CN114830049A

CN114830049A - 用于操作的操作控制装置，以及用于控制分散器和包括分散器的分散器系统的操作的方法，以及计算机程序产品

Info

Publication number: CN114830049A
Application number: CN202080087065.8A
Authority: CN
Inventors: J·伯格; T·康德林; S·基弗; S·格特杰
Original assignee: BASF Coatings GmbH
Current assignee: BASF Coatings GmbH
Priority date: 2019-12-18
Filing date: 2020-11-30
Publication date: 2022-07-29
Also published as: EP4078300A1; US20230054856A1; JP2023508923A; CA3161495A1; MX2022007593A; WO2021121935A1

Abstract

本发明涉及一种操作控制装置(1)，其适于控制分散器(10)的操作并且包括输入单元(2)，该输入单元(2)用于从传感装置(21、22、23)接收至少两个不同物理实体的状态值(V₁、V₂、V₃)和/或分散器的操作状态，诸如温度、压力等。功能相关性存储单元(3)被配置为存储功能相关性模型(M)，该功能相关性模型(M)包括物理实体的子集的状态值和/或研磨器的操作状态的相关性，并指示与相应的相关性相关联的预定似真性条件。似真性检查单元(5)被配置为确定似真性条件的标志并提供对应的状态信号(S)。

Description

用于操作的操作控制装置，以及用于控制分散器和包括分散器的分散器系统的操作的方法，以及计算机程序产品

技术领域

本发明涉及一种用于控制分散器的操作的操作控制装置，并且进一步涉及一种分散器系统和一种用于控制分散器的操作的方法，并且进一步涉及一种用于控制分散器的操作的所述操作控制装置的计算机程序。

背景技术

与处理液体有关的在现有技术中通常已知控制技术设备，其中信令部件用于产生控制信号。一个示例是类似于容器中的填充物及其处理的设备，其中信令部件用于产生控制信号，诸如在WO 2018/202387 A1的案件中的回波信号。有利地，其中经由似真性检查来检查和/或评估控制信号。

特别地，WO 2018/202387A1描述了一种用于监视过程设备中容器中的填充物的填充水平的方法，该过程设备具有根据飞行时间原理操作的填充水平测量装置，该填充水平测量装置在填充物的方向上将传输信号发射到容器中，并基于测量操作期间在容器中反射回的信号分量建立回波曲线。在回波曲线的评估期间，识别回波曲线的使用的回波信号。在确定和/或监视填充水平期间，填充物经历至少一个当前过程，其中关于至少一个当前过程的信息存储在上级控制单元中。其中基于关于当前存在的过程的信息，检查使用的回波信号的似真性，并且评估(特别是使用的回波信号的识别)动态地适应每种情况中当前存在的过程。

EP 3 428 756 A1描述了一种通过比较与工业自动化系统的操作状态有关的状态数据与描述自动化系统的环境影响的传感器数据来确保工业自动化系统的完整性的方法。这被称为检查一致性或似真性，并且执行该方法以识别对自动化系统的未授权的外部访问。

WO 2015/051884 A1公开了一种用于处理捏合混合器中的混合物的方法以及包括监视装置的捏合混合器。监视装置包括连接到中央控制单元的压力传感器和流量传感器。流量在恒定压力下进行监视，并在流率突然或强烈增加时触发警报。

此外，用于处理具有化学和/或技术相关性的液体材料的技术上更复杂的系统是分散器系统，其具有用于在液体中旋转、加工或分散材料的旋转单元，也称为转子；特别地，此类系统可以具有转子和定子单元，后者也称为定子。然而，用于处理一般液体材料，并且特别是具有化学和/或技术相关性的液体材料的此类更复杂的系统具有需要考虑对其控制的特定要求。

特别地，用于处理具有化学和/或技术相关性的液体材料的分散器被认为由适合用于将颜料和其它固体溶解或分散到液体中的任何混合装置或研磨装置构成。具体地，在研磨装置的情况下，这意味着进一步将颗粒分散在溶液中。在高速分散器的情况下，这些也称为溶解器。

在该申请中，主要地，在第一变体中，分散器应理解为具体包括研磨器，特别是搅拌器或搅拌机或球磨器或砾磨器，适用于将颜料和其它固体分散或溶解到液体中的其它混合器和捏合器。然而，第二变体中的分散器还应包括溶解器，也称为高速分散器；此类高速分散器特别包括带有强力高速搅拌器的搅拌罐。此外，分散器可以构成为在线分散器，在用于液体流动的管道或类似管线中具有转子和可能的定子。

此类分散器系统，特别是用于生产分散(即将颜料和其它固体溶解在液体中的)材料的转向和研磨系统在本领域中通常是已知的；特别适用于生产油漆或清漆。该分散器被认为构成一种特定类型的流体能量机器，其适于将能量引入颜料和其它固体中，以将其溶解到液体中；特别是，以生产油漆或清漆。

在作为称重步骤后续的常规过程中，随后是分散步骤，该分散步骤可能由一个或多个预分散和主分散步骤组成；该过程在补充步骤中完成；其基础知识在https://de.wikipedia.org/wiki/Dispergierung_(Lack)中描述。

具有用于在液体中旋转的旋转单元的分散器的操作；特别地，分散器可以或具有转子和定子单元，或特别是上述类型的研磨器或溶解器或分散器。此类分散器可以用各种测量仪器或传感装置监视，用于感测物理实体的状态值和/或操作状态，诸如但不限于材料流量、压力、粘度、转速、电力、密度和温度。这用于确保工厂安全并检查当前的操作状况。与对安全至关重要的工厂相比，例如在炼油厂，在研磨器的情况中的测量仪器不是冗余的，并且因此测量信号的可靠性较低。

