CN109292463B - 物料转移方法、转移装置、制药系统和存储介质 - Google Patents

Abstract

本发明涉及在制药系统中的物料转移方法、转移装置、制药系统和存储介质。制药系统包括用于物料的至少两个源容器、两个目标容器和两者之间的阀门环，物料转移方法包括：对目标容器进行排序，获得第一序列；根据第一序列，源容器与目标容器一对一进行握手；每次握手成功后，目标容器与握手成功的源容器联通以进行物料转移，第一目标容器通过阀门环向第一源容器发送握手请求，第一源容器通过阀门环向第一目标容器发送握手应答，以联通物料转移路径。本发明解决了在制药系统中由于路径全通的阀门环引起物料转移中转移起止点之间路径复杂、转移效率低、转移过程控制难度高等技术问题，不仅确保转移精确度，还提高了转移效率以及转移过程的自动化程度。

Description

物料转移方法、转移装置、制药系统和存储介质

技术领域

本发明涉及制药领域，具体地，本发明涉及在制药系统中的物料转移方法、转移装置、制药系统和存储介质。

背景技术

在制药行业中物料的转移会使用“阀门环”的设计。由于“阀门环”的特点是路径全通，自动控制实现物料转移时，阀门环过于“灵活”而缺少选择性、以及“源罐”和“目标罐”的数量庞大，都导致转移物料的路径非常复杂。

阀门环由于自身的单线环形结构所限，只能依照预定的单一的(环形)部段路线来实现在一个“源罐”和一个“目标罐”之间的物料转移。为了提高物料转移效率，基于阀门环还设置有阀门环旁路，用于作为原有单个物料转移部段的并联部段，由此能为一个物料转移任务提供辅助的转移路径，由此增加了在一对“源罐”和“目标罐”之间的可用转移路径。

在转移物料时，不仅需要考虑“源罐”、“阀门环”以及“目标罐”的各自占用情况、“原料罐”和“目标罐”之间的对应情况，还需要考虑“原料罐”和“目标罐”自身的功能。这些因素均导致物料转移的路径很难协调。制药行业需要基于ISA88模型对设备进行单元方面的严格划分，这进一步增加了物料转移的控制难度。在制药系统中对物料进行转移时，阀门环自身的特点在转移过程中导致在转移起止点之间路径复杂、转移效率低下、转移过程控制难度高。

发明内容

本发明提供了本发明提供了在制药系统中的物料转移方法、转移装置、制药系统和存储介质，以至少解决在制药系统中由于路径全通的阀门环引起物料转移过程中在转移起止点之间路径复杂、转移效率低下、转移过程控制难度高等技术问题。

根据本发明实施例的一个方面，提供了制药系统中的物料转移方法，制药系统包括用于物料的至少两个源容器、至少两个目标容器和位于所述源容器与目标容器之间的阀门环，物料转移方法包括：

对目标容器进行排序，获得第一序列；根据第一序列，源容器与目标容器一对一地进行握手；

在每次握手成功后，目标容器与握手成功的源容器联通以进行物料转移，

其中，目标容器中的第一目标容器通过阀门环向源容器中对应的第一源容器发送握手请求，并且第一源容器针对有效的握手请求通过阀门环向第一目标容器发送握手应答，以联通用于第一物料转移的物料转移路径。

以这样的方式，由于在转移起止容器之间引入握手机制，因此能够将物料准确迅速地在两个彼此对应的容器之间进行有针对性的转移，解决了在制药系统中由于路径全通的阀门环引起物料转移过程中在转移起止点之间路径复杂、转移效率低下、转移过程控制难度高等技术问题，不仅确保了转移精确度，而且还提高了转移效率以及转移过程的自动化程度。

阀门环能够从接收到的握手请求中迅速获取对应源容器的地址，并根据该地址例如以寻址的方式将该握手请求准确地发送给相应的源容器。这种寻址发送的方式不仅节约了握手时间，而且还减小了阀门环方面的协调负荷。

在本发明的物料转移方法的进一步示例性实施方式中，阀门环统一处理全部握手请求和握手应答，并且每次仅处理一个目标容器的握手请求。握手请求包括相对应的源容器的地址，通过该地址判断物料是经过阀门环还是阀门环旁路进行转移。由源容器发出的握手应答首先发送至阀门环，然后经由所述阀门环转送回相应的所述目标容器。

