A manipulação de materiais a granel parece simples à primeira vista: mover, encher, entregar. Mas a arte de lidar com materiais diversos é cheia de detalhes, como a atracagem e a desatracagem de recipientes em estações de pesagem. No processo, pode ocorrer contaminação cruzada e liberação de poeira. AZO CleanDock impede este problema. A geração mais recente pode fazer ainda mais: ela "pensa" por si só. Diretamente anexado ao cais, o controlador integrado CEC do terminal elétrico modular CPX, da Festo, garante a segurança de processos adicional e a diminuição dos tempos de comissionamento.
O recipiente chega ao local quase silenciosamente, alcançando ao destino com um movimento estável: o CleanDock. Elegância em aço inoxidável. De forma limpa, confiável e segura. Depois para. O sistema de retenção pneumática da seção ativa avança a partir de cima, retém o fechamento do recipiente da seção passiva e o levanta. Dois ou três jatos de ar indicam que o elemento de dosagem e o recipiente de destino estão perfeitamente conectados. O compensador flexível da seção passiva possibilita a tara precisa da escala posicionada debaixo do recipiente, independente da quantidade do produto que já está no interior. Depois, começa o processo de enchimento do material a granel. Assim que termina, as seções ativas e passivas desencaixam uma da outra de forma limpa e o recipiente é direcionado à estação de enchimento seguinte. O que ninguém vê de fora é que quase todo o processo é controlado, de forma não centralizada, pelo próprio CleanDock.
"Os nossos sistemas transportam e eliminam todos os tipos de material a granel", diz Frank Pahl, chefe de desenvolvimento da AZO GmbH+ Co. KG em Osterburken. "Desde leite em pó e ingredientes para alimentos de bebês até medicamentos e detergentes, bem como plásticos e pigmentos diferentes, por exemplo para a produção de tintas líquidas. Poderíamos falar das diversas aplicações implementadas em nossas quatro áreas de atividade - Alimentar, Vital, Química e Poli - por dias." Com mais de 1000 colaboradores pelo mundo, AZO tem deixado a sua marca tecnológica no setor da manipulação do material a granel ao longo de 70 anos. Uma das inovações pioneiras atuais é a geração mais recente do CleanDock. Com esse sistema, a AZO dá um importante passo para o comissionamento rápido, redução de erros e melhoria na segurança do enchimento de materiais a granel, em conjunto com o parceiro de longa data e especialista em automação: a Festo. Para isso, o CleanDock foi dotado de inteligência sob a forma de um controlador descentralizado e, assim, também de autonomia no processo. Enquanto o sistema de controle de processos cuida do panorama geral na tecnologia de comando, o terminal elétrico modular CPX, com controlador CEC integrado e terminal de válvulas MPA da Festo, assume os processos detalhados da atracagem e desatracagem.
"A manipulação do material a granel é uma arte, que requer muita experiência", explica Frank Pahl. "Uma mão cheia de farinha contém mais partículas do que um caminhão cheio de cascalhos. Podem surgir filamentos indesejáveis quando se manipula plásticos. Produtos com mais alto nível de moagem representam partículas ainda menores. Na cosmética e nos medicamentos, isso nos apresenta como novos desafios diários. Os materiais a granel e a tecnologia do material estão em movimento. Os nossos sistemas são projetados para realizar estas tarefas sem dificuldades. Estamos orgulhosos disso." Dois dos maiores desafios da indústria dos materiais a granel são a prevenção contra a contaminação cruzada e a liberação indesejada de poeira. Por um lado, o objetivo é a pureza do produto e, por outro, a proteção dos colaboradores. Nos últimos anos, a AZO está focada, cada vez mais, nas indústrias farmacêutica e alimentícia, em particular, mas também na indústria química. Durante a manipulação de materiais a granel, o pó de alimentos alergênicos, por exemplo, podem provocar problemas de saúde nos operários. Além disso, a prevenção contra explosões e a proteção representam um papel muito importante. O elevado número de recipientes diferentes precisos para transportar e manipular matérias-primas, produtos intermediários e acabados, não facilitam a vida aos construtores de sistemas de material a granel. Isso inclui os recipientes para granel intermediários flexíveis, tambores, sacos e recipientes portáteis. Como em outros setores, a flexibilidade está se tornando cada vez mais um fator importante na manipulação de material a granel.