给定物理实体的测量状态值可以在电子控制单元(例如DCS)中进行评估，并用于改变该物理实体或其它相关物理实体的设定值。例如，作为示例，当达到温度阈值时，冷却介质阀进一步打开，从而增加冷却介质的流率。

如上所述的分散器，特别是诸如作为最突出的示例的研磨器或高速分散器，优选用于分批操作——通常以所谓的循环模式，其中通过连续研磨改变产品特性。第一物理实体的状态值(诸如分散器速度、产品吞吐量、冷却介质流率等)的变化与另一个物理实体的状态值(诸如温度、粘度、能量吸收或压力发生)的变化直接相关。重新调节操作参数以优化性能直接取决于测量信号的质量。

因此，产生由本身缺乏必要意义的传感装置或其它信号生成装置提供的数据的数据评估通常是不可靠的，并且其使用，特别是其在控制策略或控制电路中的自动使用有限的问题。应当注意，该目的不仅仅在于冗余地提供控制信号作为提高质量的替代方法的措施来解决，如在WO 2018/202387 A1中实现的。

发明内容

因此，本发明的一个目的是提供一种用于提高控制信号可靠性的装置。

通过根据本发明的第一方面的权利要求1的操作控制装置、根据本发明的第二方面的权利要求10的分散器系统、根据本发明的第三方面的权利要求12的方法，以及根据本发明的第四方面的权利要求15的计算机程序提供对该问题的解决方案。

本发明对化学和/或技术相关的液体材料的分散器具有特定的相关性。其中更具体地，在特别优选的发展中，分散器被理解为用于将颜料和其它固体分散或溶解到液体中的混合装置。因此，分散器被配置为将液态、固态、气态的一种相或成分转换成通常与其不混溶的主要连续相，通常是液体。

在一些发展中，转子或叶轮与称为定子的固定组件或转子阵列或转子和定子阵列一起用于包含待混合溶液的罐中，或用于溶液通过的管道中，以产生剪切。分散器有利地配置为产生乳液、悬浮液、溶胶，即分散在液体中的气体，以及颗粒产品。其应用于包括胶粘剂、化工、化妆品、食品、制药和塑料工业的多个技术领域，以用于乳化、均质、粒度减小和分散。分散器(也称为分散单元或分散机器)因此是有利地用于将固体组分(诸如颜料或填充物)分散在涂料和印刷油墨的液相中，特别地以生产油漆或清漆的装置。分散单元通过摩擦所述材料的两个表面或通过快速旋转的圆盘或销施加冲击力和剪切力将能量引入待研磨的材料中。取决于研磨材料的粘度、颜料和填充物的可分散性以及所需的涂料材料质量，使用不同的分散器单元。

在特别优选的发展中，分散过程被理解为在诸如涂料、印刷油墨、塑料或颜料制备的制剂的生产中的过程步骤。该术语通常用于描述将颜料或填充物掺入载体材料中。例如，分散用于产生悬浮液，即，分布在液相中的固相。除了在载体材料中的均匀分布之外，分散还描述了待分散物质与载体材料的润湿、待分散物质的粉碎，以及随后的稳定化。

第一方面的操作控制装置适合于控制分散器和/或包括分散器的系统的操作，分散器和/或系统具有旋转单元或转子，用于旋转或工作或分散液体中的材料。特别地，分散器或包括分散器的系统包括研磨器，特别是珠磨器。可替代地，或另外，分散器和/或系统包括溶解器，也称为高速分散器。该操作控制装置也适用于包括研磨器或溶解器的系统。

更具体地，根据本发明，本发明的目的通过一种包括输入单元的操作控制装置来解决，该输入单元用于从外部相关的传感装置接收与分散器的分散过程相关联的至少两个不同物理实体的状态值和/或分散器的操作状态。

特别地，物理实体和/或分散器的操作状态包括但不限于，在分散器或其环境内的一个或多个位置处的材料流率、压力、粘度、颜色、转速、电力、密度和温度，诸如例如分散器所在房间的室温值。

操作控制装置还包括功能相关性存储单元，其被配置为存储至少一个功能相关性模型，该功能相关性模型包括不同物理实体的多个子集的状态值和/或分散器的操作状态的一个或多个相关性。

状态值被定义为指示分散过程的由相应物理实体和/或分散器的操作状态产生的相应不同状态参数。

在操作控制装置中，一个或多个子集的给定状态值将剩余子集中的至少另一个子集的状态值置于与功能相关性模型的相应相关性相关联的预定似真性条件下。

此外，连接到输入单元和功能相关性存储单元的似真性检查单元被配置为确定与接收到的状态值的相关性相关联的似真性条件的标志，并提供对应的状态信号。

特别地，只要由给定功能相关性模型定义的相互依赖的几个状态值在似真性检查单元中累积，则似真性检查是可能的。因此，该标志是应用于物理实体的子集的状态值和/或分散器的操作状态的似真性标准是否得到满足的预定指示，即它们是否以特定的方式相关的预定指示。取决于似真性标准的结果，提供指示其的对应状态信号。

因此，通过根据给定的功能相关模型检查状态值和/操作状态的预定相关性，本发明的第一方面的操作控制装置实现控制信号，即，从本身缺乏必要的可靠性的外部相关联传感装置接收到的状态值，的可靠性的改进。

