Studia przypadków / Sterowanie i akwizycja danych

System zarządzania procesem produkcji piwa

01.09.2020 Producent: UNITRONICS Zastosowanie: Zakłady przemysłowe
Wizerunek autora
System zarządzania procesem produkcji piwa

Cykl produkcji piwa, niezależnie od rozmiaru browaru obejmuje szereg ściśle ze sobą powiązanych procesów. Od warzenia piwa przez fermentacje do ewentualnej pasteryzacji. W ramach tego procesu wykonuje się także szereg czynności pomocniczych takich jak: konfekcja produktu gotowego, mycie infrastruktury ciągu produkcyjnego, kontrolę bezpieczeństwa miejsca pracy z szczególnym uwzględnieniem emisji dwutlenku węgla. W przestrzeni do warzenia piwa dajemy klientowi możliwość sterowania dwiema kadziami zacierno-warzelnymi. W każdej z nich sterujemy pracą palników gazowych i pomp obiegowych medium grzewczego na podstawie pomiaru temperatury z czujników. Ponadto kotły wyposażone są w mieszadła których obroty regulowane są falownikami Unitronics. Dodatkowo część warzelna posiada filtrator wraz z pompą przetaczania brzeczki. Wszystkie nastawy dostępne są z poziomu 10” HMI.


Jak wygląda system zarządzania?

Oprogramowanie umożliwia sterowanie komponentami warzelni dając możliwość wyboru pracy w jednej z wcześniej zapisanych receptur. Po wybraniu jednej z nich system otwiera zawory dopływu wody, którą dozujemy na podstawie przepływomierza. W tym samym czasie zawory mieszające dbają o właściwą temperaturę cieczy. Po dostarczeniu do zbiornika odpowiedniej ilości wody urządzenie uruchamia proces grzewczy utrzymując odpowiednie temperatury dla danego typu piwa w wyznaczonym czasie. Oczywiście system podpowiada obsłudze o wykonaniu czynności dostarczenia do zbiorników potrzebnych słodów i przypraw.

Kończąc warzenie i filtracje sterownik warzelni komunikuje się poprzez protokół TCP z sterownikiem części fermentacji przesyłając mu dane o przygotowanym piwie oraz warunkach jakich musi przebiegać fermentacja, dając możliwość obsłudze wyboru jednego z dostępnych fermentorów. Podczas fermentacji na podstawie odczytu temperatury oraz ciśnienia, w każdym zbiorniku dokonujemy regulacji przepływem medium chłodzącego oraz zaworami ciśnienia dwutlenku węgla. Wartości ustawione oraz aktualne, wizualizowane są na ekranie 15,6” HMI Unitronics.

Proces produkcji od strony użytkownika

W ramach oprogramowania obsługa otrzymuje do dyspozycji następujące funkcje: możliwość notowania czynności wykonywanych na produkcie podczas fermentacji i leżakowania, rejestrację procesu mycia pustego fermentora, archiwizowaną historię parametrów produktu końcowego. Dzięki czemu zbierane są wszelkie dane na temat procesu produkcji piwa, które mogą posłużyć do analizy po kątem zwiększenia efektywności produkcji.

W zależności od wykonywanej opcji sprzętowej z poziomu panelu operatorskiego części leżakowej obsługa ma dostęp do kontroli urządzenia myjącego CIP oraz pasteryzatora. W części CIP urządzenie wykorzystując odczyty czujników temperatury przygotowuje środki chemiczne o właściwej temperaturze sterując odpowiednio zaworami pary grzewczej lub grzałek elektrycznych.

 

Układ zasilania systemu zabezpieczony jest przed chwilowym zanikiem zasilania poprzez wykorzystanie zasilaczy i modułów redundancji firmy Mean Well. Stany awaryjne sygnalizowane są poprzez lokalne układy akustyczno optyczne oraz moduł GSM wysyłający powiadomienia do osób uprawnionych. Nad bezpieczeństwem pracy w browarze czuwa system zarządzania i kontroli dwutlenku węgla. Wartości odczytane z zainstalowanych czujników w sposób ciągły wizualizowane są na ekranie panelu. Przekroczenie stanów alarmowych uruchamia system klap i wyciągów. Dostęp do wszystkich funkcjonalności systemu zarządzania możliwy jest poprzez zdalne połączenie się z poszczególnymi sterownikami systemu poprzez VNC lub Web Serwer. 

Urządzenia użyte w projekcie

Oprócz urządzeń Unitronics, których spis znajduje się na samym dole strony do projektu zostało użyte między innymi 4 000 metrów okablowania, ponad 50 przekaźników do kontroli 180 000 litrów gotowego produktu oraz 2 800 kg produktu w kadziach warzelnych.

        

Dane wykonawcy projektu

Spin FX Sebastian Rzychoń
ul. Staromiejska 34
41-800 Zabrze
Tel.: 502-830-269
biuro@spinfx.pl
https://spin-fx.business.site/