Käserei Wildberg – givare i ostfabriken
Varför ett schweiziskt ostmejeri använder givare från ifm för produktionen av sina specialiteter
Även i tider av helautomatiserad livsmedelsproduktion använder ostmejeriet Käserei Wildberg fortfarande en hel del expertkunskap och hantverk under de avgörande stadierna av ostproduktionen.
Här, i Zürich Oberland, framkallas en utsökt smakupplevelse av högkvalitativ mjölk från utvalda bönder i området med sofistikerade recept, inklusive ostlagringsprocesser som tar flera år. Nyckeln till framgång är avancerad automatisering i bakgrunden: Ett brett utbud av givare hjälper till att säkerställa att de många processparametrarna följs exakt. Detta är det enda sättet att säkerställa en genomgående hög produktkvalitet.
När du går in i de nya produktionshallarna tillsammans med verkställande direktör Roland Rüegg märker du snabbt att medarbetarna på Wildberger Käsemanufaktur kan sitt yrke: alla här kan sitt jobb och är mästare på sitt yrke, alla processer samverkar som kugghjul. I ostkällarna kan man se det enorma utbudet av produkter och recept. Sortimentet sträcker sig från populära specialiteter som Emmentaler AOP och mozzarella till företagets egen uppfinning Cheebab, en ostkebab.
Den senare har varit mycket populär bland kunder från när och fjärran alltsedan de första provsmakningarna vid den egna försäljningsdisken. Framgångsreceptet : högsta kvalitet. Produktionen har pågått i den nya byggnaden sedan våren 2021. Ostmejeriet är utrustat med toppmodern processteknik från staedler automation AG. Automationsspecialisten ligger bara några kilometer bort och förlitar sig på produkter och lösningar från ifm för anläggningsövervakning med givare.
Ost och givare
Men vad har traditionell osttillverkning med givare att göra? Mycket, eftersom produktionsmaskinerna i ostmejeriet endast kan styras med den precision som krävs för att säkerställa den nödvändiga kvaliteten om styrsystemet självt förses med ständigt exakta processparametrar.
Exempel: Från mjölktillförseln till separatorn via värmeväxlaren till osttillverkaren måste framför allt temperatur och tryck hållas exakt på en viss nivå för att mjölken ska kunna behandlas på rätt sätt. Men låt oss börja från början: Den nylevererade mjölken kyls ned och rörs om i lagringstankarna i mjölkmottagningen. Här övervakar nivå- och temperaturgivare om mjölken lagras på rätt sätt. CIP-systemet som används för regelbunden rengöring av rörledningar och tankar övervakas också av givare. Flödesgivare styr till exempel vattenmängderna under sköljningsprocesserna.
Maximal tillförlitlighet för temperaturkritiska processer
Under termaliseringsprocessen är det framför allt temperaturgivare som visar sina styrkor. Beroende på osttyp upphettas den obehandlade mjölken i en plattvärmeväxlare på ett exakt och exakt tidsinställt sätt. Parkopplade TA2502-temperaturgivare känner av inlopps- och utloppstemperaturen i vart och ett av värmeväxlarens tre segment så att styrsystemet exakt och omedelbart kan justera temperaturen i motsvarande nedströms värmeväxlarsegment.
Självövervakande temperaturgivare
Temperaturgivaren TCC501 har utan tvekan det största ansvaret i hela processen och är placerad i värmeväxlarens värmehållningssektion där mjölken optimeras mikrobiologiskt och förbereds säkert för vidare bearbetning genom att temperaturen bibehålls över tid.
Permanent statuskontroll
Den särskilda egenskapen hos TCC: Temperaturgivaren mäter inte bara med stor noggrannhet, den gör det också möjligt för anläggningsoperatörer att reagera på driftsbeteende baserat på händelser – och inte bara vid nästa schemalagda kalibreringsintervall. Tack vare kalibreringskontrollen kontrollerar TCC-givaren ständigt sitt eget avdriftsbeteende. Givaren jämför temperaturvärdet till det samtidigt beräknade referensvärdet. Om avvikelsen ligger utanför toleransområdet, vilken kan ställas in mellan 0,5 och 3 K, avger TCC-givaren en optisk signal och skickar ett meddelande till den centrala styrenheten via IO-Link och diagnosutgången. Samma gäller om det inträffar allvarliga felfunktioner. TCC minskar därmed risken för att hela produktionsomgångar går förlorade på grund av felaktiga produktionstemperaturer, särskilt när det gäller färska produkter.
Kvalitetssäkring tack vare händelserelaterade åtgärder
Särskilt i produktionsprocesser där exakta temperaturvärden är avgörande för produktens kvalitet är det viktigt att mätvärdena är absolut exakta. Tack vare den förbättrade inline-kalibreringsprocessen uppnår TCC-givaren en noggrannhet på ± 0,2 K över hela mätområdet. Detta gör den idealisk för användning i dessa temperaturkänsliga processer. Den mikrobiologiska processen i de färska produkterna övervakas därmed hela tiden på ett tillförlitligt sätt.
Bild 1: För särskilt processkritiska platser: självövervakande TCC-temperaturgivare med visuell statusvisning.
