WO2018050525A1 - Verfahren zum betreiben von dosiereinrichtungen - Google Patents

Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben von mindestens einer Dosiereinrichtung. Um ein Verfahren zum Betreiben von Dosiereinrichtungen anzugeben, das flexibel anpassbar ist, wird erfindungsgemäß vorgeschlagen, dass das Verfahren die Schritte Bereitstellen eines Servers, Bereitstellen zumindest einer Dosiereinrichtung, Bereitstellen einer Regeleinrichtung, Übertragen von Daten, Bereitstellen einer Falldatenbank, Berechnen von verbesserten weiteren Betriebsdaten sowie Bereitstellen der verbesserten weiteren Betriebsdaten für die Regeleinrichtung aufweist.

Description

Verfahren zum Betreiben von Dosiereinrichtungen

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben von mindestens einer Dosiereinrichtung. Dosiereinrichtungen weisen in der Regel eine Dosierkammer auf, in der ein Verdrängungselement zwischen zwei Positionen hin und her bewegbar ist, wobei das Volumen der Dosier- kammer in der einen Position größer als in der anderen Position ist.

Eine solche Dosiereinrichtung kann beispielsweise eine Membrandosierpumpe sein. Als Verdrängungselement dient hier eine bewegliche Membran. Die Dosierkammer ist im Betrieb über ein Saugrückschlagventil mit einer Saugleitung und über einem Druckrückschlagventil mit einer Druck- leitung verbunden. Sowohl Saugrückschlagventil als auch Druckrückschlagventil können Teil der Dosiereinrichtung sein. Sie können jedoch auch anlagenseitig bereitgestellt werden.

Wird daher die Membran in die Position bewegt, in der das Volumen der Dosierkammer am größten ist, wird Fördermedium über das Saugventil aus der Saugleitung in die Dosierkammer gesaugt. Im Anschluss daran wird die Membran in Richtung derjenigen Position bewegt, in der das Volumen der Dosierkammer am geringsten ist. Dadurch wird das Saugrückschlagventil geschlossen, worauf der Druck in der Dosierkammer ansteigt bis das Druckrückschlagventil öffnet und das sich in der Dosierkammer befindliche Fördermedium in die Druckleitung gedrückt wird. Die Dosiereinrichtung weist weiterhin einen Aktor zum Antreiben des Verdrängungselementes auf, welcher einen Aktoreingang für ein elektrisches Ansteuersignal aufweist und derart aufgebaut ist, dass ein am Aktoreingang anliegendes elektrisches Ansteuersignal in eine mechanische Bewegung umgesetzt wird. Im Falle einer Dosiermembranpumpe kann die Membran beispielsweise hydraulisch angetrieben werden, sodass der Aktor einen entsprechenden Kolben umfasst, dessen eine Fläche mit dem Hydraulikfluid in Kontakt steht.

Alternativ könnte die Membran auch magnetisch angetrieben werden. Beispielsweise könnte die Membran mit einer Schubstange fest verbunden sein, die in einem im Pumpengehäuse fest verankerten Magnetmantel in der Längsachse axial beweglich gelagert ist, sodass die Schubstange und damit die Membran bei der elektrischen Ansteuerung einer Magnetspule in den Magnetmantel gegen die Wirkung einer Druckfeder in die Bohrung des Magnetmantels hinein gezogen wird und die Schubstange nach Deaktivierung des Magneten durch die Druckfeder in die Ausgangslage zurück kehrt, sodass die Membran bei fortgesetzter Aktivierung und Deaktivierung der Magnetspule eine oszillierende Bewegung durchführt. In diesem Fall ist die Magnetspule als Aktor anzu- sehen.

Des Weiteren weist die Dosiereinrichtung einen Sensor zur Erfassung einer physikalischen oder chemischen Messgröße auf, der einen Sensorausgang für ein elektrisches Messsignal aufweist und derart ausgebildet ist, dass er die physikalische oder chemische Messgröße erfasst, in ein elektrisches Messsignal umsetzt und dieses am Sensorausgang zur Verfügung stellt. Beispielsweise weisen Dosiermembranpumpen in der Regel einen solchen Sensor auf.

