奶流控制单元、用于控制奶流的计算机实现的方法、计算机程序和非易失性数据载体与流程

本发明总体上涉及奶流和冷却调节。特别地，本发明涉及一种控制单元和相应的计算机实现的方法，该控制单元被布置为通过平衡罐和存储罐之间的冷却系统控制奶流。本发明还涉及计算机程序和存储这种计算机程序的非易失性数据载体。

背景技术：

1、出于质量和卫生原因，从产奶动物中提取的奶的温度在整个储存过程中保持足够低是很重要的。由于不同的动物每单位时间产出不同量的奶这一事实，输入的奶流进入系统的速率通常是不稳定的，至少在某种程度上是不稳定的。在挤奶过程中，从其提取奶的动物的数量也可能有所不同。因此，对输入平衡罐和存储罐之间的奶进行冷却控制具有挑战性，其中对奶进行储存直到运输到乳品厂或类似设施。

2、wo 97/16962示出了一种用于冷却产品的装置，该装置包括热交换器结构，该热交换器结构包括第一蒸发器和与该第一蒸发器分开的第二蒸发器，其中第一热交换器结合了该第一蒸发器并且第二热交换器结合了该第二蒸发器。在操作中，产物或中间传热介质在至少两个第一阶段中进行冷却。在第一阶段期间，通过将产物或介质冷却至中间温度的第一蒸发器将热量从产物或介质中排出。在第二阶段期间，通过进一步将产物或介质冷却至期望温度的第二蒸发器将热量从产物或介质中排出。由于产物或介质由处于比实现期望温度所需的蒸发温度更高的蒸发温度进行操作的蒸发器部分地冷却，所以实现了能量效率提升。wo 97/16962还公开了一种用于通过控制泵来控制奶的温度的控制单元，使得如果热交换器下游的奶的温度太低则增加通过热交换器结构的流速，并且反之亦然，如果温度太高则减小流速。

3、因此，存在一种能够对产品(诸如提取的奶)进行适应性泵送和冷却的装置，该装置可以应用于将产物从平衡罐输送到存储罐，同时冷却产物。然而，已知的解决方案留有进一步节约用于泵送和冷却所提取的奶的能源的空间。

技术实现思路

1、因此，本发明的目的是提供一种解决上述问题并且能够在将提取的奶存储在存储罐中之前更有效地泵送和冷却该奶的解决方案。

2、根据本发明的一个方面，通过一种控制单元来实现目的，该控制单元被布置为通过平衡罐和存储罐之间的冷却系统控制奶流。这里假设该平衡罐接收奶的形式的输入，该奶从许多挤奶动物提取。该控制单元被配置为生成到该冷却系统中的奶泵的第一控制信号，该奶泵被布置为使得该奶流从该平衡罐泵出。该平衡罐包括至少一个传感器，该至少一个传感器被配置为产生分别针对低阈值液位和高阈值液位反映该平衡罐中的奶液位的液位指示信号。该控制单元被配置为接收该液位指示信号和来自温度传感器的温度指示信号，该温度传感器测量进入该存储罐之前该奶流的温度。该控制单元被配置为基于该液位指示信号和该温度指示信号生成该第一控制信号，使得仅在该液位指示信号反映该平衡罐中的该奶液位在该低阈值液位与该高阈值液位之间的情况下，通过基于该温度指示信号的该第一控制信号来控制该奶泵的速度。

3、这样，当该奶液位在所述范围内时，由该温度传感器有效地控制该奶流(泵速)以实现从该冷却系统流入该存储罐的奶的期望/稳定的温度。由此使该控制单元独立于奶流传感器或计量器，该奶流传感器或计量器通常比温度传感器更复杂/昂贵并且不卫生。此外，奶液位传感器可以被配置为位于该平衡罐中的该低阈值液位和该高阈值液位处的两个浮子，但是也可以是任何其他类型的奶液位传感器(诸如静压传感器)，其也能够产生该低阈值液位和该高阈值液位之间的不同奶液位的连续/线性液位指示信号。上述控制单元是有利的，因为其使得能够在该平衡罐中的更极端的奶液位处对该奶泵(以及该冷却系统)进行不同类型的控制。因此，上述控制单元是有利的，因为其可以例如避免当该奶液位低于该低阈值液位时该奶泵(和冷却系统)的不必要的操作，而当该奶液位高于该高阈值液位时该奶泵可以按预定的高(最大)速度运行。换句话说，当该奶液位分别低于和高于该低阈值液位和该高阈值液位时，奶温度不再控制泵速，使得该控制单元能够实现更重要的(最主要的)参数，诸如节能和对该平衡罐的接收能力的保障。因此，应当强调的是，在高阈值液位处的高(最大)泵速操作中，通过临时提高该冷却系统的冷却效果，奶温度仍然可以保持在可接受的期望范围内。

