Ägypten: Automatisierung einer Sojaölanlage mit 100.000 t/Jahr Kapazität | SENTRADO
Eine detaillierte Fallstudie zur Automatisierungslösung von SENTRADO, die messbare Ergebnisse für die Lebensmittelverarbeitung in Ägypten liefert.
Projekthintergrund & Ziele
SENTRADO lieferte eine vollständige Greenfield-Automatisierungslösung für eine Sojaölanlage mit einer Kapazität von 100.000 Tonnen pro Jahr, die in der Nähe von Alexandria, Ägypten, gebaut wurde. Da es sich um ein Neubauprojekt ohne bestehende Steuerungsinfrastruktur handelte, hatte der Kunde die Möglichkeit, ein hochmodernes Automatisierungssystem von Grund auf zu implementieren – und wählte SENTRADO als alleinigen Automatisierungsauftragnehmer für die gesamte Anlage.
Die Anlage umfasst die Rohstoffannahme und -lagerung, Saataufbereitung, Lösungsmittelextraktion, Ölraffination, Entschleimung, Neutralisation, Bleichung, Desodorierung sowie die Verpackung der Endprodukte. Der Automatisierungsumfang erstreckte sich auf jeden Motor, jedes Ventil, jedes Messgerät und jeden Förderer in allen Prozessbereichen. Damit zählt dieses Vorhaben zu den umfassendsten Automatisierungsprojekten, die SENTRADO in der Region Naher Osten und Nordafrika realisiert hat.
Da es sich bei dem Projekt um einen Greenfield-Ansatz handelte, arbeitete SENTRADO bereits in der Planungsphase eng mit dem EPC-Kontraktor (Engineering, Procurement, Construction) zusammen und lieferte wichtige Impulse für die Instrumentenauswahl, die Leitstandgestaltung, die Kabelverlegung und die Netzwerkarchitektur, um eine optimale Integration der mechanischen, elektrischen und automatisierungstechnischen Gewerke sicherzustellen.
Zu bewältigende Herausforderungen
1. Greenfield-Komplexität
Der Start bei null Infrastruktur bedeutete, dass jeder Aspekt des Automatisierungssystems – von der Netzwerk-Topologie bis zur Platzierung der Bedienerarbeitsplätze – ohne den Vorteil bestehender Systeme oder Referenzpunkte ausgelegt, spezifiziert und geliefert werden musste.
2. Multi-Prozess-Integration
Die Anlage kombiniert neun unterschiedliche Prozessbereiche, jeder mit eigenen Steuerungsanforderungen, Reaktionszeiten und Sicherheitsaspekten. Diese in eine einheitliche Steuerungsplattform zu integrieren und dabei die logische Trennung aufrechtzuerhalten, war eine erhebliche ingenieurtechnische Herausforderung.
3. Wasserknappes Umfeld
Die Wasserknappheit in Ägypten erforderte, dass das CIP-System (Clean-in-Place) den Wasserverbrauch minimiert und gleichzeitig strenge Lebensmittelhygienestandards erfüllt. Herkömmliche CIP-Sequenzen waren für die lokalen Gegebenheiten zu wasserintensiv.
4. Personalentwicklung
Die lokale Belegschaft hatte nur begrenzte Erfahrung mit industrieller Automatisierung. Der Kunde forderte ein leicht erlernbares System sowie ein umfassendes Schulungsprogramm, das interne Kompetenzen für den langfristigen Betrieb und die Instandhaltung aufbauen sollte.
5. Heißes Klima & Staub
Das Küstenwüstenklima in Alexandria bringt hohe Temperaturen, salzhaltige Luftfeuchtigkeit und feinen Sandstaub mit sich. Alle Feldgeräte und Schaltschränke mussten vor diesen korrosiven und abrasiven Bedingungen geschützt werden.
