Automatización del procesamiento de aceite de 4,000 T/D en Turquía | SENTRADO
Un caso de estudio detallado sobre la solución de automatización industrial de SENTRADO que aporta resultados medibles a las operaciones de procesamiento de alimentos en Turquía.
Antecedentes y objetivos del proyecto
Un destacado productor turco de aceite comestible encargó a SENTRADO la entrega de un sistema integral de automatización de procesos para su planta de procesamiento de aceites de múltiples semillas con capacidad de 4.000 toneladas por día en la región de Mármara. La instalación procesa aceites de girasol, maíz, colza y algodón en las líneas de pretratamiento, extracción y refinado, requiriendo una automatización flexible que pudiera gestionar cambios rápidos de grado de producto sin comprometer la calidad ni el rendimiento.
El objetivo estratégico del cliente era establecer una de las instalaciones de procesamiento de aceites más avanzadas tecnológicamente en Oriente Medio y Europa del Este. Necesitaban un socio de automatización con un profundo conocimiento de los procesos de refinado de aceites vegetales y la capacidad de ingeniería para proporcionar un sistema que se integrara a la perfección con su maquinaria mecánica existente y las líneas de envasado de terceros.
SENTRADO fue seleccionado tras un proceso de licitación competitiva basado en nuestra sólida trayectoria en proyectos de procesamiento de aceites de escala similar, nuestra profunda experiencia con los sistemas de control de procesos de Siemens y nuestra capacidad para ofrecer un servicio postventa integral que incluye diagnóstico remoto y respuesta in situ en un plazo de 48 horas.
Problemas que tuvimos que resolver
1. Complejidad de la producción de múltiples grados
La planta produce más de 20 grados de aceite diferentes a partir de cuatro tipos de semillas. Cada grado requiere perfiles de temperatura, ajustes de presión y parámetros de dosificación química distintos. El proceso de cambio manual existente tardaba entre 2 y 3 horas y generaba una cantidad significativa de producto fuera de especificación durante las transiciones.
2. Proceso de refinado de alto consumo energético
Las secciones de desodorización y refinado físico consumen enormes cantidades de energía térmica. El cliente necesitaba un control preciso de los ciclos de calentamiento y enfriamiento para reducir el consumo de vapor, manteniendo al mismo tiempo los parámetros de calidad del producto, como el contenido de ácidos grasos libres y el color.
3. Eficiencia en la recuperación de disolventes
En la sección de extracción, la recuperación del disolvente hexano es un imperativo tanto económico como medioambiental. El deficiente control del sistema de evaporación y condensación estaba provocando pérdidas excesivas de disolvente que superaban los estándares de la industria.
4. Cumplimiento normativo
Las normativas turcas de seguridad alimentaria (alineadas con los estándares de la UE) exigen una trazabilidad completa por lotes desde la recepción de materias primas hasta el producto terminado. El sistema existente carecía de las capacidades de registro de datos y generación de informes necesarias para el cumplimiento de las auditorías.
5. Escasez de operadores cualificados
La región enfrentaba una escasez de operadores de DCS con experiencia. El cliente requería un sistema HMI tan intuitivo que los operadores recién formados pudieran alcanzar la competencia plena en un plazo de dos semanas.
Nuestro enfoque y arquitectura del sistema
SENTRADO implementó un sistema de control integrado basado en controladores Siemens S7-400 con I/O distribuida ET 200PA, conectados en red a través de una troncal redundante PROFIBUS DP. La arquitectura del sistema se organizó en tres controladores de celdas de proceso —pretratamiento, extracción y refinado—, cada uno con I/O dedicada y capacidad de operación autónoma, compartiendo al mismo tiempo los datos de producción a través de la plataforma WinCC SCADA.
La pieza central de la solución fue un sistema avanzado de gestión de recetas que automatizó los cambios de grado de producto. Los operadores seleccionan el grado objetivo desde una biblioteca de recetas preconfigurada, y el sistema ajusta automáticamente los puntos de consigna de temperatura, las posiciones de las válvulas, las velocidades de las bombas y las tasas de dosificación de productos químicos según una secuencia validada. Esto redujo el tiempo de cambio de 2-3 horas a menos de 30 minutos y eliminó virtualmente la producción fuera de especificación durante las transiciones.
La optimización energética se logró mediante un control basado en modelos de la sección de desodorización. Los bucles avanzados de cascada PID controlan con precisión la inyección de vapor de arrastre en función de las mediciones en tiempo real de ácidos grasos libres, mientras que los bucles de recuperación de calor transfieren energía térmica entre el aceite caliente de salida y el aceite frío de entrada. El sistema de recuperación de disolventes utiliza un control de temperatura compensado por presión en el tren de evaporadores de múltiple efecto, maximizando la condensación de hexano y minimizando el consumo de agua de refrigeración. El sistema SCADA incluye un módulo completo de trazabilidad por lotes que registra cada parámetro del proceso para cada lote de producción, generando informes de cumplimiento en turco e inglés.