以这样的方式，通过在阀门环和转移起止容器之间引入握手机制来使得原本“路径全通的”阀门环作为一个“公用阀门”进行工作，以便每次仅一对一地接通一组转移起止容器，以便实现一个物料转移路径。所有握手请求和应答都在阀门环处统一协调和处理。在此，阀门环不仅对握手信息进行处理，还同时执行其固有的路径联通功能，以便实现一具体的物料转移路径。

根据握手请求中包含的源容器的地址信息，能够判断出转移物料所要经过的具体路径。

在通过阀门环进行转移时，所需的路径较短，由此缩短转移时间以及相关的消耗。

在通过阀门环旁路进行转移时，能够附加地考虑各个源容器和目标容器的分布及其所容纳的物料特性，通过包含在握手请求中的源容器地址来经过适合阀门环旁路将一个源容器与一个目标容器彼此联通、在有子目标容器的情况下与一个子目标容器彼此联通。通过设置阀门环旁路，能够对阀门环进行转移路径上的补充，使得在彼此联通的一对源容器和目标容器之间存在多条能够转移物料的转移路径，由此进一步提高了物料转移的效率。

在本发明的物料转移方法的进一步示例性实施方式中，物料转移方法还包括：在成功地完成第一转移之后循环地执行在另一源容器与另一的目标容器之间的另一物料转移。

以这样的方式，例如在完成第一源容器和第一目标容器之间的物料转移之后，接着以上述步骤顺序来根据第一序列实现第二源容器和第二目标容器之间的物料转换。即使面对数量庞大的源容器组群和/或目标容器组群，也能根据本发明的物料转移方法进行扩展，以便依次联通所需的物料转移路径。

在本发明的物料转移方法的进一步示例性实施方式中，每个目标容器包括多个子目标容器，其中一对一的握手包括：对多个子目标容器进行排序，以获得第二序列；与目标容器握手的相应源容器根据第二序列对各个子目标容器依次进行物料转移。

以这种方式，针对目标容器由多个子目标单元并联构成的情况，不仅对多个目标容器进行第一排序，并且还针对每个目标容器中的多个子目标单元进行第二排序，由此确保能够在转移起止端的最小容器之间进行握手。以这种逐级排序并依次握手的方式，使得阀门环依然保持根据每次成功的握手仅联通一个物料转移路径。

在此需要说明的是，在源容器包括多个子源容器时，也可以依照上述步骤进行源容器侧的第三排序，进而通过逐一进行的握手在各个子源容器与各个子目标容器之间依次联通相应的物料转移路径。

在本发明的物料转移方法的进一步示例性实施方式中，第一序列与第二序列彼此不相关地进行排序。

以这种方式，能够先对每个目标容器内的多个子目标容器进行第二排序，然后再对多个目标容器进行第一排序；或者先对多个目标容器进行第一排序，随后再对每个目标容器内的多个子目标容器进行第二排序。上述两种排序方式都确保阀门环每次仅处理一个子目标容器和一个源容器之间的握手。

需要说明的是，在用于进行排序的相关设备负荷范围足够大时，第一和第二排序可以同时进行。

在本发明的物料转移方法的进一步示例性实施方式中，握手请求包括相对应的源容器的地址。

在本发明的物料转移方法的进一步示例性实施方式中，源容器是原料罐，目标容器是生产反应罐。

以这种方式，能够根据本发明的物料转移方法准确及时地将物料从原料罐转移到生产反应罐中。

在本发明的物料转移方法的进一步示例性实施方式中，握手通过无线通信技术实现。

以这样的方式，通过给各个源容器和目标容器分别配备相应的无线收发器就能够实现彼此间的通信和握手，由此不仅能够减少布线方面的成本，还能够通过制药系统中的控制器来直接对相应的转移路径进行协调。