然后，本发明通过对物理实体的不同子集的相关状态值的自动似真性检查以及将数据用于控制策略来实现数据质量的改进。

在下面，将描述本发明的第一方面的操作控制装置的优选发展以及与之相关联的优点。

在特定的发展中，操作控制装置是与分散器和/或分散器系统分离的独立装置，该分散器和/或分散器系统又是操作控制装置外部的装置或系统。在本实施例中，操作控制装置通信地连接到传感装置，该传感装置也在操作控制装置的外部。在替代发展中，操作控制装置是形成分散器和/或包括分散器的系统的一部分的操作控制单元。在又一实施例中，集成在分散器和/或系统中的操作控制单元是由多个子系统形成的分散控制单元，该多个子系统协作作为操作控制装置运作，其中子系统例如经由专用电气连接(诸如电缆和/或总线系统)通信连接。

在特定的发展中，操作控制装置进一步包括操作指令存储单元，该操作指令存储单元被配置为存储与相应的似真性条件相关联的一个或多个操作指令。操作控制装置还包括指令选择单元，该指令选择单元连接到似真性检查单元和操作存储单元连接，并被配置为接收由似真性检查单元提供的状态信号。指令选择单元还被配置为根据状态信号从与所应用的似真性标准相关联的多个操作指令中选择确定的特定操作指令。

操作控制装置进一步包括输出单元，该输出单元连接到指令选择单元并被配置为提供选择的操作指令以进一步控制研磨过程。

似真性检查可以在分散器的不同操作状态下进行，诸如在空闲状态下，或在为此目的定义的测试循环中，或在完全操作状态下。这允许监视相关联的传感装置、分散器和进一步相关联的装备。

在发展中，操作指令用于取决于至少两个不同物理实体的状态值和/或操作状态来选择用于分散过程(特别是以研磨过程的形式)的优选控制策略。

作为非限制性示例，并且对于研磨器的高产操作，研磨器或包括研磨器的系统使用可允许的最大功率量以最高能力运行。在该情况下，功率量是物理实体之一。反过来，这会产生传递到正在研磨的产品的热量，其温度是物理实体的状态值之一。在用于分散过程的控制策略的第一变体中，如果产品出口处的温度超过预定阈值量，则控制策略涉及增加冷却介质的流量，其中冷却介质的流量是另一物理实体。

然而，当入口处的冷却介质的温度和出口处的冷却介质的温度之差低于预定阈值时，操作控制装置有利地被配置为改变控制策略。因此，在用于分散过程的控制策略的第二变体中，有利的是指示在超过最大产品出口温度阈值之前不久供应给研磨器的功率量需要被节流。

在另一发展中，功能相关性模型基于监视用户操作根据由相关联传感装置提供的所确定的状态值而动态更新。

在发展中，似真性检查单元进一步被配置为当满足与接收到的状态值的相关性相关联的似真性条件时确定第一标志，以及当不满足与接收到的状态值的相关性相关联的似真性条件时确定与第一标志不同的第二标志。

在另一发展中，输出单元被配置为根据选择的操作指令输出可感知的系统状态信号。在发展中，系统状态信号被提供给包括屏幕或照明单元或声学单元的用户界面。另外地或可替代地，另一发展的输出单元被配置为向分散器输出操作指令，该操作指令指示修改物理实体的当前状态值或分散器的当前操作状态的请求，以进一步控制分散过程。

在优选的发展中，功能相关性存储单元被配置为存储功能相关性模型，该功能相关性模型包括以下状态值的相关性：

(a)作为第一子集的产品流率和冷却介质流率，以及作为第二子集的产品入口和出口温度、冷却介质入口和出口温度；和/或

(b)作为第一子集的产品流率，并且特别地另外是冷却介质流率，以及作为第二子集的压力；和/或

(c)作为第一子集提供的电力，以及作为第二子集提供的温度和产品流率；和/或

(d)作为第一子集的第一温度和第一产品流率，以及作为第二子集的第二温度和第二产品流率；和/或

(e)作为第一子集的粘度，以及作为第二子集的产品流率；和/或

(f)作为第一子集的转速，特别是泵或泵送系统的转速，以及作为第二子集的产品流率和压力；和/或

(g)作为第一子集的转速，以及作为第二子集提供的电力；和/或

(h)作为第一子集的产品温度和转速，以及作为第二子集的密封介质温度；和/或

(i)作为第一子集的转速，以及作为第二子集的产品温度；和/或

(j)作为第一子集的产品温度，以及作为第二子集的产品密度；和/或

(k)作为第一子集的产品温度，以及作为第二子集提供的电力和冷却介质温度；和/或

(l)作为第一子集的产品流率，以及作为第二子集提供的电力；和/或

(m)作为第一子集的转速，特别是泵或泵送系统的转速，以及作为第二子集的压力；和/或

(n)作为第一子集的产品流率和产品粘度，以及作为第二子集的压力；和/或

在下面，将描述根据上面部分(a)-(n)中概述的相应功能相关性模型的状态值的一些相关性生成和提供操作指令的示例。然而，这是非限制性列表，并且可以实现相关性和相关似真性标准的其它示例。

-在静止时，并且没有产品和冷却介质吞吐量，即，产品和冷却介质的流率等于或接近于零，当分散器前后产品测量的产品温度，和/或冷却介质的温度和/或密封介质的温度与室温以及彼此显著偏离时，所得的操作指令指示检查温度测量点的请求。