Puntos destacados de la arquitectura del sistema
- Controladores Siemens S7-400 con I/O distribuida ET 200PA
- Red redundante PROFIBUS DP con segmentos de fibra óptica
- Gestión avanzada de recetas con más de 20 perfiles automatizados de grado de producto
- Control de cascada PID para la temperatura de desodorización y la inyección de vapor
- Recuperación automatizada de disolventes con control de evaporadores de múltiple efecto
- WinCC SCADA con trazabilidad por lotes e informes de cumplimiento
- Lazos de optimización de recuperación de calor que reducen el consumo de vapor
- Pantalla HMI multilingüe (turco e inglés)
Parámetros del sistema y configuración
| Sistema de control | Siemens SIMATIC S7-400 |
| Controladores | 3 × CPU 414-3 (dedicadas a la celda de proceso) |
| Total de puntos de E/S | 2,400+ (AI: 320, AO: 120, DI: 1,400, DO: 560) |
| Protocolo de comunicación | PROFIBUS DP / PROFINET / Modbus RTU |
| HMI / SCADA | WinCC RT Professional — 3 OS + 1 EWS |
| Armarios de control | 8 × IP54 con gestión térmica |
| Estaciones de I/O distribuidas | 14 × ET 200PA |
| Perfiles de recetas | 20+ grados de producto automatizados |
| Rango de potencia | 400V trifásico, 50Hz |
| Registro de datos | Historiador de lotes con retención de 5 años |
| Tiempo de cambio | <30 minutos (reducido de 2-3 horas) |
| Disponibilidad del sistema | 99.7% |
Componentes clave y hardware
Siemens CPU 414-3
6ES7414-3XM05-0AB0
Controlador de proceso de alto rendimiento
ET 200PA I/O
6ES7650-0PH00-0AB0
E/S distribuida para montaje en campo
WinCC RT Professional
6AV2105-0DA06-0AA0
Runtime SCADA con opción de lotes
SITRANS TH300
7NG3212-0AN00
Transmisor de temperatura para refinería
SITRANS P320
7MF0300-1TE01-5AF2
Transmisor de presión para extracción
MICROMASTER 440 VFD
6SE6440-2UD33-0EA1
Variador de frecuencia para bombas
Armario Rittal AX
AX 1318.000
Carcasa higiénica de acero inoxidable
Relé de seguridad SIRIUS
3SK1211-1BB40
Circuito de seguridad de parada de emergencia
Fases del proyecto
Ingeniería básica
6 semanasAnálisis de procesos, filosofía de control, programación de E/S
Fabricación de paneles
5 semanasMontaje de armario, cableado, pruebas en fábrica
Desarrollo de software
8 semanasProgramación de PLC, HMI, sistema de recetas, informes
FAT
1 semanaPruebas del sistema integrado con ingenieros del cliente
Envío a Turquía
3 semanasTransporte marítimo de Shanghái a Estambul
Puesta en marcha en las instalaciones
5 semanasInstalación, comprobación de lazos, arranque, SAT
Formación y soporte
En cursoFormación de operarios, soporte de garantía de 12 meses
Resultados medibles
Datos de rendimiento verificados tras la puesta en marcha del sistema y su operación continuada.
Aumento de la eficacia global de los equipos
Reducción del consumo de vapor y electricidad
De 2-3 horas a menos de 30 minutos
Operación continua desde la puesta en marcha
Antes y después: comparación cuantificada
| Métrica | Antes | Después | Cambio |
|---|---|---|---|
| Eficacia global de los equipos | OEE de referencia | Mejora del 35% | +35% |
| Consumo de energía | Línea base | Reducción del 15% (vapor + electricidad) | −15% |
| Tiempo de cambio | 2–3 horas | Menos de 30 minutos (85% más rápido) | −85% |
| Tiempo de actividad del sistema | ~94% (PLC envejecidos) | 99.7% desde la puesta en marcha | +5.7 pts |
| Visibilidad de la producción | Informes de fin de turno | Cuadros de mando en tiempo real | Datos en tiempo real |
Datos basados en informes de puesta en marcha del proyecto y mediciones operativas continuas. Nombre del cliente disponible bajo acuerdo de confidencialidad.
Impacto en el resultado final
El sistema de automatización entregado superó todos los objetivos de rendimiento especificados en el contrato, logrando un mayor rendimiento, un menor consumo de energía y una mejor calidad del producto en comparación con la operación base. El cliente informó de un retorno completo de la inversión dentro del período de recuperación proyectado y, desde entonces, ha contratado a SENTRADO para fases adicionales de expansión de la planta.
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