ES2273516T3 - Controlador y procedimiento para administrar y proporcionar una coreccion en linea de un proceso de esterilizacion por lotes. - Google Patents
Controlador y procedimiento para administrar y proporcionar una coreccion en linea de un proceso de esterilizacion por lotes. Download PDFInfo
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Abstract
Sistema de esterilización por lotes que comprende: un esterilizador por lotes para realizar un proceso de esterilización por lotes sobre un lote de recipientes; un detector para detectar unas temperaturas de retorta reales en el esterilizador por lotes durante el proceso de esterilización por lotes; y un controlador para: compilar un perfil de tiempo-temperatura de retorta real durante el proceso de esterilización por lotes a partir de las temperaturas de retorta reales detectadas por el detector; hasta que una desviación de la temperatura entre el perfil de tiempo-temperatura de retorta real y un perfil de tiempo-temperatura planificado haya comenzado, controlar el esterilizador por lotes para administrar una parte inicial del proceso de esterilización por lotes antes de que la desviación de la temperatura haya comenzado según el perfil de tiempo-temperatura planificado; en respuesta a la desviación de la temperatura, definir un perfil de tiempo-temperatura restante replanificado para unaparte restante del proceso de esterilización por lotes que comienza cuando la desviación de la temperatura desaparece, mediante la simulación del proceso de esterilización por lotes en base a, por lo menos, la parte del perfil de tiempo-temperatura de retorta real compilada durante un intervalo de tiempo de desviación desde el momento en que comienza la desviación de la temperatura hasta el momento en que la desviación de la temperatura desaparece; durante la desviación de la temperatura, controlar el esterilizador por lotes para administrar correcciones para eliminar la desviación de la temperatura entre los perfiles de tiempo-temperatura de tratamiento restantes de retorta real y replanificado; cuando la desviación de la temperatura desaparece, administrar la parte restante del proceso de esterilización por lotes según el perfil de tiempo-temperatura restante replanificado.
Description
Controlador y procedimiento para administrar y
proporcionar una corrección en línea de un proceso de esterilización
por lotes.
La presente invención se refiere de manera
general a un sistema, a un procedimiento y a un controlador para
administrar unos procesos de esterilización por lotes. En
particular, pertenece a un sistema, un procedimiento y un
controlador del tipo que proporciona corrección en línea de un
proceso de esterilización por lotes cuando se produce una desviación
de la temperatura durante el proceso.
Los sistemas de esterilización por lotes son
ampliamente utilizados para esterilizar productos alimenticios no
perecederos envasados en recipientes. En un sistema de
esterilización por lotes típico, se dispone un lote de estos
recipientes dentro del esterilizador por lotes del sistema. A
continuación, el controlador del sistema administra el proceso de
esterilización por lotes realizado por el esterilizador por lotes
sobre el lote de recipientes.
El proceso de esterilización por lotes presenta
unas fases de puesta en marcha, de tratamiento y de enfriamiento.
Estas fases suministran una letalidad total F al lote de recipientes
durante un intervalo total de tiempo [t_{0}, t_{c}] que cubre
estas fases, en el que t_{0} es el instante inicial de la fase de
puesta en marcha y t_{c} es el instante final de la fase de
enfriamiento. En este documento, un corchete [ó] indica que el
instante correspondiente está incluido en el intervalo de tiempo,
mientras que un paréntesis (ó) indica que el instante
correspondiente no está incluido en el intervalo de tiempo. Con el
fin de que el producto alimenticio del lote quede comercialmente
esterilizado, la letalidad total suministrada realmente debe cumplir
una letalidad total objetivo F_{targtot} predefinida para el
producto alimenticio. La letalidad total objetivo puede ser
establecida por el USDA (Departamento de Agricultura de los Estados
Unidos), la FDA (Administración de Alimentación y Farmacología), y/o
una autoridad de tratamiento alimentario adecuada. Adicionalmente,
algunos sistemas de esterilización por lotes incluyen además el
requisito opcional de que las fases de puesta en marcha y de
tratamiento deben suministrar una letalidad por calentamiento F al
lote durante un intervalo de tiempo de calentamiento [t_{0},
t_{p}] que cumpla con una letalidad por calentamiento objetivo
predefinida F_{targh} para el producto alimenticio, en el que
t_{p} es el instante final de la fase de tratamiento. En tal caso,
el operario establece la letalidad por calentamiento objetivo según
un criterio propio para cada proceso de esterilización por
lotes.
Tal como es bien conocido, la letalidad F
suministrada al lote durante un intervalo de tiempo particular
[t_{m}, t_{k}] viene dada mediante la ecuación de letalidad:
Fo =
\int\limits_{t_{m}}^{t^{k}} 10^{(T_{cs}(t) -
T_{REF)}Vz}dt
en la que t_{m} y t_{k} son
respectivamente los instantes iniciales y finales del intervalo de
tiempo [t_{m}, t_{k}], T_{CS}(t) es el perfil de
tiempo-temperatura del punto frío del producto de un
recipiente en el lote, z es la característica térmica de un
microorganismo particular que se debe eliminar en el proceso de
esterilización, y T_{REF} es una temperatura de referencia para
eliminar el organismo. De esta manera, la letalidad por
calentamiento F suministrada durante el intervalo de tiempo de
calentamiento [t_{0}, t_{p}] viene dada mediante esta ecuación
de letalidad, en la que t_{m} = t_{0} y t_{k} = t_{p}. De
manera similar, la letalidad total F suministrada en el punto frío
del producto durante el intervalo de tiempo total [t_{0}, t_{c}]
también viene dada mediante la ecuación de letalidad pero en la que
t_{k} =
t_{c}.
Los intervalos de tiempo [t_{0}, t_{p}] y
[t_{0}, t_{c}] y el perfil de
tiempo-temperatura del punto frío del producto
T_{CS}(t) deben ser tales que las letalidades objetivo
F_{targh} y F_{targtot} son alcanzadas por las letalidades de
calentamiento y total F durante [t_{0}, t_{p}] y F durante
[t_{0}, t_{c}]. Con el fin de asegurar que esto se produce, se
han desarrollado diferentes modelos matemáticos de simulación para
simular el perfil de tiempo-temperatura del punto
frío del producto T_{CS}(t) durante las fases de puesta en
marcha, de tratamiento y de enfriamiento.
Estos modelos comprenden aquellos descritos en
"Sterilization in Food Technology; Theory, Practice and
Calculations", de Ball, C.O. y Olson, F.C.W.,
McGraw-Hill Book Company, Inc., 1957; en
"Experimental Formulas for Accurate Estimation of Transient
Temperature of Food and Their Application to thermal Process
Evaluation", de Hayakawa, K., Food Technology, volumen 24,
número 12, páginas 89 a 99, 1970; en "Thermobacteriology in Food
Processing", Academic Press, New York, 1965; en "Innovative
Heat Transfer Models: From Research Lab to On-Line
Implementation", de Teixeira, A.A., en Food Processing
Automation II, ASAE, páginas 177 a 184, 1992; en "Predicting
Internal Temperatures of Canned Foods During Thermal Processing
Using a Linear Recursive Model", de Lanoiselle, J.L., Candau, Y.,
y Debray E., J. Food Sci., volumen 60, número 4, 1995; en
"Computer Optimization of Nutrient Retention in Thermal Processing
of Conduction Heated Foods", de Teixeira, A.A., Dixon, J.R.,
Zahradnik, J.W., y Zinsmeister, G.E., Food Technology,
23:137-142, 1969; en "Estimating Food Temperatures
During Various Processing or Handling Treatments", de
Kan-Ichi Hayakawa, J. Of Food Science,
36:378-385, 1971; en "Evaluation of Lethality and
Nutrient Retentions of Conduction-Heating Foods in
Rectangular Containers", de Manson, J.E., Zahradnik, J.W., y
Stumbo, C.R., Food Technology,
24(11):109-113, 1970; en "New
Semi-empirical Approach to Handle
Time-Variable Boundary Conditions During
Sterilization of Non-Conductive Heating Foods",
de Noronha, J., Hendrickx, M., Van Loeg, A., y Tobback, P., J.
Food Eng. 24:249-268, 1995; y en el modelo
NumeriCAL desarrollado por el Dr. John Manson de CALWEST
Technologies, cuya licencia fue otorgada a FMC Corporation, y
utilizado en el controlador LOG-TEC de FMC
Corporation. Se han desarrollado varios enfoques para utilizar estos
modelos para alcanzar las letalidades F_{targh} y
F_{targtot}.
En relación a la figura 1, un enfoque
convencional es utilizar un modelo de simulación de este tipo
únicamente para una definición fuera de línea (es decir, antes de
administrar el proceso de esterilización por lotes) de un perfil
total de tiempo-temperatura planificado
T_{sRT}(t)^{0} para el proceso de esterilización
por lotes. En este enfoque, el controlador del sistema de
esterilización por lotes utiliza el modelo de simulación para
simular un perfil planificado de tiempo-temperatura
del punto frío del producto T_{CS}(t)^{0} previsto
para tener lugar durante las fases de puesta en marcha, de
tratamiento y de enfriamiento. Esta simulación se basa en un
gradiente de tiempo-temperatura de la puesta en
marcha predefinido T_{uRT}(t), una temperatura de retorta
de tratamiento planificada T_{pRT}^{0}, y un gradiente de
tiempo-temperatura de enfriamiento predefinido
T_{cRT}(t). Los gradientes T_{uRT}(t) y
T_{cRT}(t) se basan en exámenes de distribución de
temperatura de calentamiento y enfriamiento realizados en el
esterilizador por lotes y pueden comprender segmentos definidos
mediante puntos finales de temperatura y de duraciones de
tiempo.
A continuación, se utiliza la ecuación de
letalidad descrita anteriormente, en la que t_{m} = t_{0} y
t_{k} = t_{p}^{0}, F = F^{0}, y T_{CS}(t) =
T_{CS}(t)^{0}, para calcular una letalidad por
calentamiento F^{0} prevista para su suministro durante un
intervalo de tiempo de calentamiento planificado [t_{0},
t_{p}^{0}] y que se basa en el perfil planificado de
tiempo-temperatura del punto frío del producto
T_{CS}(t)^{0}. De manera similar, se calcula una
letalidad total F^{0} que está prevista para su suministro durante
un intervalo de tiempo total planificado [t_{0}, t_{c}^{0}] en
base al perfil T_{CS}(t)^{0} que utiliza la
ecuación de letalidad, excepto para t_{k} = t_{c}^{0}. Tal
como se ha citado anteriormente, esto se lleva a cabo de manera que
las letalidades de calentamiento y total alcanzarán las letalidades
objetivo F_{targh} y F_{targtot}.
Mediante la simulación del perfil planificado de
tiempo-temperatura del punto frío del producto
T_{CS}(t)^{0} y calculando las letalidades
planificadas de calentamiento y total F^{0} durante [t_{0},
t_{p}^{0}] y F^{0} durante [t_{0}, t_{c}^{0}] de esta
manera, el controlador define el perfil total de
tiempo-temperatura planificado
T_{sRT}(t)^{0} para el cual se cumplen las
letalidades objetivo F_{targh} y F_{targtot}. Este perfil
T_{sRT}(t)^{0} comprende unas partes de puesta en
marcha, tratamiento y enfriamiento durante los intervalos de tiempo
planificados de puesta en marcha, tratamiento y enfriamiento
[t_{0}, t_{u}^{0}], (t_{p}^{0}, t_{c}^{0}],
(t_{p}^{0}, t_{c}^{0}], respectivamente. Las partes de
puesta en marcha y de enfriamiento comprenden las partes de los
gradientes T_{uRT}(t) y T_{cRT}(t) durante los
correspondientes intervalos de tiempo planificados de puesta en
marcha y enfriamiento [t_{0}, t_{u}^{0}] y (t_{p}^{0},
t_{c}^{0}], respectivamente. De manera similar, la parte de
tratamiento comprende la temperatura de retorta de tratamiento
planificada T_{pRT}^{0} constante durante el intervalo de tiempo
planificado de tratamiento (t_{u}^{0}, t_{p}^{0}].
Además, algunos de los modelos de simulación,
tales como el modelo mencionado anteriormente NumeriCAL y los
modelos descritos en las referencias de Teixeira et al. de
1969 y Manson et al. de 1970, utilizan diferencias finitas.
En tal caso, el perfil planificado de
tiempo-temperatura del punto frío del producto
T_{CS}(t)^{0} y las letalidades previstas de
calentamiento y total F^{0} durante [t_{0}, t_{p}^{0}] y
F^{0} durante [t_{0}, t_{c}^{0}] son simuladas y calculadas
de manera incremental e iterativa.
El controlador administra a continuación el
proceso de esterilización por lotes para que sea realizado por parte
del esterilizador por lotes según el perfil total de
tiempo-temperatura planificado
T_{sRT}(t)^{0}. Sin embargo, se puede producir una
desviación de la temperatura durante la fase de tratamiento. Esto se
produce cuando la temperatura de retorta real
T_{aRT}(t_{r}) en cada instante de muestreo real t_{r}
durante un intervalo de tiempo de desviación [t_{d}, t_{c})
está por debajo de la temperatura de tratamiento planificada
T_{pRT}^{0}. En tal caso, las letalidades de calentamiento y
total F^{0} durante [t_{0}, t_{p}^{0}] y F^{0} durante
[t_{0}, t_{c}^{0}] serán, de hecho, inferiores a las
letalidades objetivo F_{targh} y F_{targtot}.
Según un enfoque de planificación fuera de línea
convencional, el controlador no presenta medios para la corrección
en línea de la planificación si se produce una desviación de la
temperatura. De esta manera, cuando se produce una desviación de
este tipo, se le plantean al operario varias opciones indeseables.
La primera opción es descartar el lote en su totalidad. Sin embargo,
esta opción es un desperdicio y no es necesaria. La segunda opción
es tratar de nuevo el lote. Sin embargo, esta opción resultará en un
tratamiento excesivo del producto alimenticio. Y, la tercera opción
es tratar posteriormente el perfil de
tiempo-temperatura de retorta real registrado
T_{aRT}(t) para determinar si las letalidades objetivo
F_{targh} y F_{targtot} han sido cumplidas. Si no han sido
cumplidas, entonces el lote será descartado o vuelto a tratar. Si
han sido cumplidas, entonces el lote puede quedar disponible para su
distribución. Sin embargo, esto requiere mucho tiempo y, al igual
que en las otras opciones, es un desperdicio y perjudicial para el
producto alimenticio.
En otro enfoque, el controlador del sistema de
esterilización por lotes está dotado de medios para la corrección en
línea de la planificación prudente. Un ejemplo de un enfoque de este
tipo se encuentra en el controlador LOG-TEC de FMC
Corporation, que utiliza el modelo NumeriCAL mencionado
anteriormente. En relación a la figura 2, este controlador calcula
un perfil total de tiempo-temperatura planificado
T_{sRT}(t)^{0} fuera de línea, utilizando el
modelo de la manera que se acaba de describir. Y, mientras permanece
fuera de línea, el controlador utiliza además el modelo para generar
una tabla de corrección de los perfiles de
tiempo-temperatura restantes replanificados
T_{sRT}(t)^{1},
T_{sRT}(t)^{2},
etcétera. Esta tabla se utiliza a continuación para una corrección en línea del perfil total de tiempo-temperatura planificado T_{sRT}(t)^{0} en el caso de que se produzca una desviación de la temperatura durante la fase de tratamiento.
etcétera. Esta tabla se utiliza a continuación para una corrección en línea del perfil total de tiempo-temperatura planificado T_{sRT}(t)^{0} en el caso de que se produzca una desviación de la temperatura durante la fase de tratamiento.
\newpage
Al generar la tabla de corrección, el
controlador escoge una temperatura de retorta de tratamiento
replanificada T_{pRT}^{1} que está por debajo de la temperatura
de retorta de tratamiento planificada T_{pRT}^{0}. El
controlador define a continuación un perfil de
tiempo-temperatura restante replanificado
T_{sRT}(t)^{1} durante un intervalo de tiempo
restante replanificado [t_{u}^{1}, t_{c}^{1}]. El intervalo
de tiempo restante replanificado comprende unos intervalos de
tiempo de calentamiento y de enfriamiento replanificados [t_{0},
t_{p}^{1}] y [t_{0}, t_{c}^{1}]. Esto se lleva a cabo de
una forma similar a la que se acaba de describir. De esta manera, se
simula un perfil de tiempo-temperatura del punto
frío del producto T_{CS}(t)^{1} que se basa en la
temperatura de retorta de tratamiento replanificada T_{pRT}^{1}.