Unser Ansatz & Systemarchitektur
SENTRADO entwickelte eine vollständig integrierte Automatisierungsplattform auf Basis von Siemens S7-400-Steuerungen mit dezentraler Peripherie ET 200SP, verbunden über ein Hochgeschwindigkeits-PROFINET-Backbone mit Glasfaser-Redundanz. Das System nutzt eine Client-Server-Architektur mit vier WinCC-Bedienerstationen im zentralen Leitstand und zwei lokalen HMI-Bediengeräten in den Extraktions- und Verpackungsbereichen. Das Netzwerk wurde aus Sicherheits- und Leistungsgründen in VLANs für Prozesssteuerung, Sicherheit und Business-IT segmentiert.
Das CIP-System wurde mit einer Wasserrückgewinnungslogik neu konzipiert, die das Spülwasser des letzten Ganges auffängt und für den Vorspülzyklus der nächsten Reinigungssequenz wiederverwendet, wodurch der Süßwasserverbrauch im Vergleich zu herkömmlichen CIP-Designs um etwa 40 % reduziert wird. Automatisierte Ventilterminalblöcke leiten die Reinigungslösungen basierend auf der Rezeptauswahl durch die richtigen Kreise, wobei Leitfähigkeits- und Temperatursensoren die Waschwirksamkeit überprüfen, bevor das System wieder in die Produktion übergeben wird.
Das Silomanagement wurde vollständig automatisiert mit Radar-Füllstandsmessung, Belüftungssteuerung basierend auf Getreidetemperatur und -feuchtigkeit sowie automatisierter LKW-Annahme mit chargenverfolgungsbasierter Barcode-Identifikation. Das Chargensteuerungssystem verwaltet Wiege-, Dosier- und Mischsequenzen mit elektronischen Chargenprotokollen, die eine vollständige Rückverfolgbarkeit von der Anlieferung der Sojabohnen bis zum abgefüllten Öl ermöglichen. Alle Feldschränke wurden mit IP55-Schutz, Edelstahlbeschlägen und gefilterter Belüftung ausgelegt, um der Küstenwüstenumgebung standzuhalten.
Highlights der Systemarchitektur
- Siemens S7-400-Steuerungen mit dezentraler Peripherie ET 200SP über 9 Prozessbereiche
- PROFINET-Glasfaserringnetzwerk mit VLAN-Segmentierung
- WinCC SCADA mit 4 Leitstandsstationen und 2 Feld-HMIs
- CIP-System mit Wasserrückgewinnung, das den Süßwasserverbrauch um 40 % reduziert
- Automatisiertes Silomanagement mit Radar-Füllstandsmessung und Belüftungssteuerung
- Chargensteuerung mit elektronischen Chargenprotokollen und Rückverfolgbarkeit
- Barcode-gestützte Rohstoffannahme und Chargenrückverfolgbarkeit
- IP55-Edelstahlschränke für den Schutz in der Küstenwüste
Systemparameter & Konfiguration
| Steuerungssystem | Siemens SIMATIC S7-400 |
| Steuerungen | 2 × CPU 414-3 (redundant) + 1 Sicherheits-CPU |
| Gesamtzahl der E/A-Punkte | 2.800+ (AI: 420, AO: 140, DI: 1.600, DO: 640) |
| Kommunikationsprotokoll | PROFINET IRT / PROFIBUS DP / AS-i Safety |
| HMI / SCADA | WinCC RT Professional — 4 OS + 2 lokale HMI |
| Schaltschränke | 16 × IP55 Edelstahl |
| Dezentrale E/A-Stationen | 22 × ET 200SP |
| CIP-Sequenzen | 12 automatisierte Reinigungskreisläufe |
| Leistungsbereich | 380 V 3-phasig, 50 Hz + 24 V DC-Steuerung |
| Silokapazität | 8 × 5.000-Tonnen-Silos mit automatischer Verwaltung |
