FPS 保持涼爽–且高效

當消費者為食品支付高價時，他們期望品質一致。無論買家是為餐廳菜單還是家庭餐桌選購食品，冷凍食品在保存營養和風味方面都難以超越。

但食品本身極為敏感。

「即使在冷凍過程中溫度或時間的微小變化，也會影響食品的品質、口感和質地，」FPS Food Process Solutions電氣工程經理Sean Cao表示。「在工業應用中，維持一致的溫度控制 – 並最大化產能 – 至關重要。」

作為食品冷卻與冷凍設備的全球領導者，FPS Food Process Solutions提供創新系統，專為滿足嚴格的衛生需求而設計。憑藉在食品行業的良好聲譽，這家私人企業近年來實現了兩位數成長。FPS總部位於加拿大不列顛哥倫比亞省溫哥華郊區的里士滿。

中游挑戰 – 雙重考驗

近期，一家位於愛達荷州、專注於餐廳級冷凍產品的食品與農業綜合企業向FPS尋求解決方案。基於其馬鈴薯產品線的成功，該公司計劃在溫尼伯的新廠擴大產能。

新工廠設計有兩條加工線 – 一條用於薯條，一條用於成型馬鈴薯產品（如薯餅）。FPS負責每條線的冷凍機。

「這兩種產品的加工需求差異極大，需要不同的冷凍技術，」Cao解釋。

隧道冷凍機適用於需快速冷凍的薯條；螺旋冷凍機則適合需較慢冷卻的成型馬鈴薯產品。兩者的冷凍過程皆發生於中游 – 即烹飪與包裝之間。

「由於我們的冷凍機位於流程中段，因此會影響上游與下游應用，」Cao說。「所以機器可靠性與運轉時間至關重要，並直接影響整條產線的生產力。」

事實上，當冷凍機停機時，往往整條產線都必須停下。

每次皆為客製化解決方案

如同所有FPS冷凍機，馬鈴薯加工廠的解決方案皆為客製化設計，以滿足特定應用需求。

FPS建造的隧道冷凍機產能為每小時56000磅，螺旋冷凍機產能為每小時13000磅。

在隧道冷凍機中，個別快速冷凍（IQF）工藝可於約20分鐘內將新鮮燙過的薯條溫度從190°F降至0°F。IQF工藝利用冷卻盤管與風扇系統循環冷空氣，薯條則隨輸送帶通過隧道。

「螺旋冷凍機採用類似的製冷概念，但以螺旋輸送帶運送產品，並保留薯餅獨特的水分與質地，」Cao說。

螺旋冷凍機的循環時間約為45分鐘。

易於維護的結構。高效控制。

為最大化可清潔性與運轉時間，FPS盡可能將內部組件安裝於外部，以減少內部零件數量。此外，所有電動馬達皆可外部安裝，以提升耐用性並減少需清潔的內部組件數量。

可維護且衛生的設計僅是提升運轉時間的其中一環，另一環則是穩定且精確的氣流，以及易於操作的控制系統。FPS將其新型工業冷凍機建構於PlantPAx® DCS之上，這是Rockwell Automation的現代分散式控制系統。

「我們的客戶在新廠標準化採用PlantPAx，」Cao說。「他們要求我們使用PlantPAx，以簡化整體營運的整合。」

兩台冷凍機的控制平台皆採用Allen-Bradley® ControlLogix® 5570控制器。Allen-Bradley PowerFlex® 753與525交流驅動器負責控制風扇與輸送帶。人機介面採用Allen-Bradley PanelView™圖形終端，系統則整合於EtherNet/IP™網路。

多種電阻溫度計感測器整合於系統中，以監控冷凍機與產品溫度。PID迴路用於調整製冷閥門與輸送帶速度，以符合需求。

風扇控制是兩台冷凍機運作的核心，也是效率關鍵。

「在隧道冷凍機中，PowerFlex驅動器控制22台風扇，」Cao說。「精確將風扇速度與每道配方的工藝需求相符，有助於降低能耗。」

更智慧的系統設計途徑

雖然FPS對Rockwell Automation控制系統非常熟悉，但這次方案僅是公司第二次以PlantPAx DCS進行系統設計。

首次導入 – 一項大型全廠專案 – 所獲經驗，能輕鬆擴展至這兩套較小的冷凍機系統。

「無論何種專案，所有系統程式設計的基礎皆已於PlantPAx中開發完成，」Cao說。「換句話說，可程式邏輯控制器與人機介面程式碼皆已預先定義，附加指令（AOI）與全域物件讓設定更為簡便。」

FPS估計PlantPAx系統協助其設計時間縮短約20%。

「透過PlantPAx，我們簡化了流程，並滿足客戶對一致系統的需求，使整合、操作與維護更為容易，」Cao說。

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