Selon l’intégrateur de systèmes bulgare Mechatronics, une machine à four pour le pain nécessite quatre zones de température.

La première zone est particulièrement puissante pour compenser la bande transporteuse refroidie et le pain relativement frais entrant dans le four. À cette étape, de la vapeur est également injectée dans le four pour lui donner cet éclat fraîchement cuit. Viennent ensuite trois zones de cuisson à température contrôlable. Une bande transporteuse parfaitement chronométrée tout au long du processus est également essentielle.

Pour compléter le besoin, une interface homme-machine (IHM) permet de configurer le processus de cuisson, de fournir l’état de température de chaque zone et de générer toute information sur l’état des erreurs.

Changement climatique

Pour créer ce qu’elle appelle la machine à pain optimale pour ses clients, Mechatronics s’est tournée vers Delta, un leader mondial de l’automatisation industrielle. Mechatonics est le fournisseur officiel des produits Delta Motion, Drive, Control et Robotics en Bulgarie, et est guidé par la mission de la société taïwanaise de favoriser le développement de la fabrication intelligente en fournissant des solutions propres et économes en énergie.

Delta tire parti de ses compétences de base en électronique de puissance à haut rendement et de son modèle commercial intégré à la RSE pour résoudre les principaux problèmes environnementaux. Depuis sa création en 1971, la société a reçu de nombreux prix pour ses technologies innovantes et a été inscrite à l’indice mondial DJSI des indices de durabilité Dow Jones depuis 2011. En 2017, Delta a été sélectionnée par le CDP – anciennement le Carbon Disclosure Project – pour son niveau de leadership en matière de changement climatique pour la deuxième année consécutive.

Le four à pain optimal

Pour l’IHM, Mechatronics a choisi l’Advanced HMI DOP-107WV de la série DOP-100 de Delta.

Il dispose d’un panneau de commande tactile sur un écran TFT couleur plat et essuyable de 16:9 7 pouces qui, compte tenu de l’environnement poussiéreux dans lequel il fonctionne, est un excellent choix. Il dispose également d’un support multilingue spécialement conçu pour son marché cible et d’un logiciel d’édition convivial et facile à naviguer. Avec plusieurs ports COM compatibles RS-485, le DOP-107WV s’intègre parfaitement aux autres composants du four.

La mécatronique a ensuite inclus un onduleur de la série MS300 pour contrôler le convoyeur. Cet entraînement à fréquence variable (VFD) à moteur CA prend également en charge une interface MODBUS RS-485 et est idéal pour le contrôle en boucle ouverte des moteurs IM et PM.

Bien sûr, la qualité de la cuisson est finalement définie par le four et les sept éléments chauffants. La sélection de composants fiables, ainsi qu’une programmation minutieuse, sont essentielles pour fournir un four de 250 kW nécessitant peu d’entretien et pouvant fonctionner 24h / 24 et 7 j / 7.

Mechatronics a choisi le régulateur de température DTC1000 de Delta comme contrôleur principal, les contrôleurs DTC2000 étant utilisés en parallèle pour les six appareils de chauffage restants. Ceux-ci sont également connectés au Modbus. La fonction de réglage automatique maintient la régulation de la température, avec des capteurs contrôlant l’élément chauffant dans des relais à semi-conducteurs. Le réglage automatique utilise un processus de formation pour configurer le contrôleur PID en boucle fermée une fois les capteurs et les appareils de chauffage installés.

Le double chauffage et la détection des trois dernières zones de cuisson soulèvent un défi. Avec un appareil de chauffage au-dessus du convoyeur et l’autre en dessous, chacun doit être réglé à une température différente. Cependant, Mechatronics a constaté que les sorties de rechange des régulateurs de température Delta peuvent être utilisées pour se connecter aux relais pour des signaux d’alarme audibles et visibles. Ces signaux sont également répliqués dans l’IHM DOP-107WV.

Étroitement associé à la qualité de la cuisson est le contrôle de la vitesse de la bande transporteuse. Ici, Mechatronics a choisi que le MS300 VFD est relié à un capteur de proximité inductif facile à nettoyer et précis dans l’environnement poussiéreux. Le contrôleur logique programmable (PLC) intégré du MS300 est configuré pour calculer la vitesse du convoyeur et est continuellement comparé au point de consigne défini dans l’IHM. L’intervention humaine est seulement nécessaire pour régler le temps de cuisson souhaité, la température requise, puis appuyer sur « courir » pour commencer la cuisson.

Combiner les compétences des boulangers et des ingénieurs

« La plupart des gens supposeraient que la cuisson du pain est très simple. Au contraire, le projet de four à pain a mis en évidence les compétences requises des boulangers et des ingénieurs pour créer une machine qui délivre le pain parfait.a déclaré Victor Ogedegbe, ingénieur d’application sur le terrain chez Dela.

« La fonction de réglage automatique du DTC1000/2000 a joué un rôle important pour s’assurer que les boulangers peuvent livrer un produit de qualité chaque lot, en fournissant un excellent contrôle de la température. »

Toma Draganov, ingénieur en automatisation chez Mechatronics, a ajouté : « Construction du pain le four a été simplifié par la disponibilité de composants interopérables et répondant aux exigences exigées par nos clients.

« Un contrôle précis de la température était essentiel pour nous, et le support de Delta était essentiel pour configurer la fonction de réglage automatique DTC1000/2000. Cette aide a permis au projet de passer de la phase de conception initiale à la production complète en seulement sept mois. »

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