-当使用旋转容积泵时，吞吐量和压力都不会随着增加的泵速而增加。所得的操作指令指示检查泵吸入侧的压力损失的请求。

-在低速冲洗介质的操作中，由分散器使用的功率量与通常的冲洗值显著偏离。所得的操作指令指示检查研磨介质填充水平的请求。

-出口中的产品温度不会随着增加的分散器速度和其它相同的操作条件而增加。所得的操作指令指示检查分散器输出中的温度传感器的请求。

-在操作状态“循环操作中分散”下，产品的密度在恒定的产品温度下降低。所得的操作指令指示降低圆形混合器中的搅拌器的速度以防止空气通过大涡流引入的请求。

-在操作期间，密封介质温度在高分散器速度时与低分散器速度时一样高。所得的操作指令指示检查密封介质管线是否堵塞的请求。

操作控制装置中的术语“装置”意在包括这样的装置或用于控制分散器或包括如上所述的分散器的系统的操作的任何布置，并且优选地连接到电子控制单元。

因此，在一些发展中，操作控制装置是具有处理单元的独立装置，而在替代实施例中，它采用处理单元(诸如控制面板)的形式，优选地是较大设施内的单元。

根据本发明的第二方面，描述了一种具有用于在液体中旋转的转子单元的分散器。特别地，分散器系统包括以研磨器或溶解器形式的分散器。分散器系统包括根据本发明的第一方面的操作控制装置。分散器系统进一步包括被配置为执行产品分散过程的分散单元，以及至少两个相关联的传感装置，该至少两个相关联的传感装置被配置为确定至少两个不同物理实体的状态值并将其提供给操作控制装置的输入单元。

传感装置因此通信地连接到操作控制装置的输入单元并被配置为提供由操作控制装置的似真性检查单元结合功能相关性模型使用的状态值，以确定与状态值的相关性相关联的似真性条件的标志。

本发明的第二方面的分散器因此共享第一方面的操作控制装置或其任何发展的优点。

在优选的发展中，分散器系统是包括研磨器的研磨系统，该研磨器包括研磨单元，该研磨单元被配置为执行产品的研磨过程。

特别地，传感装置可以包括传感器，该传感器被配置为感测所谓的广泛的物理实体，诸如产品流量或产品的当前装料的体积；密集的物理实体，诸如压力、温度等；或与产品的质量相关联的物理实体，诸如例如粘度或颜色。

具有作为子集的质量相关联的物理实体(诸如颜色或粘度)的给定功能相关性模型的特定相关性可以有利地用作过程的基于反馈的质量控制，以确定更适合后续产品批次的分散过程的参数值。

在第二方面的分散器，并且特别是研磨器的优选发展中，相应相关联的传感装置中的每一个是以下之一

(i)温度传感装置，其被配置为确定分散器内或其周围的一个或多个预定位置处的温度状态值；或

(ii)流率传感装置，其被配置为确定在分散器内一个或多个预定位置处的材料的流率状态值；或

(iii)压力传感装置，其被配置为确定分散器内或其周围的一个或多个预定位置处的压力状态值；或

(iv)转速传感装置，其被配置为确定分散器的一个或多个预定旋转部件(包括泵送单元和研磨单元)的转速状态值，特别是在研磨器的情况下；或者

(v)电力传感装置，其被配置为确定指示提供给分散器的一个或多个预定电驱动单元的电力量的耗电状态值；或

(vi)粘度传感装置，其被配置为确定在分散器内一个或多个预定位置处的材料的粘度状态值；或

(vii)密度传感装置，其被配置为确定在分散器内一个或多个预定位置处的材料的密度状态值；或

(viii)颜色传感装置，其被配置为确定在分散器内一个或多个预定位置处的材料的颜色值。颜色值可以例如根据特定颜色空间(诸如CIEXYZ或CIELUV)或任何替代的CIE颜色空间来确定。

根据本发明的第三方面，提供了一种用于控制分散器操作的方法，特别是诸如珠磨器或溶解器的研磨器，和/或一种包括分散器的系统，其具有不同的物理实体，特别是材料流率、压力、粘度、颜色、转速、电力、密度和温度。该方法包括接收至少两个不同物理实体的状态值，并且特别地，该方法的特征在于，根据功能相关性模型从相关联的传感装置接收至少两个不同物理实体的状态值，如下面将解释的。

该方法的特征进一步在于提供功能相关性模型，该功能相关性模型包括不同物理实体的多个子集的状态值和/或研磨器的操作状态的一个或多个相关性，其中状态值指示由相应物理实体产生的研磨过程的相应不同状态参数，并且其中一个或多个子集的给定状态值将至少另一个剩余子集的状态值置于与功能相关性模型的相应相关性相关联的预定似真性条件下。该方法进一步包括，通过确定与接收到的状态值的相关性相关联的似真性条件的标志并提供对应的状态信号来检查似真性。

第三方面的方法因此共享第一方面的操作控制装置或其任何发展的优点。

在特定的发展中，该方法还包括提供与相应的似真性条件相关联的多个操作指令，根据状态信号从与应用的似真性标准相关联的多个操作指令中选择确定的特定操作指令，以及提供所选的操作指令以进一步控制研磨过程。

在特定的发展中，检查似真性包括：当满足与接收到的状态值的相关性相关联的似真性条件时，确定第一标志；以及当不满足与接收到的状态值的相关性相关联的似真性条件时，确定与第一标志不同的第二标志。

在另一发展中，该方法进一步包括根据选择的操作指令输出可感知的系统状态信号。

根据本发明的第四方面，描述了一种计算机程序。计算机程序包括指令，当程序由计算机和/或操作控制装置的处理单元，特别是本发明的第一方面的操作控制装置的控制面板执行时，该指令使计算机和/或操作控制装置执行本发明的第三方面的任何一种方法。

应当理解，权利要求1所述的操作控制装置、权利要求6所述的分散器、权利要求8所述的方法以及权利要求12所述的计算机程序，具有特别是如在从属权利要求中定义的相似和/或相同的优选实施例。

