用于制造和施配液體或半液體食物產(chǎn)品的方法和裝置制造方法
【專利摘要】所描述的是一種在機器（1）中實現(xiàn)的用于制造和施配液體或半液體食物產(chǎn)品的方法，所述機器（1）包括用于容納液體基礎(chǔ)產(chǎn)品的至少一個容納桶（2a、2b）、用于獲取液體或半液體食物產(chǎn)品的針對該產(chǎn)品的處理電路（10）、用于施配食物產(chǎn)品的施配裝置（3a、3b）、作用于基礎(chǔ)產(chǎn)品和/或食物產(chǎn)品和/或機器（1）的各部分的至少一個致動器（7）、被配置成控制制造和施配的用戶接口（200），該方法包括由與該用戶接口（200）連接的控制和處理單元（6）實現(xiàn)的以下步驟：測量該機器的一個或多個操作參數(shù)（P1）、激活第一數(shù)據(jù)通信（C1）以獲取操作參數(shù)（P1）、接收操作參數(shù)（P1）、激活與用戶接口（200）的第二數(shù)據(jù)通信（C2）以接收表示可選擇的配制設(shè)置（IP）的命令（C0）、根據(jù)接收到的操作參數(shù)（P1）和接收到的命令（C0）來控制至少一個致動器（7）。
【專利說明】用于制造和施配液體或半液體食物產(chǎn)品的方法和裝置

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及用于制造和施配液體和半液體食物產(chǎn)品的方法。本發(fā)明還涉及實現(xiàn)該方法的用于制造和施配液體和半液體食物產(chǎn)品的裝置或機器，尤其涉及混合和凍結(jié)單元、巴氏消毒器、碎冰飲料制造器等。

【背景技術(shù)】
[0002]參考現(xiàn)有技術(shù)，用于制造和施配液體和半液體食物產(chǎn)品的裝置包括電子單元，該電子單元用于控制構(gòu)成該裝置的一部分的各致動器(用于冷卻循環(huán)的壓縮器、混合器刀片或攪拌器等)。
[0003]控制單元配備多個電子控制卡，每一個電子控制卡提供特定功能。
[0004]該控制單元還包括分布式電子元件,各分布式電子元件包括具有相應(yīng)固件的一個或多個微控制器。
[0005]這種類型的控制單元不是最優(yōu)的，因為它在不同的卡/微控制器上重復(fù)功能:這導(dǎo)致對裝置驅(qū)動器的較慢且低效的控制。
[0006]此外，具有這種類型的結(jié)構(gòu)的控制單元往往降低裝置的操作可靠性:實際上，對任一個電子卡的損壞可能對該裝置本身的卡/致動器的正常操作產(chǎn)生負面影響。
[0007]本領(lǐng)域內(nèi)的技術(shù)人員特別強烈地感覺到的需求是:有一種允許特別高效、快速且可靠的控制的用于制造和施配液體和半液體食物產(chǎn)品的方法/裝置。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0008]本發(fā)明因此具有以下目的:提供一種允許特別高效且可靠的控制的用于制造和施配液體和半液體食物產(chǎn)品的方法/裝置。
[0009]本發(fā)明的另一目的是提供一種允許恰好同時制造和施配不同的液體和半液體食物產(chǎn)品并且還允許特別高效和穩(wěn)定的控制的方法/裝置。
[0010]根據(jù)本發(fā)明，該目的由一種用于制造和施配液體和半液體食物產(chǎn)品的方法來實現(xiàn)，該方法包括在所附權(quán)利要求1到9中所闡述的技術(shù)特征。
[0011]根據(jù)本發(fā)明，該目的由一種用于制造和施配液體和半液體食物產(chǎn)品的裝置來實現(xiàn)，該裝置包括在所附權(quán)利要求10到21中所闡述的技術(shù)特征。
[0012]附圖描述
[0013]參考上述目的，本發(fā)明的這些技術(shù)特征在各權(quán)利要求中清晰地描述且本發(fā)明的優(yōu)點在之后的詳細描述中顯而易見，通過參考所附附圖，詳細描述示出了本發(fā)明的非限制性示例性實施例，其中:
[0014]-圖1是根據(jù)本發(fā)明的用于制造和施配液體和半液體食物產(chǎn)品的裝置的基本組件的大致框圖；
[0015]-圖1a是圖1的裝置的第一部分的示意圖；
[0016]-圖1b是圖1的裝置的控制單元的示意圖；
[0017]-圖2是根據(jù)本發(fā)明的圖1b的控制單元的軟件組件的示意圖；
[0018]-圖3是根據(jù)本發(fā)明的圖1b的控制單元的另一軟件組件的示意圖。

【具體實施方式】
[0019]參考所附附圖，標號I表示根據(jù)本發(fā)明的用于制造和施配液體和半液體食物產(chǎn)品的裝置或機器。裝置I可用于制造冰激淋、冰糕或溫暖產(chǎn)品(蛋奶糊、巧克力等)。
[0020]在一個實施例中，裝置I只允許制造冰激淋。對于該實施例，尤其對于混合和凍結(jié)單元的描述以及對于混合和凍結(jié)單元的操作的特定特征，參考與本發(fā)明系統(tǒng)的 申請人:名下的意大利專利申請N0.MI2008A001214以及歐洲專利申請N0.EP2140768。
[0021]用于制造和施配液體和半液體食物產(chǎn)品的裝置I包括:
[0022]-用于容納液體基礎(chǔ)產(chǎn)品的至少一個容納桶2a、2b；
