BRPI0918747B1

BRPI0918747B1 - Método para a manutenção de fluxo consistente e sistema de transferência de material volumoso

Info

Publication number: BRPI0918747B1
Application number: BRPI0918747-2A
Authority: BR
Inventors: James T. Foley; John B. Myhre; Jason K. Daniel; Manuel Sporri
Original assignee: K-Tron Technologies, Inc
Priority date: 2008-09-16
Filing date: 2009-09-14
Publication date: 2020-09-29
Also published as: EP2340109B1; KR101419309B1; JP2012502869A; ES2694483T3; BRPI0918747A2; CN102159307B; US20100070073A1; EP2340109A4; CN102159307A; JP5476387B2; EP2340109A1; KR20110079645A; US8200367B2; WO2010033458A1

Abstract

sistema de transporte de material volumoso. a presente invenção refere-se, em um sistema de manuseio de material possuindo um alimentador de material, a um recipiente de material pode ser configurado para descarregar material para o alimentador de material e um auxiliar de processo pode ser engatado com o recipiente de material, um método incluindo a determinação de um indicador de processo associado com uma característica de fluxo de material do alimentador durante a operação do alimentador, determinando uma diferença entre o indicador de processo e um valor limite de indicador, ajustando a operação do auxiliar de processo com base no valor da diferença determinada acima entre o indicador de processo e o valor limite de indicador.

Description

Antecedentes da Invenção

[0001] A presente invenção refere-se a um sistema de transporte de material incluindo alimentadores de perda de peso e seus sistemas de controle.

[0002] Em alguns sistemas de transporte de material volumoso alguns materiais, quando colocados em um recipiente de material, não fluem para fora de forma consistente e uniforme sem alguma assistência. Em um exemplo, um material difícil pode formar um arco ou ponte autossuportável no recipiente de material, que bloqueia por completo o fluxo de material para um alimentador na saída do recipiente de material. O alimentador pode descarregar o material solto abaixo da ponte e então o fluxo de material do alimentador pode parar apesar de haver muito material ainda no recipiente de material. Um segundo modo de falha é referido como buraco de rato, que é um túnel verticalmente orientado e estreito através do material. Um buraco de rato frequentemente é formado acima de uma ponte e fornece um percurso de fluxo de material restrito para o alimentador na saída do recipiente de material. O resultado é um fluxo de material esporádico ou limitado para o alimentador à medida que o material da superfície superior cai dentro do buraco de rato. Normalmente o fluxo para muito tempo antes de o recipiente de material estar vazio. Graus menores dessas condições podem ocorrer. Nesses casos, uma ponte ou buraco de rato pode se formar e desmontar espontaneamente posteriormente. Apesar de o fluxo de material para o alimentador poder não ser interrompido por completo, o mesmo ainda afeta a consistência do desempenho do alimentador.

Sumário da Invenção

[0003] Em uma modalidade do método, a presente invenção envolve um sistema de manuseio de material volumoso possuindo um alimentador de material, um recipiente de material configurado para descarregar o material para o alimentador de material e um vibrador configurado para vibrar o recipiente de material. O método inclui a manutenção de fluxo consistente que inclui (a) o cálculo periódico de uma variável de processo associada com uma característica de fluxo de material do alimentador durante a operação do alimentador, (b) a determinação de uma inclinação de variável de processo durante um intervalo de tempo selecionado, a inclinação de variável de processo definida como uma taxa de mudança na variável de processo, (c) a determinação de uma diferença entre a inclinação de variável de processo e um valor limite e (d) o ajuste da operação do vibrador com base no valor da diferença determinada entre a inclinação de variável de processo e o valor limite.

[0004] Em uma modalidade, a diferença entre a inclinação de variável de processo e o valor limite é indicativa de uma condição de deterioração de fluxo no recipiente de material.

[0005] Em uma modalidade adicional, a variável de processo é um fator de alimentação média calculado pela equação:

[0006] em que FFavg é o fator de alimentação médio, MF é a taxa de fluxo de massa através do alimentador e % de MS é uma razão de uma velocidade atual de motor do alimentador para uma velocidade máxima de motor do alimentador e N é um número de intervalos de tempo predeterminado.

[0007] Em uma modalidade do método, o ajuste da operação do vibrador inclui a alteração da amplitude de vibração. Em outra, o ajuste da operação do vibrador inclui a alteração da frequência de vibração ou ajuste da operação do vibrador inclui o aumento da amplitude de vibração por uma quantidade predeterminada quando o valor da diferença entre a inclinação da variável de processo e o valor limite é inferior a zero.

[0008] Em uma modalidade adicional, o ajuste da operação do vibrador inclui o aumento da amplitude de vibração quando a diferença entre a inclinação da variável de processo e o valor limite é inferior a zero e a redução da amplitude de vibração quando a diferença entre a inclinação de variável de processo e o valor limite é superior a ou igual a zero.

[0009] Em uma modalidade, o intervalo de tempo selecionado é baseado pelo menos em parte em um ponto de configuração definido pelo usuário, e o ponto de configuração definido pelo usuário é baseado pelo menos em parte em uma taxa de fluxo selecionada de material através do alimentador.

[0010] Em uma modalidade, o método inclui adicionalmente o estabelecimento de uma saída mínima para o vibrador, e o ajuste da saída mínima do vibrador com base na diferença determinada entre a inclinação de variável de processo e o valor limite.

[0011] Em uma modalidade do método, a frequência de vibrador é ajustável e o método inclui adicionalmente a configuração da frequência de vibrador para operar em uma frequência que é baseada em um ponto de ressonância do sistema. Em uma modalidade, o ajuste da operação do vibrador ocorre antes de uma interrupção significativa do fluxo no recipiente de material.

[0012] Em uma modalidade do método, a interrupção significativa de fluxo é caracterizada por uma taxa de fluxo de material através do recipiente de material que é substancialmente diferente de uma taxa de fluxo de material através do alimentador de material. O método inclui adicionalmente o ajuste do valor limite em resposta à detecção de uma condição de fluxo no recipiente de material. Onde a condição de fluxo é caracterizada pela variável de processo sendo substancialmente constante por um período selecionado. Em uma modalidade, a condição de fluxo é caracterizada pela variável de processo sendo substancialmente diferente para um período selecionado.

[0013] Em uma modalidade, a condição de fluxo é associada com um distúrbio de peso. Em outra modalidade, a condição de fluxo é retirada do grupo que consiste em (a) uma mudança no fluxo de massa do recipiente de material que excede um valor predeterminado, (b) uma canalização vertical, (c) uma formação de ponte e (d) um tempo significativo sem uma condição de fluxo negativo.

[0014] Em uma modalidade do método, o ajuste de operação do vibrador com base no valor da diferença entre a inclinação de variável de processo e o valor limite inclui a redução de pelo menos uma dentre a amplitude de vibrador e a frequência de vibrador quando o valor da diferença determinada entre a inclinação de variável de processo e o valor limite é maior que zero depois de um período de tempo selecionado. O método inclui adicionalmente o ajuste de pelo menos uma frequência de vibrador e amplitude de vibrador com base no nível de enchimento no recipiente de material.

[0015] Em uma modalidade, um sistema de transferência de material volumoso inclui um recipiente de material volumoso, uma assistência de processo com uma saída variável engatada com o recipiente de material volumoso, um alimentador posicionado para receber material volumoso do recipiente de material volumoso, e configurado para transferir o material volumoso através do alimentador, e um sistema de controle configurado para identificar uma tendência associada com a transferência de material volumoso através do alimentador e configurado para afetar uma mudança na saída de variável do assistente de processo com base na tendência.

[0016] Em uma modalidade, o sistema de controle é configurado para (a) calcular periodicamente uma variável de processo associada com uma característica de fluxo de material do alimentador durante a operação do alimentador, (b) determinar uma inclinação de variável de processo definida como uma taxa de mudança na variável de processo durante um intervalo de tempo selecionado, (c) determinar uma diferença entre a inclinação de variável de processo e um valor limite e (d) ajustar a operação do assistente de processo com base no valor da diferença determinada entre a inclinação de variável de processo e o valor limite.

[0017] Em uma modalidade do sistema, o assistente de processo é montado fora do recipiente de material. Em uma modalidade, o recipiente de material é uma tremonha de alimentação assimétrica. Em uma modalidade, o alimentador é um alimentador de perda de peso. Em uma modalidade, o assistente de processo é um vibrador. Em outra modalidade, o assistente de processo é retirado do grupo que consiste em um agitador vertical, uma bolsa de ar, uma almofada de ar, um injetor de ar, um elemento de impacto, uma verruma, um agitador horizontal, um dispositivo sônico, um dispositivo acústico e um forro flexível acionado mecanicamente.

[0018] Em uma modalidade, o assistente de processo é dinamicamente ajustável para permitir a aplicação variável de energia a partir de um nível mais baixo de energia quando as condições de deterioração de fluxo não são detectadas para um nível superior de energia quando as condições de deterioração de fluxo são detectadas. Em uma modalidade, a tendência é associada com uma condição de fluxo de material no sistema. A condição de fluxo de material inclui uma disparidade substancial entre uma taxa de fluxo de material através do recipiente de material e uma taxa de fluxo de material através do alimentador.

[0019] Em uma modalidade, a tendência é associada com um indicador de processo e o controlador é configurado para mudar a saída variável do assistente de processo com base pelo menos em parte no indicador de processo. O controlador muda a saída de variável com base pelo menos em parte em uma comparação do indicador de processo para um limite de indicador.

[0020] Em uma modalidade, o indicador de processo inclui uma taxa de mudança em uma variável de processo durante um intervalo de tempo selecionado. Em uma modalidade, a variável de processo é uma característica do alimentador. Em uma modalidade, a variável de processo é determinada pela equação:

[0021] em que PV é a variável de processo, RF é uma taxa de fluxo através do alimentador, % de FR é uma razão da velocidade atual do motor do alimentador para uma velocidade máxima do motor do alimentador, e N é um fator de tempo tirado a partir do grupo que consiste em um número predeterminado de intervalos de tempo e um período de tempo predeterminado.

[0022] Em uma modalidade, o limite de indicador é baseado em uma característica de processamento de material.

[0023] Em um sistema de manuseio de material possuindo um alimentador de material, um recipiente de material configurado para descarregar o material para o alimentador de material e um assistente de processo engatado com o recipiente de material, um método incluindo a determinação de um indicador de processo associado com uma característica de fluxo de material do alimentador durante a operação do alimentador, determinando uma diferença entre o indicador de processo e um valor limite de indicador, e ajustando a operação do assistente de processo com base no valor da diferença determinada entre o indicador de processo e o valor limite de indicador.