应当理解，本发明的优选实施例还可以是从属权利要求或上述实施例与相应独立权利要求的任何组合。

附图说明

本发明的这些和其它方面将从下文描述的实施例中变得明显并且参考下文描述的实施例来阐明。

在以下附图中：

图1示出用于基于由相关联传感装置提供的物理实体的状态值来控制研磨器的操作的操作控制装置的示意框图。

图2示出包括操作控制单元和相关联传感装置的研磨器的示意框图。

图3A和图3B示出分散器，特别是研磨器的两个具体实施例的示意图。

图4示出用于控制分散器操作的方法的实施例的流程图。

具体实施方式

以下讨论将集中于研磨器，特别是珠磨器。然而，本发明不限于研磨器，并且可以应用于其它类型的分散器，诸如混合器、研磨器、溶解器、捏合器，特别是搅拌器或搅拌机或球磨器或砾磨器，适用于将颜料和其它固体分散或溶解到液体中的其它混合器和捏合器或如介绍中提到的其它分散装置。

图1示出被配置为控制研磨器10的操作的操作控制装置1的示例性实施例的框图，其中研磨器10在此被示为一般种类的分散器的第一示例性非限制性实施例。分散器通常(这里是研磨器)具有过程控制单元11和传感装置21、22和23。操作控制装置包括输入单元2，该输入单元2被配置为从相关联的传感装置21、22和23接收与研磨器1的研磨过程(通常分别对应于分散器的分散过程)相关联的至少两个不同物理实体的状态值V₁、V₂、V₃。

物理实体的当前状态值因此与分散过程的状态相关，在此特别是研磨过程。其状态值被传感装置感测的物理实体可以包括例如温度、物料流率、压力、研磨器的某个电子单元提供或消耗的电力、粘度、密度、研磨器的特定旋转单元(诸如泵或研磨单元等)的转速，并且可以在研磨器内的不同场所或位置处感测，诸如入口、出口、研磨单元、泵，或甚至在研磨器附近，诸如在温度和压力的情况下。在该情况下，感测的温度和压力状态值可以有利地用作研磨器内感测的温度和压力状态值的参考值。

操作控制装置1进一步包括功能相关性存储单元3，该功能相关性存储单元3被配置为存储至少一个功能相关性模型M，该至少一个功能相关性模型M包括不同物理实体的多个子集的状态值和/或研磨器的操作状态的一个或多个相关性。状态值指示由相应物理实体产生的研磨过程的相应不同状态参数。给定的功能相关性模型涉及确定物理实体的至少两个不同子集的状态值之间的相关性，使得一个或多个子集的给定状态值将至少剩余子集中的另一个子集的状态值置于与功能相关性模型的相应相关性相关联的预定似真性条件下。

操作控制单元进一步包括似真性检查单元5，该似真性检查单元5连接到输入单元和功能相关性存储单元，并被配置为确定与接收到的状态值的相关性相关联的似真性条件的标志，并提供对应的状态信号S。

有利地以及可选地，操作控制单元进一步包括操作指令存储单元4，该操作指令存储单元4被配置为存储与相应的似真性条件相关联的一个或多个操作指令。在该特定操作控制单元中，状态信号由指令选择单元6接收，该指令选择单元6被配置为基于状态信号从与应用的似真性标准相关联的操作指令O中选择确定的特定操作指令Os。

作为非限制性示例在图1中示出的研磨器10，在此示为一般种类的分散器的第一示例性非限制性实施例，在用于研磨器10的研磨系统中，传感装置21被配置为确定递送到分散器，特别是这里的研磨器10的电力量，传感装置22被配置为确定输入产品和/或冷却介质和/或密封介质的当前温度值，以及传感装置23被配置为确定分散器(特别是这里的研磨器10)附近的当前温度值。

合适的功能相关性模型M包括物理实体的第一子集的状态值以及物理实体的第二子集的状态值的相关性，其中，物理实体的第一子集包括提供的功率量，物理实体的第二子集包括产品温度和/或冷却介质温度和/或密封介质温度和分散器(特别是这里的研磨器20)附近的参考温度。该特定功能相关性模型所需的相关性是：当研磨器不操作时(接收的电力为零)，确定的产品和/或冷却介质和/或密封介质的温度与附近的环境温度相差大于预定差阈值量的量。基于该相关性和接收到的状态值，似真性检查单元被配置为生成指示与相关性相关联的似真性条件是否得到满足的标志。例如，可以与该特定似真性条件相关联的一组操作指令是：“保持当前操作状态”和“发出可能的错误的信号：请求检查温度测量位置”。在满足似真性条件的情况下，即，温差小于预定差阈值量，似真性检查单元5提供指示该似真性检查单元5的状态信号，并且指令选择单元6接收状态信号并选择指令“保持当前操作状态”。然而，如果该标志指示不满足似真性条件，即，温差大于预定差阈值量，则似真性检查单元5提供指示该似真性检查单元5的状态信号并且指令选择单元6接收状态信号并选择指令“发出可能的错误的信号：请求检查温度测量位置”。例如，在图1的研磨器10的情况下，由操作控制装置的输出单元7提供的所选操作指令O_s被发送到研磨器10，特别是发送到其过程控制单元11，其具有用于输出可感知信号的用户界面，诸如编码灯或声音警报是操作指令指示研磨器的可能故障或执行检查的请求的情况。取决于接收到的操作指令，过程控制单元被配置为改变研磨器的操作状态。例如，如果物理实体的状态值的当前相关性根据功能相关性模型的给定似真性条件指示研磨过程应该立即停止，则过程控制单元有利地被配置为改变研磨器的状态以停止研磨过程。

