Automatisation de l'usine d'huile de soja de 100 000 t/an en Égypte | SENTRADO
Étude de cas détaillée de la solution d'automatisation industrielle de SENTRADO, offrant des résultats mesurables pour les opérations de transformation alimentaire en Égypte.
Contexte et objectifs du projet
SENTRADO a livré une solution d'automatisation complète pour une usine de transformation d'huile de soja de 100 000 tonnes par an construite près d'Alexandrie, en Égypte. S'agissant d'un projet de nouvelle construction sans infrastructure de contrôle existante, le client a eu l'opportunité de mettre en œuvre un système d'automatisation de pointe dès la base — et il a choisi SENTRADO comme unique prestataire en automatisation pour l'ensemble de l'installation.
L'usine comprend la réception et le stockage des matières premières, la préparation des graines, l'extraction par solvant, le raffinage de l'huile, le dégommage, la neutralisation, le blanchiment, la désodorisation et l'emballage du produit fini. Le périmètre de l'automatisation couvrait chaque moteur, vanne, instrument et convoyeur dans toutes les zones de procédé, ce qui en fait l'un des projets d'automatisation les plus complets que SENTRADO a réalisés dans la région Moyen-Orient et Afrique du Nord.
Compte tenu de la nature du projet sur site vierge, SENTRADO a travaillé en étroite collaboration avec le contractant EPC (Ingénierie, Approvisionnement, Construction) dès la phase de conception, en apportant son expertise sur le choix des instruments, l'implantation de la salle de contrôle, le cheminement des câbles et l'architecture du réseau afin de garantir une intégration optimale entre les disciplines mécanique, électrique et automatisation.
Problèmes que nous avons dû résoudre
1. Complexité d'un projet sur site vierge
Partir d'une infrastructure inexistante signifiait que chaque aspect du système d'automatisation — de la topologie du réseau à l'emplacement des postes de travail des opérateurs — devait être conçu, spécifié et livré sans le bénéfice de systèmes existants ou de points de référence.
2. Intégration multi-processus
L'usine combine neuf zones de processus distinctes, chacune présentant des exigences de contrôle, des temps de réponse et des considérations de sécurité spécifiques. L'intégration de ces éléments dans une plateforme de commande unifiée tout en maintenant une séparation logique a constitué un défi d'ingénierie majeur.
3. Environnement en pénurie d'eau
Les contraintes de pénurie d'eau en Égypte ont imposé au système NEP (Nettoyage En Place) de minimiser la consommation d'eau tout en respectant des normes strictes d'hygiène alimentaire. Les séquences NEP traditionnelles étaient trop gourmandes en eau pour le contexte local.
4. Développement des compétences de la main-d'œuvre
La main-d'œuvre locale avait une expérience limitée de l'automatisation industrielle. Le client exigeait un système facile à prendre en main, ainsi qu'un programme de formation complet visant à développer les capacités internes pour l'exploitation et la maintenance à long terme.
5. Climat chaud et poussière
L'environnement désertique côtier d'Alexandrie entraîne des températures élevées, une humidité chargée de sel et une fine poussière de sable. Tous les équipements de terrain et les armoires de commande devaient être protégés contre ces conditions corrosives et abrasives.
Notre approche et architecture système
SENTRADO a conçu une plateforme d'automatisation entièrement intégrée reposant sur des automates programmables Siemens S7-400 avec des ET 200SP E/S distribuées I/O, connectée via une dorsale haute vitesse PROFINET avec redondance en fibre optique. Le système utilise une architecture client-serveur avec quatre postes opérateur WinCC dans la salle de contrôle centrale et deux tableaux locaux HMI dans les zones d'extraction et de conditionnement. Le réseau a été segmenté en VLAN de contrôle de procédé, de sécurité et d'entreprise pour garantir la sécurité et les performances.
Le système NEP a été repensé avec une logique de récupération d'eau qui capture et réutilise l'eau du rinçage final pour le cycle de pré-rinçage de la séquence de nettoyage suivante, réduisant ainsi la consommation d'eau douce d'environ 40 % par rapport aux conceptions NEP conventionnelles. Des collecteurs de vannes automatisés acheminent les solutions de nettoyage à travers les circuits appropriés en fonction de la sélection de la recette, tandis que des capteurs de conductivité et de température vérifient l'efficacité du lavage avant de remettre le système en production.
La gestion des silos a été entièrement automatisée avec une mesure de niveau par radar, un contrôle de l'aération basé sur la température et l'humidité des grains, ainsi qu'une réception automatisée des camions avec un suivi des lots par code-barres. Le système de contrôle de lots gère les séquences de pesage, de dosage et de mélange avec des dossiers de lots électroniques qui fournissent une généalogie complète, depuis les fèves de soja entrantes jusqu'à l'huile en bouteille. Toutes les armoires de commande de terrain ont été spécifiées avec une protection IP55, une quincaillerie en acier inoxydable et une ventilation filtrée pour résister à l'environnement désertique côtier.
