Gebiet der Erfindung

Die vorliegende Erfindung betriff† eine intelligente, selbsf-adapfive Regel und Sfeuerungsvorrichfungen zur automatisierten Regelung und Steuerung von Mahl- und Walzsystemen, insbesondere Mühlenanlagen mit einem Walzenstuhl, aber auch Mühlensysteme und Mahlanalagen im Allgemeinen. Die Erfindung bezieht sich insbesondere auf Regelungsvorrichtungen für Getreidemühlen und andere Anlagen zur Verarbeitung und Zerkleinern von Getreide, insbesondere Anlagen zum Zerkleinern, Transportieren, Fraktionieren und Konditionieren von Getreide sowie auf Regel- und Steuerverfahren und Regelvorrichtungen zum selbst-optimierten Steuern und

Überwachen solchen Anlage. Mögliche Anwendungen der erfindungsgemässen Vorrichtung betreffen zudem Mahl- und Walzsystemen mit real-time oder quasi-real- time Messung und Überwachung von Betriebsparametern, wie Walzentemperatur, Walzenspal†, Walzendrehzahl, Walzenpresskraft und/oder Energieaufnahme eines oder verschiedener Walzenantriebe, und/oder mit real-time oder quasi-real-time Messungen von Inhaltsstoffen oder Qualitätsparametern während der Produktaufbereitung und - Verarbeitung in den Getreidemühlenanlagen zum Zweck der Prozessüberwachung (Messen, Monitoring) sowie Steuerung und/oder Regelung der Anlagen bzw. Prozesse, wie z.B. Messgrössen wie Wassergehalt, Proteingehalt, Stärkebeschädigung,

Aschegehalt (Mineralstoffe) von Mehlen (oder Mahlzwischenprodukten),

Reststärkegehalt, Mahlfeinheit etc. Die Erfindung bezieht sich jedoch wie erwähnt auch ganz allgemein auf Mühlensysteme, beispielsweise Kugelmühlen (ball mill) oder sogenannte Semi-Autogenously Grinding Mühlen (SAG), die zum Zermahlen von grob körnigen Materialien, wie z.B. Erzen oder Zement usw., bestimmt sind. Auch bei solchen Mühlen wird der Durchsatz und die Produktequalitätsparameter mittels Einstellens verschiedener stell- oder Führungsgrößen, wie z.B. Rotationsgeschwindigkeit der Mühlentrommel, Energieaufnahme der Mühlentrommel, Zufuhr des (grob-) körnigen Ausgangsmaterials/Eingangsstoffe, Wasserzufuhr bei Erzmühlen und/oder

Austragsgeschwindigkeit des am Ausgang vorliegenden gemahlenen Materials, gesteuert. Auch bei diesen Mühlen ist die Korngrößenverteilung des zermahlenden Materials ein wichtiges Qualitätsmerkmal. Sie kann insbesondere die Ausbeute der dem Mühlensystem nachgeschalteten weiteren Komponenten, wie z.B. der Flotation, beeinflussen. Es wird ein möglichst hoher Durchsatz bei hoher Produktqualitä† und bei niedrigem Energieverbrauch und Materialbedarf, d.h. Kosten, angesfrebf.

Die vorliegende Erfindung betrifft somit in bevorzugter Anwendung Walzsysfemen, Produktverarbeifungsanlagen und Mahlanlagen enthaltend Walzen oder Walzenpaarung, sowie entsprechende Verfahren zum optimierten Betreiben derartiger Mahl- und Walzsysfemen bzw. Produktverarbeifungsanlagen. Die genannten Anlagen betreffen insbesondere komplette Anlagen für (i) die Gefreidemüllerei, (ii) Mehlaufbereifung für industrielle Bäckereien, (iii) Anlagen für die Spezialmüllerei, (iv) Produktionsanlagen zur Herstellung von hochwertigem Fuffer für Nutz- und Haustiere, (v) Spezialanlagen zur Herstellung von Fuffer für Fische und Krusfentiere, (vi) Premix- und Konzentrafenanlagen zur Herstellung von Wirksfoffmischungen, (vii) Ölgewinnung aus Ölsaafen, (viii) Behandlung von Extra ktionsschrofen und White Flakes, (ix)

Hochleisfungsanlagen zur Verarbeitung von Biomasse und Herstellung von

Energiepellefs, (x) Anlagen für die Ethanol-Hersfellung, (xi) Komplette

Reisprozessanlagen, (xii) Sortieranlagen für Lebensmittel, Saatgut und Kunststoffe, (xiii) Getreide- und Sojahandling, (xiv) Anlagen für das Entladen und Beladen von Schiffen, LKW und Bahn über die Lagerung bis zum Ausfrag von Getreide, Ölsaafen und

Derivaten, (xv) Siloausrüsfungen für vertikale Stahl- und Befonsilos sowie Flachlager, (xvi) Mechanische und pneumatische Schiffsentlader und Schiffsbeiader, (xvii)

Förderkomponenten, (xviii) industrielle Mälzerei- und Schroferei-Anlagen, (xix)

Maschinen und Anlagen zur Verarbeitung von Kakaobohnen, Nüssen und

Kaffeebohnen, (xx) Maschinen und Anlagen zur Herstellung von Schokolade sowie Füll- und Überzugsmassen, (xxi) Maschinen und Anlagen zur Einformung von

Schokoladeartikeln, (xxii) Gesamtkonzepfe für Produktionslinien zur Herstellung von Langwaren, Kurzwaren, Nidi, Lasagne, Couscous und Spezialifäfen-Teigwaren, (xxiii) Systeme und Anlagen zum Extrudieren (Kochen und Formen) von Frühstücks-Cerealien, Food- und Feed-Ingredients, Peffood, Aquafeed und Pharmaprodukten, (xxiv) Anlagen zur Herstellung von Farben, Lacken und Dispersionen, (xxv) Planung von

Nassmahltechnik-Gesamtlösungen und Fertigung von Maschinen und Prozess- Ausrüstungen zur Her-sfellung von Druckfarben, Coatings und Partikeldispersionen für die Kosmetik-, Elektronik- und Chemische Industrie, (xxvi) Wärmebehandlung von Polymeren (PET), (xxvii) Anlagen für die Herstellung von Flaschen-PET, (xxviii) SSP und Kondifionierungsanlagen für die Behandlung von PET und anderen Kunststoffen, (xxix) Anlagen für bo††le-†o-bo††le Recycling, (xxx) Herstellung von gebrauchsfertige

Nanoparfikel-Dispersionen, (xxxi) Schlüsselfertige Verarbeifungsprozesse für Nanoparfikel in der Flüssigphase, (xxxii) Indusfrielösungen für Trocknung und weitere thermische Prozesse, (xxxii) Isolation und Charakterisierung von Aleuron aus Weizenkleie,

Reisfortifizierung etc.

Hintergrund der Erfindung Die Müllerei, insbesondere die Getreidemüllerei, wird auch als eine Kunst bezeichnet. Anders als in anderen Gebieten der Industrie, in welchen der Einfluss der verschiedenen Faktoren meist gut bekannt ist, die die Dynamik eines Prozesses bestimmen, und in welchen sich die relevanten Prozesse deshalb durch entsprechende Gleichungen und Formeln einfach parametrisieren lassen bzw. die beteiligten

Apparaturen und Vorrichtung einfach entsprechend ansteuern und regeln lassen, ist die Anzahl der relevanten Faktoren, die Mahlqualität und gleicherweise die Ausbeute des verarbeiteten Endproduktes beeinflussen, in der Müllerei ausserordentlich hoch. Es bedarf deshalb oft, dass ein Müller, als Human Expert, nach der Analyse des Ausgangs- /Rohmaterials die gesamte Mahl- oder Mühlenanlage manuell anpassen und einstellen muss basierend auf seiner Intuition und Knowhow, um best-mögliche Resultate zu erhalten im Sinne der erwarteten Qualität und Ausbeute des Endproduktes (z.B. Ash Content, Yield, Baking Quality etc.). Das alles zudem unter Minimierung der Kosten, d.h. insbesondere der Energieeffizienz. Ebenfalls zu berücksichtigen ist, dass die