| Chargenprotokolle | Elektronische Produktgenealogie von der Annahme bis zur Verpackung |
| Manuelle Eingriffe | 95 % Reduzierung im Vergleich zu konventionellen Anlagen |
Hauptkomponenten & Hardware
Siemens CPU 414-3
6ES7414-3XM05-0AB0
Hauptprozesssteuerung (redundantes Paar)
ET 200SP E/A
6ES7155-6AU01-0BN0
Dezentrale Peripherie mit Hot-Swap-Modulen
WinCC RT Professional
6AV2105-0DA06-0AA0
Zentrale Leittechnik mit Batch-Option
SITRANS LR250 Radar
7ML5427-0CL00-0AC1
Berührungslose Silo-Füllstandsmessung
SIPART PS2 Stellungsregler
6DR5210-0EG00-0AA0
Intelligenter Stellungsregler für Regelventile
SIRIUS 3RW55 Sanftstarter
3RW5534-6HA14
Motoranlauf mit reduzierter Spannung
Rittal HD-Schaltschrank
HD 1680.600
Edelstahlgehäuse IP55
SCALANCE XC216 Switch
6GK5216-0BA00-2AC2
Managed PROFINET Switch
Projektphasen
FEED & Detailplanung
10 WochenPlanung der Prozessautomation, I/O-Listen, Netzwerkplan
Schaltschrankbau
8 Wochen16 Schaltschränke gefertigt, verdrahtet und werkseitig geprüft
Software-Engineering
12 WochenUmfassende Anwendungsentwicklung inklusive CIP und Batch
Werksabnahmeprüfung
3 WochenUmfassende Simulation mit Kunden- und EPC-Teams
Versand nach Ägypten
4 WochenSeefracht zum Hafen von Alexandria
Installationsüberwachung
8 WochenVor-Ort-Unterstützung während der mechanischen Installation
Inbetriebnahme & SAT
6 WochenSchleifenprüfungen, Nassinbetriebnahme, Leistungstest
Schulung & Übergabe
3 WochenTheoretische und praktische Bedienerschulung
Messbare Ergebnisse
Leistungsdaten nach Systeminbetriebnahme und Dauerbetrieb verifiziert.
Nahezu vollautomatischer Betrieb
CIP-Wasserrückgewinnungssystem
Vollständige Rückverfolgbarkeit für Lebensmittelsicherheit
Null meldepflichtige Vorfälle während der Inbetriebnahme
Vorher vs. Nachher: Quantifizierter Vergleich
| Kennzahl | Vorher | Nachher | Veränderung |
|---|---|---|---|
| Manueller Eingriff | Hoch (bedienerabhängig) | 95% automatisierter Betrieb | −95% |
| CIP-Wasserverbrauch | Ausgangswert (Einmaldurchlauf) | 40% Einsparung durch Rückgewinnung | −40% |
| Chargenrückverfolgbarkeit | Manuelle Logbücher | 100% digitale Genealogie | Vollständige Rückverfolgbarkeit |
| Sicherheitsvorfälle | Risiko während der Inbetriebnahme | 0 meldepflichtige Vorfälle | Null |
| Inbetriebnahmezeit | Branchendurchschnitt 8–12 Monate | Planmäßig abgeschlossen | Termingerecht |
Die Daten basieren auf den Inbetriebnahmeberichten des Projekts und kontinuierlichen Betriebsmessungen. Der Name des Kunden ist unter NDA verfügbar.
Wirtschaftliche Gesamtergebnisse
Das gelieferte Automatisierungssystem übertraf alle im Vertrag festgelegten Leistungsziele und erzielte im Vergleich zum Ausgangsbetrieb einen höheren Durchsatz, einen geringeren Energieverbrauch und eine verbesserte Produktqualität. Der Kunde berichtete von einer vollständigen Amortisation der Investition innerhalb des prognostizierten Amortisationszeitraums und hat SENTRADO seitdem mit weiteren Erweiterungsphasen der Anlage beauftragt.
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