Para hornear el pan perfecto, y en cantidades suficientemente grandes, exige hornos que controlen con precisión el proceso de principio a fin. Esta fue precisamente la tarea a la que se enfrentó Mechatronics Ltd., un integrador de sistemas y distribuidor oficial de los productos Delta Motion, Drive, Control y Robotics con sede en Bulgaria.
Los requisitos para el horno de pan definían cuatro zonas de temperatura. La primera zona es especialmente poderosa para compensar la cinta transportadora fría y el pan relativamente frío que ingresa al horno. En este paso, también se inyecta vapor en el horno para darle ese brillo recién horneado. Le siguen tres zonas de horneado con control de temperatura que se controlan cuidadosamente para un óptimo horneado del pan. La cinta transportadora de este diseño de horno móvil también debe mantenerse a la velocidad correcta durante todo el proceso. Para completar las especificaciones, se incluyó una interfaz hombre-máquina (HMI) para configurar el proceso de horneado, entregar el estado de temperatura de cada zona y generar cualquier información de estado de error.
Para la HMI, el equipo seleccionó la HMI avanzada DOP-107WV de la serie DOP-100. Este panel de control táctil cuenta con una pantalla TFT a color de 7 ”16: 9 con un marco estrecho de aspecto moderno. Su soporte multilingüe significaba que era adecuado para el mercado objetivo, mientras que el software de edición fácil de usar garantizaba que la interfaz de usuario final fuera fácil de navegar. Con varios puertos COM con capacidad RS-485, se integró perfectamente con los otros componentes seleccionados para el horno. Teniendo en cuenta el entorno operativo, la superficie plana y limpiable del DOP-107WV resultó ser la opción ideal para una panadería polvorienta. El control del transportador se implementó mediante un inversor de la serie MS300. Este variador de frecuencia (VFD) para motor de CA también es compatible con la interfaz Modbus RS-485 y es ideal para el control de bucle abierto de motores IM y PM.
Por supuesto, la calidad del horneado la define en última instancia el horno. Se prestó especial atención a la selección del enfoque de control óptimo para los siete elementos calefactores utilizados. Después de una cuidadosa deliberación, se seleccionó el controlador de temperatura DTC1000 como controlador principal, y los controladores DTC2000 se utilizaron en paralelo para los seis calentadores restantes. Estos también están conectados al Modbus. La selección de componentes confiables y establecidos, junto con la programación cuidadosa, fueron fundamentales para ofrecer un diseño de bajo mantenimiento que se pudiera operar 24/7.
Para proporcionar una regulación óptima de la temperatura, se utilizó la función Auto-tuning del DTC1000 / 2000. Las entradas se obtienen de sensores de temperatura PT100 de terceros, mientras que el control de los elementos calefactores se implementa con relés de estado sólido. El Auto-tuning utiliza un proceso de entrenamiento para configurar el controlador PID de circuito cerrado una vez que los sensores y calentadores están instalados en este horno de 250 kW.
Para complicar aún más la implementación, se encuentra el calentamiento y detección dual de las tres últimas zonas de horneado. Con un calentador encima del transportador y el otro debajo, cada uno debe ajustarse a una temperatura diferente. Las salidas de repuesto de los controladores de temperatura Delta estaban disponibles y conectadas a relés para señales de alarma audibles y visibles. Estas señales también se replicaron en la HMI DOP-107WV.
Estrechamente unido a la calidad del horneado está el control de velocidad de la cinta transportadora. El VFD MS300 está vinculado a un sensor de proximidad inductivo que es fácil de limpiar y se mantiene preciso en el ambiente polvoriento de horneado. Instalado cerrado a los engranajes, el controlador lógico programable (PLC) integrado del MS300 está configurado para monitorear y calcular la velocidad del transportador. Esto se compara continuamente con el punto de ajuste definido en la HMI. Por lo tanto, el cliente final solo necesita configurar el tiempo de horneado deseado, la temperatura requerida y luego presionar ejecutar para comenzar a hornear.
El equipo de Mechatronics Ltd. se benefició de la amplia gama de soluciones de automatización industrial en la cartera de Delta. La integración de VFD, HMI y controlador de temperatura se simplificó gracias a la interoperabilidad y conectividad listas para usar de los componentes seleccionados.
“La mayoría de la gente asumiría que hornear pan es muy simple. Por el contrario, el proyecto del horno de pan ha puesto de relieve la habilidad que se requiere tanto de los panaderos como de los ingenieros para crear una máquina que produzca el pan perfecto. La función de ajuste automático del DTC1000 / 2000 jugó un papel importante para garantizar que los panaderos puedan entregar un producto de calidad en cada lote, al proporcionar un excelente control de temperatura ”, dijo Victor Ogedegbe, ingeniero de aplicaciones de campo en Delta.