Mahleigenschaften des Ausgangsmaterials, z.B. des gewählten Weizens oder Getreides, fundamental sind für den Mahlprozess. Da die Mahlanlage typischerweise vom

Obermüller geregelt werden muss, hat der Obermüller auch entscheidenden Einfluss auf und Kontrolle bei den Charakteristiken des produzierten Mehls. Das beginnt bei der Wahl der Weizenklasse, was sich sowohl auf die Marktklasse als auch auf den

Produktionsortes oder -region des Weizens beziehen kann, um bestimmte Kornattribute, wie z.B. ein bestimmter Proteinbereich, zu beeinflussen. Der Müller kontrolliert auch die Weizenzusammensetzung (wheat blend/grists), welches in die Mahlanlage gegeben wird. Der Müller kann ebenfalls den Mahlfluss (mill flow), Walzendrehzahl (roll speed), Geschwindigkeitsunterschiede (speed differentials), Verteilung der geriffelten Walzen (fluted rolls) z.B. sharp-to-sharp, und Walzendruck bei Glattwalzen (smoofh rolls). Weitere Regelmöglichkeifen ha† der Müller in Kombination mit dem Sieben und dem Reinigen und schliesslich in der Mahlstromauswahl zum Vermengen des produzierten Endmehls. All diese Parameter und Regelmöglichkeiten werden vom Müller benutzt, um konsistent ein Mehl mit einer bestimmten Qualität zu erzeugen.

Wie das diskutierte Beispiel zeig†, bedürfen besonders Mahlwalzen, wie sie beispielsweise in der Getreidemüllerei verwende† werden, einer ständigen

Überwachung. Abgesehen von der Optimierung der Produktion und der

Charakteristiken des Endproduktes, kann es beispielsweise auch passieren, dass ein sogenannter Trockenlauf, Aufschaukeln in der Regelsteuerung oder andere operative Anomalien auftreten. Dauert ein anormaler Zustand zu lange an, so kann z.B. die Temperatur der Mahlwalze in einen kritischen Bereich steigen und möglicherweise einen Brand oder Schäden an den Walzen verursachen. Operative Anomalien können den optimalen Betrieb der Anlage aber auch anders beeinflussen, insbesondere die Qualität, Ausbeute oder Energieverbrauch. Obwohl Mahlanlagen in vielen Bereich mindestens teilweise automatisierte sind, können derzeitige Systeme betreffend die automatische Steuerung und optimierten Betriebs nur schwer automatisiert werden. Im Stand der Technik werden Mühlensysteme deshalb oft noch manuell vom

Bedienpersonal nach dessen empirischen Erfahrungswerten eingestellt. Automatisierte Steuerung oder Reglung des Betriebs beschränkt sich dabei häufig auf die

Signalübertragung und Übertragung der Steuerbefehle, z.B. mittels SPS-Steuerung und angeschlossenem Inputvorrichtungen mit graphischem User Interface (GUI). SPS bezeichne† dabei eine speicherprogrammierbare Steuerung (auch: Programmable Logic Controller (PLC)), welche als Vorrichtung zur Steuerung oder Regelung einer Maschine oder Anlage eingesetzt und auf digitaler Basis programmiert werden kann. Ändert sich die Qualität des zugeführten Materials, vergeht typischerweise eine bestimmte Zeit, bis wieder ein hoher Durchsatz bei guter Produktqualitä† erreicht werden kann. Oft steht dem Operator ausserdem auch nur eine indirekte

Qualitätskontrolle, die sich beispielsweise anhand eines Ausbeuterückgangs in einer der nachgeschalteten Komponenten ergib†, zur Verfügung. Dies erschwert zusätzlich eine gute Einstellung des Mühlensystems oder etwa das rechtzeitige Eingreifen beim

Auftreten von Anomalien im Mahlprozess. Besteht in der Regelung und Steuerung eines Mahlwalzensystems aus einer Bedienungsperson (Obermüller) ist jedoch eine vollständige Beherrschung des gesamten Produktionsablaufes unbedingt erforderlich, um eine solche Steuerung "von Hand" überhaupt durchführen zu können. Das Ergebnis der Steuerung ist dabei wesentlich abhängig von dem jeweiligen fachlichen Können und der Erfahrung der Bedienungsperson, d.h. den betreuenden Obermüller. Wird weniger qualifiziertes Personal für die Bedienung eingesetzt, z. B. während spezieller Zeiten (Ferien, Nachtarbeit usw.), so kann sich unter Umständen eine

Ergebnisschmälerung für die Mühle einsfeilen, etwa durch eine geringere Ausbeute an hellen Mehlen o.ä. Versuche, den Obermüller, durch prozessor-gesfüfzte

Regelvorrichtungen zu ersetzen, dass sich das komplexe Wissen und Erfahrung des Obermüllers nicht einfach über regelgesfeuerte Vorrichtungen automatisierten lies, insbesondere nicht durch selbständig, autark funktionierende Regeleinrichtungen, die ohne regelmässige Roufineeingriffe des Menschen auskommen.

Was die Mahl- und Verkleinerungssysfeme betrifft, sind im Stand der Technik unterschiedliche Mahl- und Verkleinerungssysfeme bekannt. Bei Getreide und

Getreidemühlen ist der Walzensfuhl bei weitem die wichtigste Vermahlungsvorrichtung. Ob Mais, Weichweizen, Hartweizen, Roggen, Gerste oder Malz zu verarbeiten sind, meist biete† der Walzenstuhl die idealste Verarbeitung aller Getreidesorten. Der in einer Getreidemühle eingesetzte Prozess ist eine Stufenzerkleinerung. Der Mehlkern

(Endosperm) wird schrittweise zerkleinert, indem er mehrere geriffelte oder glatte Stahlwalzenpaare passiert. Er wird in Sichtern durch Siebe von der Kleie und dem Keimling getrennt. Bei Walzenpaaren eines Walzenstuhls rotiert typischerweise eine Walze schneller als die andere. Durch die gegenläufige Rotation der beiden Walzen wird das Gut in den Walzenspal† hineingezogen. Form, Tiefe und Drall der Riffelung bestimmen zusammen mit dem Drehzahldifferential die Intensität des Vermahlens in jedem Schritt. Ebenfalls bekannt sind Schlagmühlen. Schlagmühlen eignen sich z.B. für das Vermahlen verschiedenster Produkte in Getreidemühlen (Getreide und

Nebenprodukte der Vermahlung), Futtermittelwerken (Futtermittel, Hülsenfrüchte), Brauereien (Feinschrotherstellung für die Maischefiltration), Ölmühlen (Extraktionsschrote und geschrotete Ölkuchen) oder sogar Teigwarenfabriken (Teigwarenabfälle) . Das Produkt wird der Schlagmühle oder Hammermühle aus einem Vorbehälter zugeführt und durch den Schlägerrotor erfass†. Die Teilchen werden so lange zerkleinert, bis sie die Öffnungen eines den Rotor umgebenden Siebmantels passieren können. Schliesslich sind auch Flockieranlagen bekannt, bei welchen das Flockierwalzwerk zusammen mit dem entsprechenden Dämpfapparat das Herzstück bilde†. Im vorgeschalteten Dämpfappara† wird das Flockiergu† hydrothermisch behandelt, bevor es in das Flockierwalzwerk gelangt. Die Anlage eignet sich für die Verarbeitung von Graupen (ganze, gereinigte und geschälte Haferkerne) sowie Grütze (geschnittene Haferkerne), Mais, Weichweizen, Gerste, Buchweizen und Reis. Anzumerken ist, dass sich auf Grund der spezifischen Probleme und Anforderungen in der Herstellung von Mehl und Griess aus Getreide und ähnlichen Produkten eine selbständige Gattung von Walzwerken, der sogenannte Müllerei-Walzenstuhl entwickelt hat, der im Unterschied etwa zur

Mahltechnik von Gesteinen, der Herstellung von Flocken aus pflanzlichen Rohstoffen usw. eine ganz eigenartige Mahltechnik beinhalte†. Unbesehen der spezifischen Eigenschaften der Getreidemühlen, ist bei allen der diskutierten Vermahlungssysteme des Standes der Technik bekannt (siehe z.B. DE-OS 27 30 166), dass es immer wieder Störeinflüsse gib† und geben kann, die idealisiert Vermahlungsbedingungen nicht zulassen. Zu diesen Störeinflüssen zählen unter anderem ungleichmäßige Walzentemperaturen, Veränderung der Federcharakteristik eines Walzenpaares, Veränderung des Mahlspaltes oder Mahldruckes etc. Die