Beispielsweise könnte der pH-Wert des zu fördernden Mediums in der Druckleitung erfasst werden. Alternativ dazu kann aber auch der Strom und/oder die Spannung durch die den Aktor bildende Magnetspule erfasst werden. Der Sensor erfasst die entsprechende Messgröße im Betrieb und wandelt die erfasste Messgröße in ein elektrisches Messsignal um, das er am Sensorausgang zur Verfügung stellt. Der Sensor kann somit beispielsweise eine Betriebsgröße der Dosiereinrichtung (zum Beispiel Strom oder Spannung des Antriebs, Position des Verdrängungselementes, Druck in der Dosierkammer) oder eine externe Größe (zum Beispiel pH-Wert in der Druck- oder Sauglei- tung, Umgebungstemperatur, Luftdruck usw.) messen.

Die EP 1 757 809 A1 beschreibt eine bewegungsgeregelte Magnetdosierpumpe. Diese weist als Sensor einen Positionssensor auf, der die Position der Membran bzw. der mit der Membran verbunden Schubstange erfasst. Die dort beschriebene Magnetdosierpumpe vergleicht die erfasste Position mit einem vorgegebenen Sollwertprofil und regelt die Bewegung des Verbrennungselementes derart, dass die Abweichung zwischen Ist-Position und Soll-Position möglichst gering wird.

Die bekannte Dosiereinrichtung weist somit eine entsprechende Steuereinrichtung auf, mit deren Hilfe eine geregelte Dosierung erfolgen kann. Das entsprechende Regelungsverfahren ist dabei in einer Software abgelegt, die innerhalb der Dosiereinrichtung gespeichert ist. Bei der Verwendung der Pumpe müssen Eingaben am Gerät selbst vorgenommen werden, um der Dosiereinrichtung mitzuteilen, in welcher Form eine entsprechende Regelung erfolgen soll.

In mehr oder minder regelmäßigen Abständen entwickelt der Pumpenhersteller verbesserte Re- gelverfahren, die jedoch nicht unmittelbar von der Dosiereinrichtung verwendet werden können. Es ist hierfür notwendig, dass ein entsprechender Servicetechniker vor Ort die Software auf der Dosiereinrichtung mittels eines Firmware- Updates aktualisiert. Mit Fortschreiten der Entwicklung wer- den den Dosiereinrichtungen immer höhere Rechen- und Speicherleistungen zur Verfügung gestellt mit der Folge, dass ältere Modelle der Dosiereinrichtungen nicht mehr mit aktuellen Firmware- Updates versehen werden können, da sie die entsprechenden Rechen- und/oder Speichervoraussetzungen nicht mehr erfüllen. In diesem Fall muss dann entweder auf die verbesserten Regelver- fahren verzichtet werden oder die gesamte Dosiereinrichtung ausgetauscht werden.

Nicht selten ermöglichen die verbesserten Regelverfahren die Ausweitung des Einsatzgebietes der Dosiereinrichtung, z.B. auf extrem geringe Dosiergeschwindigkeiten oder die Dosierung von extrem zähflüssigen Förderfluiden. Dadurch kann die selbe Dosierpumpe zwar in weit mehr Anwen- dungsgebieten eingesetzt werden, die Anforderungen an die in der Dosiereinrichtung vorzuhaltende Hard- und Software und die damit verbundenen Kosten steigen jedoch. Diese verbesserten Regelverfahren sind jedoch in vielen Fällen vom Benutzer der Dosiereinrichtung gar nicht gewünscht, da die Dosierpumpe ohnehin nur auf einem bekannten Anwendungsgebiet eingesetzt werden soll und die Anforderungen an die Einhaltung einer exakten Dosiergenauigkeit gering sind. In diesen Fällen ist das Bereitstellen von größeren Rechen-und/oder Speicherleistungen nicht notwendig und treibt die Kosten der Dosiereinrichtung unnötig in die Höhe.