A partir de este perfil de tiempo-temperatura del
punto frío del producto, se calculan unas letalidades de
calentamiento y enfriamiento F^{1} durante [t_{0},
t_{p}^{1}] y F^{1} durante [t_{0}, t_{c}^{1}] que
cumplen las letalidades objetivo totales F_{targh} y F_{targtot}
y que están previstas para su suministro durante los intervalos de
tiempo de calentamiento y de enfriamiento replanificados. A
continuación, se repite este proceso en su totalidad para otra
temperatura de retorta de tratamiento replanificada T_{pRT}^{2},
etcétera, para completar la tabla de corrección.
A continuación, si se produce una desviación de
la temperatura durante la fase de tratamiento, el controlador
registra la temperatura de retorta real mínima
T_{aRT}(t_{min}) para un instante de muestreo particular
t_{min} durante el intervalo de tiempo de desviación [t_{d},
t_{c}). A continuación, el controlador determina la temperatura de
retorta de tratamiento replanificada T_{pRT}^{1} más próxima en
la tabla de corrección que sea igual a o que esté justo por debajo
de la temperatura de retorta T_{aRT}(t_{min}). El resto
de la fase de tratamiento se administra según el perfil de
tiempo-temperatura restante replanificado
T_{sRT}(t)^{1} durante el intervalo de tiempo
restante replanificado [t_{u}^{1}, t_{c}^{1}].
Sin embargo, este enfoque todavía puede hacer
que el producto alimenticio sea tratado en exceso, debido al uso de
la temperatura de retorta real mínima T_{aRT}(t_{min})
durante la desviación de la temperatura para simular el perfil de
tiempo-temperatura del punto frío del producto
T_{CS}(t)^{1}. Esta simulación es demasiado
prudente en cuanto no considera el hecho de que el perfil de
tiempo-temperatura de retorta real
T_{aRT}(t) era antes la temperatura de retorta de
tratamiento planificada T_{pRT} durante el intervalo de tiempo
[t_{0}, t_{d}) antes de que se produzca la desviación de la
temperatura. Es decir, la parte de este perfil de
tiempo-temperatura del punto frío del producto
durante este intervalo de tiempo es demasiado prudente.
Esto significa que, en el cálculo de las
letalidades de calentamiento y total F^{1} durante [t_{0},
t_{p}^{1}] y F^{1} a lo largo de [t_{0}, t_{c}^{1}], no
se le da credibilidad total a la letalidad F que se suministra
realmente en el punto frío del producto del lote durante el
intervalo de tiempo [t_{0}, t_{d}) antes de la desviación de la
temperatura. Como resultado, los intervalos de tiempo de
calentamiento y total replanificados [t_{0}, t_{p}^{1}] y
[t_{0}, t_{c}^{1}] son demasiado prudentes debido a que se
basan en el perfil demasiado prudente de
tiempo-temperatura del punto frío del producto
T_{CS}(t)^{1}. El producto alimenticio en el lote
será por lo tanto tratado en exceso debido a que las letalidades de
calentamiento y total suministradas realmente al lote excederán
sustancialmente las letalidades objetivo F_{targh} y F_{targtot}
respectivamente.
Otra desventaja de este enfoque es que la
temperatura de retorta real mínima T_{aRT}(t_{min})
durante la desviación de la temperatura puede ser inferior a
cualquiera de las temperaturas de retorta de tratamiento
replanificadas T_{pRT}^{1} y T_{pRT}^{2}, etcétera. de la
tabla de corrección. En tal caso, la corrección en línea de la
planificación que se acaba de describir no estará disponible. Por
tanto, al operario del sistema de esterilización por lotes se le
plantearán únicamente las opciones descritas anteriormente para el
enfoque de planificación fuera de línea.
A la vista de esto, se ha desarrollado
recientemente un nuevo enfoque para la definición en línea de los
intervalos de tiempo de calentamiento y total [t_{0}, t_{p}] y
(t_{p}, t_{c}] utilizando un modelo de simulación de diferencias
finitas. Este enfoque se describe en "On-Line
Retort Control in Thermal Sterilization of Canned Foods", de
Teixeira, A.A. y Tucker, G.S., Food Control,
8(3):13-20, 1997; en "Computer Control of
Batch Retort Process Operations", de Simpson, R., Almonacid S., y
Torres, J.A., Food Processing Automation I, ASAE, 1991; en
"Computer Control of Batch Retort Operations with
On-Line Correction of Process Deviations", de
Teixeira, A.A. y Manson, J.E., Food Technology, páginas 85 a
90, abril 1982; y en "Computer-based Retort
Control Logic for On-Line Correction of Process
Deviations", de Datta, A.K., Teixeira A.A., y Manson, J.E., J.
Food Sci., 51(2):480-483 y 507, 1986.
Este enfoque será discutido también a continuación para proporcionar
una mejor comprensión de las diferencias entre este enfoque y el
enfoque utilizado en la invención que se da a conocer en este
caso.
En relación a la figura 3, en el enfoque de la
definición en línea, el controlador hace que el proceso de
esterilización por lotes comience sin definir un perfil total de
tiempo-temperatura planificado
T_{sRT}(t)^{0} o una tabla de corrección. Las
fases de puesta en marcha y de tratamiento se administran según el
gradiente de tiempo-temperatura de la puesta en
marcha predefinido T_{uRT}(t) y la temperatura de retorta
de tratamiento planificada T_{pRT}. Mientras se están
administrando estas fases, el controlador simula para cada instante
de muestreo real actual t_{r} la parte de un perfil de
tiempo-temperatura del punto frío del producto
T_{CS}(t) que se ha producido realmente durante el
intervalo de tiempo [t_{0}, t_{r}]. Esto se lleva a cabo en
base a la temperatura de retorta real T_{aRT}(t_{r})
medida para cada instante de muestreo real t_{r} de la fase de
tratamiento. A partir de esta parte del perfil de
tiempo-temperatura del punto frío, el controlador
calcula la letalidad por calentamiento F suministrada realmente al
lote durante el intervalo de tiempo [t_{0}, t_{r}]. Esto se hace
en línea para cada instante de muestreo real t_{r} de las fases de
puesta en marcha y de tratamiento, según la ecuación de letalidad
descrita anteriormente, en la que t_{m} = t_{0} y t_{k} =
t_{r}. A continuación, el controlador determina si esta letalidad
por calentamiento cumple la letalidad por calentamiento objetivo
F_{targh}. En caso negativo, a continuación se repite el proceso
para el siguiente instante de muestreo real t_{r}+\Deltat_{r},
en el que \Deltat_{r} es un periodo de muestreo predefinido.
Si se cumple la letalidad por calentamiento
objetivo F_{targh}, a continuación el controlador utiliza el
modelo de simulación para simular la parte del perfil de
tiempo-temperatura del punto frío del producto
T_{CS}(t) que se ha previsto que tenga lugar durante el
inicio de la fase de enfriamiento en el instante de muestreo real
actual t_{r}. Esto se lleva a cabo mientras el controlador está
todavía en línea en el instante t_{r}. Al hacer esto, el
controlador define en primer lugar un perfil de
tiempo-temperatura de enfriamiento previsto
T_{sRT}(t) desplazando el gradiente de
tiempo-temperatura de enfriamiento
T_{cRT}(t) de manera que comience desde la temperatura de
retorta real T_{aRT}(t_{r}) en el instante t_{r} y se
produce durante un intervalo de tiempo de enfriamiento previsto
[t_{r}, t_{r}+\Deltat_{c}], en el que \Deltat_{c} es la
duración del perfil de tiempo-temperatura de
enfriamiento previsto.
Además, mientras sigue en línea en el instante
de muestreo real actual t_{r}, el controlador calcula la letalidad
total F prevista para su suministro durante un intervalo de tiempo
total previsto [t_{0}, t_{r}+\Deltat_{c}]. Esto se lleva a
cabo calculando la letalidad de enfriamiento F prevista para su
suministro al lote durante el intervalo de tiempo de enfriamiento
previsto [t_{r}, t_{r}+\Deltat_{c}] y sumándola a la
letalidad por calentamiento F suministrada durante
[t_{0},-t_{r}]. La letalidad de enfriamiento prevista se calcula
según la ecuación de letalidad, en la que t_{m} = t_{r} y
t_{k} = t_{r}+\Deltat_{c}, utilizando la parte del perfil de
tiempo-temperatura del punto frío del producto
T_{CS}(t) que se ha previsto que tenga lugar durante el
intervalo de tiempo [t_{r}, t_{r}+\Deltat_{c}]. Si la
letalidad total prevista no cumple la letalidad total objetivo
F_{targtot}, a continuación el controlador repite el proceso en su
totalidad para el siguiente instante de muestreo real
t_{r}+\Deltat_{r}.
Si se cumple la letalidad total objetivo
F_{targtot}, a continuación el controlador define el instante
t_{r} como el instante final real del tratamiento t_{p} y el
instante t_{r}+\Deltat_{c} como el instante final planificado
del enfriamiento t_{c}. Esto significa que la fase de tratamiento
fue administrada durante el intervalo de tiempo de tratamiento real
(t_{u}, t_{p}]. A continuación, el controlador administra la
fase de enfriamiento según el perfil de
tiempo-temperatura de enfriamiento recién
planificado T_{sRT}(t) durante el intervalo de tiempo de
enfriamiento planificado (t_{p}, t_{c}] correspondiente.
Tal como se ha discutido anteriormente, el
enfoque de definición fuera de línea que se acaba de describir
requiere la utilización de un modelo de simulación de diferencias
finitas. Se requiere un modelo de este tipo para simular con
precisión la parte del perfil de tiempo-temperatura
del punto frío del producto T_{CS}(t) que se produce
realmente durante cada incremento del instante real
[t_{r}-\Deltat_{c}, t_{r}] de la fase de
tratamiento utilizando la temperatura de retorta real
T_{aRT}(t_{r}) medida en el instante de muestreo real
t_{r}. Y, de manera similar a los otros enfoques ya descritos,
este modelo se puede utilizar también para simular con precisión la
parte del perfil de tiempo-temperatura del punto
frío del producto T_{CS}(t) que se ha previsto que tenga
lugar durante cada incremento de tiempo de simulación
[t_{s}-\Deltat_{r}, t_{s}] de la fase de
enfriamiento utilizando la temperatura de retorta de enfriamiento
T_{cRT}(t_{s}) en el instante de muestreo de la
simulación t_{s}.
simulación t_{s}.
Una desventaja de este enfoque de definición en
línea es que la definición de los instantes finales de tratamiento y
enfriamiento t_{p} y t_{c} está abierta por los extremos
finales. Es decir, que el operario y el controlador no conocen los
instantes finales t_{p} y t_{c} por adelantado. Esto dificulta
que un operario cumpla los requisitos normativos actuales de la FDA
y/o de la USDA al registrar el proceso de esterilización por lotes
con la FDA y/o la USDA.
Otra desventaja de este enfoque es que se debe
simular el perfil de temperatura del punto frío del producto
T_{CS}(t) durante cada incremento del instante real
[t_{r}-\Deltat_{r}, t_{r}] y que se debe
calcular la letalidad por calentamiento F durante el [t_{0},
t_{r}] para cada instante de muestreo t_{r} de la fase de
tratamiento. Esto hace que este enfoque sea muy intenso a nivel de
cálculo y difícil de implementar.
En resumen, la presente invención comprende un
sistema de esterilización por lotes tal como se define en la
reivindicación independiente 1, un controlador para su utilización
en un sistema de esterilización por lotes tal como se define en la
reivindicación independiente 17, y un procedimiento para administrar
y proporcionar corrección en línea de un proceso de esterilización
por lotes realizado sobre un lote de recipientes tal como se define
en la reivindicación independiente 9. En las reivindicaciones
dependientes se reivindican unas formas de realización
ventajosas.
Las figuras 1 a 3 son diagramas de temporización
de unos enfoques de la técnica anterior para controlar y
proporcionar corrección en línea de un proceso de esterilización por
lotes.
La figura 4 es un diagrama de bloques de un
sistema de esterilización por lotes según la presente invención.
La figura 5 es un diagrama de bloques de un
controlador del sistema de esterilización por lotes de la figura
4.
La figura 6 es un diagrama de flujo del proceso
completo para una forma de realización del controlador de la figura
5 para controlar y proporcionar corrección en línea de un proceso de
esterilización por lotes.
Las figuras 7 y 8 son diagramas de temporización
para el flujo del proceso completo de la figura 6.
Las figuras 9 a 12 son diagramas de flujo
detallados del proceso para varias etapas del diagrama de flujo del
proceso completo de la figura 6.
La figura 13 es un diagrama de temporización
para otra forma de realización del controlador de la figura 5.
En relación a la figura 4, se representa un
sistema de esterilización por lotes 100 para realizar un proceso de
esterilización por lotes sobre un lote 101 de recipientes que
contienen un producto alimenticio. El sistema comprende un
esterilizador por lotes 102, un detector de temperatura de retorta
103, un controlador programado 104, y un ordenador principal 105. El
controlador controla y proporciona corrección en línea del proceso
mediante el control del esterilizador por lotes. Esto se realiza en
respuesta al perfil de tiempo-temperatura de retorta
real T_{aRT}(t) en el esterilizador por lotes que se
detecta mediante el detector de temperatura de retorta 103 y se
compila por el controlador. Se utiliza el ordenador principal para
proporcionar una información de entrada, especialmente software y
parámetros de entrada, utilizados por el controlador para controlar
el proceso. El ordenador principal se utiliza además para recibir,
procesar y visualizar una información de salida acerca del proceso
generado por el controlador.
En relación a la figura 5, el controlador 104
comprende un ordenador de control central 106 que comprende un
microprocesador (es decir, CPU) 107, una memoria primaria 113, y una
memoria secundaria 118. El microprocesador ejecuta un sistema
operativo 108, un programa de control de proceso 109, un programa de
planificación del proceso 110, y un programa de desviación de la
temperatura 111 del controlador. El sistema operativo y los
programas son cargados desde la memoria secundaria en la memoria
primaria durante la ejecución.
El sistema operativo 108 y los programas 109 a
111 son ejecutados por el microprocesador 107 en respuesta a las
órdenes enviadas por el operario. Se pueden enviar estas órdenes
mediante una interfaz de usuario 114 del ordenador de control
central 106 y/o el ordenador principal 105 a través de una interfaz
del ordenador principal 115 del controlador 104. El sistema
operativo controla y coordina la ejecución de los programas 109 a
111. Los datos 116 generados por el sistema operativo y los
programas durante la ejecución y los datos 116 introducidos por el
operario son almacenados en la memoria principal 113. Estos datos
comprenden una información de entrada proporcionados por el
operario mediante la interfaz de usuario y/o el ordenador principal
a través de la interfaz del ordenador principal. Además comprenden
una información de salida que debe ser mostrada al operario y
suministrada a la interfaz de usuario o al ordenador principal a
través de la interfaz del ordenador principal.
El controlador 104 comprende además unos
circuitos eléctricos de control 117. Los circuitos eléctricos de
control comprenden circuitos, microprocesadores, memorias y software
para controlar el proceso de esterilización por lotes mediante la
generación de unas señales de control que controlan el
funcionamiento secuencial del esterilizador por lotes 102. Tal como
se ha citado anteriormente, se puede descargar el software desde el
ordenador principal 105 y suministrarlo a los circuitos eléctricos
de control mediante el programa de control de proceso 109. Se
generan las señales de control en respuesta a las órdenes generadas
por el programa de control de proceso y se envían a los circuitos
eléctricos de control desde el microprocesador 107 a través de la
interfaz de los circuitos eléctricos de control 122.
Adicionalmente, para cada instante de muestreo
real t_{r} del proceso de esterilización por lotes, los circuitos
eléctricos de control 117 reciben unas señales de detección desde el
detector de temperatura de retorta 103 que representan a la
temperatura de retorta real T_{aRT}(t_{r}) detectada por
este detector. Los circuitos eléctricos de control generan las
señales de control para controlar el esterilizador por lotes 102 en
respuesta a la temperatura de retorta real detectada. Se
proporciona además esta temperatura de retorta real detectada al
microprocesador 107 a través de la interfaz de los circuitos
eléctricos de control 122 y se registra mediante el programa de
control de proceso 109 como unos datos 116 en la memoria principal
113. De esta manera, el programa de control de proceso compila y
registra el perfil de tiempo-temperatura de retorta
real T_{aRT}(t) en la memoria primaria. Se utiliza este
perfil según la manera descrita posteriormente para proporcionar
corrección en línea del proceso de esterilización por lotes.
