در صنایع شیرینی و شکلات، یکی از عوامل حیاتی که در تولید مؤثر و کارآمد نقش بسزایی دارد، کنترل دقیق فرآیندهای تولید است. برای این منظور، کنترل‌گر منطقی برنامه‌پذیر (PLC) به عنوان قلب سیستم‌های اتوماسیون صنعتی عمل می‌کند. انتخاب درست PLC برای خط تولید صنایع شیرینی و شکلات تأثیر مستقیمی بر کیفیت محصولات، بهره‌وری خطوط تولید و کاهش هدررفت انرژی و مواد اولیه دارد. در این مقاله به بررسی اصول و معیارهای انتخاب PLC مناسب برای این صنعت می‌پردازیم.
نیازمندی‌های صنعت شیرینی و شکلات
صنایع شیرینی و شکلات دارای فرایندهای پیچیده‌ای است که از بخش‌های مختلفی تشکیل شده‌اند، از جمله مراحل آماده‌سازی مواد اولیه، فرآیندهای حرارتی (مانند پخت و ذوب)، فرآوری نهایی و بسته‌بندی. هر یک از این مراحل نیاز به کنترل دقیق و پیوسته دارند تا محصول نهایی با کیفیتی مطلوب و همگن تولید شود. از جمله نیازهای اصلی این صنعت برای انتخاب یک PLC مناسب می‌توان به موارد زیر اشاره کرد:
- کنترل دقیق دما و فشار: در فرآیندهایی مانند ذوب شکلات یا پخت شیرینی، کنترل دقیق دما و فشار اهمیت ویژه‌ای دارد. انحراف در دما می‌تواند باعث تغییر در بافت و طعم محصولات شود.
- قابلیت پیاده‌سازی برنامه‌های پیچیده: در خطوط تولید پیشرفته، استفاده از PLCهایی که توانایی اجرای برنامه‌های کنترلی پیچیده را دارند، ضروری است. این برنامه‌ها باید بتوانند همزمان چندین بخش مختلف خط تولید را مدیریت و کنترل کنند.
- قابلیت اطمینان و پایداری: خطوط تولید صنایع شیرینی و شکلات معمولاً به صورت 24/7 کار می‌کنند و نیاز به سیستم‌های کنترل پایدار و با قابلیت اطمینان بالا دارند تا از توقف‌های غیرمنتظره جلوگیری شود.
- ارتباط با سایر تجهیزات و سیستم‌ها: یک PLC مناسب باید توانایی برقراری ارتباط با سایر تجهیزات مانند سیستم‌های نظارت بر کیفیت، ماشین‌آلات بسته‌بندی، و تجهیزات انتقال مواد را داشته باشد.
معیارهای انتخاب PLC مناسب
برای انتخاب یک PLC مناسب برای خط تولید شیرینی و شکلات، چندین معیار باید مورد توجه قرار گیرند که عبارت‌اند از:
1. ظرفیت و تعداد ورودی/خروجی‌ها (I/O)
در خطوط تولید پیچیده شیرینی و شکلات، نیاز به تعداد زیادی ورودی و خروجی برای اتصال سنسورها، موتورها، کنترل‌کننده‌های دما و فشار، و تجهیزات بسته‌بندی وجود دارد. یک PLC مناسب باید از تعداد کافی ورودی و خروجی دیجیتال و آنالوگ برخوردار باشد تا بتواند تمامی تجهیزات را به خوبی کنترل کند.
2. قابلیت ارتباطات صنعتی
با توجه به اینکه تجهیزات مختلفی در خط تولید استفاده می‌شوند، PLC باید بتواند با پروتکل‌های ارتباطی استاندارد مانند Profibus، Modbus، EtherNet/IP و Profinet ارتباط برقرار کند. این قابلیت به تسهیل مدیریت و نظارت بر خط تولید از راه دور کمک می‌کند و امکان تبادل اطلاعات با سایر سیستم‌های کنترلی و نظارتی را فراهم می‌آورد.
3. قابلیت توسعه‌پذیری
خطوط تولید صنایع غذایی همواره در حال تغییر و توسعه هستند و یک PLC مناسب باید قابلیت توسعه و افزایش تعداد ورودی/خروجی‌ها یا اضافه کردن ماژول‌های جدید را داشته باشد. این امر به تولیدکنندگان اجازه می‌دهد تا با کمترین هزینه و تغییرات، فرآیند تولید را بهینه و مدرن‌سازی کنند.
4. پشتیبانی از برنامه‌نویسی پیشرفته
یک PLC مناسب باید توانایی پشتیبانی از زبان‌های برنامه‌نویسی متنوع مانند Ladder Logic، Structured Text، Function Block Diagram و Sequential Function Chart را داشته باشد. این امکان برنامه‌ریزی را برای مهندسان تسهیل می‌کند و به آنها اجازه می‌دهد برنامه‌های پیچیده و کارآمدی برای کنترل فرآیندهای مختلف ایجاد کنند.