[0023]-針對該基礎(chǔ)液體產(chǎn)品的處理電路10，該處理電路用于獲取液體或半液體食物產(chǎn)品，并且優(yōu)選地包括用于冷卻該基礎(chǔ)液體產(chǎn)品的至少一個系統(tǒng)Il和/或用于加熱該基礎(chǔ)液體產(chǎn)品的系統(tǒng)12 ；
[0024]-用于施配該食物產(chǎn)品的施配裝置3a、3b；
[0025]-作用于基礎(chǔ)產(chǎn)品和/或食物產(chǎn)品和/或裝置I的各部分的至少一個致動器7；
[0026]-用于測量裝置I的一個或多個操作參數(shù)的至少一個傳感器5a、5b；
[0027]-被配置成控制制造和施配的用戶接口200 (優(yōu)選的是軟件接口)；
[0028]用于控制裝置I的操作的控制和處理單元6，該控制和處理單元與用戶接口 200相連接且至少連接到至少一個傳感器5a、5b和至少一個致動器7。
[0029]應(yīng)當注意，如圖1所示的裝置I還可包括用于容納液體基礎(chǔ)產(chǎn)品(可以是相同類型的液體產(chǎn)品或不同類型的液體產(chǎn)品)的多個容納桶。
[0030]更具體而言，圖1a所示的裝置I包括用于第一基礎(chǔ)液體產(chǎn)品的第一容納桶2a和用于第二基礎(chǔ)液體產(chǎn)品的第二容納桶2b。
[0031]術(shù)語“容納桶”用于表示用于基礎(chǔ)液體產(chǎn)品的圓筒或更一般的容器。
[0032]用于基礎(chǔ)液體產(chǎn)品的處理電路10優(yōu)選地包括用于冷卻和/或加熱基礎(chǔ)液體產(chǎn)品的系統(tǒng)I1、12。
[0033]系統(tǒng)I1、12優(yōu)選地包括用于放出熱量的第一交換器以及用于吸收熱量的第二交換器、壓縮器和節(jié)流閥。
[0034]應(yīng)當注意，裝置I優(yōu)選地包括針對用于基礎(chǔ)液體產(chǎn)品的所有容納桶的單個壓縮器。
[0035]僅僅作為示例，在圖1a所示的實施例中，裝置I包括用于從第一容納桶2a吸收熱量(冷卻)的第一冷卻系統(tǒng)Il以及用于向第二容納容2b放出熱量(加熱)的第二系統(tǒng)12。
[0036]在所示示例中，加熱系統(tǒng)12在物理上與冷卻系統(tǒng)Il隔開。
[0037]作為非限制性示例，應(yīng)當注意，在未示出的實施例中，機器I包括具有單個壓縮器的單個加熱/冷卻系統(tǒng)。
[0038]用于施配食物產(chǎn)品的施配裝置3a、3b包括用于施配最終產(chǎn)品的噴嘴和/或門。
[0039]裝置I包括一個或多個致動器7，其中該術(shù)語用于表示作用于基礎(chǔ)液體產(chǎn)品、最終產(chǎn)品或裝置I的一部分的任何元件或單元。
[0040]僅僅作為示例，致動器7包括:冷卻和/或加熱系統(tǒng)的壓縮器；容納桶2a、2b的攪拌器4a、4b等。
[0041]裝置I還包括用于測量裝置I的操作參數(shù)Pl的一個或多個傳感器5a、5b(其中術(shù)語“操作參數(shù)”用于表示裝置I的各個組件中的任一個或者基礎(chǔ)液體或半液體產(chǎn)品和/或最終產(chǎn)品的操作或靜息狀態(tài))。
[0042]優(yōu)選地，裝置I包括與每一個容納桶2a、2b相關(guān)聯(lián)的一個或多個傳感器5a、5b (例如溫度傳感器)。
[0043]裝置I還優(yōu)選地包括用于測量壓縮器的旋轉(zhuǎn)速度的傳感器。
[0044]裝置I還可包括用于測量冷凍液在冷卻/加熱系統(tǒng)I1、12中的一點處的狀態(tài)(壓力、溫度)的一個或多個傳感器。
[0045]裝置I還可包括用于檢測容納桶2a、2b的門的打開/關(guān)閉狀態(tài)的一個或多個傳感器。
[0046]根據(jù)本發(fā)明，裝置I包括至少一個傳感器5a、5b、至少一個致動器7以及控制和處理單元6之間的數(shù)據(jù)通信信道8。
[0047]數(shù)據(jù)通信信道8優(yōu)選地是MODBUS類型的信道。
[0048]更優(yōu)選地，數(shù)據(jù)通信信道8允許通過RTU或TCP/IP協(xié)議或，在必要時，RTU和TCP/IP協(xié)議兩者，來進行數(shù)據(jù)通信。
[0049]還優(yōu)選地，數(shù)據(jù)通信信道8允許使用RTU協(xié)議來與壓縮器和電動閥通信以及使用TCP/IP協(xié)議來與電動機通信。
[0050]在根據(jù)本發(fā)明的裝置的操作中，與用戶接口 200相連接的控制和處理單元6通過一個或多個傳感器5a、5b來測量裝置I的一個或多個操作參數(shù)Pl。
[0051]由此，單元6激活與至少一個傳感器5a、5b的第一數(shù)據(jù)通信Cl以獲取操作參數(shù)
Plo
[0052]單元6還通過第一通信信道8來接收操作參數(shù)Pl。
[0053]應(yīng)注意，單元6通過通信信道8來取得傳感器5a、5b的讀數(shù)以獲取操作參數(shù)Pl。
[0054]有利地根據(jù)本發(fā)明，為了執(zhí)行這些步驟，控制和處理單元6包括被配置成使用至少一個傳感器5a、5b來測量裝置I的一個或多個操作參數(shù)Pl的監(jiān)督軟件模塊30。
[0055]監(jiān)督軟件模塊30還被配置成激活與至少一個傳感器5a、5b的第一數(shù)據(jù)通信Cl，以獲取操作參數(shù)Pl。
