Käserei Wildberg – senzory vsýrárně
Proč se švýcarská sýrárna při výrobě svých specialit spoléhá na senzory společnosti ifm?
Ivdobě plně automatizované výroby potravin využívá sýrárna Käserei Wildberg vrozhodujících fázích výroby sýrů stále velké množství odborných znalostí ařemeslné zručnosti.
Právě zde voblasti Curyšské vysočiny se zvysoce kvalitního mléka, které dodávají vybraní farmáři zregionu, aza použití sofistikovaných receptur, včetně několikaletého zrání sýra, připravuje vynikající chuťový zážitek. Klíčem kúspěchu je sofistikovaná automatizace na pozadí: Široká škála senzorů pomáhá zajistit přesné dodržování mnoha procesních parametrů. Jen tak lze zajistit trvale vysokou kvalitu produktů.
Když sjednatelem společnosti Rolandem Rüeggem vstoupíte do nových výrobních hal, rychle zjistíte, že zaměstnanci společnosti Wildberger Käsemanufaktur se ve svém oboru vyznají: každý zde ovládá svou práci aje mistrem ve své profesi. Všechny procesy pracují vsynergii jako dobře namazaný stroj. Sýrové sklepy odhalují obrovskou škálu produktů areceptur. Nabídka sahá od oblíbených specialit, jako je ementál značky Emmentaler AOP nebo mozzarella, až po vlastní vynález společnosti – sýrový kebab Cheebab.
Ten se od prvních ochutnávek vmístním prodejním krámku společnosti těší velké oblibě zákazníků zblízkého idalekého okolí. Co je receptem na úspěch? Ta nejvyšší kvalita. Výroba vnové budově probíhá od jara roku 2021. Sýrárna je vybavena nejmodernější procesní technologií od společnosti staedler automation AG. Tento specialista na automatizaci se nachází jen několik kilometrů odtud aspoléhá na produkty ařešení společnosti ifm pro monitorování závodu pomocí senzorů.
Sýr asenzory
Co má ale tradiční výroba sýrů společného se senzory? Poměrně dost, protože výrobní stroje vsýrárně je nutné řídit spřesností, která je nutná kzajištění potřebné kvality. Ata vzniká pouze tehdy, pokud je samotný řídicí systém průběžně zásobován přesnými procesními parametry.
Příklad: Od přívodu mléka do separátoru přes tepelný výměník až po samotnou výrobu sýrů je třeba přesně udržovat na určité úrovni zejména teplotu atlak, aby bylo možné mléko náležitě zpracovat. Začněme ale od začátku: Čerstvě dodané mléko se vprostoru, kde je přijímáno, zchladí apromíchá vzásobních nádržích. Hladinové ateplotní senzory zde monitorují, zda je mléko správně uskladněno. Systém CIP, který se používá kpravidelnému čištění potrubí anádrží, je rovněž monitorován pomocí senzorů. Senzory proudění například kontrolují množství vody při oplachování.
Maximální spolehlivost pro teplotně kritické procesy
Během procesu termizace se osvědčují zejména teplotní senzory. Vzávislosti na typu sýra se syrové mléko zahřívá vdeskovém výměníku tepla přesně stanoveným anačasovaným způsobem. Párové teplotní senzory TA2502 zjišťují vstupní avýstupní teplotu vkaždém ze tří segmentů výměníku tepla, aby řídicí systém mohl přesně aokamžitě upravit teplotu vpříslušných navazujících segmentech výměníku tepla.
Teplotní senzor svlastním monitorováním
Největší odpovědnost vcelém procesu leží bezpochyby na teplotním senzoru TCC501, který je umístěn včásti výměníku tepla, která udržuje teplo akde je mléko mikrobiologicky optimalizováno abezpečně připraveno kdalšímu zpracování díky udržování teploty vprůběhu času.
Kontrola trvalého stavu
Zvláštnost řady senzorů TCC: teplotní senzor nejenže měří svelkou přesností, ale také umožňuje obsluze závodu reagovat na odchylky vzávislosti na událostech. Není tak nutné čekat až na další plánovaný kalibrační interval. Díky technologii kontroly kalibrace senzor TCC nepřetržitě kontroluje pohyb chování své vlastní odchylky. Senzor porovnává hodnotu teploty se současně naměřenou referenční hodnotu. Pokud je odchylka mimo rozsah tolerance, který lze nastavit mezi 0,5 a 3 K, poskytuje senzor TCC optický signál a odešle zprávu centrálnímu ovladači prostřednictvím IO-Link a diagnostického výstupu. Totéž platí pro případy závažných poruch. Senzor TCC tak snižuje riziko ztráty celých výrobních dávek vdůsledku nesprávných výrobních teplot, ato zejména vpřípadě čerstvých produktů.
Zajištění kvality díky opatřením souvisejícím sjednotlivými událostmi
Zejména ve výrobních procesech, kde jsou přesné hodnoty teploty rozhodující pro kvalitu produktu, je důležité, aby naměřené hodnoty byly naprosto přesné. Díky inline kalibraci dosahuje TCC přesnosti ± 0,2K vcelém rozsahu měření. Díky tomu je ideální právě pro zmíněné procesy, které jsou závislé na přesných teplotách. Mikrobiologický proces čerstvých produktů je tak vždy spolehlivě monitorován.
Obrázek 1: Pro místa, která jsou obzvláště důležitá zhlediska procesů: teplotní senzor svlastním monitorováním řady TCC svizuálním zobrazením stavu.
Magneticko-induktivní senzory proudění vpermeátovém stupni systému reverzní osmózy monitorují akontrolují koncentraci syrovátky.
Srdce závodu: deskový výměník tepla pro přesnou regulaci teploty syrového mléka.