El detector 103 está dispuesto preferentemente
en la zona de calentamiento más lento del esterilizador por lotes
102 para proporcionar una estimación prudente de la temperatura de
retorta real T_{aRT}(t_{r}). Sin embargo, si no es
posible, el programa de control de proceso 109 puede ajustar la
temperatura dada por el detector para estimar la temperatura de
retorta real en la zona de calentamiento más lento. Este ajuste se
realizaría según los datos de distribución de temperatura 116 de la
memoria principal 113 generados a partir de los exámenes de
distribución de temperatura de calentamiento y enfriamiento
realizados en el esterilizador por lotes.
Tal como se ha mencionado anteriormente, el
sistema operativo 108 y los programas 109 a 111 están almacenados
normalmente en la memoria secundaria 118 y cargados a continuación
en la memoria principal 113 durante la ejecución. La memoria
secundaria comprende una memoria legible por ordenador 124 que es
legible mediante el ordenador de control central 106 del controlador
104. Esta memoria legible por ordenador se utiliza por lo tanto para
gobernar al controlador para controlar y proporcionar corrección en
línea del proceso de esterilización por lotes. La memoria legible
por ordenador puede comprender una memoria PROM (memoria de sólo
lectura programable) que almacena el sistema operativo y/o los
programas. Además, o de manera alternativa, la memoria legible por
ordenador puede comprender un disco de almacenamiento de tipo
CD-ROM o magnético que almacena el sistema operativo
y/o los programas. La memoria legible por ordenador, en tal caso,
puede ser leída por el ordenador de control central mediante una
unidad de disco de almacenamiento de tipo CD-ROM o
magnético de la memoria secundaria. Además, se podría descargar
también el sistema operativo y/o los programas en la memoria legible
por ordenador o en la memoria primaria desde el ordenador principal
105 a través de la interfaz del ordenador principal 115.
En una forma de realización indicada a título de
ejemplo, el controlador 104 controla el proceso de esterilización
por lotes según los diagramas de flujo y de temporización de las
figuras 6 a 12. Al hacer esto, se utiliza un modelo de simulación de
diferencias finitas por parte de los programas de planificación del
proceso y de desviación de la temperatura 110 y 111 para simular el
perfil de tiempo-temperatura del punto frío del
producto T_{CS}(t) del lote 101 de recipientes que se está
tratando. Este modelo puede ser el modelo NumeriCAL mencionado
anteriormente y utilizado tanto para productos alimenticios
calentados por conducción como para productos alimenticios
calentados por convección. O, puede ser uno de los modelos descritos
en las referencias de Teixera et al., 1969 y Manson et
al., 1970, y utilizado para productos alimenticios calentados
por conducción. Tal como se pondrá claramente de manifiesto a partir
de la discusión precedente, la novedad de la invención descrita en
este caso no es qué modelo se utiliza, sino la forma en la que se
utiliza según los diagramas de flujo y de temporización de las
figuras 6 a 12.
En la primera etapa 126 del flujo del proceso
completo de la figura 6, se definen los parámetros de entrada del
proceso de esterilización por lotes y se suministran al controlador
104. Los parámetros de entrada incluyen un periodo de tiempo de
muestreo predefinido \Deltat_{r} (por ejemplo, de 0,1 a 1
segundos) para cada incremento del instante real
[t_{r}-\Deltat_{r}, t_{r}] desde el instante
de muestreo real anterior t_{r}-\Deltat_{r}
hasta el instante de muestreo real actual t_{r} durante el
proceso. Estos parámetros de entrada incluyen además la temperatura
inicial de producto T_{IP} para el producto alimenticio en los
recipientes del lote 101 que se está tratando. El operador mide
manualmente La temperatura inicial de producto T_{IP} utilizando
uno de los recipientes del lote como muestra. Los parámetros de
entrada incluyen además los factores de calentamiento y enfriamiento
tradicionales j_{h}, f_{h}, x_{bh}, f_{2}, j_{c} y f_{c}
para ser utilizados en el modelo de simulación. Los factores de
calentamiento j_{h}, f_{h}, x_{bh} y f_{2} son,
respectivamente, el factor de lapso de tiempo de calentamiento, el
factor de pendiente de la curva de calentamiento, el factor de
tiempo de calentamiento de ruptura y el factor de pendiente de la
curva de calentamiento de ruptura que están predefinidos para el
producto alimenticio. De manera similar, los factores de
enfriamiento j_{c} y f_{c} son, respectivamente, el factor de
lapso de tiempo de enfriamiento y el factor de pendiente de la
curva de enfriamiento que también están predefinidos para el
producto alimenticio. Los parámetros de entrada incluyen además las
características térmicas z discutidas anteriormente para eliminar un
microorganismo particular en el producto alimenticio, y la
temperatura de referencia asociada T_{REF}. También se incluyen en
los parámetros de entrada las letalidades objetivo F_{targh} y
F_{targtot} discutidas anteriormente. Finalmente, los parámetros
de entrada incluyen la temperatura de retorta de tratamiento
planificada T_{pRT} discutida anteriormente y los gradientes de
tiempo-temperatura de enfriamiento y de puesta en
marcha T_{uRT}(t) y T_{cRT}(t) discutidos
anteriormente para el esterilizador por lotes 102.
Con el fin de realizar la etapa 126, el operador
envía unas órdenes con la interfaz de usuario 114 y/o el ordenador
principal 105 para invocar el programa de control de proceso 109. A
continuación, el operario introduce los parámetros de entrada
T_{IP}, j_{h}, f_{h}, x_{bh}, f_{2}, j_{c}, f_{c},
T_{uRT}(t), T_{cRT}(t) y T_{pRT}^{0} mediante
la interfaz de usuario y/o el ordenador principal. El programa de
control de proceso carga los parámetros de entrada introducidos en
la memoria principal 113 para su utilización por parte de los
programas 109 a 111. La ejecución de estos programas está controlada
y coordinada por el programa de control de proceso de la manera
discutida a continuación.
El programa de control de proceso 109 invoca en
primer lugar al programa de planificación del proceso 110. En la
etapa 127, el programa de planificación del proceso simula el
proceso de esterilización por lotes completo para definir un perfil
total de tiempo-temperatura planificado
T_{sRT}(t)^{0} durante un intervalo de tiempo
total planificado [t_{0}, t_{c}]. Esta simulación cubre las
fases de puesta en marcha, de tratamiento y de enfriamiento del
proceso. Por lo tanto, el perfil T_{sRT}(t)^{0}
tiene unas partes de puesta en marcha, de tratamiento y de
enfriamiento que se han previsto que tengan lugar respectivamente
durante unos intervalos de tiempo planificados de puesta en marcha,
de tratamiento y de enfriamiento (t_{0}, t_{u}^{0}],
(t_{u}^{0}, t_{p}^{0}] y (t_{p}^{0}, t_{c}^{0}]. La
parte de puesta en marcha comprende la parte del gradiente de
tiempo-temperatura de la puesta en marcha
T_{uRT}(t) durante el intervalo de tiempo (t_{0},
t_{u}^{0}] y entre la temperatura inicial de retorta T_{iRT}
y la temperatura de retorta de tratamiento planificada
T_{pRT}^{0}. La parte de tratamiento comprende la temperatura
T_{pRT}^{0} durante el intervalo de tiempo (t_{u}^{0},
t_{p}^{0}]. Y, la parte de enfriamiento comprende la parte del
gradiente de tiempo-temperatura de enfriamiento
T_{cRT}(t) durante el intervalo de tiempo (t_{p}^{0},
t_{c}^{0}] y entre la temperatura T_{pRT}^{0} y una
temperatura de retorta final T_{cRT}. La manera exacta en la que
se realiza la etapa 127 se discute con mayor detalle en la sección
2.b, pero se discutirá brevemente a continuación.
El perfil total de
tiempo-temperatura planificado
T_{sRT}(t)^{0} se define mediante la utilización
del modelo de simulación mencionado anteriormente. Específicamente,
se utiliza el modelo del programa de planificación del proceso 110
para simular de manera incremental e iterativa un perfil planificado
de tiempo-temperatura del punto frío del producto
T_{CS}(t)^{0} que se ha previsto que tenga lugar
durante el proceso de esterilización por lotes. Esta simulación se
basa en los parámetros de entrada T_{IP}, j_{h}, f_{h},
x_{bh}, f_{2}, j_{c}, f_{c}, T_{uRT}(t),
T_{pRT}^{0} y T_{cRT}(t).
El programa de planificación del proceso 110
también calcula de manera incremental e iterativa una letalidad
F^{0} prevista para su suministro al lote 101 durante el proceso
de esterilización por lotes. Al hacer esto, el programa 110 calcula
una letalidad por calentamiento F^{0} que cumple la letalidad por
calentamiento objetivo F_{targh} y que está prevista para su
suministro durante un intervalo de tiempo de calentamiento
planificado [t_{0}, t_{p}^{0}] que cubre sólo las fases de
puesta en marcha y de tratamiento. Este cálculo se realiza en base
a la parte del perfil de tiempo-temperatura del
punto frío del producto T_{CS}(t)^{0} durante el
intervalo de tiempo [t_{0}, t_{p}^{0}] y los parámetros de
entrada z y T_{REF}. Adicionalmente, se utiliza la ecuación de
letalidad descrita anteriormente para realizar este cálculo, en la
que t_{m} = t_{0}, t_{k} = t_{p}^{0}, T_{CS}(t) =
T_{CS}(t)^{0} y F = F^{0}. Las partes de puesta
en marcha y de tratamiento del perfil total de
tiempo-temperatura planificado
T_{sRT}(t)^{0} sobre el que se basa la parte del
perfil T_{CS}(t)^{0} durante el intervalo de
tiempo [t_{0}, t_{p}^{0}] se definen como resultado.
De manera similar, el programa de planificación
del proceso 110 calcula además de manera incremental e iterativa una
letalidad total F^{0} que cumple la letalidad total objetivo
F_{targtot} y que está prevista para su suministro durante un
intervalo de tiempo total planificado [t_{0}, t_{c}^{0}]
cubriendo el proceso de esterilización por lotes en su totalidad. La
ecuación de letalidad se utiliza además en este cálculo, pero en la
que t_{k} = t_{c}^{0}. La letalidad total prevista se calcula
en base a la parte del perfil de tiempo-temperatura
del punto frío del producto T_{CS}(t)^{0} durante
un intervalo de tiempo de enfriamiento planificado (t_{p}^{0},
t_{c}^{0}], la letalidad de calentamiento prevista F^{0}
durante [t_{0}, t_{p}^{0}], y los parámetros de entrada z y
T_{REF}. La letalidad total prevista F^{0} durante [t_{0},
t_{c}^{0}] es, de hecho, la suma de la letalidad de
calentamiento prevista F^{0} durante [t_{0}, t_{p}^{0}] y
una letalidad de enfriamiento F^{0} prevista para su suministro al
lote 101 durante un intervalo de tiempo de enfriamiento planificado
(t_{p}^{0}, t_{c}^{0}]. De esta manera, se define también la
parte de enfriamiento del perfil total de
tiempo-temperatura planificado
T_{sRT}(t)^{0} sobre la que se basa el perfil
T_{CS}(t)^{0} durante el intervalo de tiempo
(t_{p}^{0}, t_{c}^{0}].
En relación ahora a ambas figuras 6 y 7, el
programa de control de procesos 109, a continuación, hace que la
fase de puesta en marcha en la etapa 128 sea administrada por los
circuitos eléctricos de control 117. Los circuitos eléctricos de
control realizan esto según la parte de puesta en marcha del perfil
total de tiempo-temperatura planificado
T_{sRT}(t)^{0}
mediante el control adecuado del esterilizador por lotes 102. Esto significa que el perfil de tiempo-temperatura de retorta real T_{aRT}(t) es conducido hacia arriba a lo largo de la parte de puesta en marcha del perfil T_{sRT}(t)^{0} durante el intervalo de tiempo de puesta en marcha planificado [t_{0}, t_{u}^{0}]. Más específicamente, los circuitos eléctricos de control controlan el esterilizador por lotes y supervisan la temperatura de retorta real detectada T_{aRT}(t_{r}) para cada instante de muestreo real t_{r} para asegurarse de que esta temperatura permanece, por lo menos, igual a la temperatura de retorta de la puesta en marcha planificada T_{sRT}(t_{r})^{0} para ese instante. Se obtiene la temperatura T_{sRT}(t_{r})^{0} a partir del perfil T_{sRT}(t)^{0}.
mediante el control adecuado del esterilizador por lotes 102. Esto significa que el perfil de tiempo-temperatura de retorta real T_{aRT}(t) es conducido hacia arriba a lo largo de la parte de puesta en marcha del perfil T_{sRT}(t)^{0} durante el intervalo de tiempo de puesta en marcha planificado [t_{0}, t_{u}^{0}]. Más específicamente, los circuitos eléctricos de control controlan el esterilizador por lotes y supervisan la temperatura de retorta real detectada T_{aRT}(t_{r}) para cada instante de muestreo real t_{r} para asegurarse de que esta temperatura permanece, por lo menos, igual a la temperatura de retorta de la puesta en marcha planificada T_{sRT}(t_{r})^{0} para ese instante. Se obtiene la temperatura T_{sRT}(t_{r})^{0} a partir del perfil T_{sRT}(t)^{0}.
Después de la administración de la parte de
puesta en marcha, el programa de control de proceso 109 controla la
administración de la fase de tratamiento en las etapas 130 a 149 de
la figura 6. Al hacer esto, en primer lugar desactiva un indicador
de desviación y establece un contador de desviación n a cero en la
etapa 129 del diagrama de flujo. Se utiliza el indicador para
indicar si se está produciendo o no una desviación de la
temperatura, y el contador n se utiliza para identificar cada
desviación de la temperatura que se produce.
A continuación, en el instante de muestreo real
actual t_{r}, hace que los circuitos eléctricos de control 117 en
la etapa 130 administren la fase de tratamiento para la temperatura
de retorta de tratamiento planificada T_{pRT}^{0}. Al
administrar la fase de tratamiento en el instante t_{r}, los
circuitos eléctricos de control controlan adecuadamente el
esterilizador por lotes 102 y supervisan el perfil de
tiempo-temperatura de retorta real
T_{aRT}(t) para verificar que es, por lo menos, igual a la
temperatura T_{pRT}^{0}. En esta forma de realización del
controlador 104, la temperatura de retorta de tratamiento
planificada T_{pRT}^{0} permanecerá igual en toda la fase de
tratamiento a pesar de que se produzca una desviación de la
temperatura.
A continuación, el programa de control de
proceso 109 espera al siguiente instante de muestreo real t_{r} =
t_{r}+\Deltat_{r} en la etapa 131. En la etapa 132, el
programa de control de proceso determina si la fase de tratamiento
ha finalizado. Debido a que el contador de desviación n ha sido
establecido inicialmente a cero en la etapa 129, esto se realiza
inicialmente, hasta que tiene lugar la primera desviación de la
temperatura, determinando si el instante de muestreo real actual
t_{r} es el instante final planificado del tratamiento
t_{p}^{0}. En esta forma de realización del controlador 104, se
vuelve a planificar el instante final del tratamiento t_{p}^{n}
planificado en respuesta a la n-ésima desviación de la temperatura
(es decir, se define de nuevo) siempre que se produzca la
(n+1)-ésima desviación de la temperatura. Esto se explicará con
mayor detalle más adelante.
En la etapa 133, el programa de control de
proceso 109 registra la temperatura de retorta real
T_{aRT}(t_{r}) en el instante de muestreo real actual
t_{r}. De esta manera, se compila el perfil de
tiempo-temperatura de retorta real
T_{aRT}(t).
A continuación, en la etapa 134, el programa de
control de proceso 109 determina si se está produciendo una
desviación de la temperatura en el instante de muestreo real actual
t_{r}. Al hacer esto, el programa supervisa el perfil de
tiempo-temperatura de retorta real
T_{aRT}(t) para determinar si la temperatura de retorta
real T_{aRT}(t_{r}) en ese momento es inferior a la
temperatura de retorta de tratamiento planificada T_{pRT}^{0}.
