Kontejner klouže téměř tiše a stabilním pohybem se blíží k cíli: do Clean Dock. Elegance z ušlechtilé oceli. Čistý, suverénní a bezpečný. Pak dorazí do zastávky. Pneumatický uchopovací systém, tj. aktivní část, vyjede shora, uchopí uzávěr kontejneru, tj. pasivní část, a zvedne jej. Dva nebo tři krátké impulzy vzduchu znamenají, že dávkovací prvek a cílová nádoba jsou navzájem těsně spojeny. Flexibilní kompenzátor pasivní části umožňuje přesné tárování vah umístěných pod nádobou - bez ohledu na množství produktu, které je již v ní. Poté začíná plnění sypkého materiálu. Po dokončení se aktivní a pasivní části od sebe oddělí stejně elegantně a čistě a kontejner se přesune na další plnicí stanici. Co nikdo zvenčí nevidí: téměř celý proces plnění řídil decentralizovaně samotný CleanDock.
Průkopnický krok
Naše zařízení přepravují a dávkují všechny myslitelné druhy sypkého materiálu,“ vysvětluje Frank Pahl, vedoucí vývoje ve společnosti AZO GmbH + Co. KG v Osterburken, „od mléka v prášku a přísad pro kojeneckou výživu přes léky a detergenty až po různé plasty a pigmenty, například pro výrobu mokrých barev. Celé dny bychom mohli hovořit o velkém množství realizovaných aplikací z našich čtyř aplikačních oblastí Food, Vital, Chem a Poly.“ Společnost, která působí po celém světě s více než 1 000 zaměstnanci, určuje technologické trendy v manipulaci se sypkými materiály již 70 let. Jednou ze současných průkopnických inovací je nejnovější generace zařízení CleanDock. AZO dlouhodobě spolupracuje s partnerem a odborníkem na automatizaci Festo, aby zajistila rychlé uvádění do provozu, redukovala chyby a zvýšila bezpečnost při plnění sypkých materiálů. Proto dostal samotný CleanDock inteligenci v podobě decentralizovaného řídicího systému, a tedy soběstačnosti v procesu. Nadřazené řízení se stará o vše celkově, podrobné procesy dokování a vyjímání řídí modulární elektrický terminál CPX Festo s integrovaným řízením CEC a ventilovým terminálem MPA.
Bezpečnost je nejvyšší prioritou
Manipulace se sypkými materiály je umění samo o sobě, které vyžaduje spoustu zkušeností,“ vysvětluje pan Frank Pahl. „V hrstce mouky je více částic než na celém kamionu oblázků.“ Známé andělské vlasy mohou vzniknout při manipulaci s plasty, každý den vznikají nové výzvy při vyšším stupni mletí a při jemnějším prášku s menšími částicemi v kosmetice a ve farmaceutickém průmyslu. Sypké látky a technologie sypkých látek jsou v pohybu. Naše zařízení to musí zvládnout hladce - a dokážou to. Jsme na to hrdí. „Dvě z největších výzev, kterým čelí průmysl sypkých materiálů, je stálá eliminace křížové kontaminace a nežádoucí uvolňování prachu. Cílem je na jedné straně čistota výrobku a na druhé straně ochrana zaměstnanců. Zejména farmaceutický a potravinářský průmysl, ale také chemický průmysl, na to v posledních letech stále více zaměřují svoji pozornost. Při manipulaci se sypkým materiálem může mít například prach z potravin způsobujících alergie nepříznivé účinky na zdraví obsluhujícího personálu. Kromě toho hraje důležitou roli ochrana proti výbuchu. Množství různých kontejnerů pro přepravu a manipulaci se surovinami, meziprodukty a hotovými výrobky je velké, takže konstruktéři systémů pro sypké materiály to mají těžké. Patří mezi ně vaky Big Bag, sudy, pytle a mobilní kontejnery. Stejně jako v jiných průmyslových odvětvích i při manipulaci se sypkými materiály je stále důležitější faktor přizpůsobivosti.
Žádný prach v okolním vzduchu
Výrobek má zůstat v cílovém zásobníku a dávkovacím zařízení, takže oba musí být před dokováním uzavřeny,“ zdůrazňuje pan Pahl. Zní to jednoduše, ale není. Protože háček totiž často spočívá v detailech. „Zejména před připojením a odpojením spádového potrubí dávkovacího zařízení nesmí odpadnout zachycený produkt a kontaminovat podlahu nebo uvolňovat prach do okolního vzduchu.“ Společnost AZO toho dosahuje zařízením CleanDock. Před naplnění a po něm zůstávají dávkovací zařízení a kontejner hermeticky uzavřené. „Zatímco některé systémy s dvojitým kuželem dostupné na trhu nedokáží důsledně ochránit před kontaminací, u zařízení CleanDock je ochrana vždy zaručena díky přímému kontaktu komponent zapojených do procesu utěsnění,“ říká Pahl. S touto technologií používanou v zařízení CleanDock se společnost AZO záměrně umísťuje mezi klasické dokovací systémy a kontejnmentové systémy známé z farmaceutických výrobků, jako jsou dělené ventily.