5. امنیت و پایداری سیستم
در خطوط تولیدی که نیاز به کار مداوم دارند، یک PLC باید از قابلیت‌های امنیتی بالا مانند حفاظت از داده‌ها، محدودیت دسترسی به برنامه‌ها و پشتیبانی از سیستم‌های پشتیبان‌گیری برخوردار باشد. این ویژگی‌ها به کاهش خطرات ناشی از قطعی برق یا خرابی‌های ناگهانی کمک می‌کند.
برندهای معتبر PLC برای صنایع شیرینی و شکلات
با توجه به معیارهای ذکر شده، انتخاب برند مناسب PLC نیز اهمیت زیادی دارد. در ادامه به معرفی چند برند معتبر که در صنایع غذایی و به ویژه در خطوط تولید شیرینی و شکلات کاربرد دارند، می‌پردازیم:
1. Siemens
PLCهای سری S7 از برند زیمنس به دلیل انعطاف‌پذیری بالا، پشتیبانی از پروتکل‌های مختلف ارتباطی و قابلیت توسعه‌پذیری یکی از گزینه‌های محبوب در این صنعت هستند. مدل‌های S7-1200 و S7-1500 به ویژه در خطوط تولید پیشرفته و پیچیده مورد استفاده قرار می‌گیرند.
2. Rockwell Automation (Allen-Bradley)
PLCهای Allen-Bradley از کمپانی راکول با ارائه سیستم‌های کنترلی با دقت بالا و رابط کاربری ساده، به عنوان یکی از انتخاب‌های برتر برای خطوط تولید صنایع غذایی و دارویی شناخته می‌شوند. سری ControlLogix و CompactLogix برای این نوع خطوط تولید توصیه می‌شوند.
3. Mitsubishi Electric:
میتسوبیشی با سری‌های FX و Q یکی از گزینه‌های محبوب در صنایع غذایی است. این PLCها به‌ویژه برای خطوط تولید با مقیاس کوچک و متوسط مناسب هستند.
4. Omron:
اومرون نیز یکی از برندهای معتبر در زمینه اتوماسیون صنعتی است. PLCهای این برند با طراحی فشرده و قابلیت‌های پیشرفته در کنترل فرآیندهای دقیق، گزینه‌ای مناسب برای صنایع شیرینی و شکلات محسوب می‌شوند.
5. Schneider Electric:
اشنایدر الکتریک با محصولات Modicon یکی از نام‌های معروف در حوزه PLC است. این محصولات با تمرکز بر بهره‌وری انرژی و کنترل دقیق فرآیندها در خطوط تولید غذایی بسیار محبوب هستند.
خط تولید دستگاه تزریق شکلات با کنترل PLC یک سیستم کاملاً خودکار و پیشرفته است که کل فرآیند تولید شکلات را از تزریق و قالب‌گیری تا سرد شدن و خروج محصول پوشش می‌دهد. این دستگاه چندمنظوره مناسب برای تولید انواع مختلف شکلات شامل شکلات خالص، شکلات مغزدار و شکلات لایه‌ای است. استفاده از تکنولوژی کنترل دقیق در این خط تولید، کیفیت بالای محصول و دقت در اندازه‌گیری را تضمین می‌کند.
ویژگی‌ها و ساختار اصلی
این خط تولید از اجزا و مکانیزم‌های کلیدی مختلفی تشکیل شده است، از جمله:
- قطعات انتقال اصلی: مسئول حرکت و هماهنگی بخش‌های مختلف دستگاه.
- قطعات خشک‌کن قالب‌ها: قبل از تزریق شکلات، قالب‌ها را خشک می‌کند.
- سرهای تزریق: شامل سه سر تزریق است که اولین سر به‌صورت سروو و دو سر دیگر به‌صورت پنوماتیکی عمل می‌کنند و شکلات را با دقت در قالب‌ها تزریق می‌کنند.
- مکانیزم لرزش: برای توزیع یکنواخت مایع شکلات در قالب‌ها.
- مکانیزم افزودن مغزها: برای اضافه کردن مغزها مانند آجیل به شکلات.
- بخش چرخش قالب‌ها: قالب‌ها را در تمامی مراحل تولید به طور مستمر مدیریت می‌کند.
- کانال هوای خنک کننده: به فرآیند سرد شدن و سفت شدن شکلات کمک می‌کند.
- مکانیزم جداکننده قالب‌ها: به صورت خودکار شکلات‌های جامد شده را از قالب‌ها جدا می‌کند.
- سیستم حفظ گرما: دمای بهینه برای فرآیند تولید را حفظ می‌کند.
- سیستم کنترل الکتریکی: توسط یک PLC و صفحه لمسی کنترل می‌شود که به اپراتورها امکان تنظیم و نظارت بر کل فرآیند را می‌دهد.
نحوه عملکرد
این خط تولید به صورت زیر عمل می‌کند:
- تزریق: مایع شکلات توسط سرهای تزریق سروو یا پنوماتیکی به داخل قالب‌ها ریخته می‌شود.
- لرزش: قالب‌ها از مکانیزم لرزش عبور می‌کنند تا شکلات به طور یکنواخت در حفره‌ها پخش شود.