[0024] Em uma modalidade, a diferença entre o indicador de processo e o valor limite de indicador é indicativa de uma condição de deterioração de fluxo no recipiente de material. O indicador de processo inclui uma taxa de mudança em uma variável de processo durante um intervalo de tempo selecionado.

[0025] Em uma modalidade, a variável de processo é um fator de alimentação média calculado pela equação:

[0026] em que FFavg é o fator de alimentação média, MF é a taxa de fluxo de massa através do alimentador e % de MS é uma razão de uma velocidade atual de motor do alimentador para uma velocidade máxima de motor do alimentador e n é um número predeterminado de intervalos de tempo.

[0027] Em uma modalidade do sistema, o assistente de processo é um vibrador e o ajuste da operação do assistente de processo inclui a variação de pelo menos uma dentre uma amplitude e uma frequência do vibrador.

[0028] O ajuste da operação do assistente de processo ocorre antes de uma interrupção significativa do fluxo no recipiente de material. A interrupção significativa de fluxo é caracterizada por uma taxa de fluxo de material através do recipiente de material que é substancialmente diferente de uma taxa de fluxo de material através do alimentador de material.

[0029] Em uma modalidade, o método inclui adicionalmente o ajuste do valor limite de indicador em resposta à detecção de uma condição de fluxo no recipiente de material. A condição de fluxo é caracterizada por uma variável de processo sendo substancialmente constante por um período selecionado.

[0030] Em uma modalidade do método, é incluído adicionalmente o estabelecimento de uma saída mínima para o assistente de processo, e o ajuste da saída mínima para o assistente de processo com base na diferença determinada entre o indicador de processo e o valor limite de indicador.

[0031] Em uma modalidade, o assistente de processo inclui um vibrador e a saída mínima para o assistente de processo é uma amplitude de vibrador que é aproximadamente a menor amplitude operacional de vibrador do sistema de manuseio de material.

Breve Descrição dos Desenhos

[0032] Os desenhos em anexo, que são incorporados aqui e constituem parte deste relatório descritivo, ilustram modalidades da invenção e, juntamente com a descrição geral fornecida acima e com a descrição detalhada fornecida abaixo, servem para explicar várias características da invenção;

[0033] a figura 1 é uma vista esquemática de um sistema ilustrativo de acordo com uma modalidade da invenção;

[0034] a figura 2 é uma vista esquemática de outro sistema ilustrativo de acordo com uma modalidade da invenção;

[0035] as figuras 3a a 3c fornecem um fluxograma ilustrativo de um processo para controlar um assistente de processo durante a operação de um sistema de transferência de material;

[0036] a figura 4 fornece um fluxograma ilustrativo de um processo para a seleção de um tempo de amostra do processo das figuras 3a a 3c; e

[0037] a figura 5 fornece um fluxograma ilustrativo de um processo para o ajuste do piso do assistente de processo de acordo com uma modalidade da presente invenção.

[0038] O acima exposto foi oferecido para fins de ilustração apenas, e não deve ser considerado como responsável pela limitação da invenção desse pedido, que é descrito mais completamente nos desenhos e nas seções de reivindicação apresentadas abaixo.

Descrição Detalhada das Modalidades Preferidas

[0039] A figura 1 ilustra uma modalidade de um sistema de transferência de material volumoso 100. A modalidade da figura 1 serve como um exemplo e não deve ser considerada limitadora. O sistema de transferência de material volumoso 100 pode ser utilizado para alimentar materiais volumosos, por exemplo, sólidos (tal como grãos, péletes, fibras e pós), pastas ou líquidos ou qualquer combinação dos mesmos. Exemplos de tais materiais incluem: TiONA RCL-69, Tytanpol R-003, Mistura de Enxofre Granulado, 5-ASA Mesalazine, IRGANOX 1010, Steamic OOS, IRGAFOS 168, Estearato de Zinco, Div. Ca- Estearatos, Óxido de Zinco, Crodamida ER, Div. Chimassorbe (2020, 944, 119). Saytex 8010, Fosetyl-Aluminium Technical, Benzoato de sódio, IRGANOX 1098, Tinuvin 622, IRGANOX 130, Red Seal Zink, Code F IUB, Estearato de Magnésio, Finawax E, e Pancake mixPerkadox 14-40B-PD, Uniplex FE-700 + Acrowax, Hycite, Irgastab NA UH 11, Irgaclear DM, Irgaclear D, DHT-4a, e Millad 3988. Em uma modalidade, o sistema de transferência de material volumoso 100 evita ou limita a formação de pontes, buracos de rato e/ou distúrbios de pesagem, e irregularidades de fluxo resultantes à medida que o material volumoso é distribuído.

[0040] Em uma modalidade, o sistema de transferência de material volumoso 100 inclui um recipiente de material 101, um alimentador 102, um assistente de processo 103 e um controlador 104. Em algumas aplicações, o sistema de transferência de material volumoso 100 é um sistema alimentador de perda de peso.

[0041] Em uma modalidade da figura 1, o sistema de transferência de material volumoso 100 inclui o recipiente de material volumoso 101 (por exemplo, uma tremonha). O recipiente de material 101 mantém o material a ser alimentado utilizando o sistema de transferência de material volumoso 100. O material mantido no recipiente de material 101 pode ser reabastecido periodicamente utilizando um recipiente de armazenamento (não ilustrado) ou outro equipamento de enchimento ou outros meios.

[0042] Em uma modalidade, o recipiente de material 101 descarrega o material no alimentador 102. De acordo com algumas disposições, o recipiente de material 101 afunila o material basicamente por gravidade. O formato do recipiente de material 101 pode ser simétrico ou assimétrico. O formato do recipiente de material 101 pode ser cilíndrico, quadrado, hexagonal, cônico, frustocônico, elíptico, ou assimétrico e/ou pode possuir uma parte de enchimento mais larga localizada acima de uma parte de descarga menor. Enquanto a figura 1 ilustra um único recipiente de material 101, múltiplos recipientes podem ser fornecidos.

[0043] O recipiente de material 101 na figura 1 pode ser feito a partir de uma variedade de materiais incluindo madeira, metais, plásticos, e elastômeros. Por exemplo, aço, aço inoxidável, alumínio, ou outro metal pode ser utilizado quando adequado por motivos ambientais nos quais o recipiente de material é utilizado e o tipo de material sendo manuseado. O volume do recipiente 101 pode ser, por exemplo, de 50 a 180 litros.

[0044] Em uma modalidade, o alimentador 102 recebe o material descarregado do recipiente de material volumoso 101 e transfere o material que, por fim, é suprido para um receptáculo, recipiente ou outro destino. O alimentador 102 pode transferir o material diretamente para o receptáculo, recipiente ou outro destino, ou outra posição de equipamento entre o alimentador 102 e o destino. Como ilustrado na modalidade da figura 1, o alimentador 102 inclui o parafuso 102-1 que pode ser acionado pelo motor de acionamento 102-2 e possui uma extremidade de descarga 102-3. O alimentador 102 pode incluir uma ou mais verrumas, agitadores, bandejas vibratórias, correias, alimentadores de parafuso, pás rotativas, ou outro tipo de dispositivo que são configurados para transferir material com um acionador adequado. Em algumas aplicações, é desejável que o alimentador 102 transfira material de forma contínua e precisa. Por exemplo, o alimentador 102 pode ser controlado para distribuir uma saída de taxa de fluxo de massa ou volumétrica desejada pelo usuário.

[0045] Mais particularmente, no exemplo apresentado na figura 1, o alimentador 102 é um alimentador de parafuso localizado abaixo e contíguo ao recipiente de material 101 de modo que o material flua pela gravidade para fora da parte de descarga do recipiente de material 101 diretamente para dentro do alimentador 102. O alimentador 102 pode então transferir o material girando o seu parafuso a uma velocidade de rotação mensurável com a taxa de fluxo necessária. Como descrito abaixo, o fluxo suave e não obstruído de material do recipiente de material 101 para o alimentador 102 pode ser alcançado.

[0046] O sistema de transferência de material volumoso 100 inclui adicionalmente o controlador 104 e o assistente de processo 103 configurados para aplicar energia ao recipiente de material 101 no recipiente de material 101. Em uma modalidade, o assistente de processo 103 é configurado para aplicar energia ao recipiente 101 (por exemplo, em resposta aos sinais de controle enviados pelo controlador 104 através da linha de controle 107). Além disso, na modalidade da figura 1, o controlador 104 conecta ao alimentador 102 através da linha de controle 105.

[0047] Em uma modalidade, o recipiente de material 101 possui uma extremidade de descarga que transfere o material diretamente para um alimentador 102 que adicionalmente transfere o material através do alimentador. Em uma modalidade, o sistema 100 inclui um assistente de processo 103 com uma saída variável de modo que a energia acoplada do assistente de processo 103 ao recipiente de material 101 possa variar. O assistente de processo 103 pode ser acoplado ao recipiente de material 101 para auxiliar o fluxo de material do recipiente de material 101. Por exemplo, o assistente de processo 103 pode ser acoplado ao exterior do recipiente de material 101. Em uma modalidade, o assistente de processo 103 inclui qualquer dispositivo configurado para imprimir energia ao material contido dentro do recipiente de material 101.

[0048] Em uma modalidade, o assistente de processo 103 é acoplado ao exterior do recipiente de material 101. Em algumas aplicações, é preferível não se ter objetos dentro do recipiente de material ou penetrando a parede do recipiente de material. Um benefício ilustrativo do assistente de processo de acoplamento 103 ao exterior do recipiente de material 101 é se evitar que o assistente de processo 103 entre em contato com o material dentro do recipiente de material 101. Em algumas aplicações, tal como onde o contato com o material não é um problema, o assistente de processo 101 pode ser localizado dentro do recipiente de material 101.

[0049] Em uma modalidade, o assistente de processo 103 é dinamicamente ajustável. Por exemplo, o assistente de processo 103 pode ser ajustado automaticamente durante a operação do sistema 100. Em algumas aplicações, o assistente de processo 103 é dinamicamente ajustado em resposta às características operacionais do sistema 100. Por exemplo, essas características operacionais podem ser uma função da taxa de fluxo de material através do sistema 100 ou através de um componente individual do sistema 100 tal como o alimentador 102.

[0050] Por meio de exemplo adicional, uma saída do assistente de processo 103 pode ser variada sob o controle do controlador 104 de modo a variar a energia aplicada ao recipiente de material 101 e/ou do material e recipiente de material 101. Vários tipos de assistentes de processo podem ser utilizados. Em uma modalidade, o assistente de processo 103 pode incluir um ou mais acionadores eletromecânicos ou vibradores que são conectados ao exterior do recipiente de material 101. A amplitude e frequência do vibrador podem ser dinamicamente e independentemente ajustáveis através das faixas, e os vibradores podem ser conectados para o controle de retorno de amplitude e frequência de circuito fechado.

