Sistemi di Controllo dei Processi Industriali per la Produzione a Lotti (Batch)

Nel trattamento dei fluidi e nell'esecuzione di ricette multifase, mantenere la ripetibilità da lotto a lotto e colmare al contempo il divario tra i controllori a logica programmabile (PLC) a livello di stabilimento e le architetture IT aziendali rappresenta una sfida di integrazione costante. Le industrie di processo richiedono software di controllo in tempo reale capaci di gestire ricette complesse, documentazione di audit e registrazione deterministica dei dati senza interrompere le attività operative. Rispondendo a queste esigenze in ambienti di lavorazione ad alto rendimento, Steinecker, consociata della rete Krones Processing, ha presentato i suoi sistemi aggiornati di controllo di processo, Botec F1 release 4.6 e ILTIS, in occasione della fiera BrauBeviale di Norimberga, in Germania.

Architettura di Automazione Batch e Modernizzazione dei Database
I moderni impianti di lavorazione di bevande, alimenti e liquidi si affidano all'esecuzione deterministica delle ricette per garantire la conformità agli standard di sicurezza alimentare, igiene e qualità del prodotto. Botec F1 è stato progettato specificamente come soluzione di automazione per la produzione orientata ai lotti, offrendo tracciamento in tempo reale, regolazione e documentazione automatizzata lungo tutte le fasi sequenziali del processo.

Con la versione 4.6, il sistema integra un aggiornamento del framework sottostante basato su Microsoft .NET 8 abbinato a Microsoft SQL Server 2025. Questo aggiornamento tecnico garantisce la compatibilità a lungo termine della piattaforma software e il supporto del ciclo di vita per l'infrastruttura digitale dell'impianto. Operare su framework di sviluppo moderni consente al sistema di funzionare in modo efficiente all'interno di ambienti server virtualizzati, riducendo la necessità di hardware fisico dedicato a bordo fabbrica e abilitando backup istantanei automatizzati (snapshot), ridondanza con failover e procedure di manutenzione semplificate.

Per migliorare la tracciabilità operativa dei materiali, la release 4.6 include interfacce di comunicazione native per lettori di codici a barre industriali basati su Android. Questo meccanismo consente agli operatori d'impianto di scansionare i lotti di materie prime, le partite intermedie e i materiali di imballaggio direttamente nel punto di dosaggio o trasferimento, inserendo automaticamente gli identificatori verificati del materiale nel database di processo. Protocolli aggiornati di comunicazione e notifica ottimizzano ulteriormente lo scambio continuo di dati tra i nodi di controllo sul campo, le interfacce uomo-macchina (HMI) e i sistemi di esecuzione della produzione (MES) di livello superiore.

Supervisione Modulare nei Flussi di Processo Multi-Settoriali
Parallelamente all'automazione delle ricette batch, gli impianti continui e ausiliari richiedono sistemi di controllo di supervisione capaci di scalare su panorami di automazione eterogenei. La piattaforma di controllo di processo ILTIS offre un'architettura di supervisione modulare progettata per applicazioni che spaziano dalla visualizzazione per operatore a singola stazione fino a topologie distribuite multiutente, supportate da installazioni multi-server ridondanti.

ILTIS è sviluppato per interfacciarsi con diversi PLC e terminali operatore, svincolando la visualizzazione e la registrazione dei dati dai vincoli dell'hardware proprietario. Un cruscotto centralizzato fornisce analisi di processo consolidate, monitoraggio dello stato e tracciamento degli allarmi su tutti gli asset dell'impianto. Grazie a questa architettura a interfaccia aperta, ILTIS opera in molteplici settori industriali continui e ibridi, tra cui il trattamento delle acque e delle acque reflue municipali e industriali, il settore chimico, la produzione farmaceutica e sanitaria, la distribuzione di energia, gli impianti di generazione da fonti rinnovabili, la movimentazione di materiali sfusi e gli impianti di riciclo del PET (polietilene tereftalato).

Stabilendo un flusso di dati bidirezionale standardizzato tra gli anelli di regolazione sul campo e i sistemi superiori di pianificazione delle risorse aziendali (ERP) e di gestione operativa della produzione (MOM), entrambe le piattaforme creano audit trail digitali trasparenti, riducono gli errori di inserimento manuale e supportano la governance automatizzata delle ricette nelle moderne operazioni di lavorazione.

Contesto Aggiuntivo
Questa sezione illustra le specifiche tecniche e il benchmarking competitivo non inclusi nell'annuncio originale del prodotto.

Nella produzione industriale a lotti, il software di controllo di processo è solitamente conforme allo standard ANSI/ISA-88 (IEC 61512), che definisce le gerarchie fisiche, i modelli di ricetta e le architetture di controllo procedurale. La transizione delle piattaforme di automazione verso framework come Microsoft .NET 8 si inserisce nel più ampio trend di convergenza tra tecnologia operativa (OT) e tecnologia dell'informazione (IT) industriale. La modernizzazione del framework di base per eseguire istanze containerizzate o virtualizzate riflette il passaggio dell'automazione industriale dai PC industriali on-premise autonomi e proprietari alle infrastrutture iperconvergenti virtualizzate situate nelle sale server.

All'interno del settore dell'automazione per il beverage e la birrificazione, Botec F1 opera parallelamente a soluzioni consolidate del settore, in particolare Siemens Simatic PCS 7 con il pacchetto di controllo ricette Braumat e Rockwell Automation FactoryTalk Batch. Sebbene le implementazioni tradizionali si siano storicamente basate su blocchi logici proprietari a livello di controllore, i moderni sistemi batch utilizzano sempre più standard di connettività aperta ai database (ODBC), OPC Unified Architecture (OPC UA) e servizi web basati su REST per convogliare la telemetria in tempo reale nei sistemi MES aziendali. In questa fascia, le prestazioni di riferimento si concentrano sull'esecuzione deterministica delle ricette, sulla risoluzione della tracciabilità a livello di singoli sotto-ingredienti, sul sovraccarico (overhead) della virtualizzazione software e sull'interoperabilità dei driver per PLC multipiattaforma.

A cura di Evgeny Churilov, Induportals Media - Adattato dall'IA.

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