根据本发明的另一方面，还提出对制药系统中的物理进行转移的转移装置，该转移装置根据上述物料转移方法来执行物料转移。

以这样的方式，例如利用安装在物料转移路径中的源容器和目标容器中的发送器和接收器来发送和接收用于实现握手的信号。由于在转移起止容器之间引入握手机制来实现将物料准确迅速地两个彼此对应的容器之间进行有针对性地转移，解决了在制药系统中由于路径全通的阀门环引起物料转移过程中在转移起止点之间路径复杂、转移效率低下、转移过程控制难度高等技术问题，不仅确保了转移精确度，而且还提高了转移效率以及转移过程的自动化程度。

根据本发明的另一方面，还提出制药系统，制药系统包括多个源容器、相应的多个目标容器、位于源容器和目标容器之间的阀门环，以及上述转移装置。

以这样的方式，为制药系统配备用于协调并执行物料转移的转移装置，例如利用安装在物料转移路径中的源容器和目标容器中的发送器和接收器来发送和接收用于实现握手的信号。由于在转移起止容器之间引入握手机制来实现将物料准确迅速地两个彼此对应的容器之间进行有针对性地转移，解决了在制药系统中由于路径全通的阀门环引起物料转移过程中在转移起止点之间路径复杂、转移效率低下、转移过程控制难度高等技术问题，不仅确保了转移精确度，而且还提高了转移效率以及转移过程的自动化程度。

在本发明的制药系统的进一步示例性实施方式中，该制药系统是数控系统。

以这样的方式，能够提高制药系统以及物料转移过程的运行精度。当然，该制药系统也能具有部分能人工干预的部件。

根据本发明的另一方面，还提出对制药系统中的物料进行转移的存储介质，在存储介质上存储有控制程序，控制程序运行时控制包括存储介质的设备执行上述物料转移方法。

在执行类似的或相关的物料转移任务时，可以根据上述物料转移方法对存储介质上存储的控制程序进行拓扑性的编程和控制。由此不仅省时省力，而且还因为该物料转移方法构思严谨，因此能得到良好的扩展。

在本发明的实施方式中，由于在转移起止容器之间引入握手机制，因此能够将物料准确迅速地两个彼此对应的容器之间进行有针对性的转移，解决了在制药系统中由于路径全通的阀门环引起物料转移过程中在转移起止点之间路径复杂、转移效率低下、转移过程控制难度高等技术问题，不仅确保了转移精确度，而且还提高了转移效率以及转移过程的自动化程度。此外，特别是在制药行业需要基于ISA88模型对相关设备进行功能单元方面的严格划分的情况下，该物料转移方法具有很好的扩展性。

附图说明

附图构成本说明书的一部分，用于帮助进一步理解本发明。这些附图图解了本发明的实施例，并与说明书一起用来说明本发明的原理。在附图中相同的部件用相同的标号表示。图中示出：

图1示出根据本发明的制药系统中的物料转移方法和相关装置组件的第一实施例的示意图；

图2示出根据本发明的制药系统中的物料转移方法和相关装置组件的第二实施例的示意图；

图3示出根据本发明的制药系统中的物料转移方法和相关装置组件的第三实施例的示意图；

图4示出根据本发明的制药系统的实施例的示意性框图。

其中，附图标记如下：

10：源容器；

20：目标容器；

21：子目标容器；

30：阀门环；

100：转移装置；

200：制药系统；

S1：握手请求；

S2：握手应答；

a，b，c，d：第一序列。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本发明的方案，下面将结合本发明的实施例中的附图，对本发明的实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本发明的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他方案，都应当属于本发明的保护范围。

需要说明的是，本发明的说明书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本发明的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、加工方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有列出的或对于这些过程、加工方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

图1示出根据本发明的制药系统中的物料转移方法和相关装置组件的第一实施例的示意图；

在制药系统中，物料需要在不同的源容器和目标容器之间进行迅速准确地转移，以便提高制药系统的效率。

如在图1示出的第一实施例中，物料需要在四个源容器10和四个目标容器20之间进行转移。图1顶部是源容器区域，图1底部是目标容器区域，在图1中心容器还设置有阀门环30，用于将各个源容器10与相应的目标容器20联通，以实现一预定的物料转移路径。

在本申请的范畴中，阀门环仅仅是一个称谓，其通过几个固定的阀门(或者其它类别的设备)组合在一起而形成。通过不同的开关形成不同的路径或者特别方式形成控制功能需求，在控制功能实现的过程中不要考虑单个阀门的状态和指令，而是将指令发送给整个阀门环，阀门环内根据所获得的指令进行相应的动作，并且在动作之后校验自己动作的情况，并且把动作的结果发送给指令的来源方。