[0051] Em uma modalidade, onde o assistente de processo inclui um vibrador, o vibrador pode ser operado em uma frequência em ou perto da frequência de ressonância do sistema. Em uma aplicação, a operação do vibrador em ou perto da frequência de ressonância permite que o vibrador alcance a modulação de amplitude desejada de forma eficiente. Dessa forma, o controlador 104 pode ajustar ou variar a amplitude ou frequência como necessário em resposta a uma condição operacional de corrente. Exemplos do assistente de processo 103 incluem um agitador vertical (por exemplo, agitadores verticais de velocidade baixa acionados pelo topo ou fundo), bolsas de ar, almofadas de ar (por exemplo, BinMaster model Airbrator), injetores de ar (por exemplo, WAM número de parte UO25), elementos de impacto, verrumas, agitadores horizontais, dispositivos sônicos, dispositivos acústicos, forros flexíveis acionados mecanicamente como Bradbender Flex Wall Feeder, modelo N° DDW-MD5-FW40 e K-Tron Shear Hopper, número de parte 0913900080, configurações personalizadas de recipiente, combinações dos mesmos e similares. Em algumas modalidades, o assistente de processo 103 é localizado em torno do perímetro interno do recipiente.

[0052] Em uma modalidade, os agitadores verticais são assistentes de processo que estão localizados em torno de um perímetro interno do recipiente de material. Em algumas configurações, o controle dinâmico do agitador é feito pelo ajuste da velocidade do motor de agitador. Em algumas modalidades o ajuste é feito de acordo com um perfil de velocidade (por exemplo, durante um intervalo de tempo). As mesmas técnicas de controle podem ser aplicadas a um agitador horizontal.

[0053] Bocais de ar ou almofadas de ar localizados em uma parede de recipiente de material podem ser utilizados para aerar o material para promover o fluxo. Pelo controle da quantidade de ar introduzida durante um intervalo de tempo, além do sequenciamento de unidades individuais ou múltiplas unidades, o controle desses dispositivos pode ser alcançado. Em uma modalidade, uma almofada de ar distribui o ar através de uma área maior do que um bocal de ar. A almofada de ar também pode vibrar à medida que o ar escapa dentre a parede de recipiente de material e seu cone elastomérico. Em uma modalidade, a vibração não é controlada.

[0054] Em uma modalidade, uma bolsa de ar é uma membrana flexível impermeável ao ar fixada à parte interna do recipiente de material. Em algumas configurações múltiplas bolsas de ar são localizadas em um recipiente de material. A bolsa pode ser inflada com ar para mover o material no recipiente de material e promover o fluxo. As bolsas de ar também podem ser infladas e desinfladas em sequência de modo que o volume interno do recipiente de material seja mantido constante e o material seja mudado apenas e não compactado. O controle da bolsa de ar pode ser realizado pela variação de taxa, período, e volume de enchimento além do sequenciamento de múltiplas bolsas. Em uma configuração, o ar pode ser rapidamente pulsado para dentro da bolsa para criar ondas de choque ou vibração no material volumoso para promover o fluxo.

[0055] Os recipientes de material de parede flexível podem ser acionados por dispositivos mecânicos para promover o fluxo de material. Em uma modalidade, as paredes flexíveis são movidas por uma conexão mecânica fixa acionada por um motor resultando em um deslocamento constante e um perfil de deslocamento constante. No esquema de controle mais simples, a velocidade de motor pode variar. Utilizando-se dispositivos ou partes mecânicas de controle de movimento mais sofisticados, um deslocamento variável, velocidade e perfil de movimento podem ser gerados.

[0056] Dispositivos acústicos e sônicos para os assistentes de fluxo podem assumir a forma de uma buzina sintonizada a fim de gerar energia suficiente para afetar o fluxo de material. Os dispositivos acústicos e sônicos não precisam funcionar continuamente. Para controlar ativamente os dispositivos acústicos e sônicos, a duração de tempo da rajada e o tempo entre as rajadas podem variar. Adicionalmente, onde múltiplas buzinas são empregadas o sequenciamento de buzinas pode ser controlado.

[0057] Por exemplo, se o assistente de processo 103 incluir um sistema de injeção de ar, a saída variável pode corresponder a um aumento ou redução na pressão de ar e/ou um aumento ou redução na frequência de pulso de ar. Em uma modalidade na qual o assistente de processo 103 inclui um gerador de onda acústica, a saída variável pode corresponder a um aumento ou redução na amplitude e/ou frequência acústica.

[0058] O sistema de transferência de material volumoso 100 também pode incluir um sistema de escala de peso 106. Em uma modalidade, o controlador 104 conecta ao sistema de escala de peso 106 através da linha de controle 108. O sistema de escala de peso 106 pode incluir células de carga ou escalas que medem continuamente o peso do recipiente de material 101, alimentador 102, ou assistente de processo 103, ou uma combinação dos mesmos. Em uma modalidade, o sistema de escala de peso 106 é configurado para determinar o peso do material nessas estruturas. Em uma modalidade, um conjunto de transdutores de célula de carga pode ser configurado para medir o peso do recipiente de material 101, alimentador 102 e assistente de processo 103, e perceber o peso do material sendo descarregado a partir do alimentador 102, por exemplo, pela subtração do peso de tara dos mesmos componentes. O peso do material pode ser continuamente percebido pelas células de carga e os dados processados pelo controlador 104. As células de carga podem incluir filtros que filtram ruído dos dispositivos eletrônicos externos, movimento mecânico do alimentador, e efeitos ambientais, tal como vibração das máquinas vizinhas. As células de carga podem ser, por exemplo, 120 Kg de SFT-II Parte N° 310190042 e 90 Kg de D5 Platform Scale Parte N° 000000003, fabricadas pela K- Tron International, Inc. de Pitman, Nova Jérsei.

[0059] O controlador 104 pode perceber os dados de entrada, compilar, analisar, armazenar e enviar dados para os componentes conectados ao mesmo. Em uma modalidade, o sistema de controle inclui um controlador 104 que se comunica com o sistema de escala de peso 106, o alimentador 102, e o assistente de processo 103. O controlador 104 pode receber dados do sistema de escala de peso 106 através da linha de controle 108, que pode ser um canal de peso serial. O controlador 104 também pode monitorar e controlar a operação do alimentador 102 (por exemplo, através da linha de controle 105); e monitorar e controlar a operação do assistente de processo 103 através da linha de controle 107. Um exemplo de um controlador é o K-Tron Control Module, KCM LWF Partes Nos 0000004041 e 0000002610.

[0060] A figura 2 ilustra outra modalidade de um sistema de transferência de material volumoso. A figura 2 inclui os mesmos componentes gerais que a figura 1, exceto como fornecido abaixo. O sistema de transferência de material volumoso 200 da figura 2 inclui um primeiro controlador 204-1 e um segundo controlador 204-2. Em uma modalidade, as funções do primeiro controlador 204-1 e do segundo controlador 204-2 são realizadas no controlador 104. Em uma modalidade, o primeiro controlador 204-1 é conectado ao alimentador 102, o sistema de escala 106, e o segundo controlador 204-2.0 segundo controlador 204- 2 pode conectar ao assistente de processo 103 e o sistema de escala 106. Um exemplo do segundo controlador 204-2 é o K-Tron ActiFlow Control Unit, parte N° 0000015859. Em uma modalidade, o assistente de processo 103 que pode ser um vibrador 203 é configurado para aplicar energia ao material no recipiente de material 101 sob o controle do controlador 204-2 (por exemplo, indiretamente pela aplicação de energia ao recipiente de material 101 ou diretamente). O segundo controlador 204- 2 pode armazenar uma configuração de piso, como discutido abaixo. Mais particularmente, o segundo controlador 204-2 pode receber dados do sistema de escala 106, do assistente de processo 103, e do alimentador 102 e controla o assistente de processo 103 com o controle de retorno de circuito fechado. Alternativamente ou adicionalmente, o controlador 204-1 pode receber dados do alimentador 102, do sistema de escala 106 e do assistente de processo 103 e controlar o assistente de processo 103 através do controlador 204-2 com o controle de retorno de circuito fechado. Como descrito acima, o assistente de processo 103 pode ser controlado para variar a energia aplicada pelo assistente de processo 103 ao recipiente de material 101.

[0061] Um exemplo da operação do sistema será fornecido agora utilizando-se o sistema de transferência de material volumoso 100 da figura 1 como um exemplo. Geralmente, o fluxo de material através do sistema de transferência de material volumoso começa com o recipiente de material 101 sendo preenchido por um recipiente de armazenamento ou outro dispositivo de enchimento (não ilustrado). Em uma modalidade, o recipiente de material 101 afunila o material a partir da parte de enchimento para a parte de descarga, basicamente por gravidade, e para dentro do alimentador 102 localizado abaixo e contíguo à parte de descarga de recipiente de material. O alimentador 102 pode então transferir o material por alimentação tipo parafuso para uma extremidade de descarga do alimentador 102-3 onde o material é descarregado para dentro de algum receptáculo ou equipamento de processamento (não ilustrado). O assistente de processo 103, sob o controle do controlador 104, pode auxiliar o fluxo de material através do recipiente de material 101.

[0062] Em uma modalidade, sem o assistente de processo 103 um material, tal como um pó fino, pode formar um arco ou ponte de autossuporte no recipiente de material 101, que pode afetar o fluxo de material para o alimentador 102. O alimentador 102 pode descarregar o material solto sob a ponte e então o fluxo de material do alimentador 102 pode ser interrompido apesar de haver muito material ainda no recipiente de material 101.

[0063] Várias variáveis de processo podem ser determinadas para fornecer informação de desempenho de sistema e/ou utilizadas para fornecer ajustes operacionais para o sistema 100. Por exemplo, o controlador 104 pode receber dados de peso contínuos do sistema de escala de peso 106, e calcular uma taxa de fluxo de massa de descarga a partir do alimentador 102. Por exemplo, a taxa de fluxo de massa de descarga pode ser a diferença no peso de material (ΔW) durante um período de tempo (Δt). A taxa de fluxo de descarga pode ser comparada com um ponto de configuração definido pelo usuário da taxa de fluxo de massa.

[0064] Em geral, a variável de processo pode ser qualquer um dos vários valores que caracterizam ou são indicativos do fluxo de material através do sistema. Por exemplo, a variável do processo pode ser uma taxa de fluxo de massa, o InstFF, um fator de fluxo de velocidade média instantânea (lnstFFaVg), uma taxa de mudança de lnstFFavg durante o intervalo de tempo selecionado, ou outra característica de fluxo de material do sistema.

