Skanderborg Bryghus - Sensori flessibili per una birra personalizzata
A differenza dei grandi birrifici commerciali, Skanderborg Bryghus è in gran parte gestito e promosso dagli amanti della birra su base volontaria. La domanda è stata così grande che il birrificio è stato ampliato in modo significativo solo tre anni dopo la sua fondazione. In questo processo sono stati implementati anche i moderni sensori di ifm, che monitorano in particolare i numerosi serbatoi.
Allan Pedersen, direttore tecnico di Skanderborg Bryghus, è un "uomo della prima ora" e spiega: "La nostra azienda ha iniziato nel 2015 con una capacità di produzione di 125.000 litri di birra all'anno. Nel 2018 e 2019 abbiamo ampliano il birrificio che ha ora una capacità produttiva di 4 milioni di litri all’anno".
L'azienda GEA è stata incaricata dell'ampia espansione dell'impianto. Kåre Hjortkjær, GEA Danimarca, era responsabile dell’implementazione elettrotecnica. "GEA è un'azienda di ingegneria globale. Produciamo impianti per processi in numerosi settori industriali. In questo progetto abbiamo sviluppato un birrificio completamente nuovo.
Decidere quali sensori utilizzare per questo birrificio era una nostra responsabilità. Il birrificio non ha richiesto marchi specifici per i prodotti. Il prezzo era ovviamente parte della decisione. Tutti i fattori analizzati ci hanno portato a ifm.
I sensori necessari per il monitoraggio del processo sono stati scelti in base alla loro flessibilità con focus particolare al design igienico. Un'esigenza, ad esempio, era rilevare il livello di un serbatoio distinguendo tra birra e liquido CIP. Abbiamo deciso di scegliere i sensori di ifm perché abbiamo con l’azienda una buona collaborazione da molti anni.
In ogni serbatoio misuriamo la pressione e la temperatura in diversi punti monitorando anche il livello. Per questo abbiamo installato una serie di sensori ifm su ogni serbatoio. Il sistema di controllo visualizza la quantità di birra presente nel serbatoio e la sua temperatura. I numerosi sensori consentono di gestire il processo di birrificazione in modo completamente automatico, così che la produzione possa essere controllata da un minimo numero di operatori".
Figura 1: Nel birrificio "Skanderborg Bryghus" vengono prodotte diverse birre. Figura 2: In numerosi serbatoi vengono monitorati livello e temperatura con precisione.
Allan Pedersen aggiunge: "GEA ha installato ben oltre 300 sensori ifm. Possiamo impostarli, calibrarli e monitorarli da remoto tramite IO-Link. Siamo soddisfatti di avere una soluzione completa da un unico fornitore, invece di dover acquistare da diversi produttori".
La maggior parte dei sensori ifm si trova sui numerosi serbatoi. Tre tipi di sensori vengono utilizzati più di frequente.
Il resistente sensore di pressione garantisce condizioni chiare
In fondo al serbatoio è installato un sensore di pressione PI2795 di ifm. Il livello viene determinato dalla pressione idrostatica che la birra nel serbatoio esercita sulla cella di misura. Il campo di misura del sensore è compreso tra -1 e 4 bar. Questo viene risolto in passi di 0,005 bar. Il valore misurato viene trasmesso al sistema di controllo dell’impianto tramite un segnale analogico o tramite IO-Link. Poiché la geometria del serbatoio è nota, il sistema di controllo calcola l'esatta quantità di riempimento in litri dalla pressione misurata.
In particolare per il settore alimentare, la cella di misura è montata a filo nel raccordo a processo. Ciò impedisce la formazione di depositi sul punto di misura e consente una pulizia senza residui, ad esempio durante il processo CIP. Particolarmente importante nel birrificio: il sensore è progettato per temperature del fluido fino a 80 °C. L'alloggiamento del sensore è in acciaio inox e ha un grado di protezione IP 68 / 69K. Ciò significa che è resistente anche alla pulizia ad alta pressione con detergenti aggressivi.
L’intelligente sensore di livello garantisce l’affidabilità del processo
Il sensore LMT102 è un sensore elettronico di livello puntuale per applicazioni igieniche. Inserito nell'estremità inferiore del serbatoio, segnala quando il serbatoio è vuoto; se collocato nell'area superiore funge da protezione antitracimazione. Una seconda funzione del sensore è quella di distinguere tra fluidi diversi. Nel caso del birrificio, ciò significa che il sensore riconosce la presenza di birra o di liquido CIP nel serbatoio. Questa diagnosi, in parallelo al rilevamento del livello puntuale, crea un'ulteriore sicurezza nel processo, in quanto si esclude in modo affidabile la miscelazione di prodotto e liquidi di lavaggio.
Proprio nel settore alimentare è spesso difficile rilevare il livello in modo affidabile a causa della presenza di depositi e schiuma. A differenza dei sensori a galleggiante che vengono spesso utilizzati, il sensore di livello elettronico LMT di ifm sopprime gli accumuli. In questo modo si garantisce che la schiuma non interferisca con il rilevamento del livello durante il processo di birrificazione.
Grazie alla superficie liscia della sonda in PEEK è quasi impossibile che vi si accumulino sporco e residui di fluido. Inoltre i materiali di alta qualità come acciaio inox e PEEK sono conformi a tutti i requisiti del settore igienico. Data la oressione della sonda in PEEK sul bordo di tenuta metallico dell'adattatore, è garantita una perfetta tenuta stagna con membrana affiorante. Così si evitano zone morte nonché accumuli di sporco. Le certificazioni quali EHEDG e 3A confermano la conformità per il settore alimentare.
Sensore di temperatura preciso per applicazioni complesse
La temperatura della birra viene monitorata con precisione nella parte superiore, centrale e inferiore del serbatoio. Vengono utilizzati i trasmettitori di temperatura TA22 di ifm, caratterizzati da un'elevata precisione per tutto l’intervallo di temperatura. Grazie alla loro elevata dinamica di risposta, reagiscono molto rapidamente alle variazioni di temperatura. Questi sensori hanno anche un design igienico per soddisfare gli elevati requisiti dell'industria alimentare e delle bevande.
IO-Link: la base perfetta per un controllo intelligente
Tutti i sensori utilizzati nel birrificio sono compatibili con IO-Link. Il vantaggio: trasmettono i valori misurati anche come valore digitale in alternativa al segnale analogico. In questo modo si evitano le imprecisioni che possono verificarsi, ad esempio, con i convertitori AD. IO-Link serve anche per una parametrizzazione completa e comoda. Ciò significa che il sensore di livello LMT può essere calibrato per diversi fluidi tramite IO-Link. Nel caso dei sensori di pressione, ad esempio, i punti di commutazione possono essere regolati dal sistema di controllo. Ciò offre la massima flessibilità, ad esempio in caso di cambio di ricetta.
Inoltre, IO-Link riporta i dati diagnostici dai sensori al sistema di controllo. Il sensore di livello LMT segnala se un accumulo eccessivo impedisce un rilevamento o una differenziazione affidabile dei fluidi.
Partner affidabile
Oltre ai prodotti ad alte prestazioni, ifm si distingue anche per la sua particolare vicinanza al cliente. Kåre Hjortkjær di GEA sottolinea: "ifm si è dimostrata un partner prezioso dalla fase di progettazione fino ad oggi. Noi conosciamo il processo mentre ifm conosce i suoi dispositivi: questo ci consente un’ottima collaborazione".
Anche Allan Pedersen di Skanderborg Bryghus riassume questa cooperazione: "Lavoro con ifm dal 1999 e sono molto soddisfatto. Riceviamo sempre assistenza in loco e ispirazione per realizzare le nostre applicazioni in modo semplice e affidabile".
I sensori di pressione per il rilevamento del livello idrostatico (a sinistra) e i trasmettitori di temperatura (a destra) garantiscono la sicurezza del processo di produzione della birra.
Sensore di livello LMT di ifm come protezione antitracimazione sulla parte superiore del serbatoio.
Grazie a IO-Link, non solo i valori misurati possono essere facilmente monitorati nel centro di controllo, ma è anche possibile effettuare la parametrizzazione e la diagnosi di ogni singolo sensore da una postazione centrale.
Conclusioni
ifm offre un'ampia gamma di sensori ad alte prestazioni per monitorare i processi nel birrificio in modo affidabile ed economico. I sensori IO-Link non solo offrono la massima automazione e sicurezza, ma garantiscono anche una qualità ottimale del prodotto. Sia i fornitori che i clienti apprezzano la particolare vicinanza al cliente, in linea con lo slogan "ifm - close to you!".
