Käserei Wildberg – Senzori u tvornici sira
Zato se švicarska sirana oslanja na senzore poduzeća ifm za proizvodnju svojih specijaliteta
Čak i u vremenima potpuno automatizirane proizvodnje hrane, tvornica sira Käserei Wildberg još uvijek upotrebljava mnogo stručnog znanja i umijeća tijekom ključnih faza proizvodnje sira.
Ovdje, u Zürich Oberlandu, iskustvo izvrsnog okusa dočarano je visokokvalitetnim mlijekom koje pružaju odabrani poljoprivrednici u tom području prema sofisticiranim receptima, uključujući procese zrenja sira koji traju nekoliko godina. Ključ uspjeha jest sofisticirana automatizacija u pozadini: Veliki izbor senzora jamči precizno pridržavanje brojnih procesnih parametara. To je jedini način na koji uvijek možete jamčiti visoku kvalitetu proizvoda.
Kada uđete u nove proizvodne hale s direktorom upraviteljem Rolandom Rüeggom, brzo ćete shvatiti da osoblje poduzeća Wildberger Käsemanufaktur poznaje svoj zanat: svatko ovdje zna svoj posao i majstor je svog posla, svi se procesi međusobno odvijaju kao zupčanici. Podrumi za sir otkrivaju golemu ponudu proizvoda i recepata. Portfelj seže od popularnih specijaliteta kao što su Emmentaler AOP i mozzarella do vlastitog izuma poduzeća, Cheebaba, kebaba sa sirom.
Potonji uživa veliku popularnost kod kupaca iz bliže i dalje okoline od prvih degustacija na vlastitom prodajnom štandu. Recept za uspjeh: najviša kvaliteta. Proizvodnja se odvija u novoj zgradi od proljeća 2021. Sirana je opremljena najsuvremenijom obradnom tehnologijom poduzeća staedler automation AG. Stručnjak za automatizaciju nalazi se samo nekoliko kilometara dalje i oslanja se na proizvode i rješenja poduzeća ifm za nadzor postrojenja pomoću senzora.
Sir i senzori
Kakve veze, međutim, tradicionalna proizvodnja sira ima sa senzorima? Velike, jer se proizvodnim strojevima u sirani može upravljati s preciznošću koja je potrebna za jamčenje potrebne kvalitete samo ako se sam upravljački sustav opskrbljuje konstantno točnim procesnim parametrima.
Primjer: Od dovoda mlijeka u separator preko izmjenjivača topline do aparata za proizvodnju sira, posebno se temperatura i tlak moraju precizno održavati na određenoj razini kako bi se mlijeko moglo pravilno obraditi. No, krenimo od početka: Svježe isporučeno mlijeko hladi se i miješa u spremnicima u dijelu za prijem mlijeka. Ovdje senzori razine i temperature prate je li mlijeko pravilno skladišteno. Sustav CIP koji se upotrebljava za redovito čišćenje cjevovoda i spremnika također se nadzire senzorima. Senzori protoka, na primjer, kontroliraju količine vode tijekom procesa ispiranja.
Maksimalna pouzdanost za temperaturno kritične procese
Tijekom procesa termalizacije senzori temperature posebno dokazuju svoju snagu. Ovisno o vrsti sira, sirovo mlijeko zagrijava se u pločastom izmjenjivaču topline na precizno i točno određeno vrijeme. Upareni senzori temperature TA2502 otkrivaju ulaznu i izlaznu temperaturu u svakom od tri segmenta izmjenjivača topline kako bi omogućili upravljačkom sustavu da precizno i odmah ponovno prilagodi temperaturu u odgovarajućim nizvodnim segmentima izmjenjivača topline.
Samonadzorni senzor temperature
Bez sumnje, senzor temperature TCC501 snosi najveću odgovornost u cijelom procesu i nalazi se na dijelu za zadržavanje topline izmjenjivača topline gdje se mlijeko mikrobiološki optimizira i sigurno priprema za daljnju obradu održavajući temperaturu tijekom vremena.
Trajna provjera statusa
Posebna značajka TCC-a: Senzor temperature ne samo da mjeri s velikom točnošću, već također omogućuje rukovateljima postrojenja da reagiraju na ponašanje ovisno o događaju – a ne samo u sljedećem planiranom intervalu kalibracije. Zahvaljujući tehnologiji provjere kalibracije senzor TCC trajno provjerava vlastito zanošenje. Senzorom se uspoređuje temperaturna vrijednost s istodobno izmjerenom referentnom vrijednosti. Ako je odstupanje izvan raspona tolerancije, koje se može postaviti između 0,5 i 3 K, senzorom se TCC daje optički signal i šalje poruka središnjem upravljaču preko sustava IO-Link i dijagnostičkog izlaza. Isto se odnosi i na slučajeve ozbiljnih kvarova. TCC tako smanjuje rizik od gubitka cijelih proizvodnih serija zbog netočnih proizvodnih temperatura, posebno u slučaju svježih proizvoda.
Jamčenje kvalitete zahvaljujući mjerama povezanim s događajima
Posebice u proizvodnim procesima u kojima su točne temperaturne vrijednosti od odlučujuće važnosti za kvalitetu proizvoda važna je apsolutna točnost izmjerenih vrijednosti. Zahvaljujući procesu linijske kalibracije senzorom se TCC postiže točnost od ± 0,2 K diljem cijelog mjernog raspona. To ga čini idealnim za uporabu u ovim temperaturno osjetljivim procesima. Mikrobiološki proces svježih proizvoda tako se u svakom trenutku pouzdano prati.
Slika 1: Za mjesta koja su posebno kritična za proces: temperaturni senzor za samokontrolu TCC s vizualnim prikazom statusa.
