Die Produkte von Bel sind weltbekannt und Produkte wie der Babybel in allen Altersstufen beliebt. In der Käserei von Sablé-sur-Sarthe im Nordwesten Frankreichs produziert das Unternehmen die unterschiedlichsten Käsesorten. Eine Modernisierung der dafür notwendigen Dosieranlagen hat die Produkt- und Prozessqualität maßgeblich beeinflusst.
Für die Dosierung der verschiedenen für die Produktzusammensetzung benötigten Pulver hat Bel fünf Differenzialdosierwaagen im Einsatz, aus denen die einzelnen Zutaten in eine Mischanlage geführt werden. Die mechanischen Komponenten der Dosieranlagen waren in sehr gutem Zustand. Die Steuerungselektronik allerdings war veraltet; die Wartung wurde dadurch zeit- und kostenintensiv – unter anderem auch durch die hohen Kosten für die Beschaffung notwendiger Ersatzteile. Darüber hinaus war die Integration in das Leitsystem unzureichend.
Auswahl und Implementierung
Das Pflichtenheft für dieses Modernisierungsprojekt sah drei große Punkte vor:
- Zukünftig sollen die verschiedenen Rezepturen bei gleichzeitiger Erhöhung der Dosiergenauigkeit leichter zu verwalten sein.
- Zur Optimierung des Materialverbrauchs sowie zur rechtzeitigen Erkennung eventuell auftretender Qualitätsprobleme aufgrund einer falschen Dosierung sollten die Dosierungskurven aufgezeichnet werden.
- Und: Die notwendigen Umbauarbeiten sollten am Wochenende erfolgen, um etwaige Produktionsausfälle unter allen Umständen zu vermeiden.
Bel hat deshalb beschlossen, die mechanischen Komponenten der Dosierapplikationen – sowohl die Waagen als auch die Frequenzumrichter – beizubehalten. Für die Überwachung des Dosiervorgangs entschied man sich für den Einsatz einer Wägezelle Siwarex FTC. Sie ermöglicht schnelle und zuverlässige Integration in das Simatic-Umfeld, überzeugt durch ihre hohe Genauigkeit und durch ihre Flexibilität in den Systemeinstellungsmöglichkeiten.
Alle fünf Dosieranlagen werden zukünftig mit einer Simatic S7-315 gesteuert, die über Ethernet an das Bedien- und Beobachtungssystem WinCC angeschlossen ist. Der Einsatz eines Touchpanels TP 270 ermöglicht vor Ort die Verwaltung der Rezepturen und der Dosiereinstellungen sowie die Überwachung jeder einzelnen Wägezelle Siwarex FTC.
Die Inbetriebnahme erfolgte in drei Phasen: Am ersten Wochenende wurde erst eine Dosierwaage produktiv gesetzt, am zweiten Wochenende erfolgte die Inbetriebsetzung von zwei weiteren Dosierwaagen. Die beiden letzten Waagen wurden am dritten Wochenende angeschlossen.
Modernisierung bringt Vorteile
Durch die Modernisierung der Anlage mit Siwarex-Produkten ergeben sich einige Vorteile: So werden die Rezepturen bei Bel selbst zusammengestellt, die Menge jeder einzelnen Zutat wird vom Bedienpersonal direkt eingegeben. Im Gegensatz zur jetzigen Lösung war es für Bel mit dem alten System nicht möglich, die Teilmengen der einzelnen Pulver einzugeben, sondern ausschließlich ein Komplettgewicht. Um den rezeptspezifischen Anforderungen gerecht zu werden, benötigte man somit jedes Mal einen Konstruktionstechniker für die Dosierapplikation. Dank des Anschlusses aller Gewichtserfassungsdaten und mithilfe der Software WinCC kann Bel nun künftig sowohl die Kurven der Sollmengen als auch der tatsächlichen Dosiermengen aufzeichnen. Dies sorgt für eine erhebliche Perfomanceverbesserung, wie zum Beispiel im Falle von Störungen bei der Materialzufuhr, die eine falsche Dosierung der Zutaten zur Folge haben kann. Mithilfe der Dosierungsaufzeichnungen kann die Ursache analysiert bzw. der Grund für die Störung ermittelt werden.
Ein Beispiel aus dem täglichen Betrieb zeigt die Möglichkeiten des Systems: Eine der Differentialdosierwaagen arbeitete häufig im volumetrischen Dosiermodus, der weniger präzise ist als die gravimetrische Dosierung, bei der die Dosierung über eine PID-Regelung gesteuert wird. Mithilfe der nun möglichen Auswertungen konnte eine starke Verunreinigung der Maschine festgestellt werden.
Auch das Qualitätsmanagement profitiert gleichermaßen von den neuen Funktionalitäten: Die Dosierungskurven werden bis zu drei Monate gespeichert. So können die Produkte gemäß Kundenrückmeldungen zum Beispiel bezüglich des Geschmacks zusätzlich optimiert werden. Die Wägeelektronik Siwarex FTC ist darüber hinaus in der Lage, mit denselben mechanischen Komponenten bis zu 40 % größere Mengen zu dosieren. Dies führt zu wesentlich höherer Performance im Produktionsablauf und in der Produktionsdurchgängigkeit. Ein weiterer großer Vorteil liegt dabei vor allem darin, dass auf alle Dosier- und Kalibrierparameter einfach direkt vom Bedienpanel aus zugegriffen werden kann. Die übersichtliche Online-Hilfe erlaubt dem Bedienpersonal, kleine Unregelmäßigkeiten ohne die Unterstützung eines Spezialisten schnell und gezielt selbst zu lösen.
Halle 7.1, Stand B70
prozesstechnik-online.de/dei0312460
So arbeitet eine Differenzialdosierwaage
> Funktionsprinzip <
Differenzialdosierwaagen arbeiten nach dem Prinzip des gravimetrisch geregelten Materialausgangs eines Wägebehälters. Der gesamte Wägebehälter mitsamt Produkt wird über Wägesensoren kontinuierlich gewogen. Da die Produkte ständig abfließen, nimmt das Gewicht kontinuierlich ab. Die Gewichtsabnahme über einen bestimmten Zeitraum wird erfasst und der Materialdurchfluss daraus berechnet. Ein PID-Regler verwendet diesen Wert als Istwert, der Anlagenbetreiber gibt den Sollwert vor. Die Wägeelektronik Siwarex FTC steuert die regelmäßige Nachfüllung der Dosieranlagen, indem die Steuerung in der Nachfüllphase automatisch in den volumetrischen Modus schaltet. Somit kann eine gleichmäßige Dosierung über einen relativ kurzen Zeitraum gewährleistet werden. Nach der vollständigen Materialnachfüllung und einem gewissen Stabilisierungsintervall schaltet die Steuerung wieder in den gravimetrischen Modus zurück.
Teilen:
