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 de 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.

Retos de flujo intermedio – por partida doble

Recientemente, una empresa de alimentos y agronegocios con sede en Idaho, especializada en productos congelados de calidad para restaurantes, acudió 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 se diseñó para operar dos líneas de procesamiento: una para papas fritas y otra para productos de papa formados, como las papas hash brown. 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 tiene lugar a mitad del flujo – entre la cocción y el envasado.

"Dado que nuestros congeladores están en medio del proceso, impactan tanto las aplicaciones aguas arriba como aguas abajo", dijo Cao. "Por lo tanto, la confiabilidad de la máquina y el tiempo productivo son críticos – 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 instalación de procesamiento de papa fueron diseñadas a medida para satisfacer requisitos de aplicación específicos.

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

En el congelador de túnel, un proceso Individual Quick Frozen (IQF) reduce la temperatura de las papas fritas recién blanqueadas de 190–0 °F en aproximadamente 20 minutos. El proceso IQF utiliza un sistema de serpentines de refrigeración y ventiladores para hacer circular aire frío a medida que 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 transportar 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 capacidad de limpieza y el tiempo productivo, FPS minimiza el número de componentes internos montándolos en el exterior cuando es posible. Además, todos los motores eléctricos pueden ubicarse externamente para mejorar la durabilidad – y reducir el número de componentes internos que limpiar.

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 construyó 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 pidieron que usáramos PlantPAx para agilizar la integración en todas sus operaciones".

La plataforma de control de ambos congeladores cuenta con un Allen-Bradley® ControlLogix® 5570 controller. Allen-Bradley PowerFlex® 753 y 525 AC drives controlan los ventiladores y transportadores. Las HMI están basadas en Allen-Bradley PanelView™ graphic terminals 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 la operación de ambos congeladores – y clave para la eficiencia.

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

Un camino más inteligente hacia el diseño del sistema

Si bien 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 proyecto de gran escala en todo el sitio – se aplicaron fácilmente a los dos sistemas de congeladores más pequeños.

"Independientemente del proyecto, la base para toda la programación del sistema ya se ha desarrollado en PlantPAx", dijo Cao. "En otras palabras, la codificación de PLC y HMI está predefinida – y las Add-On Instructions (AOIs) y objetos globales facilitan mucho la configuración".

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

"Con PlantPAx agilizamos nuestro proceso – y cumplimos con los requisitos del cliente de un sistema consistente que facilita la integración, operación y mantenimiento", dijo Cao.

Conozca más sobre cómo Rockwell Automation ayuda a mejorar el desempeño de los fabricantes de máquinas.