[0056]監(jiān)督軟件模塊30還被配置成通過第一通信信道8來接收操作參數(shù)Pl。
[0057]在根據(jù)本發(fā)明的裝置的操作中，控制和處理單元6有利地激活與用戶接口 200的第二數(shù)據(jù)通信C2。
[0058]用戶接口 200被配置成從用戶U接收表示可選擇的配制設(shè)置IP的命令CO。
[0059]換言之，可能從用戶接口 200中選擇裝置必須制造的配制。
[0060]控制和處理單元通過第二通信信道9接收命令CO。
[0061]有利地根據(jù)本發(fā)明，為了執(zhí)行這些步驟，控制和處理單元6包括可連接到用戶接口 200且被配置成激活與用戶界面200的第二數(shù)據(jù)通信C2的接口軟件模塊20，其中該用戶接口被配置成從用戶U接收表示可選擇的配制設(shè)置的命令CO。
[0062]接口軟件模塊20還被配置成通過第二通信信道9接收命令CO。
[0063]在根據(jù)本發(fā)明的裝置的操作中，控制和處理單元6有利地管理至少監(jiān)督軟件模塊30和接口軟件模塊20。
[0064]有利地根據(jù)本發(fā)明，為了執(zhí)行這些步驟，控制和處理單元6包括被配置成在控制和處理單元6中管理至少監(jiān)督軟件模塊30和接口軟件模塊20的執(zhí)行的處理軟件模塊60。
[0065]在根據(jù)本發(fā)明的裝置的操作中，控制和處理單元6有利地根據(jù)通過監(jiān)督軟件模塊30獲取的操作參數(shù)Pl來控制至少一個致動器7。
[0066]控制和處理單元6還根據(jù)通過接口軟件模塊20獲取的命令CO來控制至少一個致動器7。
[0067]有利地根據(jù)本發(fā)明，為了執(zhí)行這些步驟，處理軟件模塊60還被配置成根據(jù)通過監(jiān)督軟件模塊30獲取的操作參數(shù)Pl并且還(作為替換或補充)根據(jù)通過接口軟件模塊20獲取的處理CO來控制至少一個致動器7。
[0068]有利地，根據(jù)本發(fā)明，處理軟件模塊60是操作系統(tǒng)。
[0069]優(yōu)選地,操作系統(tǒng)包括Linux分配。
[0070]有利地，根據(jù)本發(fā)明，由控制和處理單元6執(zhí)行的所有步驟由軟件指令實現(xiàn)。
[0071 ] 有利地，根據(jù)本發(fā)明，控制和處理單元6持續(xù)監(jiān)視從至少一個傳感器5a、5b接收到的操作參數(shù)Pl。
[0072]單元6還處理確定經(jīng)處理的操作信息POI的操作參數(shù)Pl。
[0073]有利地，該系統(tǒng)的不同模塊/組件之間的信息傳輸通過通信庫50來進行:這允許該系統(tǒng)的不同模塊/組件之間的信息以共同的格式傳輸。
[0074]單元6還向用戶接口 200發(fā)送經(jīng)處理的操作信息Ρ0Ι，該信息確定可選擇的配制設(shè)置IP。
[0075]根據(jù)本發(fā)明，通過第一通信信道8接收操作參數(shù)Pl的步驟在處理操作參數(shù)Pl并將其發(fā)送到用戶接口 200的步驟之后。
[0076]有利地根據(jù)本發(fā)明，為了執(zhí)行這些步驟，監(jiān)督軟件模塊30被配置成持續(xù)監(jiān)視從至少一個傳感器5a、5b接收到的操作參數(shù)Pl。
[0077]監(jiān)督軟件模塊30還被配置成根據(jù)通信庫50來處理操作參數(shù)Pl以確定經(jīng)處理的操作信息POI。
[0078]監(jiān)督軟件模塊30還被配置成向用戶接口 200發(fā)送經(jīng)處理的操作信息Ρ0Ι，該信息確定可選擇的配制設(shè)置IP。
[0079]應(yīng)注意，本說明書中所使用的術(shù)語“軟件模塊或組件”表示可以在處理器上執(zhí)行以實現(xiàn)特定功能的多個軟件指令。
[0080]控制和處理單元6的結(jié)構(gòu)是基于兩個或更多互通信軟件組件(20、30)的使用來再被分成兩層的軟件體系結(jié)構(gòu)。
[0081]優(yōu)選地，軟件組件(20、30)異步地彼此通信，以便彼此獨立地執(zhí)行其相應(yīng)的功能。
[0082]應(yīng)注意，操作系統(tǒng)60優(yōu)選地是Linux分配(由基本軟件子組件構(gòu)成)。
[0083]接口軟件模塊20是管理與用戶的交互的應(yīng)用。更具體而言，接口軟件模塊20管理由用戶U通過用戶接口 200輸入的命令的接收(圖1和lb)。
[0084]實際上，接口軟件模塊20被配置成通過用戶接口 200接收用戶輸入(命令)并且使得被處理為POI的操作參數(shù)Pl (即關(guān)于裝置I的參數(shù)、變量和狀態(tài)的信息)對用戶U可用。
[0085]應(yīng)注意，裝置I優(yōu)選地包括接口 200，即被配置成允許用戶U輸入命令CO以使得關(guān)于裝置本身的信息以視覺和/或聲音的形式變得可用的設(shè)備。
[0086]優(yōu)選地但不必須地，接口包括IXD顯示器。
[0087]應(yīng)注意，接口軟件模塊20在操作上連接到接口 200和監(jiān)督軟件模塊30以允許在這些組件之間交換信息。
[0088]更具體而言，接口軟件模塊20被配置成從監(jiān)督軟件模塊30接收操作參數(shù)Pl，即從對傳感器5a、5b的信號的讀取或處理中導(dǎo)出的裝置I的變量或參數(shù)的信息。