在(a)-(n)部分以及上面讨论的操作指令的生成和提供的对应示例中描述了功能相关性模型的其它可能且非限制性的示例。

图2作为一般种类的分散器的第二示例性非限制性实施例示出了研磨器20的实施例的框图，该研磨器20包括用于对产品执行研磨过程的研磨单元24。分散器，特别是这里的研磨器20，还包括操作控制装置1，如参考图1所述，其被配置为从相关联的传感装置21、22、23接收不同物理实体的状态值，并根据接收到的状态值提供操作指令。该相关性基于预定的功能相关性模型和与功能相关性模型的相应相关性相关联的对应似真性条件。

操作指令被提供给控制面板11，该控制面板11被配置为操纵研磨过程或输出可感知的系统状态信号，例如在研磨过程最优运行的情况下的绿灯，或在需要用户交互以对分散器(特别是这里的研磨器20)执行预定的对应检查的情况下，具有预定的相应照明图案的红灯。

图3A和图3B详细示出具有研磨器30的研磨器系统，即，包括研磨器作为特定种类的分散器的分散器系统的具体示意图。在这里还要注意的是，研磨器30的具体示意图可以被认为是其它分散器的模拟示意图的代表，该其他分散器被认为构成特定种类的流体能量机器，该流体能量机器适于将能量引入颜料和其它固体中，以将其溶解到液体中；特别是，生产油漆或清漆。正如在介绍分散器中提到的那样，如例如溶解器和研磨器，特别是搅拌器或搅拌机或球磨器或砾磨器，适用于将颜料和其它固体分散或溶解到液体中的其它混合器和捏合器。

研磨器30包括用于将待研磨的产品引入研磨器的产品入口31。产品入口连接到泵32，用于将产品传送到研磨单元33。在研磨过程结束后，研磨的产品被传送到产品出口37。研磨器还包括冷却单元33，该冷却单元33连接到冷却介质储存器35和密封介质储存器36。此外，图3A示出氮气冲洗回路38。研磨器30包括多个传感装置，该多个传感装置被配置为确定给定物理实体的状态值并将所述值提供给操作控制装置1。在替代实施例中，操作控制装置被集成到共享公共壳体的研磨器中。传感装置包括但不限于：

-温度传感装置T₁、T₂、T₃、T₄、T₅，其被配置为确定在研磨器30内或其周围(特别是在研磨器T₀附近)的一个或多个预定位置处、产品入口T₁处的产品、产品出口T₂处的产品、冷却介质入口T₃和出口T₄处的冷却介质以及密封介质T₅的温度状态值；

-流率传感装置F₁、F₂，其被配置为分别确定产品入口和出口处材料的流率状态值；

-压力传感装置P₀、P₁、P₂，其被配置为确定研磨器P₀附近、产品入口P₁处和产品出口P₂处的压力状态值；

-转速传感装置S₁、S₂，其被配置为确定泵S₁和研磨单元S₂的转速状态值；

-电力传感装置J₁、J₂，其被配置为确定指示提供给研磨器的一个或多个预定电驱动单元(诸如泵J₁和研磨单元J₂)的电力量的耗电状态值；或

-粘度传感装置Q₁，其被配置为确定产品入口处材料的粘度状态值；以及

-密度传感装置D₂，其被配置为确定产品出口处材料的密度状态值。

图4示出用于控制包括一般种类的分散器的分散器系统的操作的方法100的特定实施例的流程图，即这里是研磨器10、20、30分散器的实施例，特别是这里的研磨器，特别是珠磨器。分散器与分散器的不同物理实体和/或操作状态相关联，特别是材料流率、压力、粘度、转速、电力、密度和温度。

该方法包括，在步骤102中，接收至少两个不同物理实体的状态值和/或分散器的操作状态。

该方法的特征在于，在步骤104中，提供功能相关性模型，该功能相关性模型包括不同物理实体的多个子集的状态值和/或研磨器的操作状态的一个或多个相关性，其中状态值指示由相应物理实体产生的研磨过程的相应不同状态参数，并且其中一个或多个子集的给定状态值将剩余子集中的至少另一个子集的状态值置于与功能相关性模型的相应相关性相关联的预定似真性条件下。该方法进一步包括，在步骤106中，提供与相应的似真性条件相关联的多个操作指令。

关于步骤102，并且鉴于功能相关性模型的引入，该步骤包括根据功能相关性模型从相关联的传感装置接收至少两个不同物理实体的状态值。

该方法进一步包括：在步骤108中，通过确定与接收到的状态值的相关性相关联的似真性条件的标志并提供对应的状态信号来检查似真性；在步骤110中，根据状态信号从与所应用的似真性标准相关联的多个操作指令中选择确定的特定操作指令；以及在步骤112中，提供选择的操作指令用于进一步控制研磨过程。

在该方法的特定实施例中，步骤108包括在步骤108.1中确定当满足与接收到的状态值的相关性相关联的似真性条件时的第一标志，以及在步骤108.2中确定当不满足与接收到的状态值的相关性相关联的似真性条件时的与第一标志不同的第二标志。

进一步地，在另一实施例中，该方法包括在步骤114中根据选择的操作指令输出可感知的系统状态信号。

总之，本发明涉及一种用于控制研磨器操作的操作控制装置，并且包括输入单元，用于从传感装置接收至少两个不同物理实体的状态值，诸如温度、压力等。

功能相关性存储单元被配置为存储功能相关性模型，该功能相关性模型包括物理实体的子集的状态值和/或研磨器的操作状态的相关性，并且指示与相应的相关性相关联的预定似真性条件。似真性检查单元被配置为确定似真性条件的标志并提供对应的状态信号，并且指令选择单元被配置为根据状态信号从与应用的似真性标准相关联的一组操作指令选择确定的特定操作指令，以用于进一步控制研磨过程。