Magnetski induktivni senzori protoka u fazi prožimanja sustava reverzne osmoze prate i kontroliraju koncentraciju sirutke.
Srce postrojenja: pločasti izmjenjivač topline za preciznu regulaciju temperature sirovog mlijeka.
Transparentna komunikacija senzora
Vizualno i digitalno naznačavanje: TCC tako transparentno i nedvosmisleno komunicira trenutačni status na bilo koji način: Ako ledica na senzoru svijetli zelenom bojom, jedinica radi pouzdano. Plavom se bojom označuje temperaturno odstupanje izvan raspona tolerancije. Crvenom se bojom označava ozbiljan kvar poput kvara glavnog mjernog elementa. Pored toga, senzorom se TCC automatski pohranjuju svi podatci potrebni za dosljednu dokumentaciju preko sustava IO-Link: datum instalacije, sati rada, histogram temperature kao i zapisnici o porukama za događaje (sati rada i broj događaja) i status provjere kalibracije (radni sati, temperaturna vrijednost, vrijednost zanošenja, ograničenje i status).
Simulacijski način rada: zajamčena pouzdanost čak i prije instalacije
Vrijednost od koje se senzorom TCC pruža poruka može se odrediti softverom. U simulacijskom načinu rada procesna temperatura i referentna temperatura, između ostalog, može se slobodno odabrati kako bi se provjerilo i potvrdilo je li senzor ispravno integriran u upravljač. Ovom se simulacijom procesa upotpunjuje visoka razina pouzdanosti ponuđene senzorom TCC.
Robusni dizajn za dugoročnu upotrebu
Zahvaljujući potpuno zavarenom i zabrtvljenom kućištu i novim dizajnom mjerne sonde senzor TCC trajno je otporan na vanjske utjecaje poput vlage, toplinskih i mehaničkih šokova i vibracija.
G½-Drucksensor mit Hygienezulassung für kleine Rohrleitungen
Drugi važan senzor za siranu Wildberg jest senzor tlaka PM15. Nadzire uvjete tlaka u izmjenjivaču topline s ciljem da uvijek zajamči da su tlakovi u termiziranom (tj. zagrijanom) aseptičnom mlijeku viši nego na suprotnoj strani ploče izmjenjivača topline gdje se nalazi ili svježe mlijeko ili topla voda. U slučaju mogućih pukotina na ploči izmjenjivača topline, samo mlijeko može iscuriti zbog viška tlaka. Pa opet, niti jedan strani medij ne može ući u vrlo osjetljiv proizvodni proces. Ako se naslage stvore na ploči izmjenjivača topline, uzrokujući porast tlaka pri inače konstantnoj brzini protoka, senzor tlaka može ovu okolnost učiniti transparentnom za regulator tako da se može ponovno prilagoditi u skladu s tim ili se može pokrenuti interval održavanja.
Idealno rješenje za higijenska proizvodna postrojenja
Novi senzor tlaka PM15 ima jedinstveni sustav brtvljenja u ravnini s teflonom i PEEK-om. Ovo po prvi put omogućuje higijensku integraciju malih keramičkih kapacitivnih mjernih ćelija u male cjevovode od DN25. Zahvaljujući navoju G 1/2 može se ugraditi bez skupih prilagodnika. Prilagodba je certificirana za aseptične primjene i bez mrtvog prostora kako bi se spriječile naslage i zajamčilo optimalno čišćenje tijekom postupka CIP.
Robusno i bez održavanja
Senzor je stoga dizajniran bez elastomerne brtve na procesnoj strani i stoga ne zahtijeva održavanje. Ujednačena, robusna keramička mjerna ćelija izuzetno je stabilna na duži rok i podnosi udarce tlaka i vakuuma, kao i učinke abrazivnih tvari. To je „načelo suhog mjerenja” jer se ne upotrebljava tekućina za prijenos tlaka, čime se otklanja rizik ispuštanja kritičnih tekućina u medij. Senzor je stoga praktički bez mehaničkog trošenja. Podnosi srednje temperature do 150°C (maks. 1h) što bi omogućilo čišćenje parom. Certifikacija EHEDG, odobrenje FDA i standard 3A potvrđuju njegovu prikladnost za higijenske procese.
Slika 1:Kompaktan i higijenski: senzor tlaka serije PM15 s keramičkom mjernom ćelijom u ravnini. Slika 2: Idealno za male nazivne širine: senzor tlaka serije PM15 s procesnim priključkom G1/2 u dovodu sustava reverzne osmoze.
Poboljšani radni učinak zbog IO-Linka
Kao i gotovo svi ifm-ovi senzori, PM15 također ima IO-Link. Osim klasičnog analognog signala (4...20 mA), procesna vrijednost može se prenijeti digitalno bez gubitaka.
No, IO-Link pruža još više: Senzor također ima temperaturnu sondu čiju vrijednost korisnik može dohvatiti putem IO-Linka.
Prednost: U nekritičnim primjenama, ovo neinvazivno mjerenje temperature može se upotrebljavati za postizanje veće transparentnosti i sigurnosti u sustavu „usput” – što štedi materijal i troškove instalacije. Druge prikladne značajke IO-Linka jesu kalibracija nulte točke i skaliranje mjernih raspona.
Poduzeće staedler automation AG implementiralo je procesnu kontrolu sirane. Sve procesne vrijednosti mogu se vidjeti u upravljačkom sustavu.
Završetak
Ne unatoč, već zahvaljujući automatskom nadzoru procesa, sirana Wildberg može se koncentrirati na proizvodnju pojedinačnih sirnih specijaliteta, a potrebna oprema pouzdano i precizno ispunjava svoju zadaću. Precizno osmišljena senzorska tehnologija jamči jednostavno i pouzdano praćenje proizvodnje, čak i na mjestima s posebnim izazovima.