- سرد شدن: قالب‌ها وارد بخش سرد کننده شده و شکلات سفت می‌شود.
- تزریق ثانویه: برای شکلات‌های چند لایه (مانند شکلات‌های مغزدار)، پس از مرحله سرد شدن اولیه، مراحل تزریق اضافی انجام می‌شود.
- جدا شدن از قالب: پس از سرد شدن، شکلات از قالب‌ها جدا شده و توسط نوار نقاله به خارج منتقل می‌شود.
سیستم کنترل PLC
این خط تولید توسط PLC زیمنس و صفحه لمسی کنترل می‌شود که امکان تنظیم پارامترهای مختلف مانند:
- مقدار تزریق شکلات: با تنظیم طول حرکت سرهای تزریق سروو یا پنوماتیکی می‌توان میزان تزریق شکلات را کنترل کرد.
- تشخیص خطاهای خودکار: صفحه لمسی خطاهای سیستم را نمایش می‌دهد و به عیب‌یابی سریع کمک می‌کند.
مزایای خط تولید شکلات با کنترل PLC
- اتوماتیک بودن: تمام فرآیندها از تزریق تا جدا شدن به‌صورت خودکار انجام می‌شود که نیاز به نیروی کار را کاهش می‌دهد و کارایی تولید را افزایش می‌دهد.
- دقت و صحت: PLC دقت در تزریق و توزیع شکلات را تضمین می‌کند و کیفیت محصول نهایی را حفظ می‌کند.
- انعطاف‌پذیری: این دستگاه توانایی تولید انواع شکلات شامل شکلات‌های مغزدار، خالص و لایه‌ای را دارد.
- بهداشت و دوام: تمامی قطعات در تماس با شکلات از فولاد ضد زنگ 304 ساخته شده‌اند که تضمین‌کننده بهداشت و دوام طولانی‌مدت دستگاه است.
- ظرفیت بالا: این خط تولید می‌تواند به‌صورت 24 ساعته و بدون وقفه عمل کند و تولید بالا را تضمین می‌کند.
نتیجه‌گیری
خط تولید شکلات با کنترل PLC یک گزینه ایده‌آل برای تولیدکنندگان مدرن شکلات است که به دنبال افزایش کارایی، دقت و کیفیت محصول هستند. با داشتن اتوماسیون پیشرفته، قابلیت تولید انواع شکلات و کاربری آسان، این خط تولید می‌تواند نیازهای متنوع تولید شکلات را برآورده کند. برای دریافت راه‌حل‌های سفارشی و قیمت دقیق، با ما تماس بگیرید.
ماشین قالب‌گیری شکلات کاملاً خودکار است و شامل گرم‌کن قالب، سیستم ریختن شکلات، لرزش قالب، خنک‌سازی، خارج کردن قالب و نوار نقاله تخلیه محصولات می‌باشد.
خط قالب‌گیری شکلات می‌تواند به صورت نیمه‌اتوماتیک یا کاملاً خودکار باشد، با انتخاب خطوط قالب‌گیری یک سر، دو سر یا سه سر برای محصولات مختلف.
خط قالب‌گیری شکلات مناسب برای تولید شکلات ساده، شکلات مغزدار، شکلات دو رنگ، شکلات چهار رنگ، و شکلات کهربایی یا عقیق است.
این خط قالب‌گیری شکلات دارای قابلیت ویژه‌ای است که دستگاه بیسکویت خودکار می‌تواند بیسکویت را به قالب اضافه کند، بنابراین دستگاه می‌تواند شکلات همراه با بیسکویت تولید کند.
جزئیات محصول
ماشین آسیاب شکر: این دستگاه برای آسیاب کردن شکر به پودر شکر استفاده می‌شود. حداکثر ظرفیت آن 250 کیلوگرم در ساعت است.
مخزن ذوب کره کاکائو: کره کاکائو معمولاً به صورت جامد است و قبل از فرآیند تولید شکلات نیاز به ذوب شدن دارد. مخزن ذوب آب‌پوشی شده و از جنس استیل ضد زنگ است.
خط آسیاب گلوله‌ای: شامل مخزن ذخیره شکلات، پالایشگر شکلات و آسیاب گلوله‌ای است که مواد شکلات را به نرمی لازم میرساند.
ماشین ریفاینر شکلات: این دستگاه برای پالایش شکلات استفاده می‌شود و دارای قطعات استیل ضد زنگ با دوام بالا است.
ماشین تمپرینگ شکلات: این دستگاه برای تمپرینگ شکلات با استفاده از سیستم کنترل PLC و مکانیزم تمام خودکار طراحی شده است.
مزایای ماشین قالب‌گیری شکلات
- کاملاً خودکار با کنترل PLC و سیستم سروو که پایداری بیشتری فراهم می‌کند.
- قابلیت افزودن بیسکویت به قالب به صورت خودکار.
- امکان تولید شکلات‌های مختلف با تغییرات جزئی در تجهیزات.
- استفاده از استیل ضد زنگ درجه غذایی 304.
- تغییرات سریع و آسان در رنگ و مغزدار کردن شکلات.