Decentralizované řízení zmenšuje námahu
Pasivní část se připojuje na aktivní část pomocí pneumatických přímočarých pohonů od společnosti Festo. Stejně jako pro otevírání a zavírání kónického zámku v aktivní části k naplnění cílové nádoby nebo pro uzamčení a utažení aktivní a pasivní části. K uvolnění veškerých zaseknutých zbytků sypkého materiálu v dávkovací jednotce se používá pneumatické klepadlo. Pneumatické pohony jsou řízeny modulárním elektrickým terminálem CPX s integrovaným řízením CEC a ventilovým terminálem MPA. Zatímco v předchozí verzi zařízení CleanDock pracoval ventilový terminál CPV, který byl centrálně řízen z nadřazeného systému, nyní je decentralizované řízení CPX-CEC přímo v doku. To především šetří čas při uvádění do provozu. „Zařízení pro sypké materiály dokážou v silech ukládat 80 či více druhů surovin,“ vysvětluje pan Frank Pahl. „Nejvyšší počet CleanDocků, které jsme do systému dosud nainstalovali, je kolem 60 kusů.“ S tak velkým počtem plnicích stanic bylo úsilí programování a uvádění do provozu až dosud relativně vysoké. Pravděpodobnost chyb se také zvýšila, když se zvýšil počet jednotek ovládaných z nadřazeného systému. „Decentralizované řízení CleanDock zrychluje uvedení systému do provozu a snižuje riziko chyb,“ říká pan Pahl. „Nadřazený systém dává povel pouze k dokování a odpojení.“ Zařízení CleanDock se o všechny podrobné procesy stará samo. Programátoři se již nemusí během uvádění do provozu zabývat podrobnými lokálními procesy.“
CleanDock v akci. Proces dokování a vyjímání z doku řídí nezávislé a decentrální řízení Festo CPX-CEC.
Modulární, přizpůsobivé a zaměřené na budoucnost
Modulární elektrický terminál CPX od společnosti Festo s integrovaným řízením CEC a ventilovým terminálem MPA tvoří jednotné rozhraní pro decentralizovanou inteligenci a umožňuje úplné ovládání strojů nebo složitějších subsystémů. Jako automatizační platforma pro elektrotechniku a pneumatiku snadno, rychle a přizpůsobivě propojuje pneumatické a elektrické řídicí řetězce s různými automatizačními systémy a specifickými standardy podniku. Celý systém je jednoduše naprogramován pomocí CODESYS. Rozhraní je méně, zjednodušuje se konstrukce a manipulace a zvyšuje se spolehlivost strojů a zařízení.
Pro budoucnost zařízení na celém světě nabývá na důležitosti také jeden důležitý bod: modularita. Automatizace se stále více distribuuje mezi jednotlivé moduly. Nadřazený systém určuje pouze takt. Klíč k větší přizpůsobivosti a zjednodušené manipulaci spočívá v integrované, decentralizované inteligenci. Nadřazené řízení sice vyvolá funkci, ale nemusí znát jednotlivé kroky procesu, které jsou pro ni uloženy. Ve společnosti AZO se o to postarají inteligentní moduly, například CPX-CEC s ventilovým terminálem MPA.
Společně do modulární budoucnosti
To, co firma AZO již úspěšně implementovala společně s Festo, odpovídá cíli, o kterém se v současné době intenzivně diskutuje a na čem pracují NAMUR/ZVEI, konstruktéři a provozovatelé zařízení i výzkumné instituce v oboru automatizace modulárních výrobních systémů. Decentralizovaná, úplná automatizace jednotlivých modulů snižuje složitost a tím pro systémové operátory zkracuje dobu uvedení na trh.
Jednotlivé moduly lze také vyrobit na sklad a pak přizpůsobit podle potřeby. zařízení se snadno rozšiřují o další moduly. Výrobci strojů a zařízení mohou přizpůsobivěji reagovat na měnící se požadavky globálních trhů. Jako odborník na automatizaci se společnost Festo aktivně podílí na tvorbě koncepcí a standardů, které dále zdokonalují a zjednodušují automatizaci modulárních systémů dnes i v budoucnu.
AZO GmbH & Co. KG
Rosenberger Strasse 28
74706 Osterburken
Německo
