容器处理设施(1)、优选饮料灌装设施和用于进行自动的过程调整的装置(200)的系统，所述容器处理设施包括至少一个用于处理容器(100)的容器处理站(10、20、30、40、50、60、70、80)和用于控制所述容器处理站(10、20、30、40、50、60、70、80)的容器处理过程的相关联的控制装置(9、19、29、39)，所述用于进行自动的过程调整的装置设立为用于，由所述控制装置(9、19、29、39)接收实时过程数据，所述实时过程数据优选通过所述容器处理设施(1)的一个或多个传感器(25a、27)检测，根据所接收到的实时过程数据求取至少一个过程参数，和将所求取的所述过程参数写入所述控制装置(9、19、29、39)中，由此调整所述容器处理站(10、20、30、40、50、60)的容器处理过程。11.根据权利要求10所述的系统，其特征在于，所述系统还设有hmi模块(9a)，所述hmi模块是所述控制装置(9、19、29、39)的组成部分或者与所述控制装置通信，其中所述hmi模块(9a)设立为用于接收用于容器处理过程的用户输入，从中创建用户数据并且将所述用户数据发送给所述用于进行自动的过程调整的装置(200)，其中所述用于进行自动的过程调整的装置(200)设立用于还根据所接收到的用户数据求取所述至少一个过程参数，其中所述hmi模块(9a)优选是便携式装置。12.根据权利要求10或11所述的系统，其特征在于，所述系统还设有研发装置(300)，所述研发装置与所述用于进行自动的过程调整的装置(200)通信，并且所述研发装置设立为用于，检测发送给所述用于进行自动的过程调整的装置(200)的实时过程数据和/或从所述hmi模块(9a)接收到的用户数据，并且根据用于计算过程参数的同一计算规则进行研发，优选利用自学习的算法进行研发。13.根据权利要求10至12中任一项所述的系统，其特征在于，所述系统还设有配置器(400)，所述配置器设立为用于将配置数据发送给所述用于进行自动的过程调整的装置(200)，并且所述用于进行自动的过程调整的装置(200)设立为用于，接收配置数据，并且还根据所接收到的配置数据求取所述至少一个过程参数。14.根据权利要求10至13中任一项所述的系统，其特征在于，至少一个所述容器处理站(10、20、30、40、50、60)是用于用填充产品、优选饮料来填充容器(100)的填充设备(20)。15.根据权利要求14所述的系统，其特征在于，所述至少一个过程参数包括以下参数中的一个或多个：灌装压力、预紧时间、预紧压力、填充速度、填充曲线(k)、减压时间和/或罐压力；和/或所述实时过程数据包括关于以下变量中的一个或多个变量的信息：所述填充产品的白利糖度、所述填充产品的co2含量、填充产品温度、填充高度、已填充的容器(100)的顶部空间体积。

技术总结

一种用于控制容器处理设施、优选饮料灌装设施的方法，所述容器处理设施包括至少一个用于处理容器的容器处理站和用于控制所述容器处理站的容器处理过程的相关联的控制装置，其中所述方法具有：将实时过程数据由所述控制装置发送给用于进行自动的过程调整的装置，其中所述实时过程数据优选通过所述容器处理设施的一个或多个传感器来检测；通过用于进行自动的过程调整的装置根据所接收到的所述实时过程数据来求取至少一个过程参数；和将所求取的过程参数写入所述控制装置，由此调整所述容器处理站的容器处理过程。处理站的容器处理过程。处理站的容器处理过程。