Magnetiska induktiva flödesgivare i permeatsteget i systemet för omvänd osmos övervakar och styr koncentrationen av vassle.
Anläggningens hjärta: plattvärmeväxlare för exakt temperaturreglering av den obehandlade mjölken.
Transparent givarkommunikation
Visuell och digital indikering: TCC-givaren kommunicerar därmed den aktuella statusen öppet och otvetydigt på alla sätt: Om lysdioden på givaren är grön arbetar enheten säkert. Blå indikerar en temperaturavvikelse utanför toleransområdet. Röd indikerar en allvarlig felfunktion, så som ett fel hos det viktigaste mätelementet. Dessutom lagrar TTC-givaren automatisk alla data som behövs för en konstant dokumentering via IO-Link: installationsdatum, drifttimmar, temperaturhistogram samt loggböcker för händelsemeddelanden (drifttimmar och händelsenummer) och för kalibreringskontrollstatusen (drifttimmar, temperaturvärde, avdriftsvärde, gräns och status).
Simuleringsläge: garanterad pålitlighet även före installationen
Värdet i meddelandet från TCC-givaren kan definieras via programvara. I simuleringsläge kan processtemperaturen och referenstemperaturen, bland annat, väljas valfritt för att verifiera att givaren har integrerats korrekt i styrenheten eller inte. Denna processimulering fullföljer den höga nivån av pålitlighet som levereras av TCC-givaren.
Robust design för långvarig användning
Tack vare det komplett och tätade höljet och en ny mätsondskonstruktion, är TCC-givaren permanent beständig mot yttre påverkan så som fukt, termiska och mekaniska slag och vibrationer.
G½-tryckgivare med hygienklassning för små rörledningar
En annan viktig givare för Wildbergs ostmejeri är tryckgivaren PM15. Den övervakar tryckförhållandena i värmeväxlaren för att alltid säkerställa att trycket i den termiserade (dvs. uppvärmda) aseptiska mjölken är högre än på motsatt sida av värmeväxlarplattan där det antingen finns färsk mjölk eller varmt vatten. Vid eventuella sprickor i värmeväxlarplattan kan endast mjölken komma ut på grund av övertrycket. Å andra sidan kan inga främmande medier komma in i den mycket känsliga produktionsprocessen. Om det bildas avlagringar på värmeväxlarplattan, vilket leder till att trycket stiger vid ett annars konstant flöde, kan tryckgivaren göra denna omständighet transparent för styrenheten så att den kan justeras i enlighet med detta eller så att ett underhållsintervall kan initieras.
Idealisk lösning för hygieniska produktionsanläggningar
Den nya tryckgivaren PM15 har ett unikt infällt tätningssystem med teflon och PEEK. För första gången möjliggör detta en hygienisk integrering av små keramiska kapacitiva mätceller i små rörledningar från DN25. Tack vare den minimerade G 1/2-gängan är det möjligt att installera utan dyra adaptrar. Anpassningen är certifierad för aseptiska applikationer och är fri från dödutrymme för att förhindra avlagringar och säkerställer optimal rengöring under CIP-processen.
Underhållsfri och robust
Givaren är därmed konstruerad utan elastomertätning på processidan och är därför underhållsfri. Den plana, robusta keramiska mätcellen är extremt långtidsstabil och står emot tryck- och vakuumpåverkan samt påverkan från slipande ämnen. Det är en "torr mätprincip" eftersom ingen trycköverföringsvätska används, vilket eliminerar risken för att kritiska vätskor släpps ut i mediet. Givaren är därmed praktiskt taget slitagefri. Den tål medietemperaturer på upp till 150°C (max. 1 h), vilket möjliggör ångrengöring. EHEDG-certifikatet, FDA-godkännandet och 3A-standarden bekräftar dess lämplighet för hygieniska processer.
Bild 1:Kompakt och hygienisk: tryckgivare i PM15-serien med infälld keramisk mätcell. Bild 2: Idealisk för små nominella bredder: tryckgivare i PM15-serien med G1/2-processanslutning i matningen till systemet för omvänd osmos.
Förbättrad prestanda tack vare IO-Link
Som nästan alla ifm-givare har PM15 även IO-Link. Förutom den klassiska analoga signalen (4–20 mA) kan processvärdet överföras digitalt utan förlust.
Men IO-Link erbjuder ännu mer: Givaren har också en temperatursond vars värde användaren kan hämta via IO-Link.
Fördel: I icke-kritiska applikationer kan denna icke-invasiva temperaturmätning användas för att uppnå mer transparens och säkerhet i systemet "i förbifarten" – detta sparar material- och installationskostnader. Andra praktiska funktioner i IO-Link är nollpunktskalibrering och skalning av mätområden.
Företaget staedler automation AG har implementerat processtyrningen av ostmejeriet. Alla processvärden kan visas på styrsystemet.
Slutsats
Tack vare den automatiska processövervakningen kan Wildbergs ostmejeri koncentrera sig på tillverkningen av enskilda ostspecialiteter, medan den nödvändiga utrustningen utför sin uppgift på ett tillförlitligt och exakt sätt. Exakt utformad givarteknik säkerställer enkel och tillförlitlig övervakning av produktionen, även på platser med särskilda utmaningar.
