Sterowanie pod kontrolą

Preview
Omron
Reklama
Reklama

 

Nowoczesne systemy sterowania ułatwiające transport produktów spożywczych mocno zmieniły się na przestrzeni ostatnich lat. Wszystko przez rosnące wymagania klientów stymulujące modernizację całego procesu produkcji żywności – od wytworzenia, do końcowego pakowania i transportu.

Branża spożywcza jest bardzo specyficzna i stawia producentom wysokie wymagania. W sprostaniu im pomocna okazuje się automatyka i robotyka, która umożliwia zwiększenie szybkości produkcji przy równoczesnym utrzymaniu wysokiej jakości całego procesu. Przyglądając się systemom transportu i sterowania dedykowanym branży spożywczej, warto na wstępie dokonać ich podziału według sposobu transportu produktów.

Reklama

Rurociągiem transport stoi
Jednym z najczęściej spotykanych systemów transportowych jest system rurociągowy umożliwiający przemieszczanie płynnych produktów: mleka, napojów, a nawet lodów. Musi on być zaprojektowany w taki sposób, aby całość układu nie ulegała zapychaniu ani klinowaniu się w nim poszczególnych składników. Ważne jest także, aby rurociąg był odporny na różne temperatury, ponieważ w branży spożywczej właściwości produktów często się zmieniają. Tutaj z pomocą przychodzą czujniki, które przekazują informacje do specjalistycznych systemów.

Nie bez znaczenia pozostaje również kwestia czyszczenia i konserwacji, które powinny być realizowane w szybki i prosty sposób, a także brak elementów toksycznych oraz materiałów mogących reagować z pożywieniem.

Ze względu na różnorodność produktów finalnych (mleko, masło lub śmietana) najtrudniejsze zadanie spoczywa na systemach transportu rurociągowego stosowanych w przemyśle mleczarskim. Zróżnicowanie konsystencji nakłada na specjalistów konieczność wdrażania zaawansowanych systemów umożliwiających efektywne przemieszczanie produktów niezależnie od ich płynności. Systemy te badają np. ilość i masę przyjętego produktu, umożliwiając dobór odpowiedniej temperatury.

Reklama

Na taśmie
Z kolei jednym z najpopularniejszych systemów służących przenoszeniu produktów spożywczych o stałej konsystencji jest system transportu taśmociągowego. Jego zaletą jest z jednej strony wszechstronność, a z drugiej – możliwość przemieszczania żywności w kilku płaszczyznach. Można wymienić dwa główne typy taśmociągów: z przenośnikami pasowymi oraz łańcuchowymi. Te pierwsze sprawdzają się przede wszystkim w przypadku produktów lekkich, natomiast drugie wykorzystywane są w transporcie materiałów cięższych, ale o stosunkowo niewielkich gabarytach (np. kawałków mięsa). Na cały system transportu tego rodzaju składają się przede wszystkim napędy elektryczne, ale także precyzyjne enkodery sterownicze oraz czujniki optyczne służące do wykrywania elementów na taśmie oraz ewentualnego zatrzymania procesu w razie wystąpienia nieprawidłowości.

Złożony proces
Procesy produkcji i transportu w branży spożywczej są bardzo złożone. Nierzadko zdarza się, że systemy rurociągowe łączone są z taśmociągami. Przykładowo w procesach produkcji napojów płyny transportowane są rurociągami, zaś taśmociąg pomaga w transporcie gotowych opakowań. Ważną rolę odgrywają przy tym systemy detekcji, które sprawdzają, czy dane opakowanie nie jest uszkodzone. Systemy tego typu nie tylko pozwalają wykryć uszkodzoną butelkę, ale także uniemożliwiają jej trafienie do obiegu sklepowego – zostaje ona automatycznie przeniesiona do oddzielnej sekcji, gdzie gromadzone są braki.

PLC oraz DSC
O prawidłowym funkcjonowaniu systemu sterowania i transportu w branży spożywczej decyduje również właściwy dobór i zaprogramowanie sterownika PLC lub DCS. Pierwszy z nich – sterownik PLC – musi zostać dopasowany do określonego obiektu sterowania przez wprowadzenie do jego pamięci żądanego algorytmu działania obiektu. Cechą charakterystyczną sterowników PLC odróżniającą je od innych jest cykliczny obieg pamięci programu. Podobnymi funkcjonalnościami wykazują się także sterowniki DCS. Eksperci wskazują, że w wielu przypadkach trudno rozstrzygnąć, który z nich będzie lepiej realizował zadane funkcje. Wiele zależy od wskazań producenta co do typu i pożądanych cech sterownika.

