Método para controlar la transferencia de materiales.

Un método para controlar una cantidad de material transferido en un sistema que tiene una pluralidad dealimentaciones de material y períodos de transferencia de material concomitantes,

comprendiendo el método lasetapas de:

a. proporcionar un recipiente receptor acoplado a un elemento que detecta la carga,

b. proporcionar un suministro de material primario al recipiente receptor,

c. proporcionar una cantidad con un peso objetivo (TW) de un material primario,

d. proporcionar un suministro de material secundario que comprende un elemento que detecta laalimentación del material secundario,

e. determinar un período de tiempo de solo alimentación del material primario, comenzando el período detiempo de solo alimentación en un umbral de tiempo de solo alimentación,

f. comenzar a alimentar el material primario al recipiente receptor a través del suministro del materialprimario,

g. determinar la velocidad de alimentación real del material primario,

h. empezar a alimentar el material secundario en el recipiente receptor en el momento o después de que elmaterial primario comience a alimentarse en el recipiente receptor, y antes del umbral de tiempo de soloalimentación,

i. determinar un estado de alimentación de las alimentaciones del material primario y secundario en elumbral de tiempo de solo alimentación,

j. interrumpir la alimentación del material primario cuando el material secundario tenga un estado dealimentación activo en el umbral de tiempo de solo alimentación,

k. reanudar la alimentación del material primario en el momento o después de que la alimentación delmaterial secundario se detenga, y

l. alimentar solamente el material primario en el período de tiempo de solo alimentación hasta que sealimente la cantidad de TW.

Método para controlar la transferencia de materiales Campo de la invención La invención se refiere a métodos para controlar la transferencia de materiales. La invención se refiere especialmente a la transferencia concomitante de múltiples materiales a un destino común.

Antecedentes de la invención Los procesos de fabricación modernos a menudo requieren la transferencia concomitante de múltiples materiales a un destino común de manera que los materiales puedan mezclarse juntos. La transferencia de materiales puede realizarse usando controles completamente manuales. Estos controles no aseguran, por sí mismos, una transferencia de materiales precisa y puede que no representen un uso eficiente del tiempo y los recursos de personal. Los procesos automatizados pueden ser un medio más eficiente para conseguir la transferencia de materiales. La automatización es de poca utilidad si no se dan resultados predecibles y precisos y representa también un uso eficiente del capital y los recursos humanos.

Los protocolos para la transferencia de múltiples materiales pueden proporcionar una transferencia secuencial de los materiales de manera que cada material sea proporcionado a su vez como parte de una secuencia total. P. ej. en WO 03/047737 A1 se describe un método para alimentar ingredientes en un recipiente receptor donde los ingredientes se alimentan y pesan de forma independiente y secuencial. Estos protocolos también pueden proporcionar la transferencia concomitante de múltiples materiales de manera que se pueda conseguir un ahorro de tiempo para la transferencia total de materiales. La provisión concomitante de múltiples materiales introduce una variabilidad adicional en el proceso de transferencia y puede llevar a errores en la transferencia de los materiales que pueden desperdiciarse. Se desea un método para controlar eficientemente la transferencia concomitante de múltiples materiales que no provoque errores o aumente los desechos del proceso.

Descripción detallada de la invención El método de la invención puede ponerse en práctica utilizando un equipo de automatización industrial como es conocido en la técnica. Se pueden usar controladores lógicos programables u otros ordenadores industriales junto con captadores dinamométricos, fluxímetros de masa y volumétricos así como otros sensores industriales conocidos para poner en práctica el método de control. El método puede proporcionarse como instrucciones a través de cualquier medio de almacenamiento digital tal como memorias USB, disquetes, disco duros u otros medios de almacenamiento electrónicos. El método puede ejecutarse como la lógica de un sistema informático de control.

El método de la invención puede aplicarse a un sistema para la transferencia y uso de materiales, en el que los materiales se suministran a un destino común. El destino común, o recipiente, puede comprender un tanque de mezclado o un tanque contenedor, ya que estos elementos son conocidos en la técnica. El destino común también podría comprender un tanque reactor en el que los materiales combinados son procesados posteriormente. El recipiente comprende o se acopla de otro modo a un elemento sensor que proporciona una salida indicativa de la cantidad de material presente en el recipiente y suministrado al mismo. El elemento sensor puede comprender un captador dinamométrico adaptado para indicar el peso combinado del recipiente y su contenido, o un sensor de nivel adaptado para indicar el nivel de material en el recipiente. La combinación del recipiente y el sensor proporciona un medio para determinar cuánto material se ha añadido al recipiente. Se puede tomar una lectura de la tara para determinar la cantidad de material en el recipiente antes de añadir cualquier material al recipiente. A medida que se añade material al recipiente, la lectura del sensor proporciona una indicación continua de la cantidad de material añadido.