Erfindung bezieht sich insbesondere auf eine Steuer- und Regeleinrichtung zur stabilen, adaptiven Steuerung und Regelung von den beschriebenen Vermahlungssystemen zur Vermahlung von Getreide und zur Beeinflussung von Prozesselementen (Mahlgut und Anlageelemente) und diesen zuordenbaren operativen Prozessparametern der Getreidemühlenanlagen unter rechtzeitiger Erkennung von Störeinflüssen oder anderen operativen Anomalien. Bekannt ist, dass die Bereitstellung und Automatisierung derartiger Steuer- und Regelsystemen komplex ist, da eine Vielzahl von mindestens teilweise gegenseitig abhängigen, d.h. korrelierten, Parameter berücksichtigt werden müssen (z.B. EP0013023B1 , DE2730166A1 ). So wird der Betrieb der

Vermahlungsvorrichtungen durch eine Vielzahl von Parametern beeinfluss†, wie z.B. durch die Auswahl der Gefreideart oder der Getreidemischung und des

Anbaugebietes, der Erntezeit, der gewünschten Qualitätskriterien, des spezifischen Gewichtes und/oder der Feuchtigkeit der einzelnen Getreidesorten bzw. der

Getreidemischungsanteile, der Lufttemperatur, der relativen Luftfeuchtigkeit, der technischen Daten der in der Mühlenanlage verwendeten Anlageelemente und/oder der gewünschten Mehlqualifä† als vorgegebene Prozessgrössen und der Auswahl des Abstandes, des Mahldruckes, der Temperatur und/oder der Leistungsaufnahme der Motoren der Mahlwalzen, der Durchflussmenge und/oder der erzielten Feuchtigkeit des Mahlgutes und/oder der Qualität des Mehles bezüglich der Mischungsanteile, welche ausreichend differenzierte Steuerung des Vermahlungsprozesses in den

Gefreidemühlenanlagen erschwer†. Häufig genüg† es schon, dass einige wenige dieser Prozessgrössen und operativen Prozessparamefer ausserhalb ihrer Toleranz rutschen, um den Betrieb der Mühle massiv zu beeinflussen. Dieser Komplexität des Prozesses ist es zu verdanken, dass trotz allen Bemühungen einer Automatisierung der Anlangen, der Obermüller immer noch aktuell ist, da er, als„human expert“, darüber entscheiden muss, ob eine Änderung der den Eingangssignalgrössen jeweils zugeordneten

Steuersignale wünschenswert erscheint oder nicht. Der Obermüller wird dabei stets die Zielgrössen berücksichtigen. Hat er eine optimale Zuordnung zwischen den genannten Eingangssignalgrössen und den Steuersignalgrössen gefunden, so wird diese Zuordnung typischerweise durch entsprechende Speicherbelegung und -adressierung innerhalb der Getreidemühlenanlage gewährleistet.

Zusammenfassung der Erfindung Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, die aus dem Stand der

Technik bekannten Nachteile und technischen Probleme zu lösen. Insbesondere soll eine intelligente, selbst-adaptive Steuerungs-/Regelvorrichtung zur automatisierten Optimierung und Steuerung der Vermahlungslinie eines Walzensystems bereitgestellt werden, mit dem die Vermahlung und/oder Schrotung optimiert und automatisiert durchgeführt werden kann, und welches die Betriebssicherheit einer Mühle erhöht und gleichzeitig den Betrieb optimiert bzw. automatisch auf auftretende Anomalien reagiert. Die Steuerungs-/Regelvorrichtung soll dabei in der Lage sein, langfrist-Trends in der Produktion zu Identifizieren und Auffälligkeiten im Betrieb zu erkennen. Sie soll eine einfache automatisierte Überwachung und Erkennung kritischer Produktionsparameter, insbesondere Ausbeute, Energie und Durchsatz/Maschinenlaufzeit ermöglichen, sowie eine automatisierte Anpassung des Betriebs unter Optimierung der relevanten

Parameter bzw. eine automatisierte Anpassung des Betriebs bei Auffälligkeiten oder Anomalien erlauben. Schliesslich soll das Verfahren beim initialen Einstellen ein schnelles, automatisiertes und stabiles Einstellen eines Mühlensystems erlauben. Gemäss der vorliegenden Erfindung werden diese Ziele insbesondere durch die Elemente des kennzeichnenden Teils der unabhängigen Ansprüche erreicht. Weitere vorteilhafte Ausführungsformen gehen ausserdem aus den abhängigen Ansprüchen, den Zeichnungen und der Beschreibung hervor.

Insbesondere werden diese Ziele durch die Erfindung für ein intelligentes, selbst-adaptives Regel- und Steuerungsvorrichtung und/oder -apparafus zur selbsf- optimierten Steuerung einer Mühlenanlage und/oder einer Vermahlungslinie eines Walzensysfems der Mühlenanlage dadurch erreicht, dass die Vermahlungslinie eine Mehrzahl von Verarbeifungseinheifen, wie z.B. Griffel- und/oder Glattwalzen und/oder Siebe etc., umfass†, welche basierend auf operativen Prozessparametern jeweils einzeln mittels der Regel- und Steuerungsvorrichtung ansteuerbar und im ihrem Betrieb einzeln regelbar sind, wobei mittels einem operativen Prozessrezep† eine Batch-/Chargen- Steuerung mit einer definierten Verarbeitungsfolge in den Verarbeitungseinheiten regelbar ist, wobei mittels dem operativen Prozessrezep† aus einem oder mehreren Ausgangsstoffen eine definierte Menge eines Endproduktes erzeugbar ist, und wobei die Verarbeitungseinheiten basierend auf spezifisch, dem operativen Prozessrezep† zugeordneten operativen Ba†ch-/Chargen-Prozessparame†ern gesteuert werden. Die Regel- und Steuerungsvorrichtung umfass† ein Pattern-Recognition-Module zum

Erkennen von operativen Prozessrezepten mit multi-dimensionalen Ba†ch-/Chargen- Prozessparame†er-Pa††ern, wobei ein operatives Prozessrezep† mindestens ein oder mehrere Ausgangsstoffe, eine definierte Abfolge eines Vermahlungsprozesses innerhalb der Verarbeitungseinheiten der Vermahlungslinie, und operative Ba†ch-/Chargen- Prozessparameter zu den jeweiligen Verarbeitungseinheiten der Vermahlungslinie zugeordne† abgespeichert umfass†. Die Regel- und Steuerungsvorrichtung umfass† eine Speichervorrichtung zum Speichern historischer operativen Prozessrezepten mit historischen Ba†ch-/Chargen-Prozessparame†er, wobei die historischen Batch- /Chargen-Prozessparameter eines Prozessrezeptes jeweils ein prozess-typisches, multi dimensionales Ba†ch-/Chargen-Prozessparame†er-Pa††ern eines optimierten Batch- /Chargen-Prozesses im Normbereich definieren. Bei Eingabe eines neuen operativen Prozessrezeptes werden mittels Pattern-Recognition des Pattern-Recognition-Modules eines oder mehrere der abgespeicherten historischen operativen Prozessrezepten basierend auf den zugeordneten multi-dimensionalen Ba†ch-/Chargen-

