mercoledì, 28 Ottobre 2020

Sensori IO-Link ifm per un ottimale processo di fermentazione

La produzione di un’estrema varietà di birre particolari è la caratteristica peculiare del birrificio regionale “Skanderborg Bryghus”, sito nell’omonima città danese. A differenza dei grandi birrifici commerciali, questo birrificio è in gran parte promosso e gestito su base volontaria da amanti della birra. La richiesta era così immensa che solo tre anni dopo la sua fondazione il birrificio ha dovuto essere ampliato in modo significativo. In questa occasione, sono stati implementati moderni sensori ifm per monitorare l’attività dei numerosi serbatoi.

“Nel 2015 la nostra azienda ha iniziato con una capacità di fermentazione di 125.000 litri di birra all’anno. Nel 2018 e 2019 abbiamo ampliato in modo significativo il birrificio che ora ha una capacità di 4 milioni di litri all’anno”, ha dichiarato Allan Pedersen, direttore tecnico di Skanderborg Bryghus.

La grande espansione dell’impianto è stata gestita dalla società GEA.

“GEA è una società di ingegneria internazionale. Realizziamo sistemi di processo per diversi settori”, ha dichiarato Kåre Hjortkjær, GEA Danimarca, responsabile dei lavori elettrici. “Per questo progetto abbiamo sviluppato un birrificio completamente nuovo.

Avevamo la responsabilità di decidere in merito a tutti i sensori da utilizzare in questo birrificio, da parte del quale non abbiamo avuto richieste per l’impiego di specifici brand. Il prezzo era ovviamente parte della decisione. Tutti i fattori che abbiamo preso in considerazione ci hanno fatto propendere per ifm.”

“Abbiamo selezionato i sensori necessari al monitoraggio dei processi per la loro flessibilità e ci siamo focalizzati sul design igienico. Un requisito, ad esempio, era rilevare il livello in un serbatoio e distinguere tra birra e liquido CIP. Abbiamo scelto i sensori di ifm – continua  Hjortkjær – perché la conoscenza che abbiamo dell’azienda deriva da molti anni di buona e stretta collaborazione.”

“Misuriamo la pressione e la temperatura in diversi punti di ciascun serbatoio e monitoriamo anche il livello. Per fare ciò, abbiamo installato diversi sensori ifm in ciascun serbatoio. Il controller visualizza quanta birra c’è nel serbatoio e ne rileva la temperatura.

I numerosi sensori consentono al processo di fermentazione di procedere automaticamente in modo che la produzione possa essere monitorata, impiegando un numero minimo di dipendenti”.

“GEA ha installato oltre 300 sensori ifm”, ha dichiarato Allan Pedersen. “Possiamo impostare, calibrare e monitorare da remoto tramite IO-Link. Siamo felici di poter utilizzare la soluzione completa di un fornitore anziché dover acquistare componenti di diversi produttori “.

Il robusto sensore di pressione assicura un processo regolare

Un sensore di pressione ifm, tipo PI2795, è montato sul fondo del serbatoio. Il livello è determinato dalla pressione idrostatica che la birra nel serbatoio esercita sulla cella di misurazione del sensore. L’intervallo di misurazione del sensore è compreso tra -1 e 4 bar. È stato risolto in passaggi di 0,005 bar. Il valore misurato viene trasmesso al controller dell’impianto tramite un segnale analogico o IO-Link. Poiché la geometria del serbatoio è nota, il controller calcola il contenuto esatto in litri in base alla pressione misurata.

La cella di misurazione è montata a filo nella connessione a processo, specifica per applicazioni alimentari. Ciò impedisce l’accumulo nel punto di misurazione e consente una pulizia senza residui, ad esempio durante la pulizia CIP. Una caratteristica importante per il birrificio: il sensore è progettato per temperature medie fino a 80 ° C. L’alloggiamento del sensore è realizzato in acciaio inossidabile e ha un grado di protezione IP 68 / 69K. Pertanto, è resistente alla pulizia ad alta pressione con detergenti aggressivi.