[0065] Em uma modalidade, o controlador 104 é configurado para prever e/ou detectar as condições de deterioração de fluxo. O controlador 104 pode ser adicionalmente configurado para controlar o assistente de processo 103 para intervir de forma preventiva, para interromper, e, em algumas modalidades, inverter as condições de deterioração de fluxo. Em algumas modalidades, um processo variável é determinado pelo sistema e utilizado para proteger ou detectar as condições de deterioração de fluxo. Por exemplo, o controlador 104 pode identificar uma tendência associada com a transferência de material através do alimentador 102 e então mudar a saída variável do assistente de processo 103 com base na tendência identificada. A tendência identificada pelo controlador 104 pode ser associada com uma característica de processo do sistema, tal como (por exemplo, um processo em mudança) anunciação de variável de uma condição de fluxo de material. Em uma modalidade essa variável de processo em mudança pode ser um fator de alteração de eficiência. Em uma modalidade essa variável de processo em mudança é um fator de alimentação de mudança instantânea (descrito abaixo) ou uma função de um fator de alimentação de mudança instantânea (por exemplo, um fator de alimentação média como descrito abaixo). Em uma modalidade, uma mudança na saída da variável do controlador é baseada em uma comparação da característica do processo (por exemplo, uma variável de processo) para um ponto de configuração de característica de processo (por exemplo, um ponto de configuração de variável de processo). Em uma modalidade, a característica do processo é uma taxa de mudança em uma variável de processo durante um intervalo de tempo selecionado.

[0066] Alternativamente ou adicionalmente, o controlador 104 pode identificar uma tendência associada com a transferência de material através do alimentador 102 e mudança na saída da variável do assistente de processo 103 com base na tendência identificada. Em uma modalidade, um componente da tendência identificada é uma medida de tempo através da qual essa tendência é observada. Dessa forma, por exemplo, a tendência identificada pelo controlador 104 pode ser associada com uma característica do processo do sistema, tal como uma mudança em uma variável de processo durante um intervalo de tempo selecionado (por exemplo, uma variável de processo associada com o alimentador 102, recipiente de material 101 ou outro componente do sistema).

[0067] O intervalo de tempo selecionado pode ser um período de tempo selecionado de antemão. Em uma modalidade, o intervalo de tempo selecionado pode ser selecionado a partir de uma tabela de consulta durante a operação do sistema, e em outra modalidade, o intervalo de tempo selecionado pode ser selecionado automaticamente, por exemplo, como discutido abaixo com relação à figura 4. Em uma modalidade, o intervalo de tempo selecionado é determinado por um usuário. O intervalo de tempo selecionado pode ser baseado, pelo menos em parte, em um ponto de configuração definido pelo usuário com base em uma taxa de fluxo selecionada do material através do sistema (por exemplo, através do alimentador 102, através do recipiente de material 101 ou através de outro componente do sistema 100, 200), tal como descrito abaixo.

[0068] Várias variáveis de processo podem ser utilizadas pelo controlador 104 para determinar quando se ajustar o assistente de processo 103. Em algumas configurações, as variáveis de processo são associadas com uma característica de fluxo de material. Em uma modalidade, uma variável de processo chamada de fator de alimentação instantânea (InstFF) pode ser utilizada. Em uma modalidade, InstFF fornece uma estimativa pontual do desempenho operacional do sistema de transferência de material volumoso (incluindo, por exemplo, sua eficiência operacional). Um InstFF pode corresponder à taxa de fluxo de massa de descarga calculada a partir do alimentador dividida pela velocidade do alimentador (tirada durante o período de tempo com o qual a taxa de fluxo de massa foi calculado, por exemplo, 250 ms) como um percentual da velocidade máxima do alimentador, isso é, 100%. Por exemplo, se a velocidade do alimentador estiver operando a 40% de sua velocidade máxima, e a taxa de fluxo de massa do alimentador for calculada como 65 Kg/h, InstFF seria calculado como 65/0,4 = 162,5 Kg/h. Dessa forma, teoricamente, o alimentador 102, nesse momento, podería alcançar uma taxa de fluxo de massa máxima de 162,5 kg/h quando o parafuso do alimentador estivesse operando a 100% de sua velocidade. Em uma modalidade, InstFF pode ser uma variável de processo associada com uma característica de fluxo de material do alimentador 102.

[0069] Em uma modalidade, a variável de processo é calculada como a soma dos fatores de alimentação instantânea durante um número predeterminado de intervalos de tempo (que pode ou não ser os intervalos de tempo selecionados), dividido pela razão percentual da velocidade atual do motor do alimentador para a velocidade máxima de motor do alimentador, dividido por (N) que é um fator de tempo que pode ser o número predeterminado de intervalos de tempo ou um período predeterminado de tempo.

[0070] Em uma modalidade, a variável do processo é um fator de alimentação média instantânea (ou fator de alimentação média) determinado pela equação (1) abaixo em que FFavg é o fator de alimentação média instantânea, MF é a taxa de fluxo de massa medida através de um alimentador, % de MS é a razão percentual da velocidade atual do motor do alimentador para a velocidade máxima do motor do alimentador, e N é um fator de tempo que pode ser um número predeterminado de intervalos de tempo ou um período de tempo predeterminado. Vide, por exemplo, figuras 3a a 3c, etapas 313-332.

[0071] Em uma modalidade, o sistema 100 pode ser operado com consideração dada ao tipo de material sendo processado pelo sistema 100. Por exemplo, diferentes tipos de materiais podem ser associados a diferentes propriedades de fluxo ou características de fluxo que refletem a dificuldade ou facilidade relativa com a qual um material em particular pode ser processado. Em uma modalidade, essa dificuldade ou facilidade é refletida por uma característica de fluxo de material. Em uma modalidade, o sistema 100 pode ser operado considerando-se a característica de fluxo de material pela operação do sistema 100 em uma configuração que corresponde à característica de fluxo de material. Em uma modalidade, a configuração de sistema é associada com um ponto de configuração de característica de processo.

[0072] Em uma modalidade, o material que é difícil de processar tal como pós compactos pode exigir uma saída do assistente de processo com um nível de energia mais alto (por exemplo, correspondendo a uma maior vibração de amplitude) do que o material que é mais fácil de processar. Dessa forma, um ponto de configuração de característica de processo pode corresponder a um nível mínimo de saída de energia para o assistente de processo 103. Em uma modalidade, a configuração de piso pode ser uma saída mínima para o assistente de processo 103 durante a operação do sistema 100.

[0073] Como descrito em maiores detalhes aqui, a saída pode ser aumentada em resposta a uma variável de processo durante os períodos seletivos de operação do sistema 100 (por exemplo, tal como quando uma condição de deterioração de fluxo é detectada ou prevista). A configuração de piso também pode ser ajustada para refletir a dificuldade ou facilidade em longo prazo da operação. Em uma modalidade, a saída de energia de nível mínimo é uma configuração de piso do assistente de processo 103 que pode ser ajustada dinamicamente. Um método para o ajuste dinâmico de tal configuração de piso é descrito em maiores detalhes abaixo com relação à figura 5. Dessa forma, em uma modalidade, o ponto de configuração de característica de processo pode ser reduzido ou aumentado com base no fato de se é esperado que o material seja fácil ou difícil de processar. Deve- se notar que vários pontos de configuração de característica de processo podem estar disponíveis para seleção pelo usuário. Em uma modalidade, o usuário pode especificar o ponto de configuração de característica de processo com base em um menu de pontos de configuração de característica de processo ou pelo registro do ponto de configuração de característica de processo que não está no menu. Em uma modalidade, um material que é facilmente processado pode ser associado com um ponto de configuração de característica de processo que é inferior a um ponto de configuração de característica de processo associado com um material que é mais difícil de processar. O ponto de configuração de característica de processo pode ser estabelecido por agrupamento das características de processamento de material de materiais diferentes ao longo de um espectro das categorias fácil para difícil.

[0074] Como descrito em maiores detalhes aqui, a operação de um assistente de processo 103 pode ser ajustada antes de uma interrupção significativa do fluxo de material. A interrupção significativa de fluxo pode ser caracterizada por uma taxa de fluxo de material através do recipiente de material 101 que é substancialmente diferente de uma taxa de fluxo de material através do alimentador em um determinado momento. Em uma modalidade, antes de uma interrupção significativa de fluxo no recipiente de material 101 ocorrer, tal como uma ponte, a taxa de mudança na variável de processo durante um intervalo de tempo selecionado (isso é, em uma modalidade, a inclinação de variável de processo - em si uma variável do processo) reduz rapidamente e a saída do assistente de processo 103 pode ser aumentada para manter e/ou aperfeiçoar o fluxo de material. Em uma modalidade a saída do assistente de processo 103 é aumentada se a diferença entre a inclinação da variável de processo e um valor limite for um valor negativo. Em uma modalidade, onde uma diferença entre a inclinação de variável de processo e o valor limite é um número negativo, uma condição de deterioração de fluxo é prevista no recipiente de material.

[0075] Em uma modalidade, o valor limite pode ser ajustado em resposta à condição de fluxo caracterizada pela variável de processo sendo substancialmente constante ou substancialmente diferente por um período selecionado. O período selecionado é preferivelmente um período de tempo selecionado de antemão. Em uma modalidade, o período selecionado é selecionado a partir de uma tabela de consulta durante a operação do sistema (por exemplo, selecionado automaticamente). Em uma modalidade, o valor limite pode ser ajustado com base na detecção de um distúrbio de peso inesperado.

[0076] Com referência agora às figuras 3a a 3c em uma modalidade, as etapas de processo executadas pelo controlador 104, são ilustradas. O controlador 104 pode ser, por exemplo, um controlador baseado em microprocessador.

[0077] Como descrito em uma modalidade, o controlador 104 é configurado para identificar uma tendência associada com a transferência de material através do alimentador e configurada para afetar uma mudança na saída da variável do assistente de processo com base na tendência.

[0078] Uma modalidade de um processo utilizado pelo controlador 104 é ilustrada nas figuras de 3a a 3c.

[0079] Na figura 3a, na etapa 301, o controlador 104 é capaz de rodar o algoritmo ilustrado em intervalos de tempo predeterminados, por exemplo, a cada 250 ms. Os versados na técnica saberão que os intervalos de tempo predeterminados podem ser gerados em intervalos diferentes como desejado e consistentes com o sistema em particular empregado. Na etapa 302, o controlador 104 verifica se o alimentador 102 está rodando ou está parado. Se na etapa 302 o alimentador 102 não estiver rodando, o assistente de processo 103 é ajustado para uma saída de nível de energia de 0% na etapa 303, o algoritmo é saído na etapa 304 e na etapa 301 é então repetido no intervalo adequado. No caso de a determinação na etapa 302 ser de que o alimentador 102 está funcionando, a etapa 305 pesquisa se uma condição de distúrbio de peso inesperada existe. Se a resposta for sim, então um contador de distúrbio de controle é aumentado na etapa 306, o algoritmo é deixado na etapa 307, e a etapa 301 é repetida como adequado.