通过研究附图、公开内容和所附权利要求，本领域技术人员在实践要求保护的发明时可以理解和实现对所公开实施例的其它变化。

在权利要求中，词语“包括”不排除其它元件或步骤，不定冠词“一”或“一个”不排除复数。

单个单元或装置可以实现权利要求中列举的几个项目的功能。在相互不同的从属权利要求中列举了某些措施这一事实并不指示这些措施的组合不能有利地使用。

计算机程序可以存储/分发在合适的介质上，诸如光学存储介质或固态介质，与其它硬件一起提供或作为其它硬件的一部分，但也可以以其它形式分发，诸如经由互联网或其它有线或无线电信系统。

权利要求中的任何参考符号不应被解释为限制范围。

参考符号列表

1 操作控制装置

2 输入单元

3 功能相关性存储单元

4 操作指令存储单元

5 似真性检查单元

6 指令选择单元

7 输出单元

10、20、30 研磨器

11 过程控制单元

21,22,23 相关联传感装置

31 产品入口

32 泵

33 冷却单元

24、34 研磨单元

35 冷却介质储存器

36 密封介质储存器

37 产品出口

38 氮气冲洗回路

400 用于控制研磨器操作的方法

400-4xx 方法步骤

D₂ 产品出口处的密度传感器

F₁ 产品入口处的产品流率传感器

F₂ 产品出口处的产品流率传感器

J₁ 泵处的电力传感器

J₂ 研磨器处的电力传感器

M 功能相关性模型

O 操作指令

O_s 选择的操作指令

P 产品

P₀ 研磨器附近的压力传感器

P₁ 产品入口处的压力传感器

P₂ 产品出口处的压力传感器

Q₁ 产品入口处的粘度传感器

S 状态信号

S₁ 泵处的转速传感器

S₂ 研磨器处的转速传感器

T₀ 研磨器附近的温度传感器

T₁ 产品入口处的温度传感器

T₂ 产品出口处的温度传感器

T₃ 冷却介质入口处的温度传感器

T₄ 冷却介质出口处的温度传感器

T₅ 密封介质储存器处的温度传感器

V₁、V₂、V₃ 物理实体的状态值

Claims

1.一种操作控制装置(1)，其适于控制分散器的操作，所述分散器具有用于在液体中旋转的转子单元，

特别地，其中，所述分散器是研磨器、特别是珠磨器的形式，或高速分散器、特别是溶解器的形式，

所述操作控制装置包括：

-输入单元(2)，其用于从外部传感装置(21、22、23)接收与所述分散器的分散过程相关联的至少两个不同物理实体的状态值(V₁、V₂、V₃)和/或所述分散器的操作状态；

-功能相关性存储单元(3)，其被配置为存储至少一个功能相关性模型(M)，所述至少一个功能相关性模型(M)包括不同物理实体的子集的状态值和/或所述分散器的操作状态的一个或多个相关性，其中，所述子集中的至少一个子集的给定状态值将至少另一个子集的所述状态值置于与所述功能相关性模型的相关性相关联的预定似真性条件下；以及

-似真性检查单元(5)，其连接到所述输入单元(2)和所述功能相关性存储单元(3)并被配置为确定与接收到的所述状态值的所述相关性相关联的所述似真性条件的标志，并提供对应的状态信号(S)。

2.根据权利要求1所述的操作控制装置，进一步包括：

-操作指令存储单元(4)，其被配置为存储与相应的似真性条件相关联的一个或多个操作指令(O)；和/或

-指令选择单元(6)，其连接到所述似真性检查单元(5)和所述操作指令存储单元(4)，并被配置为接收所述状态信号(S)并根据所述状态信号从与所应用的似真性标准相关联的所述操作指令(O)中选择确定的特定操作指令(O_s)；和/或

-输出单元(7)，其连接到所述指令选择单元(6)，并被配置为提供所选择的操作指令(O_s)，以进一步控制所述分散过程。

3.根据权利要求1或2所述的操作控制装置，其中，所述分散器为珠磨器，并且所述分散过程为研磨过程。

4.根据前述权利要求中任一项所述的操作控制装置，其中，所选择的操作指令指示用于修改所述物理实体的当前状态值或当前操作状态以进一步控制所述分散过程的请求。

5.根据前述权利要求中任一项所述的操作控制装置，其中，所述似真性检查单元进一步被配置为当满足与接收到的所述状态值的所述相关性相关联的所述似真性条件时确定第一标志，以及当不满足与接收到的所述状态值的所述相关性相关联的所述似真性条件时确定与所述第一标志不同的第二标志。

6.根据前述权利要求中任一项所述的操作控制装置，其中，当在不满足与接收到的所述状态值的所述相关性相关联的所述似真性条件时确定第二标志时，所选择的操作指令指示用于修改所述物理实体的当前状态值或当前操作状态以进一步控制所述分散过程的请求；和/或当确定所述第二标志时，所选择的操作指令指示增加从所述传感装置接收的所述状态值的可靠性的请求。

7.根据权利要求6所述的操作控制装置，其中，当确定所述第二标志时，请求检查温度测量点或检查泵吸入侧的压力损失，或检查研磨介质填充水平，或检查所述分散器输出中的温度传感器，或降低搅拌器的速度，或检查所述密封介质管线，特别地，所选择的操作指令指示增加从所述传感装置接收的所述状态值的可靠性的请求。

