Automation and supervisory system of the powdered chocolate

Abstract

The aim of this research project was to improve the existing powdered chocolate transfer process, at CEVITAL by proposing and developing an automated solution. The previous process had several inefficient areas, such as manual valve control, manual screw conveyor operation, clogging and unreliable state of control to name a few, and these factors resulted in long lead times and over-manpower requirement for throttling the process. Based on the detailed analysis of the existing system, the study recommended a stand-alone solution based on industrial automation methodology with PLCs and HMIs. Recommendations of improvement focused on replacing manual valves by automatic valves, automating the screw conveyor, the installation of sensors for monitoring and creating a very user-friendly HMI to assist in the supervision. The automation implementation was performed on the TIA Portal engineering system with Siemens S7-300 PLC (Programmable Logic Controller) and WinCC HMI (Human Machine Interface), and the programming language used was Ladder Diagram. Overall, this research illustrates the importance of automation and modernization of the industrial production process, particularly in its application in the food processing industry. L’objectif de ce projet de recherche était d’améliorer le processus existant de transfert de chocolat en poudre au sein de l’entreprise CEVITAL, en proposant et en développant une solution automatisée. L’ancien processus présentait plusieurs points d’inefficacité, tels que le contrôle manuel des vannes, l’activation manuelle des vis sans fin, les problèmes d’engorgement ainsi qu’un système de contrôle peu fiable. Ces facteurs entraînaient des temps de traitement longs et un besoin excessif en main-d’oeuvre pour gérer le processus. Sur la base d’une analyse approfondie du système existant, l’étude a recommandé une solution autonome fondée sur une méthodologie d’automatisation industrielle utilisant des automates programmables (PLC) et une interface homme-machine (HMI). Les améliorations proposées se sont concentrées sur le remplacement des vannes manuelles par des vannes automatiques, l’automatisation des vis sans fin, l’installation de capteurs de surveillance et la conception d’une interface HMI conviviale pour faciliter la supervision du processus. La mise en oeuvre de l’automatisation a été réalisée à l’aide du logiciel TIA Portal, en utilisant un automate Siemens S7-300 (PLC) et une interface homme-machine WinCC (HMI). Le langage de programmation utilisé était le Ladder Diagram (langage à contacts). Dans l’ensemble, cette recherche met en évidence l’importance de l’automatisation et de la modernisation des processus de production industrielle, en particulier dans leur application dans l’industrie agroalimentaire.