Käserei Wildberg – Peynir fabrikasındaki sensörler
İsviçre'deki bir peynir mandırası, spesiyalitelerinin üretiminde neden ifm'nin sensörlerine güveniyor?
Käserei Wildberg peynir mandırası gıda üretiminin tam otomatik olduğu zamanlarda bile peynir üretiminin önemli aşamalarında hâlâ büyük miktarda uzman bilgisi ve işçilik kullanıyor.
Burada, Zürih Oberland'da, olgunlaştırması birkaç yıl süren peynir prosesleri de dahil olmak üzere, bölgedeki seçilmiş çiftçiler tarafından sofistike tarifler kullanılarak sağlanan yüksek kaliteli sütlerden seçkin bir tat deneyimi yaratılıyor. Başarının anahtarı arka plandaki sofistike otomasyondur: Geniş yelpazeli sensörler, çok sayıda proses parametresine tam olarak bağlı kalınmasını sağlamaya yardımcı olur. Sürekli yüksek ürün kalitesi sağlamanın tek yolu budur.
Yönetim müdürü Roland Rüegg ile birlikte yeni üretim koridorlarına girdiğinizde, Wildberger Käsemanufaktur personelinin işlerinin ehli olduklarını hemen fark edeceksiniz: burada herkes işini biliyor, mesleğinin ustası, tüm prosesler çarklar gibi birbiriyle etkileşim halinde. Peynir mahzenleri muazzam ürün ve tarif yelpazesini gözler önüne seriyor. Portföy, Emmental AOP ve mozzarella gibi popüler spesiyalitelerden şirketin kendi buluşu olan peynir kebabı Cheebab'a kadar çeşitlilik gösteriyor.
Dahası, şirket içi satış standında gerçekleştirilen ilk tadımdan bu yana yakın ve uzak müşteriler arasında müthiş bir popülerlik kazandı. Başarının tarifi: en yüksek kalite. Üretim 2021 yılı baharından beridir yeni binada sürdürülüyor. Peynir mandırası, staedler automation AG‘nin en son teknoloji proses teknolojisiyle donatılmıştır. Otomasyon uzmanı yalnızca birkaç kilometre uzakta yer alıyor ve tesisin sensörlerle izlenmesi konusunda ifm'nin ürün ve çözümlerine güveniyor.
Peynir ve sensörler
Peki geleneksel peynir yapımının sensörlerle bir ilgisi var mı? Çok, çünkü peynir mandırasındaki üretim makineleri, yalnızca kontrol sisteminin sürekli olarak doğru proses parametreleriyle beslenmesi durumunda gerekli olan kaliteyi sağlamak adına gereken hassasiyetle kontrol edilebilir.
Örnek: Özellikle sıcaklık ve basıncın, süt beslemesinden ayırıcıya, ısı eşanjörü üzerinden peynir yapıcıya kadar sütün uygun şekilde işlenebilmesi için, kesin olarak belirli bir seviyede tutulması gerekir. Ancak, biz en baştan başlayalım: Taze olarak gelen süt, süt alım alanında bulunan depolama tanklarında soğutularak karıştırılır. Burada seviye ve sıcaklık sensörleri sütün uygun şekilde saklanıp saklanmadığını izler. Boruların ve tankların düzenli olarak temizlenmesi amacıyla kullanılan CIP sistemi aynı zamanda sensörler ile de izlenmektedir. Örneğin, akış sensörleri durulama prosesleri sırasında su miktarlarını kontrol eder.
Sıcaklığın kritik olduğu prosesler için maksimum güvenilirlik
Sıcaklık sensörleri, özellikle de termalizasyon prosesi boyunca, güçlerini kanıtlıyorlar. Çiğ süt, peynirin türüne bağlı olarak, plakalı eşanjörde hassas ve tam zamanında ısıtılacaktır. Eşleştirilmiş olan TA2502 sıcaklık sensörleri,ısı eşanjörünün üç bölümündeki her bir giriş ve çıkış sıcaklığı algılar. Böylelikle eşanjörün bölümlerindeki ilgili aşağı akışın sıcaklığı kontrol sistemi tarafından hassas ve anlık olarak yeniden ayarlanabilir.
Kendini izleyen sıcaklık sensörü
Hiç şüphe yok ki prosesin tamamında en büyük sorumluluğu TCC501 sıcaklık sensörü taşımaktadır ve sütün mikrobiyolojik olarak optimize edildiği ve sıcaklığın zaman içinde korunarak sonraki işlemlere güvenli bir şekilde hazırlandığı ısı eşanjörünün ısı tutma bölümünde konumlandırılmıştır.
