أتمتة معالجة البذور الزيتية 5,000 T/D لـ COFCO | SENTRADO
دراسة حالة مفصلة لحلول الأتمتة الصناعية من SENTRADO والتي تحقق نتائج قابلة للقياس لعمليات معالجة الأغذية في إندونيسيا.
خلفية المشروع والأهداف
كلفت شركة COFCO، وهي أكبر شركة لمعالجة وتصنيع وتجارة الأغذية في الصين، شركة SENTRADO بتوفير أتمتة متكاملة لمصنع معالجة واستخراج البذور الزيتية بطاقة 5,000 طن يومياً، مدمجاً مع خط تكرير بطاقة 1,000 طن يومياً في منشأتها بإندونيسيا. خدم هذا المشروع التوسع الاستراتيجي لشركة COFCO في أسواق زيت النخيل وفول الصويا في جنوب شرق آسيا، مما تطلب نظاماً يلبي معايير الشركات الصينية والمتطلبات التنظيمية الإندونيسية على حد سواء.
شمل نطاق الأتمتة سلسلة الإنتاج الكاملة - بدءاً من استقبال البذور الخام، والتنظيف، والتكسير، والتكييف، والتقشر، والعصر، مروراً بالاستخراج بالمذيبات، وإزالة المذيبات من الكسبة، وإزالة الصمغ من الزيت الخام، والتحييد، والتبييض، وإزالة الروائح، وتخزين الزيت النهائي. كما طلب العميل نظاماً لتسجيل بيانات الإنتاج وإعداد التقارير يمكنه تغذية نظام تنفيذ التصنيع (MES) على مستوى المؤسسة التابع لشركة COFCO في مقرها الرئيسي ببكين.
بُني حل SENTRADO حول بنية عالية التوافر مع تكرار Siemens S7-400 SMART+، مما يضمن أن فشل وحدة تحكم واحدة أو الشبكة لن يعطل عملية الاستخراج المستمرة - وهو مطلب حاسم لأسباب اقتصادية وسلامة في عمليات الاستخراج القائمة على المذيبات.
المشاكل التي كان يتعين علينا حلها
1. التحكم المتكامل في العمليات المتعددة
يجمع المصنع بين المعالجة المسبقة والاستخراج بطاقة 5,000 T/D والتكرير بطاقة 1,000 T/D — وهما عمليتان لهما ديناميكيات مختلفة ومتطلبات سلامة وأهداف تحسين مختلفة، ولكن يجب عليهما مع ذلك التنسيق بين معدلات الإنتاج ونقل المواد بسلاسة.
2. تتبع سلامة الغذاء
يتطلب نظام إدارة سلامة الغذاء العالمي لشركة COFCO نسلاً كاملاً للدفعات من استلام المواد الخام وحتى شحن الزيت المكرر. يجب تسجيل كل معلمة - درجة الحرارة، والضغط، والتدفق، وإضافة المواد الكيميائية - وإرجاعها إلى دفعات إنتاج محددة لأغراض التدقيق.
3. سلامة المذيبات
يتطلب استخراج المذيبات الهكسان ضوابط سلامة صارمة تشمل كشف الغاز، والتهوية الطارئة، وتنقية الغاز الخامل، وأجهزة قياس مقاومة للانفجار. يجب أن يفي نظام الأتمتة بمستويات السلامة المتكاملة المصنفة حسب SIL والتكامل مع نظام كشف الحريق والغاز في المنشأة.
4. تكامل MES
تطلب MES الخاص بمؤسسة COFCO في بكين بيانات إنتاج في الوقت الفعلي من المصنع الإندونيسي عبر OPC UA، بما في ذلك معدل الإنتاج، والعائد، واستهلاك الطاقة، ومعايير الجودة، وحالة المعدات — مما يتطلب أمانًا سيبرانيًا قويًا لنقل البيانات عبر الحدود.
5. الرطوبة الاستوائية والتآكل
تطلب المناخ الاستوائي في إندونيسيا مع الرطوبة العالية والهواء المالح (يقع المصنع بالقرب من ميناء) أجهزة مقاومة للتآكل، ولوحات دوائر مطلية بطلاء واقٍ، وخزائن خاضعة للتحكم في المناخ لمنع التكثف والفشل المبكر للمعدات.