Debido a que el contador de desviación n está establecido
inicialmente a cero, el programa determina realmente si se ha
producido una desviación entre el perfil de
tiempo-temperatura de retorta real y la parte de
tratamiento del perfil total de tiempo-temperatura
planificado
T_{sRT}(t)^{0}.
T_{sRT}(t)^{0}.
Si no se produce desviación y el programa de
control de proceso 109 determina en la etapa 135 que el indicador de
desviación está desactivado, regresa a continuación a la etapa 130.
A continuación, se repiten las etapas 130 a 135 hasta que se
determina en la etapa 132 que la fase de tratamiento ha finalizado o
se determina en la etapa 134 que se está produciendo una desviación
de la temperatura.
Si el programa de control de proceso 109
determina en la etapa 134 que se está produciendo una desviación de
la temperatura, determinará a continuación en la etapa 136 si el
indicador de desviación está activado. Si no lo está, esto significa
que la desviación acaba justo de comenzar en el instante de muestreo
real actual t_{r}. En tal caso, se incrementa el contador de
desviación n a uno para identificar la primera desviación y se
registra el instante t_{r} como el tiempo inicial de la desviación
t_{d}^{1} en la etapa 137. Si el indicador de desviación está
activado en la etapa 136, entonces la desviación ya había comenzado
y fue detectada previamente en la etapa 134 antes del instante
t_{r}. En tal caso, el programa pasa a la etapa 138.
Tal como se ha citado anteriormente, los
circuitos eléctricos de control 117 supervisan la temperatura de
retorta real T_{aRT}(t_{r}) en el instante de muestreo
real actual t_{r}. Por lo tanto, en la etapa 138, los circuitos
eléctricos de control administran en ese instante una corrección
según la temperatura de retorta de tratamiento planificada
T_{pRT}^{0}. Esto se lleva a cabo controlando adecuadamente el
esterilizador por lotes 102 para llevar finalmente la temperatura de
retorta real hasta, por lo menos, la temperatura
T_{pRT}^{0}.
A continuación, el programa de control de
proceso 109 invoca al programa de desviación de la temperatura 111.
En la etapa 139, el programa invocado calcula una letalidad por
calentamiento F^{1} suministrada realmente en el punto frío del
producto del lote 101 durante el intervalo de tiempo expirado
[t_{0}, t_{r}]. Esto se realiza simulando la parte del proceso
de esterilización por lotes que fue realmente administrado durante
este intervalo de tiempo. Esta parte comprende la fase de puesta en
marcha y la parte de la fase de tratamiento realmente administrada
antes del tiempo t_{r}.
Al realizar esta simulación, se utiliza el
modelo de simulación mencionado anteriormente para simular de manera
incremental e iterativa la parte de un perfil de
tiempo-temperatura del punto frío del producto
T_{CS}(t)^{1} que tuvo lugar realmente durante el
intervalo de tiempo expirado [t_{0},-t_{r}]. Esta simulación se
basa en los parámetros de entrada T_{IP}, j_{h}, f_{h},
x_{bh} y f_{2} y en el perfil de
tiempo-temperatura de retorta real
T_{aRT}(t) durante el intervalo de tiempo [t_{0},
t_{r}]. A partir de esta parte del perfil
T_{CS}(t)^{1} y los parámetros de entrada z y
T_{REF}, el programa 110 calcula de manera incremental e iterativa
la letalidad por calentamiento F^{1} suministrada realmente sobre
el intervalo de tiempo [t_{0}, -t_{r}]. Esto se realiza
utilizando la ecuación de letalidad descrita anteriormente, en la
que t_{0} = t_{m}, t_{r} = t_{k},
T_{CS}(t)^{1} = T_{CS}(t), y F^{1} = F.
La manera exacta en la que se realiza la etapa 139 se discute con
mayor detalle en la sección 2.c.
En la etapa 140, el programa de desviación de la
temperatura 111 determina si la letalidad por calentamiento F^{1}
real durante [t_{0}, t_{r}] cumple la letalidad por
calentamiento objetivo F_{targh}. Si no la cumple, esto significa
que la fase de tratamiento debe continuar con el fin de suministrar
adecuadamente la letalidad por calentamiento objetivo F_{targh} al
lote 101. Como resultado, el programa 111 devuelve el control al
programa de control de proceso 109.
En la etapa 141, el programa de control de
proceso 109 activa el indicador de desviación para indicar que se
está produciendo una desviación en ese momento. A continuación,
espera en la etapa 149 hasta el siguiente instante de muestreo real
t_{r} = t_{r}+\Deltat_{r} para regresar a las etapas 133 y
134 para determinar si la desviación se sigue produciendo.
Sin embargo, si se determina en la etapa 140 que
la letalidad por calentamiento F^{1} real durante [t_{0},
t_{r}] no cumple con la letalidad por calentamiento objetivo
F_{targh}, el programa de desviación de la temperatura 111 pasa a
continuación a la etapa 142. En la etapa 142, este programa simula
la parte restante del proceso de esterilización por lotes prevista
para su administración después del instante de muestreo real actual
t_{r}, asumiendo que la fase de tratamiento finaliza en este
instante. Esta parte es, por supuesto, la fase de enfriamiento. Se
realiza la simulación para calcular una letalidad total F^{1}
prevista para su suministro al lote durante un intervalo de tiempo
total previsto [t_{0}, t_{r}+\Delta t_{c}^{1}].
Al realizar esta simulación, se utiliza el
modelo de simulación mencionado anteriormente para simular de manera
iterativa la parte restante del perfil de
tiempo-temperatura del punto frío del producto
T_{CS}(t)^{1} que se ha previsto que tenga lugar
durante el intervalo de tiempo total [t_{0},
t_{r}+\Deltat_{c}^{1}]. Esta simulación se basa en los
parámetros de entrada j_{c}, f_{c}, T_{cRT}(t) y la
temperatura real del punto frío del producto
T_{CS}(t_{r})^{1} para el instante de muestreo
real actual t_{r}. Esta T_{CS}(t_{r})^{1} se
obtiene a partir de la parte real del perfil
T_{CS}(t)^{1} que fue simulada en la etapa
139.
Debido a que se supone que la fase de
tratamiento ha finalizado en el instante t_{r}, se desplaza el
gradiente de tiempo-temperatura de enfriamiento
T_{cRT}(t) para empezar en una temperatura de retorta de
enfriamiento seleccionada T_{cRT}^{1} que está fuera de línea
respecto de la temperatura de retorta real T_{aRT}(t_{r})
en el instante t_{r}. La duración \Deltat_{c}^{1} cubre por
lo tanto la parte del gradiente de
tiempo-temperatura de enfriamiento
T_{cRT}(t) que está entre la temperatura T_{cRT}^{1} y
la temperatura de retorta final T_{cRT}. Esto permite que el
perfil de tiempo-temperatura de retorta real
T_{aRT}(t) sea conducida hacia abajo a lo largo de esta
parte del gradiente T_{cRT}(t).
El programa 110 calcula de manera incremental e
iterativa la letalidad total prevista F^{1} durante [t_{0},
t_{r}+\Deltat_{c}^{1}] en base al perfil de
tiempo-temperatura del punto frío del producto
T_{CS}(t)^{1}, la letalidad por calentamiento
F^{1} suministrada realmente durante [t_{0},-t_{r}], y los
parámetros de entrada z y T_{REF}. Esto se realiza, utilizando la
ecuación de letalidad descrita anteriormente, en la que t_{0} =
t_{m}, tr+\Deltat_{c} = t_{k},
T_{CS}(t)^{1} = T_{CS}(t), y F^{1} = F.
La manera exacta en la que se realiza la etapa 142 se discute con
mayor detalle en la sección 2.d.
En la etapa 143, el programa de desviación de la
temperatura 111 determina si la fase de tratamiento va a finalizar
en el instante de muestreo real actual t_{r} mientras la
desviación de la temperatura todavía se está produciendo. Esto se
realiza determinando si la letalidad total prevista F^{1} durante
[t_{0}, t_{r}+\Deltat_{c}^{1}] cumple la letalidad por
calentamiento objetivo F_{targtot}. Si se determina que la fase de
tratamiento ha finalizado, a continuación el programa pasa a la
etapa 147 que se discutirá más adelante.
En el caso en el que se determina en la etapa
143 que la fase de tratamiento continúa, el programa de desviación
de la temperatura 111 devuelve el control al programa de control de
proceso 109. El programa de control de proceso activa a continuación
el indicador de desviación en la etapa 141 para indicar que se está
produciendo una desviación en ese momento. En la etapa 149, el
programa de control de proceso espera al siguiente instante de
muestreo real t_{r} = t_{r}+\Deltat_{r}. De esta manera, se
repiten las etapas 133 a 143 para cada instante de muestreo real
t_{r} empezando con el tiempo inicial de la desviación
t_{d}^{1} hasta que en la etapa 134 se determina que la
desviación de la temperatura a desaparecido o se determina en la
etapa 143 que la fase de tratamiento ha finalizado.
En el caso en el que se determina en la etapa
134 que la desviación de la temperatura ha desaparecido, el programa
de control de proceso 109 pasa a la etapa 144 después de determinar
en la etapa 135 que el indicador de desviación está activado. En la
etapa 144, el programa registra el instante de muestreo real actual
t_{r} como el tiempo final de la desviación t_{e}^{1} de la
desviación. El programa de control de proceso 109 a continuación
invoca de nuevo al programa de desviación de la temperatura 111.
En la etapa 145, el programa de desviación de la
temperatura 111 simula la parte restante del proceso de
esterilización por lotes prevista para su administración comenzando
en el tiempo final de la desviación t_{e}^{1}. Esta parte
restante comprende la parte restante de la fase de tratamiento que
comienza con el instante t_{e}^{1} y la fase de enfriamiento.
Esto se realiza para definir un perfil de
tiempo-temperatura restante replanificado
T_{sRT}(t)^{1} durante un intervalo de tiempo
restante replanificado [t_{e}^{1}, t_{c}^{1}].
El perfil de tiempo-temperatura
restante replanificado T_{pRT}(t)^{1} presenta una
parte de tratamiento durante un intervalo de tiempo restante
replanificado (t_{e}^{1}, t_{p}^{1}]. Esta parte comprende
la temperatura de retorta de tratamiento planificada T_{pRT}^{0}
como constante durante el intervalo de tiempo (t_{e}^{1},
t_{p}^{1}]. De esta manera, la primera desviación de la
temperatura desaparece realmente entre el perfil de
tiempo-temperatura de retorta real
T_{aRT}(t) y esta parte del perfil de
tiempo-temperatura de enfriamiento previsto
T_{sRT}(t)^{1} en el tiempo final de la desviación
t_{e}^{1}. El perfil T_{sRT}(t)^{1} presenta
además una parte de enfriamiento durante un intervalo de tiempo de
enfriamiento replanificado (t_{p}^{1}, t_{c}^{1}]. Esta
parte comprende la parte del gradiente de
tiempo-temperatura T_{cRT}(t) entre la
temperatura T_{pRT}^{0} y la temperatura de retorta final
T_{eRT} durante el intervalo de tiempo (t_{p}^{1},
t_{c}^{1}].
La manera exacta en la que se realiza la etapa
145 se discute brevemente a continuación y se discutirá con mayor
detalle en la sección 2.e. El modelo de simulación mencionado
anteriormente es utilizado por el programa de desviación de la
temperatura 111 en la etapa 145. El programa 111 utiliza el modelo
para simular de manera incremental e iterativa la parte del perfil
de tiempo-temperatura del punto frío del producto
T_{CS}(t)^{1} que se ha previsto que tenga lugar
durante la parte restante del proceso de esterilización por lotes.
Esta simulación se realiza en base a los parámetros de entrada
j_{h}, f_{h}, x_{bh}, f_{2}, j_{c}, f_{c},
T_{pRT}^{0} y T_{cRT}(t) y la temperatura del punto
frío del producto
T_{CS}(t_{e}-\Deltat_{r})^{1}
para el instante de muestreo real anterior
t_{e}-\Deltat_{r}. Se obtiene la temperatura
del punto frío del producto
T_{CS}(t_{e}-\Deltat_{r})^{1}
a partir del perfil replanificado de
tiempo-temperatura del punto frío del producto real
T_{CS}(t)^{1} simulado en el instante
t_{e}^{1}-\Deltat_{r} en la etapa 139.
En la etapa 145, el programa 110 calcula también
de manera incremental e iterativa una letalidad total F^{1}
prevista para su suministro en el punto frío del producto del lote
101 durante la parte restante del proceso de esterilización por
lotes. Al hacer esto, el programa 110 calcula una letalidad por
calentamiento F^{1} que cumple la letalidad por calentamiento
objetivo F_{targh} y que está prevista para su suministro durante
un intervalo de tiempo de calentamiento replanificado [t_{0},
t_{p}^{1}]. Este cálculo se realiza en base a la parte del
perfil replanificado de tiempo-temperatura del punto
frío del producto T_{CS}(t)^{1} que se ha
previsto que tenga lugar durante el intervalo de tiempo de
tratamiento restante replanificado [t_{e}^{1}, t_{p}^{1}],
la letalidad por calentamiento F^{1} realmente suministrada
durante [t_{0}, t_{c}^{1}) desde la etapa 139, y los
parámetros de entrada z y T_{REF}. Adicionalmente, se utiliza la
ecuación de letalidad descrita anteriormente para hacer este
cálculo, en la que t_{m} = t_{0}, t_{k} = t_{p}^{1},
T_{CS}(t) = T_{CS}(t)^{1}, y F =
F^{1}. La letalidad de calentamiento prevista F^{1} durante
[t_{0}, t_{p}^{1}] es, por lo tanto, la suma de la letalidad
por calentamiento F^{1} suministrada realmente durante [t_{0},
t_{e}^{1}) y una letalidad por calentamiento F^{1} prevista
para su suministro durante el intervalo de tiempo [t_{e}^{1},
t_{p}^{1}]. La parte de tratamiento restante del perfil de
tiempo-temperatura restante replanificado
T_{sRT}(t)^{1} sobre el que se basa la parte del
perfil T_{CS}(t)^{1} durante el intervalo de
tiempo [t_{e}^{1}, t_{p}^{1}] se define como resultado.
De manera similar, el programa de desviación de
la temperatura 111 calcula también de manera incremental e iterativa
una letalidad total F^{1} que cumple la letalidad total objetivo
F_{targtot} y que está prevista para su suministro durante un
intervalo de tiempo total replanificado [t_{0}, t_{c}^{1}]. La
ecuación de letalidad se utiliza además en este cálculo, pero en el
que t_{k} = t_{c}^{1}. Además, la letalidad total prevista
F^{1} durante [t_{0}, t_{c}^{1}] se basa en la parte del
perfil de tiempo-temperatura del punto frío del
producto T_{CS}(t)^{1} prevista para su suministro
durante un intervalo de tiempo de enfriamiento replanificado
(t_{p}^{1}, t_{c}^{1}], la letalidad de calentamiento
prevista F^{1} durante [t_{0}, t_{p}^{1}], y los parámetros
de entrada z y T_{REF}. De esta manera, la letalidad total
prevista F^{1} durante [t_{0}, t_{c}^{1}] es la suma de la
letalidad de calentamiento prevista F^{1} durante [t_{0},
t_{p}^{1}] y una letalidad de enfriamiento F^{1} prevista para
su suministro durante el intervalo de tiempo (t_{p}^{1},
t_{c}^{1}]. La parte de enfriamiento del perfil de
tiempo-temperatura restante replanificado
T_{sRT}(t)^{1} sobre la que se basa la parte del
perfil T_{CS}(t)^{1} durante el intervalo de
tiempo (t_{p}^{1}, t_{c}^{1}] se define también de esta
manera.
En la etapa 146, el programa de control de
proceso 109 desactiva el indicador de desviación debido a que se ha
determinado en la etapa 134 que la primera desviación de la
temperatura ha sido eliminada. El programa regresa a continuación a
la etapa 130. Debido a que se ha incrementado el contador de
desviación n a uno, a continuación se utiliza el instante final del
tratamiento replanificado t_{p}^{1} en la etapa 132. Por lo
tanto, se repetirán las etapas 130 a 135 hasta que se determine en
la etapa 132 que el instante de muestreo real actual t_{r} es el
instante final t_{p}^{1} o hasta que se detecte una segunda
desviación de la temperatura en la etapa 134.