[0089]軟件模塊20還被配置成使得被處理為POI的這些操作參數(shù)Pl作為接口 200上所顯示的信息可用。
[0090]用戶接口 200還被配置成允許操作者(例如通過添加新配方或修改默認配方)設(shè)置裝置I的配方。
[0091]事實上，根據(jù)這一方面，用戶能夠通過使用該接口輸入信息來定制配方。
[0092]用戶接口 200還被配置成向監(jiān)督軟件模塊30發(fā)送關(guān)于操作者輸入的命令(B卩，配方定制、停止機器I (即“停止”)、清理、攪動等)的信息。
[0093]參考監(jiān)督軟件模塊30 (之后被稱為“監(jiān)督者模塊”)，該模塊是被配置成控制和監(jiān)督由機器I的硬件(即致動器7)執(zhí)行的操作的軟件應(yīng)用。
[0094]應(yīng)注意，監(jiān)督軟件模塊被配置成控制獨立硬件資源(致動器，諸如例如電動機和電動閥)和共享的硬件資源(致動器7，諸如例如系統(tǒng)中的為兩個或更多產(chǎn)品處理桶服務(wù)的壓縮器)兩者。
[0095]監(jiān)督者模塊30被有利地配置成以基于事件的模式操作。
[0096]根據(jù)該模式，程序流程(即指令的執(zhí)行)由事件的發(fā)生來確定。
[0097]監(jiān)督者模塊30由此被配置成執(zhí)行包括持續(xù)檢查要處理的信息(即事件)的指令的指令的無限循環(huán)。
[0098]在接收到新命令或信息后，該“基于事件”的操作模式有利地允許最大化響應(yīng)性并最小化響應(yīng)時間。
[0099]更詳細地，監(jiān)督者模塊30被配置成與用戶接口軟件模塊20對接以便通過用戶接口 200從用戶接收命令。
[0100]監(jiān)督者軟件模塊30還被配置成執(zhí)行安全檢查并基于這些檢查來啟動對應(yīng)的操作規(guī)程(例如，改變裝置I或生產(chǎn)周期的狀態(tài))。
[0101]應(yīng)注意，監(jiān)督者軟件模塊30被配置成持續(xù)監(jiān)視由硬件(傳感器、致動器)通過通信信道8發(fā)送的信息，處理該信息并周期性地將處理結(jié)果發(fā)送到用戶接口 200以使其能夠被顯不O
[0102]監(jiān)督者軟件模塊30通過(安裝在控制和處理單元6的處理器中的)通信庫50與機器I的致動器7 (電動機、電動閥、壓縮器)和傳感器(5a、5b)進行通信。
[0103]通信庫50優(yōu)選地包括COTS (現(xiàn)貨商品)軟件模塊。
[0104]還優(yōu)選地但不必須地，通信庫50包括開源型軟件模塊。
[0105]應(yīng)注意，監(jiān)督者模塊30使用通信庫50來在通信信道8中進行讀寫。
[0106]例如，庫50允許監(jiān)督者軟件模塊30通過串行端口和通過TCP/IP兩者來在信道8上傳遞數(shù)據(jù)。
[0107]有利地，通信庫由此方便軟件組件(尤其是監(jiān)督者模塊30)用來在通信總線上進行讀寫的操作。
[0108]通信庫還使得不將控制和處理單元6鎖定到特定通信總線成為可能，由此增加裝置I的靈活性。
[0109]優(yōu)選地，配方、命令和控制和處理單元6的配制以專有格式存儲。
[0110]配方通過基本步驟序列(例如，加熱、冷卻、攪拌等)來描述。
[0111]有利地，根據(jù)本發(fā)明的裝置I帶來以下優(yōu)點。
[0112]具有配備有操作圖和上述類型的軟件模塊20、30的控制和處理單元6的裝置I能夠針對該裝置的購買者(或用戶)的有效需求來容易地自適應(yīng)或配置。
[0113]這意味著裝置I可被非常容易地被配置成滿足客戶的有效需求，而不必修改或開發(fā)多個特別專用的電子控制單元。
[0114]根據(jù)本發(fā)明的裝置I的另一優(yōu)點是由于控制和處理單元6的采用，其體系結(jié)構(gòu)基于彼此獨立(即，不耦合且被配置成通過一步交互模式彼此通信)的軟件組件(模塊)20、30。
[0115]控制和處理單元6的這一體系結(jié)構(gòu)允許顯著提高裝置I的可靠性:換言之，裝置I在差錯的情況下更可靠。
[0116]事實上，在諸如例如接口軟件模塊20中的故障等非關(guān)鍵軟件組件或模塊中的故障的情況下，更重要的軟件組件繼續(xù)正確地操作。
[0117]而且，基于Linux的操作系統(tǒng)允許進一步顯著提高裝置I的穩(wěn)定性(可靠性)并降低裝置I的生產(chǎn)成本。
[0118]還應(yīng)注意，將控制和處理單元6所執(zhí)行的功能分成兩個或更多軟件應(yīng)用(B卩，同時在單個操作系統(tǒng)上執(zhí)行的軟件模塊)有利地允許以更頻繁地和/或用更高優(yōu)先級執(zhí)行更關(guān)鍵的應(yīng)用(諸如監(jiān)督者模塊30)的方式配置這些更關(guān)鍵的應(yīng)用。
[0119]機器I的性能可通過在操作系統(tǒng)的內(nèi)核空間中運行監(jiān)督者軟件模塊30來進一步提聞。
[0120]就成本而言，應(yīng)注意，采用具有配備有單個控制卡的控制和處理單元6的裝置I使得降低裝置I的開發(fā)和生產(chǎn)成本成為可能。
[0121]下文更詳細地描述了接口軟件模塊20和監(jiān)督者軟件模塊30。