Des Weiteren beruhen die in der Software bereitgestellten Regelparameter auf Erfahrungswerten und Modellannahmen, die in der Regel innerhalb einer vom Pumpenhersteller realisierten Testum- gebung gewonnen wurden. Diese Testumgebung ist jedoch nicht für alle denkbaren Anwendungsgebiete der Pumpe geeignet, so dass die Regelparameter nicht zwingend optimal sind.

Ausgehend von dem beschriebenen Stand der Technik ist es daher Aufgabe der Erfindung ein Verfahren zum Betreiben von Dosiereinrichtungen anzugeben, das flexibel anpassbar ist.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe gelöst durch ein Verfahren zum Betreiben von mindestens einer Dosiereinrichtung wobei das Verfahren die Schritte aufweist:

A) Bereitstellen eines Servers,

B) Bereitstellen zumindest einer Dosiereinrichtung mit einer Dosierkammer, in der ein Ver- drängungselement derart beweglich angeordnet ist, dass es zwischen zwei Positionen hin- und her bewegbar ist, wobei das Volumen der Dosierkammer in der einen Position größer als in der anderen Position ist, wobei die Dosiereinrichtung weiterhin aufweist: einen Aktor zum Antreiben des Verdrängungselement, welcher einen Aktoreingang für ein elektrisches Ansteuersignal aufweist und derart aufgebaut ist, dass ein am Aktoreingang anliegendes elektrisches Ansteuersignal in eine mechanische Bewegung umgesetzt wird,

einen ersten Sensor zur Erfassung einer physikalischen oder chemischen Messgröße, der einen Sensorausgang für ein elektrisches Messsignal aufweist und derart ausgebildet ist, dass er die physikalische oder chemische Messgröße er- fasst, in ein elektrisches Messsignal umsetzt und dieses am Sensorausgang zur Verfügung stellt,

eine Kommunikationsschnittstelle, über die die Dosiereinrichtung mit dem Server kommunizieren kann,

Bereitstellen einer Regeleinrichtung, welche das am Sensorausgang bereitgestellte elektrische Messsignal empfängt, mit einem vorgegebenen Sollwert vergleicht und in Abhängigkeit von dem Vergleichsergebnis und weiterer Betriebsdaten ein elektrisches Ansteuersignal erzeugt und an den Aktoreingang ausgibt, Übertragen von Daten, die das elektrische Messsignal beinhalten oder auf Grundlage des elektrischen Messsignals berechnet wurden, von der Dosiereinrichtung an den Server über die Kommunikationsschnittstelle,

Bereitstellen einer Falldatenbank mit Referenzdaten,

Berechnen von verbesserten weiteren Betriebsdaten aus den übertragenen Daten und den Referenzdaten und

Bereitstellen der verbesserten weiteren Betriebsdaten für die Regeleinrichtung.

Erfindungsgemäß wird somit eine Kommunikation zwischen Dosiereinrichtung und einem separaten Server, der am besten entfernt von der Dosiereinrichtung angeordnet ist, ermöglicht, sodass Daten, die das elektrische Messsignal beinhalten oder auf Grundlage des elektrischen Messsignals berechnet wurden, von der Dosiereinrichtung über die Kommunikationsschnittstelle an den Server übertragen werden. Serverseitig wird eine Falldatenbank mit Referenzdaten bereitgestellt, sodass aus den übertragenen Daten und den Referenzdaten verbesserte weitere Betriebsdaten berechnet und der Regeleinrichtung zur Verfügung gestellt werden können. Betriebsdaten für die Regeleinrichtung können beispielsweise die entsprechenden Regel parameter sein.Wird für die Regelung eine modellbasierte Regelung verwendet, können die Betriebsdaten für die Regeleinrichtung auch ein modifiziertes Modell sein.

In einer bevorzugten Ausführungsform können die übertragenen Daten ggf. zusammen mit zumindest einem Teil der weiteren Betriebsdaten oder stattdessen aus den übertragenen Daten ggf. aus zumindest einem Teil der Betriebsdaten berechnete Daten als weitere Referenzdaten in die Falldatenbank eingetragen werden.

