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Fachartikel: Komplettlösung von Jumo

Automatisierte CIP-Reinigungsprozesse in der Lebensmittelindustrie

22.05.2023
von Redaktion VERFAHRENSTECHNIK
Automatisierte CIP-Reinungsprozesse in der Lebensmittelindustrie

Maschinen, Anlagen und Prozesse in der Pharma- und Food-Industrie unterliegen hohen Anforderungen. Essenziell ist daher die Überwachung und Steuerung der Prozesse. Verfahrenstechnik Made by Jumo hat eine umfassende Lösung für prozesstechnische Abläufe entwickelt, mit der individuelle Aufgaben komfortabel und ohne spezielle Programmierkenntnisse konfiguriert werden können – die CIP-Reinigungsprozesse.

In der Lebensmittelindustrie, zum Beispiel beim Brauprozess, spielt die Verfahrenstechnik Anwendung von Jumo eine entscheidende Rolle. Von Maischen und Abläutern über das Würzekochen und -kühlen bis hin zur Gärung und Filtration – alle Prozesse können effizient gesteuert werden. Zudem ist sie besonders anwenderfreundlich und trägt in einer Vielzahl von Branchen zu mehr Wirtschaftlichkeit bei. Das Herzstück der Lösung bildet das Jumo Varitron Automatisierungssystem (CIP-Reinigungsprozesse), das durch verschiedene sogenannte Smartware-Anwendungen eine durchgängige Lösung vom Sensor bis in die Cloud ermöglicht. Drei Anwendergruppen stehen dabei im Fokus: Hersteller von verfahrenstechnischen Anlagen, Anlagenbetreiber und Endanwender.

Für jeden das Passende

Hersteller können mit Jumo Smartware Setup einzelne Verfahrensschritte und Anlagentypen definieren. Anlagenbetreiber profitieren von der Jumo Smartware Programm Anwendung, die eine intuitive Erstellung und Bearbeitung von Programmen und Rezepten mittels eines grafischen Editors ermöglicht. Durch einfache Klicks können vordefinierte Verfahrensschritte ausgewählt, verknüpft und Sollwerte eingestellt werden. Der Endanwender kann dann den Programmablauf mithilfe eines Displays, zum Beispiel auf einem Web-Panel oder einem Tablet, visualisieren und steuern. Dabei ist die Benutzeroberfläche ebenso frei individualisierbar wie die des grafischen Programmeditors, um eine durchgängige und intuitive Bedienung zu gewährleisten.

Zur Überwachung, Chargenaufzeichnung und individuellen Reporterstellung können weitere Anwendungen wie die Jumo Smartware Scada und die Jumo Cloud genutzt werden. Smartware Scada läuft lokal beim Anwender und ermöglicht eine detaillierte Prozesssteuerung und -überwachung. Die Cloud hingegen bietet laut Jumo ein Rundum-Sorglos-Paket für den Kunden und ermöglicht den weltweiten Zugriff auf sämtliche Anlagen- und Chargendaten.

Voraussetzung für automatisierte Reinigungsprozesse

Die sogenannte CIP-Reinigung (Clean in Place = ortsgebundene Reinigung) ist ein wesentlicher Bestandteil des Brauprozesses. Sie ist ein Verfahren zur Reinigung von Prozessanlagen in der Lebensmittel- und Pharmaindustrie und besteht darin, dass die Anlagen mit Reinigungsmitteln gespült werden, ohne dass diese demontiert werden müssen. Zum Einsatz kommen EHEDG-zertifizierten Sensoren, die für die Nassreinigung in geschlossenen Anlagen ohne vorherige Demontage geeignet sind. Das entspricht dem EHEDG Typ EL Class I.

Die CIP-Steuerung läuft auf dem Jumo Varitron-System und ist komplett in das Automatisierungssystem der Brauereianlage integriert. Sie unterstützt verschiedene CIP-Verfahren, wie Ein- und Zweikreisverfahren, und ermöglicht auch die Durchführung von SIP-Prozessen (Sterilization in Place). Der Prozessablauf kann dabei individuell an die Anforderungen der Anlage und des Produkts angepasst werden.

Der erste Schritt der CIP Reinigung ist in den meisten Fällen das Vorreinigen der Anlagen mit dem letzten Spülwasser der vorangegangenen Reinigung. Das setzt voraus, dass ein Stapelwassertank zur Verfügung steht. Im Anschluss wird mit heißem Wasser gespült. Darauf folgt meist ein Reinigungsschritt mit Natronlauge. Nach einer weiteren Spülung mit Wasser wird häufig mit Salpetersäure oder auch Phosphorsäure gereinigt. Sollte es keine zusätzlichen Anforderungen geben, ist nach einer weiteren Spülung mit Wasser, das im Stapeltank gesammelt wird, die Reinigung abgeschlossen.