L’intelligente sensore di livello garantisce l’affidabilità del processo

LMT102 è un sensore di livello elettronico per applicazioni igieniche. Se installato all’estremità inferiore del serbatoio, segnala lo stato vuoto, quando installato nella parte superiore viene utilizzato per la prevenzione della tracimazione. Una seconda funzione del sensore: può differenziare fluidi diversi. Per il birrificio questo significa che il sensore rileva se nel serbatoio è presente birra o liquido CIP. Oltre al rilevamento del livello, queste informazioni aumentano l’affidabilità del processo poiché è possibile escludere in modo affidabile una miscela di prodotti e detergenti.

Soprattutto nell’industria alimentare l’accumulo e la schiuma spesso rendono difficile un rilevamento affidabile del livello. A differenza delle forcelle a vibrazione spesso utilizzate, il sensore elettronico di livello LMT di ifm ignora l’accumulo. Nel processo di fermentazione questo assicura che la schiuma non influisca sul rilevamento del livello.

Il sensore di livello LMT di ifm come prevenzione della tracimazione nella parte superiore del serbatoio.

La superficie liscia della punta in PEEK non consente allo sporco o ai residui di fluido di aderire. Inoltre materiali di alta qualità come acciaio inossidabile e PEEK soddisfano tutti gli esigenti requisiti richiesti per le aree igieniche. La tenuta a filo è assicurata premendo la sonda di misurazione sul bordo metallico di tenuta dell’adattatore. Questo evita spazi morti e contaminazioni. Omologazioni come EHEDG e 3-A ne certificano la conformità per l’alimentare.

Preciso sensore di temperatura per applicazioni esigenti

La temperatura della birra viene monitorata esattamente nella parte superiore, centrale e inferiore del serbatoio utilizzando trasmettitori di temperatura ifm della serie TA22 con un’elevata precisione su tutto l’intervallo di temperatura. Grazie alla buona risposta dinamica, i sensori reagiscono rapidamente alle variazioni di temperatura. Questi device presentano anche un design igienico per soddisfare gli elevati requisiti del settore alimentare e delle bevande.

IO-Link: la base perfetta per un controllo intelligente

Tutti i sensori utilizzati nel birrificio sono dotati di IO-Link. Il principale vantaggio è che in alternativa al segnale analogico, i sensori trasmettono anche i valori misurati come valori digitali. Ciò evita, ad esempio, inesattezze che possono verificarsi quando si utilizzano convertitori AD. Inoltre, IO-Link consente un’impostazione ampia e semplice dei parametri. Pertanto, il sensore di livello LMT può essere regolato su fluidi diversi tramite IO-Link. Per i sensori di pressione, ad esempio, è possibile regolare i punti di commutazione tramite il controller, offrendo così la massima flessibilità, ad esempio, quando si cambiano le ricette.

I sensori di pressione per il rilevamento del livello idrostatico (a sinistra) e i trasmettitori di temperatura (a destra) garantiscono un processo di fermentazione affidabile.

Inoltre, IO-Link trasferisce i dati diagnostici dei sensori al controller. Il sensore di livello LMT, ad esempio, segnala un forte accumulo che impedisce un rilevamento affidabile o una differenziazione dei fluidi.

Oltre a prodotti ad elevate prestazioni, ifm si distingue per lo stretto contatto con i clienti. di “Dalla fase di pianificazione ad oggi ifm ha dimostrato di essere un partner prezioso. Noi conosciamo il processo e ifm conosce i suoi dispositivi, quindi possiamo lavorare bene insieme”, ha dichiarato Kåre Hjortkjær.

“Lavoro con ifm dal 1999 e sono molto soddisfatto. Riceviamo supporto in loco in ogni momento e l’ispirazione per implementare le nostre applicazioni in modo semplice e affidabile”, ha aggiunto Allan Pedersen di Skanderborg Bryghus.

“ifm offre una vasta gamma di potenti sensori per monitorare i processi nel birrificio in modo affidabile e conveniente. I dispositivi IO-Link rappresentano non solo il massimo dell’automazione e della sicurezza, ma garantiscono anche una qualità ottimale del prodotto. Sia gli OEM che i clienti apprezzano il contatto particolarmente stretto che ifm ha con i clienti, proprio come recita lo slogan “ifm – close to you!”

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