نهجنا وبنية النظام
نشرت SENTRADO منصة موحدة لـ SCADA والتحكم تعتمد على وحدات تحكم احتياطية Siemens S7-400 SMART+، مع وحدات إدخال/إخراج موزعة ET 200PA عبر جميع مناطق العملية. توفر بنية SMART+ الاحتياطية تبديلاً تلقائيًا لوحدة المعالجة المركزية مع بيانات متزامنة، مما يضمن نقلًا سلسًا أثناء أي فشل في وحدة تحكم واحدة. تستخدم شبكة PROFINET طوبولوجيا حلقة احتياطية مع مقاطع ألياف بصرية بين مناطق العملية، مما يوفر كلاً من تحمل الأخطاء والعزل الكهربائي.
يقوم نظام إدارة الإنذارات المتكامل بتصنيف أكثر من 2000 إنذار حسب الأولوية والمنطقة والعواقب، مع توفير تأجيل الإنذارات، وقمع الفيضانات، وتوجيه الاستجابة الآلية للحالات الحرجة. يعمل نظام الأدوات الآمنة (SIS) بشكل مستقل عن نظام التحكم الأساسي في العملية (BPCS)، مع وحدات تحكم أمان مخصصة لإدارة الإغلاق الطارئ (ESD)، واكتشاف الحريق والغاز (F&G)، وأنظمة قمع الانفجار. جميع الأجهزة الميدانية المتعلقة بالسلامة حاصلة على تصنيف SIL ويتم اختبارها بشكل مثبت أثناء الصيانة المجدولة.
يجمع مؤرخ بيانات الإنتاج أكثر من 5000 متغير عملية بدقة ثانية واحدة، مع الاحتفاظ بالبيانات لمدة ثلاث سنوات على الخوادم المحلية مع النسخ التلقائي إلى السحابة المؤسسية لـ COFCO. يوفر خادم OPC UA بواجهات اتصالات مشفرة ومصادق عليها واجهة MES. تدير الوصفة الآلية التسلسل الكامل للإنتاج بدءاً من اختيار البذور وحتى شهادة جودة الزيت المكرر، مما يولد سجلات دفعات إلكترونية تلبي متطلبات تدقيق سلامة الأغذية لكل من HACCP وإندونيسيا.
أبرز ميزات هندسة النظام
- وحدات تحكم Siemens S7-400 SMART+ الاحتياطية مع التبديل بدون صدمات
- نظام الإدخال/الإخراج الموزع ET 200PA مع طلاء متوافق للحماية الاستوائية
- نظام SIS مستقل مع وحدات تحكم أمان مصنفة SIL لأنظمة ESD و F&G
- إدارة إنذارات متكاملة مع أكثر من 2000 إنذار حسب الأولوية
- مؤرخ بيانات الإنتاج مع احتفاظ لمدة 3 سنوات ونسخ سحابي
- واجهة OPC UA مشفرة إلى نظام MES المؤسسي لـ COFCO في بكين
- تنفيذ الوصفات الآلي مع سجلات الدفعات الإلكترونية
- شبكة حلقية من الألياف البصرية احتياطية PROFINET
معلمات النظام والتكوين
| نظام التحكم | Siemens S7-400 SMART+ (احتياطي) |
| وحدات التحكم | 2 × S7-400 SMART+ CPU أزواج |
| وحدات تحكم السلامة | 1 × S7-400F (مصنف SIL 2) |
| إجمالي نقاط الإدخال/الإخراج | 2,600+ (AI: 380, AO: 120, DI: 1,500, DO: 600) |
| بروتوكول الاتصال | PROFINET / PROFIBUS DP / OPC UA / Modbus |
| HMI / SCADA | WinCC OA — 4 OS + 1 EWS + خادم ويب |
| خزائن التحكم | 10 × IP54 مع سخانات مضادة للتكثيف |
| تكامل السلامة | SIL 2 لوظائف SIS |
| Historian | 5,000+ علامة، احتفاظ لمدة 3 سنوات، نسخة احتياطية على السحابة |
| نطاق الطاقة | 400V ثلاثي الطور، 50Hz + UPS |