[0122]應(yīng)注意，接口軟件模塊20包括兩個主要子組件:第一軟件接口子組件20a和第二軟件接口子組件20b。
[0123]第一軟件接口子組件20a被配置成讀取從監(jiān)督者模塊30接收到的應(yīng)用和/或操作數(shù)據(jù)以使其通過用戶接口 200對用戶可用。
[0124]第二軟件接口子組件20b被配置成管理與用戶的交互(即，接收用戶U通過用戶接口 200輸入的命令)。
[0125]接口軟件模塊20包括多個子模塊，這些子模塊各自分配到特定功能。
[0126]以下是對圖2中所表示的接口軟件模塊20的子模塊的功能的簡述。
[0127]附圖標記21表示用于通過通信信道8和監(jiān)督者軟件模塊30來管理來自至少一個傳感器5a、5b的數(shù)據(jù)流的軟件子模塊。
[0128]只要數(shù)據(jù)在通信信道8上變得可用，管理軟件子模塊21就被激活以便從通信信道8接收該數(shù)據(jù)。
[0129]在上文中，這些數(shù)據(jù)由術(shù)語操作參數(shù)Pl來表示。
[0130]另一子模塊22將從通信信道8讀取的數(shù)據(jù)Pl保存到特定數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)(例如，使這些數(shù)據(jù)對接口可用或者用于管理應(yīng)用流)。
[0131]主存這些數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)被配置成優(yōu)化該信息的打包，以便極大地減少該信息的大小以及在傳輸該信息期間的通信開銷。
[0132]附圖標記23表示軟件子模塊，該軟件子模塊用于以能夠包含從監(jiān)督者模塊30讀取的數(shù)據(jù)Pl和用于接口軟件組件20的操作的包含系統(tǒng)信息的變量的格式來初始化該數(shù)據(jù)。
[0133]附圖標記24表示軟件子模塊，該軟件子模塊被配置成處理表示裝置I的所有圓筒(產(chǎn)品容納桶2a、2b)的操作狀態(tài)的顯示畫面，并使其對用戶接口 200可用。
[0134]優(yōu)選地，該顯示畫面以在圖形上將該信息分成多個區(qū)域的方式來結(jié)構(gòu)化，其中每一個顯示區(qū)域都與包含涉及該圓筒(2a、2b)的信息的圓筒(2a、2b)相關(guān)聯(lián)。
[0135]作為非限制性示例，每一個顯示區(qū)域都顯示正在該圓筒(2a、2b)中制造的配方、正在執(zhí)行的配方的當前步驟以及取決于正在執(zhí)行的步驟的具體參數(shù)(給予用戶關(guān)于操作狀態(tài)的更多細節(jié))。
[0136]用戶通過包括例如IXD觸摸屏面板的用戶接口 200來與接口軟件模塊20交互。
[0137]用戶可通過從用戶接口 200中選擇一圓筒來顯示關(guān)于該圓筒或容納桶(2a、2b)的更多息。
[0138]附圖標記25表示被配置成處理與一圓筒相關(guān)聯(lián)的詳細顯示畫面并使其可用的軟件子模塊:該顯示畫面包含涉及所選圓筒的操作狀態(tài)的信息。
[0139]附圖標記26表示被配置成對其中一個圓筒執(zhí)行以下功能中的一個或多個的軟件子模塊:
[0140]-26a:創(chuàng)建配方。
[0141]軟件子模塊26允許用戶選擇類別和所需配方并使用開始按鈕來進行生產(chǎn)。
[0142]-26b:停止配方的生產(chǎn)；
[0143]-26c:開始清理圓筒；
[0144]-26d:開始攪拌產(chǎn)品(即，向至少一個致動器7發(fā)出以攪拌產(chǎn)品的方式操作產(chǎn)品的命令)；
[0145]-26e:允許用戶管理配方。
[0146]附圖標記27表示被配置成在選擇上文參考子模塊26描述的功能之一后(在專用結(jié)構(gòu)中)存儲數(shù)據(jù)的軟件子模塊。
[0147]接口模塊的子模塊28被配置成向監(jiān)督者軟件組件30發(fā)送一個或多個命令(在接口上作出選擇之后由用戶發(fā)出)。
[0148]附圖標記26e表示接口模塊20的被配置成允許配方管理的軟件子模塊。
[0149]更詳細地，軟件子模塊26e允許定制數(shù)據(jù)庫中所存儲的配方。
[0150]應(yīng)注意，還提供了軟件子模塊29，其在操作上連接到軟件子模塊26e以允許對包含關(guān)于配方的信息的配置文件進行讀/寫。
[0151]應(yīng)注意，子模塊21-22形成第一軟件接口組件20a部分，而子模塊23_29形成第二軟件接口組件20b部分。
[0152]圖3是表示監(jiān)督軟件模塊30的結(jié)構(gòu)的框圖，從該框圖中可能推斷出構(gòu)成監(jiān)督者軟件模塊30的子模塊31-40的集合。
[0153]圖3中的附圖標記31表示監(jiān)督者模塊30中的被配置成初始化處于“停止”狀態(tài)的裝置I的致動器7 (例如，電動機、電動閥、壓縮器)的軟件子模塊。
[0154]軟件子模塊31被配置成保證無論何時被上電裝置I都處于“停止”狀態(tài)。軟件子模塊31還被配置成初始化監(jiān)督者軟件模塊30中所使用的所有支持變量。
[0155]附圖標記32表示包含被配置成允許運行執(zhí)行由標記32a、32b、32c表示的不同功能的周期(即無限循環(huán))的指令的軟件子模塊。