Sürekli durum kontrolü
TCC’nin özgün özelliği: Sıcaklık sensörü yalnızca büyük bir doğrulukla ölçüm yapmakla kalmaz, aynı zamanda tesis operatörlerinin, sapma davranışına sadece programlanmış bir sonraki kalibrasyon aralığında değil, olaya bağlı olarak tepki vermesini sağlar. TCC, kalibrasyon kontrolü teknolojisi sayesinde kendi sapma durumunu sürekli olarak kontrol eder. Sensör, sıcaklık değerini, eşzamanlı olarak ölçülen referans değerle karşılaştırır. Sapma, 0,5 ile 3 K arasında ayarlanabilen tolerans aralığının dışındaysa, TCC, optik bir sinyal yayınlar ve IO-Link ve teşhis çıkışı üzerinden merkezi kontrolöre bir mesaj gönderir. Aynı durum, ciddi arızalarda da geçerlidir. Böylelikle TCC, özellikle taze ürünler söz konusu olduğunda, doğru olmayan üretim sıcaklıkları sebebiyle tüm üretim partilerinin kaybedilme riskini azaltır.
Durumlarla ilgili ölçümler sayesinde kalite güvencesi
Özellikle ürün kalitesi açısından kesin sıcaklık değerlerinin belirleyici olduğu üretim proseslerinde, ölçüm değerlerinin mutlaka doğru olması önemlidir. TCC, gelişmiş hat içi kalibrasyon prosesi sayesinde tüm ölçüm aralığı boyunca ± 0,2 K'lık bir doğruluğa ulaşır. Bu, onu sıcaklığa duyarlı proseslerde kullanım için ideal hale getirir. Böylece, taze ürünlerin mikrobiyolojik prosesi her daim güvenli bir şekilde izlenmektedir.
1. resim: Özellikle proses açısından kritik konumlar için: Görsel durum ekranlı kendini izleyen TCC sıcaklık sensörü.
Ters ozmoz sisteminin süzüntü aşamasında olan manyetik indüktif akış sensörleri, peynir altı suyunun konsantrasyonunu izler ve kontrol eder.
Tesisin kalbi: çiğ sütün kesin sıcaklık kontrolü için plakalı ısı eşanjörü.
Belirgin sinyal gösterimi
Görsel ve dijital gösterim: Böylece TCC, mevcut durumu her türlü yöntem aracılığı ile net ve şeffaf bir şekilde iletir: Sensördeki LED yeşilse, ünite güvenilir şekilde çalışıyordur. Mavi renk, tolerans aralığı dışındaki bir sıcaklık sapmasını gösterir. Kırmızı renk, ana ölçüm elemanındaki arıza gibi ciddi bir durumu belirtir. Ayrıca TCC, IO-Link aracılığıyla tutarlı dokümantasyon amacıyla gereken tüm verileri otomatik olarak saklar: kurulum tarihi, çalışma saati, sıcaklık histogramı ve durum mesajları (çalışma saati ve olay numarası) ve kalibrasyon kontrol durumu (çalışma saati, sıcaklık değeri, akım değeri, sınır ve durum) ile ilgili günlükler.
Simülasyon modu: kurulumdan önce bile güvenilirlik garantisi
TCC' nin bir mesaj yayınlamak için kullandığı değer, yazılım aracılığıyla tanımlanabilir. Simülasyon modunda, diğerlerinin yanı sıra proses sıcaklığı ve referans sıcaklık, sensörün kontrolöre doğru şekilde entegre edildiğini doğrulamak amacıyla serbestçe seçilebilir. Bu proses simülasyonu, TCC tarafından sağlanan yüksek güvenilirlik seviyesini tamamlar.
Uzun süre kullanım için sağlam tasarım
TTC, tamamen kaynaklı ve sızdırmaz gövde ve yeni ölçüm probu tasarımı sayesinde nem, termal ve mekanik darbeler ve titreşimler gibi dış etkilere karşı kalıcı olarak dayanıklıdır.