Das Ablegen von Referenzdaten in der Falldatenbank hat den Vorteil, dass für verschiedene Anwendungsfälle die bestgeeigneten Betriebsdaten wie z. B. die Regelparameter entnommen werden können. Da aufgrund des Messsignals auch eine Information über die Güte der Regelung vorliegt, kann der Eintrag in die Falldatenbank auch mit einem Gütewert versehen werden, der ein Maß für die Regelqualität darstellt. Dadurch, dass die übertragenen Daten ebenfalls in die Falldatenbank eingetragen werden, wird die Datenbasis auf deren Grundlage die verbesserten weiteren Betriebsdaten berechnet werden größer, sodass für nachfolgende Verfahren ein besseres Ergebnis erzielt werden kann.

Die Regelparameter beruhen daher nicht mehr nur auf den innerhalb einer Testumgebung gewon- nenen Erfahrungen des Pumpenherstellers, sondern auch auf den mit der Dosiereinrichtung gewonnenen Erfahrungen.

In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung wird die Regeleinrichtung auf dem Server bereitgestellt. Daher sind Aktor, Sensor und Kommunikationsschnittstelle derart ausgebil- det, dass ein am Sensorausgang anliegendes elektrisches Messsignal über die Kommunikationsschnittstelle an den entfernten Server übertragen wird und ein elektrisches Ansteuersignal über die Kommunikationsschnittstelle empfangen und an den Aktoreingang übertragen wird.

Mit anderen Worten wird die eigentliche Regelaufgabe von der Dosiereinrichtung an den entfernten Server übertragen. Die Dosiereinrichtung selbst muss daher lediglich in der Lage sein, dass am Sensorausgang anliegende elektrische Messsignale an den entfernten Server zu übertragen und ein entsprechendes elektrisches Ansteuersignal für den Aktoreingang vom entfernten Server zu empfangen. Die Kommunikationsschnittstelle kann beispielsweise eine Netzwerkschnittstelle sein, das heißt eine Schnittstelle, die Sensor und Aktor Zugang zu einem Rechnernetz ermöglichen. In diesem Fall muss auch der Server eine entsprechende als Netzwerkschnittstelle ausgebildete Kommunikationsschnittstelle aufweisen, um dem Server ebenfalls Zugang zu dem Rechnernetz zu ermöglichen.

In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform werden in Schritt b) zumindest zwei Dosiereinrichtungen, vorzugsweise zumindest zehn Dosiereinrichtungen und besonders bevorzugt zumindest 100 Dosiereinrichtungen bereitgestellt. Im Grunde genommen kann der Server alle Dosiereinrichtungen, die der Dosiereinrichtungsher- steller verkauft, überwachen bzw. mit diesen kommunizieren. Die einzelnen Dosiereinrichtungen stellen dann eine Vielzahl von Datensätzen zur Verfügung, die allesamt in die Falldatenbank eingetragen werden können, auf deren Grundlage dann optimierte Betriebsdaten, wie z. B. Regelparameter berechnet werden können. In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform weist die Dosiereinrichtung einen zweiten Sensor zur Erfassung einer zweiten physikalischen oder chemischen Messgröße auf, der einen Sensorausgang für ein zweites elektrisches Messsignal aufweist und derart ausgebildet ist, dass er die zweite physikalische oder chemische Messgröße erfasst, in ein zweites elektrisches Messsignal umsetzt und dieses am Sensorausgang des zweiten Sensors zur Verfügung stellt, wobei in Schritt D) zusätzlich Daten, die das zweite elektrische Messsignal beinhalten oder auf Grundlage des zweiten elektrischen Messsignals berechnet wurde, von der Dosiereinrichtung an den Server über die Kommunikationsschnittstelle übertragen werden.