Obecnie firmy produkujące sterowniki programowalne dostarczają wraz z nimi także tzw. środowisko programistyczne, które pozwala na tworzenie konkretnych aplikacji w różnych językach programowania.

Pomocne roboty
Nowoczesna linia transportująca produkty spożywcze może być wspierana także przez roboty przemysłowe. Te ostatnie znacznie ułatwiają pracę systemu oraz pozwalają na sprawne i szybkie wykonywanie powtarzalnych czynności. Aby znaleźć zastosowanie w branży spożywczej, muszą jednak spełniać określone normy zapewniające bezpieczny i higieniczny kontakt z żywnością.

Najczęściej roboty pomagają w transportowaniu, przekładaniu i pakowaniu produktów spożywczych. Nie muszą bowiem wówczas posiadać specjalnych aplikacji ani powłok ochronnych dedykowanych branży spożywczej. Często wyposażone są też dodatkowo w systemy wizyjne pozwalające na zbieranie i przekazywanie dodatkowych informacji o transportowanych lub sortowanych produktach.

MM KOMENTARZ
Adam Więch, dyrektor zarządzający w firmie steute Polska

Zarówno w procesach produkcji, jak również późniejszego pakowania półproduktów i produktów finalnych w branży spożywczej często konieczne jest stosowanie elektrycznych i elektronicznych podzespołów systemów automatyki i bezpieczeństwa spełniających wyśrubowane wymagania. Mogą one dotyczyć chociażby materiałów stosowanych do budowy łączników czy czujników, a to ze względu na kwestie związane z higieną (np. konieczność mycia urządzeń gorącą wodą pod wysokim ciśnieniem) oraz agresywnym oddziaływaniem substancji wykorzystywanych w procesie produkcji. Często stosowane są zatem obudowy wykonane ze stali nierdzewnej czy kwasoodpornej lub specjalnych tworzyw sztucznych. W przemyśle spożywczym nie bez znaczenia jest też stopień ochrony urządzeń, szczególnie w przypadku procesów mokrych lub stosowania wspomnianych już myjek ciśnieniowych. Stąd producenci oferują coraz częściej wersje o stopniu ochrony IP68 lub IP69K.

 

MM KOMENTARZ
Mateusz Gołębiowski, key account sales engineer w firmie Omron

Jednym z kluczowych problemów, z jakim borykają się klienci podczas wdrażania systemów sterowania, jest wydajność takiego układu. Dodatkowo ważne są takie aspekty jak brak ograniczeń rozmiarów serii produktów, łatwość czyszczenia i obsługi maszyny oraz utrzymywanie standardów higieny zgodnych z wymaganiami danego procesu. Nowoczesne systemy automatyki zwiększają wydajność oraz elastyczność maszyn na wszystkich etapach pakowania: primary, secondary i final packaging. Dostępne rozwiązania oparte są o nowoczesne sterowniki PLC z technologią magistrali czasu rzeczywistego i urządzeniami wykonawczymi obsługiwanymi z „jednego środowiska programistycznego”. Elastyczne układy robotyczne powiązane z systemami wizyjnymi do trackingu i kontroli jakości zachęcają klientów do odchodzenia od konwencjonalnych układów mechaniki.

Ważnym wyzwaniem towarzyszącym wysokiej produktywności jest też powtarzalność pakowania przy zachowaniu wysokich standardów. Obecne rozwiązania rynkowe umożliwiają realizowanie szybkich, powtarzalnych cykli sterowanych układami o wysokiej rozdzielczości z równoległym magazynowaniem danych i ciągłą kontrolą jakości w oparciu o systemy inspekcji.

Reklama

Tagi artykułu

Zobacz również

Chcesz otrzymać nasze czasopismo?

Zamów prenumeratę
Reklama
Reklama
Reklama
Reklama
Reklama
Reklama
Reklama
Reklama
Reklama
Reklama