[0080] Se um distúrbio de peso inesperado não for detectado na etapa 306, então na etapa 308 o controlador 104 determina se ou não a contribuição de controle integral do algoritmo de controle de alimentador excede um determinado limite. Especificamente, na modalidade ilustrada, a etapa 308 refere-se a uma condição de erro conhecida como windup integral. O windup integral é um termo de controle Derivado Integral Proporcional (PID) comumente utilizado na indústria de controle. Em uma modalidade, o windup é uma condição que ocorre quando a taxa de fluxo é inferior à taxa de fluxo de massa de ponto de configuração em um momento quando a velocidade de motor do alimentador é incapaz de aumentar, gerando, assim, um erro negativo na resposta. Nessa situação, um termo de erro integrado, que já é negativo, começa a diminuir rapidamente que, por sua vez, causa o erro integrado do alimentador Fiv, que é a parte integral da saída do controlador PID e é calculado como o valor de comando de acionamento menos a contribuição proporcional mais recente, para aumentar rapidamente de modo a tentar corrigir o erro. Durante as operações gravimétricas normais de uma modalidade preferida do sistema, o erro integrado do alimentador Fiv tem normalmente o mesmo valor que o valor de Comando de Acionamento do alimentador, que corresponde preferivelmente ao percentual operacional da velocidade total do parafuso do alimentador, por exemplo, 40%. A contribuição proporcional é normalmente pequena.

[0081] Na etapa 308, se o cálculo Fiv for superior a um valor limite (por exemplo, um valor de teto) indicando que o windup integral está presente, o contador de distúrbio de controle é incrementado na etapa 309, e a etapa 310 é alcançada.

[0082] Na etapa 310, o controlador 104 verifica a indicação de um modo de operação. Em uma modalidade, o sistema 100 opera em dois modos (por exemplo, um modo gravimétrico e um modo volumétrico). Em uma modalidade, quando o sistema 100 está operando em um primeiro modo, o controlador 104 calcula uma Primeira Variável de Processo de Modo 1 na etapa 312. De forma similar, quando o sistema 100 está operando em um segundo modo, o controlador 104 calcula uma Primeira Variável de Processo de Modo 2 na etapa 311. Na modalidade da figura 3a, em qualquer modo, a Primeira Variável de Processo calculada é utilizada na etapa 313 como descrito em maiores detalhes abaixo.

[0083] Em uma modalidade os dois modos de operação do sistema 100 são um modo gravimétrico e um modo volumétrico. Em uma modalidade do modo gravimétrico, um comando de acionamento é ajustado para manter o fluxo de massa através do alimentador 102 (por exemplo, para um ponto de configuração selecionado). Um comando de acionamento é preferivelmente uma razão da velocidade atual do motor do alimentador 102 para a velocidade máxima do motor do alimentador 102. Um controlador PID é um método utilizado para controlar a velocidade do motor do alimentador. Em uma modalidade do modo volumétrico, o comando de acionamento é mantido constante (por exemplo, a menos que seja ajustado propositadamente) e o fluxo de massa calculado variará.

[0084] Modalidades ilustrativas dos Cálculos de Primeira Variável de Processo do modo gravimétrico e do modo volumétrico serão discutidas agora. Como ilustrado na figura 3a, em uma modalidade, na etapa 312, o sistema 100 opera no modo volumétrico e a Primeira Variável de Processo de Modo 1 pode ser um fator de alimentação instantânea, calculado na etapa 312 pela equação InstFF = MF/DC, onde MF é o fluxo de massa através do alimentador 102 e DC é o comando de acionamento de alimentador. Em uma modalidade, o fluxo de massa é um valor calculado e o comando de acionamento é fixado (por exemplo, a menos que seja ajustado propositadamente). Por exemplo, se a velocidade do parafuso do alimentador estiver operando a 40% de sua velocidade máxima, e a taxa de fluxo de massa do alimentador for calculada como 65 kg/h, InstFF seria calculado como 65/0,4=162,5 kg/h.

[0085] Na etapa 311, o sistema 110 está no modo gravimétrico e a Primeira Variável de Processo de Modo 2 pode ser um fator de alimentação instantânea calculado pela equação InstFF = SP/Fiv, onde SP é um ponto de configuração (por exemplo, um ponto de configuração de fluxo de massa que é um ponto de configuração predeterminado, um ponto de configuração selecionado por usuário, ou um ponto de configuração selecionado automaticamente) e Fiv que é a parte integral da saída do controlador PID e é calculado como o valor de comando de acionamento menos a contribuição proporcional mais recente. A determinação da contribuição proporcional mais recente pode ser feita por qualquer método conhecido dos versados no campo de controle de processo. Em uma modalidade, o fluxo de massa através do sistema é numericamente aproximadamente igual ao ponto de configuração quando da operação no modo gravimétrico e a parte integral da saída de controlador PID é numericamente aproximadamente igual à velocidade do parafuso de alimentador como um percentual da velocidade máxima do parafuso do alimentador. Obviamente, uma Primeira Variável de Processo diferente pode ser utilizada dependendo, por exemplo, do assistente de processo utilizado e do controle desejado.

[0086] De acordo com o exemplo das figuras 3a a 3c, independentemente de qual sistema de modo 100 se está, na etapa 313, o controlador 104 soma deforma incrementada a Primeira Variável de Processo calculada na etapa 313 à medida que o processo 300 cria um ciclo (por exemplo, a cada 250 ms) seguindo a equação PV Soma = PV Soma + PV. Logo, por exemplo, onde a Primeira Variável de Processo é um Fator de Alimentação Instantânea (tal como descrito acima), a soma incrementada na etapa 313 é InstFF Soma = InstFF Soma + InstFF. Na etapa 314, o controlador 104 verifica o número de ciclos. Se o número de ciclos alcançar um limite predeterminado, o controlador 104 verifica se o sistema está vazio. Como um versado na técnica pode apreciar, as etapas 314 e 315 podem ocorrer em muitos locais por todo o processo e o limite predeterminado pode ser selecionado por uma pessoa versada na técnica.

[0087] Na etapa 315, o controlador determina se o sistema está rodando vazio. Em uma modalidade, uma sub-rotina é realizada para determinar se o peso líquido do sistema está baixo ou não. Existem muitas formas de se determinar se ou não um sistema está quase vazio, como os versados na técnica apreciarão. Qualquer método pode ser utilizado de forma consistente com a invenção. Se for determinado que o sistema está quase vazio, o controlador na etapa 316 configura um indicador de sistema vazio. Se o sistema não estiver quase vazio o indicador é removido na etapa 317.

[0088] Na etapa 318 ilustrada na figura 3b, o número de ciclos é verificado para determinar se alcançou um segundo número predeterminado de passagens, tal como 40. Se o contador de ciclos não for igual ao número predeterminado, o contador é incrementado e o algoritmo é saído na etapa 319 e retorna-se para a etapa 301 como adequado. Se o contador estiver igual ao número predeterminado na etapa 318, então na etapa 320 uma média da primeira variável de processo é calculada e armazenada. Em uma modalidade, uma média de fator de alimentação instantânea (lnstFFavg) é calculada e armazenada na memória, tal como em um armazenador FIFO circular. Por exemplo, se o número predeterminado for 40 e o intervalo de tempo para InstFF for de 250 ms, então lnstFFavg é baseado em um intervalo de 10 segundos (isso é, 40 multiplicado por 250 ms). Adicionalmente, o contador de ciclo é reconfigurado e a soma da Primeira Variável de Processo é reconfigurada.

[0089] A seguir, na etapa 321, um tempo de amostra selecionado ou tamanho é recuperado e um contador de amostra é calculado, por exemplo, como ilustrado na figura 4. O tempo ou tamanho de amostra pode ser relacionado com o tipo de alimentador e o tipo de material sendo distribuído. Por exemplo, um alimentador de alta taxa pode funcionar vazio em um minuto ou dois depois de uma condição de deterioração de fluxo ser percebida, enquanto um alimentador de taxa baixa poder levar 20 ou 30 minutos para funcionar vazio depois que tal condição é percebida. De acordo, a contagem ou tempo de amostragem pode ser menor para um alimentador de alta taxa do que um alimentador de baixa taxa. Os tempos de amostra podem variar, por exemplo, de 20 segundos a 240 segundos. Adicionalmente, o contador de amostra pode ser calculado como o tempo de amostra selecionado dividido pelos intervalos de tempo, tal como intervalos de tempo de 10 segundos. Os intervalos de tempo podem ser configurados para corresponder ao intervalo de tempo de lnstFFavg.

[0090] Na etapa 322, o contador de amostra é incrementado. Dessa forma, o contador de amostra mantém a contagem do número de contagens de amostra durante o tempo de amostra. Por exemplo, a contagem mantida pelo contador de amostra pode corresponder ao número de valores lnstFFavg armazenados na memória durante o tempo de amostragem.

[0091] Na etapa 323, o controlador pesquisa se o tempo de amostra selecionado na etapa 321 expirou verificando se a contagem de amostra determinada na etapa 321 alcançou seu limite. Se a contagem de amostra não tiver alcançado seu limite, o algoritmo é deixado na etapa 324 e a etapa 301 é repetida. Se a contagem de amostra na etapa 321 tiver alcançado seu limite, o algoritmo prossegue para a etapa 325.

[0092] Utilizando-se, por exemplo, uma técnica de regressão linear, o controlador 104 calcula uma inclinação de variável de processo na etapa 325. Em uma modalidade, uma inclinação de uma série de valores lnstFFavg recuperados a partir da memória, tal como os determinados através do processo descrito acima. O número de valores lnstFFavg utilizados para calcular a inclinação pode ser igual ao número de valores lnstFFavg armazenados durante o tempo de amostragem. Por exemplo, se o tempo de amostragem para um alimentador em particular for de 60 segundos, a contagem de amostras é de 6 (por exemplo, 60 segundos divididos por intervalos de tempo de 10 segundos), e se os últimos 6 lnstFFavg armazenados forem 160, 161, 159, 160, 158 e 157, a inclinação de variável de processo seria calculada como -0,657.

[0093] Na etapa 326, o controlador 104 normaliza a inclinação de variável de processo calculada na etapa 325. Em uma modalidade, a inclinação de variável de processo pode ser normalizada como uma mudança percentual de lnstFFavg. Por exemplo, a inclinação pode ser representada como:

[0094] inclinação (%) = 100%*(contagem de amostra - 1)*inclinação de variável de processo/último lnstFFavg

[0095] onde inclinação (%) é a inclinação expressa como uma mudança percentual em lnstFFavg. Dessa forma, continuando com o exemplo acima: inclinação (%) = 100%*(6-1)*-0,657/157 = -2,1%. No exemplo, a inclinação (%) da variável de processo (lnstFFavg) diminuiu 2,1% durante o período de tempo de amostra anterior.