Im Grunde genommen können alle in der Dosiereinrichtung verfügbaren Informationen über den Betriebszustand der Dosiereinrichtung auf den Server übertragen werden, um der auf dem Server bereitgestellte Software ein umfassendes Bild über den Zustand der Dosiereinrichtung zu geben, auf dessen Basis unter Zuhilfenahme der Referenzdaten der Falldatenbank entsprechend optimierte Betriebsdaten für die Regeleinrichtung berechnet werden können. In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform wird für das Verdrängerelement eine Differentialgleichung basierend auf einem physikalischen Modell aufgestellt. Dabei misst der erste Sensor zumindest die Position des Verdrängerelementes und auf dem Server wird mit Hilfe der Differentialgleichung eine physikalische Größe der Verdrängerpumpe bestimmt. Als physikalische Größe kann beispielsweise der Fluiddruck gewählt werden.

Die Messung der Position des Verdrängerelementes kann beispielsweise berührungsfrei erfolgen und wird in der Regel ohnehin bei den beschriebenen Dosierpumpen vorgenommen, sodass die Information über die aktuelle Position des Verdrängerelementes zur Verfügung steht. Die Differentialgleichung kann beispielsweise eine physikalische Bewegungsgleichung des Verdrängerele- mentes sein und alle Kräfte berücksichtigen, die auf das Verdrängerelement einwirken. Dies ist neben der von dem Antrieb auf das Verdrängerelement aufgebrachten Kraft auch die durch den Fluiddruck im Dosierraum auf die Membran und damit auf das Verdrängerelement aufgebrachte Gegenkraft. Daher können, wenn die von den Antrieb auf das Verdrängerelement aufgebrachte Kraft bekannt ist, aus der Position des Verdrängerelementes, bzw. aus der daraus ableitbaren Geschwindigkeit oder Beschleunigung des Verdrängerelementes, Rückschlüsse auf den Fluiddruck im Dosierkopf gezogen werden. Der zeitliche Verlauf des Fluiddruckes in der Dosierkammer zu Beginn des Druckhubes, das heißt zu Beginn der Bewegung der Membran von der einen in die andere Position lässt Rückschlüsse auf den Betriebszustand der Membran zu.

Es ist daher erfindungsgemäß möglich, dass insbesondere der zeitliche Verlauf des Fluiddruckes bestimmt wird und für den Fall, dass die Bestimmung erkennen lässt, dass eine Membranermüdung vorliegt, die Dosierpumpe entsprechend abzuschalten oder zumindest eine entsprechende Warnmeldung abzusetzen.

Daher ist in einer besonders bevorzugten Ausführungsform vorgesehen, dass die bestimmte physikalische Größe mit einer Sollwertkurve verglichen wird und, wenn die bestimmte physikalische Größe um mehr als einen vorbestimmten Toleranzwert von der Sollwertkurve abweicht, eine Ala- mierungseinrichtung aktiviert oder die Dosiereinrichtung abgeschaltet wird.

In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist vorgesehen, dass als Aktor eine Magnetspule verwendet wird und mit dem ersten oder mit dem zweiten Sensor der Strom durch die Magnetspule erfasst wird. Der Server muss nicht im selben Raum wie die Dosiereinrichtung angeordnet sein, sondern kann bspw. im Nachbarraum oder in irgendeinem beliebigen Raum, der eine entsprechende Prozess- leitstelle aufweist, angeordnet sein. Besonders bevorzugt ist die Kommunikationsschnittstelle derart ausgebildet, dass sie über das Internet kommunizieren kann, sodass der entfernte Server an einem beliebigen Ort, z.B. bei dem Dosiereinrichtungshersteller angeordnet sein kann. Insbeson- dere im letzteren Fall kann das Dosiersystem eine Vielzahl von Dosiereinrichtungen aufweisen, die alle mit dem entfernt angeordneten Server kommunizieren.

In einer besonders bevorzugten Ausführungsform weist der Sensor einen Sensorbetriebseingang für ein elektrisches Betriebssignal auf, wobei eine Betriebssignalerzeugungseinrichtung vorgese- hen ist, welche ein elektrisches Betriebssignal erzeugen kann und mit dem Sensorbetriebseingang verbunden ist, wobei die Betriebssignalerzeugungseinrichtung derart ausgebildet ist, dass sie über die Kommunikationsschnittstelle mit einem entfernt angeordneten Server kommunizieren kann.

