适用于乳制品深加工的洁净输送带智能灭菌与温控系统的制作方法

本发明涉及乳制品加工过程控制，更具体地说，本发明涉及适用于乳制品深加工的洁净输送带智能灭菌与温控系统。

背景技术：

1、乳制品深加工过程中，洁净输送带循环经过乳制品接触区、残留清除区、灭菌区和温度恢复区，过程控制系统通常按照固定程序依次完成残留清除、灭菌和降温，并在对应参数达到要求后允许恢复乳制品投放。输送带完成部分处理后，可能在再次进入乳制品接触区前发生乳制品重新接触、灭菌中断、再次喷淋或温度状态改变，不同异常事件对残留清除结果、灭菌结果和温控结果产生的影响并不相同。现有过程控制系统通常将处理程序整体标记为完成或未完成，异常发生后或者继续沿用原有处理结果，或者重新执行完整处理程序。继续沿用原有处理结果时，已经失效的灭菌结果或温控结果可能仍被作为乳制品投放依据，使未满足卫生要求或接触温度要求的带面区段重新接触乳制品；重新执行完整处理程序时，又会重复执行仍然有效的处理阶段，增加恢复时间，并可能造成乳制品延迟投放、输送带空载运行或生产中断。

2、综上，现有技术难以在输送带过程控制中根据异常事件对不同处理结果的实际影响确定目标带面区段的恢复起点，并在目标带面区段再次进入乳制品接触区前合理安排相应的恢复任务。

技术实现思路

1、本发明提供适用于乳制品深加工的洁净输送带智能灭菌与温控系统，根据异常事件对残留清除结果、灭菌结果和温控结果的影响确定恢复起点，以目标带面区段下一次进入乳制品接触区的接触时刻为截止边界形成恢复排程，并在恢复时间不足时调整乳制品投放或输送状态，使目标带面区段经核验满足残留清除、灭菌及接触温度要求后再进入乳制品投放状态，以解决现有过程控制方式难以准确确定已有处理结果的失效范围，进而无法在目标带面区段再次接触乳制品前合理重建并完成恢复任务的问题。

2、为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

3、适用于乳制品深加工的洁净输送带智能灭菌与温控系统，包括：

4、状态确定单元，获取异常事件和输送运行数据，根据异常事件的作用位置、作用时段及输送运行数据确定目标带面区段，获取目标带面区段的处理记录，并根据处理记录形成残留清除结果、灭菌结果和温控结果；

5、恢复路径生成单元，根据异常事件对残留清除结果、灭菌结果和温控结果的影响，按照残留清除、灭菌和温度恢复的处理顺序，从受异常事件影响的处理结果中确定最早失效结果，保留位于最早失效结果之前、未受异常事件影响且满足对应要求的处理结果，并从最早失效结果对应的处理阶段开始生成恢复路径；其中，发生乳制品重新接触事件时，将残留清除结果确定为最早失效结果，恢复路径依次包括残留清除任务、灭菌任务和温度恢复任务；

6、恢复排程单元，根据目标带面区段的运行位置和输送状态，确定目标带面区段下一次在乳制品投放状态下进入乳制品接触区的接触时刻，以接触时刻为截止边界，按照恢复路径的逆序分配各任务的执行时段，形成恢复排程；

7、执行控制单元，在恢复路径能够按照恢复排程完成时，输出各任务对应的控制指令；在恢复路径不能按照恢复排程完成时，输出延迟乳制品投放指令或输送带空载运行指令，并根据更新后的接触时刻重新形成恢复排程；

8、放行控制单元，根据恢复路径的执行结果更新恢复路径中各任务对应的处理结果，保留恢复路径未包含的任务对应的处理结果，并在残留清除结果、灭菌结果和温控结果分别满足残留清除要求、灭菌要求和对应乳制品的接触温度要求时，生成乳制品投放允许状态。

