Autore: Luciano Guida, Automation Engineer.
Data aggiornamento: agosto 2026.
Benvenuto su questo sito dedicato alla didattica dell’automazione industriale. Oggi ci occupiamo nuovamente di progettazione dell’automazione, e presentiamo un lavoro per la realizzazione di un impianto nel settore alimentare, in particolare per la produzione di sughi e salse congelate.
Un progetto di questo tipo richiede un’attenta pianificazione, che solitamente si attua seguendo un metodo Top-Down, dove si parte dalla descrizione della specifica generale, per dettagliare via via ogni aspetto del processo e dell’impianto.
1. Impianto produzione sughi congelati - specifiche e requisiti.
1.1. Descrizione generale dell’impianto di produzione.
La richiesta è di realizzare una linea automatizzata di produzione in continuo di sughi e salse congelate, con una capacità di 1000 kg/h. La linea deve permettere la preparazione del sugo, un raffreddamento preliminare e uno stoccaggio.
Il prodotto stoccato viene successivamente inviato a un tunnel di refrigerazione, dal quale uscirà in formato di pellets (strisce di prodotto) della lunghezza di cinque centimetri, e larghezza tre.
2.1. Zona arrivo e stoccaggio materie prime.
In questa zono sono dislocati i serbatoi fissi e le taniche mobili contenenti gli ingredienti utilizzati per la preparazione del sugo e delle salse. In particolare abbiamo:
2.1.1. Stoccaggio Olio: Serbatoio da 2000 litri, per lo stoccaggio dell’olio EVO (extravergine d’oliva).
Gli elementi principali che correderanno il tank sono:
a) Boccaporto con apertura / chiusura manuale, e luce protetta da griglia imbullonata.
b) Elemento di sfiato per evitare sovrappressioni durante il carico.
c) Trasmettitore di temperatura PT100, e sensore di livello a membrana.
d) Valvola di carico per l’arrivo dell’olio dalle auto cisterne.
e) Valvola di scarico per il prelievo dell’olio.
f) Pompa rotativa (a lobi) per il dosaggio dell’olio verso i preparatori.
Tutte le valvole sono pneumatiche ed equipaggiate con feedback di protezione.
Il carico del tank avviene attraverso auto cisterne gestite da terzi.
Il trasferimento dell’olio (dosaggio) ai tank di preparazione avviene per mezzo di una pompa rotativa (a lobi), di portata adeguata, indicativamente 3000 lt/h. Questa pompa permetterà il dosaggio della quantità necessaria in preparazione in un tempo relativamente breve (circa 45 secondi).
2.1.2. Serbatoi mobili di stoccaggio passata di pomodoro.
Per la preparazione del sugo è previsto l’utilizzo di pasta di pomodoro (passata) fornita in serbatoi mobili da 800 lt.
Il tank mobile viene collegato all’impianto preparazione attraverso un tubo flessibile, e il pomodoro sarà dosato nei preparatori per mezzo di una pompa rotativa.
La presenza del prodotto da dosare è rilevata da un sensore induttivo montato sulla tubazione.
Il lavaggio della linea di carico passata è affidato al sistema CIP, si utilizzano connessioni di mandata che prevedono tubazioni flessibili appositamente progettate (resistenti a pressioni e temperature elevate).
2.1.3. Sistema di carico ingredienti solidi per soffritto.
Gli ingredienti solidi (cipolla, aglio, sedano, aromi) sono acquistati premiscelati in sacchi da 25kg, e stoccati in una cella fredda. Per il dosaggio di questi ingredienti è previsto un sistema di traslazione, sollevamento e ribaltamento, composto da:
a) Traslatore per posizionare il sollevatore della vasca sotto ognuno dei due serbatoi di preparazione.
b) Sollevatore motorizzato per portare la vasca in prossimità del boccaporto del tank preparatore.
c) Meccanismo di ribaltamento vasca per scaricare gli ingredienti nel serbatoio.
Il sistema è corredato di griglie di protezione opportunamente controllate da micro interruttori di sicurezza interfacciate con una centralina Pilz.
La quantità di dosaggio definita in ricetta è preparata preventivamente da parte dell’operatore, utilizzando le bilance poste nella zona preparazione.
2.2. Zona preparazione sughi e salse.
Sono previsti due serbatoi in acciaio inox per la preparazione del prodotto, con due serbatoi si assicura l’alimentazione continua del tank di stoccaggio, e la conseguente refrigerazione del sugo.
Ogni serbatoio di preparazione è equipaggiato con:
a) Boccaporto con apertura controllata da un cilindro pneumatico, munito di due feedback di posizione (aperto / chiuso).
b) Agitatore ad ancora per mantenere le pareti interne raschiate durante il riscaldamento.
c) Emulsionatore per eventualmente disperdere ingredienti solidi nei liquidi.
d) Intercapedine per il passaggio di vapore a 2,5 bar. L’ingresso del vapore è controllato da una valvola pneumatica.
b) Dispositivo di sfiato controllato da una valvola, per permettere l’estrazione del vapore durante la fase di concentrazione.
c) Spray ball di lavaggio all’interno.
d) Valvole di mandata lavaggio, scarico prodotto e drenaggio.
e) Trasmettitore di temperatura PT100, e sensore di livello differenziale.
f) Valvole di dosaggio olio, pasta di pomodoro, e acqua.
g) Valvole di scarico, e di mandata e ritorno lavaggio, tutte pneumatiche con feedback di posizione.
h) Conta litri (Trasmettitori di portata) per la gestione automatica dei dosaggi acqua, passata di pomodoro, e olio.
i) Sistema di estrazione vapore per concentrare il prodotto durante la produzione. Questo sistema comprende una bilancia, una valvola d’estrazione, un estrattore, e uno scambiatore a piastre per raffreddare il vapore. Il vapore viene trasformato in condensa nello scambiatore, la condensa viene pesata sulla bilancia.