In einer bevorzugten Ausführungsform beinhaltet die Regeleinrichtung eine Betriebssignalerzeu- gungseinrichtung für den ersten Sensor oder ist mit dieser verbunden ist, wobei in Schritt F) die weiteren Betriebsdaten verbesserte Werte für Betriebssignale für den ersten Sensor beinhalten und diese in Schritt G) der Regeleinrichtung bereitgestellt werden. Es gibt Sensoren, die, um ein Messignal zu erhalten, mit einer Betriebsspannung vesorgt werden müssen, die Größe und die Auflösung des Messsignals wird von der Betriebsspannung beeinflusst. Die optimale Betriebsspannung des Sensors hängt aber nicht nur von dem aktuellen Anwendungsfall, sondern beispielsweise auch vom Alter des Sensors ab. So kann es sein, dass im Laufe der Zeit, die optimale Betriebsspannung des Sensors ansteigt oder abfällt. Anhand des übertragenen Messsignales kann auf dem Server bestimmt werden, ob dieses die gewünschte Höhe und Auflösung hat. Durch Vergleich mit in der Falldatenbank eingetragenen Daten kann eine optimale Betriebsspannung berechnet und der Regeleinrichtung bereitgestellt werden.

Es gibt Sensoren, die von Zeit zu Zeit einen Aktivierungsbetrieb durchlaufen müssen, um die volle Funktionsfähigkeit des Sensors gewährleisten zu können.

Dies ist beispielsweise bei amperometrischen Sensoren, wie z.B. einem Chlorsensor, der Fall. Die Art der Aktivierung kann von verschiedenen Faktoren, wie z.B. dem speziellen Anwendungsfall, der Art des zu fördernden Mediums, dem zeitlichen Konzentrationsverlauf oder dem Alter des Sen- sors abhängen.

In einer bevorzugten Ausführungsform weist der erste Sensor einen Aktivierungssignaleingang auf und die Regeleinrichtung weist eine Aktivierungssignalerzeugungseinrichtung für den ersten auf oder ist mit dieser verbunden. In Schritt F) umfassen die weiteren Betriebsdaten verbesserte Werte für Aktivierungssignale für den ersten Sensor und diese werden in Schritt G) der Regeleinrichtung bereitgestellt.

Stellt sich bspw. nach Auslieferung der Dosiereinrichtung mit einem entsprechenden Sensor heraus, dass nach einer gewissen Betriebszeit des Sensors die Stärke des Messsignals nachlässt, so kann durch Kommunikation mit dem Server der Aktivierungsbetrieb zur Erhöhung des Messsignals ausgelöst werden. Der Zeitpunkt des Aktivierungsbetriebes wird dann auf Basis der in der Falldatenbank eingegebenen Werte berechnet.

Der Sensor kann in einer bevorzugten Ausführungsform in der Dosierkammer angeordnet sein. Alternativ kann der Sensor eine Betriebsgröße des Antriebes des Verdrängungselementes erfassen. Betriebsgrößen des Aktors können beispielsweise die Position des Verdrängungselementes oder die Spannung oder der Strom am Aktor sein.

Weitere Vorteile, Merkmale und Anwendungsmöglichkeiten der vorliegenden Erfindung werden deutlich anhand der folgenden Beschreibung einer erfindungsgemäßen Ausführungsform und der zugehörigen Figur.

Es zeigt: Figur 1 eine schematische Darstellung eines erfindungsgemäßen Systems.

In Figur 1 ist eine schematische Darstellung eines erfindungsgemäßen Systems gezeigt. Die Do- siereinrichtung 1 besteht bei der gezeigten Ausführungsform lediglich aus der Fördereinheit mit dem entsprechenden Antrieb einschließlich Aktor sowie zumindest einem Sensor und einer Kommunikationsschnittstelle. Die Dosiereinrichtung 1 ist mit einem Server 2 verbunden, der auch vollständig virtualisiert sein kann. Der Server steht in Verbindung mit einer Visualisierungseinrichtung 3, die beispielsweise ein PC, ein Smartphone oder ein Tablet-Rechner sein kann, über die mittels entferntem Zugriff (remote access) auf den Server 2 und über den Server 2 auf die Dosiereinrichtung zugegriffen werden kann.

