FPS reste au frais – et efficace

Lorsque les consommateurs paient le prix fort pour de la nourriture, ils s'attendent à une qualité constante. Et que l'acheteur sélectionne des articles pour un menu de restaurant ou pour la table familiale, les aliments surgelés sont difficiles à battre en matière de préservation des nutriments et de la saveur.

Mais la nourriture est capricieuse.

« Même un léger changement de température ou de temps pendant le processus de congélation peut affecter la qualité, le goût et la texture des aliments », a déclaré Sean Cao, responsable de l'ingénierie électrique chez FPS Food Process Solutions. « Le maintien d'un contrôle de la température constant – et l'optimisation du flux de production – est essentiel dans les applications industrielles. »

Leader mondial des équipements de refroidissement et de congélation alimentaires, FPS Food Process Solutions propose des systèmes innovants conçus pour répondre aux exigences sanitaires les plus strictes. Forte d'une solide réputation dans l'industrie alimentaire, cette entreprise privée a connu une croissance à deux chiffres ces dernières années. FPS a son siège à Richmond, une banlieue de Vancouver, en Colombie-Britannique, au Canada.

Défis du milieu de la chaîne – multipliés par deux

Récemment, une entreprise agroalimentaire de l'Idaho spécialisée dans les produits surgelés de qualité restaurant a sollicité FPS pour une solution. Fort de la réussite de sa gamme de produits à base de pommes de terre, l'entreprise agroalimentaire prévoyait d'étendre sa capacité de production dans une nouvelle usine à Winnipeg.

La nouvelle usine a été conçue pour faire fonctionner deux lignes de transformation : une pour les frites et une pour les produits de pommes de terre façonnés, tels que les galettes de pommes de terre. FPS a été engagé pour les congélateurs sur chaque ligne.

« Les deux produits ont des exigences de transformation très différentes et nécessitent des technologies de congélation différentes », explique M. Cao.

Un congélateur tunnel convient aux frites, qui sont congelées rapidement. Un congélateur en spirale est idéal pour les produits de pommes de terre formés, qui doivent être refroidis plus lentement. Dans les deux cas, le processus de congélation a lieu en milieu de chaîne – entre la cuisson et l'emballage.

« Étant donné que nos congélateurs se situent au milieu du processus, ils ont un impact sur les applications en amont et en aval », a déclaré M. Cao. « La fiabilité et la durée de fonctionnement des machines sont donc essentielles – et ont un impact sur la productivité de l'ensemble de la ligne. »

En fait, lorsqu'un congélateur tombe en panne, c'est souvent toute la ligne de production qui doit s'arrêter.

Des solutions personnalisées à chaque fois

Comme pour tous les congélateurs FPS, les solutions pour l'usine de transformation de pommes de terre ont été conçues sur mesure pour répondre aux exigences spécifiques de l'application.

FPS a construit le congélateur tunnel pour une capacité de 56000 lb/h et le congélateur en spirale pour une capacité de 13000 lb/h.

Dans le congélateur tunnel, un procédé de surgélation rapide individuelle (IQF) abaisse la température des frites blanchies de 190–0 °F en environ 20 min. Le procédé IQF utilise un système de serpentins de réfrigérateur et de ventilateurs pour faire circuler l'air froid pendant que les frites avancent dans le tunnel sur un convoyeur.

« Le congélateur en spirale repose sur un concept de réfrigération similaire, mais utilise un convoyeur en spirale pour transporter le produit – et conserver l'humidité et la texture uniques des pommes de terre rissolées », a déclaré M. Cao.

Le temps de cycle dans le congélateur en spirale est d'environ 45 min.

Construction facile à entretenir. Commande efficace.

Pour optimiser la facilité de nettoyage et la durée de fonctionnement, FPS réduit au minimum le nombre de composants internes en les installant à l'extérieur lorsque cela est possible. De plus, tous les moteurs électriques peuvent être placés à l'extérieur pour améliorer la durabilité – et réduire le nombre de composants internes à nettoyer.

Une conception hygiénique et facile à entretenir n'est qu'une partie de l'équation de la disponibilité. L'autre partie est un flux d'air constant et précis – ainsi qu'un système de commande facile à utiliser. FPS a construit ses nouveaux congélateurs industriels sur PlantPAx® DCS, un système de contrôle distribué moderne de Rockwell Automation.« Notre client a standardisé sur PlantPAx dans sa nouvelle installation », explique M. Cao. « Il nous a demandé d'utiliser PlantPAx pour rationaliser l'intégration dans l'ensemble de ses opérations. »

La plate-forme de commande des deux congélateurs est équipée d'un Allen-Bradley®

ControlLogix® 5570 automate. Allen-Bradley PowerFlex® 753 et 525 variateurs c.a. contrôlent les ventilateurs et les convoyeurs. Les IHM sont basées sur les terminaux graphiques Allen-Bradley PanelView™ et les systèmes sont intégrés sur un réseau EtherNet,IP™.Divers capteurs RTD sont intégrés au système pour surveiller la température du congélateur et des produits. Des boucles PID sont utilisées pour ajuster les vannes de réfrigération et les vitesses des convoyeurs afin de répondre aux exigences.

La commande des ventilateurs est centrale pour le fonctionnement des deux congélateurs – et essentielle pour l'efficacité.

« Dans le congélateur tunnel, les variateurs PowerFlex commandent 22 ventilateurs », explique M. Cao. « L'adaptation précise de la vitesse des ventilateurs aux exigences de chaque recette permet de réduire la consommation d'énergie. »

Une approche plus intelligente de la conception de systèmes

Bien que FPS connaissait très bien les systèmes de commande Rockwell Automation, cette dernière solution représente seulement la deuxième fois que l'entreprise utilise PlantPAx DCS pour la conception de système.

Les enseignements tirés de la première mise en œuvre – un grand projet à l'échelle du site – ont été facilement transposés aux deux systèmes de congélateurs plus petits.

« Quel que soit le projet, la base de toute la programmation système a déjà été développée dans PlantPAx », a déclaré M. Cao. « En d'autres termes, le codage de l'automate et de l'IHM est prédéfini – et les Add-On Instructions (AOI) et objets globaux facilitent grandement la configuration. »

FPS estime que le système PlantPAx a permis de réduire le temps de conception d'environ 20 %.

« Avec PlantPAx nous avons rationalisé notre processus – et répondu aux exigences de nos clients en matière de système cohérent qui facilite l'intégration, l'exploitation et la maintenance », a déclaré M. Cao.

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