O mundo do manuseio de materiais a granel parece simples à primeira vista: mover, encher, entregar. Mas a arte de lidar com vários materiais diferentes está nos detalhes, como a atracagem e a desatracagem de recipientes em estações de pesagem. No processo, pode ocorrer contaminação cruzada e pode ser libertada poeira. AZO CleanDock impede este problema. A geração mais recente pode fazer ainda mais: "pensa" por ela mesma. 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 que silenciosamente, chegando ao destino com um movimento estável: o CleanDock. Elegância em aço inoxidável. De forma limpa, confiante e segura. Depois para. O sistema de agarre pneumático da secção ativa avança a partir de cima, agarra o fecho do recipiente da secção passiva e levanta-o. Dois ou três jatos de ar indicam que o elemento de dosagem e o recipiente de destino estão perfeitamente conectados. O compensador flexível da secção passiva possibilita a tara precisa da escala posicionada debaixo do recipiente, independentemente da quantidade do produto que já está no interior. Depois, começa o enchimento do material a granel. Assim que o processo termina, as secções ativas e passivas desencaixam uma da outra de forma elegante e limpa, e o recipiente vai para a estação de enchimento seguinte. O que ninguém vê de fora é que quase todo o processo é controlado descentralmente 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 para bebés, até fármacos e detergentes, como também plásticos e pigmentos diferentes, por exemplo para a produção de tintas molhadas. Podíamos falar das várias aplicações implementadas das 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 do manuseio do material a granel ao longo de 70 anos. Uma das inovações pioneiras atuais é a geração mais recente do CleanDock. Com este sistema, AZO dá um importante passo para o comissionamento rápido, a redução de erros e a melhoria na segurança do enchimento de materiais a granel, em conjunto com o parceiro de longa data e especialista em automação, a Festo. Para tal, o CleanDock foi dotado de inteligência sob a forma de um controlador descentralizado e, assim, também de autonomia no processo. Enquanto o sistema de controlo 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 dos processos de atracagem e desatracagem.
"O manuseio do material a granel é uma arte em si mesma, que requer muita experiência", explica Frank Pahl. "Uma mão cheia de farinha contém mais partículas do que um camião cheio de cascalho. Podem surgir horríveis filamentos quando manuseia plásticos, enquanto níveis mais altos de moagem e de pós mais finos com partículas mais pequenas na cosmética e nos fármacos nos apresentam novos desafios todos os dias. Os materiais a granel e a tecnologia do material a granel estão em movimento. Os nossos sistemas devem realizar estas tarefas sem problemas, e realizam. Estamos orgulhosos disso." Dois dos maiores desafios da indústria dos materiais a granel são a prevenção contra a contaminação cruzada e a libertação indesejada de poeira. Por um lado, o objetivo é a pureza do produto e, por outro, a proteção dos colaboradores. Nos últimos anos, AZO tem estado focada cada vez mais nas indústrias farmacêutica e alimentar, em particular, mas também na indústria química. Durante o manuseio de materiais a granel, o pó de alimentos alergénicos, por exemplo, podem provocar problemas de saúde nos operários. Para além disso, a prevenção contra explosões e a proteção representam um papel muito importante. O elevado número de recipientes diferentes precisos para transportar e manusear matérias-primas, produtos intermédios e acabados, não facilitam a vida aos construtores de sistemas de material a granel. Estes incluem recipientes para granel intermediários flexíveis, tambores, sacos e recipientes portáteis. Como noutros setores, a flexibilidade está a tornar-se cada vez mais um fator importante no manuseio de material a granel.
"Para garantir que o produto permanece onde pertence, 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 vários casos, a armadilha está nos detalhes. "Não queremos que os produtos que aderem ao interior do tubo de queda da unidade de dosagem caiam antes do acoplamento e após o desencaixe, e manchem o chão ou libertem 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 garantem constantemente a falta de repercussão, o CleanDock garante-a sempre através da linha de contacto dos componentes envolvidos no processo de vedação", diz Pahl. Ao utilizar esta tecnologia no CleanDock, AZO coloca-se deliberadamente entre os sistemas de atracagem clássicos e os sistemas de contenção conhecidos da indústria farmacêutica, tais como as válvulas de divisão.
A secção passiva está ancorada à secção ativa com os atuadores lineares pneumáticos da Festo. Eles também são utilizados para a abertura e fecho do vedante tipo cone na secção ativa para o enchimento do recipiente de destino, como também para a trava e o aperto das secções ativa e passiva. É utilizada uma aldrava pneumática 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 controlo de processos, o controlador descentralizado do CPX-CEC atual implementa as sequências de controlo 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 numa instalação é de 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 aumento do número de unidades controladas pelo sistema de controlo de processos. "O controlo descentralizado do CleanDock acelera o comissionamento de uma instalação e diminui o risco de erros", diz Pahl. "O que o sistema de controlo 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 de se preocupar com estes procedimentos detalhados no local durante o comissionamento."
O sistema CleanDock em funcionamento. A atracagem e desatracagem é controlada descentralmente e de forma autónoma 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 controlo completo de máquinas ou de subsistemas mais complexos. Como plataforma de automação para componentes elétricos e pneumáticos, ele conecta cadeias de controlo 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 através de 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 está a ganhar 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 controlo de processos alerta uma função, não é necessário haver um conhecimento detalhado das etapas do processo guardado. 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 aqui 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 stock e adaptados sem grandes esforços. Os sistemas podem ser facilmente expandidos com módulos adicionais. Assim, os construtores de sistemas podem reagir mais flexivelmente à alteração dos requisitos dos mercados mundiais. 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