A partir de lo anterior, debería quedar claro
que únicamente la parte inicial del proceso de esterilización por
lotes durante el intervalo de tiempo inicial [t_{0},
t_{d}^{1}), antes de que comience la desviación de la
temperatura, será administrado según el perfil total de
tiempo-temperatura planificado
T_{sRT}(t)^{0}. A continuación, cuando la
desviación desaparece, la parte restante del proceso durante el
intervalo de tiempo restante [t_{e}^{1}, t_{c}^{1}) será
administrado según el perfil de tiempo-temperatura
restante replanificado T_{sRT}(t)^{1} si no tiene
lugar una segunda desviación de la temperatura.
El programa de control de proceso 109 a
continuación hace que la fase de enfriamiento en la etapa 148 sea
administrada por los circuitos eléctricos de control 117. Los
circuitos eléctricos de control lo hacen según el perfil de
tiempo-temperatura restante replanificado
T_{sRT}(t)^{1} controlando apropiadamente el
esterilizador por lotes 102. De esta manera, el perfil de
tiempo-temperatura de retorta real
T_{aRT}(t) es conducido hacia abajo a lo largo de la parte
de enfriamiento del perfil T_{sRT}(t)^{1} durante
el intervalo de tiempo de enfriamiento replanificado
(t_{p}^{1}, t_{c}^{1}]. Al hacer esto, los circuitos
eléctricos de control controlan el esterilizador por lotes y
supervisan la temperatura de retorta real T_{aRT}(t_{r})
detectada para cada instante de muestreo real t_{r} para
asegurarse de que permanece igual, por lo menos, a la temperatura de
retorta de enfriamiento replanificada
T_{sRT}(t_{r})^{1} para ese instante. La
temperatura T_{sRT}(t_{r})^{1} se obtiene a
partir del perfil T_{SRT}(t)^{1}.
En relación ahora a las figuras 6 y 8, tal como
se ha mencionado anteriormente, es posible que la fase de
tratamiento finalizará realmente en un instante de muestreo real
actual t_{r} mientras todavía tenga lugar que la desviación de la
temperatura. Esto se determina en la etapa 143 cuando la letalidad
total F^{1} prevista para su suministro durante el intervalo de
tiempo total previsto [t_{0}, t_{r}+\Deltat_{c}^{1}]
cumpla la letalidad por calentamiento objetivo F_{targot}. En tal
caso, el programa de desviación de la temperatura 111 define en la
etapa 147 el instante final del tratamiento replanificado
t_{p}^{1} como el instante t_{r}, y el instante final
replanificado del enfriamiento t_{c}^{1} como el instante
t_{r}+\Deltat_{c}^{1}. Además, el perfil de
tiempo-temperatura restante replanificado
T_{sRT}(t)^{1} sobre el que se basa el perfil de
tiempo-temperatura del punto frío del producto
T_{CS}(t)^{1} se define también en la etapa 147.
Tal como se ha citado anteriormente, esto comprende la parte del
gradiente de tiempo-temperatura de enfriamiento
T_{cRT}(t) entre las temperaturas de retorta final y de
enfriamiento seleccionada T_{cRT}^{1} y T_{eRT} durante el
intervalo de tiempo de enfriamiento replanificado (t_{p}^{1},
t_{c}^{1}].
El programa de control de proceso 109 a
continuación hace que la fase de enfriamiento en la etapa 148 sea
administrada por los circuitos eléctricos de control 117. Esto se
realiza según el perfil de tiempo-temperatura
restante replanificado T_{sRT}(t)^{1} durante el
intervalo de tiempo restante replanificado (t_{p}^{1},
t_{c}^{1}] de la manera descrita anterior-
mente.
mente.
Es importante observar en este caso que el
controlador 104 presenta la característica unívoca de manejar
múltiples desviaciones de la temperatura durante la fase de
tratamiento. De esta manera, tal como se ha mencionado
anteriormente, es posible detectar una segunda desviación de la
temperatura en la etapa 134 después de la primera desviación de la
temperatura. En tal caso, si de determina finalmente en la etapa 134
que esta desviación ha desaparecido, se repiten las etapas 133 a
149 para definir otro perfil de tiempo-temperatura
restante replanificado T_{pRT}(t)^{2} durante otro
intervalo de tiempo restante replanificado (t_{c}^{2},
t_{p}^{2}]. Sin embargo, se puede determinar en la etapa 143 que
de hecho la fase de tratamiento ha finalizado mientras que la
desviación de la temperatura todavía se está produciendo. En tal
caso, el perfil T_{sRT}(t)^{2} durante el
intervalo de tiempo (t_{p}^{2}, t_{c}^{2}] se define en la
etapa 147 y la fase de enfriamiento se administra en la etapa 148
según lo anterior.
La figura 9 muestra el flujo detallado del
proceso que el programa de planificación del proceso 110 utiliza en
las etapas 127 de la figura 6 para definir el perfil total de
tiempo-temperatura planificado
T_{sRT}(t)^{0}. El programa 109 realiza de manera
iterativa en primer lugar una simulación de la fase de puesta en
marcha en las subetapas 150 a 156 de la etapa 127.
En la etapa 150, se establece el instante de
muestreo actual de la simulación t_{s} inicialmente al instante
inicial de la puesta en marcha t_{0}. Se establece por lo tanto la
temperatura del punto frío del producto
T_{CS}(t_{s})^{0} en el instante de muestreo
actual de la simulación t_{s} en la etapa 150 a la temperatura
inicial del producto T_{IP}. Y, la letalidad por calentamiento
F^{0} prevista para su suministro en el punto frío del producto
durante el intervalo de tiempo de simulación actual [t_{0},
t_{s}] es establecida inicialmente a cero en la etapa 150.
A continuación las etapas 151 a 155 son
realizadas por el programa de planificación del proceso 110 para
cada iteración de la simulación de la etapa de puesta en marcha. En
la etapa 151 de cada iteración, se incrementa el instante de
muestreo actual de la simulación t_{s} en la cantidad del periodo
de muestreo \Deltat_{r}. Esto resulta en un instante de muestreo
actual de la simulación t_{s} nuevo.
La parte del perfil de
tiempo-temperatura del punto frío del producto
T_{CS}(t)^{0} que se ha previsto que tenga lugar
durante el incremento del instante de simulación actual
[t_{s}-\Deltat_{r}, t_{s}], se simula a
continuación en la etapa 152 de cada iteración por el programa de
planificación del proceso 110. Esto se realiza utilizando el modelo
de simulación discutido anteriormente. Además, esta simulación se
basa en los factores de calentamiento j_{h}, f_{h}, x_{bh} y
f_{2}, en la temperatura del punto frío del producto
T_{CS}(t_{s}-\Deltat_{r})^{0}
en el instante de muestreo de simulación anterior
t_{s}-\Deltat_{r}, y en la temperatura de
retorta de la puesta en marcha planificada T_{uRT}(t_{s})
correspondiente en el instante de simulación actual t_{s}. En la
primera iteración, la temperatura del punto frío del producto
T_{CS}(t_{s}-\Deltat_{r})^{0}
será la temperatura inicial del producto T_{IP} de la etapa 150.
Sin embargo, en cada iteración siguiente, esta temperatura se
obtiene a partir del perfil de tiempo-temperatura
del punto frío del producto T_{CS}(t)^{0} durante
el incremento de tiempo de simulación anterior
[t_{s}-2\Deltat_{r},
t_{s}-\Deltat_{r}] simulado en la etapa 152
de la iteración anterior. La temperatura T_{uRT}(t_{s})
se obtiene a partir del intervalo de tiempo de puesta en marcha
planificado T_{uRT}(t).
A continuación, en la etapa 153 de cada
iteración, el programa de planificación del proceso 110 calcula la
letalidad por calentamiento F^{0} prevista para su suministro
durante el incremento del instante de simulación actual
[t_{s}-\Deltat_{r}, t_{s}]. Esto se realiza
en base a la parte del T_{CS}(t)^{0} durante el
incremento de tiempo [t_{s}-\Deltat_{r},
t_{s}] y a los parámetros de entrada z y T_{REF}. Esto se lleva
a cabo según la ecuación de letalidad descrita anteriormente, en la
que t_{s}-\Deltat_{r} = t_{m}, t_{s} =
t_{k}, T_{CS}(t)^{0} = T_{CS}(t), y
F^{0} = F.
En la etapa 154 de cada iteración, el programa
de planificación del proceso 110 calcula la letalidad por
calentamiento F^{0} prevista para su suministro durante el
intervalo de tiempo de simulación actual [t_{0}, t_{s}]. Esto se
lleva a cabo sumando la letalidad de calentamiento prevista F^{0}
durante [t_{s}-\Deltat_{r}, t_{s}] de la
etapa 153 a la letalidad por calentamiento F^{0} prevista durante
el intervalo de tiempo de simulación anterior [t_{0},
t_{s}-\Deltat_{r}]. En la primera iteración,
la letalidad F^{0} durante [t_{0},
t_{s}-\Deltat_{r}] es cero a partir de la
etapa 150. En cada iteración siguiente, se calcula esta letalidad en
la etapa 154 de la iteración anterior.
A continuación, en la etapa 155 de cada
iteración, el programa de planificación del proceso 110 determina si
la temperatura de retorta de la puesta en marcha planificada
T_{uRT}(t_{s}) correspondiente en el instante de
simulación actual t_{s} es la temperatura de retorta de
tratamiento planificada T_{pRT}^{0}. Esta temperatura
T_{uRT}(t_{s}) se obtiene a partir del gradiente de
tiempo-temperatura de la puesta en marcha
T_{uRT}(t). Si las temperaturas T_{uRT}(t_{s})
y T_{pRT}^{0} no son iguales, a continuación el programa de
planificación del proceso 110 regresa a la etapa 151 para la
iteración siguiente. De esta manera, se repiten las etapas 151 a
155 en cada iteración siguiente hasta que se determina que las
temperaturas T_{uRT}(t_{s}) y T_{pRT}^{0} son
iguales. Cuando esto tiene lugar, el programa 110 define el instante
final planificado de la puesta en marcha t_{u}^{0} como el
instante de muestreo actual de la simulación t_{s} en la etapa
156. El programa 110 define también la parte de puesta en marcha del
perfil total de tiempo-temperatura planificado
T_{sRT}(t)^{0} como la parte del gradiente de
tiempo-temperatura de la puesta en marcha
T_{uRT}(t) entre las temperaturas de retorta de tratamiento
planificadas T_{iRT} y T_{pRT}^{0} durante el intervalo de
tiempo de puesta en marcha planificado [t_{0}, t_{u,0}].
De manera alternativa, el instante final
planificado de la puesta en marcha t_{u}^{0} puede estar
definido directamente por el operario a partir del gradiente de
tiempo-temperatura de la puesta en marcha
T_{uRT}(t) utilizando la temperatura de retorta de
tratamiento planificada T_{pRT}^{0}. El instante final
planificado de la puesta en marcha t_{u}^{0} sería introducido
como uno de los parámetros de entrada. A continuación, la
determinación en la etapa 155 sería acerca de si este instante
t_{u}^{0} y el instante de muestreo actual de la simulación
t_{s} son iguales.
El programa de planificación del proceso 110
realiza de manera iterativa una simulación de la fase de tratamiento
en las subetapas 157 a 162 de la etapa 127. Las etapas 157 a 161 son
realizadas en cada iteración de la simulación de la fase de
tratamiento. Además, las etapas 157 a 160 son respectivamente las
mismas etapas 151 a 154, excepto en las diferencias que se describen
a continuación.
En la etapa 158 de cada iteración, se simula la
parte del perfil de tiempo-temperatura del punto
frío del producto T_{CS}(t)^{0} que se ha previsto
que tenga lugar durante el incremento del instante de simulación
actual [t_{s}-\Deltat_{r}, t_{s}] en base a
la temperatura de retorta de tratamiento planificada
T_{pRT}^{0}. A continuación, se utiliza la temperatura
T_{pRT}^{0} en la simulación en lugar de una temperatura de
retorta de la puesta en marcha planificada
T_{uRT}(t_{s}). Debería observarse que, en la etapa 158
de la primera iteración, se obtiene la temperatura del punto frío
del producto planificada
T_{CS}(t_{s}-\Deltat_{r})^{0}
a partir del perfil T_{CS}(t)^{0} previsto
durante el incremento de tiempo de simulación anterior
[t_{s}-2\Deltat_{r},
t_{s}-\Deltat_{r}] en la etapa 152 de la
última iteración de la simulación de la fase de puesta en marcha. De
manera similar, en la etapa 160 de la primera iteración, se calcula
la letalidad por calentamiento F^{0} prevista durante el
intervalo de tiempo de simulación anterior [t_{0},
t_{s}-\Deltat_{r}] en la etapa 154 de la
última iteración de la simulación de la fase de puesta en
marcha.
A continuación, en la etapa 161 de cada
iteración, el programa de planificación del proceso 110 determina si
la letalidad por calentamiento F^{0} prevista durante el intervalo
de tiempo de simulación actual [t_{0}, t_{s}] es, por lo menos,
igual a la letalidad por calentamiento objetivo F_{targh}. Si no
lo es, a continuación el programa de planificación del proceso 110
regresa a la etapa 157 en la iteración siguiente. Como resultado, se
repiten las etapas 157 a 161 en cada iteración siguiente hasta que
se determina en la etapa 161 que la letalidad F^{0} durante el
intervalo de tiempo de simulación actual [t_{0}, t_{s}] es, de
hecho, por lo menos igual a la letalidad F_{targh}.
Cuando esto tiene lugar, el programa 110 define
en la etapa 162 el instante final planificado del tratamiento
t_{p}^{0} como el instante de muestreo actual de la simulación
t_{s}. Como resultado, el programa 110 define además, en la etapa
162, la parte de tratamiento del perfil total de
tiempo-temperatura planificado
T_{sRT}(t)^{0} como la temperatura de retorta de
tratamiento planificada T_{pRT}^{0} constante durante un
intervalo de tiempo planificado de tratamiento (t_{u}^{0},
t_{p}^{0}]. El programa 110 define además, en la etapa 162, la
letalidad por calentamiento F^{0} prevista durante el tiempo de
calentamiento planificado [t_{0}, t_{p}^{0}] como la letalidad
F^{0} prevista durante el intervalo de tiempo de simulación actual
[t_{0}, t_{s}] en la etapa 160 de la última iteración.
Finalmente, el programa 110 define en la etapa 162 la temperatura
planificada del punto frío del producto
T_{CS}(t_{p}^{0})^{0} en el instante
t_{p}^{0} como la temperatura del punto frío del producto
T_{CS}(t_{s})^{0} obtenida del perfil de
tiempo-temperatura del punto frío del producto
T_{CS}(t)^{0} simulado durante el incremento de
tiempo [t_{s}-\Deltat_{r}, t_{s}] en la
etapa 158 de la última iteración.
\newpage
A continuación, el programa de planificación del
proceso 110 realiza de manera iterativa una simulación de la fase de
enfriamiento en las subetapas 163 a 170 de la etapa 127. Las etapas
163 a 167 se realizan en cada iteración de la simulación de la fase
de enfriamiento. Adicionalmente, las etapas 163 a 166 son,
respectivamente, las mismas etapas 151 a 154 descritas
anteriormente, excepto en algunas diferencias que se discuten a
continuación.
En la etapa 164 de cada iteración, el programa
de planificación del proceso 110 simula la parte del perfil
planificado de tiempo-temperatura del punto frío del
producto T_{CS}(t)^{0} previsto durante el
incremento del instante de simulación actual
[t_{s}-\Deltat_{r}, t_{s}]. Esta simulación
se basa en los factores de enfriamiento j_{c} y f_{c} y en la
temperatura de retorta de enfriamiento planificada
T_{cRT}(t_{s}) en el instante de muestreo actual de la
simulación t_{s}. La temperatura T_{cRT}(t_{s}) se
obtiene del gradiente de tiempo-temperatura de
enfriamiento planificado T_{cRT}(t). Además, para la
primera iteración, la temperatura del punto frío del producto
T_{CS}(t_{s}-\Deltat_{r})^{0}
se obtiene a partir del perfil T_{CS}(t)^{0}
previsto durante el incremento de tiempo de simulación anterior
[t_{s}-2\Deltat_{r},
t_{s}-\Deltat_{r}] en la etapa 158 de la
última iteración de la simulación de la fase de tratamiento. En cada
iteración siguiente, se obtiene la temperatura del punto frío del
producto
T_{CS}(t_{s}-\Deltat_{r})^{0}
a partir del perfil T_{CS}(t)^{0} previsto durante
el incremento de tiempo de simulación anterior
[t_{s}-2\Deltat_{r},
t_{s}-\Deltat_{r}] en la etapa 164 de la
iteración anterior.