Se puede suministrar un primer material al recipiente apoyándose en el elemento sensor para proporcionar una indicación de la cantidad de material añadido. El sensor totaliza el material añadido y la salida total puede usarse junto con la lectura de la tara para determinar cuánto material se ha añadido.

Se puede añadir materiales secundarios, terciarios, cuaternarios u otros materiales al recipiente además del primer material o material primario. Cada suministro de material distinto del suministro del primer material incluye un medio para indicar la cantidad del material proporcionado al recipiente además del elemento sensor del recipiente. Este medio puede comprender un captador dinamométrico configurado para proporcionar una indicación de la reducción de la carga en un recipiente de pesado previo cuando se transfiere un segundo material al recipiente. El medio puede comprender un fluxímetro de masa o volumétrico configurado para indicar la cantidad de un segundo material transferido al recipiente. El medio indicador puede comprender un sensor de nivel configurado para emitir un cambio de nivel cuando se transfiere un segundo material al recipiente. En cada una de estas disposiciones, el medio sensor proporciona una indicación del segundo material transferido que es independiente del elemento sensor del recipiente.

Según el método de la invención, el primer material o material primario se proporciona al recipiente común. Se designa un peso objetivo (TW, por sus siglas en inglés) para el material primario. El TW puede proporcionarse en cualquier unidad reconocible por un sistema de control utilizado para monitorizar y controlar el proceso de transferencia de materiales. También se proporciona un caudal para el material primario al sistema de control. De forma alternativa o además del caudal, el sistema de control puede calcular un caudal para el material primario y puede mantener un valor actualizado del caudal en base a los flujos de material reales del material primario.

Se establece un período de tiempo de solo alimentación para el material primario. El período de tiempo de solo alimentación puede ajustarse en una cantidad de tiempo determinada por la experiencia con las alimentaciones del material primario para permitir que el material comience a alimentarse, alcance una velocidad de alimentación estable y acabe la alimentación del material primario. En una realización, el tiempo de solo alimentación puede establecerse como diez segundos. Para un sistema de alimentación de materiales que alcance una velocidad de alimentación estable más rápidamente, el tiempo de solo alimentación puede ajustarse con menos tiempo, por ejemplo 5 segundos. Para los sistemas de alimentación de materiales que requieran más tiempo para alcanzar una velocidad de alimentación estable después de iniciada la alimentación, se pueden establecer 15, 20, 30 segundos o más como el período de tiempo de solo alimentación.

El período de tiempo de solo alimentación puede usarse para establecer un umbral de decisión. La lógica de control puede proporcionarse para especificar las acciones que deben tomarse bajo diferentes escenarios del sistema cuando se alcance el umbral de decisión. La lógica de control puede incluir determinar cuáles de los suministros de material son materiales para alimentar al recipiente, cuánto material queda por alimentar de cada uno de los respectivos materiales, qué alimentaciones de material mantener o dejar de alimentar y qué alimentaciones de materiales continuar.

Cuando los materiales se transfieren, el sistema de control, o la lógica del sistema de control, puede monitorizar la transferencia de varias maneras diferentes y determinar si el umbral de decisión se ha alcanzado. En una realización, el sistema puede usar un caudal, el peso objetivo y el tiempo de solo alimentación para el material primario con el fin de determinar una duración de tiempo anterior al umbral de decisión. La división del peso objetivo por el caudal proporciona un tiempo para la transferencia de todo el peso objetivo. El tiempo de solo alimentación puede restarse de este tiempo total para determinar el tiempo desde el inicio de la alimentación del material primario hasta el umbral de decisión. El caudal real del material primario puede usarse durante la alimentación del material primario para actualizar el tiempo total requerido y el tiempo hasta el umbral de decisión. De forma alternativa, el cálculo podría comparar la cantidad de tiempo que queda hasta que se alimente el peso objetivo y el tiempo de solo alimentación. Cuando la cantidad de tiempo calculada expira o la comparación determina que el tiempo de solo alimentación es todo el que queda, la lógica asociada al umbral de decisión puede ejecutarse.

