Käserei Wildberg – Датчики на сироварні
Чому швейцарська сироварня покладається на датчики від ifm у виробництві своєї продукції
Навіть у часи повністю автоматизованого виробництва продуктів харчування сироварня Käserei Wildberg все ще використовує багато експертних знань і майстерності на вирішальних етапах виробництва сиру.
Тут, у Цюріхському Оберланді, вишуканий смак створюється завдяки високоякісному молоку, яке постачають відібрані місцеві фермери за складними рецептами, включаючи процеси дозрівання сиру, які тривають кілька років. Ключем до успіху є складна автоматизація у фоновому режимі: Широкий вибір датчиків допомагає гарантувати точне дотримання численних параметрів процесу. Це єдиний спосіб забезпечити стабільно високу якість продукції.
Коли ви зайдете до нових виробничих цехів із керуючим директором Роландом Рюггом, ви швидко зрозумієте, що працівники Wildberger Käsemanufaktur знають свою справу: кожен тут знає свою роботу і є майстром своєї професії, всі процеси взаємодіють як шестерінки. Сирні підвали розкривають величезний асортимент продуктів і рецептів. Портфоліо варіюється від популярних продуктів, таких як Emmentaler AOP і моцарела, до власного винаходу компанії Cheebab, сирного кебабу.
Останній користується великою популярністю серед клієнтів з близького та далекого зарубіжжя з моменту перших дегустацій на продажному стенді. Рецепт успіху: найвища якість. Виробництво працює в новому корпусі з весни 2021 року. Сироварня оснащена найсучаснішою технологічною технікою staedler automation AG. Фахівець з автоматизації знаходиться лише за кілька кілометрів і покладається на продукти та рішення ifm для моніторингу заводу за допомогою датчиків.
Сир та датчики
Але яке відношення традиційне сироваріння має до датчиків? Велике, тому що виробничі машини на сироварні можуть управлятися з точністю, яка необхідна для забезпечення необхідної якості, тільки якщо сама система управління забезпечується постійно точними параметрами процесу.
Приклад: Від подачі молока в сепаратор через теплообмінник до сироварні, температура і тиск повинні точно підтримуватися на певному рівні, щоб мати можливість обробляти молоко належним чином. Але почнемо з початку: Свіже доставлене молоко охолоджується і перемішується у резервуарах для зберігання в зоні приймання молока. Тут датчики рівня та температури контролюють, чи правильно зберігається молоко. CIP система, яка використовується для регулярного очищення трубопроводів і резервуарів, також контролюється датчиками. Датчики потоку, наприклад, контролюють кількість води під час промивання.
Максимальна надійність для температурно-критичних процесів
У процесі термізації, зокрема, датчики температури доводять свою силу. Залежно від типу сиру, сире молоко буде нагріватися в пластинчастому теплообміннику в точний і точно розрахований час. Парні датчики температури TA2502 визначають температуру на вході і виході в кожному з трьох сегментів теплообмінника, що дозволяє системі управління точно і негайно регулювати температуру у відповідних сегментах теплообмінника, розташованих нижче.
Датчик температури з самоконтролем
Без сумніву, датчик температури TCC501 несе найбільшу відповідальність у всьому процесі і розташований в секції збереження тепла теплообмінника, де молоко мікробіологічно оптимізується і безпечно готується до подальшої переробки шляхом підтримання температури протягом тривалого часу.
Постійна перевірка стану
Особливість TCC: Датчик температури не тільки вимірює з високою точністю, він також дозволяє операторам установки реагувати на поведінку дрейфу на основі подій - а не тільки в наступний запланований інтервал калібрування. Завдяки технології перевірки калібрування TCC постійно перевіряє власну поведінку дрейфу. Датчик порівнює значення температури з одночасно виміряним референтним значенням. Якщо відхилення виходить за межі допустимого діапазону, який можна встановити від 0,5 до 3 K, TCC подає оптичний сигнал і надсилає повідомлення на центральний контролер через IO-Link і діагностичний вихід. Те саме стосується випадків серйозних несправностей. Таким чином, TCC знижує ризик втрати цілих виробничих партій через неправильну виробничу температуру, особливо у випадку зі свіжими продуктами.
Забезпечення якості завдяки відповідним до подій заходам
Особливо у виробничих процесах, де точні значення температури мають вирішальне значення для якості продукції, важливо, щоб виміряні значення були абсолютно точними. Завдяки вбудованому процесу калібрування TCC досягає точності ± 0,2 K у всьому діапазоні вимірювань. Це робить його ідеальним для використання в цих чутливих до температури процесах. Таким чином, мікробіологічний процес свіжої продукції надійно контролюється в будь-який час.
Малюнок 1: Для особливо важливих для процесу місць: датчик температури TCC із самоконтролем з візуальним відображенням стану.
Магнітно-індуктивні датчики потоку в стадії пермеату системи зворотного осмосу відстежують і контролюють концентрацію сироватки.
Серце установки: пластинчастий теплообмінник для точного контролю температури сирого молока.
