Bijna geluidloos komt de container aanglijden en nadert in een gelijkmatige beweging zijn doel: het CleanDock. Elegant van roestvast staal. Zuiver, soeverein en veilig. Dan komt hij tot stilstand. Vanaf de bovenkant schuift het pneumatische grijpsysteem van het actieve deel naar buiten, pakt de containerafsluiting van het passieve deel vast en tilt deze op. Twee, drie korte luchtstoten geven aan dat het doseringsapparaat en de doelcontainer naadloos met elkaar verbonden zijn. Met behulp van de flexibele compensator van het passieve deel kan de onder de container geplaatste weegschaal het product precies tarreren, onafhankelijk van de aanwezige producthoeveelheid. Dan begint het vullen met bulkgoederen. Als dit is beëindigd, verwijderen het actieve en passieve deel zich net zo elegant en schoon van elkaar en de container gaat naar het volgende vulstation. Wat niemand vanaf de buitenkant ziet: bijna het gehele vulproces werd decentraal door het CleanDock zelf aangestuurd.
Een richtinggevende stap
Onze installaties transporteren en doseren alle denkbare soorten bulkgoederen,“ legt Frank Pahl, Ontwikkelingsmanager van AZO GmbH+ Co. KG in Osterburken, uit: "van melkpoeder en ingrediënten voor babyvoeding via farmaceutica en wasmiddelen tot aan diverse kunststoffen en pigmenten voor de natte-lakproductie. Over de vele verschillende toepassingen uit onze vier kerngebieden Food, Vital, Chem en Poly zouden we dagenlang kunnen vertellen.“ Het wereldwijd opererende bedrijf met 1000 medewerkers loopt al 70 jaar in technologisch opzicht voorop bij de handling van bulkgoederen. Een van de momenteel richtinggevende innovaties is de nieuwste CleanDock-generatie. Daarbij zet AZO samen met zijn jarenlange partner en automatiseringsexpert Festo een belangrijke stap in de richting van snelle inbedrijfstelling, vermindering van fouten en meer veiligheid bij het vullen van bulkgoederen. Daarvoor heeft men de CleanDock zelf uitgerust met intelligentie, in de vorm van een decentrale besturing, voor een autark proces. Terwijl het procesbesturingssysteem besturingstechnisch het overzicht houdt, worden de detailprocessen van het aan- en afdocken aangestuurd door de modulaire elektrische terminal CPX van Festo met geïntegreerde CEC-besturing en MPA-ventieleiland.
Veiligheid heeft hoogste prioriteit
De handling van bulkgoederen is een kunst op zich, die veel ervaring vereist,“ aldus Frank Pahl. „In een handvol meel zitten met deeltjes dan kiezelsteentjes op een hele vrachtwagen. Bij de kunststofhandling kan het beruchte engelenhaar ontstaan, terwijl hogere maalgraden en fijnere poeders met kleinere deeltjes in de cosmetica- en farmaceutische industrie ons elke dag weer nieuwe uitdagingen vormen. Bulkgoederen en bulkgoedtechnologie zijn in beweging. Onze installaties moeten dat allemaal probleemloos kunnen verwerken - en dat doen ze ook. Daarop zijn we trots.“ Twee van de altijd aanwezige, grootste uitdagingen voor de bulkgoedbranche zijn het voorkomen van kruisbesmettingen en ongewild vrijkomen van stof. Daarbij gaat het enerzijds om schone producten en anderzijds om bescherming van onze medewerkers. Vooral de farmaceutische en levensmiddelenindustrie, maar ook de chemische industrie, hebben zich de afgelopen jaren in toenemende mate daarop gericht. Bij de handling van bulkgoederen kan stof bijvoorbeeld via allergieveroorzakende levensmiddelen leiden tot gezondheidsproblemen van het bedieningspersoneel. Bovendien speelt explosiebeveiliging een grote rol. Door de vele verschillende transport- en handlingverpakkingen van grondstoffen en half- en eindproducten wordt het voor bouwers van bulkgoedinstallaties ook niet gemakkelijker. Daartoe behoren onder andere Big Bags, vaten, zakken en mobiele containers. Net zoals in andere industriesectoren wordt het aspect flexibiliteit bij de bulkgoedhandleiding steeds belangrijker.
Geen stof in de omgevingslucht
Om het product daar te laten waar het behoort, in doelcontainer en doseerapparaat, moeten beide vóór het aandocken gesloten zijn,“ benadrukt Pahl. Klinkt eenvoudig; is het echter niet. Want het probleem zit hem zoals zo vaak in het detail. „Vooral uit de valbuis van het doseringsapparaat mogen vóór het aan- en na het loskoppelen geen daaraan vastzittende producten vallen en de vloer bevuilen resp. stof aan de omgevingslucht afgeven.“ Daarvoor gebruikt AZO de CleanDock. Vóór en na het vullen blijven doseerapparaat en container hermetisch gesloten. „Terwijl enkele op de markt beschikbare dubbele conussystemen de 'verslepingsvrijheid' niet consequent aanhouden, is dit bij het CleanDock altijd gegarandeerd door de lijnaanraking van de onderdelen die bij de afdichting betrokken zijn,“ aldus Pahl. Met deze in het CleanDock toegepaste technologie kiest AZO heel bewust voor een positie tussen klassieke aandocksystemen en de uit de farmasector bekende containment-systemen, zoals splitvalves.