9、在一个优选的实施方式中，状态确定单元包括：

10、区段定位子单元，获取异常事件的作用位置和作用时段以及输送带在作用时段内的运行轨迹，将运行轨迹中经过作用位置的带面范围确定为目标带面区段；

11、记录关联子单元，按照目标带面区段依次经过残留清除阶段、灭菌阶段和温度恢复阶段的处理顺序，将各处理阶段的执行数据及执行时段关联至目标带面区段，形成处理记录。

12、在一个优选的实施方式中，处理记录包括残留清除记录、灭菌执行记录和温度恢复记录，所述灭菌要求包括灭菌温度要求和灭菌保持时长；

13、状态确定单元将残留清除记录中的执行动作、作用温度和作用时长与残留清除条件进行比对，形成残留清除结果；

14、状态确定单元累计灭菌执行记录中实际灭菌温度达到灭菌温度要求的时长，形成已完成有效作用时长，将灭菌保持时长减去已完成有效作用时长后的非负值确定为剩余有效作用时长，并形成包含剩余有效作用时长的灭菌结果；

15、状态确定单元将温度恢复记录中的带面温度与对应乳制品的接触温度要求进行比对，形成温控结果。

16、在一个优选的实施方式中，恢复路径生成单元包括：

17、异常影响确定子单元，获取异常事件的事件类型和作用时段，根据事件类型与处理结果之间的失效关系确定受异常事件影响的处理结果，形成失效结果集合；

18、其中，乳制品重新接触事件使残留清除结果、灭菌结果和温控结果失效；喷淋介质未满足洁净要求的喷淋事件使灭菌结果和温控结果失效，不保留原灭菌结果中的已完成有效作用时长，并将灭菌保持时长确定为新的剩余有效作用时长；温度恢复完成后的再次加热事件使温控结果失效；灭菌中断事件使灭菌结果失效，并保留灭菌中断前的已完成有效作用时长。

19、在一个优选的实施方式中，恢复路径生成单元还包括：

20、失效顺序确定子单元，按照残留清除、灭菌和温度恢复的处理顺序排列残留清除结果、灭菌结果和温控结果，从失效结果集合中选取处理顺序最前的处理结果，形成最早失效结果；

21、恢复起点确定子单元，保留位于最早失效结果之前且满足对应要求的处理结果，并将最早失效结果对应的处理阶段确定为恢复起点。

22、在一个优选的实施方式中，发生乳制品重新接触事件时，所述恢复路径生成单元将残留清除结果确定为最早失效结果，根据重新接触的乳制品类别匹配预冲洗温度上限，将冲洗温度不高于预冲洗温度上限的预冲洗过程确定为残留清除任务，并按照残留清除任务、灭菌任务和温度恢复任务的顺序生成乳制品重新接触事件对应的恢复路径。

23、在一个优选的实施方式中，恢复路径生成单元根据恢复起点生成恢复路径，包括：

24、恢复起点为温度恢复阶段时，根据对应乳制品的接触温度要求和目标带面区段的当前带面温度生成温度恢复任务；

25、恢复起点为灭菌阶段时，根据灭菌结果中的剩余有效作用时长生成剩余灭菌任务，并在剩余灭菌任务之后生成温度恢复任务；

26、恢复起点为残留清除阶段时，按照残留清除任务、灭菌任务和温度恢复任务的顺序生成恢复路径。

27、在一个优选的实施方式中，恢复排程单元包括：

28、接触时刻确定子单元，获取目标带面区段的运行位置、输送状态和乳制品接触区位置，确定目标带面区段至乳制品接触区的剩余输送路径，并根据剩余输送路径和输送状态确定目标带面区段下一次在乳制品投放状态下进入乳制品接触区的接触时刻；

29、任务时长确定子单元，根据残留清除任务的残留清除条件和执行参数、灭菌任务对应的目标有效作用时长以及温度恢复任务对应的当前带面温度、接触温度要求和执行参数，分别确定各任务的任务时长；