En una realización, el sistema de control, o la lógica del sistema de control puede calcular... [Seguir leyendo]

1. Un método para controlar una cantidad de material transferido en un sistema que tiene una pluralidad de alimentaciones de material y períodos de transferencia de material concomitantes, comprendiendo el método las 5 etapas de:

a. proporcionar un recipiente receptor acoplado a un elemento que detecta la carga,

b. proporcionar un suministro de material primario al recipiente receptor,

c. proporcionar una cantidad con un peso objetivo (TW) de un material primario,

d. proporcionar un suministro de material secundario que comprende un elemento que detecta la 10 alimentación del material secundario,

e. determinar un período de tiempo de solo alimentación del material primario, comenzando el período de tiempo de solo alimentación en un umbral de tiempo de solo alimentación,

f. comenzar a alimentar el material primario al recipiente receptor a través del suministro del material primario,

g. determinar la velocidad de alimentación real del material primario,

h. empezar a alimentar el material secundario en el recipiente receptor en el momento o después de que el material primario comience a alimentarse en el recipiente receptor, y antes del umbral de tiempo de solo alimentación,

i. determinar un estado de alimentación de las alimentaciones del material primario y secundario en el 20 umbral de tiempo de solo alimentación,

j. interrumpir la alimentación del material primario cuando el material secundario tenga un estado de alimentación activo en el umbral de tiempo de solo alimentación,

k. reanudar la alimentación del material primario en el momento o después de que la alimentación del material secundario se detenga, y

l. alimentar solamente el material primario en el período de tiempo de solo alimentación hasta que se alimente la cantidad de TW.

2. El método según la reivindicación 1, que comprende además la etapa de comprobar que el recipiente receptor tiene capacidad suficiente para contener el material primario y secundario antes de iniciar la alimentación del material primario.

3. El método según la reivindicación 1, que comprende además las etapas de:

p. proporcionar un suministro de material terciario que comprende un elemento que detecta la alimentación de material terciario,

q. empezar a alimentar el material terciario en el recipiente receptor en el momento o después de que el

material primario comience a alimentarse en el recipiente receptor, y antes del umbral de tiempo de solo 35 alimentación,

r. determinar un estado de la alimentación de la alimentación del material terciario en el umbral de tiempo de solo alimentación,

s. interrumpir la alimentación del material primario cuando el material terciario tenga un estado de alimentación activo en el umbral de tiempo de solo alimentación,

t. reanudar la alimentación de material primario en el momento o después de que la alimentación del material secundario y terciario se detenga o complete, y

u. alimentar solamente el material primario en el período de tiempo de solo alimentación hasta que se alimente la cantidad de TW.

4. El método según la reivindicación 1, que comprende además las etapas de:

m. alimentar una primera parte pesada previamente del material secundario en el momento o después de que el material primario comience a alimentarse en el recipiente receptor, y antes del umbral de tiempo de solo alimentación,

n. pesar previamente una segunda parte del material secundario durante el período de alimentación 5 concomitante,

o. alimentar la segunda parte pesada previamente del segundo material después de que la primera parte del material secundario se alimente en el recipiente receptor, y antes del umbral de tiempo de solo alimentación.

5. El método según la reivindicación 1, que comprende además la etapa de:

p. iniciar la alimentación de un material secundario en el recipiente receptor después de que el TW del material primario se haya alimentado en el recipiente receptor.

6. El método según la reivindicación 1, que comprende además la etapa de:

p. determinar un punto de corte de la alimentación de material utilizando un derrame predicho del material.

7. El método según la reivindicación 1, que comprende además las etapas de:

p. proporcionar un suministro de material terciario que comprende un elemento que detecta la alimentación de material terciario,

q. empezar a alimentar el material terciario en el recipiente receptor antes, durante o después del umbral de tiempo de solo alimentación y antes de reanudar la alimentación del material primario,

r. reanudar la alimentación del material primario durante o después de que la alimentación del material 20 secundario y terciario se haya detenido o completado, y

s. alimentar solamente el material primario en el período de tiempo de solo alimentación hasta que se alimente la cantidad de TW.

8. El método según la reivindicación 1, que comprende además las etapas de:

m. definir una pluralidad de regiones de flujo durante al menos una de las alimentaciones de material 25 primario y secundario, estando definida cada región de flujo por un caudal mínimo y un caudal máximo,

n. proporcionar un caudal distinto en base a un modelo de predicción del derrame para al menos una de la pluralidad de regiones,

o. predecir una cantidad de derrame de la alimentación de material según el caudal real utilizando el modelo de predicción del derrame,

p. ajustar un tiempo de corte de la alimentación del material según una cantidad de alimentación de material objetivo y el derrame predicho.