[0096] Um valor limite pode ser utilizado para determinar se houve uma deterioração significativa da variável de processo ou não. Por exemplo, em uma modalidade, o valor limite da variável de processo (por exemplo, inclinação) é determinado empiricamente. Pode ser o número predeterminado para uma aplicação determinada ou pode ser ajustado como garantia de condições. Adicionalmente, como indicado na etapa 327, o valor limite da variável de processo pode ser ajustado com base nas condições do sistema. Em uma modalidade, o valor limite da variável de processo pode ser configurado para -4,5% e ajustado com base no número de erros acumulados (por exemplo, como indicado por um contador de distúrbio de controle). Em uma modalidade, o valor limite de variável de processo é ajustado até uma inclinação de 0%. De acordo com um exemplo, se o contador de distúrbio de controle tiver acumulado um total de 5 contagens durante um período de tempo predeterminado (por exemplo, pelos últimos 60 segundos), o limite de inclinação de variável de processo seria ajustado para -4,0%, utilizando a relação: valor limite ajustado = -4,5% + (contagem de distúrbio de controle/10). O limite de variável de processo é ajustado em reconhecimento do fato de em alguns casos é mais provável se ter a deterioração significativa das condições de fluxo quando o contador de distúrbio de controle está alto. Depois da etapa 327, o contador de distúrbio de controle ou contador de erro é reconfigurado para zero na etapa 328 pelo próximo período de tempo de amostra. Obviamente, o ajuste do limite da variável de processo pode não ser necessário em algumas aplicações.

[0097] Na etapa 329, o indicador de sistema vazio da etapa 316 é verificado e se o indicador for configurado a saída do assistente de processo é reduzida (por exemplo, para 20% da saída máxima do assistente de processo), e o algoritmo é deixado na etapa 337, e a etapa 301 é repetida. Ao contrário, se a verificação na etapa 329 revelar que o indicador de sistema vazio foi removido, o algoritmo prossegue para a etapa 332.

[0098] A inclinação da variável de processo (isso é, percentual da mudança de inclinação) é comparada ao valor limite de variável de processo na etapa 332. Se a inclinação de variável de processo for inferior ao valor limite de variável de processo, um contador abaixo do limite é incrementado por 1 e um contador acima do limite é reconfigurado para zero na etapa 333. Essa condição representa as condições de deterioração de fluxo de modo que a saída do assistente de processo 103 possa ser aumentada, por exemplo, por 10% de sua saída máxima na etapa 334. Obviamente, a saída do assistente de processo 103 pode ser aumentada de várias outras formas, tal como por um valor fixo ou um valor crescente. Se a inclinação da variável de processo não for inferior a um valor limite, indicando condições de fluxo favoráveis, o contador abaixo do limite pode ser reconfigurado para zero e o contador acima do limite incrementado por 1 como ilustrado na etapa 335.

[0099] Em uma modalidade, quando uma condição de fluxo favorável existe por um período de tempo suficiente, o contador acima do limite é incrementado e comparado com um número limite na etapa 336. Por exemplo, se o contador acima do limite for superior ao número limite, a saída do assistente de processo 103 é reduzida na etapa 340 seguindo uma verificação de que o assistente de processo está operando acima de uma configuração de assistente de processo (por exemplo, limite de piso) na etapa 338. Em uma modalidade, o número limite pode ser, por exemplo, 5 e a saída do assistente de processo 103 pode ser reduzida por um percentual, por exemplo, por 4% de sua saída máxima na etapa 340, ou por um valor predeterminado. Se o contador acima do limite for inferior ao número limite (5, no exemplo), o algoritmo é deixado na etapa 337 e a etapa 301 é repetida. Adicionalmente, se o assistente de processo 103 não estiver acima de sua configuração de assistente de processo (por exemplo, limite de piso) na etapa 338, o algoritmo é deixado na etapa 339 e a etapa 301 é repetida. No exemplo, condições favoráveis devem existir pelo menos cinco vezes mais do que as condições de deterioração de fluxo a fim de afetar uma redução na saída do assistente de processo.

[0100] A figura 4 ilustra um exemplo de um processo para seleção do tempo de amostragem, como discutido acima com relação à etapa 321 da figura 3b. Como indicado na etapa 401, as etapas de processo da figura 4 podem ser repetidas em um intervalo predeterminado, por exemplo, a cada 10 segundos. Alternativamente, as etapas de processo da figura 4 podem ser invocadas mediante a ocorrência de uma condição predeterminada. Em uma modalidade, o tempo de amostragem é recuperado e a contagem de amostra gerada. Vide a descrição acima e o fluxograma na figura 4. Na etapa 402, o tempo de amostragem é selecionado. O tempo de amostragem pode ser selecionado dependendo do ponto de configuração do fluxo de massa com relação ao fator de alimentação. Por exemplo, quanto mais perto o ponto de configuração de taxa de fluxo de massa do fator de alimentação, menor o tempo de amostragem. Em particular, o tempo de amostragem na etapa 402 pode ser uma função do ponto de configuração da taxa de fluxo de massa do usuário e do fator de alimentação instantânea calculado InstFF. O tempo de amostragem pode variar, por exemplo, de 20 segundos a 240 segundos. A etapa 402 indica uma possível relação entre o tempo de amostragem e o ponto de configuração SP e o fator de alimentação FF (isto é, InstFF). O tempo de amostragem pode ser selecionado a partir de uma tabela de consulta. A contagem de amostras pode ser determinada como o tempo de amostragem dividido pelo número predeterminado de intervalos de tempo, por exemplo, 10 segundos, como discutido acima. No entanto, essa descrição deve servir como um exemplo e outras relações são possíveis.

[0101] Depois de o tempo de amostragem ser selecionado, o controlador 104 na etapa 403 compara o contador abaixo do limite (a partir das etapas 333 e 335 da figura 3c) a um valor determinado (por exemplo, o valor determinado pode ser 2 ou outro número predeterminado). Se o contador abaixo do limite não for superior a ou igual ao valor determinado, a sub-rotina é deixada na etapa 404 e retornada na etapa 401 no momento adequado. Se o contador abaixo do limite for superior a ou igual ao valor determinado, o tempo de amostragem é reduzido na etapa 405. Por exemplo, o tempo de amostragem pode ser reduzido por uma quantidade fixa ou uma quantidade percentual. Em uma modalidade, o tempo de amostragem é dividido por um valor fixo, por exemplo, 2. A etapa 406 garante que o tempo de amostragem reduzida não seja inferior a um limite inferior. Se o tempo de amostragem reduzido for inferior ao limite inferior, então o tempo de amostragem pode ser determinado para o limite inferior na etapa 408. De acordo com um exemplo, o limite inferior pode ser de 20 segundos. As etapas 407 e 409 saem da sub-rotina a partir das etapas 406 e 408, respectivamente.

[0102] O conceito de ajuste de piso de longo termo do assistente de processo será descrito com relação ao exemplo ilustrado na figura 5. O ajuste de piso de longo termo envolve a elevação ou redução do ponto inicial de saída de energia para o assistente de processo (isso é, o valor de piso) em resposta às condições operacionais percebidas através de um período de tempo maior do que os períodos de tempo discutidos acima. Em uma modalidade, o valor de piso é aumentado ou reduzido por 5% com base na frequência na qual o sistema entra em um modo prescrito (por exemplo, um modo de tempo rápido).

[0103] Na modalidade descrita na figura 5, o modo de tempo rápido pode ser adentrado quando o contador abaixo do limite da etapa 403 é superior a ou igual a um valor predeterminado (por exemplo, 2), e o tempo de amostragem é reduzido na etapa 405. Na figura 5, o controlador 104 na etapa 501 pesquisa se ou não o modo de tempo rápido foi adentrado. Se não tiver sido adentrado, o controlador 104 incrementa um contador ou inicia um relógio na etapa 507. Por exemplo, o contador ou relógio pode ser desenhado para medir um período de tempo, tal como três horas. Se o modo de tempo rápido tiver sido adentrado, o contador ou relógio é reconfigurado na etapa 502. Então na etapa 503, o controlador 104 verifica se o modo de tempo rápido foi adentrado um número particular de vezes em um período predeterminado, tal como uma hora. Se o modo de tempo rápido exceder o número de contagem no período de tempo, um valor de piso da saída do assistente de processo é aumentado na etapa 505, e a sub- rotina é retornada para a etapa 501 a partir da etapa 506. Se o modo de tempo rápido não exceder o valor de contagem no período predeterminado a sub-rotina é retornada para a etapa 501 a partir da etapa 504.

[0104] Retornando-se para a etapa 507, se o modo de tempo rápido na etapa 501 não tiver sido adentrado, o contador ou relógio é iniciado. Na etapa 508, o controlador 104 verifica se o modo de tempo rápido foi adentrado ou não durante um período de tempo. Se o modo de tempo rápido não tiver sido adentrado no período de tempo, o controlador 104 na etapa 509 reduz o piso da saída do assistente de processo. Na etapa 510, o controlador reconfigura o contador ou relógio, e na etapa 511 retorna a sub-rotina para a etapa 501.

[0105] Em uma modalidade, tal como nas etapas 501 a 506, o valor de piso (por exemplo, saída de assistente de processo mínima permitida comandada pela sub-rotina quando o assistente de processo está operando normalmente) é aumentado em 5% se o sistema tiver entrado no modo de tempo rápido 3 vezes dentro de 1 hora anterior. Por outro lado, nas etapas 507-511, o valor de piso é reduzido em 5% se o sistema não tiver entrado no modo de tempo rápido dentro das últimas 3 horas e o assistente de processo não estiver ainda em um valor de piso mínimo. Em uma modalidade, o valor de piso é ultrapassado quando for determinado que o sistema está sem material. Dessa forma, a saída do assistente de processo será reduzida, por exemplo, para 20% da saída máxima do assistente de processo.

[0106] Existe, dessa forma, um método da presente invenção envolvendo o sistema de manuseio de material 100, 200 possuindo um alimentador de material 102, recipiente de material 101 configurado para descarregar o material para o alimentador de material 102 e assistente de processo 103 engatado com o recipiente de material 101. O método inclui a determinação de um indicador de processo associado com uma característica de fluxo de material do alimentador 102 durante a operação do alimentador 102; determinando uma diferença entre o indicador de processo e um valor limite de indicador; e ajustando a operação do assistente de processo 103 com base no valor da diferença entre o indicador de processo e o valor limite do indicador.