Prozessparame†er-Pa††ern als nächstliegende Ba†ch-/Chargen-Prozessparame†er- Pattern getriggert und/oder selektiert. Mittels der Regel- und Steuerungsvorrichtung werden basierend auf den getriggerten nächstliegende Ba†ch-/Chargen- Prozessparame†er-Pa††ern neue Ba†ch-/Chargen-Prozessparame†er-Pa††ern mit neuen Ba†ch-/Chargen-Prozessparame†er für das eingegebene neue operative Prozessrezep† generier†, wobei die Verarbeifungseinheifen basierend auf den generierten operativen Prozessrezepten mit den zugeordneten Batch-/Chargen-Prozessparameter mittels der Regel- und Steuerungsvorrichtung entsprechend angesteuert und geregelt werden. Während des Vermahlungsprozesses des neuen operativen Prozessrezeptes sind die operativen Prozessparameter mittels der Regel- und Steuerungsvorrichtung

kontinuierlich überwachbar, wobei bei der Detektion einer Anomalie als definierte Abweichung der überwachten operativen Prozessparameter vom den bestimmten operativen Prozessparametern des neuen operativen Prozessrezeptes ein Warnsignal auf eine Alarmeinheit übertragen wird. Die Batch-/Chargen-Prozessparameter können z.B. mindestens Messparameter betreffend der Ströme und/oder Leistungsaufnahme eines oder mehrerer Walzenstühle der Mühlenanlage umfassen. Die ein oder mehreren Walzenstühle können z.B. mindestens Riffelwalzen (B Passage) und/oder Glattwalzen (C Passage) umfassen. Die Batch-/Chargen-Prozessparameter können insbesondere z.B. mindestens Messparameter betreffend der Ströme und/oder Leistungsaufnahme aller Walzenstühle der Mühlenanlage umfasst. Die Erfindung hat unter anderem den Vorteil, dass eine technisch neuartige, intelligente, selbst-adaptive Steuerungs- /Regelvorrichtung zur automatisierten Optimierung und Steuerung der Vermahlungslinie eines Walzensystems bereitgestellt werden kann, mit dem die Vermahlung und/oder Schrotung optimiert und vollständig automatisiert durchgeführt werden kann, und welches die Betriebssicherheit einer Mühle erhöht und gleichzeitig den Betrieb optimiert bzw. automatisch auf auftretende Anomalien reagiert. Die erfinderische Steuerungs- /Regelvorrichtung ist dabei in der Lage, langfrist-Trends in der Produktion zu

Identifizieren und Auffälligkeiten im Betrieb zu erkennen. Sie erlaubt eine neuartige, einfache und automatisierte Überwachung und Erkennung kritischer

Produktionsparameter, insbesondere Ausbeute, Energie und

Durchsatz/Maschinenlaufzeit, und ermöglicht eine automatisierte Anpassung des Betriebs während des Betriebs zur Optimierung dieser Parameter bzw. eine

automatisierte Anpassung des Betriebs bei detektierten Auffälligkeiten oder Anomalien während des Betriebs. Wird das erfinderische System und Verfahren schliesslich beim initialen Einstellen angewendet, erlaubt es das eine schnelle und stabile Einstellung eines Mühlensystems basierend auf historischen, optimierten Parametersets.

In einer Ausführungsvariante sind mittels der prozess-typischen Batch- /Chargen-Prozessparameter eines optimierten Batch-/Chargen-Prozesses im Normbereich definierte Qualiföfsparamefer des Endproduktes und spezifische

Mehlausbeute in Abhängigkeit vom den Ausgangsprodukten bestimmbar sind. Die definierten Qualitätsparameter können z.B. mindestens Partikelgrössenverteilung und/oder Stärkebeschädigung und/oder Proteinqualität und/oder Wassergehalt umfassen. Die überwachten Batch-/Chargen-Prozessparameter können z.B. mindestens Ausbeute und/oder Energieaufnahme/-verbrach und/oder

Durchsatz/Maschinenlaufzeit umfassen.

In einer weiteren Ausführungsvariante werden während des

Vermahlungsprozesses bei der Detektion von Anomalie kontinuierliche Langzeit- Veränderungen bei den überwachten Batch-/Chargen-Prozessparametern von der Regel- und Steuerungsvorrichtung erfasst, wobei die definierte Abweichung der überwachten operativen Prozessparametern vom den generierten operativen

Prozessparametern des neuen operativen Prozessrezeptes in Abhängigkeit der gemessenen kontinuierlichen Langzeit-Veränderungen bestimmt wird. In einer anderen Ausführungsvariante werden die überwachten Batch-

/Chargen-Prozessparametern von einer Vielzahl von Regel- und

Steuerungsvorrichtungen über ein Netzwerk an eine zentrale Überwachungseinheit übermittelt, wobei die Vielzahl von Regel- und Steuerungsvorrichtungen zentral überwacht und geregelt werden. In einer wieder anderen Ausführungsvariante wird die definierte

Abweichung der überwachten operativen Prozessparametern vom den generierten operativen Prozessparametern des neuen operativen Prozessrezeptes in Abhängigkeit der natürlichen Schwankungen innerhalb definierbarer j ² -Standardabweichungen bestimmt wird. An dieser Stelle soll festgehalten werden, dass sich die vorliegende

Erfindung neben der erfindungsgemässen Vorrichtung und Apparatus auch auf ein Verfahren zur Realisierung der erfindungsgemässen Vorrichtung bezieht.

Detaillierte Beschreibung der Erfindung Nachfolgend werden Ausführungsvarianfen der vorliegenden Erfindung anhand von Beispielen beschrieben. Die Beispiele der Ausführungen werden durch folgende beigelegfen Figuren illustrier†:

Figur 1 illustrier† schemafisch eine Darstellung einer erfindungsgemässen Ausführungsvarianfe, bei welcher die Ströme von allen Walzensfühlen (B(2:

21.23)/C(3: 31.33)) befrachte† werden, unterteil† in B Passage (hier: Riffelwalzen

21.23) und C Passage (hier: Glattwalzen 31.33). Für jedes Rezept und

Vorrich†ungseins†ellung/-charak†eris†iken ergibt sich ein typisches Pattern, das in Abhängigkeit vom Rohmaterial und den vorhergehenden Prozessschritten die Qualität 61 des Endproduktes bestimmt (wie z.B. Partikelgrössenverteilung 61 1 ,

Stärkebeschädigung 612, Proteinqualität 613, Wassergehalt 614) sowie die spezifische Mehlausbeute 62. Das typische Pattern kann auch durch eine spezifische, typisches Farbe dargestellt werden. Eine Veränderung des Patterns oder des Farbmusters der Ströme wird als Anomalie detektiert und ein entsprechendes elektronisches Signal zur Erzeugung einer Warnmeldung oder der Aktivierung weiterer Vorrichtungen oder Apparati erzeugt.

Figur 2 illustriert schematisch eine Darstellung eines typischen Patterns (Muster) des Stroms eines Walzwerkes (roller mill), d.h. einer typischen Signatur eines Rezeptes. Der Mittelwert des Stroms für ungefähr 6 Monate Betrieb für die 4 produzierten Rezepte.

Figur 3 zeigt schematisch eine Darstellung eines ähnlichen Musters für die Fluktuationen. Die Standard-Abweichung des Stroms für die gleiche Periode und die gleichen Rezepte.

Die Figuren 4 und 5 zeigen schematisch eine Darstellung von lang-zeit Trends der Signaturen. Die Pattern verändern sich über die Zeit wegen Abnutzung, saisonal oder anders bedingte Faktoren. Fig. 4/5 zeigen die Fluktuationen in den Monaten März (Fig. 4) und Juni (Fig. 5) .

Figur 6/7 zeigen schematisch eine Darstellung von Ausreissern

(Outliners/Batches) mit anormalem Verhalten, wobei solch anormales Verhalten basierend auf ihrer unterschiedlichen Signatur detektiert werden kann. Gute/Normale Batches können von einer selbst-lernenden/maschinen-lernenden Einheit oder

Operatoren als„gut“ gekennzeichnet werden, so dass die Definition des als„normal“ zu erwartenden Verhaltens dynamisch wird und lang-zeit Trends berücksichtig† werden können.

Figur 8-1 1 zeigen schematisch weitere Darstellungen der Detektion von Auffälligkeiten in Abhängigkeit von Prozessgrössen (Fig. 8-9), sowie deren Prozessanalytik (Fig. 10) und Rezeptübersich† (Fig. 1 1 ).