[0156]軟件子模塊32的第一功能32a包括以預(yù)定間隔(優(yōu)選地是每0.2秒)從通信信道8 (Modbus)讀取數(shù)據(jù)。
[0157]軟件子模塊32管理通過通信信道8 (Modbus)的與裝置I的通信。
[0158]軟件子模塊32的第二功能32b包括處理由用戶通過用戶接口 200發(fā)出的命令。
[0159]軟件子模塊32的第三功能包括完整地獲取(32c)和保存(32d)裝置I的當前狀態(tài)(有用，例如在電源故障的情況下存儲該當前狀態(tài))。
[0160]更詳細地，軟件子模塊33分析從通信信道8 (Modbus)讀取的數(shù)據(jù)Pl以檢查通用警告信號，即完整地關(guān)于裝置I中的差錯(諸如例如壓力切換器和/或壓縮器中的差錯)的信號。
[0161]如果找到任何這樣的通用警告信號，軟件子模塊33就將機器I置于“停止”狀態(tài)。
[0162]附圖標記34表示被配置成分析從通信信道8接收到的數(shù)據(jù)Pl以檢查與圓筒相關(guān)聯(lián)的警告信號(例如，關(guān)于電動機、電動閥、探頭的警告)的軟件子模塊。
[0163]應(yīng)注意，軟件子模塊34被配置成根據(jù)警告信號來驅(qū)動裝置I。
[0164]換言之，軟件子模塊34被配置成根據(jù)接收到的警告信號來執(zhí)行預(yù)定操作。
[0165]例如，如果當正在執(zhí)行冰激淋周期時溫度探頭失效且該探頭不在該處理周期中使用，則在接口上顯示警告消息。
[0166]同樣作為示例，如果連接到攪拌器的電動機失效且該電動機是在生產(chǎn)配方期間攪拌產(chǎn)品所必需的，則軟件子模塊34禁止該處理周期并防止其繼續(xù)。
[0167]附圖標記35表示被配置成用從通信信道8讀取的執(zhí)行控制算法所必需的值來更新數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的軟件子模塊。
[0168]附圖標記36表示用于控制處理流程的軟件子模塊。
[0169]軟件子模塊36包括控制配方(即用戶發(fā)出的命令)在單個圓筒上的執(zhí)行的第一狀態(tài)機(即，基于狀態(tài)的類型的計算機算法)。
[0170]換言之，監(jiān)督軟件模塊30包括第一狀態(tài)機36，該第一狀態(tài)機包括用于至少根據(jù)至少一個傳感器5a、5b的信號和/或接收到的用戶發(fā)出的命令來控制至少一個致動器7的多個狀態(tài)。
[0171]附圖標記37表示用于控制處理流程的另一軟件子模塊。
[0172]軟件子模塊37包括用于完整地控制機器I的致動器7的第二狀態(tài)機(即，基于狀態(tài)的類型的計算機算法)。
[0173]優(yōu)選地，第二狀態(tài)機還控制每一個容納桶2a、2b的狀態(tài)。
[0174]因此，應(yīng)注意，該處理流程控制算法被分成兩個狀態(tài)機，即確定各個圓筒中的配方的狀態(tài)并控制這些配方的執(zhí)行的第一狀態(tài)機和第二狀態(tài)機。
[0175]第一狀態(tài)機處理用戶發(fā)出的配方/命令的進展的狀態(tài)。
[0176]在基于狀態(tài)的算法的每一步驟處，該系統(tǒng)檢查用于從當前狀態(tài)變成下一狀態(tài)的參數(shù):如果用于從一個狀態(tài)變成另一狀態(tài)的條件被滿足，則修改為該圓筒存儲的狀態(tài)。
[0177]例如，如果在給定圓筒中請求“巴氏消毒”周期，則第一狀態(tài)機通過信道8 (例如經(jīng)由Modbus)更新必須被寫入的寄存器，以規(guī)制電動閥，啟用電動機并調(diào)整其速度。
[0178]第二狀態(tài)機還被配置成管理各圓筒的同時操作，即同時在兩個或更多圓筒中的各處理周期的執(zhí)行。
[0179]更具體而言，第二狀態(tài)機還被配置成控制和調(diào)整冷卻/加熱系統(tǒng)I1、12的壓縮器的速度，其中該壓縮器是在不同圓筒之間共享的。
[0180]有利地，使用單個壓縮器的事實允許極大地簡化機器結(jié)構(gòu)，由此降低與處理電路10相關(guān)聯(lián)的成本。
[0181]更詳細地，在壓縮器是在不同圓筒之間共享的情況下，第二狀態(tài)機接收涉及每一個圓筒的當前狀態(tài)的信號并計算適于正確地在不同圓筒中制造進行中的配方的壓縮器頻率。
[0182]附圖標記38表示被配置成寫入在特定數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)中獲取的數(shù)據(jù)的軟件子組件。
[0183]附圖標記39表示本配置成通過通信信道8向機器的致動器7(壓縮器、電動機、電動閥)發(fā)送數(shù)據(jù)的軟件子組件。
[0184]還應(yīng)注意，附圖標記40表示被配置成向用戶接口軟件組件20發(fā)送數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的軟件子組件。
[0185]對于根據(jù)本發(fā)明的機器I的優(yōu)點，以下內(nèi)容吸引關(guān)注。
[0186]根據(jù)本發(fā)明的機器I的體系結(jié)構(gòu)比已知類型的傳統(tǒng)機器的體系結(jié)構(gòu)簡單得多，其中控制和處理單元6包括多個互連電子卡。