En la etapa 165 de cada iteración, se calcula
una letalidad de enfriamiento F^{0} prevista para su suministro al
lote 101 durante el incremento del instante de simulación actual
[t_{s}-\Deltat_{r}, t_{s}] por parte del
programa de planificación del proceso 110. A continuación, en la
etapa 166 de cada iteración, se calcula la letalidad total F^{0}
prevista para su suministro durante el intervalo de tiempo de
simulación actual [t_{0}, t_{s}]. Esto se lleva a cabo sumando
la letalidad F^{0} prevista durante el incremento del instante de
simulación actual [t_{s}-\Deltat_{r}, t_{s}]
en la etapa 165 de la iteración a la letalidad F^{0} prevista
durante el intervalo de tiempo de simulación anterior [t_{0},
t_{s}-\Deltat_{r}]. Para la primera iteración,
se calcula la letalidad F^{0} durante [t_{0},
t_{s}-\Deltat_{r}] en la etapa 160 de la
última iteración de la simulación de la fase de tratamiento. Sin
embargo, en cada iteración siguiente, se calcula esta letalidad en
la etapa 166 de la iteración anterior.
A continuación, en la etapa 167 de cada
iteración, el programa de planificación del proceso 110 determina si
la temperatura de retorta de enfriamiento planificada
T_{cRT}(t_{s}) correspondiente en el instante de
simulación actual t_{s} es la temperatura de retorta final
T_{cRT} del gradiente de tiempo-temperatura de
retorta de enfriamiento T_{cRT}(t). Si no lo es, a
continuación el programa de planificación del proceso 110 regresa a
la etapa 163 en la iteración siguiente. De esta manera, se repiten
las etapas 163 a 167 en cada iteración siguiente hasta que en la
etapa 167 se determina que las temperaturas
T_{ucRT}(t_{s}) y T_{cRT} son iguales.
Cuando esto tiene lugar finalmente, el programa
de planificación del proceso 110 determina en la etapa 168 si la
letalidad total F^{0} prevista durante el intervalo de tiempo de
simulación actual [t_{0}, t_{s}] es, por lo menos, igual a la
letalidad total objetivo F_{targtot}. Si lo es, a continuación el
programa 110 define el instante final planificado del enfriamiento
t_{c}^{0} como el tiempo t_{s} en la etapa 169. El programa
110 define además en la etapa 169 la parte de enfriamiento del
perfil total de tiempo-temperatura planificado
T_{sRT}(t)^{0} como la parte del gradiente
T_{cRT}(t) entre las temperaturas de tratamiento y final
planificadas T_{pRT}^{0} y T_{cRT} durante el intervalo de
tiempo de enfriamiento planificado [t_{p}^{0},
t_{c}^{0}].
Sin embargo, se puede determinar en la etapa 168
que la letalidad total F^{0} prevista durante el intervalo de
tiempo de simulación actual [t_{0}, t_{s}] es, por lo menos,
igual a la letalidad total objetivo F_{targtot}. En tal caso, el
programa de planificación del proceso 110 restablece el instante de
muestreo actual de la simulación t_{s} en la etapa 170 al instante
final planificado del tratamiento t_{p}^{0} definido en la etapa
162. A la vista de esto, el programa 110 restablece también la
letalidad F^{0} prevista durante el intervalo de tiempo de
simulación [t_{0}, t_{s}] a la letalidad por calentamiento
F^{0} durante el intervalo de tiempo de calentamiento planificado
[t_{0}, t_{p}^{0}] definido en la etapa 162. Adicionalmente,
el programa 110 restablece la temperatura del punto frío del
producto T_{CS}(t_{s})^{0} a la temperatura del
punto frío del producto T_{CS}(t_{p}^{0})^{0}
definida en la etapa 162.
El programa de planificación del proceso 110
regresa a continuación a la etapa 157. Como resultado, se realizarán
las etapas 157 a 161 en otra iteración en la fase de tratamiento y
se redefinirá el instante final planificado del tratamiento
t_{p}^{0} en la etapa 162. El instante final planificado del
tratamiento redefinido será el definido previamente aumentado en la
cantidad del periodo de muestreo \Deltat_{r}. A continuación, se
simulará de nuevo la fase de enfriamiento completa de manera
iterativa en las etapas 163 a 167, y se determinará en la etapa 168
si la letalidad F durante el intervalo de tiempo de simulación
actual [t_{0}, t_{s}] es, por lo menos, igual a la letalidad
total objetivo F_{targtot}. Si este no es el caso, a continuación
el programa 110 regresa de nuevo a la etapa 157 y se repiten las
etapas 157 a 168 hasta que se determina finalmente en la etapa 168
que la letalidad F prevista durante el intervalo de tiempo [t_{0},
t_{s}] no cumple la letalidad total objetivo F_{targtot}.
Cuando esto tiene lugar, el programa 110 define la parte de
enfriamiento del perfil total de tiempo-temperatura
planificado T_{sRT}(t)^{0}, previsto durante el
intervalo de tiempo de enfriamiento planificado [t_{p}^{0},
t_{c}^{0}] en la etapa 169 de la manera descrita
anteriormente.
A continuación se utiliza el perfil total de
tiempo-temperatura planificado
T_{sRT}(t)^{0} para administrar el proceso de
esterilización por lotes. Esto se realiza de la manera descrita
anteriormente en la sección 2.a discutiendo el flujo del proceso
completo del controlador 104.
La figura 10 muestra el flujo detallado del
proceso que utiliza el programa de desviación de la temperatura 111
en la etapa 139 de la figura 6 en el instante de muestreo real
actual t_{r} durante la n-ésima desviación de la temperatura. Tal
como se ha indicado anteriormente, este programa calcula en la etapa
139 la letalidad replanificada F^{1} suministrada realmente
durante el intervalo de tiempo expirado [t_{0}, t_{r}].
En la subetapa 172 de la etapa 139, el programa
111 determina si el indicador de desviación está activado. Si no lo
está, entonces esto significa que el instante de muestreo real
actual t_{r} es el tiempo inicial de la desviación t_{d}^{1}
de la primera desviación de la temperatura debido a que el contador
de desviación está establecido en ese momento a uno. En tal caso, el
programa 111 pasa a la etapa 173 y realiza de manera iterativa, en
las subetapas 173 a 179 de la etapa 139, una simulación de la fase
de puesta en marcha y de la parte de la fase de tratamiento
administradas realmente hasta el instante t_{r}. Se realizan las
etapas 174 a 178 en cada iteración de la simulación. Adicionalmente,
las etapas 173 a 178 son, respectivamente, las mismas que las
etapas 150 a 154 de la figura 9 y se discuten en la sección 2.b,
excepto en las importantes diferencias que se describen a
continuación.
En la etapa 173 y en las etapas 174 y 175 de
cada iteración, se simulan y se utilizan la parte del perfil de
tiempo-temperatura del punto frío del producto
T_{CS}(t)^{1} que se ha producido realmente
durante el incremento del instante de simulación actual
[t_{s}-\Deltat_{r}, t_{s}] y una temperatura
del punto frío del producto real
T_{CS}(t_{S}-\Deltat_{r})^{1}
en el instante de muestreo de simulación anterior
t_{s}-\Deltat_{r}. Se simula esta parte del
perfil T_{CS}(t)^{1} durante el incremento de
tiempo [t_{s}-\Deltat_{r}, t_{s}] en base a
la temperatura de retorta real T_{aRT}(t_{s}) registrada
en el instante de muestreo actual de la simulación t_{s}. Se
obtiene la temperatura T_{aRT}(t_{s}) a partir del perfil
de tiempo-temperatura de retorta real compilado
T_{aRT}(t). Adicionalmente, en las etapas 176 a 178 de cada
iteración, se calculan y se utilizan las letalidades suministradas
realmente F^{0} durante [t_{s}-\Deltat_{r},
t_{s}], F^{0} durante [t_{0}, t_{s}], y F^{0} durante
[t_{0}, t_{s}-\Deltat_{r}].
En la etapa 178 de cada iteración, el programa
de desviación de la temperatura 111 determina si el instante de
muestreo actual de la simulación t_{s} ha alcanzado el instante de
muestreo real actual t_{r}. Si no lo ha hecho, a continuación el
programa regresa a la etapa 174 en la iteración siguiente. De esta
manera, se repiten las etapas 174 a 178 en cada iteración siguiente
hasta que se determina que los instantes t_{s} y t_{r} son
iguales.
Cuando esto tiene lugar finalmente, el programa
de desviación de la temperatura 111 define en la etapa 179 la
letalidad por calentamiento F^{1} suministrada realmente durante
el intervalo de tiempo expirado real [t_{0}, t_{r}] como la
letalidad F^{1} calculada durante el intervalo de tiempo de
simulación actual [t_{0}, t_{s}] en la etapa 177 de la última
iteración. De manera similar, el programa define la temperatura real
del punto frío del producto T_{CS}(t_{r})^{1}
en el instante t_{r} como la temperatura del punto frío del
producto T_{CS}(t_{s})^{1}. La temperatura
T_{CS}(t_{s})^{1} se obtiene de la parte del
perfil de tiempo-temperatura del punto frío del
producto T_{CS}(t)^{1} simulado durante el
incremento de tiempo [t_{s}-\Deltat_{r},
t_{s}] en la etapa 175.
Sin embargo, se puede determinar en la etapa 172
que el indicador de desviación está activado. En tal caso, el
instante de muestreo real actual t_{r} no es el tiempo inicial de
la desviación t_{d} debido a que la desviación de la temperatura
ya había comenzado. El programa de desviación de la temperatura 111
pasa a continuación a la etapa 180 donde establece el instante de
muestreo actual de la simulación t_{s} al instante t_{r}. En la
etapa 180, el programa establece además la letalidad F^{1} durante
el intervalo de tiempo de simulación anterior [t_{0},
t_{s}-\Deltat_{r}] a la letalidad por
calentamiento F^{1} suministrada realmente durante el intervalo
de tiempo expirado real [t_{0},
t_{r}-\Deltat_{r}] definido en el instante de
muestreo real anterior t_{r}-\Deltat_{r} en
la etapa 179. A continuación, se realizan las etapas 175 a 179 de
la manera que se acaba de discutir para definir la letalidad por
calentamiento F^{1} suministrada realmente durante [t_{0},
t_{r}] y la temperatura real del punto frío del producto
T_{CS}(t_{r})^{1} en el instante t_{r}.
La figura 11 muestra el flujo detallado del
proceso que utiliza el programa de desviación de la temperatura 111
en la etapa 142 de la figura 6 en el instante de muestreo real
actual t_{r} durante la primera desviación de la temperatura. Tal
como se ha indicado anteriormente, el programa 111 calcula en la
etapa 142 la letalidad total F^{1} prevista para su suministro
durante el intervalo de tiempo total replanificado
[t_{0},-t_{r}+\Deltat_{c}^{1}].
Al hacer esto, el programa 111 realiza de manera
iterativa en las subetapas 182 a 186 de la etapa 142 una simulación
del inicio de la fase de enfriamiento en el instante t_{r}
suponiendo que la fase de tratamiento ha finalizado. Las etapas 182
a 185 se realizan en cada iteración de la simulación de la fase de
enfriamiento. Y, las etapas 182 a 186 son respectivamente las mismas
que las etapas 163 a 167 de la figura 9 y se discuten en la sección
2.b, excepto en las notables diferencias que se describen a
continuación.
En las etapas 182 y 183 de cada iteración, se
simulan y se utilizan la parte del perfil de
tiempo-temperatura del punto frío del producto
T_{CS}(t)^{1} que se ha previsto que tenga lugar
durante el incremento del instante de simulación actual
[t_{s}-\Deltat_{r}, t_{s}] y una temperatura
del punto frío del producto
T_{CS}(t_{s}-\Deltat_{r})^{1}
prevista en el instante de muestreo de simulación anterior
t_{s}-\Deltat_{r}. El perfil
T_{CS}(t)^{1} durante el incremento de tiempo
[t_{s}-\Deltat_{r}, t_{s}] se simula en
base a la temperatura de retorta de enfriamiento replanificada
T_{cRT}(t_{s}) en el instante de muestreo actual de la
simulación t_{s}. La temperatura T_{cRT}(t_{s}) se
obtiene del gradiente de tiempo-temperatura de
enfriamiento planificado T_{cRT}(t). Debido a que se supone
que la fase de tratamiento ha finalizado en el instante t_{r}, el
gradiente T_{cRT}(t) es desplazado para empezar en la
temperatura de retorta de enfriamiento seleccionada T_{cRT}^{1}
que está decalada respecto a la temperatura de retorta real
T_{aRT}(t_{r}) en el
instante t_{r}.
instante t_{r}.
Adicionalmente, se calcula y se utiliza una
letalidad de enfriamiento F^{0} prevista durante el incremento del
instante de simulación actual
[t_{s}-\Deltat_{r}, t_{s}] en las etapas 183
y 184 de cada iteración. Además, se calculan y se utilizan las
letalidades previstas F^{0} durante
[t_{s}-\Deltat_{r}, t_{s}], F^{0} durante
[t_{0}, t_{s}] y F^{0} durante [t_{0},
t_{s}-\Deltat_{r}] en las etapas 182 a 184 de
cada iteración.
En la etapa 185 de la última iteración, el
programa de desviación de la temperatura 111 determina que la
temperatura de retorta de enfriamiento planificada
T_{cRT}(t_{s}) correspondiente en el instante de
simulación actual t_{s} es la temperatura de retorta final
T_{eRT}. A continuación, el programa establece, en la etapa 186,
la letalidad total F^{1} prevista para su suministro durante el
intervalo de tiempo total replanificado
[t_{0},-t_{r}+\Deltat_{c}^{1}] a la letalidad F^{1}
calculada durante el intervalo de tiempo de simulación actual
[t_{0}, t_{s}] en la etapa 184 de la última iteración. Tal como
se ha mencionado anteriormente, la duración \Deltat_{c}^{1}
cubre la parte del gradiente de tiempo-temperatura
de enfriamiento T_{cRT}(t) que está entre las temperaturas
de retorta final y de enfriamiento seleccionada T_{cRT}^{3} y
T_{cRT}.
La figura 12 muestra el flujo detallado del
proceso que utiliza el programa de desviación de la temperatura 111
en la etapa 145 de la figura 6, cuando el instante de muestreo real
actual t_{r} es el tiempo final de la desviación t_{e}^{1}
para la primera desviación de la temperatura. Tal como se ha
indicado anteriormente, esto se realiza para definir el perfil de
tiempo-temperatura restante replanificado
T_{sRT}(t)^{1}.
El programa 109 realiza de manera iterativa en
primer lugar una simulación de la parte restante de la fase de
tratamiento en las subetapas 190 a 196 de la etapa 145 cuando la
primera desviación de la temperatura desaparece en el tiempo final
de la desviación t_{e}^{1}. En la etapa 190, el programa de
desviación de la temperatura 111 establece el instante de muestreo
actual de la simulación t_{s} al instante de muestreo real actual
t_{r}. Además, el programa establece en la etapa 190 la letalidad
F^{1} durante el intervalo de tiempo de simulación actual
[t_{0}, t_{s}] a la letalidad por calentamiento F^{1}
suministrada realmente durante el intervalo de tiempo expirado real
[t_{0}, t_{r}]. La letalidad por calentamiento F^{1} durante
[t_{0}, t_{r}] se define en la etapa 179 de la figura 10 y se
discuten en la sección 2.c. De manera similar, el programa establece
además, en la etapa 190, la temperatura del punto frío del producto
T_{CS}(t_{s})^{1} en el tiempo t_{s} a la
temperatura real del punto frío del producto
T_{CS}(t_{r})^{1} en el instante t_{r}. Del
mismo modo, la temperatura del punto frío del producto
T_{CS}(t_{r})^{1} se define en la etapa 179.
