Zemědělské stroje poskytují vynikající spolehlivost pro zpracování zeleniny

Čerstvá zelenina je pro zákazníky důležitá. Pro dosažení maximálně čerstvého produktu musí být stroje na zpracování zeleniny neustále zapnuté a v provozu. König, výrobce strojů na zpracování zeleniny, toho dosahuje pomocí spolehlivosti strojů. Společnost vybrala automatizované řešení a jištění systému od jednoho dodavatele, proudové chrániče FI (RCD), systém SmartWire-DT, motorové spouštěče, softstartéry a frekvenční startéry jsou od společnosti Eaton. 

Situace 

Do jedné hodiny od sklizně je zelenina, jako např. mrkev, jarní cibulka, ředkvičky, brukev nebo celer, omyta a zabalena v závodě na zpracování zeleniny Renner Pfälzer v německém Fußgönheimu. K čištění zeleniny provozuje Renner šest strojů, které oplachují a umývají nečistoty ze zeleniny, a odřezávají kořeny a přebytečné listy. Renner musí zajistit minimalizaci jakýchkoliv odstávek nebo výpadků napájení, aby bylo zaručeno, že zelenina bude vždy čerstvá. Každé zpoždění může vést ke snížení kvality potravin, ztrátě produktu a zisku. 

Výzva 

Společnost König Sondermaschinen GmbH (König) v německém Dannstadt-Schauernheimu vyrábí stroje na sklízení a zpracování zeleniny individuálně přizpůsobené na míru tak, aby splňovaly požadavky svých zemědělských zákazníků, jako je např. Renner. Většina zákazníků společnosti König čelí různým výzvám, včetně spolehlivosti, zrychlení a zabezpečení zpracování a balení zeleniny. Pro splnění těchto potřeb se společnost König obrátila na svůj vlastní spolehlivý zdroj, Eaton. Hledají podporu od specialistů, kteří jim jsou schopni poskytnout vysoce kvalitní stroje vynikajícího výkonu. Společnost König se obrátila na Eaton, která doporučila implementovat do jejích strojů automatizované řešení s inteligentním propojovacím a komunikačním systémem SmartWire-DT v kombinaci se stykači, softstartéry, frekvenčními startéry a proudovými chrániči FI (RCD). Tyto řídicí prvky společně zvýší inteligenci strojů König.

„Chtěli jsme navrhnout systém, ve kterém by bylo možné zapínat nože a kartáče jednotlivě, a regulovat rychlost kartáčů,“ vysvětlil Christian Stritzinger, vedoucí průmyslového týmu elektrického projektování ve společnosti König. „Dále jsme požadovali regulaci rychlosti systému dopravníkového pásu, který přepravuje zeleninu.“

Řešení

Stroj König pro zákazníka Renner je vybaven čtyřmi otočnými kartáči a třemi nožovými systémy pro odřezávání kořenů a listů různých délek. Navíc čtyři čerpadla regulují tlak vody, který lze snadno upravovat podle druhu omývané zeleniny a podle stupně znečištění. 

„Ve stroji používáme různé součásti pro spouštění a vypínání a také mnoho frekvenčních startérů s proměnnou rychlostí,“ říká Stritzinger. „Abychom minimalizovali množství propojení ve stroji, rozhodli jsme se použít systém SmartWire-DT společnosti Eaton.“ S inteligentní propojovací technologií jsou jednotlivá spínací zařízení a frekvenční startéry propojeny s řízením pomocí osmižilového kabelu přes jednoduché elektrické konektory a nikoliv bodovým způsobem. Pomocí tohoto systému napájí systém SmartWire-DT připojená zařízení a současně zajišťuje datovou komunikaci. „V důsledku zavedení systému SmartWire-DT používáme přibližně o 40 % méně kabeláže v porovnání s tradičními stroji,“ říká Stritzinger. 