[0107] Em uma modalidade do método a diferença entre o indicador de processo e o valor limite do indicador é indicativa de uma condição de deterioração de fluxo no recipiente de material 101. Dessa forma, pela determinação de tal diferença pode-se antecipar a condição de deterioração de fluxo e, dessa forma, interceder para impedir, retardar, ou minimizar a condição e/ou o grau ao qual essa condição ocorre. Por exemplo, essa condição pode ser uma condição de criação de ponte ou outras condições identificadas aqui ou conhecidas dos versados na técnica.

[0108] Em uma modalidade do método, o indicador de processo inclui uma taxa de mudança em uma variável de processo durante um intervalo de tempo selecionado (por exemplo, lnstFFavg). Por exemplo, o indicador de processo pode ser uma ou mais características mensuráveis ou de outra forma observáveis do alimentador 102. O indicador de processo pode ser indicativo de uma tendência do alimentador 102 (por exemplo, uma tendência associada com o fluxo de material através do alimentador). Em uma modalidade, a característica do alimentador 102 é uma característica de fluxo. Por exemplo, a característica de fluxo pode ser uma função da taxa de fluxo de massa do sistema. Por meio de exemplo adicional, a variável de processo pode ser qualquer característica variável do alimentador 102. Em uma modalidade, uma variável de processo é determinada automaticamente pelo sistema 100, 200 e a taxa de mudança da variável de processo durante o intervalo de tempo selecionado é calculada.

[0109] Um exemplo da variável de processo é um fator de alimentação média como descrito acima. Em uma modalidade, o fator de alimentação média é calculado pela equação (1), onde FFavg é o fator de alimentação média, MF é a taxa de fluxo de massa através do alimentador 102 e % de MS é uma razão da velocidade atual do motor do alimentador 102 para uma velocidade máxima do motor do alimentador 102 e N é um número predeterminado de intervalos de tempo. Em uma modalidade os intervalos de tempo são estabelecidos no controlador 104, 204 e podem ser fixos ou variáveis.

[0110] O método pode empregar qualquer um dos assistentes de processo referidos aqui ou um assistente de processo conhecido dos versados na técnica pode ser selecionado para uso no método descrito. Em uma modalidade, o assistente de processo 103 é um vibrador (por exemplo, um vibrador montado externamente e dinamicamente ajustável). O método da presente invenção pode incluir o ajuste da operação do assistente de processo 103 como uma função de um indicador de processo, ou variável de processo. Por exemplo, onde o assistente de processo 103 é um vibrador, a amplitude e/ou frequência do vibrador podem variar em resposta a uma característica observada do alimentador (por exemplo, uma diferença entre um indicador de processo e um valor limite de indicador).

[0111] Em uma modalidade, o ajuste da operação do assistente de processo ocorre antes de uma interrupção significativa do fluxo no recipiente de material. Adicionalmente, a interrupção significativa de fluxo pode ser caracterizada por uma taxa de fluxo de material através do recipiente de material 101 que é substancialmente diferente de uma taxa de fluxo de material através do alimentador de material 102.

[0112] Em uma modalidade, o valor limite utilizado para comparar o indicador de processo é variável. Em tal modalidade, se uma característica de fluxo no recipiente de material 101 for identificada (por exemplo, medida, quantificada ou detectada) que indique que uma interrupção de fluxo é iminente ou presente, o limite pode ser ajustado de modo que uma comparação do indicador de processo e do limite acione um ajuste no assistente de processo 103. Dessa forma, em uma modalidade, o método da presente invenção inclui o ajuste do valor limite do indicador em resposta à detecção de uma condição de fluxo no recipiente de material.

[0113] Em uma modalidade, a condição de fluxo é caracterizada por uma variável de processo sendo substancialmente constante por um período selecionado. Por exemplo, em uma modalidade, onde uma variável de processo permanece constante durante um período selecionado, o sistema 100, 200 pode ser configurado para ajustar o valor limite de modo que uma saída do assistente de processo 103 seja reduzida.

[0114] Em uma modalidade, o método da presente invenção inclui o estabelecimento de uma saída mínima para o assistente de processo 103 e o ajuste da saída mínima para o assistente de processo com base na diferença entre um indicador de processo e um valor limite de indicador. Por exemplo, a saída mínima pode ser uma amplitude mínima para operação de um vibrador. Em algumas modalidades, a amplitude mínima pode ser ajustada dependendo de com que frequência a diferença entre o indicador de processo e o valor limite de indicador alcança um determinado nível. Por exemplo, (por exemplo, vide etapas 501-511 na figura 5). Em uma modalidade, a amplitude mínima pode ser configurada e as variações para a amplitude (por exemplo, antes de um problema de fluxo no recipiente de material 101) são criadas com relação a esse mínimo e preferivelmente retornadas para o mínimo quando a amplitude maior não é mais necessária. Dessa forma, em uma modalidade, a saída mínima para um vibrador é a amplitude operacional de vibrador mais baixa do sistema de manuseio de material 100, 200.

[0115] Existe também uma modalidade da presente invenção que inclui um sistema de manuseio de material volumoso possuindo alimentador de material 102, recipiente de material 101 configurado para descarregar o material para o alimentador de material 102 e um vibrador 203 configurado para vibrar o recipiente de material, um método para manter o fluxo consistente que inclui o cálculo periódico de uma variável de processo associada com uma característica de fluxo de material do alimentador durante a operação do alimentador; determinação de uma inclinação de variável de processo durante um intervalo de tempo selecionado, a inclinação de variável de processo definida como uma taxa de mudança na variável de processo; determinação de uma diferença entre a inclinação de variável de processo e um valor limite; ajuste da operação do vibrador com base no valor da diferença entre a inclinação de variável de processo e um valor limite. Em uma modalidade, a etapa de ajuste inclui a redução de pelo menos uma dentre amplitude de vibrador e frequência de vibrador quando o valor da diferença entre a inclinação de variável de processo e um valor limite é superior a zero depois de um período de tempo selecionado. Em uma modalidade do método, a diferença entre a inclinação da variável de processo e o valor limite é indicativa de uma condição de deterioração de fluxo no recipiente de material. Em uma modalidade adicional, a variável de processo é um fator de alimentação média calculado pela equação (1). Em uma modalidade, o método inclui adicionalmente o ajuste da operação do vibrador 203 incluindo alteração da amplitude da vibração e/ou frequência de vibração, por exemplo, por uma quantidade predeterminada quando o valor da diferença entre a inclinação da variável de processo e um valor limite é inferior a zero.

[0116] Em uma modalidade adicional, o ajuste da operação do vibrador 203 inclui o aumento da amplitude da vibração quando a diferença entre a inclinação de variável de processo e o valor limite é inferior a ou igual a zero e redução da amplitude de vibração quando a diferença entre a inclinação de variável de processo e o valor limite é superior a zero.

[0117] Em uma modalidade, o intervalo de tempo selecionado é baseado pelo menos em parte em um ponto de configuração definido por usuário. Por exemplo, o ponto de configuração definido por usuário é baseado pelo menos em parte em uma taxa de fluxo selecionada (por exemplo, a mesma taxa de fluxo ou uma taxa de fluxo volumétrica) de material através do alimentador.

[0118] Em uma modalidade, o método também inclui as etapas de estabelecimento de uma saída mínima para o vibrador; e ajuste da saída mínima para o vibrador com base na diferença determinada na etapa c. Ademais, o vibrador 203 pode ter uma frequência que é ajustável (por exemplo, dinamicamente ajustável e/ou automaticamente ajustável) e o método inclui adicionalmente a etapa de configuração da frequência do vibrador para operar em uma frequência que é baseada em um ponto de ressonância do sistema.

[0119] Além disso, como descrito acima, o ajuste da operação do vibrador 203 pode ocorrer antes da interrupção significativa de fluxo no recipiente de material 101. Em uma modalidade, a interrupção significativa de fluxo é caracterizada por uma taxa de fluxo de material através do recipiente de material 101 que é substancialmente diferente de uma taxa de fluxo de material através do alimentador de material 102.

[0120] Em outra modalidade, o método inclui o ajuste do valor limite em resposta à detecção de uma condição de fluxo no recipiente de material (por exemplo, uma mudança no fluxo de massa do recipiente de material que excede um valor predeterminado, canalização vertical, formação de ponte, e um tempo significativo sem uma condição de fluxo negativo). Em um exemplo, a condição de fluxo é caracterizada pela variável de processo estar, por exemplo, acima do valor limite por um período selecionado. Em uma configuração adicional, a condição de fluxo é caracterizada pela variável de processo sendo substancialmente diferente por um período selecionado (por exemplo, dinamicamente selecionada a partir de uma tabela de consulta ou selecionada por um usuário antes da operação do sistema). Em uma modalidade, a condição de fluxo é associada com um distúrbio de peso. Em uma modalidade, o método inclui adicionalmente o ajuste de pelo menos uma dentre a frequência do vibrador 203 e a amplitude do vibrador 203 com base no nível de enchimento no recipiente de material 101.

[0121] A presente invenção também inclui um sistema de transferência de material volumoso incluindo recipiente de material volumoso 101; assistente de processo 103, por exemplo, vibrador 203, agitador(es) vertical(is), bolsa(s) de ar, almofada(s) de ar, injetor(es) de ar, elemento(s) de impacto, verruma(s), agitador(es) horizontal(is), dispositivo(s) sônico(s), dispositivo(s) acústico(s), forro flexível acionado mecanicamente, combinações dos mesmos e similares com uma saída variável engatada com o recipiente de material volumoso 101 (por exemplo, recipiente de material engatado externamente 101 ou recipiente de material engatado internamente 101); alimentador 102 (por exemplo, um alimentador é um alimentador de perda de peso) posicionado para receber o material volumoso do recipiente de material volumoso 101 (por exemplo, uma tremonha de alimentação assimétrica), e configurado para transferir o material volumoso através do alimentador 102; e um sistema de controle (por exemplo, um sistema de controle incluindo controladores 104, 204 e/ou sistema de escala de peso 106) configurado para identificar uma tendência associada com a transferência de material volumoso através do alimentador 102 (por exemplo, uma tendência que é associada com uma condição de fluxo de material no sistema) e configurado para afetar uma mudança na saída de variável do assistente de processo 103 com base na tendência. Em uma modalidade, o sistema de controle é configurado para calcular periodicamente uma variável de processo (por exemplo, uma característica do alimentador 102, calculada a partir da equação (1)) associada com uma característica de fluxo de material do alimentador 102 durante a operação do alimentador 102; determinar uma inclinação de variável de processo definida como uma taxa de mudança na variável de processo durante um intervalo de tempo selecionado; determinar uma diferença entre a inclinação da variável de processo e um valor limite; e ajustar a operação do assistente de processo 103 com base no valor da diferença entre a inclinação de variável de processo e um valor limite.

