Σύστημα αυτοματισμού με PLC Siemens SIMATIC S7-1500 για οκτώ ανεξάρτητους ψυκτικούς θαλάμους δυναμικής πρόψυξης, σχεδιασμένο για την εξαιρετική ακρίβεια που απαιτεί η μεταχείριση της φράουλας.
Η KPautomation ανέλαβε τον ηλεκτρολογικό αυτοματισμό του νέου συγκροτήματος πρόψυξης και ψυκτικής αποθήκευσης της Kyriazis Berries, μιας από τις πλέον οργανωμένες μονάδες διαχείρισης και συσκευασίας φράουλας στην Ελλάδα. Η εγκατάσταση περιλαμβάνει οκτώ ανεξάρτητους ψυκτικούς θαλάμους (Θάλαμος Νο1 έως Νο8), έναν ειδικό θάλαμο πρόψυξης για το φρεσκοσυγκομισμένο προϊόν απευθείας από το χωράφι, κλιματισμό του κεντρικού διαδρόμου διακίνησης και αεροψυκτήρες που εξυπηρετούν τους χώρους παραλαβής και προετοιμασίας. Η μέθοδος πρόψυξης που εφαρμόστηκε είναι η δυναμική πρόψυξη (forced-air) για προϊόν σε συσκευασία flow-pack, με στόχευση ομοιόμορφης ψύξης σε όλο το φορτίο — ακόμη και στο εσωτερικό της παλέτας — και τήρηση της ψυκτικής αλυσίδας σύμφωνα με τις απαιτήσεις του προτύπου ISO 22000. Τη μελέτη διαμόρφωσης του χώρου και τον σχεδιασμό της μεθόδου πρόψυξης ανέλαβε η Isofruit Project, ενώ η ψυκτική εγκατάσταση υλοποιήθηκε από την Alfa Cool Hellas· η KPautomation σχεδίασε, κατασκεύασε και προγραμμάτισε τον ηλεκτρολογικό πίνακα αυτοματισμού που συντονίζει όλο το σύστημα, συμπεριλαμβανομένου του αυτόματου ελέγχου του μηχανοστασίου γλυκόλης.
Ο πίνακας αυτοματισμού βασίζεται σε PLC Siemens SIMATIC S7-1500, με τις μονάδες εισόδου/εξόδου τοποθετημένες σε σειρά πάνω στο ίδιο rack μέσα στον πίνακα. Η επιλογή αυτή δεν ήταν τυχαία: κάθε ένας από τους οκτώ θαλάμους χρειάζεται ανεξάρτητη μέτρηση και έλεγχο θερμοκρασίας και υγρασίας, ξεχωριστό χειρισμό πρόψυξης Α & Β ανά θάλαμο, εντολές για αεροψυκτήρες και ανεμιστήρες, επιτήρηση θυρών ψυκτικών θαλάμων και διαχείριση κύκλων απόψυξης — παράμετροι που, πολλαπλασιαζόμενες επί οκτώ θαλάμους συν τον θάλαμο πρόψυξης χωραφίσιων και τον διάδρομο, καταλήγουν σε εκατοντάδες ψηφιακά και αναλογικά σήματα, όπως φαίνεται και στο πλήθος των καναλιών εισόδου/εξόδου του πίνακα. Η αρθρωτή (modular) αρχιτεκτονική του S7-1500 είναι φτιαγμένη ακριβώς για τέτοιο όγκο σημάτων: επιτρέπει να προστίθενται όσες κάρτες I/O χρειάζεται η εγκατάσταση, δίνει διάγνωση βλάβης ανά μεμονωμένο κανάλι και επιτρέπει μελλοντική επέκταση της μονάδας με επιπλέον θαλάμους χωρίς ανασχεδιασμό του πίνακα.
Η εποπτεία γίνεται μέσα από κεντρική έγχρωμη οθόνη αφής (HMI), η οποία παρουσιάζει σε ενιαία οθόνη το mimic των οκτώ θαλάμων με θερμοκρασία, υγρασία και κατάσταση ανεμιστήρων ανά θάλαμο, ώστε ο χειριστής να έχει άμεση εικόνα ολόκληρης της μονάδας με μία ματιά και να επεμβαίνει επιλεκτικά όπου χρειάζεται. Στον πίνακα είναι ενσωματωμένος και αναλυτής ενέργειας Schneider Electric, που καταγράφει την κατανάλωση της εγκατάστασης — κρίσιμο δεδομένο για μια μονάδα όπου η ψύξη λειτουργεί σχεδόν αδιάλειπτα.