| نظام الوصفات | تنفيذ آلي للدفعات لأكثر من 15 منتجاً |
| الشبكة | حلقة PROFINET احتياطية بألياف بصرية |
المكونات والأجهزة الرئيسية
Siemens S7-400 SMART+
6ES7410-5HX08-0AB0
زوج وحدات تحكم احتياطية
S7-400F Safety CPU
6ES7416-3FS06-0AB0
وحدة تحكم سلامة مصنفة حسب SIL
ET 200PA I/O
6ES7650-0PH00-0AB0
وحدات I/O عن بعد مغلفة بطبقة واقية
WinCC OA SCADA
6AV6371-1DN07-0AX0
منصة عمليات موحدة
SCALANCE X307-3
6GK5307-3BL10-2AA3
مبدل PROFINET من الطبقة 3
SITRANS FUS380
7ME3570-1AA30-0AA0
مقياس تدفق بالموجات فوق الصوتية لخطوط المذيبات
مرحل أمان SIRIUS
3SK1211-1BB40
مرحل أمان لدائرة ESD
Rittal AX Stainless
AX 1318.000
حاوية مقاومة للتآكل
مراحل المشروع
الهندسة والتصميم
8 أسابيعفلسفة التحكم، تصميم SIS، هندسة الشبكة
تصنيع اللوحات
6 أسابيع10 خزائن مع حماية استوائية
تطوير البرمجيات
10 أسابيعBPCS, SIS, historian, واجهة MES
FAT
2 أسابيعاختبار متكامل يشمل التحقق من منطق السلامة
الشحن إلى إندونيسيا
4 أسابيعالشحن البحري إلى سورابايا، والنقل البري
التثبيت والتكليف
8 أسابيعالتوصيلات الميدانية، اختبارات الحلقات، التشغيل الرطب
اختبار قبول الموقع واختبار الأداء
3 أسابيعالتجربة الإنتاجية، التحقق من المردود، اختبار إثبات SIS
التدريب والتسليم
أسبوعانتدريب المشغلين والصيانة
النتائج القابلة للقياس
تم التحقق من بيانات الأداء بعد تكليف النظام والتشغيل المستمر.
تحسين كفاءة الاستخراج والتكرير
سجل نسب كامل للدفعات لعمليات التدقيق
صفر حوادث سلامة قابلة للتسجيل منذ بدء التشغيل
أداء ازدواجية SMART+
قبل مقابل بعد: مقارنة كمية
| المقياس | قبل | بعد | التغيير |
|---|---|---|---|
| مردود الزيت | معدل الاستخراج الأساسي | زيادة في المردود بنسبة 25% | +25% |
| تتبع الدفعات | ورقي، ثغرات في التدقيق | سجل نسب رقمي 100% | تدقيق كامل |
| حوادث السلامة | الأحداث القابلة للتسجيل/السنة | 0 منذ بدء التشغيل | −100% |
| توفر النظام | ~96% (وحدة تحكم واحدة) | 99.6% (ازدواجية SMART+) | +3.6 نقطة |
| وقت تغيير الوصفة | 2-3 ساعات | أقل من 30 دقيقة | −85% |
البيانات مستندة إلى تقارير تكليف المشروع والقياسات التشغيلية المستمرة. اسم العميل متاح بموجب اتفاقية عدم الإفصاح.
الأثر النهائي
تجاوز نظام الأتمتة المُسلم جميع أهداف الأداء المحددة في العقد، محققاً إنتاجية أعلى، واستهلاكاً أقل للطاقة، وجودة منتج محسنة مقارنة بالتشغيل الأساسي. وأبلغ العميل عن استرداد كامل للاستثمار ضمن فترة الاسترداد المتوقعة، ومنذ ذلك الحين تعاقد مع SENTRADO لمراحل إضافية من توسعة المصنع.
هل لديك مشروع مشابه؟
سواء كنت بحاجة إلى ترحيل DCS كامل، أو لوحات تحكم PLC مخصصة، أو حل أتمتة متكامل، فإن مهندسينا مستعدون للمساعدة. احصل على استشارة وعرض سعر مجاني اليوم.