Contrôle de l’autoclave pour la stérilisation des aliments

Découvrez les avantages de l'utilisation de contrôleurs PID multifonction dans les processus de stérilisation des aliments en autoclave et de la génération de rapports de qualité.


Pendant la stérilisation des aliments en boîte, il faut respecter les normes de conformité alimentaire.

Grâce aux contrôleurs PID multifonction, le système contrôle l’installation de stérilisation alimentaire, il calcule la valeur F0 et enregistre les données en format crypté en vue des vérifications des autorités alimentaires.

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Contrôle de l'autoclave pour la stérilisation des aliments

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Introduction

Pendant la stérilisation des aliments en boîte, il faut respecter les normes de conformité alimentaire. Le système contrôle l’installation, calcule la valeur F0 et enregistre les données en format crypté en vue des vérifications de l’autorité alimentaire.

La solution comprend le 3850 contrôleur multifonction, GTF contrôleur de puissance, TK capteur de pression, 650L contrôleur de sécurité et GF _eXpress configurateur commun aux éléments utilisés.

Le procédé

La stérilisation d’un produit peut être réalisée à travers un procédé de chauffage contrôlé, en vue d’éliminer complètement tous les microorganismes vivants, susceptibles de porter préjudice aux caractéristiques du produit traité, mais sans tuer nécessairement les microbes inoffensifs.

Le procédé de stérilisation du produit en boîtes est divisé en trois phases.

  1. Chauffage : la température du produit devrait passer de la température ambiante à celle de stérilisation.
  2. Maintien : le produit est maintenu à la température de stérilisation afin d’obtenir la destruction des microorganismes nocifs.
  3. Refroidissement : la température du produit est ramenée à la température ambiante

Pour atteindre des températures dépassant 100°C (« stérilisation ») le traitement thermique doit être accompli sous pression dans un autoclave. Pour les petites productions telles que les confitures en boîte on utilise généralement des autoclaves verticaux munis d’un couvercle dans le haut.

Figure 1 – Schéma du procédé

L'application

Les produits ont une sensibilité à la chaleur différente et certains peuvent être stérilisés à 121°C..La valeur F0 sert à établir le temps d’exposition du produit à stériliser à une température précise. La valeur F0 équivaut à la valeur en minutes, à une température précise, qui garantit le même degré de stérilisation qu’à une température de 121°C pendant une minute.

Sachant que les produits en boîte peuvent avoir des profils de stérilisation différents, le système de contrôle doit gérer :

  • Contrôle PID de la température avec des points de consigne variables
  • Recettes de stérilisation du produit
  • Enregistrement par lots de production (batch record)
  • Interverrouillages de procédé et fonctions de séquençage
  • Fonctions mathématiques et calcul de la valeur F0

Le procédé de transformation des aliments étant contrôlé par l’autorité alimentaire, les données des enregistrements des lots de production doivent être archivées sous forme cryptée afin d’éviter toute altération des données du procédé.

Les avantages du produit

Contrôleur PID multifonction 3850T

  • Jusqu’à 16 zones de contrôle PID et réglage automatique
  • 32 E/S numériques pour les logiques d’interverrouillage
  • Afficheur personnalisé configurable avec des pages instrumentales pré-formatées, des affichages graphiques des tendances des données de procédé, des pages d’alarme.
  • Grande bibliothèque de blocs fonctionnels
  • Calcul de la valeur F0
  • Enregistrement par lot, fichier crypté pour la protection des données, exportation des données au format CSV, PDF
  • GETlogic : gestion des fonctions mathématiques et des logiques
  • Communication Modbus Ethernet TCP/IP et VNC pour l’accès à distance.

Contrôleur de puissance 1PH série GTF

  • Jusqu’à 120A 400VAC
  • Typologie de commande SCR configurable
  • Signaux de commande 0-10V, 4-20mA
  • Communication Modbus RTU

Capteur de pression TK

  • Electronique robuste et résistance, protection IP 65/67
  • Signal de sortie : 0-10V

650L dispositif de sécurité

  • Relais d’alarme qui met en sécurité l’installation lorsque les points de consigne de la température sont dépassés.

Configurateur GF_eXpress pour les dispositifs 3850T et GTF

Solution

Le système de contrôle comprenant le 3850T contrôleur multifonction, le GTF contrôleur de puissance, le TK capteur de pression et le 650L seuil limite de sécurité, satisfait les exigences d’automatisation de l’installation (Figure 2).

Contrôle PID du chauffage – maintien – refroidissement et pression de l’autoclave

  • 2 contrôles PID avec gestion des alarmes absolues et écart
  • Température 0-150 ° C, Pression : 0 – 4 BAR
  • 2 programmes de profils de points de consigne indépendants pour la température et la pression, associables à des recettes de produit.
  • Calcul automatique de la valeur F0 en vue d’établir les temps de stérilisation exigés en fonction de la valeur de la température et associés aux recettes des produits
  • 32 E/S numériques et fonction GETlogic pour exécuter les interverrouillages de l’installation (chargement-déchargement, ouverture/fermeture des portes, etc.) , la gestion des alarmes et différents interverrouillages de sécurité

Enregistrement des données par lot de production (batch report) – Horloge en temps réel (RTC) :

Les données s’affichent en modalité graphique des tendances avec les temps, les alarmes et les évènements (Figure 3).

Toutes les données de procédé sont archivées de façon sûre dans la mémoire interne du 3850T – elles peuvent être sauvegardées dans des fichiers ordinaires (CSV) ou cryptées et exportées à travers USB ou Ethernet.

Le capteur de pression TK fournit une sortie analogique nécessaire au contrôle PID de la pression de l’autoclave par le 3850T.

Le contrôleur de puissance GTF, commande les réchauffeurs électriques en combinaison avec le 3850T de façon à ce que le chauffage soit uniforme.

La connexion Ethernet VNC de base (Figure 4) permet d’accéder à distance au 3850T à des fins d’entretien, de monitorage à distance et de transmission des données instantanées ou enregistrées.

Figure 2 – Schéma de contrôle du procédé

 

Figure 3 – Enregistrement de lot et production de rapport

 

Figure 3 – Connexion à distance VNC