Unter "Produkt" wird im Sinne der vorliegenden Erfindung ein Schüttgut oder eine Masse verstanden. Unter "Schüttgut" wird im Sinne der vorliegenden Erfindung ein pulver-, granulat- oder pelletförmiges Produkt verstanden, welches bei der Schüttgut verarbeitenden Industrie, d. h. bei der Verarbeitung von Getreide,

Getreidevermahlungsprodukten und Getreideendprodukten der Müllerei (insbesondere Vermahlen von Weichweizen, Durum, Roggen, Mais und/oder Gerste) oder

Spezialmüllerei (insbesondere Schalen und/oder Vermahlen von Soja, Buchweizen, Gerste, Dinkel, Plirse/Sorghum, Pseudocerealien und/oder Flülsenfruchten), der

Plerstellung von Futter für Nutz- und Flaustiere, Fische und Krustentiere, der Verarbeitung von Ölsaaten, der Verarbeitung von Biomasse und Plerstellung von Energiepellets, industriellen Mälzerei und Schroterei-Anlagen; der Verarbeitung von Kakaobohnen, Nüssen und Kaffeebohnen, der Plerstellung von Düngemitteln, in der Pharmaindustrie oder in der Feststoffchemie Einsatz findet. Unter "Masse" wird im Sinne der vorliegenden Erfindung eine Lebensmittelmasse, wie etwa eine Schokoladenmasse oder eine Zuckermasse, oder eine Druckfarbe, eine Beschichtung, ein Elektronikmaterial oder eine Chemikalie, insbesondere eine Feinchemikalie verstanden. Unter "Verarbeitung eines Produktes" wird im Sinne der vorliegenden Erfindung Folgendes verstanden: (i) das Mahlen, Zerkleinern und/oder Flockieren von Schüttgut, insbesondere Getreide, Getreidevermahlungsprodukten und Getreideendprodukten der Müllerei oder

Spezialmüllerei wie oben ausgeführ†, wofür als Walzenpaarungen beispielsweise die weiter unten noch detaillierter beschriebenen Paarungen von Mahlwalzen oder Flockierwalzen eingesetzt werden können; (ii) die Verfeinerung von Massen,

insbesondere von Lebensmittelmassen wie etwa Schokoladenmassen oder

Zuckermassen, wofür beispielsweise Paarungen von Feinwalzen eingesetzt werden können; und (iii) das Nassmahlen und/oder Dispergieren, insbesondere von Druckfarben, Beschichtungen, Elekfronikmaferialien oder Chemikalien, insbesondere Feinchemikalien.

Mahlwalzen im Sinne der vorliegenden Erfindung sind dafür ausgelegf, körniges Mahlgut zu vermahlen, welches üblicherweise zwischen einer

Mahlwalzenpaarung von zwei Mahlwalzen geführt wird. Mahlwalzen, insbesondere die Mahlwalzen der erfindungsgemässen Mahlwalzenpaarungen, verfugen üblicherweise über eine im Wesentlichen unelastische Oberfläche (insbesondere an ihrer

Umfangsfläche), die zu diesem Zweck beispielsweise Metall enthalten kann oder daraus bestehen kann, wie etwa Stahl, insbesondere Edelstahl. Zwischen den Mahlwalzen der Mahlwalzenpaarung besteht üblicherweise ein relativ fester und häufig hydraulisch geregelter Mahlspal†. In vielen Mahlanlagen wird das Mahlgut im Wesentlichen vertikal abwärts durch einen solchen Mahlspal† geführt. Zudem wird das Mahlgut in vielen Mahlanlagen den Mahlwalzen einer Mahlwalzenpaarung mittels seiner Schwerkraft zugeführt, wobei diese Zuführung optional pneumatisch unterstützt werden kann. Das Mahlgut ist üblicherweise körnig und bewegt sich als Fluidstrom durch den Mahlspal†. Durch diese Eigenschaften unterscheiden sich eine Mahlwalze und eine mindestens eine solche Mahlwalze enthaltende Mahlanlage beispielsweise von anderen in der Technik verwendeten Walzen, welche z.B. zum Transport von Papier verwendet werden.

Mindestens eine Walze, insbesondere zwei Walzen einer

Mahlwalzenpaarung, einer Vermahlungsanlage können beispielsweise als Glattwalze oder als Riffelwalze oder als Walzengrundkörper mit aufgeschraubten Platten ausgebildet sein. Glattwalzen können zylindrisch oder bombiert sein. Riffelwalzen können verschiedene Riffelgeometrien, wie z.B. dachförmigen oder trapezförmigen Riffelgeometrien, aufweisen und/oder an der Umfangsfläche aufgesetzte Segmente aufweisen. Mindestens eine Walze, insbesondere beide Walzen der

Mahlwalzenpaarung, insbesondere mindestens eine Mahlwalze, insbesondere beide Mahlwalzen der Mahlwalzenpaarung, kann bzw. können eine Lange im Bereich 500 mm bis 2000 mm und einen Durchmesser im Bereich von 250 mm bis 300 mm aufweisen. Die Umfangsfläche der Walze, insbesondere der Mahlwalze, ist bevorzugt unlösbar mit dem Walzenkörper verbunden und insbesondere einstückig damit ausgebildet. Dies erlaubt eine einfache Fierstellung und eine zuverlässige und robuste Verarbeitung, insbesondere Vermahlung, des Produktes. Die Walzen können mit mindestens einem Sensor zur Erfassung von Messwerten ausgebildet sein, die einen Zustand mindestens einer der Walzen, insbesondere beider Walzen der Walzenpaarung charakterisieren. Insbesondere kann es sich dabei um einen Zustand einer Umfangsfläche mindestens einer der Walzen, insbesondere beider Walzen der Walzenpaarung handeln. Der Zustand kann beispielsweise eine Temperatur, ein Druck, eine Kraft

(Kraffkomponenfe(n) in einer oder mehreren Richtungen), ein Verschleiss, eine

Vibration, eine Deformation (Ausdehnung und/oder Auslenkweg), eine

Drehgeschwindigkeit, eine Drehbeschleunigung, eine Umgebungsfeuchfigkeit, eine Position oder eine Orientierung mindestens einer der Walzen, insbesondere beider Walzen der Walzenpaarung sein. Die Sensoren können beispielsweise als MEMS-Sensor ausgebildet sein (MEMS: Micro-Electro-Mechanical System). Bevorzugt steh† der Sensor in Datenverbindung mit mindestens einem Datensensor, wobei der Datensender zur berührungslosen Übertragung der Messwerte des mindestens einen Sensors an einen Datenempfänger ausgebildet ist. Die Messwerte können mit Hilfe des mindestens einen Datensenders berührungslos an einen Datenempfänger übertragen werden, der nicht Bestandteil der Walze ist. Die Mahlanlage kann weitere Sensoren und Messeinheiten umfassen zum Erfassen von Prozess- oder Produkte- oder Betriebsparametern, insbesondere Messvorrichtungen zum Messen der Strom-/Leistungsaufnahmen einer oder mehreren Walzen. Unter anderem können die Sensoren (i) mindestens ein

Temperatursensor, bevorzugt aber mehrere Temperatursensoren zum Messen der Walzentemperatur oder eines Temperaturprofil entlang einer Walze; (ii) ein oder mehrere Drucksensoren; (iii) ein oder mehrere Kraftsensoren (zur Bestimmung der Kraftkomponente(n) in einer oder mehreren Richtungen); ein oder mehrere

Verschleisssensoren; (iv) ein oder mehrere Vibrationssensoren, insbesondere zum Ermitteln eines Wickelns, also einer Anhaftung des verarbeiteten Produktes an der Umfangsfläche der Walze, was Verarbeiten, insbesondere Vermahlen, an dieser

Position behindert; (v) ein oder mehrere Deformationssensoren (zur Bestimmung einer Ausdehnung und/oder eines Auslenkwegs); (vi) ein oder mehrere

Drehgeschwindigkeitssensoren, insbesondere zum Ermitteln eines Stillstandes der Walze; (vii) ein oder mehrere Drehbeschleunigungssensoren; (viii) ein oder mehrere Sensoren zum Ermitteln einer Umgebungsfeuchfigkeit, der bevorzugt an einer Stirnseite der Walze angeordnet ist; (ix) ein oder mehrere gyroskopischer Sensoren zum Ermitteln der Position und/oder der Orientierung der Walze, insbesondere zum Ermitteln der von der Position und/oder der Orientierung abhängigen Breite eines Spaltes zwischen den beiden Walzen der Walzenpaarung sowie der Parallelität der Walzen; und/oder (x) ein oder mehrere Sensoren zum Ermitteln der Breite eines Spaltes zwischen den beiden Walzen der Walzenpaarung, insbesondere eines Mahlspaltes zwischen den beiden Mahlwalzen der Mahlwalzenpaarung, beispielsweise ein in einer Stirnseite der Walze angeordneter Sensors, insbesondere ein MEMS-Sensor. Beliebige Kombinationen davon sind ebenfalls möglich. Beispielsweise kann eine Walze mehrere Temperatursensoren und

Deformationssensoren enthalten. Zudem ist es möglich und lieg† im Rahmen der Erfindung, dass alle Sensoren vom gleichen Typ sind, also beispielsweise als

Messeinheiten zum Messen der Leistungsaufnahme einer oder mehreren Walzen ausgebilde† sind.