8.根据前述权利要求中任一项所述的操作控制装置，其中，输出单元(7)被配置为根据所选择的操作指令输出可感知的系统状态信号。

9.根据前述权利要求中任一项所述的操作控制装置，其中，所述功能相关性存储单元被配置为存储包括以下的状态值的相关性的所述功能相关性模型：

-作为第一子集的产品流率和冷却介质流率，以及作为第二子集的产品温度、冷却介质温度和密封介质温度；和/或

-作为所述第一子集的产品流率和冷却介质流率，以及作为所述第二子集的压力；和/或

-作为所述第一子集提供的电力，以及作为所述第二子集的温度和产品流率；和/或

-作为所述第一子集的第一温度和第一产品流率，以及作为所述第二子集的第二温度和第二产品流率；和/或

-作为所述第一子集的粘度，以及作为所述第二子集的产品流率；和/或

-作为所述第一子集的转速，以及作为所述第二子集的产品流率和压力；和/或

-作为所述第一子集的产品流率，以及作为所述第二子集的压力；和/或

-作为所述第一子集的转速，以及作为所述第二子集的提供的电力；和/或

-作为所述第一子集的产品温度和转速，以及作为所述第二子集的所述密封介质温度；和/或

-作为所述第一子集的转速，以及作为所述第二子集的产品温度；和/或

-作为所述第一集合的产品温度和冷却介质流率，以及作为所述第二集合的所述冷却介质的温度；和/或

-作为所述第一子集的产品温度，以及作为所述第二子集的产品密度；和/或

-作为所述第一子集的温度，以及作为所述第二子集的提供的电力和冷却介质温度；和/或

-作为所述第一子集的产品流率，以及作为所述第二子集的提供的电力；和/或

-作为所述第一子集的转速，以及作为所述第二子集的压力；和/或

-作为所述第一子集的产品流率和产品粘度，以及作为所述第二子集的压力；和/或

-作为所述第一子集的所述密封介质的温度，以及作为所述第二子集的转速。

10.一种分散器系统，包括：

-根据权利要求1至9中任一项所述的操作控制装置(1)；以及

-具有用于在液体中旋转的转子单元的分散器(10、20、30)，特别是以研磨器形式或溶解器形式的所述分散器(10、20、30)；所述分散器系统进一步包括：

-分散单元(24、34)，其被配置为执行产品(P)的分散过程；以及

-至少两个传感装置(21、22、23)，其被配置为确定所述至少两个不同物理实体的所述状态值并将其提供给所述操作控制装置的所述输入单元。

11.根据权利要求10所述的分散器系统，其中，相应的传感装置(21、22、23)是以下之一：

-温度传感装置(T₁、T₂、T₃、T₄、T₅)，其被配置为确定所述分散器(30)内或其周围的一个或多个预定位置处的温度状态值；或

-流率传感装置(F₁、F₂)，其被配置为确定在所述分散器内的一个或多个预定位置处的材料的流率状态值；或

-压力传感装置(P₀、P₁、P₂)，其被配置为确定所述分散器内或其周围的一个或多个预定位置处的压力状态值；或

-转速传感装置(S₁、S₂)，其被配置为确定所述分散器的一个或多个预定旋转部件的转速状态值；或

-电力传感装置(J₁、J₂)，其被配置为确定指示提供给所述分散器的一个或多个预定电驱动单元的电力量的耗电状态值；或

-粘度传感装置(Q₁)，其被配置为确定在所述分散器内的一个或多个预定位置处的材料的粘度状态值；或

-密度传感装置(D₂)，其被配置为确定在所述分散器内的一个或多个预定位置处的材料的密度状态值；或

-颜色传感装置，其被配置为确定在所述分散器内一个或多个预定位置处的材料的颜色值。

12.一种用于控制分散器(10、20、30)、诸如研磨器、特别是珠磨器或溶解器，和/或包括所述分散器(10、20、30)的分散器系统的操作的方法(100)，所述方法的特征在于：

-提供(104)功能相关性模型，所述功能相关性模型包括不同物理实体的子集的状态值和/或所述分散器的操作状态的一个或多个相关性，以及其中，所述子集中的至少一个子集的给定状态值将至少另一个子集的所述状态值置于与所述功能相关性模型的相应相关性相关联的预定似真性条件下；

-根据所述功能相关性模型从传感装置接收(102.a)与所述分散器的分散过程相关联的至少两个不同物理实体的状态值；

-通过确定与接收到的所述状态值的所述相关性相关联的所述似真性条件的标志并提供对应的状态信号来检查似真性(108)。

13.根据权利要求12所述的方法，进一步包括：

-提供(106)与相应的似真性条件相关联的多个操作指令；和/或

-根据所述状态信号从与所应用的似真性标准相关联的所述多个操作指令中选择(110)确定的特定操作指令；和/或

-提供(112)所选择的操作指令以进一步控制所述分散过程。

14.根据权利要求12或13所述的方法，其中，检查似真性(108)包括：

-当满足与接收到的所述状态值的所述相关性相关联的所述似真性条件时，确定(108.1)第一标志；和/或

-当不满足与接收到的所述状态值的所述相关性相关联的所述似真性条件时，确定(108.2)与所述第一标志不同的第二标志。

15.一种计算机程序，包括指令，当所述程序由计算机和/或所述操作控制装置(1)的处理单元、特别是根据权利要求1至9之一所述的操作控制装置(1)的控制面板执行时，使所述计算机和/或所述操作控制装置(1)执行权利要求12至14中任一项所述的方法。