FPSはクールに、効率的に保つ

消費者が食品に最高額を支払うとき、彼らは一貫した品質を期待します。そして、バイヤーがレストランのメニューや家族のテーブルのアイテムを選択するかどうかにかかわらず、栄養素と風味を維持することに関しては、冷凍食品に勝るものはありません。

しかし、食べ物は気難しいです。

FPSフード･プロセス･ソリューション社の電気工学マネージャであるシーン･カオ氏は次のように述べています。「冷凍プロセス中の温度や時間のわずかな変化でさえ、食品の品質、味、食感に影響を与える可能性があります。一貫した温度制御を維持し、スループットを最大化することは、産業用アプリケーションでは重要です。」

食品の冷却および冷凍装置の世界的リーダであるFPSフード･プロセス･ソリューション社は、厳しい衛生要求を満たすように設計された革新的なシステムを提供します。食品業界での高い評判に支えられて、この民間企業は近年2桁の成長を遂げています。FPS社は、カナダのブリティッシュコロンビア州バンクーバー郊外のリッチモンドに本社を置いています。
 

中流の課題 – 2回

最近、レストラン品質の冷凍製品を専門とするアイダホを拠点とする食品およびアグリビジネス企業が、ソリューションを求めてFPS社にアプローチしました。ジャガイモ製品ラインの成功に基づいて、食品会社はウィニペグの新しい施設で生産能力を拡大することを計画しました。

新工場は、フライドポテト用とハッシュブラウンなどの成形ポテト製品用の2つの加工ラインを稼働するように設計されました。FPS社は、各ラインの冷凍庫用に契約されました。

「2つの製品の処理要件は大きく異なり、必要な冷凍技術も異なります」と、カオ氏は説明します。

瞬間冷凍されるフライドポテトにはトンネルフリーザが適しています。スパイラルフリーザは、よりゆっくりと冷却する必要がある成形ポテト製品に最適です。どちらの場合も、冷凍プロセスは調理と包装の中間で行われます。

カオ氏は次のように述べています。「当社のフリーザはプロセスの途中であるため、上流と下流の両方のアプリケーションに影響を与えます。したがって、機械の信頼性と稼働時間は重要であり、ライン全体の生産性に影響を与えます。」
実際、冷凍庫がダウンすると、ライン全体が停止しなければならないことがよくあります。
 

すべてがカスタムなソリューション

すべてのFPSフリーザと同様に、ジャガイモ加工施設のソリューションは、特定のアプリケーション要件を満たすようにカスタム設計されています。

FPS社は、1時間当たり56,000ポンドの容量のトンネルフリーザと1時間当たり13,000ポンドの容量のスパイラルフリーザを構築しました。

トンネルフリーザでは、個別急速冷凍(IQF)プロセスにより、湯通ししたてのフライドポテトの温度が約20分で190°Fから0°Fに下がります。IQFプロセスでは、フリーザのコイルとファンのシステムを使用して、フライドポテトがコンベアのトンネルを通って進むときに冷気を循環させます。

「スパイラルフリーザは同様の冷蔵コンセプトに基づいていますが、スパイラルコンベアを使用して製品を輸送し、ハッシュブラウンズの独特の水分と質感を保持しています」と、カオ氏は述べています。

スパイラルフリーザのサイクルタイムは約45分です。
 

保守可能な構造。効率的な制御。

洗浄性と稼働時間を最大化するために、FPS社は可能な場合は外部に取付けることにより、内部コンポーネントの数を最小限に抑えます。さらに、すべての電気モータを外部に配置して耐久性を向上させ、洗浄する内部コンポーネントの数を減らすことができます。

保守可能で衛生的な設計は、稼働時間の方程式の一部にすぎません。もう1つは、一貫性のある正確な空気の流れと、使いやすい制御システムです。FPS社は、ロックウェル･オートメーションの最新の分散制御システムであるPlantPAx® DCS上に新しい産業用フリーザを構築しました。

カオ氏は次のように述べています。「お客様は、新しい施設でPlantPAxを標準化していました。彼らは、PlantPAxを使用して、運用全体の統合を合理化するように依頼してきました。」

両方のフリーザの制御プラットフォームはAllen Bradley®のControlLogix® 5570コントローラを搭載しています。Allen BradleyのPowerFlex® 753および525 ACドライブはファンとコンベアを制御します。HMIはAllen BradleyのPanelView™グラフィックターミナルをベースとしており、システムはEtherNet/IP™ネットワーク上で統合されます。

さまざまなRTDセンサがシステムに統合されており、フリーザと製品の温度をモニタします。PIDループは、要件に一致するように冷凍バルブとコンベア速度を調整するために使用されます。

ファン制御は、両方のフリーザの運用の中心であり、効率の鍵です。

カオ氏は次のように述べています。「トンネルフリーザでは、PowerFlexドライブが22個のファンを制御します。ファンの速度を各レシピのプロセス要件に正確に一致させることで、エネルギー消費を削減できます。」
 

システム設計へのよりスマートなパス

FPS社はロックウェル･オートメーションの制御システムに精通していましたが、この最新のソリューションは、同社がシステム設計にPlantPAx DCSを使用したのは2回目です。

最初の実装(大規模な施設全体のプロジェクト)で学んだ教訓は、2つの小さなフリーザシステムに簡単に拡張できます。

カオ氏は次のように述べています。「プロジェクトに関係なく、すべてのシステムプログラミングの基盤はすでにPlantPAxで開発されています。つまり、PLCとHMIコーディングは事前定義されており、アドオン命令(AOI)とグローバルオブジェクトによって構成がはるかに簡単になります。」

FPS社は、PlantPAxシステムが設計時間を約20%短縮するのに役立ったと推定しています。

「PlantPAxを使用してプロセスを合理化し、統合、運用、保守を容易にする一貫したシステムに対するお客様の要件を満たしました」と、カオ氏は述べています。

ロックウェル･オートメーションがマシンビルダーのパフォーマンスの向上にどのように役立つかについてご覧ください。