اتوماسیون کارخانه روغن سویا 100K T/Y مصر | SENTRADO
مطالعه موردی دقیقی از راهحل اتوماسیون صنعتی SENTRADO که نتایج قابل اندازهگیری را برای عملیات پردازش مواد غذایی در مصر ارائه میدهد.
پیشینه و اهداف پروژه
SENTRADO یک راهحل اتوماسیون کامل برای یک کارخانه پردازش روغن سویا با ظرفیت 100,000 تن در سال که در نزدیکی اسکندریه، مصر ساخته شده است، ارائه داد. به عنوان یک پروژه جدید بدون زیرساخت کنترل موجود، کارفرما این فرصت را داشت که یک سیستم اتوماسیون پیشرفته را از پایه پیادهسازی کند و SENTRADO را به عنوان تنها پیمانکار اتوماسیون برای کل این تأسیسات انتخاب کرد.
این کارخانه شامل دریافت و ذخیرهسازی مواد اولیه، آمادهسازی دانهها، استخراج با حلال، تصفیه روغن، صمغزدایی، خنثیسازی، سفیدکردن، بوزدایی و بستهبندی محصول نهایی است. دامنه اتوماسیون هر موتور، شیر، ابزار و نوار نقاله را در تمام نواحی فرآیندی پوشش داد و آن را به یکی از جامعترین پروژههای اتوماسیون تبدیل کرد که SENTRADO در منطقه خاورمیانه و شمال آفریقا اجرا کرده است.
با توجه به ماهیت پروژه، SENTRADO از مرحله طراحی به طور نزدیک با پیمانکار EPC همکاری کرد و در زمینه انتخاب ابزار، چیدمان اتاق کنترل، مسیردهی کابلها و معماری شبکه ورودی ارائه داد تا یکپارچگی بهینه بین رشتههای مکانیک، برق و اتوماسیون تضمین شود.
مشکلاتی که باید حل میکردیم
1. پیچیدگی پروژه از پایه
شروع از زیرساخت صفر به این معنا بود که هر جنبهای از سیستم اتوماسیون - از توپولوژی شبکه تا جانمایی ایستگاه کاری اپراتور - باید بدون بهرهمندی از سیستمهای موجود یا نقاط مرجع، طراحی، مشخص و تحویل داده میشد.
2. یکپارچگی چندفرآیندی
این کارخانه نه ناحیه فرآیندی مجزا را ترکیب میکند که هر کدام الزامات کنترلی، زمانهای پاسخدهی و ملاحظات ایمنی متفاوتی دارند. یکپارچهسازی این موارد در یک پلتفرم کنترل واحد در حالی که جداسازی منطقی حفظ شود، یک چالش مهندسی قابل توجه بود.
3. محیط کمآب
محدودیتهای کمآبی مصر ایجاب میکرد که سیستم CIP مصرف آب را به حداقل برساند و در عین حال استانداردهای سختگیرانه بهداشت مواد غذایی را رعایت کند. توالیهای سنتی CIP برای شرایط محلی بسیار آببر بودند.
4. توسعه نیروی کار
نیروی کار محلی آشنایی محدودی با اتوماسیون صنعتی داشت. کارفرما به سیستمی نیاز داشت که یادگیری آن آسان باشد و به همراه یک برنامه آموزشی جامع، ظرفیت داخلی را برای بهرهبرداری و نگهداری بلندمدت ایجاد کند.
5. آب و هوای گرم و گرد و غبار
محیط کویری ساحلی اسکندریه دارای دماهای بالا، رطوبت نمکدار و گرد و غبار ماسهای ریز است. تمام تجهیزات میدانی و تابلوها نیاز به محافظت در برابر این شرایط خورنده و ساینده داشتند.