Decentraal aangestuurd, tijd bespaard
Het aandocken van het passieve deel aan het actieve deel vindt met behulp van pneumatische lineaire aandrijvingen van Festo plaats. Net zoals het openen en sluiten van de conusafsluiting in het actieve deel voor het vullen van de doelcontainer en de vergrendeling en het vastspannen van het actieve en passieve deel. Een pneumatische klopper dient voor het losmaken van mogelijk vastzittende bulkgoedresten in het doseerapparaat. De pneumatische aandrijvingen worden daarbij aangestuurd door de modulaire elektrische terminal CPX met geïntegreerde CEC-besturing en MPA-ventieleiland. Terwijl in de vorige versie van het CleanDock gebruik werd gemaakt van het door het procesbesturingssysteem centraal aangestuurde CPV-ventieleiland, regelt nu de decentrale besturing van de CPX-CEC de processen direct in het dock. Dit bespaart vooral de inbedrijfstellingstijd. „In silo's van bulkgoedinstallaties worden maar liefst 80 grondstoffen en meer opgeslagen,“ legt Frank Pahl uit. „Het tot nu toe hoogste aantal CleanDocks die wij in een installatie hebben geïnstalleerd, is ongeveer 60 stuks.“ Bij zoveel vulstations was relatief veel tijd nodig voor de programmering en inbedrijfstelling. Ook steeg de kans op storingen met een toenemend aantal eenheden die via het procesbesturingssysteem werden aangestuurd. „De decentrale besturing van het CleanDock versnelt de inbedrijfstelling van een installatie en verlaagt het storingsrisico,“ aldus Pahl. „Het procesbesturingssysteem geeft alleen nog maar de aan- en afdockopdracht. Alle detailprocessen worden door het CleanDock zelf overgenomen. Programmeerders hoeven zich bij de inbedrijfstelling ter plaatse geen zorgen meer te maken over deze gedetailleerde processen.“
Het CleanDock in actie. Het aan- en afdocken wordt via de CPX-CEC van Festo zelfstandig en decentraal geregeld.
Modulair, flexibel, toekomstgericht
De modulaire elektrische terminal CPX van Festo met geïntegreerde CEC-besturing en MPA-ventieleiland dient als één interface voor de decentrale intelligentie en maakt de volledige besturing van machines of complexere subsystemen mogelijk. Als automatiseringsplatform voor elektrotechniek en pneumatiek koppelt de terminal pneumatische en elektrische besturingsketens eenvoudig, snel en flexibel aan diverse automatiseringssystemen en bedrijfsspecifieke standaarden. Het totale systeem wordt eenvoudig via CODESYS geprogrammeerd. Het aantal interfaces wordt verminderd, engineering en handling worden vereenvoudigd en de betrouwbaarheid van machines en installaties wordt verhoogd.
Een ander belangrijk punt, dat voor de toekomst van installaties wereldwijd steeds belangrijker wordt, is de modulariteit. Steeds vaker wordt de automatisering verdeeld over aparte modules. De procesbesturing start alleen nog maar de cyclus. De geïntegreerde, decentrale intelligentie is de sleutel voor meer flexibiliteit en eenvoudigere handling. Terwijl het procesbesturingssysteem een functie oproept, hoeft het alle daarvoor opgeslagen afzonderlijke processtappen niet te kennen. Die worden geregeld door intelligente modules, zoals bij AZO de CPX-CEC met MPA-ventieleiland.
Samen op weg naar een modulaire toekomst
Wat AZO samen met Festo hier al met succes in de praktijk heeft gebracht, komt overeen met het doel dat momenteel ook door NAMUR/ZVEI, installatiebouwers en -exploitanten en onderzoeksinstellingen voor de automatisering van modulaire productie-installaties wordt besproken en uitgewerkt. Door de decentrale, volledige automatisering van de afzonderlijke modules vermindert de complexiteit en wordt de time-to-market voor installatiebouwers verkort.
Ook kunnen afzonderlijke modules voor magazijnopslag worden geproduceerd en met overzichtelijke inspanning en kosten worden aangepast. Installaties kunnen gemakkelijk met aanvullende modules worden uitgebreid. Zo kunnen installatiebouwers nog flexibeler op de wisselende eisen van de wereldwijde markten reageren. Festo is als automatiseringsexpert actief betrokken bij het opstellen van concepten en standaarden die de automatisering van modulaire installaties nu en in de toekomst verder stimuleren en vereenvoudigen.
AZO GmbH & Co. KG
Rosenberger Straße 28
74706 Osterburken
Duitsland