Unter einem Verschleiss wird dabei hier und im Folgenden die mechanische Abnutzung der Umfangsfläche der Walze, insbesondere der Mahlwalze, verstanden. Ein solcher Verschleiss kann im Stand der Technik beispielsweise über eine

Widerstandsänderung bestimmt werden, die durch einen Materialabtrag an der Umfangsfläche entsteht. Alternativ oder zusätzlich kann ein Verschleiss über einen veränderten Druck und/oder über eine veränderte Weglänge und/oder über eine veränderte elektrische Kapazität bestimmt werden. Wenn eine Einheit nur einen einzigen Datensender enthält, so kann diese Einheit mindestens einen Multiplexer umfassen, der zur abwechselnden Übermittlung der von den Sensoren erfassten Messwerte an den Datensender angeordne† und ausgebilde† ist. Die berührungslose Übertragung kann beispielsweise durch Infrarotstrahlung, durch Lichtpulse, durch Radiofrequenzsignale, durch induktive Kopplung oder durch eine beliebige

Kombination davon erfolgen. Die berührungslose Übertragung der Messwerte umfass† hier und im Folgenden stets auch die Übertragung von Daten, welche durch eine entsprechende Verarbeitung der Messwerte gewonnen werden und die somit auf den Messwerten beruhen. Beispielsweise kann eine Einheit mit Sensoren mindestens einen Signalwandler, insbesondere mindestens einen AID-Wandler, zur Umwandlung der von dem mindestens einen Sensor erfassten Messwerte enthalten. Jedem Sensor kann mindestens ein Signalwandler zugeordne† sein, der die von diesem Sensor erfassten Messwerte umwandel†. Anschliessend können die umgewandelten Signale einem wie bereits oben beschriebenen Multiplexer zugeführt werden. Flandel† es sich bei den Signalwandlern um einen AID-Wandler, so kann der Multiplexer ein digitaler Multiplexer sein. In einer zweiten möglichen Variante kann der Signalwandler auch zwischen einem wie oben beschriebenen Multiplexer und dem Datensender angeordne† sein. In diesem Falle kann der Multiplexer ein analoger Multiplexer sein. Eine Einheit mit Sensoren kann mindestens eine Leiterplatte (insbesondere eine MEMS-Leiterplatte) umfassen, auf welcher einer oder mehrere ihrer Sensoren und/oder mindestens ein Multiplexer und/oder mindestens ein Signalwandler und/oder der mindestens eine Datensender und/oder mindestens ein Energieempfänger und/oder mindestens ein Energieerzeuger angeordne† sind. Die Leiterplatte kann Messleitungen enthalten, über die die Sensoren mit dem Multiplexer verbunden sind. Eine solche Leiterplatte hat den Vorteil, dass die genannten Bauteile hierauf sehr kompakt angeordne† werden können und dass die Leiterplatte als separate Baugruppe gefertigt und zumindest in einigen

Ausführungsbeispielen bei Bedarf wieder ausgetauscht werden kann. Alternativ zu einer Leiterplatte können die Sensoren aber auch über einen Kabelbaum mit dem

Datensender und/oder dem Multiplexer verbunden sein. Eine oder mehrere der Walzen der Vermahlungsanlage können mindestens einen Datenspeicher enthalten, insbesondere einen RFID-Chip. In diesem Datenspeicher kann beispielsweise eine insbesondere individuelle Identifikation der Walze gespeichert oder speicherbar sein. Alternativ oder zusätzlich kann im Datenspeicher mindestens eine Eigenschaft der Walze gespeichert oder speicherbar sein, wie etwa mindestens eine ihrer Dimensionen und/oder ihre Bombierung. Die im Datenspeicher gespeicherten Daten werden bevorzug† ebenfalls berührungslos übertragen. Hierzu kann die Walze einen

Datensender aufweisen. Dabei ist es denkbar, dass die Daten des Datenspeichers mittels des gleichen Datensenders übertragen werden, mittels dem erfindungsgemäss die Messwerte des mindestens einen Sensors übertragen werden. Messvorrichtungen mit Sensoren können auch einen darin integrierten Datenprozessor enthalten, insbesondere einen Mikroprozessor, einen FPGA, einen PLC-Prozessor oder einen RISC- Prozessor. Dieser Datenprozessor kann beispielsweise die von dem mindestens einen Sensor erfassten Messwerte weiterverarbeiten und dann optional an den Datensender übertragen. Insbesondere kann der Datenprozessor die Funktion des oben

beschriebenen Multiplexers und/oder des oben beschriebenen Signalwandlers ganz oder teilweise übernehmen. Der Mikroprozessor kann Bestandteil der ebenfalls oben beschriebenen Leiterplatte sein. Der Mikroprozessor kann alternativ oder zusätzlich auch mindestens eine der folgenden Funktionen übernehmen: Kommunikation mit mindestens einem Datenbussystem (insbesondere Verwaltung von IP-Adressen);

Leiterplattenspeicherverwaltung; Steuerung von insbesondere wie unten

beschriebenen Energiemanagementsystemen; Verwaltung und/oder Speicherung von Identifikationsmerkmalen der Walze(n), wie beispielsweise geometrischen Daten und Walzengeschichte; Verwaltung von Schnittstellenprotokollen; drahtlose

Funktionalitäten. Ferner kann die Messeinrichtung, insbesondere die Leiterplatte, über ein Energiemanagementsystem verfügen, welches eine, mehrere oder sämtliche der folgenden Funktionen durchfuhren kann: (i) regelmassige, insbesondere periodische, Übertragung der Messwerte vom Datensender; (ii) Übertragung der Messwerte vom Datensender nur bei Vorliegen einer vorgegebenen Bedingung, insbesondere bei Erfüllung eines weiter unten noch beschriebenen Warnkriferiums; (iii) regelmassige, insbesondere periodische Ladung und Entladung eines Kondensators oder eines Energiespeichers. Eine Vermahlungs-/Produkfverarbeitungsanlage für die Verarbeitung eines Produktes, insbesondere die Mahlanlage für das Vermahlen von Mahlgut, enthält mindestens eine Walze oder Walzenpaarung, insbesondere eine Mahlwalzenpaarung. Zwischen den Walzen der Walzenpaarung ist ein Spalt gebildet. Insbesondere ist zwischen den Mahlwalzen einer Mahlwalzenpaarung ein Mahlspal† gebildet.

Insbesondere beim Vermahlen von Mahlgut kann das Mahlgut im Wesentlichen vertikal abwärts durch einen solchen Mahlspal† geführt werden. Zudem wird insbesondere beim Vermahlen von Mahlgut dieses Mahlgut den Mahlwalzen bevorzugt mittels seiner Schwerkraft zugeführ†, wobei dies optional pneumatisch unterstütz† werden kann. Das Produkt, insbesondere das Schüttgut, insbesondere das Mahlgut, kann körnig sein und sich als Fluidstrom durch den Mahlspal† bewegen. Insbesondere bei der Verfeinerung von Massen wie etwa Schokoladenmassen oder Zuckermassen, kann diese Masse alternativ auch von unten nach oben durch den zwischen den Walzen gebildeten Spalt geführt.