Se realizan las etapas 191 a 195 en cada
iteración de la simulación de la parte restante de la fase de
tratamiento. Además, las etapas 191 a 196 son respectivamente las
mismas que las etapas 157 a 162 de la figura 9 y que se discuten en
la sección 2.b, excepto en las diferencias que se indican a
continuación.
En las etapas 192 a 193 de cada iteración, se
calculan y se utilizan la parte del perfil de
tiempo-temperatura del punto frío del producto
T_{CS}(t)^{1} que se ha previsto que tenga lugar
durante el incremento del instante de simulación actual
[t_{s}-\Deltat_{r}, t_{s}] y una temperatura
del punto frío del producto
T_{CS}(t_{s}-\Deltat_{r})^{1}
prevista en el instante de muestreo de simulación anterior
t_{s}-\Deltat_{r}. Adicionalmente, se
calculan y se utilizan las letalidades previstas F^{0} durante
[t_{s}-\Deltat_{r}, t_{s}], F^{0} durante
[t_{0}, t_{s}] y F^{0} durante [t_{0},
t_{s}-\Deltat_{r}] en las etapas 193 a 195 de
cada iteración.
En la etapa 195 de la última iteración, el
programa de desviación de la temperatura 111 determina que la
letalidad F^{0} prevista durante el intervalo de tiempo de
simulación actual [t_{0}, t_{s}] cumple la letalidad por
calentamiento objetivo F_{targh}. Cuando esto tiene lugar, el
programa 111 define, en la etapa 196, el instante final del
tratamiento replanificado t_{p}^{1}, la parte de tratamiento
restante del perfil de tiempo-temperatura restante
replanificado T_{sRT}(t)^{1} durante el intervalo
de tiempo de tratamiento restante replanificado (t_{e}^{1},
t_{p}^{1}], la letalidad por calentamiento F^{0} prevista para
su suministro durante el intervalo de tiempo de calentamiento
replanificado [t_{0}, t_{p}^{1}], y la temperatura del punto
frío del producto T_{CS}(t_{p}^{1})^{1}
prevista en el instante t_{p}^{1}. El perfil
T_{sRT}(t)^{1} comprende una temperatura de
retorta de tratamiento planificada T_{pRT}^{0} constante
durante el intervalo de tiempo (t_{e}^{1}, t_{p}^{1}].
El programa de desviación de la temperatura 111
realiza a continuación de manera iterativa una simulación de la fase
de enfriamiento en las subetapas 197 a 204 de la etapa 145. Las
etapas 197 a 201 se realizan en cada iteración de la simulación de
la fase de enfriamiento. Y, las etapas 197 a 204 son respectivamente
las mismas que las etapas 163 a 170 de la figura 9 y que se discuten
en la sección 2.b, excepto en algunas diferencias que se indican a
continuación.
En las etapas 198 y 199 de cada iteración, se
simulan y se utilizan la parte del perfil de
tiempo-temperatura del punto frío del producto
T_{CS}(t)^{1} que se ha previsto que tenga lugar
durante el incremento del instante de simulación actual
[t_{s}-\Deltat_{r}, t_{s}] y una
temperatura del punto frío del producto
T_{CS}(t_{s}-\Deltat_{r})^{1}
prevista en el instante de muestreo de simulación anterior
t_{s}-\Deltat_{r}. Adicionalmente, se calcula
y se utiliza una letalidad de enfriamiento F^{0} prevista para su
suministro durante el incremento del instante de simulación actual
[t_{s}-\Deltat_{r}, t_{s}] en las etapas 199
y 200 de cada iteración. Adicionalmente, se calculan y se utilizan
las letalidades previstas F^{0} durante
[t_{s}-\Deltat_{r}, t_{s}], F^{0} durante
[t_{0}, t_{s}] y F^{0} durante [t_{0},
t_{s}-\Deltat_{r}] en las etapas 198 a 200 de
cada iteración.
Después de la etapa 201 de la última iteración,
el programa de desviación de la temperatura 111 pasará a la etapa
203 si se determina en la etapa 202 que la letalidad total F^{0}
prevista durante el intervalo de tiempo de simulación actual
[t_{0}, t_{s}] no cumple la letalidad total objetivo
F_{targtot}. A continuación, en la etapa 203, el programa define
la parte de enfriamiento del perfil de
tiempo-temperatura restante replanificado
T_{sRT}(t)^{1} durante el intervalo de tiempo de
enfriamiento replanificado [t_{p}^{1}, t_{c}^{1}].
\newpage
Sin embargo, el programa de desviación de la
temperatura 111 pasará a la etapa 204 si se determina en la etapa
202 que la letalidad total prevista F^{0} durante [t_{0},
t_{s}] no cumple la letalidad total objetivo F_{targtot}. En tal
caso, el programa restablece, en la etapa 204, el instante de
muestreo actual de la simulación t_{s} al instante final del
tratamiento replanificado t_{p}^{1} definido en la etapa 195. El
programa 111 restablece además en la etapa 204 la letalidad F^{1}
durante [t_{0}, t_{s}] a la letalidad de calentamiento prevista
F^{1} durante [t_{0}, t_{p}] definida en la etapa 195. Y, el
programa restablece en la etapa 204 la temperatura del punto frío
del producto T_{CS}(t_{s})^{1} a la temperatura
del punto frío del producto
T_{CS}(t_{p}^{1})^{1} definida en la etapa
195. A continuación, se repiten las etapas 191 a 204 hasta que el
programa redefine la parte de tratamiento restante del perfil de
tiempo-temperatura restante replanificado
T_{sRT}(t)^{1} en la etapa 196 y define la parte
de enfriamiento del perfil T_{cRT}^{1} en la etapa 203.
Tal como se ha indicado anteriormente, la forma
de realización del controlador 104 asociado a las figuras 6 a 12 y
descrita en la sección 2 es únicamente una forma de realización
indicada a título de ejemplo. Existen unas formas de realización
alternativas que utilizan los principios y conceptos desarrollados
en las figuras 6 a 12 y en la sección 2.
Por ejemplo, en una forma de realización, el
instante final planificado del tratamiento t_{p}^{0} se
mantiene constante, tal como se muestra en la figura 13. De esta
manera, en esta forma de realización, la temperatura de retorta de
tratamiento T_{pRT}^{n} planificada en respuesta a la n-ésima
desviación de la temperatura será replanificada siempre que se
produzca la (n+1)-ésima desviación de la temperatura mientras el
intervalo de tiempo de tratamiento restante planificado
[t_{c}^{1}, t_{p}^{0}] se mantiene igual.
Más específicamente, la parte de tratamiento
restante del perfil de tiempo-temperatura restante
replanificado T_{pRT}(t)^{1} se definirá como una
temperatura de retorta de tratamiento replanificada T_{pRT}^{1}
constante durante el intervalo de tiempo [t_{e}^{1},
t_{p}^{0}] para la primera desviación de la temperatura. El
programa de control de proceso 109 detecta la primera desviación de
la temperatura cuando la temperatura de retorta real
T_{aRT}(t_{d}^{1}) en el tiempo inicial de la
desviación t_{d}^{1} está por debajo de la temperatura de
retorta de tratamiento planificada T_{pRT}^{0}. De manera
similar a la etapa 138 de la figura 6, el programa de control de
proceso 109 hará que los circuitos eléctricos de control 117
administren una corrección de la desviación de la temperatura para
cada instante de muestreo real t_{r} durante la desviación. Sin
embargo, en tal caso, la temperatura de retorta real
T_{aRT}(t_{r}) es conducida hacia arriba hasta que
desaparece la desviación entre el perfil T_{aRT}(t_{r}) y
la parte de tratamiento restante del perfil
T_{pRT}(t)^{1}. Esto se produce cuando la
temperatura de retorta real T_{aRT}(t_{e}) en el instante
final de la desviación t_{e}^{1} es, por lo menos, igual a la
temperatura T_{pRT}^{1}.
Con el fin de definir la temperatura de retorta
de tratamiento replanificada T_{pRT}^{1}, el programa de
desviación de la temperatura 111 calcula, para cada instante t_{r}
durante la desviación de la temperatura, la letalidad por
calentamiento F^{1} prevista para su suministro durante el
intervalo de tiempo de calentamiento planificado [t_{0},
t_{p}^{0}]. Esta es la suma de la letalidad por calentamiento
F^{1} suministrada realmente durante el intervalo de tiempo
expirado real [t_{0}, t_{r}] y la letalidad por calentamiento
F^{1} prevista para su suministro durante el intervalo de tiempo
de tratamiento restante planificado [t_{r}, t_{p}^{0}].
Además, este cálculo se realiza simulando la fase de tratamiento
durante el intervalo de tiempo [t_{0}, t_{p}^{0}] de una
manera similar a la descrita anteriormente para el intervalo de
tiempo [t_{0}, t_{p}] en la etapa 145 de la figura 6. Sin
embargo, en este caso, la letalidad F^{1} prevista durante el
intervalo de tiempo [t_{r}, t_{p}^{0}] se calcula en base a la
parte del perfil de tiempo-temperatura del punto
frío del producto T_{CS}(t)^{1} que se prevé
durante el intervalo de tiempo [t_{r}, t_{p}^{0}]. Esta
simulación se realiza estableciendo la temperatura T_{pRT}^{1}
a la T_{aRT}(t_{r}) en el instante t_{r}.
El cálculo que se acaba de describir se repite
para cada instante de muestreo real t_{r} después del tiempo
inicial de la desviación t_{d}^{1} hasta que la letalidad por
calentamiento F^{1} prevista para su suministro durante el
intervalo de tiempo [t_{0}, t_{p}^{0}] cumple la letalidad
por calentamiento objetivo F_{targh}. Cuando esto tiene lugar
finalmente, el programa 111 calcula la letalidad total F^{1}
prevista para su suministro durante el intervalo de tiempo total
replanificado [t_{0}, t_{c}^{1}]. En este caso, la letalidad
total prevista F^{1} durante [t_{0}, t_{c}^{1}] será la suma
de la letalidad de calentamiento prevista F^{1} durante [t_{0},
t_{p}^{0}] y una letalidad de enfriamiento F^{1} prevista para
su suministro durante un intervalo de tiempo de enfriamiento
replanificado [t_{p}^{0}, t_{c}^{1}]. Este cálculo se
realiza simulando la fase de enfriamiento durante el intervalo de
tiempo [t_{p}^{0}, t_{c}^{1}] de una manera similar a la
descrita anteriormente para la etapa 145 de la figura 6. En este
caso, sin embargo, el gradiente de
tiempo-temperatura de enfriamiento
T_{cRT}(t) será desplazado para empezar en la temperatura
de retorta de tratamiento restante replanificada T_{pRT}^{1}.
Como resultado, la parte del perfil de
tiempo-temperatura del punto frío del producto
T_{CS}(t)^{1} que se ha previsto que tenga lugar
durante el intervalo de tiempo [t_{p}^{0}, t_{c}^{1}] se
basará en la parte del gradiente T_{cRT}(t) que está entre
la temperatura T_{pRT}^{1} y la temperatura de retorta final
T_{eRT} durante el intervalo de tiempo [t_{p}^{0},
t_{c}^{1}].
Si la letalidad total prevista F^{1} durante
[t_{0}, t_{c}^{1}] cumple la letalidad total objetivo
F_{targtot}, a continuación se elimina la desviación de la
temperatura. Sin embargo, si no es así, a continuación el programa
de desviación de la temperatura 111 repite el proceso completo que
se acaba de describir para el siguiente instante de muestreo real
t_{r}+\Deltat_{r} hasta que la letalidad total objetivo
F_{targtot} se cumple finalmente y se elimina la desviación.
Cuando esto tiene lugar, el programa define la parte de tratamiento
restante del perfil de tiempo-temperatura restante
replanificado T_{sRT}(t)^{1} como la temperatura
de retorta de tratamiento replanificada T_{pRT}^{1} durante el
intervalo de tiempo de tratamiento restante planificado
[t_{e}^{1}, t_{p}^{0}]. De manera similar, el programa
define la parte de enfriamiento del perfil de
tiempo-temperatura restante replanificado
T_{sRT}(t)^{1} como la parte del gradiente
T_{cRT}(t) entre la temperatura T_{pRT}^{1} y la
temperatura de retorta final planificada T_{eRT} durante el
intervalo de tiempo de enfriamiento replanificado [t_{p}^{0},
t_{c}^{1}].
En relación a la figura 8, es asimismo posible
en esta forma de realización que la fase de tratamiento finalice
realmente en un instante de muestreo real actual t_{r} mientras la
desviación de la temperatura todavía se está produciendo. En tal
caso, el perfil de tiempo-temperatura restante
replanificado T_{cRT}(t)^{1} se define de la misma
manera que se ha descrito para la etapa 147 de la figura 6.
Los diagramas de flujo de las figuras 6 y 9 a 12
y los descritos en la sección 2 tendrían que ser ajustados por
supuesto a la discusión anterior. Sin embargo, la manera en la que
esto se realiza resultará evidente para los expertos en la
materia.
Como una variación de la forma de realización
que se acaba de describir, la parte de tratamiento restante del
perfil de tiempo-temperatura restante replanificado
T_{pRT}(t)^{1} puede comprender una temperatura de
retorta de tratamiento restante replanificada T_{pRT}^{1}
durante un intervalo de tiempo de tratamiento restante replanificado
[t_{e}^{1}, t_{p}^{1}]. Esta forma de realización sería por
lo tanto una combinación de dos formas de realización descritas
anteriormente. De esta manera, se pueden definir tanto un instante
final del tratamiento replanificado t_{p}^{1} como una
temperatura de retorta de tratamiento restante replanificada
T_{pRT}^{1} cuando se produce la primera desviación de la
temperatura. Lo mismo se cumpliría para cualquiera de las
desviaciones posteriores.
Es posible que se produzca una desviación de la
temperatura durante la fase de puesta en marcha entre el perfil de
tiempo-temperatura de retorta real
T_{aRT}(t) y la parte de puesta en marcha del perfil total
de tiempo-temperatura planificado
T_{sRT}(t)^{0}. Existen numerosas técnicas bien
conocidas para gestionar una desviación de la temperatura de este
tipo. Sin embargo, tal como reconocerán los expertos en la materia,
la técnica que se da a conocer en este caso para la gestión de una
desviación de la temperatura durante la fase de tratamiento se puede
utilizar en otra forma de realización del controlador 104 para
gestionar también una desviación de la temperatura en la fase de
puesta en marcha.
En la etapa 139 de la forma de realización
descrita en la sección 2, la parte del perfil de
tiempo-temperatura del punto frío del producto
T_{CS}(t)^{1} que realmente se produce durante el
intervalo de tiempo expirado real [t_{0}, t_{r}] se basa en el
perfil de tiempo-temperatura de retorta real
T_{aRT}(t) durante este mismo intervalo de tiempo. Sin
embargo, se podría utilizar una forma de realización más prudente.
Por ejemplo, la parte del perfil T_{CS}(t)^{1}
durante el intervalo de tiempo [t_{0}, t_{d}^{1}) se puede
basar en la parte del perfil total de
tiempo-temperatura planificado T_{sRT}(t)
durante el intervalo de tiempo planificado [t_{0}, t_{d}) antes
de que comience la desviación. A continuación, la parte del perfil
T_{CS}(t)^{1} durante el intervalo de tiempo
[t_{d}^{1}, t_{r}] se puede basar en la parte del perfil
T_{aRT}(t) durante este mismo intervalo de tiempo.
Esto significa que la parte del perfil
replanificado de tiempo-temperatura del punto frío
del producto T_{CS}(t)^{1} durante el intervalo de
tiempo de desviación [t_{d}^{1}, t_{c}^{1}) se basará en la
parte del perfil T_{aRT}(t) durante el mismo intervalo de
tiempo. La parte restante del perfil T_{CS}(t)^{1}
durante el intervalo de tiempo restante [t_{e}^{1},
t_{c}^{1}] será simulado de la manera descrita anteriormente
para la etapa 145.
Tal como se ha mencionado anteriormente, la
letalidad objetivo de Calentamiento F_{targh} puede ser un
requisito opcional en el sistema de esterilización por lotes 100. De
esta manera, en otra forma de realización, únicamente se utilizaría
la letalidad total objetivo F_{targtot} y los diagramas de flujo
de las figuras 6 y 9 a 12 tendrían que ser ajustados según lo
anterior.