Прозорий зв'язок датчиків
Візуальна та цифрова індикація: Таким чином, TCC прозоро і однозначно повідомляє про поточний стан: Якщо світлодіод на датчику зелений, пристрій працює надійно. Синій вказує на відхилення температури за межами допустимого діапазону. Червоний вказує на серйозну несправність, наприклад, вихід з ладу основного вимірювального елемента. Крім того, TCC автоматично зберігає всі дані, необхідні для узгодженої документації через IO-Link: дата встановлення, години роботи, гістограма температури, а також журнали повідомлень про події (години роботи та номер події) і стан перевірки калібрування (години роботи, значення температури, значення дрейфу, обмеження та статус).
Режим симуляції: гарантована надійність навіть перед встановлення
Значення, з якого TCC надає повідомлення, можна визначити за допомогою програмного забезпечення. У режимі симуляції, серед іншого, можна вільно вибирати температуру процесу та референтну температуру, щоб перевірити, чи правильно датчик інтегровано в контролер. Ця симуляція процесу доповнює високий рівень надійності, який пропонує TCC.
Міцна конструкція для тривалого використання
Завдяки повністю звареному і герметичному корпусу та новій конструкції вимірювального зонда, TCC є постійно стійким до зовнішніх впливів, таких як волога, термічні та механічні удари і вібрації.
Датчик тиску G½ з гігієнічним допуском для малих трубопроводів
Іншим важливим датчиком для сироварні Wildberg є PM15 датчик тиску. Він контролює умови тиску в теплообміннику з метою завжди гарантувати, що тиск у термізованому (тобто нагрітому) асептичному молоці є вищим, ніж на протилежному боці пластини теплообмінника, де є або свіже молоко, або гаряча вода. У випадку можливих тріщин у пластині теплообмінника, лише молоко може витікати через надлишковий тиск. Знову ж таки, жодне стороннє середовище не може ввійти в надзвичайно делікатний процес виробництва. Якщо на пластині теплообмінника утворюються відкладення, що спричиняє підвищення тиску при незмінній швидкості потоку, датчик тиску може зробити цю обставину прозорою для контролера, щоб її можна було відповідно відрегулювати або запустити інтервал технічного обслуговування.
Ідеальне рішення для гігієнічних виробничих установок
Новий PM15 датчик тиску має унікальну систему ущільнення за допомогою Teflon та PEEK. Вперше це дозволяє гігієнічно інтегрувати невеликі керамічні ємнісні вимірювальні комірки в невеликі трубопроводи від DN25. Завдяки мінімізованій різьбі G 1/2 встановлення можливе без використання дорогих адаптерів. Пристосування сертифіковане для асептичних застосувань і не має жодного мертвого простору для запобігання відкладенням і забезпечує оптимальне очищення під час процесу CIP.
Надійний та не потребує технічного обслуговування
Таким чином, датчик розроблено без еластомерного ущільнення на стороні процесу, тому не потребує обслуговування. Міцна керамічна вимірювальна комірка, яка встановлюється врівень, є надзвичайно стабільною в довгостроковій перспективі і витримує вплив тиску і вакууму, а також вплив абразивних речовин. Це "сухий принцип вимірювання", оскільки не використовується рідина для передачі тиску, що виключає ризик потрапляння критичних рідин в середовище. Таким чином, датчик практично не зношується. Він витримує температуру середовища до 150 °C (макс. 1год), що дозволяє проводити очищення парою. EHEDG сертифікат, FDA схвалення та 3A стандарт підтверджують його придатність для гігієнічних процесів.
Малюнок 1:Компактний та гігієнічний: датчик тиску серії PM15 з керамічною вимірювальною коміркою, встановлюваною врівень. Малюнок 2: Ідеально для невеликих номінальних ширин: датчик тиску серії РМ15 з технологічним підключенням G1/2 в подачі системи зворотного осмосу.
Покращена продуктивність завдяки IO-Link
Як і майже всі датчики ifm, PM15 також має IO-Link. Окрім класичного аналогового сигналу (4...20 мА), значення процесу може передаватися в цифровому вигляді без втрат.
Але IO-Link пропонує навіть більше: Датчик також має температурний зонд, значення якого користувач може отримати через IO-Link.
Перевага: У некритичних застосуваннях це неінвазивне вимірювання температури можна використовувати для досягнення більшої прозорості та безпеки в системі "між іншим" - це економить витрати на матеріали та монтаж. Іншими зручними функціями IO-Link є калібрування нульової точки і масштабування діапазонів вимірювання.
Компанія staedler automation AG впровадила технологічний контроль на сироварні. Всі значення процесу можна переглянути в системі керування.
Висновок
Не всупереч, а завдяки автоматичному моніторингу процесу сироварня Wildberg може зосередитися на виробництві окремих сортів сиру, тоді як необхідне обладнання надійно та точно виконує своє завдання. Точно розроблена технологія датчиків забезпечує простий і надійний моніторинг виробництва, навіть в місцях з особливими проблемами.