[0187]事實上，配備基于具有傳統(tǒng)微控制器的兩個或更多控制卡的控制和處理單元6的已知機器涉及在每一個控制卡上重復(fù)特定功能(具體而言是信息流管理功能)，由此具有較慢的信息處理和較高的系統(tǒng)復(fù)雜性方面的明顯缺陷。
[0188]有利地，根據(jù)本發(fā)明的包括具有在單個處理器上運行的分開的軟件組件(20、30)的控制和處理單元6的裝置I特別高效，因為它優(yōu)化信息流管理并且也尤其快速。
[0189]此外，已知類型的機器包括具有單個組件軟件的微控制器，該單個組件軟件不僅控制應(yīng)用邏輯和用戶接口，而且還控制信息流管理邏輯。
[0190]另一方面，本發(fā)明中的機器有利地被提供有在同一操作系統(tǒng)上運行的兩個或更多軟件組件，每一個軟件組件被分配給不被其它模塊重復(fù)的特定功能。
【權(quán)利要求】
1.一種機器中的用于制造和施配液體或半液體食物產(chǎn)品的方法，所述機器包括: -用于容納液體基礎(chǔ)產(chǎn)品的至少一個容納桶(2a、2b)； -針對所述基礎(chǔ)液體產(chǎn)品的處理電路(10)，用于獲取液體或半液體食物產(chǎn)品； -用于施配所述食物產(chǎn)品的施配裝置(3a、3b)； -作用于所述基礎(chǔ)產(chǎn)品和/或所述食物產(chǎn)品和/或機器(I)的各部分的至少一個致動器⑴； -被配置成控制所述制造和施配的用戶接口(200)； 其中所述方法包括由與所述用戶接口(200)相連接的控制和處理單元(6)實現(xiàn)的以下步驟: -使用至少一個傳感器(5a、5b)來測量所述機器(I)的一個或多個操作參數(shù)(Pl)； -激活與所述至少一個傳感器(5a、5b)的第一數(shù)據(jù)通信(Cl)以獲取所述操作參數(shù)(PD ； -通過第一通信信道(8)接收所述操作參數(shù)(Pl)； -激活與所述用戶接口(200)的第二數(shù)據(jù)通信(C2)，其中所述用戶接口(200)被配置成從用戶(U)接收表示 可選擇的配制設(shè)置(IP)的命令(CO)； -通過第二通信信道(9)接收所述命令(CO)； -根據(jù)以下各項來控制所述至少一個致動器(7): -通過所述第一通信信道(8)接收到的所述操作參數(shù)(Pl)； -通過所述第二通信信道(9)接收到的所述命令(CO)； 其中所述步驟通過軟件指令來執(zhí)行，其中通過所述第一通信信道(8)接收所述操作參數(shù)(Pl)的所述步驟在以下步驟之后: -持續(xù)監(jiān)視從所述至少一個傳感器(5a、5b)接收到的所述操作參數(shù)(Pl)； -根據(jù)通信庫(50)來處理所述操作參數(shù)(Pl)以確定經(jīng)處理的操作信息(POI)； -向所述用戶接口(200)發(fā)送所述經(jīng)處理的操作信息(Ρ0Ι)，該信息確定可選擇的所述配制設(shè)置(IP)。
2.如權(quán)利要求1所述的制造和施配方法，其特征在于，包括使用所述控制和處理單元(6)來實現(xiàn)的根據(jù)所述通信庫(50)來在所述通信信道(8)中進行讀和/或?qū)懙牟襟E。
3.如權(quán)利要求1或2所述的制造和施配方法，其特征在于，所述步驟由所述控制和處理單元(6)使用操作系統(tǒng)(60)的軟件指令來實現(xiàn)。
4.如以上任一權(quán)利要求所述的制造和施配方法，其特征在于，所述通信在包括Modbus信道的通信信道(8)上進行。
5.如以上任一權(quán)利要求所述的制造和施配方法，其特征在于，所述信道(8)上的通信使用RTU或TCP/IP協(xié)議來進行。
6.如以上任一權(quán)利要求所述的制造和施配方法，其特征在于，還包括以下步驟: -分別配制多個容納桶(2a、2b)，用于第一基礎(chǔ)液體產(chǎn)品的至少第一容納桶(2a)和用于第二基礎(chǔ)液體產(chǎn)品的第二容納桶(2b)，并且其中控制所述至少一個致動器(7)的所述步驟同時控制作用于所述第一液體產(chǎn)品的至少第一致動器(4a)和作用于所述第二液體產(chǎn)品的至少第二致動器(4b)。
7.如前一權(quán)利要求所述的制造和施配方法，其特征在于，包括以下步驟:-使用用于冷卻或加熱所述第一液體產(chǎn)品的系統(tǒng)(II)來冷卻或加熱所述第一容納桶(2a)； -使用用于冷卻或加熱所述第二液體產(chǎn)品的系統(tǒng)(12)來冷卻或加熱所述第二容納桶(2b)。
8.如權(quán)利要求6或7所述的制造和施配方法，其特征在于，包括使用單個壓縮器來冷卻和/或加熱所述多個容納桶(2a、2b)的步驟。
9.如權(quán)利要求6到8中的任一項所述的制造和施配方法，其特征在于，包括根據(jù)每一個容納桶(2a、2b)的狀態(tài)來調(diào)整所述壓縮器的速度的步驟。