Die Erfindung betriff† z.B. Produktverarbeitungsanlagen, insbesondere Mahlanlagen für das Vermahlen von Mahlgut. Die Produktverarbeitungsanlage enthält mindestens eine Walze oder Walzenpaarung. Zusätzlich kann die

Produktverarbeitungsanlage mindestens einen insbesondere ruhenden

Datenempfänger zum Empfangen der vom Datensender mindestens einer der Walzen oder Walzenpaarungen übertragenen Messwerte aufweisen. Bei der Mahlanlage kann es sich beispielsweise um einen einzelnen Walzenstuhl einer Getreidemühle oder auch um eine ganze Getreidemühle mit mindestens einem Walzenstuhl handeln, wobei mindestens ein Walzenstuhl mindestens eine wie oben beschriebene Mahlwalze enthalt. Die Produktverarbeitungsanlage kann aber auch ausgebildet sein als (i) ein Flockierwalzwerk für das Flockieren von Schüttgut, insbesondere Getreide,

Getreidevermahlungsprodukten und Getreideendprodukten der Müllerei oder

Spezialmüllerei wie oben ausgeführ†, (ii) eine Walzenmühle oder ein Walzwerk für die Fierstellung von Schokolade, insbesondere ein Vorwalzwerk mit beispielsweise zwei oder fünf Walzen, insbesondere zwei oder fünf Feinwalzen, oder ein End-Feinwalzwerk, (iii) ein Walzwerk für das Nassmahlen und/oder Dispergieren, beispielsweise von Druckfarben, Beschichtungen, Elekfronikmaferialien oder Chemikalien, insbesondere

Feinchemikalien, insbesondere ein Dreiwalzwerk. Die Erfindung betriff† insbesondere ein Verfahren zum Betreiben einer wie oben beschriebenen Produkfverarbeifungsanlage, insbesondere einer oben beschriebenen wie Mahlanlage. Das Verfahren umfass† einen Schrift, in dem mit dem Dafenempfänger der Produkfverarbeifungsanlage von einem Dafensender mindestens einer der Walzen oder Walzenpaarung übertragene

Messwerte empfangen werden. Die somit empfangenen Daten werden anschliessend weiferverarbeifef. Zu diesem Zweck können sie einer Steuereinheit der

Produkfverarbeifungsanlage, insbesondere der Mahlanlage, zugeführf werden, von wo aus sie noch weiter an ein optionales übergeordnetes Leifsysfem weifergegeben werden können. Mi† hülfe der Steuereinheit und/oder des Leifsysfem kann die gesamte Produkfverarbeifungsanlage, insbesondere die gesamte Mahlanlage, oder ein Teil davon gesteuert und/oder geregelt werden.

Von der Steuereinheit kann z.B. eine Warnmeldung ausgegeben oder ein elektrisches Alarmsignal erzeug† werden, falls ein vorgegebenes Warnkriferium erfüll† ist. Das Warnkriferium kann beispielsweise darin bestehen, dass der Messwert mindestens eines der Sensoren einen für diesen Sensor vorgegebenen Grenzwert überschreite†. In einer anderen Variante kann das Warnkriterium darin bestehen, dass die Differenz zwischen dem grössten Messwert und dem kleinsten Messwert, die von einer vorgegebenen Menge von Sensoren gemessen werden, einen vorgegebenen

Grenzwert übersteigt. Falls das Warnkriterium erfüllt ist, kann ein Warnsignal ausgegeben werden (beispielsweise optisch und/oder akustisch) und/oder die

Produktverarbeitungsanlage kann zum Stillstand gebracht werden (beispielsweise durch die Steuereinheit) . Ausserdem kann die Steuereinheit die von dem mindestens einen Sensor erfassten Messwerte oder daraus gewonnene Daten visualisieren. Die Produktverarbeitungsanlage kann produktstrom-abwärts von einer Walzenpaarung eine Vorrichtung zur Messung von Partikelgrössen und deren Verteilungen enthalten. Plierdurch kann die Messung der Partikelgrössen und deren Verteilungen beispielsweise mit einer Messung des Verschleisszustandes und/oder des Walzenanpressdrucks kombiniert werden. Dies ist insbesondere dann von Vorteil, wenn die Walze, insbesondere die Mahlwalze, eine Riffelwalze ist. Alternativ oder zusätzlich kann produktstrom-abwärts von einer Walze, insbesondere einer Mahlwalze, auch eine Vorrichtung zur NIR-Messung des Produktstromes, insbesondere des Mahlgutstromes, angeordnet sein. Dies ist besonders dann vorteilhaft, wenn es sich bei Walzen, insbesondere den Mahlwalzen, um Glattwalzen handelt. Beide Varianten ermöglichen aufgrund der Erkennung des Verschleisszustandes eine frühzeitige Planung der Wartung. Mi† der erfindungsgemässen Produktverarbeitungsanlage ist es möglich, objektiv die Leistungsaufnahme von Mahlwalzen (einzeln oder als Paarung)

kontinuierlich während des Mahlvorganges beispielsweise einer Produktcharge zu überwachen. Dabei können weitere Parameter gemessen und überwach† werden.

Zum Beispiel kann in die Überwachung zusätzlich die Walzentemperatur oder die Innenraumtemperatur des Gehäuses des Walzenstuhles und/ oder die

Raumtemperatur, also die Außentemperatur eingehen, da diese Temperaturwerte Einflüsse auf die Temperatur der Mahlwalzen haben etc. Je höher der Anpressdruck ist, umso größer ist der Energiebedarf, also der Kilowatt-Verbrauch. Bei einem höheren Anpressdruck wird mehr Zerkleinerungsenergie erzeugt, welche zum Teil als Wärme an das zu zerkleinernde Produkt und auch an das Walzenmaterial abgegeben wird. Das bedeutet, dass sich auch die Temperatur im Innenraum des Walzenstuhles oder einer ähnlichen Maschine erhöh†. Ist der Produktschleier gleichmäßig, kann man mit Hilfe der Temperatur, die sich auf der Oberfläche der Walze einstell† und mit Temperaturfühlern erfasst wird, die Mahlarbeit optimieren, indem man eine dem zu bearbeitenden Produkt zugeordnete optimale Temperatur mit Hilfe des Anpressdruckes und/oder der

Mahlspaltverstellung verändert. Diese Veränderung kann sowohl manuell als auch vollautomatisch mit Hilfe eines Computers und/oder einer Steuerung, beispielsweise einer SPS-Steuerung (Selbst Programmierbare Steuerung) oder auch PLC-Steuerung (Programable Logic Control) (Regelvorrichtung), erfolgen. Die weiteren überwachten Parameter können als notwendig einzuhaltende Randbedingungen zugeordnet physikalische, technologische oder prozessbedingte Grenzen vorgegeben. Die zusätzliche Überwachung derartiger Randbedingungen kann zu einer Verbesserung des Regelungsverhaltens und zu einer besseren Produktqualität der Endprodukte führen. Erfindungsgemäss wird die Vermahlungsanlage 1 durch eine intelligente, selbst-adaptive Regel- und Steuerungsvorrichtung 4 mit selbst-optimierter Steuerung der Mühlenanlage 1 und der Vermahlungslinie eines Walzensystems der Mühlenanlage 1 geregelt. Die Vermahlungslinie umfasst eine Mehrzahl von Verarbeitungseinheiten 2(B)/3(C), welche basierend auf operativen Prozessparamefern 41 1 1 41 Ix jeweils einzeln mittels der Regel- und Steuerungsvorrichtung 4 ansteuerbar und im ihrem Betrieb einzeln regelbar sind. Mittels eines operativen Prozessrezept 41 1 ist eine Batch- /Chargen-Steuerung mit einer definierten Verarbeitungsfolge in den

Verarbeitungseinheiten 2(B)/3(C) regelbar, wobei mittels des operativen Prozessrezept 41 1 aus einem oder mehreren Ausgangsstoffen 5 mit den Messparameter 51 eine definierte Menge eines Endproduktes 6 mit den Messparametern 61 (61 1.61 x) und der Ausbeute 62 erzeugt wird. Die Verarbeitungseinheiten 2(B)/3(C) werden basierend auf spezifisch, dem operativen Prozessrezept zugeordneten operativen Batch- /Chargen-Prozessparametern gesteuert. Die Regel- und Steuerungsvorrichtung 4 umfasst ein Pattern-Recognition-Module 42 zum Erkennen von operativen

