FPS mantiene il sistema fresco ed efficiente

Quando i consumatori pagano un prezzo elevato per il cibo, si aspettano una qualità costante. E che l'acquirente stia selezionando gli ingredienti per il menu di un ristorante o per la tavola di casa, il cibo surgelato è difficile da battere quando si tratta di conservare nutrienti e sapore.

Ma il cibo è un argomento delicato.

"Anche una leggera variazione di temperatura o di tempo durante il processo di congelamento può influire sulla qualità, sul gusto e sulla consistenza degli alimenti", ha dichiarato Sean Cao, electrical engineering manager, FPS Food Process Solutions. "Mantenere un controllo della temperatura costante – e massimizzare la produttività – è fondamentale nelle applicazioni industriali".

Leader mondiale nelle attrezzature per il raffreddamento e il congelamento degli alimenti,FPS Food Process Solutions fornisce sistemi innovativi progettati per soddisfare rigorosi requisiti igienici. Grazie a una solida reputazione nel settore alimentare, l'azienda privata ha registrato una crescita a due cifre negli ultimi anni. FPS ha sede a Richmond, un sobborgo di Vancouver, nella Columbia Britannica, in Canada.

Sfide del midstream – Parte due

Recentemente, un'azienda alimentare e agroindustriale dell'Idaho specializzata in prodotti surgelati di qualità da ristorante si è rivolta a FPS per una soluzione. Basandosi sul successo della sua linea di prodotti a base di patate, l'azienda alimentare aveva pianificato di espandere la capacità produttiva in un nuovo stabilimento a Winnipeg.

Il nuovo impianto è stato progettato per gestire due linee di lavorazione – una per le patatine fritte e una per i prodotti a base di patate formate, come gli hash brown. FPS è stata incaricata di fornire i congelatori per ogni linea.

"I due prodotti hanno requisiti di lavorazione molto diversi e richiedono tecnologie di congelamento diverse", ha spiegato Cao.

Un congelatore a tunnel è adatto per le patatine fritte, che vengono congelate rapidamente. Un congelatore a spirale è ideale per i prodotti a base di patate formate, che devono essere raffreddati più lentamente. In entrambi i casi, il processo di congelamento avviene a metà del flusso – tra la cottura e il confezionamento.

"Poiché i nostri congelatori sono nel mezzo del processo, influenzano sia le applicazioni a monte che a valle", ha affermato Cao. "Quindi l'affidabilità delle macchine e il tempo di disponibilità sono fondamentali – e incidono sulla produttività dell'intera linea".

Infatti, quando un congelatore si ferma, spesso l'intera linea deve fermarsi.

Soluzioni personalizzate ogni volta

Come tutti i congelatori FPS, le soluzioni per l'impianto di lavorazione delle patate sono state progettate su misura per soddisfare requisiti applicativi specifici.

FPS ha costruito il congelatore a tunnel per una capacità di 56000 libbre/ora e il congelatore a spirale per una capacità di 13000 libbre/ora.

Nel congelatore a tunnel, un processo Individual Quick Frozen (IQF) abbassa la temperatura delle patatine fritte appena sbollentate da 190 °F a 0 °F in circa 20 minuti. Il processo IQF utilizza un sistema di bobine frigorifere e ventole per far circolare aria fredda mentre le patatine fritte avanzano attraverso il tunnel su un nastro trasportatore.

"Il congelatore a spirale si basa su un concetto di refrigerazione simile, ma utilizza un trasportatore a spirale per trasportare il prodotto – e mantenere l'umidità e la consistenza uniche degli hash brown", ha dichiarato Cao.

La durata del ciclo nel congelatore a spirale è di circa 45 minuti.

Costruzione manutenibile. Controllo efficiente.

Per massimizzare la pulibilità e il tempo di disponibilità, FPS riduce al minimo il numero di componenti interni montandoli all'esterno quando possibile. Inoltre, tutti i motori elettrici possono essere posizionati esternamente per migliorare la durata – e ridurre il numero di componenti interni da pulire.

Un design igienico e manutenibile è solo una parte dell'equazione della disponibilità. L'altra è un flusso d'aria costante e preciso – e un sistema di controllo facile da usare. FPS ha costruito i suoi nuovi congelatori industriali suPlantPAx® DCS, un sistema DCS moderno di Rockwell Automation.

"Il nostro cliente stava standardizzando su PlantPAx nella sua nuova struttura", ha dichiarato Cao. "Ci ha chiesto di utilizzare PlantPAx per semplificare l'integrazione in tutte le sue operazioni".

La piattaforma di controllo di entrambi i congelatori è dotata di un Allen-Bradley®ControlLogix® 5570 controller. Allen-BradleyPowerFlex® 753 e 525 AC drives controllano le ventole e i nastri trasportatori. Le interfacce HMI sono basate su Allen-BradleyPanelView™ graphic terminals e i sistemi sono integrati su una rete EtherNet/IP™.

Nel sistema sono integrati vari sensori RTD per monitorare la temperatura del congelatore e del prodotto. Vengono utilizzati anelli PID per regolare le valvole di refrigerazione e la velocità dei nastri trasportatori in base ai requisiti.

Il controllo delle ventole è centrale per il funzionamento di entrambi i congelatori – ed è fondamentale per l'efficienza.

"Nel congelatore a tunnel, i PowerFlex drives controllano 22 ventole", ha dichiarato Cao. "Abbinare con precisione la velocità delle ventole ai requisiti di processo di ogni ricetta aiuta a ridurre il consumo energetico".

Un percorso più intelligente verso la progettazione del sistema

Sebbene FPS conoscesse molto bene i sistemi di controllo Rockwell Automation, questa ultima soluzione rappresenta solo la seconda volta che l'azienda ha utilizzato PlantPAx DCS per la progettazione del sistema.

Le lezioni apprese nella prima implementazione – un grande progetto a livello di sito – sono state facilmente scalate ai due sistemi di congelatori più piccoli.

"Indipendentemente dal progetto, la base per tutta la programmazione del sistema è già stata sviluppata in PlantPAx", ha dichiarato Cao. "In altre parole, la codifica PLC e HMI è predefinita – e le Add-On Instructions (AOI) e gli oggetti globali rendono la configurazione molto più semplice".

FPS stima che il sistema PlantPAx abbia contribuito a ridurre la fase di progettazione di circa il 20%.

"Con PlantPAx abbiamo ottimizzato il nostro processo – e soddisfatto i requisiti del cliente per un sistema coerente che facilita l'integrazione, il funzionamento e la manutenzione", ha dichiarato Cao.

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