Küçük boru hatları için hijyen onayına sahip G½ basınç sensörü
Wildberg peynir mandırası için bir diğer önemli sensör de PM15 basınç sensörüdür. Termiklenmiş (yani ısıtılmış) steril sütteki basınçların, taze süt veya sıcak suyun bulunduğu ısı eşanjörü plakasının karşı tarafında yer alan basınçlardan her daim daha yüksek olmasını sağlaması için ısı eşanjöründeki basınç koşullarını izler. Isı eşanjör plakasında olabilecek çatlaklarda aşırı basınçtan dolayı sadece süt sızabilir. Ama yine de, hiçbir yabancı madde son derece hassas olan üretim prosesine giremez. Basınç sensörü, ısı eşanjör plakası üzerinde, normalde sabit bir akış hızında basıncın yükselmesine neden olan birikintiler oluşursa, bu durumu uygun şekilde yeniden ayarlanabilmesi veya bir bakım aralığının başlatılabilmesi amacı ile kontrol cihazına belirgin hale getirebilir.
Hijyenik üretim tesisleri için ideal çözüm
Yeni PM15 basınç sensörü Teflon ve PEEK ile benzersiz bir gömme sızdırmazlık sistemine sahiptir. Bu, ilk defa küçük seramik kapasitif ölçüm hücrelerinin DN25'ten itibaren küçük boru hatlarına hijyenik entegrasyonuna imkan sağlamakta. Minimize edilmiş G 1/2 dişler sayesinde pahalı adaptörler gerektirmeden monte edilebilir. Adaptasyon steril uygulamalar için sertifikalıdır ve tortu oluşumunu önlemek amacı ile herhangi bir ölü boşluk içermez ve CIP prosesi sırasında optimum temizlik sağlar.
Bakım gerektirmez ve sağlam
Böylelikle sensör, proses tarafında elastomer conta olmadan tasarlanmıştır ve bu nedenle bakım gerektirmemektedir. Düz, sağlam seramik ölçüm hücresi uzun vadede son derece dengelidir ve basınç ve vakum etkilerinin yanında aşındırıcı maddelerin etkilerine karşı da dayanıklıdır. Bu, basınç transfer sıvısı kullanılmadığından ötürü, bir “kuru ölçüm prensibi”dir, böylece kritik sıvıların maddeye salınma riskini ortadan kalkmış olur. Bu yüzden sensör, aşınmazdır. 150°C'ye kadar olan (maks. 1 saat) madde sıcaklıklarına dayanabilir, bu da buharlı temizlemeye yapılmasına imkan tanır. EHEDG sertifikası, FDA onayı ve 3A standardı, hijyenik proseslere olan uygunluğunu teyit etmektedir.
1. resim:Kompakt ve hijyenik: PM15 serisi gömme seramik ölçüm hücreli basınç sensörü. 2. resim: Küçük nominal genişlikler için ideal: Ters ozmoz sisteminin beslemesinde, G1/2 proses bağlantılı PM15 serisi basınç sensörü.
IO-Link sayesinde gelişmiş performans
IO-Link, hemen hemen tüm ifm sensörleri gibi, PM15’te de mevcuttur. Klasik analog sinyale (4...20 mA) ek olarak proses değeri kayıpsız şekilde dijital olarak iletilebilir.
Ancak, IO-Link daha da fazlasını sunar: Ayrıca sensörde, kullanıcının IO-Link üzerinden değerini okuyabileceği bir sıcaklık probu da yer almaktadır.
Avantajları: Kritik olmayan uygulamalarda müdahalesiz bu sıcaklık ölçümü, sistemde daha fazla belirginlik ve güvenlik elde etmek amacıyla kullanılabilir “bu arada” - bu, malzeme ve kurulum maliyetlerinden tasarruf sağlar. IO-Link'in diğer kullanışlı özellikleri, sıfır noktası kalibrasyonu ve ölçüm aralıklarının ölçeklendirilmesidir.
Staedler Automation AG şirketi peynir mandırasının proses kontrolünü uyguladı. Tüm proses değerleri kontrol sistemi üzerinde görüntülenebilmektedir.
Sonuç
Buna rağmen değil, ama otomatik proses izleme sayesinde, Wildberg peynir mandırasının her bir peynir spesiyalitelerinin üretimine yoğunlaşması ve gerekli olan ekipmanın görevini güvenilir ve hassas bir şekilde yerine getirmesi mümkündür. Eksiksiz bir şekilde tasarlanmış olan sensör teknolojisi, özel zorlukların mevcut olduğu yerlerde bile üretimin basit ve güvenilir bir şekilde izlenmesini sağlar.