2.3. Zona linea di raffreddamento preliminare e trasferimento allo stoccaggio.
Al di sotto dei due tank di preparazione sono installate valvole pneumatiche per il ritorno lavaggio, oltre che per il trasferimento del prodotto al tank di stoccaggio. I componenti principali di questa linea sono:
a) Valvole mandata e ritorno lavaggio linea e serbatoi di preparazione.
b) Pompa rotativa (unica per i due preparatori) di prelievo prodotto e invio allo stoccaggio. Questa pompa è controllata da un variatore di frequenza, per poter cambiare la portata di trasferimento secondo le specifiche di ricetta.
Il controllo è affidato a un regolatore nel plc.
c) Trasmettitore di portata di trasferimento, collegato al sistema di regolazione nel plc.
d) Trasmettitori di temperatura e pressione prima e dopo lo scambiatore tubolare.
d) Scambiatore a fascio tubiero, opportunamente dimensionato per raffreddare il prodotto: la portata di trasferimento è di 5000 kg/h circa, la temperatura scende approssimativamente da 90°C a 25°C.
Il raffreddamento avviene a mezzo acqua refrigerata, intercettata da una valvola regolatrice; il controllo è affidato a un loop all’interno del PLC.
2.4. Zona stoccaggio prodotto.
Il serbatoio di stoccaggio da 2500 lt è posizionato nei pressi del tunnel di raffreddamento.
L’equipaggiamento comprende:
a) Boccaporto con apertura manuale e griglia di protezione imbullonata.
b) Elemento per lo sfiato.
c) Agitatore ad ancora per mantenere il prodotto omogeneo e in temperatura.
d) Valvole di mandata e ritorno lavaggio.
e) Valvole di carico e scarico prodotto.
f) Intercapedine per il mantenimento della temperatura del prodotto, per mezzo di acqua fredda controllata da una valvola pneumatica.
g) Trasmettitore di temperatura PT100 e sonda di livello a membrana.
h) Pompa centrifuga per il ritorno lavaggio.
i) Pompa rotativa per il trasferimento del prodotto al tunnel di raffreddamento.
Sulla linea che porta il prodotto al tunnel viene installata anche una sonda di pressione.
2.5. Tunnel di raffreddamento e taglio prodotto.
Il tunnel di raffreddamento è composto da un tappeto refrigerato sul quale viene estruso il prodotto proveniente dal serbatoio di stoccaggio.
All’uscita del tunnel una macchina taglia con precisione le strisce di sugo congelate, che risulteranno della lunghezza di circa 5 centimetri.
Il tunnel di raffreddamento è controllato da un sistema d’automazione autonomo, composto da un PLC Siemens S7-1200 e un pannello TP1200 Comfort.
2.6. Zona centrale di lavaggio CIP.
L’impianto CIP è composto da:
a) Serbatoio per acqua calda.
b) Serbatoio per soluzione basica (detergente).
c) Serbatoio per soluzione acida.
I serbatoi acido e detergente hanno a bordo un conduttivimetro.
d) Linea di acqua fredda potabile.
e) Scambiatore di calore a fascio tubiero per riscaldare il contenuto dei serbatoi, oltre che la soluzione inviata all’impianto.
f) Sonde di temperatura e livello su ogni serbatoio, e una sonda di conducibilità sulla tubazione di ritorno lavaggio.
g) Valvole di mandata e ritorno lavaggio, oltre che di ricircolo della soluzione nei serbatoi.
h) Sistema di dosaggio concentrato acido e basico nei serbatoi, equipaggiato con pompe a membrana.
Ecco nell’immagine seguente lo schema di processo dell’impianto CIP.
3. Automazione dell’impianto.
3.1. Linea di produzione.
Per la gestione dell’automazione sono previsti:
a) Quadro generale di distribuzione potenza per l’impianto produzione.
b) Plc Siemens S7-1500 opportunamente dimensionato, per la zona produzione.
c) Cassette remote equipaggiate con periferie Siemens ET200S, così dislocate: zona stoccaggio materie prime, zona preparazione, zona trasferimento, zona stoccaggio finale.
d) Sistema SCADA Aveva Intouch, funzionante su due pc all’interno della saletta di controllo.
e) 3 pannelli HMI TP1200 comfort, installati nelle zone materie prime, preparazione, e stoccaggio finale.
3.2. Impianto CIP.
3.3. Sistemi di monitoraggio.
Il software SCADA principale si occuperà di:
a) Visualizzare sinottici con grafica animata, rappresentanti tutte le parti dell’impianto.
b) Gestione set point e visualizzazione valori correnti.
c) Gestione ricette, con parametrizzazione delle sequenze e dei valori di processo (dosaggi, temperatura, pressione, concentrazione ecc.)
d) Comando e controllo delle utenze in modo manuale.
e) Comando e controllo dei cicli automatici di lavorazione.
f) Visualizzazione degli allarmi e degli eventi, sia in tempo reale che storici.
g) Visualizzazione dei grafici delle variabili di processo, sia in tempo reale che storici.
h) Gestione utenti (operatori, supervisori, tecnologi) con credenziali d’accesso al sistema.
i) Integrazione per industria 4.0 e 5.0: al fine di ottemperare ai requisiti di interconnessione, lo SCADA mette a disposizione del sistema MES tutti i dati di produzione e lavaggio significativi. Il software permetterà anche di ricevere ordini di produzione direttamente dal MES.