在本实施例中，具有上述功能的阀门环已经从现有技术中实现路径全通的环形结构(如图1中点划线所示)变形为一个“公用阀门”。因此该阀门环30在本申请的范畴中具有“工”字形结构。

在最简单的情况下，每个源容器仅对应一个目标容器。

对此情况，根据本发明的物料转移方法，首先对多个目标容器20进行排序，获得第一序列，其在附图1中例如以a，b，c，d表示。

需要说明的是，第一序列并不限于在此示出的四个字母的顺序。在未示出的实施例中，根据目标容器的数量能够对该第一序列进行扩展和缩小。

随后，根据第一序列，以a标注的目标容器20首先通过阀门环30向对应的第一个源容器10发送握手请求S1，并且该源容器10针对有效的握手请求S1通过阀门环30向该目标容器20发送握手应答S2，以联通用于第一物料转移路径。

在例如源容器10是四个原料罐、目标容器20是四个生产反应罐的情况下，经过阀门环30对握手请求和应答的处理，首先实现第一原料罐与第一生产反应罐之间的第一次握手，以便联通两者之间的第一物料转移路径。

随后，根据第一序列，以b标注的目标容器20向对应的第二个源容器10发送第二握手请求，由此开始下一个物料转移路径的联通过程。以循环的方式，分别以c和d标注的目标容器20逐一地与各自对应的源容器10联通。

图2示出根据本发明的制药系统中的物料转移方法和相关装置组件的第二实施例的示意图；

与第一实施例不同的是，在附图2示出的第二实施例中，每个目标容器20都包括多个子目标容器21。

为了保持源容器10和需要最终联通的各个子目标容器21之间的一对一的联通性，在此需要对已经每个目标容器20中的子目标容器21进行第二排序。针对各个目标容器20，其中的子目标容器21能够以彼此相同的第二序列排序，也能够以彼此不同的第二序列排序。

需要说明的是，对多个目标容器20进行的排序可以在对多个子目标容器21进行的排序之前或之后进行，或者两种排序步骤同时进行。

在该实施例中，阀门环30仍然统一处理全部握手请求S1和握手应答S2，并且每次仅处理一个子目标容器21针对相应的一个源容器10发出的握手请求S1。

按照第一序列排序的第一个目标容器20中的子目标容器21按照第二序列与相应的源容器10依次进行握手和物料转移；在该目标容器的物料转移任务完成以后，在第一序列中的下一个目标容器20中的子目标容器21根据第二序列开始与相应的源容器10依次进行握手和物料转移。后续的目标容器以及子目标容器依次以循环的方式执行物料转移任务。

在图1和图2示出第一和第二实施例中，握手请求S1包括相对应的源容器10的地址。根据该地址，握手请求S1建立物料转移路径。

根据该地址来判断：在握手成功后物料是经过阀门环30还是阀门环旁路进行转移。由此建立适合的物料转移路径。

握手通过无线通信技术实现。例如为上游设备10和第一设备20分别配备无线收发器，这些无线收发器通过一无线控制器进行控制。由此避免在上下游设备之间存在复杂的布线以及在进行协调时对布线进行的复杂调整。

图3示出根据本发明的制药系统中的物料转移方法和相关装置组件的第三实施例的示意图。

在该实施例中，示出了多级容器之间的物料转移路径，其中仅示意性地标记了中间部分较为上级的容器作为源容器10以及相对下级的容器作为目标容器20。

图中利用虚线标记出一个阀门环需要依次实现的多条物料转移路径。通过重复交叉地在各个容器之间建立一对一的握手，能够实现对所需容器的调用，所有原料罐与反应罐在转移物料时的握手应答信息在阀门环处统一处理、统一协调，由此体现了根据本发明的物料转移方法的灵活性。

图4示出根据本发明的制药系统的实施例的示意性框图。

在图4示出的制药系统200包括多个源容器10、相应的多个目标容器20、位于源容器10和目标容器20之间的阀门环30，以及根据本发明的转移装置100，借助于转移装置100能够如在附图1和附图2中那样通过阀门环实现物料在多个源容器和相应的多个目标容器之间的转移。