Finalmente, los perfiles de
tiempo-temperatura total planificado y restante
replanificado T_{sRT}(t)^{0} y
T_{sRT}(t)^{1} se definieron en las etapas 127 y
145 con unas temperaturas de retorta de tratamiento restantes
replanificadas y planificadas T_{pRT}(t)^{0} y
T_{pRT}(t)^{1} que son constantes durante los
intervalos de tiempo restantes planificado y replanificado
[t_{u}^{0}, t_{d}^{0}] y [t_{e}^{1}, t_{d}^{1}],
respectivamente. Sin embargo, tal como reconocerán los expertos en
la materia, los perfiles T_{sRT}(t)^{0} y
T_{sRT}(t)^{1} se pueden definir también de una
manera como para que no sean constantes durante los intervalos de
tiempo [t_{u}^{0}, t_{d}^{0}] y [t_{e}^{1},
t_{d}^{1}]. Es decir, los perfiles
T_{sRT}(t)^{0} y T_{sRT}(t)^{1}
se pueden definir de una manera como para que sus partes de
tratamiento y de tratamiento restantes respectivas presenten unos
gradientes de temperatura durante los [t_{u}^{0},
t_{d}^{0}] y [t_{e}^{1}, t_{d}^{1}] como sus partes de
puesta en marcha y de enfriamiento.
En relación a las figuras 7 y 13, es importante
observar que la parte del perfil de
tiempo-temperatura del punto frío del producto
T_{CS}(t)^{1} que realmente se produce durante el
intervalo de tiempo [t_{0}, t_{e}^{1}) se basa en, por lo
menos, la parte del perfil de tiempo-temperatura de
retorta real T_{aRT}(t) que se produce durante el intervalo
de tiempo de desviación [t_{d}^{1}, t_{e}^{1}). Esto
significa que se le da credibilidad total a la letalidad por
calentamiento F^{1} que se suministra realmente durante este
intervalo de tiempo [t_{0}, t_{e}^{1}) al lote 101. Como
resultado, el intervalo de tiempo de calentamiento replanificado
[t_{0}, t_{p}^{1}] no será demasiado prudente y el producto
alimenticio en el lote no será tratado en exceso.
Mientras que la presente invención se ha
descrito en relación a algunas formas de realización específicas, la
descripción es representativa de la invención y no debe ser tomada a
título limitativo de la invención. Pueden tener lugar diferentes
modificaciones según los expertos en la materia sin apartarse por
ello de la verdadera esencia y del alcance de la invención tal como
se define en las reivindicaciones adjuntas.
Claims (24)
1. Sistema de esterilización por lotes que
comprende:
un esterilizador por lotes para realizar un
proceso de esterilización por lotes sobre un lote de
recipientes;
un detector para detectar unas temperaturas de
retorta reales en el esterilizador por lotes durante el proceso de
esterilización por lotes; y
un controlador para:
compilar un perfil de
tiempo-temperatura de retorta real durante el
proceso de esterilización por lotes a partir de las temperaturas de
retorta reales detectadas por el detector;
hasta que una desviación de la temperatura entre
el perfil de tiempo-temperatura de retorta real y un
perfil de tiempo-temperatura planificado haya
comenzado, controlar el esterilizador por lotes para administrar una
parte inicial del proceso de esterilización por lotes antes de que
la desviación de la temperatura haya comenzado según el perfil de
tiempo-temperatura planificado;
en respuesta a la desviación de la temperatura,
definir un perfil de tiempo-temperatura restante
replanificado para una parte restante del proceso de esterilización
por lotes que comienza cuando la desviación de la temperatura
desaparece, mediante la simulación del proceso de esterilización por
lotes en base a, por lo menos, la parte del perfil de
tiempo-temperatura de retorta real compilada durante
un intervalo de tiempo de desviación desde el momento en que
comienza la desviación de la temperatura hasta el momento en que la
desviación de la temperatura desaparece;
durante la desviación de la temperatura,
controlar el esterilizador por lotes para administrar correcciones
para eliminar la desviación de la temperatura entre los perfiles de
tiempo-temperatura de tratamiento restantes de
retorta real y replanificado;
cuando la desviación de la temperatura
desaparece, administrar la parte restante del proceso de
esterilización por lotes según el perfil de
tiempo-temperatura restante replanificado.
2. Sistema de esterilización por lotes según la
reivindicación 1, en el que la desviación de la temperatura se
produce durante una fase de tratamiento del proceso de
esterilización por lotes.
3. Sistema de esterilización por lotes según la
reivindicación 1, en el que la desviación de la temperatura se
produce durante una fase de puesta en marcha del proceso de
esterilización por lotes.
4. Sistema de esterilización por lotes según la
reivindicación 1, en el que el lote de recipientes presenta un punto
frío del producto y el controlador define el perfil de
tiempo-temperatura restante replanificado
mediante:
el cálculo de una letalidad total prevista para
su suministro en el punto frío del producto durante el proceso de
esterilización por lotes que (a) se basa en un perfil de
tiempo-temperatura del punto frío del producto, y
(b) cumple una letalidad objetivo que se debe suministrar en el
punto frío del producto;
la simulación del perfil de
tiempo-temperatura del punto frío del producto en
base a, por lo menos, la parte del perfil de temperatura de retorta
real durante el intervalo de tiempo de desviación y el perfil de
tiempo-temperatura restante replanificado.
5. Sistema de esterilización por lotes según la
reivindicación 4, en el que el controlador utiliza un modelo de
simulación de diferencias finitas para simular el perfil de
tiempo-temperatura del punto frío del producto.
6. Sistema de esterilización por lotes según la
reivindicación 4, en el que la letalidad total es la suma de (a) una
letalidad realmente suministrada durante un intervalo de tiempo real
desde el momento en que comienza el proceso de esterilización por
lotes hasta el momento en que la desviación de la temperatura
desaparece, y (b) una letalidad prevista para su suministro durante
un intervalo de tiempo restante desde el momento en que la
desviación de la temperatura desaparece hasta el momento en el que
está previsto que finalice el proceso de esterilización por
lotes.
7. Sistema de esterilización por lotes según la
reivindicación 6, en el que:
la letalidad realmente suministrada durante el
primer intervalo de tiempo se basa en la parte del perfil de
tiempo-temperatura del punto frío del producto
durante el intervalo de tiempo real;
la parte del perfil de
tiempo-temperatura del punto frío del producto
durante el intervalo de tiempo real se basa en la parte del perfil
de temperatura de retorta real durante el intervalo de tiempo de
desviación y la parte del perfil de
tiempo-temperatura planificado durante un intervalo
de tiempo previo a la desviación desde el momento en que comienza el
proceso de esterilización por lotes y el momento en que comienza la
desviación de la temperatura.
8. Sistema de esterilización por lotes según la
reivindicación 6, en el que:
la letalidad realmente suministrada durante el
intervalo de tiempo real se basa en la parte del perfil de
tiempo-temperatura del punto frío del producto
durante el intervalo de tiempo real;
la parte del perfil de
tiempo-temperatura del punto frío del producto
durante el intervalo de tiempo real se basa en la parte del perfil
de temperatura de retorta real durante el intervalo de tiempo
real.
9. Procedimiento para administrar y proporcionar
corrección en línea de un proceso de esterilización por lotes
realizado sobre un lote de recipientes, comprendiendo el
procedimiento las etapas siguientes:
compilar un perfil de
tiempo-temperatura de retorta real durante el
proceso de esterilización por lotes a partir de las temperaturas de
retorta reales detectadas durante el proceso de esterilización por
lotes;
hasta que haya comenzado una desviación de la
temperatura entre el perfil de temperatura de retorta real y un
perfil de tiempo-temperatura planificado,
administrar una parte inicial del proceso de esterilización por
lotes antes de haya comenzado la desviación de la temperatura según
el perfil de tiempo-temperatura planificado;
en respuesta a la desviación de la temperatura,
definir un perfil de tiempo-temperatura restante
replanificado para una parte restante del proceso de esterilización
por lotes que comienza en el momento en que la desviación de la
temperatura desaparece simulando el proceso de esterilización por
lotes en base a, por lo menos, una parte del perfil de
tiempo-temperatura de retorta real compilada durante
un intervalo de tiempo de desviación desde el momento en que
comienza la desviación de la temperatura hasta el momento en que la
desviación de la temperatura desaparece;
durante la desviación de la temperatura,
administrar unas correcciones para eliminar la desviación de la
temperatura entre los perfiles de tiempo-temperatura
restantes de retorta real y replanificado;
en el momento en que la corrección de la
desviación de la temperatura, administrar la parte restante del
proceso de esterilización por lotes según el perfil de
tiempo-temperatura restante replanificado.
10. Procedimiento según la reivindicación 9, en
el que la desviación de la temperatura se produce durante una fase
de tratamiento del proceso de esterilización por lotes.
11. Procedimiento según la reivindicación 9, en
el que la desviación de la temperatura se produce durante una fase
de puesta en marcha del proceso de esterilización por lotes.
12. Procedimiento según la reivindicación 9, en
el que el lote de recipientes presenta un punto frío del producto y
la etapa de definición del perfil de
tiempo-temperatura restante replanificado comprende
las etapas siguientes:
calcular una letalidad total prevista para su
suministro en el punto frío del producto durante el proceso de
esterilización por lotes que (a) se basa en un perfil de
tiempo-temperatura del punto frío del producto, y
(b) cumple una letalidad objetivo que se debe suministrar en el
punto frío del producto; y
simular el perfil de
tiempo-temperatura del punto frío del producto en
base a, por lo menos, la parte del perfil de temperatura de retorta
real durante el intervalo de tiempo de desviación y el perfil de
tiempo-temperatura restante replanificado.
13. Procedimiento según la reivindicación 12,
en el que se utiliza un modelo de simulación de diferencias finitas
en la etapa de simulación del perfil de
tiempo-temperatura del punto frío del producto.
14. Procedimiento según la reivindicación 12,
en el que la letalidad total es la suma de (a) una letalidad
realmente suministrada durante un intervalo de tiempo real desde el
momento en que comienza el proceso de esterilización por lotes hasta
el momento en que la desviación de la temperatura desaparece, y (b)
una letalidad prevista para su suministro durante un intervalo de
tiempo restante desde el momento en que la desviación de la
temperatura desaparece hasta el momento en el que está previsto que
finalice el proceso de esterilización por lotes.
15. Procedimiento según la reivindicación 14,
en el que:
la letalidad realmente suministrada durante el
intervalo de tiempo real se basa en la parte del perfil de
tiempo-temperatura del punto frío del producto
durante el intervalo de tiempo real;
la parte del perfil de
tiempo-temperatura del punto frío del producto
durante el intervalo de tiempo real se basa en la parte del perfil
de temperatura de retorta real durante el intervalo de tiempo real y
la parte del perfil de tiempo-temperatura
planificado durante un intervalo de tiempo previo a la desviación,
desde el momento en que comienza el proceso de esterilización por
lotes y hasta el momento en que comienza la desviación de la
temperatura.
16. Procedimiento según la reivindicación 14,
en el que:
la letalidad realmente suministrada durante el
intervalo de tiempo real se basa en la parte del perfil de
tiempo-temperatura del punto frío del producto
durante el intervalo de tiempo real;
la parte del perfil de
tiempo-temperatura del punto frío del producto
durante el intervalo de tiempo real se basa en la parte del perfil
de temperatura de retorta real durante el intervalo de tiempo
real;
17. Controlador para su utilización en un
sistema de esterilización por lotes, comprendiendo el sistema de
esterilización por lotes un esterilizador por lotes para realizar un
proceso de esterilización por lotes sobre un lote de recipientes y
un detector para detectar unas temperaturas de retorta reales en el
esterilizador por lotes durante el proceso de esterilización por
lotes, comprendiendo el controlador:
unos circuitos eléctricos de control para
administrar el proceso de esterilización por lotes controlando el
esterilizador por lotes y midiendo las temperaturas de retorta
reales detectadas por el detector;
una memoria para almacenar un programa de
control de proceso y un programa de desviación de la temperatura;
y
un microprocesador acoplado a los circuitos
eléctricos de control y a la memoria para ejecutar los programas de
control de proceso y de desviación de la temperatura de tal manera
que:
el programa de control de proceso:
compila un perfil de
tiempo-temperatura de retorta real durante el
proceso de esterilización por lotes a partir de las temperaturas de
retorta reales medidas por los circuitos eléctricos de control;
hasta que una desviación de la temperatura entre
el tiempo-temperatura de retorta real y un perfil de
tiempo-temperatura planificado haya comenzado, hace
que los circuitos eléctricos de control administren una parte
inicial del proceso de esterilización por lotes antes de que la
desviación de la temperatura haya comenzado según el perfil de
tiempo-temperatura planificado;
durante la desviación de la temperatura, hace
que los circuitos eléctricos de control administren unas
correcciones para eliminar la desviación de la temperatura entre el
perfil de tiempo-temperatura de retorta real y un
perfil de tiempo-temperatura restante replanificado
para una parte restante del proceso de esterilización por lotes que
comienza cuando la desviación de la temperatura ha desaparecido;
y
cuando la desviación de la temperatura ha
desaparecido, hace que los circuitos eléctricos de control
administren la parte restante del proceso de esterilización por
lotes según el perfil de tiempo-temperatura restante
replanificado; y
el programa de desviación de la temperatura, en
respuesta a la desviación de la temperatura, define el perfil de
tiempo-temperatura restante replanificado mediante
la simulación del proceso de esterilización por lotes en base a, por
lo menos, una parte del perfil de tiempo-temperatura
de retorta real compilada durante un intervalo de tiempo de
desviación desde el momento en que comienza la desviación de la
temperatura hasta el momento en que la desviación de la temperatura
desaparece.
18. Controlador según la reivindicación 17, en
el que la desviación de la temperatura se produce durante una fase
de tratamiento del proceso de esterilización por lotes.
19. Controlador según la reivindicación 17, en
el que la desviación de la temperatura se produce durante una fase
de puesta en marcha del proceso de esterilización por lotes.
20. Controlador según la reivindicación 17, en
el que el lote de recipientes presenta un punto frío del producto y
el programa de desviación de la temperatura define el perfil de
tiempo-temperatura restante replanificado
mediante:
el cálculo de una letalidad total prevista para
su suministro en el punto frío del producto durante el proceso de
esterilización por lotes que (a) se basa en un perfil de
tiempo-temperatura del punto frío del producto, y
(b) cumple una letalidad objetivo que se debe suministrar en el
punto frío del producto;
la simulación del perfil de
tiempo-temperatura del punto frío del producto en
base a, por lo menos, la parte del perfil de temperatura de retorta
real durante el intervalo de tiempo de desviación y el perfil de
tiempo-temperatura restante replanificado.
21. Controlador según la reivindicación 20, en
el que el programa de desviación de la temperatura utiliza un modelo
de simulación de diferencias finitas para simular el perfil de
tiempo-temperatura del punto frío del producto.
22. Controlador según la reivindicación 20, en
el que la letalidad total es la suma de (a) una letalidad realmente
suministrada durante un intervalo de tiempo real desde el momento en
que comienza el proceso de esterilización por lotes hasta el momento
en que la desviación de la temperatura desaparece, y (b) una
letalidad prevista para su suministro durante un intervalo de tiempo
restante desde el momento en que la desviación de la temperatura
desaparece hasta el momento en el que está previsto que finalice el
proceso de esterilización por lotes.
23. Controlador según la reivindicación 22, en
el que:
la letalidad realmente suministrada durante el
primer intervalo de tiempo se basa en la parte del perfil de
tiempo-temperatura del punto frío del producto
durante el intervalo de tiempo real;
la parte del perfil de
tiempo-temperatura del punto frío del producto
durante el intervalo de tiempo real se basa en la parte del perfil
de temperatura de retorta real durante el intervalo de tiempo de
desviación y la parte del perfil de
tiempo-temperatura planificado durante un intervalo
de tiempo previo a la desviación desde el momento en que comienza el
proceso de esterilización por lotes y el momento en que comienza la
desviación de la temperatura.
24. Controlador según la reivindicación 22, en
el que:
la letalidad realmente suministrada durante el
intervalo de tiempo real se basa en la parte del perfil de
tiempo-temperatura del punto frío del producto
durante el intervalo de tiempo real;
la parte del perfil de
tiempo-temperatura del punto frío del producto
durante el intervalo de tiempo real se basa en la parte del perfil
de temperatura de retorta real durante el intervalo de tiempo
real.
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