Der Server 2 übernimmt alle Aufgaben, die zum ordnungsgemäßen Betrieb der Dosiereinrichtung notwendig sind. Neben der Bereitstellung von Rechenleistung ist dies unter anderem die Regel- funktion, das heißt der Server 2, der an irgendeinem entfernten Ort angeordnet ist, empfängt die für die Regelung notwendigen Messgrößen über die Kommunikationsschnittstelle von der Dosiereinrichtung 1 und gibt ein entsprechendes Ansteuersignal für den Aktor aus, welches wiederum an die Dosiereinrichtung 1 übertragen wird. Der Server 2 hat Zugriff auf eine Falldatenbank 6 mit Referenzdaten. In diese Falldatenbank kann der Server nachschlagen, ob bereite entsprechende Betriebsdaten für die Regeleinrichtung für vergleichbare Anwendungsfälle abgespeichert sind. Sind diese vorhanden, so können diese an die Regeleinrichtung übertragen werden. Ggf. können aus mehreren Daten entsprechende Betriebsdaten inter- oder extrapoliert werden.

Insbesondere dann, wenn keine geeigneten Referenzdaten zur Verfügung stehen, können die Regelparameter der Regeleinrichtung in die Falldatenbank eingetragen werden, um bei einem zukünftigen ähnlich gelagerten Fall Zugriff auf die entsprechenden Referenzdaten zu haben. Im Server 2 werden kontinuierlich oder in regelmäßigen Abständen die entsprechenden von der Dosiereinrichtung übertragenen Daten analysiert. Stellt sich dabei heraus, dass einzelne Messwerte außerhalb eines vorgegebenen Wertes sind, so kann eine Notabschaltung initiiert oder eine Alamierungseinrichtung 5 aktiviert werden, welche beispielsweise über SMS, E-Mail oder Twitter eine entsprechende Warnmeldung an den Benutzer weiterleitet.

Darüber hinaus können im Server auf Basis von physikalischen Modellen Differentialgleichungen hinterlegt ein, deren Koeffizienten physikalische Eigenschaften des Systems beschreiben. Diese Koeffizienten sollten üblicherweise im Normalbetrieb konstant bleiben, stellen sich jedoch im Laufe des Betriebes heraus, dass die Werte für die Koeffizienten sich signifikant ändern, ist dies ein Zeichen für eine Materialermüdung, sodass der entsprechende Service 4 informiert werden kann, dass eine entsprechende Wartung der Dosiereinrichtung 1 notwendig ist.

Bezugszeichen l iste Dosiereinrichtung

Server

Visualisierungseinrichtung

Service

Alamierungseinrichtung

Falldatenbank

Claims

P a t e n t a n s p r ü c h e

Verfahren zum Betreiben von mindestens einer Dosiereinrichtung (1 )

wobei das Verfahren die Schritte aufweist:

A) Bereitstellen eines Servers (2),

B) Bereitstellen zumindest einer Dosiereinrichtung (1 ) mit einer Dosierkammer, in der ein Verdrängungselement derart beweglich angeordnet ist, dass es zwischen zwei Positionen hin- und her bewegbar ist, wobei das Volumen der Dosierkammer in der einen Position größer als in der anderen Position ist, wobei die Dosiereinrichtung (1 ) weiterhin aufweist: einen Aktor zum Antreiben des Verdrängungselement, welcher einen Aktoreingang für ein elektrisches Ansteuersignal aufweist und derart aufgebaut ist, dass ein am Aktoreingang anliegendes elektrisches Ansteuersignal in eine mechanische Bewegung umgesetzt wird,

einen ersten Sensor zur Erfassung einer physikalischen oder chemischen Messgröße, der einen Sensorausgang für ein elektrisches Messsignal aufweist und derart ausgebildet ist, dass er die physikalische oder chemische Messgröße er- fasst, in ein elektrisches Messsignal umsetzt und dieses am Sensorausgang zur Verfügung stellt,

eine Kommunikationsschnittstelle, über die die Dosiereinrichtung (1 ) mit dem Server (2) kommunizieren kann,