Další výhodou kterou nabízí řešení Eaton je datová transparentnost. Informace z připojených přístrojů lze snadno a přímo získat přes systém SmartWire-DT. Stritzinger naprogramoval stroj tak, aby v případě závady, např. zapůsobení ochrany motoru, bylo zobrazeno přesné místo chyby. Chybová zpráva se zobrazí obsluze na multifunkčním panelu MFD-Titan společnosti Eaton. Přes systém SmartWire-DT je také přenášena a sdělována příčina závady, např. zkrat nebo přetížení. „Díky tomuto displeji je eliminováno časově náročné vyhledávání problému na panelu. Zákazník ihned vidí, kde a jak jsou určité části postiženy a odstávky mohou být řešeny rychleji,“ poznamenal Stritzinger.

Pro umožnění nepřetržité komunikace jsou motory řízeny s regulovanou rychlostí pomocí nainstalovaných frekvenčních startérů  PowerXL DE11, které jsou též integrovány do systému SmartWire-DT. Ty regulují rychlost motoru čtyř kartáčů, jakož i motoru dopravníkového pásu. Frekvenční startér je novou třídou zařízení, která spojuje funkce frekvenčního měniče a spouštěče motoru. Frekvenční měniče jsou v mnoha případech funkčně předimenzované a jejich ovládání je příliš složité, zatímco funkčnost spouštěčů motorů je omezená. Frekvenční startéry tuto mezeru zaplňují a spojují v sobě výhody obou zařízení. Umožňují proměnnou regulaci rychlosti pro aplikace do 7,5 kW a podobají se stykači nebo spouštěči motoru, které umožňují provoz „ihned po rozbalení“ bez potřeby nastavování parametrů. 

„Nastavování parametrů je mnohem jednodušší než u tradičních frekvenčních měničů,“ říká Stritzinger. „Je nutné pouze přizpůsobit minimální a maximální frekvence a doby rozběhu a doběhu, ostatní parametry jsou přednastavené z výroby. Navíc je frekvenční startér o 10 až 15 % levnější.“ 

Přístroje řady DE11 mají ještě jednu výhodu: „Frekvenční startér lze ovládat ručně,“ vysvětluje Stritzinger. „Pokud dojde k poruše na ovládání, zákazník může zapnout každou jednotlivou zátěž ručně. To je důležité pro eliminaci prostojů.“

Kromě nových frekvenčních startérů instaloval na pohony nožů a dopravních pásů ochranné vypínače motorů Eaton. Spolehlivý provoz čerpacího systému se také spoléhá na společnost Eaton. „Pomocí softstartérů jsme optimalizovali spouštění a vypínání čerpadla. Tak se zamezilo tlakovým rázům a zvýšila se tím odolnost,“ poznamenal Stritzinger. Celkem 56 přístrojů v systému je ovládáno dvěma řídicími relé Easy800. „Řídicí relé Easy800 se mnohem jednodušeji programují v porovnání·se standardními PLC, například·se systémem CoDeSys,“ říká Stritzinger. 

Výsledky 

Chrániče typu A FI RCD jsou instalovány do stávajícího stroje pro ochranu obsluhy i samotného stroje. Společnost König již ale přemýšlí o nových možnostech optimalizace svých budoucích strojů. „Dnes zapojujeme až tři frekvenční měniče ke standardnímu proudovému chrániči FI,“ uvádí Stritzinger. „Vše, co je navíc, může vést k falešným alarmům.“ 

V tomto případě nabízí Eaton jako alternativu k používání frekvenčních měničů chrániče RCD typu G/BFQ FI. Jsou méně citlivé na poruchové proudy vyvolané systémem v rozsahu 50 až 60 Hz a poskytují vyšší spolehlivost systému.

Společnost König používá různé metody k dalšímu snížení prostojů u strojů na zpracování zeleniny. Řešení Eaton jim v tom pomáhají. „Vše od společnosti Eaton do sebe prostě a jednoduše zapadá, vzájemná vazba mezi součástmi ohromně zjednodušuje vývoj, jakož i integraci a ovládání našich strojů,“ říká Stritzinger. 

V důsledku toho se zvýšila spolehlivost systému a je zajištěno, že zelenina je zákazníkovi dodávána čerstvá a křupavá.