Transparentní komunikace senzoru
Vizuální a digitální indikace: Senzor TCC tak udává aktuální stav transparentně ajednoznačně některým zuvedených způsobů: Pokud je kontrolka LED na senzoru zelená, jednotka pracuje spolehlivě. Modrá kontrolka indikuje teplotní odchylku mimo rozsah tolerance. Červená kontrolka indikuje závažnou poruchu, například poruchu hlavního měřicího prvku. Kromě toho senzor TCC automaticky ukládá všechna data potřebná pro konzistentní zadokumentování procesu a to prostřednictvím spojení IO-Link: datum instalace, provozní hodiny, histogram teploty a také záznamy zpráv o událostech (provozní hodiny a číslo události) a dále informace o stavu kontroly kalibrace (provozní hodiny, hodnota teploty, hodnota odchylky, limit a stav).
Režim simulace: zaručená spolehlivost i před instalací
Hodnota, od které senzor TCC poskytuje zprávy, může být definována softwarově. V režimu simulace lze kromě jiného volně vybírat procesní teplotu a referenční teplotu a ověřit tak, zda byl senzor správně integrován do ovladače. Tato simulace procesu završuje vysokou úroveň spolehlivosti nabízené senzorem TCC.
Robustní provedení pro dlouhodobé použití
Díky plně svařovanému a utěsněnému pouzdru a novému provedení měřicí sondy je senzor TCC trvale odolný vůči vnějším vlivům, například vlhkosti, tepelným a mechanickým rázům a vibracím.
Tlakový senzor G½ shygienickým schválením pro malá potrubí
Dalším důležitým senzorem pro sýrárnu Wildberg je tlakový senzor PM15. Monitoruje tlakové poměry ve výměníku tepla scílem zajistit, aby tlaky vtermizovaném (tj. ohřívaném) aseptickém mléce byly vždy vyšší než na opačné straně desky výměníku tepla, kde je buď čerstvé mléko, nebo horká voda. Vpřípadě možných trhlin vdesce výměníku tepla může vdůsledku přetlaku unikat pouze mléko. Do vysoce citlivého výrobního procesu rovněž nemohou vstupovat žádná cizí média. Pokud se na desce výměníku tepla vytvoří usazeniny, které způsobí zvýšení tlaku při jinak konstantním průtoku, může tlakový senzor na tuto okolnost upozornit řídicí jednotku, aby mohlo odpovídajícím způsobem dojít kpřenastavení nebo zahájení intervalu údržby.
Ideální řešení pro hygienické výrobní provozy
Nový tlakový senzor PM15 má jedinečný systém zapuštěného těsnění steflonem amateriálem PEEK. To vůbec poprvé umožňuje hygienickou integraci malých keramických kapacitních měřicích buněk vmalých potrubích od DN25 výše. Díky minimalizovanému závitu G1/2 je montáž možná bez nutnosti použití drahých adaptérů. Aby se zabránilo usazeninám azajistilo se optimální čištění během procesu CIP, je tato úprava certifikována pro aseptické aplikace anemá žádný mrtvý prostor.
Bezúdržbové a robustní řešení
Senzor je tedy navržen bez elastomerového těsnění na procesní straně, atudíž je bezúdržbový. Zapuštěná robustní keramická měřicí buňka je dlouhodobě mimořádně stabilní aodolává tlakovým ipodtlakovým nárazům astejně tak ipůsobení abrazivních látek. Jde otzv. „suchý princip měření“, protože se nepoužívá žádná kapalina pro přenos tlaku, čímž se eliminuje riziko úniku kritických kapalin do média. Senzor se tak prakticky vůbec neopotřebovává. Odolává teplotám média až do výše 150°C (po dobu maximálně jedné hodiny), což umožňuje čištění párou. Certifikát uskupení EHEDG (Evropské uskupení pro hygienické strojírenství aprojektování), schválení úřadem FDA (Úřad pro kontrolu potravin aléčiv) anorma 3A potvrzují jeho vhodnost pro hygienické procesy.
Obrázek 1:Kompaktní ahygienické: tlakový senzor řady PM15 se zapuštěnou keramickou měřicí buňkou. Obrázek 2: Ideální pro malé nominální šířky: tlakový senzor řady PM15 sprocesní přípojkou G1/2 vpřívodu systému reverzní osmózy.
Vylepšený výkon díky rozhraní IO-Link
Stejně jako téměř všechny senzory od společnosti ifm je isenzor řady PM15 vybaven rozhraním IO-Link. Kromě klasického analogového signálu (4–20mA) lze procesní hodnotu beze ztrát přenášet také digitálně.
Rozhraní IO-Link ale nabízí mnohem více: senzor má také teplotní sondu, jejíž hodnoty může uživatel zjistit právě prostřednictvím rozhraní IO-Link.
Výhody: Vnekritických aplikacích lze toto neinvazivní měření teploty využít kdosažení větší transparentnosti abezpečnosti systému. Ajen tak mimochodem – výrazně díky tomu ušetříte náklady na materiál imontáž. Dalšími funkcemi, které na rozhraní IO-Link oceníte, jsou kalibrace nulového bodu aškálování rozsahů měření.
Společnost staedler automation AG implementovala systém řízení procesů vsýrárně. Všechny procesní hodnoty lze zobrazit vřídicím systému.
Závěr
Právě díky automatickému monitorování procesů se sýrárna Wildberg může soustředit na to, co je důležité, tedy na výrobu sýrových specialit. Potřebné zařízení mezitím spolehlivě apřesně plní svůj úkol. Pečlivě navržená technologie senzorů zajišťuje jednoduché aspolehlivé monitorování výroby, a to ina místech, kde se lze setkat se specifickými výzvami.