C) Bereitstellen einer Regeleinrichtung, welche das am Sensorausgang bereitgestellte elektrische Messsignal empfängt, mit einem vorgegebenen Sollwert vergleicht und in Abhängigkeit von dem Vergleichsergebnis und weiterer Betriebsdaten ein elektrisches Ansteuersignal erzeugt und an den Aktoreingang ausgibt,

D) Übertragen von Daten, die das elektrische Messsignal beinhalten oder auf Grundlage des elektrischen Messsignals berechnet wurden, von der Dosiereinrichtung (1 ) an den Server (2) über die Kommunikationsschnittstelle,

E) Bereitstellen einer Falldatenbank (6) mit Referenzdaten,

F) Berechnen von verbesserten weiteren Betriebsdaten aus den übertragenen Daten und den Referenzdaten und

G) Bereitstellen der verbesserten weiteren Betriebsdaten für die Regeleinrichtung.

Verfahren nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die übertragenen Daten gegebenenfalls zusammen mit zumindest einem Teil der weiteren Betriebsdaten oder aus den übertragenen Daten und gegebenenfalls aus zumindest einem Teil der weiteren Betriebsdaten berechnete Daten als weitere Referenzdaten in die Falldatenbank (6) eingetragen wird. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Regeleinrichtung auf dem Server (2) bereitgestellt wird.

Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass in Schritt B) zumindest zwei Dosiereinrichtungen (1 ), vorzugsweise zumindest zehn Dosiereinrichtungen (1 ) und besonders bevorzugt zumindest 100 Dosiereinrichtungen (1 ) bereitgestellt werden.

Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Dosiereinrichtung (1 ) eine zweiten Sensor zur Erfassung einer zweiten physikalischen oder chemischen Messgröße, der einen Sensorausgang für ein zweites elektrisches Messsignal aufweist und derart ausgebildet ist, dass er die zweite physikalische oder chemische Messgröße erfasst, in ein zweites elektrisches Messsignal umsetzt und dieses am Sensorausgang zur Verfügung stellt, wobei in Schritt D) Daten, die zusätzlich das zweite elektrische Messsignal beinhalten oder auf Grundlage des zweiten elektrischen Messsignals berechnet wurden, von der Dosiereinrichtung (1 ) an den Server (2) über die Kommunikationsschnittstelle übertragen werden.

Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass für das Verdrängerelement eine Differentialgleichung basierend auf einem physikalischen Modell aufgestellt wird, der erste Sensor zumindest die Position des Verdrängerelementes misst und auf dem Server (2) mit Hilfe der Differentialgleichung eine physikalische Größe der Verdrängerpumpe bestimmt wird.

Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die bestimmte physikalische Größe mit einer Sollwert-Kurve verglichen wird und, wenn die bestimmte physikalische Größe um mehr als einen vorbestimmten Toleranzwert von der Sollwert-Kurve abweicht, eine Alarmierungseinrichtung aktiviert oder die Dosiereinrichtung (1 ) abgeschaltet wird.

Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass als Aktor eine Magnetspule vorgesehen ist und mit dem ersten oder dem zweiten Sensor der Strom durch die Magnetspule erfasst wird.

Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Sensor einen Betriebssignaleingang und die Regeleinrichtung eine Betriebssignalerzeu- gungseinrichtung für den ersten Sensor aufweist oder mit dieser verbunden ist, und in Schritt F) die weiteren Betriebsdaten verbesserte Werte für Betriebssignale für den ersten und Sensor berechnet und diese in Schritt G) der Regeleinrichtung bereitgestellt werden. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Sensor einen Aktivierungssignaleingang und die Regeleinrichtung eine Aktivierungssig- nalerzeugungseinrichtung für den ersten und/oder zweiten Sensor aufweist oder mit dieser verbunden ist, und in Schritt F) die weiteren Betriebsdaten verbesserte Werte für Aktivierungssignale für den ersten Sensor berechnet und diese in Schritt G) der Regeleinrichtung bereitgestellt werden.