[0122] Em uma modalidade, o assistente de processo 103 é dinamicamente ajustável (por exemplo, ajustável durante a operação do sistema 100, 200) para permitir a aplicação variável de energia de um nível inferior de energia quando condições de deterioração de fluxo não forem detectadas para um nível superior de energia quando as condições de deterioração de fluxo forem detectadas.

[0123] Em uma modalidade, a tendência é associada com uma condição de fluxo de material que inclui uma disparidade substancial entre uma taxa de fluxo de material através do recipiente de material e uma taxa de fluxo de material através do alimentador. Em uma modalidade, a tendência é associada com um indicador de processo (por exemplo, que inclui uma taxa de mudança em uma variável do processo durante um intervalo de tempo selecionado) e controlador 104, 204 é configurado para mudar a saída da variável do assistente de processo 103 com base pelo menos em parte no indicador de processo.

[0124] Em uma modalidade adicional, o controlador 104, 204 muda a saída da variável com base pelo menos em parte em uma comparação do indicador de processo com um limite de indicador (por exemplo, isso é baseado em uma característica de processamento de material).

[0125] Em uma modalidade, a variável de processo é determinada pela equação:

[0126] em que PV é a variável de processo, FR é uma taxa de fluxo através do alimentador, FR é uma razão de uma velocidade atual do motor do alimentador para uma velocidade máxima do motor do alimentador, e N é um fator de tempo retirado do grupo que consiste em um número predeterminado de intervalos de tempo e um período de tempo predeterminado.

[0127] As modalidades específicas contidas aqui são ilustrativas apenas. Variações dos detalhes específicos das modalidades descritas podem ser feitos sem se distanciar do espírito da invenção. Essas variações podem incluir a eliminação de algumas das características identificadas nas modalidades ilustrativas ou substituição das características entre as modalidades ilustrativas. Outras variações e modificações em detalhes, materiais, etapas e disposição de partes, que foram descritas e ilustradas aqui a fim de explicar a natureza da modalidade preferida da invenção podem ser realizadas sem se distanciar do espírito ou escopo da invenção.

Claims

1. Método para a manutenção de fluxo consistente em um sistema de manuseio de material volumoso (100, 200) possuindo um alimentador de material (102), um recipiente de material (101) configurado para descarregar o material para o alimentador de material (102) e um vibrador (203) configurado para vibrar o recipiente de material, caracterizado pelo fato de que compreende: a. cálculo periódico de uma variável de processo associada com uma característica de fluxo de material do alimentador (102) durante a operação do alimentador (102), a variável de processo é um fator de alimentação médio calculado pela equação:

em que FFavg é o fator de alimentação médio, MF é a taxa de fluxo de massa através do alimentador (102) e % de MS é uma razão de uma velocidade de motor atual do alimentador (102) para uma velocidade de motor máxima do alimentador (102) e N é um número predeterminado de intervalos de tempo; b. determinação de uma inclinação de variável de processo durante um intervalo de tempo selecionado, a inclinação da variável de processo definida como uma taxa de mudança na variável de processo; c. determinação de uma diferença entre a inclinação de variável de processo e um valor limite; e d. ajuste da operação do vibrador (203) com base no valor da diferença determinada na etapa c.

2. Método, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a diferença entre a inclinação da variável de processo e o valor limite é indicativa de uma condição de deterioração de fluxo no recipiente de material (101).

3. Método, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o ajuste da operação do vibrador (203) inclui a alteração da amplitude de vibração.

4. Método, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o ajuste da operação do vibrador (203) inclui a alteração da frequência de vibração.

5. Método, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o ajuste da operação do vibrador (203) inclui o aumento da amplitude da vibração por uma quantidade predeterminada quando o valor da diferença na etapa c, calculada pela subtração do valor limite da inclinação variável do processo, é inferior a zero.

6. Método, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o ajuste da operação do vibrador (203) inclui o aumento da amplitude de vibração quando a diferença na etapa c, calculada pela subtração entre a inclinação de variável de processo e o valor limite, é inferior a zero e a redução da amplitude da vibração quando a diferença na etapa c, calculada pela subtração entre a inclinação de variável de processo e o valor limite, é superior a ou igual a zero.

7. Método, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o intervalo de tempo selecionado é baseado pelo menos em parte em um ponto de configuração definido por usuário.

8. Método, de acordo com a reivindicação 7, caracterizado pelo fato de que o ponto de configuração definido por usuário é baseado pelo menos em parte em uma taxa de fluxo selecionada de material através do alimentador (102).

9. Método, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que compreende adicionalmente: estabelecimento de uma saída mínima para o vibrador (203); e ajuste da saída mínima para o vibrador (203) com base na diferença determinada na etapa c.

10. Método, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a frequência de vibrador (203) é ajustável e o método compreende adicionalmente: configuração da frequência de vibrador (203) para operar a uma frequência que é baseada em um ponto de ressonância do sistema.

11. Método, de acordo com a reivindicação 2, caracterizado pelo fato de que o ajuste da operação do vibrador (203) ocorre de antemão de uma interrupção de fluxo significativa no recipiente do material.

12. Método, de acordo com a reivindicação 11, caracterizado pelo fato de que a interrupção significativa de fluxo é definida por uma taxa de fluxo de material através do recipiente de material (101) que é diferente de uma taxa de fluxo de material através do alimentador de material (102).

13. Método, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que compreende adicionalmente: ajuste do valor limite em resposta à detecção de uma condição de fluxo no recipiente de material (101).

14. Método, de acordo com a reivindicação 13, caracterizado pelo fato de que a condição de fluxo é definida pela variável de processo sendo constante por um período selecionado.

15. Método, de acordo com a reivindicação 13, caracterizado pelo fato de que a condição de fluxo é definida pela variável de processo sendo diferente por um período selecionado.

16. Método, de acordo com a reivindicação 13, caracterizado pelo fato de que a condição de fluxo é associada com um distúrbio de peso.

17. Método, de acordo com a reivindicação 13, caracterizado pelo fato de que a condição de fluxo é tirada a partir do grupo que consiste em (a) uma mudança no fluxo de massa do recipiente de material (101) que excede um valor predeterminado, (b) canalização vertical, (c) criação de ponte e (d) um tempo significativo sem uma condição de fluxo negativo.

18. Método, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o ajuste da etapa d inclui: redução de pelo menos uma dentre a amplitude de vibrador (203) e frequência de vibrador (203) quando o valor da diferença determinado na etapa c, calculada pela subtração do valor limite da inclinação variável do processo, é maior que zero depois de um período de tempo selecionado.

19. Método, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que compreende adicionalmente o ajuste de pelo menos uma dentre a frequência de vibrador (203) e amplitude de vibrador (203) com base no nível de enchimento no recipiente de material (101).

20. Sistema de transferência de material volumoso (100, 200) que executa o método como definido na reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que compreende: um recipiente de material volumoso (101); um auxiliar de processo com uma saída variável engatada ao recipiente de material volumoso (101), um alimentador posicionado para receber o material volumoso do recipiente de material volumoso (101), e configurado para transferir o material volumoso através do alimentador (102); e um sistema de controle configurado para identificar uma tendência associada com a transferência de material volumoso através do alimentador (102) e configurado para afetar uma mudança na saída variável do auxiliar de processo com base na tendência, a tendência é associada com um indicador de processo e o controlador (104) é configurado para alterar a saída de variável do auxiliar de processo com base pelo menos em parte no indicador de processo, o controlador (104) muda a saída de variável com base pelo menos em parte em uma comparação do indicador de processo para um limite indicador, o indicador sendo uma função de uma variável de processo que é determinada pela equação:

em que PV é a variável de processo, RF é uma taxa de fluxo através do alimentador (102), % de FR é uma razão de uma velocidade atual de motor do alimentador (102) para uma velocidade máxima de motor do alimentador (102), e N é um fator de tempo retirado do grupo que consiste em um número predeterminado de intervalos de tempo e um período de tempo predeterminado.

21. Sistema (100, 200), de acordo com a reivindicação 20, caracterizado pelo fato de que o sistema de controle é configurado para: a. calcular periodicamente uma variável de processo associada com uma característica de fluxo de material do alimentador (102) durante a operação do alimentador (102); b. determinar uma inclinação de variável de processo definida como uma taxa de mudança na variável de processo durante um intervalo de tempo selecionado; c. determinar uma diferença entre a inclinação de variável de processo e um valor limite; e d. ajustar a operação do auxiliar de processo com base no valor da diferença determinada na etapa c.

22. Sistema (100, 200), de acordo com a reivindicação 20, caracterizado pelo fato de que o auxiliar de processo é montado fora do recipiente de material (101).

23. Sistema (100, 200), de acordo com a reivindicação 20, caracterizado pelo fato de que o recipiente de material (101) é uma tremonha alimentadora assimétrica.

24. Sistema (100, 200), de acordo com a reivindicação 20, caracterizado pelo fato de que o alimentador (102) é um alimentador de perda em peso.

25. Sistema (100, 200), de acordo com a reivindicação 20, caracterizado pelo fato de que o auxiliar de processo é um vibrador (203).

26. Sistema (100, 200), de acordo com a reivindicação 20, caracterizado pelo fato de que o auxiliar de processo é retirado de um grupo consistindo em um agitador vertical, uma bolsa de ar, uma almofada de ar, um injetor de ar, um elemento de impacto, uma verruma, um agitador horizontal, um dispositivo sônico, um dispositivo acústico, e um forro flexível mecanicamente acionado.

27. Sistema (100, 200), de acordo com a reivindicação 20, caracterizado pelo fato de que o auxiliar de processo é dinamicamente ajustável para permitir a aplicação de variável de energia a partir de um nível inferior de energia quando as condições de deterioração de fluxo não são detectadas para um nível superior de energia quando as condições de deterioração de fluxo são detectadas.

28. Sistema (100, 200), de acordo com a reivindicação 20, caracterizado pelo fato de que a tendência é associada com uma condição de fluxo de material no sistema.

29. Sistema (100, 200), de acordo com a reivindicação 29, caracterizado pelo fato de que a condição de fluxo de material inclui uma disparidade substancial entre uma taxa de fluxo de material através do recipiente de material (101) e uma taxa de fluxo de material através do alimentador (102).

30. Sistema (100, 200), de acordo com a reivindicação 20, caracterizado pelo fato de que o indicador de processo inclui uma taxa de mudança em uma variável de processo durante um intervalo de tempo selecionado.

31. Sistema (100, 200), de acordo com a reivindicação 30, caracterizado pelo fato de que a variável de processo é uma característica do alimentador (102).

32. Sistema (100, 200), de acordo com a reivindicação 30, caracterizado pelo fato de que o limite do indicador é baseado em uma característica de processamento de material.