Türkei: Automatisierung der 4.000 t/Tag Speiseölverarbeitung | SENTRADO

Eine detaillierte Fallstudie zur Automatisierungslösung von SENTRADO, die messbare Ergebnisse für die Lebensmittelverarbeitung in der Türkei erzielt.

Lebensmittelverarbeitung 📍 Türkei ⚙️ 4.000 t/d Kapazität 📅 Abgeschlossen 2023
Projektübersicht

Projekthintergrund & Zielsetzungen

Ein führender türkischer Speiseölproduzent beauftragte SENTRADO mit der Realisierung eines umfassenden Prozessautomatisierungssystems für seine Anlage zur Verarbeitung verschiedener Ölsaaten mit einer Kapazität von 4.000 Tonnen pro Tag in der Marmararegion. Die Anlage verarbeitet Sonnenblumen-, Mais-, Raps- und Baumwollsaatöle in den Vorbehandlungs-, Extraktions- und Raffinationslinien. Dies erforderte eine flexible Automatisierung, die schnelle Produktwechsel ohne Einbußen bei Qualität oder Durchsatz bewältigen kann.

Das strategische Ziel des Kunden war es, eine der technologisch fortschrittlichsten Ölverarbeitungsanlagen im Nahen Osten und in Osteuropa zu errichten. Sie benötigten einen Automatisierungspartner mit fundiertem Prozesswissen in der Pflanzenölraffination und der Ingenieurskompetenz, um ein System zu liefern, das sich nahtlos in die bestehende mechanische Ausstattung und die Verpackungslinien von Drittanbietern integriert.

SENTRADO wurde nach einem wettbewerbsorientierten Ausschreibungsverfahren ausgewählt, basierend auf unserer bewährten Erfolgsbilanz bei Ölaufbereitungsprojekten ähnlicher Größenordnung, unserer fundierten Expertise mit Siemens-Prozessleitsystemen und unserer Fähigkeit, einen umfassenden After-Sales-Support einschließlich Ferndiagnose und Vor-Ort-Reaktion innerhalb von 48 Stunden zu bieten.

Kundenherausforderung

Zu lösende Problemstellungen

1. Komplexität der Mehrsortenproduktion

Das Werk produziert über 20 verschiedene Ölqualitäten aus vier Saatsorten. Jede Qualität erfordert unterschiedliche Temperaturprofile, Druckeinstellungen und chemische Dosierparameter. Der bisherige manuelle Umrüstprozess dauerte 2-3 Stunden und erzeugte während der Übergänge erhebliche Mengen an nicht spezifikationsgerechtem Produkt.

2. Energieintensiver Raffinationsprozess

Die Desodorierungs- und physikalischen Raffinationsabschnitte verbrauchen enorme Mengen an thermischer Energie. Der Kunde benötigte eine präzise Steuerung der Heiz- und Kühlzyklen, um den Dampfverbrauch zu senken und gleichzeitig Produktqualitätsparameter wie den Gehalt an freien Fettsäuren und die Farbe einzuhalten.

3. Effizienz der Lösemittelrückgewinnung

Im Extraktionsbereich ist die Rückgewinnung von Hexan als Lösemittel sowohl aus wirtschaftlichen als auch aus ökologischen Gründen zwingend erforderlich. Eine unzureichende Regelung des Verdampfungs- und Kondensationssystems führte zu übermäßigen Lösemittelverlusten, die die Branchenbenchmarks überschritten.

4. Einhaltung gesetzlicher Vorschriften

Die türkischen Lebensmittelsicherheitsvorschriften (in Anlehnung an EU-Standards) erfordern eine vollständige Chargenrückverfolgbarkeit von der Rohstoffannahme bis zum fertigen Produkt. Dem bestehenden System fehlten die Datenprotokollierungs- und Berichtsfunktionen, die für die Auditkonformität erforderlich sind.

