Studium przypadku: kontrola klimatu w przemyśle spożywczym

Sterownik PLC w automatyzacji procesu produkcyjnego pieczywa

Piekarnia Boboli Benelux z Bunschoten wypieka szeroką gamę chlebów śródziemnomorskich od 1998 roku. W zakładzie produkcyjnym Kronkels, 325 osób pracuje na pełen etat, aby móc rocznie dostarczyć 75 milionów bochenków chleba i pikantnych przekąsek do supermarketów i firm cateringowych w północno-zachodniej Europie i Stanach Zjednoczonych. Tak rozwinięte linie produkcyjne nie mogły sprawnie funkcjonować bez sterowników PLC. Jakie rozwiązania wykorzystać, by zoptymalizować linie produkcyjne do produkcji chleba?

Wyzwanie – wydajne linie produkcyjne

Firma Boboli rozpoczęła produkcję chleba w Energieweg, gdzie wydajność produkcji szybko wzrosła do 3200 produktów na godzinę. Jednak różnorodność oferowanych tam produktów była stosunkowo niewielka.  Po przeniesieniu się do zakładu Ansjovisweg, bardziej przestronnego, z większą ilością maszyn i zautomatyzowanych procesów, można było zwiększyć produkcję do 7200 produktów o większej różnorodności. Proces automatyzacji polegał na utworzeniu autonomicznych procesów zasilania pieca, uzdatniania powietrza, garowania, transportu ciasta, mrożenia i wypiekania. Procesy opierały się na magistrali PLC.

Współpraca przy tworzeniu nowych linii produkcyjnych

W siedzibie firmy Kronkels znajdują się obecnie 2 linie produkcyjne wysokiej jakości produktów o wydajności 12.000 i 24.000 na godzinę. Nowa linia Focaccia powstała w wyniku owocnej współpracy pomiędzy Boboli Benelux i różnymi partnerami zewnętrznymi.

Należy tu wymienić BVT Bakery Service, Akker Electro odpowiedzialną za automatykę, firma Verbrugge Koeltechniek odpowiedzialna była za technologię chłodzenia. Zadaniem JUMO Meet- en Regeltechniek była regulacja temperatury i sterowanie klimatyzacją.

Dzięki tej współpracy linia Focaccia osiąga wydajność aż 24.000 produktów na godzinę


Przenośnik taśmowy ciasta 1

W zakładzie produkcyjnym Kronkels, 325 osób pracuje na pełen etat, aby móc rocznie dostarczyć 75 milionów bochenków chleba i pikantnych przekąsek do supermarketów i firm cateringowych w północno-zachodniej Europie i Stanach Zjednoczonych.

Przenośnik taśmowy ciasta 2

Za pomocą ugniatarki porcje ciasta trafiają do urządzenia do nanoszenia masła, sera i dekoracji. Tak przygotowane porcje ciasta trafiają do piekarnika.

Podejście do rozwiązania – sterowniki PLC

Linia Focaccia jest sterowana z szafy sterowniczej. Sterownik PLC S7 1500 posiada moduł 288 wejść cyfrowych, 112 wyjść cyfrowych i 4 wyjścia analogowe. CPU sterownika PLC jest podłączony do switcha, który skupia wszystkie sieci.

Brama DFE32B połączona jest ze switchem poprzez złącze PN2. Maszyna ta zajmuje się konwersją sieci na magistralę S-bus. Zastosowano moduł funkcyjny PLC blok regulatora PID. Moduł ten ma szereg wejść i wyjść w różnych konfiguracjach sprzętowych. Całe sterowanie 68 przemienników częstotliwości i 4 falowników dla wszystkich silników odbywa się poprzez dziesięć takich bram. Poprzez trzy 12" ekrany dotykowe PN3, PN4 i PN5 obsługiwana jest edycja różnych parametrów produktów linii Focaccia.

Poprzez PN6 sterowana jest szafa garownicza, która wykonana jest ze stali nierdzewnej. Wykorzystanie tego rodzaju obudowy sprawia, że jest odporna na korozję. Sterownik PLC PN6 łączy się również z klimatyzacją. Klimatyzacja składa się z centrali wentylacyjnej (AHU), gdzie poprzez system sterowania zapewniona jest regulacja temperatury i odpowiednia wilgotność w garowni. Wbudowany czujnik temperatury zapewnia dużą energooszczędność i optymalny system chłodzenia i wentylacji.

Układarka jest sterowana przez sterownik PLC PN7, co zapewnia, że puste deski peelingu wracają przez szczotkarkę do wzorcowni. Jeśli nie ma ciasta, obierki trafiają do systemu buforowego.

Rezultat projektu - regulacja i pomiar temperatury oraz wilgotności

Technologia sieci przemysłowych bazuje na sprawdzonych standardach IT (środowisko biurowe TCP/IP) i obsługuje komunikację poprzez Ethernet na wszystkich poziomach. Pozwala to na zastosowanie prostego okablowania (kabel sieciowy CAT 6) przy zachowaniu niskich kosztów.

Dzięki dostosowaniu właściwości do warunków otoczenia i zachowania w czasie rzeczywistym, wdrożenie technologii sieci komputerowych w zastosowaniach przemysłowych, w tym maszynach, nie stanowi już problemu.

W ramach przemysłowej technologii sieciowej użytkownik korzysta ze zintegrowanego modelu diagnostycznego, komunikacji odpornej na awarie oraz bezprzewodowej komunikacji WLAN dla optymalnej dostępności systemu automatyzacji.

Technologia sieci przemysłowych umożliwia integrację oprzyrządowania obiektowego dla wszystkich mierzonych wielkości, takich jak temperatura, wilgotność, ciśnienie i przepływ. Unikalne właściwości technologii sieciowej pomagają zoptymalizować proces produkcyjny i zapewniają wyższą dostępność, lepszą wydajność i elastyczność. Sterowniki PLC zapewniają optymalną jakość produkcji, przy obniżeniu kosztów, zwiększeniu jej wydajności i uniezależnieniu od człowieka.