رویکرد و معماری سیستم ما
SENTRADO یک پلتفرم اتوماسیون کاملاً یکپارچه را بر پایه کنترلکنندههای Siemens S7-400 با I/O توزیعشده ET 200SP مهندسی کرد که از طریق یک شبکه اصلی پرسرعت PROFINET با افزونگی فیبر نوری متصل شدهاند. این سیستم از معماری کلاینت-سرور با چهار ایستگاه اپراتوری WinCC در اتاق کنترل مرکزی و دو پنل محلی رابط انسان و ماشین (HMI) در نواحی استخراج و بستهبندی استفاده میکند. شبکه برای افزایش امنیت و عملکرد به VLANهای کنترل فرآیند، ایمنی و تجاری تقسیم شده است.
سیستم CIP با منطق بازیابی آب بازطراحی شد که آب آبکشی نهایی را برای چرخه پیشآبکشی در توالی تمیزکاری بعدی جمعآوری و مجدداً استفاده میکند و مصرف آب شیرین را در مقایسه با طراحیهای معمول CIP حدود 40% کاهش میدهد. مانیفولدهای شیر خودکار، محلولهای تمیزکننده را بر اساس انتخاب دستورالعمل از طریق مدارهای صحیح هدایت میکنند، در حالی که سنسورهای هدایت و دما، اثربخشی شستشو را قبل از بازگرداندن سیستم به تولید تایید میکنند.
مدیریت سیلو با اندازهگیری سطح رادار، کنترل هوادهی بر اساس دما و رطوبت غلات، و دریافت خودکار کامیون با ردیابی محموله مبتنی بر بارکد کاملاً خودکار شد. سیستم کنترل بچ، توالیهای توزین، دوزینگ و اختلاط را با سوابق بچ الکترونیکی مدیریت میکند که شجرهنامه کاملی از دانههای سویای ورودی تا روغن بطریشده ارائه میدهد. تمام تابلوهای کنترل میدانی با محافظت IP55، سختافزار استیل ضد زنگ و تهویه فیلتردار برای مقاومت در محیط بیابان ساحلی مشخص شدهاند.
نکات برجسته معماری سیستم
- کنترلکنندههای Siemens S7-400 با I/O توزیعشده ET 200SP در 9 ناحیه فرآیندی
- شبکه حلقوی فیبر نوری PROFINET با تقسیمبندی VLAN
- اسکادا (SCADA) WinCC با 4 ایستگاه اتاق کنترل و 2 رابط انسان و ماشین (HMI) میدانی
- سیستم CIP بازیابی آب که مصرف آب شیرین را تا 40% کاهش میدهد
- مدیریت خودکار سیلو با کنترل سطح رادار و هوادهی
- کنترل بچ با سوابق بچ الکترونیکی و ردیابی شجرهنامه
- دریافت مواد اولیه مبتنی بر بارکد و ردیابی محموله
- تابلوهای کنترل استیل ضد زنگ IP55 برای محافظت در برابر بیابان ساحلی
پارامترها و پیکربندی سیستم
| سیستم کنترل | Siemens SIMATIC S7-400 |
| کنترلکنندهها | 2 × CPU 414-3 (افزونه) + 1 CPU ایمنی |
| کل نقاط I/O | 2,800+ (AI: 420, AO: 140, DI: 1,600, DO: 640) |
| پروتکل ارتباطی | PROFINET IRT / PROFIBUS DP / AS-i Safety |
| HMI / SCADA | WinCC RT Professional — 4 OS + 2 رابط انسان و ماشین (HMI) محلی |
| تابلوهای کنترل | 16 × IP55 استیل ضد زنگ |
| ایستگاههای I/O توزیعشده | 22 × ET 200SP |
| توالیهای CIP | 12 مدار تمیزکاری خودکار |
| محدوده توان | 380V سه فاز، 50Hz + کنترل 24V DC |
| ظرفیت سیلو | 8 × سیلوی 5,000 تنی با مدیریت خودکار |
| سوابق بچ | شجرهنامه الکترونیکی از دریافت تا بستهبندی |