5. Mangel an qualifiziertem Bedienerpersonal

In der Region herrschte ein Mangel an erfahrenen DCS-Bedienern. Der Kunde forderte ein HMI-System, das so intuitiv ist, dass neu eingearbeitete Bediener innerhalb von zwei Wochen volle Kompetenz erlangen können.

SENTRADO-Lösung

Unser Ansatz und Systemarchitektur

SENTRADO implementierte ein integriertes Leitsystem auf Basis von Siemens S7-400 Steuerungen mit ET 200PA dezentraler Peripherie, vernetzt über ein redundantes PROFIBUS DP-Backbone. Die Systemarchitektur war in drei Prozesszellen-Steuerungen unterteilt – Vorbehandlung, Extraktion und Raffination – jede mit dedizierter Peripherie und der Fähigkeit zum autonomen Betrieb, während die Produktionsdaten über die WinCC SCADA-Plattform gemeinsam genutzt werden.

Das Herzstück der Lösung war ein fortschrittliches Rezeptmanagementsystem, das die Umstellung der Produktqualitäten automatisierte. Bediener wählen die Zielqualität aus einer vorkonfigurierten Rezeptbibliothek aus, und das System passt automatisch Temperatursollwerte, Ventilpositionen, Pumpendrehzahlen und chemische Dosiermengen gemäß einer validierten Sequenz an. Dies reduzierte die Umrüstzeit von 2-3 Stunden auf unter 30 Minuten und eliminierte die Produktion nicht spezifikationsgerechter Ware während der Übergänge nahezu vollständig.

Die Energieoptimierung wurde durch eine modellbasierte Regelung der Desodorierungssektion erreicht. Fortschrittliche PID-Kaskadenregelkreise steuern präzise die Brühdampfeintragung basierend auf Echtzeitmessungen der freien Fettsäuren, während Wärmerückgewinnungskreisläufe thermische Energie zwischen dem abfließenden heißen Öl und dem zulaufenden kalten Öl übertragen. Das Lösemittelrückgewinnungssystem nutzt eine druckkompensierte Temperaturregelung über die Mehrstoffverdampferanlage, um die Hexan-Kondensation zu maximieren und gleichzeitig den Kühlwasserverbrauch zu minimieren. Das SCADA-System umfasst ein vollständiges Chargenrückverfolgungsmodul, das jeden Prozessparameter für jede Produktionscharge aufzeichnet und Konformitätsberichte in türkischer und englischer Sprache erstellt.

Highlights der Systemarchitektur

  • Siemens S7-400 Steuerungen mit ET 200PA dezentraler Peripherie
  • Redundantes PROFIBUS DP-Netzwerk mit Glasfasersegmenten
  • Fortschrittliches Rezeptmanagement mit über 20 automatisierten Produktqualitätsprofilen
  • PID-Kaskadenregelung für Desodorierungstemperatur und Dampfeintragung
  • Automatisierte Lösemittelrückgewinnung mit Steuerung der Mehrstoffverdampferanlage
  • WinCC SCADA mit Chargenrückverfolgbarkeit und Konformitätsberichterstattung
  • Wärmerückgewinnungs-Optimierungskreisläufe zur Reduzierung des Dampfverbrauchs
  • Mehrsprachiges HMI (Türkisch und Englisch)
Technische Spezifikationen

Systemparameter und Konfiguration

LeitsystemSiemens SIMATIC S7-400
Steuerungen3 × CPU 414-3 (dediziert für Prozesszellen)
Gesamtzahl der E/A-Punkte2.400+ (AI: 320, AO: 120, DI: 1.400, DO: 560)
KommunikationsprotokollPROFIBUS DP / PROFINET / Modbus RTU
HMI / SCADAWinCC RT Professional — 3 OS + 1 EWS
Schaltschränke8 × IP54 mit Wärmemanagement
Dezentrale E/A-Stationen14 × ET 200PA
RezepturprofileÜber 20 automatisierte Produktgüten
Leistungsbereich400V 3-phasig, 50Hz
DatenaufzeichnungBatch-Historian mit 5 Jahren Aufbewahrungsdauer
Umrüstzeit<30 Minuten (reduziert von 2-3 Stunden)
Systemverfügbarkeit99.7%
Eingesetzte Ausstattung

