FPS mantiene la frescura y la eficiencia

Cuando los consumidores pagan un precio elevado por los alimentos, esperan una calidad constante. Y, ya sea que el comprador seleccione artículos para un menú de restaurante o para la mesa familiar, los alimentos congelados son difíciles de superar en lo que respecta a la conservación de nutrientes y sabor.

Pero la comida es caprichosa.

"Incluso un cambio leve de temperatura o tiempo durante el proceso de congelación puede afectar la calidad, el sabor y la textura de los alimentos", dijo Sean Cao, gerente de ingeniería eléctrica de FPS Food Process Solutions. "Mantener un control de temperatura constante – y maximizar el tiempo productivo – es fundamental en las aplicaciones industriales".

Un líder mundial en equipos de enfriamiento y congelación de alimentos, FPS Food Process Solutions ofrece sistemas innovadores diseñados para satisfacer exigentes demandas higiénicas. Impulsada por una sólida reputación en la industria alimentaria, la empresa privada ha experimentado un crecimiento de dos dígitos en los últimos años. FPS tiene su sede en Richmond, un suburbio de Vancouver, Columbia Británica, Canadá.

Desafíos de flujo intermedio – por partida doble

Recientemente, una empresa de alimentos y agroindustria con sede en Idaho, especializada en productos congelados de calidad para restaurantes, se acercó a FPS en busca de una solución. Basándose en el éxito de su línea de productos de papa, la empresa de alimentos planeó ampliar la capacidad de producción en una nueva instalación en Winnipeg.

La nueva planta fue diseñada para operar dos líneas de procesamiento – una para papas fritas y otra para productos de papa formados, como las hash browns. FPS fue contratada para los congeladores de cada línea.

"Los dos productos tienen requisitos de procesamiento muy diferentes y requieren tecnologías de congelación diferentes", explicó Cao.

Un congelador de túnel es apropiado para las papas fritas, que se congelan rápidamente. Un congelador en espiral es ideal para productos de papa formados, que deben enfriarse más lentamente. En ambos casos, el proceso de congelación ocurre a mitad de proceso – entre la cocción y el envasado.

"Como nuestros congeladores están en medio del proceso, impactan tanto las aplicaciones aguas arriba como aguas abajo", dijo Cao. "Por eso la confiabilidad de la máquina y el tiempo productivo son fundamentales – e impactan la productividad de toda la línea".

De hecho, cuando un congelador se detiene, a menudo toda la línea debe detenerse.

Soluciones personalizadas en cada ocasión

Como todos los congeladores FPS, las soluciones para la planta procesadora de papa fueron diseñadas a la medida para cumplir con los requisitos específicos de la aplicación.

FPS construyó el congelador de túnel con una capacidad de 56000 libras por hora y el congelador en espiral con una capacidad de 13000 libras por hora.

En el congelador de túnel, un proceso de congelación rápida individual (IQF) reduce la temperatura de las papas fritas recién escaldadas de 190–0 °F en aproximadamente 20 minutos. El proceso IQF utiliza un sistema de serpentines y ventiladores para hacer circular aire frío mientras las papas fritas avanzan por el túnel en un transportador.

"El congelador en espiral se basa en un concepto de refrigeración similar, pero utiliza un transportador en espiral para trasladar el producto – y conservar la humedad y textura únicas de las hash browns", dijo Cao.

El tiempo de ciclo en el congelador en espiral es de aproximadamente 45 minutos.

Construcción mantenible. Control eficiente.

Para maximizar la facilidad de limpieza y el tiempo productivo, FPS minimiza la cantidad de componentes internos al montarlos externamente cuando es posible. Además, todos los motores eléctricos pueden ubicarse externamente para mejorar la durabilidad – y reducir la cantidad de componentes internos que requieren limpieza.

Un diseño higiénico y fácil de mantener es solo una parte de la ecuación de tiempo productivo. La otra es un flujo de aire constante y preciso – y un sistema de control fácil de usar. FPS desarrolló sus nuevos congeladores industriales sobre PlantPAx® DCS, un DCS moderno de Rockwell Automation.

"Nuestro cliente estaba estandarizando en PlantPAx en su nueva instalación", dijo Cao. "Nos pidió usar PlantPAx para facilitar la integración en todas sus operaciones".

La plataforma de control de ambos congeladores incluye un controlador Allen-Bradley® ControlLogix® 5570. Allen-Bradley PowerFlex® 753 y 525 AC drives controlan los ventiladores y transportadores. Las HMI están basadas en terminales gráficos Allen-Bradley PanelView™ y los sistemas están integrados en una red EtherNet/IP™.

Varios sensores RTD están integrados en el sistema para monitorear la temperatura del congelador y del producto. Se utilizan lazos PID para ajustar las válvulas de refrigeración y las velocidades de los transportadores según los requisitos.

El control de ventiladores es central para el funcionamiento de ambos congeladores – y clave para la eficiencia.

"En el congelador de túnel, los variadores PowerFlex controlan 22 ventiladores", dijo Cao. "Ajustar con precisión la velocidad del ventilador a los requisitos de proceso de cada receta ayuda a reducir el consumo de energía".

Un camino más inteligente hacia el diseño de sistemas

Aunque FPS estaba muy familiarizada con los sistemas de control de Rockwell Automation, esta última solución representa apenas la segunda vez que la empresa utilizó PlantPAx DCS para el diseño del sistema.

Las lecciones aprendidas en la primera implementación – un gran proyecto a nivel de sitio – se escalaron fácilmente a los dos sistemas de congeladores más pequeños.

"Independientemente del proyecto, la base de toda la programación del sistema ya se desarrolló en PlantPAx", dijo Cao. "En otras palabras, la codificación de PLC y HMI está predefinida – y las Add-On Instructions (AOI) y objetos globales hacen la configuración mucho más sencilla".

FPS calcula que el sistema PlantPAx ayudó a reducir su tiempo de diseño en aproximadamente 20 %.

"Con PlantPAx, optimizamos nuestro proceso – y cumplimos con los requisitos de nuestro cliente para un sistema coherente que facilite la integración, operación y mantenimiento", dijo Cao.

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