Componenti di fluidica automatizzate per processi di birrificio
Moderna tecnologia di automazione per il birrificio pilota di Weihenstephan - La collaborazione con ATN GmbH
Approfittate di una tecnologia di automazione a prova di futuro:
- stabilità e affidabilità dei processi: i componenti collaudati e all’avanguardia permettono una sequenza di processo affidabile e ripetibile in ogni momento.
- Interazione perfetta: componenti perfettamente armonizzati garantiscono un funzionamento affidabile del processo di fermentazione.
- Risparmio di tempo: l'automazione delle fasi del processo accelera la produzione in modo che i gestori del birrificio pilota possono investire il tempo risparmiato in altre attività.
- Messa in funzione semplice: Grazie all’ottima collaborazione di tutti i soggetti coinvolti, la soluzione è stata messa in atto senza alcun intoppo.
l birrificio pilota del centro di ricerca Weihenstephan sulla qualità della birra e degli alimenti è stato modernizzato. Misuratori di portata automatici, valvole di regolazione del processo, elettrovalvole, attuatori pneumatici e isole di valvola “intelligenti” rendono superflue le impostazioni manuali. Questa soluzione non solo fa risparmiare tempo, ma fa sì che le ricette sviluppate o testate siano sempre rintracciabili. Il sistema di controllo è così semplice da permettere al mastro birraio di creare, avviare e modificare ricette dal proprio PC tramite un foglio di calcolo Excel.
Dove ogni giorni ci si reinventa una birra
L'impianto di produzione pilota del centro di ricerca Weihenstephan per la qualità della birra e degli alimenti consente di produrre birre sperimentali di ogni tipo, bevande al malto fermentato e bevande miste di ogni genere. Sia nell'ambito della ricerca che su commissione, vengono prodotti infusi sperimentali e/o bevanda finite, che vanno dall'ammostamento, alla fermentazione e ai processi di fermentazione fino alla sperimentazione di lieviti, microrganismi, processi di maturazione e filtrabilità adatti.
Una qualità superiore grazie al moderno controllo del processo
Il birrificio pilota vanta una produzione di 50 litri di mosto di lancio e una capacità di nove serbatoi di fermentazione da 60 litri ciascuno. Per il resto, la caldaia del mosto e il processo di filtrazione del "mini birrificio" non differiscono da quelli di un grande impianto. "Finora molte impostazioni avvenivano in modo manuale", spiega il centro di ricerca di Weihenstephan. Questo valeva per le valvole di regolazione all'ingresso dell'acqua per la macerazione e il lavaggio delle trebbie (sparging), per la filtrazione del mosto, per lo svuotamento della pentola del mosto e per la regolazione dell'altezza dell'unità di triturazione. Per la regolazione non esisteva nemmeno una scala e i giri motore dell’unità di triturazione erano sempre costanti", ricordano al centro di ricerca.
Per avere una base migliore per il lavoro di ricerca futuro, i responsabili del centro di ricerca hanno deciso di modernizzare l'automazione dell'impianto. Era importante che i responsabili potessero intervenire sul sistema in qualsiasi momento, anche dopo la modernizzazione.
Con ATN GmbH, il piccolo birrificio ha trovato il partner giusto, che ha sviluppato multibrauplus®, una soluzione di automazione appositamente studiata per i birrifici di piccole e medie dimensioni. Sulla base di un Simatic S7 di Siemens e di una visualizzazione grafica, è possibile automatizzare tutte le funzioni, dal silo del malto alla cantina di fermentazione. Tuttavia il sistema lascia ancora spazio di manovra ai produttori di birra, perché Excel è stato deliberatamente scelto come mezzo di dialogo con il controllo di processo. Per la "programmazione" è sufficiente compilare un elenco di testo standard che viene interpretato dal controllo di processo. Le funzioni di monitoraggio, calcolo e controllo contenute nelle istruzioni sono quindi gestite esclusivamente dal sistema di controllo del processo.
Dalla valvola di regolazione al misuratore di portata
Un controllo di processo da solo, tuttavia, non rende possibile l'automazione; per questo sono necessari, tra l'altro, valvole di controllo automatiche, misuratori di portata e azionamenti pneumatici per l'automazione di valvole manuali già esistenti.
L'esperto di fluidica Bürkert ha fornito e installato l'hardware necessario per i sistemi fluidici, si è occupato del cablaggio e dei tubi, prima di offrire la propria assistenza per la messa in funzione. La gamma di componenti fluidici utilizzati va dalla valvola di controllo del processo per il vapore utilizzato per riscaldare il prodotto di macerazione e la pentola del mosto o il controllo della temperatura sul raffreddatore del mosto a vari misuratori di portata e a un’isola di valvole montata nel cabinet che controlla tutte le valvole installate nel processo.
Anche la regolazione dell'altezza dell'unità di triturazione della botte di filtrazione viene attivata automaticamente tramite un’elettrovalvola. Le valvole a farfalla esistenti sono state revisionate e dotate di attuatori pneumatici. È inoltre previsto un serbatoio di stoccaggio dell'acqua di fermentazione per miscelare l'acqua con precisione grazie all'unità di miscelazione modulare.
Isola di valvole nel cabinet - minimo ingombro e massima igiene
L'intero sistema pneumatico è controllato da un’isola di valvole. Quest’ultima è installata direttamente insieme alla piastra di base in acciaio inox AirLINE Quick all’interno di un cabinet in acciaio inox Hygienic Design. “Il cabinet in acciaio si adatta bene al nostro piccolo birrificio pilota. Tutte le valvole sono inoltre dotate di uno spegnimento P, vale a dire che in caso di necessità possono essere sostituite durante il funzionamento senza fermare l'impianto", spiega il Centro di ricerca Weihenstephan.
La moderna tecnologia di automazione consente la tracciabilità
Per il birrificio pilota, l'investimento nella moderna tecnologia di automazione ha dato i suoi frutti. Con questa soluzione è possibile ottenere facilmente un'elevata riproducibilità e tracciabilità, poiché l'acquisizione dei dati è integrata nel sistema di controllo. Le informazioni specifiche del prodotto possono essere visualizzate graficamente, così come altri valori di misura. Grazie all’ottima collaborazione, la messa in funzione è stata rapida e senza complicazioni. "Anche il periodo di formazione è stato breve, in quanto tutti i responsabili hanno rapidamente familiarizzato con il foglio di calcolo Excel", conclude il centro di ricerca.
AirLINE - isola di valvole - ottimizzata per l’automazione di processo
- Possibilità di prevedere dispositivi di sicurezza per lo spegnimento di valvole
- Diagnosi semplice grazie a schermo LCD
- Sicurezza di processo grazie a funzioni pneumatiche
- ottimizzato per il montaggio su fondo dell’armadio elettrico
- Versioni antideflagranti ai sensi di ATEX/IECEx Zona2
Misuratore di portata FLOWave (SAW)
- Nessun elemento nel tubo di misura
- Conforme ai requisiti igienico-sanitari, compatibile con impieghi CIP/SIP
- Ideale per i fluidi con conducibilità bassa o assente
- Comunicazione digitale, parametrizzazione tramite communicator, display e Wi-Fi
- Struttura compatta, peso ridotto e basso consumo energetico
Per maggiori informazioni su misure, controllo e regolazione nel processo di produzione della birra, consultare il sito:
