行業：食品和飲料
客戶：Coca-Cola Enterprises (CCE)
產品：CVA電動執行機構，現場服務

摘要

Rotork CVA 電動控制閥驅動技術正在幫助 Coca-Cola Enterprises (CCE) 提高其 Wakefield 生產工廠的效率并降低能源成本。Rotork 提供的 CVA 執行機構不僅幫助工廠減少環境影響，還降低了運營成本。

概述

CCE 在過去五年中在 Wakefield 工廠投資了超過 1 億英鎊，該工廠是歐洲最大的軟飲料生產工廠。這一投資是其長期計劃的一部分，體現了其對本地制造和新技術的承諾。自從安裝并根據能源監測系統提供的信息采取行動以來，該公司自 2009 年起已將 Wakefield 工廠的電力消耗減少了 13%。

挑戰

該計劃的一個重要部分是節省傳統氣動控制閥驅動所需的儀表空氣供應的持續成本。在 Wakefield 工廠，這一目標通過引入 Rotork CVA 控制閥執行機構來實現，用于執行調節和故障安全任務。

解決方案

在 CVA 引入之前，電動執行機構的調節性能無法與氣動控制閥相媲美。CVA 執行機構引入了連續、可重復的調節電氣控制，并配備了可設定的故障閥位選項。它運行在行業標準的 4-20 mA 控制信號或數字網絡上，其分辨率、重復性和滯后性能可達到全量程的<0.1%，適用于最苛刻的應用。

機械特性

• 雙重密封外殼

  Rotork 久經考驗的設計，永久保護內部電氣元件免受操作環境的影響。

• IP68 防護等級

  防塵、防水且可臨時浸沒，適用于 CVA 系列所有型號，包括具有危險區域認證的型號。

• 失效安全功能

  在主電源丟失時，內置超級電容器允許執行機構將閥門移動到所需位置，可設定為全開、全關、任何中間位置或保持不動。

CVA 執行機構特性

CVA 執行機構利用 Rotork 創新且成熟的“非侵入式”通信技術進行編程和調整。執行機構的設置和配置通過啟用藍牙的 PDA 或運行 Rotork Enlight 軟件的 PC 完成。

數據記錄與診斷

• 每個 CVA 內置板載數據記錄器，可下載操作數據，包括：

• 閥門扭矩曲線

• 停留時間

• 執行機構事件和統計數據

• 數據可用于詳細調查和診斷，分析后可將所需的配置更改上傳至執行機構。

數字控制網絡

• 支持 HART、Modbus 和 Profibus 協議，提升安裝經濟性并增強與現有資產管理系統的集成能力。

• 全電動設計，可選擇單相 AC 或 DC 電源，簡化了將執行機構改造到現有閥門上的過程。這一改造過程已在 Wakefield 由 Rotork 現場服務完成。

應用實例

在生產線上，采用 Rotork CVA 技術執行苛刻的閥門任務，與傳統氣動驅動相比，顯著降低了能源消耗成本，同時保持性能不損失。

Andy Reynolds 的故事

Wakefield 工廠的自動化工程師 Andy Reynolds 分享了以下經歷：

Wakefield 的安裝

在 Wakefield 工廠，CVA 被安裝在瓶裝機的入口處，類似于下圖所示的設備。它在兩種操作模式中都發揮了重要作用：

產品模式

操作流程

• 產品（本系統中為無糖可口可樂）以 4 巴的受控壓力泵入罐（稱為“碗”）。

• 罐體僅填充約 50% 的產品，其余 50% 為壓縮空氣。

• 產品上方的壓縮空氣壓力必須始終保持 4 巴，不得高于或低于此值。

• 產品隨后通過受控系統（灌裝系統）排放到瓶子中。
  

壓力控制

• 若罐內壓力超過 4 巴，可能導致瓶子過滿甚至爆炸（稱為“fobbing”）。

• 若壓力過低，瓶子會填充不足。

CVA 的作用

• 通過 PID 控制系統維持壓力，設定點為 4 巴。這不僅節省了功耗、提升了控制精度，還降低了壓縮空氣消耗。

CIP（就地清潔）模式

操作流程

• 每 72 小時，產品罐需使用 72°C 的熱燒堿溶液徹底清潔，此過程全自動完成。

• 在 CIP 模式下，罐體 100% 填充熱燒堿溶液。

壓力控制

• 由于罐體完全充滿，壓力降至 1.5 巴，以防止系統出現液壓超壓。

• 若壓力升高，可能損壞灌裝閥。

CVA 的作用

• 通過 PID 控制系統維持壓力，設定點為 1.5 巴。相比氣動執行機構，CVA 不會超調設定點，性能更優。

Rotork 英國現場服務銷售經理的評論

Rotork 英國現場服務銷售經理對 Wakefield 項目評價道：

“CCE 要求我們改進生產運營，這一目標已成功實現，同時還減少了對昂貴儀表空氣的依賴。我們期待與這家家喻戶曉的公司合作，并有機會在他們的全球運營中引入我們的創新產品。”