Prozessrezepten 41 mit multi-dimensionalen Batch-/Chargen-Prozessparameter-Pattern

41 1 1.41 Ix, wobei ein operatives Prozessrezept 41 mindestens ein oder mehrere

Ausgangsstoffe 5, eine definierte Abfolge eines Vermahlungsprozesses innerhalb der Verarbeitungseinheiten 2(B)/3(C) der Vermahlungslinie, und operative Batch-/Chargen-

Prozessparameter 41 1 1.41 Ix zu den jeweiligen Verarbeitungseinheiten der

Vermahlungslinie zugeordnet abgespeichert umfasst. Die Regel- und

Steuerungsvorrichtung 4 umfasst eine Speichervorrichtung 43 zum Speichern historischer operativen Prozessrezepten 431 mit historischen Batch-/Chargen-Prozessparameter 431 1.431 x, wobei die historischen Batch-/Chargen-Prozessparameter 431 1.431 x eines Prozessrezeptes 431 jeweils ein prozess-typisches, multi-dimensionales Batch-

/Chargen-Prozessparameter-Pattern 4321 .432x eines optimierten Batch-/Chargen-

Prozesses im Normbereich definieren.

Bei Eingabe eines neuen operativen Prozessrezeptes 41 1 werden mittels Pattern- Recognition des Pattern-Recognition-Modules 42 eines oder mehrere der

abgespeicherten historischen operativen Prozessrezepten 432 basierend auf den zugeordneten multi-dimensionalen Batch-/Chargen-Prozessparameter-Pattern

4321.432x als nächstliegende Ba†ch-/Chargen-Prozessparame†er-Pa††ern 432i getriggert und/oder selektiert. Das Pattern-Recognition-Modul 42 kann insbesondere eine maschinen-basierte neuronale Netzstruktur umfassen. Die Identifizierung und Recognition der Pattern findet dann z.B. im Rahmen des Netztrainings statt. Ein auf einem neuronalen Netz basierendes Training kann z.B. nur beruhend auf historischen Pattern 432 aufgebaut sein. Die Regelung der Regelungsparameter 41 1 des

Mühlensystems 1 kann auf Basis der aktualisierten neuronalen Netzstruktur und insbesondere auf mindestens eine vorgebbare Zielgröße ausgerichfefe Optimierung erfolgen. Mittels der Regel- und Steuerungsvorrichtung 4 werden basierend auf den getriggerten nächstliegende Ba†ch-/Chargen-Prozessparame†er-Pa††ern 432i neue Batch-/Chargen-Prozessparameter-Pattern mit neuen Batch-/Chargen- Prozessparameter 41 1 1.41 Ix für das eingegebene neue operative Prozessrezept 41 1 generiert, wobei die Verarbeitungseinheiten 2(B)/3(C) basierend auf den generierten operativen Prozessrezepten mit den zugeordneten Batch-/Chargen-Prozessparameter mittels der Regel- und Steuerungsvorrichtung 4 entsprechend angesteuert und geregelt werden. Während des Vermahlungsprozesses des neuen operativen Prozessrezeptes 41 1 werden die operativen Prozessparameter mittels der Regel- und

Steuerungsvorrichtung 4 kontinuierlich überwacht, wobei bei der Detektion einer Anomalie als definierte Abweichung der überwachten operativen Prozessparameter

41 1 1.41 Ix vom den bestimmten operativen Prozessparametern 41 1 1.41 Ix des neuen operativen Prozessrezeptes 41 1 ein Warnsignal auf eine Alarmeinheit übertragen wird. Die Batch-/Chargen-Prozessparameter können z.B. mindestens die Ströme eines oder mehrerer Walzenstühle 2(B)/3(C) der Mühlenanlage 1 umfassen. Die ein oder mehreren Walzenstühle können z.B. mindestens Riffelwalzen (B Passage) und/oder Glattwalzen (C Passage) umfassen. Die Batch-/Chargen-Prozessparameter können z.B. mindestens die Ströme aller Walzenstühle 2(B)/3(C) der Mühlenanlage 1 umfassen. Mittels der prozess-typischen Batch-/Chargen-Prozessparameter eines optimierten

Batch-/Chargen-Prozesses im Normbereich können z.B. definierte Qualitätsparameter

61 (61 1.61 x) des Endproduktes 6 und spezifische Mehlausbeute 62 in Abhängigkeit vom den Ausgangsprodukten 5 und/oder dessen Messparameter 51 bestimmt werden. Die definierten Qualitätsparameter 61 können z.B. mindestens Partikelgrössenverteilung 61 1 und/oder Stärkebeschädigung 612 und/oder Proteinqualität 613 und/oder

Wassergehalt 614 umfassen. Die überwachten Batch-/Chargen-Prozessparametern

41 1 1.41 Ix können z.B. mindestens Ausbeute 62 und/oder Energieaufnahme/- verbrach und/oder Durchsatz/Maschinenlaufzeit umfassen. Während des

Vermahlungsprozesses können z.B. bei der Detektion von Anomalie kontinuierliche Langzeit-Veränderungen bei den überwachten Batch-/Chargen-Prozessparametern von der Regel- und Steuerungsvorrichtung erfasst werden, wobei die definierte

Abweichung der überwachten operativen Prozessparametern vom den generierten operativen Prozessparametern des neuen operativen Prozessrezeptes in Abhängigkeit der gemessenen kontinuierlichen Langzeit-Veränderungen bestimmt wird. Die überwachten Batch-/Chargen-Prozessparametern können z.B. von einer Vielzahl von erfindungsgemässen Regel- und Steuerungsvorrichtungen 4 über ein Netzwerk an eine zentrale Überwachungseinheit übermittelt werden, wobei die Vielzahl von Regel- und Steuerungsvorrichtungen 4 zentral überwacht und geregelt werden. U.a. hat die Erfindung den Vorteil, dass sie auf eine technisch neue Ar† die Identifikation von langfrist-Trends in der Produktion, das automatisierte Erkennen von Auffälligkeiten, die automatisierte 24/7 (Fern) Überwachung und Erkennung der Produktionsparameter für (i) Ausbeute, (ii) Energie, und (iii) Durchsatz / Maschinenlaufzeit etc. erlaubt.

In können in einer Ausführungsvariante die Ströme aller Walzenstühle 2(B)/3(C) betrachtet werden, z.B. unterteilt in B Passage (Riffelwalzen) und C Passage (GlaEwalzem) . Für jedes Rezept ergibt sich ein typisches Pattern 421 , das in

Abhängigkeit vom Rohmaterial 5 und den vorhergehenden Prozessschritten die Qualität 6§/61 des Endproduktes 6 bestimm† (Partikelgrössenverteilung 61 1 ,

Stärkebeschädigung 612, Proteinqualität 613, Wassergehalt 614) sowie die spezifische Mehlausbeute 62. Eine Veränderung des Patterns 421 der Ströme wird als Anomalie vom System 4 automatisch detektier† und eine Warnmeldung erzeugt.

Referenzliste

1 Mühlenanlage

2 Verarbeitungseinheiten (B)

21.23 Riffelwalzen

3 Verarbeifungseinheifen (C)

31.33 Glattwalzen

4 Regel- und Steuerungsvorrichtung

41 Inpuf Parameter

41 1 Operatives Prozessrezepf

41 1 1.41 Ix Operative Prozessparamefer

421 Pattern

4121.412x Batch-/Chargen-Paramefer-Pattern

42 Pattern-Recognition-Module

43 Speichervorrichtung

431 Historische operative Prozessrezepfe

431 1.431x Historische operative Prozessparamefer

431 i Getriggerte nächsfliegende Prozessparamefer

432 Historische Paffem

4321.432x Ba†ch-/Chargen-Parame†er-Pa††ern

432i Getriggertes nächsfliegendes Pattern

5 Eingangsprodukte

51 Messparamefer Eingangssfoffe

6 Endprodukte

61 Messparamefer Endprodukte

61 1 Partikelgrössenverteilung

612 Sfärkebeschädigung

613 Profeinqualifäf

614 Wassergehalt

62 Spezifische Ausbeute