Anlagenbau & Betrieb Wein automatisiert abfüllen

Sitrans LR250 Pulsradar-Füllstandmessumformer überwachen kontinuierlich den Füllstand des Weins in den 124 Lagertanks der Genossenschaft Caviro.

Bild: Siemens
01.09.2016

Mit innovativer Prozessinstrumentierung und einem modernen Leitsystem will die italienische Weingenossenschaft Caviro sicherstellen, dass jedes Glas Wein ihrem guten Ruf gerecht wird. Bei den schnellen Abfüllprozessen sind Messungen in Echtzeit wichtig.

Tovernello ist die bekannteste und meistverkaufte Weinsorte in Italien und war die erste weltweit gehandelte Weinmarke des Landes. Diese und weitere Marken der Weingenossenschaft Caviro, von beliebten Tischweinen bis zu hochklassigen Weinen, werden in vier verschiedenen Anlagen in ganz Italien abgefüllt. Vor der Abfüllung bleibt der Wein für mindestens zehn Tage im Lagertank, meistens jedoch länger. Bis zu 480.000 hl Wein lagern in den Tanks von Caviro und warten darauf, in der Abfüllanlage in Flaschen gefüllt zu werden.

Während des Abfüllprozesses müssen die Anlagenbetreiber genau wissen, wie viele Hektoliter Wein sich gerade in jedem einzelnen Tank befinden. Kontinuierliche Überwachung ist unbedingt erforderlich, da die Abfüllanlage unwirtschaftlich arbeiten würde, wenn die Betreiber zu viele oder zu wenige Flaschen für die einzelnen Weinsorten bereitstellen.

Automatisierungslösung für 124 Lagertanks

Um das komplexe Sortiment an Weinsorten optimal verwalten zu können, hat der Systemintegrator S.A.I.I.E. eine komplette Automatisierungslösung für die Lager- und Abfülltanks der Niederlassung von Caviro, des größten Weinproduzenten (Marktanteil 8,3 Prozent) Italiens, in Forlí entwickelt. Der Systemintegrator liefert Hardware- und Software-Lösungen für moderne Automatisierungssysteme weltweit.

Den Ingenieuren des Systemintegrators ist es gelungen, eine präzise durchdachte Automatisierungslösung für die 124 Lagertanks zu konzipieren. Die Weingenossenschaft ist somit bestens gerüstet, um 6.000 hl Wein pro Tag abzufüllen beziehungsweise zu verpacken. Da in der Anlage eine große Vielfalt von Lagertanks unterschiedlicher Größen und Formen eingesetzt wird, benötigt Caviro zur Füllstandmessung eine Lösung, die ein Höchstmaß an Flexibilität sicherstellt und sowohl für Edelstahl- als auch für Glasfasertanks geeignet ist.

Zunächst erwog man bei Caviro, einen Radar-Füllstandmessumformer mit Hornantenne zu verwenden. Als Siemens jedoch den Pulsradar-Füllstandmessumformer Sitrans LR250 mit gekapselter Antenne auf den Markt brachte, entschied sich der Weinproduzent für diese neue Technik. Die Füllstandmess­umformer wurden an der Luke auf der Oberseite jedes Tanks montiert. Damit muss der Messumformer für die Reinigungszyklen vom Bedienpersonal nicht von der Oberseite jedes Tanks abgeschraubt werden. Stattdessen öffnet das Personal einfach die Luke.

In den sieben mit automatischen Ventilen gesteuerten Entleerungsleitungen, in denen der Wein von den Tanks in den Abfüllbereich fließt, verwendet Caviro Messumformer auf Mikroprozessorbasis vom Typ Sitrans F M MAG 6000 in Kombination mit Sitrans F M MAG 1100 Messaufnehmern aus Edelstahl. Diese erfassen kontinuierlich den Durchfluss des Weins. Die Durchflussmesser sorgen dafür, dass die richtige Gesamtmenge an Wein aus den Tanks in die Abfüllbereiche gelangt. Sieben Sinamics G120C-Umrichter kontrollieren die Drehzahl der Pumpen in den Rohrleitungen. Und in den Rohren sind zusätzlich Sitrans LVL100 Vibrations-Grenzstandschalter installiert.

Die Füllstandmessgeräte an den einzelnen Messpunkten liefern Angaben zu Mindest- und Höchst-Füllständen. Das Bedienpersonal verfügt somit über präzise Angaben, wann ein Tank leer ist beziehungsweise droht, überzulaufen. Die Tatsache, dass direkt über den 24 unten liegenden Weintanks jeweils ein weiterer Tank montiert ist, war eine besondere Herausforderung für die Ingenieure von S.A.I.I.E.

Da der Platz nicht ausreichte, um über den unteren Tanks einen Radar-Füllstandmessumformer zu montieren, entschieden sie sich, die Vorteile des Portfolios an Füllstandmessgeräten von Siemens zu nutzen. Anstatt Messgeräte in den Tankdeckeln zu montieren, hat Caviro digitale Druckmessumformer der Sitrans-P-Serie DS III zum Überwachen des Differenzdrucks an der Unterseite der Tanks installiert. Die Druckwerte werden anschließend von einer SPS (speicherprogrammierbaren Steuerung) in Volumenmesswerte umgewandelt.

Das Herzstück der Prozessinstrumentierung verbindet alle Komponenten miteinander: Simatic S7-1500 und das TIA-Portal (Totally Integrated Automation) von Siemens. Das Ein-/Ausgabesystem Simatic ET 200 SP empfängt Radarsignale und sendet sie an die speicherprogrammierbare Steuerung Simatic S7-1500. Die SPS wandelt Echtzeit-Füllstandmesswerte in Volumenmesswerte um, sodass Bediener stets über erforderliche Informationen verfügen, um präzise Mischungen zu erzielen.

Aufgrund der großen Anzahl an Weinsorten, die bei Caviro gekeltert und abgefüllt werden, ist die wöchentliche Bestandsaufnahme besonders wichtig. Pulsradar-Füllstandmessumformer, Differenzdruckmessumformer sowie die SPS versorgen das Bedienpersonal mit jenen Volumenmesswerten, die für eine genaue Bestandsaufnahme aller Lagerbehälter erforderlich sind.

Überblick über sämtliche Prozesse

Präzise Messungen von Kapazität und Volumen der Lagertanks spielen bei der Weingenossenschaft eine wichtige Rolle, damit jede Glasflasche, jeder Tetra Pak und jede Großpackung mit Wein in höchster Qualität befüllt wird. Der Abfüllprozess wird mit hoher Geschwindigkeit durchgeführt, sodass Echtzeitmessungen unverzichtbar sind. Das TIA-Portal von Siemens bietet dem Bedienpersonal im Leitstand einen genauen Überblick über sämtliche Prozesse. Eventuelle Störungen eines Betriebsmittels oder Instruments werden sofort gemeldet. Das Problem kann somit behoben werden, bevor es die Produktion beeinträchtigt.

Von den Weinbergen Italiens über die Lagerbehälter von Caviro in Forlí bis ins Weinglas: Prozessinstrumentierung und Steuerungstechnik von Siemens helfen, dass jeder Schluck schmeckt.

Bildergalerie

  • Durchflussmesser und Sensoren der Baureihe Sitrans F M MAG von Siemens überwachen den Durchfluss des Weins aus den Lagertanks in den Abfüllbereich.

    Durchflussmesser und Sensoren der Baureihe Sitrans F M MAG von Siemens überwachen den Durchfluss des Weins aus den Lagertanks in den Abfüllbereich.

    Bild: Siemens

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