30、执行窗口确定子单元，根据目标带面区段在当前时刻至接触时刻之间沿剩余输送路径经过各处理阶段的时段，形成各任务对应的可执行窗口；

31、反向分配子单元，以接触时刻为截止边界，按照恢复路径的逆序从对应的可执行窗口内依次选取满足任务时长的连续时段，形成各任务的执行时段，并将恢复路径中顺序最前任务的开始时刻确定为允许开始时刻，生成恢复排程。

32、在一个优选的实施方式中，执行控制单元包括：

33、完成判定子单元，在恢复排程中的各任务均具有满足任务时长的执行时段且当前时刻不晚于允许开始时刻时形成可完成结果，否则形成不可完成结果；

34、指令输出子单元，在形成可完成结果时，将各任务及对应执行时段转换为控制指令，并按照恢复路径的任务顺序输出控制指令；

35、排程缺口确定子单元，在形成不可完成结果时，将接触时刻向后顺延，直至恢复路径中的各任务均能够获得满足任务时长的执行时段且允许开始时刻不早于当前时刻，形成最早可行接触时刻，并将最早可行接触时刻与原接触时刻之间的时长确定为排程缺口；

36、调整指令确定子单元，获取乳制品投放可延迟时长和输送带单次空载循环时长，在乳制品投放可延迟时长能够覆盖排程缺口时生成延迟乳制品投放指令，在乳制品投放可延迟时长不能覆盖排程缺口时，根据覆盖排程缺口所需的空载循环次数生成输送带空载运行指令；

37、排程更新子单元，根据延迟后的乳制品投放时刻或空载运行后的下一乳制品投放时刻更新接触时刻，并触发恢复排程单元重新形成恢复排程。

38、在一个优选的实施方式中，放行控制单元包括：

39、结果更新子单元，获取恢复路径中各任务的实际执行数据，将实际执行数据与对应任务的处理要求进行比对，根据比对结果更新各任务对应的处理结果，并保留恢复路径未包含的任务对应的处理结果；

40、放行核验子单元，将残留清除结果、灭菌结果和温控结果分别与残留清除要求、灭菌要求和对应乳制品的接触温度要求进行比对，形成放行核验结果；

41、状态生成子单元，在放行核验结果表明残留清除结果、灭菌结果和温控结果均满足对应要求时，将目标带面区段与接触时刻关联，生成乳制品投放允许状态；

42、路径重建子单元，在恢复路径执行期间或者乳制品投放允许状态生成后至接触时刻前检测到新的异常事件时，根据新的异常事件确定新的最早失效结果，保留位于新的最早失效结果之前、未受新的异常事件影响且仍满足对应要求的处理结果；在已生成乳制品投放允许状态时，撤销对应的乳制品投放允许状态，并触发恢复路径生成单元从新的最早失效结果对应的处理阶段重新生成恢复路径。

43、有益效果：

44、1、依据异常事件对残留清除结果、灭菌结果及温控结果的实际影响确定目标带面区段的恢复起点，并围绕再次进入乳制品接触区的时限安排恢复任务，使异常恢复范围与可用处理时间相协调；

45、2、通过形成失效结果集合并选取处理顺序最靠前的失效结果，同时保留未受异常影响且仍满足要求的前序处理结果，可减少无必要的重复处理，并保持恢复路径与原处理顺序一致；

46、3、以目标带面区段的接触时刻作为排程终点，结合各恢复任务的任务时长及执行窗口进行逆序分配，使残留清除、灭菌和温度恢复任务能够在接触乳制品前依序完成；

47、4、原接触时刻前无法完成恢复任务时，根据候选接触时刻确定最早可行接触时刻，并结合投放可延迟时长和空载循环时长调整生产时序，缓解恢复任务与正常投放之间的时间冲突；

48、5、根据恢复任务的实际执行数据更新三类处理结果，仅在残留清除、灭菌及温控均满足要求时生成投放允许状态；出现新的异常事件时重新确定恢复起点，避免失效状态继续传递至乳制品接触环节。