Verfahrenstechnik 10/2020

All inclusive
Automatisierungssystem steuert Sudhaus in der Brauerei
Autorin: Dipl.-Ing. Christina Scheer,
Jumo GmbH & Co. KG, Fulda
Der Einsatz von verlässlicher Mess-
und Regeltechnik unterstützt den
Braumeister bei der effizienten
Bierproduktion. Mit einem ent-
sprechenden Mess-, Regel- und
Automatisierungssystem können
vor allem im Sudhaus viele Prozessschritte
in einem System kombi-
niert und so Kosten gespart
werden.
Bierbrauen ist ein Prozess, bei dem lange
Tradition und viel Erfahrung der Braumeister
zusammenfließen. Heutzutage sind
viele Brauereien auf dem neusten Stand der
Technik, um eine effiziente und energieoptimierte
Produktion sicherzustellen. Dabei
ist das Sudhaus neben dem Gärkeller
der kostenintensivste Bereich. Hier wird aus
Malz und Wasser erst Maische und dann
Würze hergestellt. Der sensible Prozess des
Maischens ist sehr stark temperaturabhängig.
Denn die Malzenzyme, die die im Malz
enthaltene Stärke zu Zucker spalten, sind
sehr temperaturempfindlich. Die Enzyme
haben ihr optimales Wirkungsspektrum nur
innerhalb eines kleinen Temperatur- und
pH-Wert-Bereiches. Eine verlässliche Regelung
eines vorgegebenen Temperatur-Zeit-
Programmes ist hier unbedingt notwendig.
Auch beim Würzekochen benötigen
Brauer ein verlässliches Temperatur-Zeit-
Programm, um beispielsweise die Bitterstoffe
aus dem Hopfen zu extrahieren. Bei
diesem Vorgang herrschen sehr hohe Temperaturen,
wodurch auch viele gute Bestandteile
der Würze negativ beeinflusst
werden können. Daher ist es auch hier von
großer Bedeutung, den Prozess hochgenau
auszuregeln, um die Würze
nicht mehr als unbedingt
notwendig zu beanspruchen.
Optimale Qualität
Das System Jumo mTron T
liefert hier die perfekte Lösung,
um alle Prozesse im
Sudhaus inklusive dem Abläutern
und der Whirlpool-
Steuerung mit einer Lösung
zu realisieren. Zum einen
kommt hier die weit
verbreitete Soft-SPS Codesys
zum Einsatz, zum anderen sind in dem
Automatisierungssystem vollständig aufeinander
abgestimmte Module zur Regelung,
Messwerterfassung und Registrierung
vereint. Die Vernetzung und Datenkommunikation
der einzelnen Komponenten
erfolgt über EtherCAT, einem in der Messund
Automatisierungstechnik weitverbreiteten,
schnellen und Ethernet-basierten
Systembus.
Bis zu neun Programmgeber ermöglichen
dabei eine autarke Regelung von Maischen,
Abläutern und Würze kochen. So kann beispielsweise
während des Würzekochens
bereits der nächste Ansatz eingemaischt
werden. Während die Temperatur-Zeit-
Programme beider Prozesse ablaufen, registriert
das System zusätzlich alle vom Anwender
gewünschten Daten, wie zum Beispiel
Temperatur, Druck, pH-Wert, Durchfluss,
Dampftemperatur oder die Rührgeschwindigkeit.
Mit dem SPS-Programmiersystem
Codesys stehen dem Anwender dabei alle
Das System bietet Brauereien
eine funktionsübergreifende
Gesamtlösung aus einer Hand.
Alle erforderlichen Messgrößen
wie Durchfluss, Druck, Temperatur
und pH-Wert können
erfasst, geregelt, registriert
und überwacht werden.
Christina Scheer
Möglichkeiten offen, um den Prozess so zu
automatisieren, wie er es wünscht.
Aufbau mit System
Das Jumo mTron T-System besteht aus einer
Zentraleinheit mit Multifunktions-Touchpanel.
Die Zentraleinheit kann dabei ganz
individuell mit bis zu 30 verschiedenen
Modulen bestückt und somit individuell an
die Anforderungen des Sudhauses angepasst
werden. Um das System zu komplettieren,
sind zusätzlich zur SPS-Funktion Codesys
ein Programmgeber, Grenzwertüberwachungsfunktionen
sowie Mathematik- und
Logikmodule integriert.
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