4、根据本发明的该方面的一个实施方案，该控制单元被配置为生成该第一控制信号，使得如果该液位指示信号反映该平衡罐中的该奶液位高于或等于该高阈值液位，则该奶泵使奶流以预定的高速从该平衡罐泵出。这是可取的，因为其最小化了该平衡罐溢流的风险，这又被认为比奶由于该冷却系统中的不充分冷却而暂时达到过高温度更重要。因此，优选地，该预定的高速表示用于该奶泵的最高可能泵速。

5、根据本发明的该方面的另一实施方案，该控制单元被配置为基于该温度指示信号生成第二控制信号，使得如果该温度指示信号反映奶温度高于设定温度，则提高该冷却系统的冷却能力。因此，当奶温度较高时，该奶泵也将以该预定的高速操作，并且该温度指示信号可用于增大冷却器的容量和/或冷却剂泵速。

6、类似地，根据本发明的该方面的另一实施方案，该控制单元被配置为基于该温度指示信号生成该第二控制信号，使得如果该温度指示信号反映奶温度低于该设定温度，则降低该冷却系统的冷却能力。因此，当奶温度较低时，该奶泵将以该预定的高速操作，并且该温度指示信号用于通过降低该冷却器的冷却能力和/或冷却剂泵的速度来降低该冷却系统的冷却能力，以进一步节约能量使用。

7、根据本发明的该方面的又一实施方案，该控制单元被配置为生成该第一控制信号，使得如果该液位指示信号反映该平衡罐中的该奶液位低于或等于该低阈值液位，则该奶泵使该奶流以预定的低速从该平衡罐泵出。这节省了能量并降低了排空该平衡罐的风险。优选地，该预定的低速表示该奶泵不活动。此外，每当奶泵不活动时，包括冷却器和冷却剂泵的冷却剂系统优选地置于空闲模式或关闭。这样，该实施方案节省了更多的能量。

8、根据本发明的该方面的再一实施方案，该控制单元被配置为基于该温度指示信号生成该第一控制信号，使得如果该温度指示信号指示奶温度在与设定温度相距的预定间隔内，则使得该奶流以预定标称速度从该平衡罐泵出。然而，如果该温度指示信号指示奶温度低于所述预定间隔，则该控制单元被配置为生成该第一控制信号，使得该奶流以高于该预定标称速度的升高速度从该平衡罐泵出；并且如果该温度指示信号指示奶温度高于所述预定间隔，则该控制单元被配置为生成该第一控制信号，使得该奶流以低于该预定标称速度的降低速度从该平衡罐泵出。即，这允许高产奶量，同时将奶温度保持在可接受的范围内并且节约能量使用。

9、根据本发明的该方面的又一实施方案，该冷却系统包括热交换器，该热交换器被配置为借助于响应于第二控制信号而操作的冷却剂泵将热能从该奶流传递到在冷却器中循环的冷却介质。这里，该控制单元被配置为基于该温度指示信号生成该第二控制信号，使得如果该温度指示信号指示在第一不间断时段期间奶温度高于所述预定间隔，则该冷却介质的流增大和/或该冷却器的冷却能力提高。类似地，该控制单元被配置为基于该温度指示信号生成该第二控制信号，使得如果该温度指示信号指示在第二不间断时段期间奶温度低于所述预定间隔，则该冷却介质的流减小和/或该冷却器的冷却能力降低。因此，该冷却器也可以达到高效的能量使用。

10、根据本发明的另一方面，通过一种用于通过平衡罐和存储罐之间的冷却系统控制奶流的计算机实现的方法来实现目的，其中该平衡罐接收奶的形式的输入，该奶从多个挤奶动物提取，并且该方法涉及从温度传感器接收温度指示信号，该温度传感器测量该奶流进入该存储罐之前的温度。该方法还涉及生成到该冷却系统中的奶泵的第一控制信号，该奶泵被布置为使得该奶流从该平衡罐泵出，并且该第一控制信号是基于该温度指示信号生成的。假定该平衡罐包括至少一个传感器，该至少一个传感器被配置为产生分别针对低阈值液位和高阈值液位反映该平衡罐中的奶液位的液位指示信号。另外，该方法还涉及接收该液位指示信号，并进一步基于该液位指示信号生成该第一控制信号。这里，仅在该液位指示信号反映该平衡罐中的该奶液位在该低阈值液位与该高阈值液位之间的情况下，通过基于该温度指示信号的该第一控制信号来控制该奶泵的速度。该方法的优点以及其优选实施方案从以上参考所提出的控制单元的讨论中是显而易见的。

11、根据本发明的另一方面，该目的是通过一种可加载到与处理单元通信地连接的非易失性数据载体中的计算机程序实现的。该计算机程序包括用于在处理单元上运行该程序时执行上述方法的软件。

12、根据本发明的另一方面，该目的通过包含上述计算机程序的非易失性数据载体来实现。

13、本发明的其他优点、有益特征和应用将从以下描述和从属权利要求中显而易见。