在该实施例中，制药系统200是数控系统。利用中央控制器不仅能够对源容器、目标容器以及阀门环的运行状态进行高精度的数字控制，而且还能对协调转移装置进行编程调整。

根据本发明实施例，还提供了一种存储介质，在存储介质上存储有控制程序，控制程序运行时控制包括存储介质的设备执行上述物料转移方法。

在本发明的上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详述的部分，可以参见其他实施例的相关描述。

在本发明所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的技术内容，可通过其它的方式实现。其中，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如所述单元或模块的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或模块或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，模块或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性或其它的形式。

所述作为分离部件说明的单元或模块可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元或模块显示的部件可以是或者也可以不是物理单元或模块，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元或模块上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元或模块来实现本实施例方案的目的。

另外，在本发明各个实施例中的各功能单元或模块可以集成在一个处理单元或模块中，也可以是各个单元或模块单独物理存在，也可以两个或两个以上单元或模块集成在一个单元或模块中。上述集成的单元或模块既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元或模块的形式实现。

所述集成的单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的全部或部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可为个人计算机、服务器或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、只读存储器(ROM，Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、移动硬盘、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

以上仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.制药系统中的物料转移方法，其特征在于，所述制药系统包括用于物料的至少两个源容器(10)、至少两个目标容器(20)和位于所述源容器(10)与所述目标容器(20)之间的阀门环(30)，所述物料转移方法包括：

对所述目标容器(20)进行排序，获得第一序列；根据所述第一序列，所述源容器(10)与所述目标容器(20)进行一对一的握手；

在每次握手成功后，所述目标容器(20)与握手成功的所述源容器(10)联通以进行物料转移，

其中，所述目标容器(20)中的第一目标容器通过所述阀门环(30)向所述源容器(10)中对应的第一源容器发送握手请求(S1)，并且所述第一源容器针对有效的所述握手请求(S1)通过所述阀门环(30)向所述第一目标容器发送握手应答(S2)，以联通用于第一物料转移的物料转移路径，

其中，所述阀门环(30)统一处理全部所述握手请求(S1)和所述握手应答(S2)，并且每次仅处理一个目标容器(20)的握手请求(S1)，

其中，所述握手请求(S1)包括相对应的源容器(10)的地址，通过所述地址判断物料是经过所述阀门环(30)还是阀门环旁路进行转移；

由所述源容器(10)发出的所述握手应答(S2)首先发送至所述阀门环(30)，然后经由所述阀门环(30)转送回相应的所述目标容器(20)。

2.根据权利要求1所述的物料转移方法，其特征在于，所述物料转移方法还包括：在成功地完成第一转移之后循环地执行在另一源容器与另一的目标容器之间的另一物料转移。

3.根据权利要求2所述的物料转移方法，其特征在于，每个所述目标容器(20)包括多个子目标容器(21)，其中所述物料转移方法还包括：

对多个子目标容器(21)进行排序，以获得第二序列；

与所述目标容器(20)握手的相应源容器(10)根据所述第二序列对各个所述子目标容器(21)依次进行所述物料转移。

4.根据权利要求3所述的物料转移方法，其特征在于，所述第一序列与所述第二序列彼此不相关地进行排序。

5.根据权利要求1至4中任一项所述的物料转移方法，其特征在于，所述源容器(1)是原料罐，所述目标容器(2)是生产反应罐。

6.根据权利要求1至4中任一项所述的物料转移方法，其特征在于，所述握手通过无线通信技术实现。

7.转移装置，其特征在于，所述转移装置(100)执行权利要求1至6中任一项所述的物料转移方法。

8.制药系统，其特征在于，所述制药系统(200)包括多个源容器(10)、相应的多个目标容器(20)、位于所述源容器(10)和所述目标容器(20)之间的阀门环(30)，以及根据权利要求7所述的转移装置(100)。

9.根据权利要求8所述的制药系统，其特征在于，所述转移装置(100)通过PLC指令进行工作。

10.存储介质，在所述存储介质上存储有控制程序，其特征在于，所述控制程序运行时控制包括所述存储介质的设备执行根据权利要求1至6中任一项所述的物料转移方法。

Images