Σε αντίθεση με τις περισσότερες εγκαταστάσεις πρόψυξης φράουλας, το μηχανοστάσιο της Kyriazis Berries δεν βασίζεται σε απευθείας εξάτμιση ψυκτικού μέσου μέσα σε κάθε θάλαμο. Αντ' αυτού, παράγει κρύα γλυκόλη σε κεντρικό σημείο και τη διανέμει, μέσω δικτύου αντλιών και βανών, στους αεροψυκτήρες των οκτώ ψυκτικών θαλάμων και του θαλάμου πρόψυξης χωραφίσιων. Πρόκειται για μια πιο απαιτητική, αλλά σαφώς ανώτερη αρχιτεκτονική ψύξης: προσφέρει μεγαλύτερη σταθερότητα θερμοκρασίας, ενισχυμένη ασφάλεια σε περιβάλλον διαχείρισης τροφίμων και την ευελιξία να εξυπηρετεί ταυτόχρονα πολλαπλά, ανεξάρτητα φορτία.
Ο αυτοματισμός ενός τέτοιου συστήματος αποτελεί από μόνος του σημαντική τεχνική πρόκληση. Το PLC καλείται να κατανέμει, σε πραγματικό χρόνο, τη σωστή παροχή και θερμοκρασία γλυκόλης σε οκτώ ταυτόχρονα, ανεξάρτητα φορτία — καθένα με διαφορετική και μεταβαλλόμενη ζήτηση ψύξης — χωρίς η εξυπηρέτηση του ενός θαλάμου να επηρεάζει την απόδοση των υπολοίπων. Η ρύθμιση αντλιών μεταβλητής ταχύτητας, η διαχείριση βανών ανά κύκλωμα και η συνεχής εξισορρόπηση φορτίου απαιτούν απόλυτη ακρίβεια, καθώς κάθε αστάθεια στη θερμοκρασία της γλυκόλης μεταφράζεται άμεσα σε αστάθεια μέσα στους θαλάμους — κάτι που η φράουλα δεν συγχωρεί. Είναι ακριβώς αυτή η πολυπλοκότητα που δικαιολογεί την επιλογή ενός PLC Siemens SIMATIC S7-1500, αντί μιας απλούστερης, τοπικής λύσης ελέγχου.
Η φράουλα είναι από τα πιο ευπαθή νωπά προϊόντα: μετά τη συγκομιδή διατηρεί για λίγες μόνο ώρες το «θερμικό φορτίο» του χωραφιού, και αν δεν αφαιρεθεί άμεσα μέσω πρόψυξης, η ποιότητα, η σύσταση και η διάρκεια ζωής της υποβαθμίζονται μη αναστρέψιμα. Η σωστή διαχείριση απαιτεί πολύ στενά περιθώρια θερμοκρασίας και υψηλή σχετική υγρασία, ώστε να περιορίζεται η απώλεια υγρασίας και η ανάπτυξη μυκήτων όπως η Botrytis, χωρίς όμως να δημιουργείται συμπύκνωση πάνω στο προϊόν. Επειδή κάθε παρτίδα φτάνει με διαφορετική ωριμότητα και θερμοκρασία χωραφιού, οι οκτώ θάλαμοι πρέπει να μπορούν να λειτουργούν ταυτόχρονα με διαφορετικό πρόγραμμα ψύξης ο καθένας — κάτι αδύνατο με απλούς θερμοστάτες ή έναν ενιαίο χειρισμό.
Αυτός ακριβώς είναι ο λόγος που δικαιολογείται ένα τόσο προηγμένο σύστημα αυτοματισμού: η στοχευμένη ροή αέρα της δυναμικής πρόψυξης, σε συνδυασμό με αισθητήρες υψηλής ακρίβειας και ανεξάρτητο κλειστό βρόχο ελέγχου ανά θάλαμο, είναι αυτό που εξασφαλίζει σταθερή θερμοκρασία σε όλο το φορτίο, μεγαλύτερη διάρκεια ζωής στο ράφι και σημαντικά μειωμένες ποσοτικές και ποιοτικές απώλειες. Για ένα προϊόν με τόσο μικρό περιθώριο σφάλματος, η ακρίβεια του αυτοματισμού μεταφράζεται απευθείας σε εμπορική αξία.
Με τη φρεσκάδα, τη γεύση και τα θρεπτικά συστατικά του καρπού διατηρημένα από την πρώτη ώρα μετά τη συγκομιδή, η φράουλα της Kyriazis Berries μπορεί να ταξιδέψει πιο μακριά και να φτάσει σε απαιτητικές αγορές του εξωτερικού χωρίς συμβιβασμούς στην ποιότητα — προσθέτοντας έτσι, μέσα από τον αυτοματισμό, πραγματική ανταγωνιστική αξία στο τελικό προϊόν.