Points forts de l'architecture système
- Automates programmables Siemens S7-400 avec ET 200SP E/S distribuées I/O répartis sur 9 zones de procédé
- Réseau en anneau à fibre optique PROFINET avec segmentation VLAN
- WinCC SCADA avec 4 postes de salle de contrôle et 2 IHM de terrain
- Système CIP de récupération d'eau réduisant la consommation d'eau douce de 40%
- Gestion automatisée des silos avec mesure de niveau par radar et contrôle de l'aération
- Contrôle des lots avec dossiers de lots électroniques et traçabilité généalogique
- Réception des matières premières par code-barres et traçabilité des lots
- Armoires de commande en acier inoxydable IP55 pour la protection en milieu désertique côtier
Paramètres et configuration du système
| Système de contrôle | Siemens SIMATIC S7-400 |
| Contrôleurs | 2 × CPU 414-3 (redondantes) + 1 CPU de sécurité |
| Total des points I/O | 2,800+ (AI: 420, AO: 140, DI: 1,600, DO: 640) |
| Protocole de communication | PROFINET IRT / PROFIBUS DP / Sécurité AS-i |
| HMI / SCADA | WinCC RT Professional — 4 OS + 2 HMI locaux |
| Armoires de commande | 16 × IP55 en acier inoxydable |
| Stations décentralisées I/O | 22 × ET 200SP |
| Séquences CIP | 12 circuits de nettoyage automatisés |
| Plage de puissance | 380V triphasé, 50Hz + 24V DC de commande |
| Capacité des silos | 8 × silos de 5,000 tonnes avec gestion automatique |
| Dossiers de lots | Généalogie électronique de la réception à l'emballage |
| Intervention manuelle | Réduction de 95 % par rapport aux installations conventionnelles |
Composants clés et matériel
Siemens CPU 414-3
6ES7414-3XM05-0AB0
Contrôleur de processus principal (paire redondante)
ET 200SP I/O
6ES7155-6AU01-0BN0
I/O distribué avec modules permutables à chaud
WinCC RT Professional
6AV2105-0DA06-0AA0
SCADA central avec option batch
SITRANS LR250 Radar
7ML5427-0CL00-0AC1
Mesure de niveau de silo sans contact
Positionneur SIPART PS2
6DR5210-0EG00-0AA0
Positionneur de vanne intelligent pour vannes de régulation
Démarreur progressif SIRIUS 3RW55
3RW5534-6HA14
Démarrage moteur à tension réduite
Armoire Rittal HD
HD 1680.600
Boîtier IP55 en acier inoxydable
Commutateur SCALANCE XC216
6GK5216-0BA00-2AC2
Commutateur PROFINET géré
Phases du projet
Ingénierie de base et ingénierie de détail
10 semainesConception de l'automatisation des procédés, listes I/O, plan de réseau
Fabrication des armoires
8 semaines16 armoires fabriquées, câblées et testées en usine
Ingénierie logicielle
12 semainesDéveloppement complet de l'application, y compris CIP et batch
FAT
3 semainesSimulation complète avec les équipes du client et de l'EPC
Expédition vers l'Égypte
4 semainesFret maritime vers le port d'Alexandrie
Supervision de l'installation
8 semainesAssistance sur site lors de l'installation mécanique
Mise en service et SAT
6 semainesVérification des boucles, mise en service en eau, essai de performance
Formation et transfert
3 semainesFormation en salle et pratique pour les opérateurs
Résultats mesurables
Données de performance vérifiées après la mise en service du système et son fonctionnement en régime établi.
Fonctionnement presque entièrement automatisé
Système de récupération d'eau CIP
Généalogie complète pour la sécurité alimentaire
Zéro incident enregistrable lors de la mise en service
Avant vs Après : Comparaison quantifiée
| Indicateur | Avant | Après | Évolution |
|---|---|---|---|
| Intervention manuelle | Élevée (dépendante de l'opérateur) | Fonctionnement automatisé à 95 % | −95% |
| Consommation d'eau CIP | Base de référence (usage unique) | Économies de 40 % grâce à la récupération | −40% |
| Traçabilité des lots | Journaux de bord manuels | Généalogie 100 % numérique | Traçabilité complète |
| Incidents de sécurité | Risque lors de la mise en service | 0 incident enregistrable | Zéro |
| Durée de mise en service | Moyenne du secteur : 8–12 mois | Terminé dans les délais | Dans les délais |
Données basées sur les rapports de mise en service du projet et les mesures opérationnelles continues. Nom du client disponible sous NDA.
Impact sur les résultats
Le système d'automatisation livré a dépassé tous les objectifs de performance spécifiés dans le contrat, offrant un débit plus élevé, une consommation d'énergie réduite et une meilleure qualité de produit par rapport aux opérations initiales. Le client a confirmé un retour sur investissement intégral dans le délai d'amortissement prévu et a depuis mandaté SENTRADO pour les phases d'extension supplémentaires de l'usine.
Produits et services associés
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