Parameter im Reinigungsprozess im Blick

Bei der Reinigung sind Temperatur, Durchfluss, Konzentration der Reinigungsmedien sowie die Dauer der Reinigung die wesentlichen Faktoren für den Reinigungserfolg. Je höher die Reinigungstemperatur, desto höher ist der Reinigungserfolg. Anderseits können durch zu hohe Temperaturen auch Schäden an der Anlage entstehen. Ein wesentlicher Aspekt der CIP-Steuerung ist daher die Überwachung und Regulierung der Reinigungsparameter.

Jumo bietet hierfür eine Vielzahl von Sensoren und Reglern an, die einfach in das System integriert werden können. Die Messdaten werden in Echtzeit erfasst und können für die Überwachung und Optimierung des Prozesses genutzt werden.

Messdaten jederzeit im Griff

Für die Dokumentation der CIP-Reinigung und die Erfüllung von Qualitäts- und Hygienestandards ist die Chargenaufzeichnung essentiell. Mit der Jumo Smartware Scada und der Jumo Cloud kann diese Aufgabe wie auch beim Brauprozess schnell, einfach und effizient erledigt werden. Beide Systeme ermöglichen eine detaillierte Aufzeichnung der Prozessparameter und die Erstellung von individuellen Kundenberichten.

Intuitiv bedienen und beobachten

Die Bedienung der CIP-Steuerung erfolgt über ein intuitives browserbasiertes Bedienkonzept, das auf den Anwender zugeschnitten ist. Dabei kann der Bediener den Prozessablauf visuell verfolgen und bei Bedarf manuell eingreifen. Das System bietet dabei eine hohe Flexibilität und ermöglicht es, auch komplexe CIP-Prozesse effizient und sicher zu steuern.

Ein weiterer Vorteil der Lösung ist die Integration in bestehende Anlagen und Systeme. Durch die offene Architektur und die Unterstützung von Standard-Schnittstellen kann das Varitron-System einfach in bestehende Infrastrukturen eingebunden werden. Dies eröffnet eine Vielzahl von Möglichkeiten für die Modernisierung von Anlagen und die Optimierung von Prozessen.

Vielseitig einsetzbare Komplettlösung

Zusammenfassend hat Jumo mit dem Varitron 500 und dem Smartware Programm eine umfassende und intuitive Automatisierungslösung geschaffen, die in vielen Industriezweigen eingesetzt werden kann, insbesondere in der Brauindustrie. Die Lösung bietet nicht nur die Möglichkeit, die verschiedenen Prozessschritte der Bierherstellung effizient und präzise zu steuern, sondern ermöglicht auch eine umfassende Überwachung, Chargenaufzeichnung und individuelle Reporterstellung.

Diese Aufgabe wird mit Jumo Smartware Scada und Jumo Cloud bestens erfüllt. Mit diesen Lösungen stehen also zwei herausragende Produkte zur Verfügung, die sich neben der Überwachung komplexer verfahrenstechnischer Prozesse auch ideal zur Steuerung eignen. Dabei bietet Smartware Scada die Möglichkeit zur lokalen Überwachung und Steuerung der Prozesse, während Jumo Cloud als Rundum-Sorglos-Paket fungiert und eine nahtlose Verbindung zwischen Sensor und Cloud weltweit ohne VPN ermöglicht.

Qualität – auch im Brauprozess

Das CIP-Reinigungsverfahren ist ein entscheidender Aspekt in der Brauindustrie. Hierbei unterstützt Jumo mit EHEDG-zertifizierten Sensoren und intuitiver, benutzerfreundlicher Steuerungssoftware. Die Qualität und Lebensmittelsicherheit werden durch das CIP-Verfahren nachhaltig sichergestellt. Die Parametrierung der Reinigungsmedien, die Temperatur, Durchflussraten und die Dauer der Reinigung sind wesentliche Faktoren für den Reinigungserfolg und können präzise über die zuvor genannten Jumo-Systeme gesteuert werden.

Die angebotenen Lösungen bieten maximale Flexibilität, hohe Prozesssicherheit und die Möglichkeit, Kundenanforderungen dank modularer Hardware und SPS-Funktionen zu erfüllen. Die browserbasierten Anwendungen sind intuitiv zu bedienen und individuell gestaltbar. Zusammenfassend bietet der Messtechnik-Experte eine komplette und anpassungsfähige Lösung für alle, die auf der Suche nach effizienten, zuverlässigen und benutzerfreundlichen Automatisierungslösung sind.

Quelle: Jumo

 

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