| مداخله دستی | 95% کاهش نسبت به کارخانه معمولی |
قطعات و سختافزارهای کلیدی
Siemens CPU 414-3
6ES7414-3XM05-0AB0
کنترلکننده اصلی فرآیند (جفت افزونه)
ET 200SP I/O
6ES7155-6AU01-0BN0
I/O توزیعشده با ماژولهای هاتسواپ
WinCC RT Professional
6AV2105-0DA06-0AA0
اسکادا (SCADA) مرکزی با گزینه بچ
SITRANS LR250 Radar
7ML5427-0CL00-0AC1
اندازهگیری سطح سیلو بدون تماس
پوزیشنر SIPART PS2
6DR5210-0EG00-0AA0
پوزیشنر شیر هوشمند برای شیرهای کنترلی
سافت استارتر SIRIUS 3RW55
3RW5534-6HA14
راهاندازی موتور با ولتاژ کاهشیافته
تابلو Rittal HD
HD 1680.600
محفظه فولاد ضدزنگ IP55
سوئیچ SCALANCE XC216
6GK5216-0BA00-2AC2
سوئیچ مدیریتشده PROFINET
مراحل پروژه
FEED و طراحی تفصیلی
10 هفتهطراحی اتوماسیون فرآیند، لیستهای I/O، طرح شبکه
ساخت تابلو
8 هفته16 تابلو ساخته، سیمکشی و در کارخانه تست شدند
مهندسی نرمافزار
12 هفتهتوسعه کامل اپلیکیشن شامل CIP و بچ
FAT
3 هفتهشبیهسازی جامع با تیمهای کارفرما و EPC
ارسال به مصر
4 هفتهحمل دریایی به بندر اسکندریه
نظارت بر نصب
8 هفتهپشتیبانی در محل در حین نصب مکانیکی
راهاندازی و SAT
6 هفتهبررسی لوپها، راهاندازی تر، تست عملکرد
آموزش و تحویل
3 هفتهآموزش کلاسی و عملی اپراتور
دستاوردهای قابل اندازهگیری
دادههای عملکرد پس از راهاندازی سیستم و بهرهبرداری پایدار تأیید شده است.
بهرهبرداری تقریباً کاملاً خودکار
سیستم بازیابی آب CIP
شجرهنامه کامل برای ایمنی مواد غذایی
صفر حادثه قابل ثبت در طول راهاندازی
قبل در مقابل بعد: مقایسه کمی
| شاخص | قبل | بعد | تغییر |
|---|---|---|---|
| مداخله دستی | بالا (وابسته به اپراتور) | 95% بهرهبرداری خودکار | −95% |
| مصرف آب CIP | خط مبنا (یکباره) | 40% صرفهجویی از طریق بازیابی | −40% |
| قابلیت ردیابی بچ | دفاتر ثبت دستی | 100% شجرهنامه دیجیتال | ردیابی کامل |
| حوادث ایمنی | ریسک در طول راهاندازی | 0 حادثه قابل ثبت | صفر |
| زمان راهاندازی | میانگین صنعت 8–12 ماه | تکمیل شده طبق برنامه | بهموقع |
دادهها بر اساس گزارشهای راهاندازی پروژه و اندازهگیریهای عملیاتی پایدار. نام مشتری تحت NDA در دسترس است.
تأثیر بر نتیجه نهایی
سیستم اتوماسیون تحویلشده از تمامی اهداف عملکردی مشخصشده در قرارداد فراتر رفت و بازدهی بالاتر، مصرف انرژی کمتر و کیفیت محصول بهبودیافته را در مقایسه با بهرهبرداری خط مبنا محقق ساخت. مشتری بازگشت کامل سرمایهگذاری را در دوره بازگشت پیشبینیشده گزارش کرد و از آن زمان SENTRADO را برای فازهای توسعه اضافی کارخانه به کار گرفته است.
پروژه مشابهی دارید؟
چه به مهاجرت کامل DCS نیاز داشته باشید، چه تابلو کنترل PLC سفارشی، یا یک راهحل اتوماسیون کلید تحویل، مهندسان ما آماده کمک به شما هستند. همین امروز مشاوره و استعلام قیمت رایگان دریافت کنید.