Hauptkomponenten & Hardware

Siemens CPU 414-3

6ES7414-3XM05-0AB0

Hochleistungs-Prozesssteuerung

ET 200PA E/A

6ES7650-0PH00-0AB0

Dezentrale E/A für Feldmontage

WinCC RT Professional

6AV2105-0DA06-0AA0

SCADA-Runtime mit Batch-Option

SITRANS TH300

7NG3212-0AN00

Temperaturmessumformer für Raffination

SITRANS P320

7MF0300-1TE01-5AF2

Druckmessumformer für Extraktion

MICROMASTER 440 Frequenzumrichter

6SE6440-2UD33-0EA1

Frequenzumrichter für Pumpen

Rittal AX Schaltschrank

AX 1318.000

Edelstahl-Hygienegehäuse

SIRIUS Sicherheitsrelais

3SK1211-1BB40

Not-Aus-Sicherheitskreis

Zeitplan für die Implementierung

Projektphasen

Front-End-Engineering

6 Wochen

Prozessanalyse, Steuerungsphilosophie, I/O-Planung

Schaltschrankfertigung

5 Wochen

Schaltschrankbau, Verdrahtung, Werkstests

Softwareentwicklung

8 Wochen

SPS-Programmierung, HMI, Rezeptursystem, Berichte

FAT

1 Woche

Integrierter Systemtest mit Kundeningenieuren

Versand in die Türkei

3 Wochen

Seefracht von Shanghai nach Istanbul

Inbetriebnahme vor Ort

5 Wochen

Installation, Schleifenprüfungen, Inbetriebnahme, SAT

Schulung & Support

Laufend

Bedienerschulung, 12 Monate Gewährleistungs-Support

Quantifizierte Ergebnisse

Messbare Ergebnisse

Leistungsdaten nach Systeminbetriebnahme und Dauerbetrieb verifiziert.

35%
Effizienzsteigerung

Steigerung der Gesamtanlageneffektivität

15%
Energieeinsparungen

Dampf- und Stromverbrauch reduziert

85%
Schnellere Umrüstungen

Von 2-3 Stunden auf unter 30 Minuten

99.7%
Systemverfügbarkeit

Kontinuierlicher Betrieb seit der Inbetriebnahme

Vorher vs. Nachher: Quantifizierter Vergleich

Kennzahl Vorher Nachher Veränderung
Gesamtanlageneffektivität Basis-OEE 35 % Steigerung +35%
Energieverbrauch Ausgangswert 15 % Reduktion (Dampf + Strom) −15 %
Umrüstzeit 2–3 Stunden Unter 30 Minuten (85 % schneller) −85 %
Systemverfügbarkeit ~94 % (veraltete SPS) 99,7 % seit Inbetriebnahme +5,7 Pkt.
Produktionstransparenz Schichtendberichte Echtzeit-Dashboards Live-Daten

Daten basierend auf den Inbetriebnahmeberichten des Projekts und fortlaufenden Betriebsmessungen. Kundenname unter NDA verfügbar.

Wirtschaftlicher Gesamteffekt

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 bestätigte die vollständige Amortisation der Investition innerhalb des prognostizierten Amortisationszeitraums und hat SENTRADO seitdem für weitere Erweiterungsphasen der Anlage beauftragt.

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Ob Sie eine vollständige DCS-Migration, maßgeschneiderte SPS-Schaltschränke oder eine schlüsselfertige Automatisierungslösung benötigen – unsere Ingenieure stehen Ihnen bereit. Fordern Sie noch heute eine kostenlose Beratung und ein Angebot an.