"Para garantir que o produto permaneça nos recipientes de destino e na unidade de dosagem, ambos devem ser fechados antes da atracagem", enfatiza Pahl. Parece simples, mas não é. Como em diversos casos, a armadilha está nos detalhes. "Não queremos que os produtos que ficam no interior do tubo de queda da unidade de dosagem caiam antes do acoplamento e após o desencaixe, sujando o chão ou liberando poeira para o ar ambiente". AZO alcança este objetivo com o CleanDock. A unidade de dosagem e o recipiente permanecem hermeticamente selados antes e depois do enchimento. "Enquanto alguns sistemas de cone duplo disponíveis no mercado não asseguram constantemente a falta de repercussão, o CleanDock garante sempre por meio da linha de contato dos componentes envolvidos no processo de vedação", diz Pahl. Ao utilizar essa tecnologia no CleanDock, a AZO se coloca entre os sistemas de atracagem clássicos e os sistemas de contenção conhecidos da indústria farmacêutica, tais como as válvulas de divisão.
A seção passiva está ancorada à seção ativa com os atuadores lineares pneumáticos da Festo. Eles também são utilizados para a abertura e fechamento do vedante tipo cone na seção ativa para o enchimento do recipiente de destino, bem como para a trava e o aperto das seções ativa e passiva. É utilizada um batente pneumático para soltar resíduos de material a granel presos na unidade de dosagem. Os atuadores pneumáticos são controlados pelo terminal elétrico modular CPX, com controlador CEC integrado e terminal de válvulas MPA. Se na versão anterior do CleanDock o terminal de válvulas CPV era controlado centralmente pelo sistema de controle de processos, o controlador descentralizado do CPX-CEC atual implementa as sequências de controle diretamente no cais. Reduz, em especial, o tempo de comissionamento. "Algumas instalações de material a granel armazenam mais de 80 matérias-primas em silos", explica Frank Pahl. "O maior número de CleanDocks que instalamos em um local foi 60 unidades." Com tantas estações de enchimento, o esforço com a programação e o comissionamento têm sido relativamente elevados. A probabilidade de erros também aumenta de acordo com o crescimento do número de unidades controladas pelo sistema de controle de processos. "O controle descentralizado do CleanDock acelera o comissionamento de uma instalação e diminui o risco de erros", diz Pahl. "O que o sistema de controle de processos faz é dar o comando para a atracagem e desatracagem. O CleanDock trata de todas as operações em detalhe. Os programadores já não precisam se preocupar com estes procedimentos detalhados no local durante o comissionamento."
O sistema CleanDock em funcionamento. A atracagem e desatracagem é controlada, de forma descentralizada e autônoma, pelo CPX-CEC da Festo.
O terminal elétrico modular CPX da Festo com controlador CEC integrado e o terminal de válvulas MPA proporciona uma interface uniforme para a inteligência descentralizada e permite o controle completo de máquinas ou de subsistemas mais complexos. Como plataforma de automação para componentes elétricos e pneumáticos, ele conecta cadeias de controle elétrico e pneumático a diferentes sistemas de automação e a padrões específicos de cada empresa, de forma simples, rápida e flexível. Todo o sistema está programado pelo CODESYS. As interfaces são reduzidas, a engenharia e o tratamento dos procedimentos são simplificados e a segurança das máquinas e instalações é melhorada.
Além disso, há um ponto essencial que ganha importância para o futuro das instalações: a modularidade. As funções da automação são cada vez mais distribuídas em módulos individuais. O nível de gestão de processos define o ritmo. A chave para uma maior flexibilidade e tratamento simplificado está na inteligência integrada e descentralizada. Enquanto o sistema de controle de processos alerta uma função, não é necessário haver um conhecimento detalhado das etapas do processo. Isto é realizado por módulos inteligentes, como o CPX-CEC com terminal de válvulas MPA, na AZO.
O que a AZO já implementou com sucesso com a Festo corresponde ao objetivo atualmente discutido em detalhe e desenvolvido entre a NAMUR/ZVEI, os engenheiros e operários das instalações e as instalações de pesquisa para a automação de instalações de produção modulares. A automação descentralizada e completa dos módulos individuais reduz a complexidade e o tempo de comercialização para os operários do sistema.
Os módulos individuais também podem ser produzidos a partir do estoque e adaptados, sem grandes esforços. Os sistemas podem ser facilmente expandidos com módulos adicionais. Assim, os projetistas podem reagir mais flexivelmente à alteração dos requisitos dos mercados. Como especialista em automação, a Festo está ativamente envolvida na construção de conceitos e padrões que acionem e simplifiquem a automação de instalações modulares no presente e no futuro.
AZO GmbH & Co. KG
Rosenberger Street 28
74706 Osterburken
Alemanha