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프로세스 제어 시스템을 통해 지속적인 수제맥주 생산

 마더어쓰(Mother Earth Brewing Co.)가 성장하면서 아이다호(Idaho Falls) 보이즈 인근의 새로운 부지에 50 bbl, 4 탱크 수제맥주 양조장으로 이전하게 되자, 수석 양조 기술자 Chris Baker는 새로운 시설에서 회사의 다양한 수제맥주 레이블을 유지 및 성장시킬 수 있는 유연성이 있는지 확인해야 했습니다.

 수제맥주 양조업자는 프로세스, 양조장 및 배관 엔지니어링을 위해 뮐러(Paul Mueller Co.)에 문의하고 프로세스 자동화를 위해 로크웰 오토메이션의 솔루션 파트너인 스톤테크놀로지(Stone Technologies)에 연락했습니다

 

신규 시스템은 다양한 레시피를 처리할 수 있어야 했습니다. 마더어쓰(Mother Earth Brewing Co.)는 매주 7가지 맥주를 생산하며 연간 60 또는 70가지의 맥주를 생산하고 있습니다.

 레시피 유연성과 함께 프로세스 자동화 시스템은 에너지 회수, 프로세스 값 종속 루틴 및 CIP(Clean-In-Place)에 대한 혁신적인 접근 방식을 처리합니다. 또한, 기술적인 사항에 문외한인 사용자를 위한 정보 기반 인터페이스를 통해 확장을 허용하고 양조 이외의 다양한 기능을 처리해야 했습니다

신뢰성, 반복성, 유연성

 자동화는 수제 맥주 생산의 신뢰성과 반복성을 높여줍니다. 호스를 끌고 다니지 않아도 됩니다. 그러나 양조업자가 맥주 비법을 지키기 위해 필요로 하는 미묘하고 정확한 기능도 여전히 제공할 수 있습니다.

 Mother Earth 시스템은 시퀀싱 제어를 위한 시퀀서 객체, 스케줄링 및 시작 시간을 위한 배치 스케줄러, CIP를 비롯한 양조 이외의 운영을 위한 별도의 파라미터 값을 사용합니다. 모든 제어 기능이 동일하기 때문에 CIP 시퀀스는 양조 프로세스와 동일한 시퀀서 객체 명령어를 사용할 수 있습니다.

 

 프로세스 제어 시스템은 별도의 CIP 스키드 대신 베셀(vessel)을 세척 장비로 사용합니다. 프로세스 장비에는 하나를 청소하고, 그 다음을 트리거(Trigger)하고, 부식제를 첨가하는 사이클이 있습니다. 이 장비는 4개의 서킷(circuit)을 동시에 청소할 수 있는데 이것은 CIP 스키드에서는 불가능했습니다.

 Mother Earth Brewing Co.는 케틀(kettle)에서 병목 현상이 발생하는 것을 발견했는데 더 많은 펌프와 밸브가 있는 케틀을 추가할 것입니다.

교훈(Lessons Learned)

 프로젝트에서 얻은 교훈은 기능 사양을 생성하는 과정부터 공장 인수 테스트(FAT), 체크 아웃, 워터 배치(water batching) 및 시운전 전반에 이르기까지 고객을 조기에 완전히 참여시키는 것입니다. 이를 통해 고객의 인수 시간이 빨라졌습니다.

  Mother Earth의 경우, PlantPAx 시스템은 사용자에게 직관적인 인터페이스를 제공함으로써 PLC 프로그래밍에 대한 지식이 없이도 프로세스를 제어할 수 있도록 하고 있습니다.

 

 그러나, 기능 사양을 중심으로 아무리 많은 계획을 세우더라도 스타트업 중에 항상 수정이 필요하게 됩니다.

  Mother Earth Brewing은 시퀀서 객체와 PlantPAx 시스템이 많은 경우에 PLC 프로그램을 열 필요 없이 이러한 수정 작업을 매우 신속하게 수행한다는 사실을 알게 되었습니다.

 

 로크웰 오토메이션의 현대식 DCS PlantPAx에 대해 자세히 알아보십시오.

 Stone Brewing Co.의 수석 양조 기술자인 Chris Baker Stone Technologies, Inc.의 프로젝트 매니저인 Ryan Williams는 조지아주 애틀란타에서 열린 2016 Process Solution User Group (PSUG) 컨퍼런스에서 “A Greenfield Installation of the PlantPAx System Keeps the Craft in Craft Brewing while Automating Processes”를 발표했습니다.

 

 이 블로그는 Control 편집자의 기사를 기반으로 하고 있습니다.


Paul Studebaker
Paul Studebaker
Editor in Chief, Control Magazine
Paul Studebaker
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