10.一種用于制造和施配液體和半液體食物產(chǎn)品的機器，包括: -用于容納液體基礎(chǔ)產(chǎn)品的至少一個容納桶(2a、2b)； -針對所述基礎(chǔ)液體產(chǎn)品的用于獲取液體或半液體食物產(chǎn)品的處理電路(10); -用于施配所述食物產(chǎn)品的施配裝置(3a、3b)； -作用于所述基礎(chǔ)產(chǎn)品和/或所述食物產(chǎn)品和/或機器(I)的各部分的至少一個致動器⑴； -被配置成控制所述制造和施配的用戶接口(200)； -控制和處理單元(6)，所述控制和處理單元(6)與所述用戶接口( 200)相連接且至少連接到至少一個傳感器(5a、5b)和所述至少一個致動器(7)，并且 所述機器被表征為包括用于所述至少一個傳感器(5a、5b)之間的數(shù)據(jù)通信的信道(8)、至少一個致動器(7)和所述控制和處理單元(6)，其中所述控制和處理單元(6)被表征為還包括: -軟件接口模塊(20)，所述軟件接口模塊(20)能夠連接到用戶接口( 200)且被配置成: -激活與所述用戶接口(200)的第二數(shù)據(jù)通信(C2)，其中所述用戶接口(200)被配置成從用戶(U)接收表示可選擇的配制設(shè)置(IP)的命令(CO)； -通過第二通信信道(9)接收所述命令(CO)； -監(jiān)督軟件模塊(30)，被配置成: -使用至少一個傳感器(5a、5b)來測量所述機器(10)的一個或多個操作參數(shù)(Pl)； -激活與所述至少一個傳感器(5a、5b)的第一數(shù)據(jù)通信(Cl)以獲取所述操作參數(shù)(PD ； -通過第一通信信道(8)接收所述操作參數(shù)(Pl)； -處理軟件模塊(60)，所述處理軟件模塊(60)被配置成在所述控制和處理單元(6)中管理至少所述監(jiān)督軟件模塊(30)和所述軟件接口模塊(20)的執(zhí)行，并且還被配置成: -根據(jù)以下各項來控制所述至少一個致動器(7): -通過所述監(jiān)督軟件模塊(30)獲取的所述操作參數(shù)(Pl)； -通過所述軟件接口模塊(20)獲取的所述命令(CO)； -其中所述監(jiān)督軟件模塊(30)還被配置成: -持續(xù)監(jiān)視從所述至少一個傳感器(5a、5b)接收到的所述操作參數(shù)(Pl)； -根據(jù)通信庫(50)來處理所述操作參數(shù)(Pl)以確定經(jīng)處理的操作信息(POI)； -向所述用戶接口(200)發(fā)送所述經(jīng)處理的操作信息(Ρ0Ι)，該信息確定可選擇的所述配制設(shè)置(IP)。
11.如權(quán)利要求10所述的機器，其特征在于，所述監(jiān)督軟件模塊(30)還被配置成根據(jù)所述通信庫(50)在所述通信信道(8)中進行讀和/或?qū)憽?br> 12.如權(quán)利要求10或11所述的機器，其特征在于，所述處理軟件模塊(60)是操作系統(tǒng)。
13.如權(quán)利要求10到12中的任一項所述的機器，其特征在于，所述通信信道(8)包括Modbus 信道。
14.如權(quán)利要求10到13中的任一項所述的機器，其特征在于，所述Modbus信道(8)被配置成允許按RTU或TCP/IP協(xié)議來進行通信。
15.如權(quán)利要求10到14中的任一項所述的機器，其特征在于，包括多個容納桶(2a、2b)，分別是用于第一基礎(chǔ)液體產(chǎn)品的至少第一容納桶(2a)和用于第二基礎(chǔ)液體產(chǎn)品的第二容納桶(2b)，并且其中: -所述監(jiān)督軟件模塊(30)被配置成同時控制作用于所述第一液體產(chǎn)品的至少第一致動器(4a)和作用于所述第二液體產(chǎn)品的至少第二致動器(4b)。
16.如權(quán)利要求10到15中的任一項所述的機器，其特征在于，所述用于處理所述基礎(chǔ)液體產(chǎn)品的電路(10)包括用于冷卻和/或加熱所述基礎(chǔ)液體產(chǎn)品的至少一個系統(tǒng)(I1、12)。
17.如前一權(quán)利要求所述的機器，其特征在于，所述用于處理所述基礎(chǔ)液體產(chǎn)品的電路(10)包括: -用于冷卻或加熱所述第一液體產(chǎn)品的至少一個系統(tǒng)(II)，被配置成冷卻或加熱所述第一容納桶(2a)； -用于冷卻或加熱所述第二液體產(chǎn)品的系統(tǒng)(12)，被配置成冷卻或加熱所述第二容納桶(2b)。
18.如權(quán)利要求15到17中的任一項所述的機器，其特征在于，包括用于冷卻和/或加熱所述多個容納桶(2a、2b)的單個壓縮器。
19.如權(quán)利要求10到18中的任一項所述的機器，其特征在于，所述監(jiān)督軟件模塊(30)被配置成根據(jù)每一個容納桶(2a、2b)的狀態(tài)來調(diào)整所述壓縮器的速度。
20.如以上任一權(quán)利要求所述的機器，其特征在于，所述監(jiān)督軟件模塊(30)包括第一狀態(tài)機(36)，所述第一狀態(tài)機包括用于至少根據(jù)所述至少一個傳感器(5a、5b)的信號和/或接收到的用戶發(fā)出的命令(CO)來控制所述至少一個致動器(7)的多個狀態(tài)。
21.如以上任一權(quán)利要求所述的機器，其特征在于，所述監(jiān)督軟件模塊(30)包括第二狀態(tài)機(37 )，所述第二狀態(tài)機包括多個狀態(tài)并且被配置成控制所述致動器(7 )并控制每一個容納桶(2a、2b)的狀態(tài)。
【文檔編號】A23G9/14GK104068198SQ201410123866
【公開日】2014年10月1日 申請日期:2014年3月28日 優(yōu)先權(quán)日:2013年3月28日
【發(fā)明者】A·庫奇, M·托爾托內(nèi)斯, C·斯特范林, R·拉扎里尼 申請人:艾力股份公司-卡皮賈尼集團