Zadanie

Wyzwanie polegało na połączeniu wszystkich rozwiązań JUMO istotnych dla przemysłu piwowarskiego w jedną kompaktową instalację, która nie tylko służyłaby do produkcji jubileuszowego piwa, ale również mogłaby być wykorzystywana w celach demonstracyjnych. Naszym celem było zautomatyzowanie, monitorowanie i wizualizacja wszystkich procesów, dbając jednocześnie o wysoki poziom bezpieczeństwa – zarówno procesu, jak i żywności. Nie zapomnieliśmy także o możliwości czyszczenia CIP po warzeniu piwa.

Podejście do rozwiązania

W poszukiwaniu niezbędnej wiedzy inżynieryjnej i regionalnego browaru, który mógłby zbudować taki zakład, a także uwarzyć jubileuszowe piwo, szybko natknęliśmy się na 2 firmy: (1) Burkard und Gärtner (B+G), która jest specjalistą w projektowaniu systemów i inżynierii instalacji oraz (2) HUNFELT BRAEU, który jest młodym browarem na obrzeżach Fuldy. W warzelni zastosowano aż 13 innowacyjnych komponentów JUMO, dzięki czemu zapewniono wysoce wydajne procesy i złocistożółty pilzner z przyjemną gorzką nutą.

Oprócz kadzi zaciernej, kadzi filtracyjnej i kotła brzeczkowego, zakład został również wyposażony w zbiornik gorącej wody. Z wyjątkiem kadzi filtracyjnej, wszystkie zbiorniki są ogrzewane elektrycznie przez ich wewnętrzne ściany - do sterowania elementami grzejnymi zastosowano sterowniki mocy JUMO TYA 202.

Zastosowane czujniki zostały zainstalowane w instalacji z przyłączami procesowymi G ½ (higieniczne) JUMO PEKA (certyfikat EHEDG) i zaciskami. Następnie zostały one zintegrowane za pośrednictwem sieci Ethernet Single Pair (SPE), IO-Link lub sygnału 4-20 mA.

Do pomiaru poziomu zbiornika gorącej wody, kadzi zaciernej i kotła brzeczkowego wykorzystywany jest nowo opracowany przetwornik ciśnienia JUMO DELOS S02. Pomiar różnicy ciśnień pod dnem kadzi filtracyjnej jest wykonywany przez czujnik różnicy ciśnień JUMO TAROS S46 H.

Przepływomierz ultradźwiękowy JUMO flowTRANS US W02 jest stosowany do pomiaru ilości głównego i dodatkowego nalewu. Na wylocie chłodnicy brzeczki nowy przepływomierz elektromagnetyczny JUMO flowTRANS MAG H20 mierzy zarówno całkowite natężenie przepływu, jak i temperaturę. Temperatura w odpowiednich zbiornikach jest określana za pomocą czujnika temperatury z IO-Link JUMO dTRANS T100.

W pompach do funkcji wody/CIP i zacieru/brzeczki do ochrony przed suchobiegiem stosowany jest przełącznik poziomu JUMO ZELOS C01 LS.

Instalacja jest sterowana za pomocą JUMO variTRON 500 touch (system automatyki z panelem dotykowym) i JUMO variTRON Program App (oprogramowanie do monitorowania i sterowania procesem).

Receptury dla poszczególnych rodzajów piwa można konfigurować intuicyjnie bez umiejętności programowania za pomocą opartego na przeglądarce oprogramowania JUMO variTRON Program App. JUMO smartWARE Evaluation, inne rozwiązanie programowe, umożliwia również rejestrowanie wszystkich parametrów procesu, dzięki czemu proces warzenia może być oceniany i weryfikowany za pomocą automatycznego raportu partii.

Podczas czyszczenia CIP, JUMO digiLine CI HT10, przetwornik głowicowy z indukcyjnym czujnikiem przewodności, określa stężenie różnych środków czyszczących poprzez przewodność skompensowaną temperaturowo w zbiorniku ciepłej wody. Odpowiednie funkcje CIP można konfigurować i weryfikować za pomocą wyżej wymienionych programów JUMO variTRON Program App i JUMO smartWARE Evaluation.

Automatyzacja, ocena i czyszczenie na miejscu CIP

Zakład jest sterowany za pomocą JUMO variTRON 500 touch (system automatyzacji z panelem dotykowym) oraz JUMO smartWARE SCADA (oprogramowanie do monitorowania i sterowania procesami).

Przepisy na poszczególne rodzaje piwa mogą być intuicyjnie konfigurowane bez umiejętności programowania, korzystając z przeglądarkowego rozwiązania oprogramowania JUMO variTRON Program App. JUMO smartWARE Evaluation, inne rozwiązanie oprogramowania, umożliwia również rejestrowanie wszystkich parametrów procesu, dzięki czemu proces warzenia można ocenić i zweryfikować za pomocą zautomatyzowanego raportu partii.

Podczas czyszczenia CIP, JUMO digiLine CI HT10, nadajnik głowicowy z indukcyjnym czujnikiem przewodności, określa stężenie różnych środków czyszczących poprzez kompensowaną temperaturowo przewodność w zbiorniku z gorącą wodą. Poszczególne funkcje CIP można konfigurować i weryfikować za pomocą wyżej wymienionego JUMO variTRON Program App oraz JUMO smartWARE Evaluation.

Wynik projektu

Planowanie instalacji w oparciu o inteligentny model 3D CAD i metody produkcji, takie jak technologia spawania orbitalnego, oznaczało, że projekt - którym zajmowali się głównie stażyści z B+G - został ukończony w ciągu zaledwie kilku miesięcy.

W rezultacie powstała w pełni zautomatyzowana warzelnia o kompaktowej konstrukcji skidowej, w całości wykonana ze stali nierdzewnej, o wydajności 100 litrów zimnej brzeczki i wyposażona w zautomatyzowaną funkcję CIP (Cleaning in Place). Jest to klasyczna warzelnia 3-jednostkowa z kadzią filtracyjną. Potencjalny rozmiar warzelni to około 100 litrów. W zależności od rodzaju piwa odpowiada to wsypaniu około 20 kg słodu.