9. Un método para controlar una cantidad de material transferido en un sistema que tiene una pluralidad de alimentaciones de material y períodos de transferencia de material concomitantes, comprendiendo el método las etapas de:

a. proporcionar un recipiente receptor acoplado a un elemento que detecta la carga,

b. proporcionar un suministro de material primario al recipiente receptor,

c. proporcionar una cantidad con un peso objetivo (TW) de un material primario,

d. proporcionar un suministro de material secundario que comprende un elemento que detecta la alimentación del material secundario,

e. determinar un umbral de tiempo de solo alimentación para el material primario,

f. comenzar a alimentar el material primario al recipiente receptor a través del suministro del material primario,

g. determinar la velocidad de alimentación real del material primario,

h. empezar a alimentar el material secundario en el recipiente receptor en el momento o después de que 45 el material primario comience a alimentarse en el recipiente receptor,

i. determinar un estado de alimentación de las alimentaciones del material primario y secundario en el umbral de tiempo de solo alimentación,

j. interrumpir la alimentación del material secundario cuando el material primario tenga un estado de alimentación activo en el umbral de tiempo de solo alimentación,

k. alimentar solamente el material primario después del umbral de tiempo de solo alimentación hasta que se alimente la cantidad de TW, y

l. reanudar la alimentación del material secundario en el momento o después de que la alimentación del material primario se haya completado.

10. El método según la reivindicación 9, que comprende además la etapa de comprobar que el recipiente receptor tiene capacidad suficiente para contener el material primario y secundario antes de iniciar la alimentación del material primario.

11. El método según la reivindicación 9, que comprende además las etapas de:

v. proporcionar un suministro de material terciario que comprende un elemento que detecta la alimentación de material terciario,

w. empezar a alimentar el material terciario en el recipiente receptor en el momento o después de que el material primario comience a alimentarse en el recipiente receptor, y antes del umbral de tiempo de solo alimentación,

x. determinar un estado de alimentación de la alimentación del material terciario en el umbral de tiempo de solo alimentación,

y. interrumpir la alimentación del material terciario cuando el material primario tenga un estado de alimentación activo en el umbral de tiempo de solo alimentación,

z. alimentar solamente el material primario después del umbral de tiempo de solo alimentación hasta que se alimente la cantidad de TW, y

aa. reanudar la alimentación del material terciario en el momento o después de que la alimentación del 25 material primario se haya completado.

12. El método según la reivindicación 9, que comprende además las etapas de:

q. alimentar una primera parte pesada previamente del material secundario en el momento o después de que el material primario comience a alimentarse en el recipiente receptor, y antes del umbral de tiempo de solo alimentación,

r. pesar previamente una segunda parte del material secundario durante el período de alimentación concomitante,

s. alimentar la segunda parte pesada previamente del segundo material después de que la primera parte del material secundario se alimente en el recipiente receptor, y antes del umbral de tiempo de solo alimentación.

13. El método según la reivindicación 9, que comprende además la etapa de:

t. proporcionar un suministro de material terciario que comprende un elemento que detecta la alimentación de material terciario,

u. empezar a alimentar el material terciario en el recipiente receptor durante o después del umbral de tiempo de solo alimentación y antes de reanudar la alimentación del material primario,

v. reanudar la alimentación del material primario durante o después de que la alimentación del material secundario y terciario se haya detenido o completado, y

w. alimentar solamente el material primario en el período de tiempo de solo alimentación hasta que se alimente la cantidad de TW.

14. El método según la reivindicación 9, que comprende además la etapa de: 45 p. determinar un punto de corte de la alimentación de material utilizando un derrame predicho del material.

15. El método según la reivindicación 11, que comprende además las etapas de:

q. definir una pluralidad de regiones de flujo durante al menos una de las alimentaciones de material

primario y secundario, estando definida cada región de flujo por un caudal mínimo y un caudal máximo,

r. proporcionar un caudal distinto en base a un modelo de predicción del derrame para al menos una de la

pluralidad de regiones,

5 s. predecir una cantidad de derrame de la alimentación de material según el caudal real utilizando el

modelo de predicción del derrame,

t. ajustar un tiempo de corte de la alimentación del material según una cantidad de alimentación de

material objetivo y el derrame predicho.