Automatisation du traitement d'huile de 4 000 t/j en Turquie | SENTRADO
Étude de cas détaillée sur la solution d'automatisation industrielle de SENTRADO, offrant des résultats mesurables pour les opérations de transformation alimentaire en Turquie.
Contexte et objectifs du projet
Un grand producteur turc d'huile comestible a mandaté SENTRADO pour fournir un système complet d'automatisation des procédés pour son usine de transformation d'huiles multi-graines d'une capacité de 4 000 tonnes par jour dans la région de Marmara. L'usine transforme les huiles de tournesol, de maïs, de colza et de coton à travers les lignes de prétraitement, d'extraction et de raffinage, nécessitant une automatisation flexible capable de gérer des changements rapides de qualité de produit sans compromettre la qualité ni le débit.
L'objectif stratégique du client était d'établir l'une des installations de transformation d'huile les plus avancées technologiquement au Moyen-Orient et en Europe de l'Est. Il leur fallait un partenaire en automatisation possédant une connaissance approfondie des procédés de raffinage des huiles végétales et la capacité d'ingénierie nécessaire pour livrer un système s'intégrant parfaitement à leurs équipements mécaniques existants et aux lignes d'emballage de tiers.
SENTRADO a été sélectionné à l'issue d'un appel d'offres compétitif, en raison de notre expérience éprouvée dans des projets de transformation d'huile de taille similaire, de notre expertise approfondie avec les systèmes de contrôle des procédés Siemens, et de notre capacité à fournir un support après-vente complet, incluant le diagnostic à distance et une intervention sur site dans les 48 heures.
Problèmes que nous avons dû résoudre
1. Complexité de la production multi-qualités
L'usine produit plus de 20 qualités d'huile différentes à partir de quatre types de graines. Chaque qualité nécessite des profils de température, des réglages de pression et des paramètres de dosage chimique différents. Le processus de changement manuel existant prenait 2 à 3 heures et générait une quantité importante de produits hors spécifications lors des transitions.
2. Procédé de raffinage énergivore
Les sections de désodorisation et de raffinage physique consomment d'énormes quantités d'énergie thermique. Le client avait besoin d'un contrôle précis des cycles de chauffage et de refroidissement pour réduire la consommation de vapeur tout en maintenant les paramètres de qualité du produit, tels que la teneur en acides gras libres et la couleur.
3. Efficacité de la récupération des solvants
Dans la section d'extraction, la récupération du solvant hexane est à la fois un impératif économique et environnemental. Un mauvais contrôle du système d'évaporation et de condensation entraînait des pertes de solvant excessives, dépassant les références du secteur.
4. Conformité réglementaire
La réglementation turque sur la sécurité alimentaire (alignée sur les normes de l'UE) exige une traçabilité complète des lots, depuis la réception des matières premières jusqu'au produit fini. Le système existant ne disposait pas des capacités de journalisation des données et de génération de rapports nécessaires pour se conformer aux audits.
5. Pénurie d'opérateurs qualifiés
La région faisait face à une pénurie d'opérateurs DCS expérimentés. Le client exigeait un système HMI si intuitif que les opérateurs nouvellement formés pourraient atteindre une pleine compétence en deux semaines.
Notre approche et architecture du système
SENTRADO a mis en œuvre un système de contrôle intégré basé sur des contrôleurs Siemens S7-400 avec des I/O distribués ET 200PA, interconnectés via une dorsale redondante PROFIBUS DP. L'architecture du système était organisée en trois contrôleurs de cellules de processus — prétraitement, extraction et raffinage — chacun avec des I/O dédiés et une capacité de fonctionnement autonome, tout en partageant les données de production via la plateforme WinCC SCADA.
La pièce maîtresse de la solution était un système avancé de gestion des recettes qui automatisait les changements de qualité des produits. Les opérateurs sélectionnent la qualité cible dans une bibliothèque de recettes préconfigurée, et le système ajuste automatiquement les consignes de température, les positions des vannes, les vitesses des pompes et les débits de dosage chimique selon une séquence validée. Cela a réduit le temps de changement de 2 à 3 heures à moins de 30 minutes et a pratiquement éliminé la production hors spécifications lors des transitions.
L'optimisation énergétique a été réalisée grâce à un contrôle basé sur un modèle de la section de désodorisation. Des boucles en cascade PID avancées contrôlent précisément l'injection de vapeur de désorption en fonction des mesures en temps réel des acides gras libres, tandis que les boucles de récupération de chaleur transfèrent l'énergie thermique entre l'huile chaude sortante et l'huile froide entrante. Le système de récupération des solvants utilise un contrôle de température compensé en pression à travers la série d'évaporateurs à effets multiples, maximisant ainsi la condensation de l'hexane tout en minimisant la consommation d'eau de refroidissement. Le système SCADA comprend un module complet de traçabilité des lots qui enregistre chaque paramètre de processus pour chaque lot de production, générant des rapports de conformité en turc et en anglais.
Points forts de l'architecture système
- Automates programmables Siemens S7-400 avec ET 200PA distribué I/O
- Réseau redondant PROFIBUS DP avec segments à fibre optique
- Gestion avancée des recettes avec plus de 20 profils de qualité de produit automatisés
- Régulation en cascade PID pour la température de désodorisation et l'injection de vapeur
- Récupération automatisée de solvant avec régulation d'évaporateur à effets multiples
- WinCC SCADA avec traçabilité des lots et rapports de conformité
- Boucles d'optimisation de récupération de chaleur réduisant la consommation de vapeur
- HMI multilingue (turc et anglais)
Paramètres et configuration du système
| Système de contrôle | Siemens SIMATIC S7-400 |
| Automates | 3 × CPU 414-3 (dédiées à la cellule de processus) |
| Total des points I/O | 2 400+ (AI : 320, AO : 120, DI : 1 400, DO : 560) |
| Protocole de communication | PROFIBUS DP / PROFINET / Modbus RTU |
| HMI / SCADA | WinCC RT Professional — 3 OS + 1 EWS |
| Armoires de commande | 8 × IP54 avec gestion thermique |
| Stations I/O décentralisées | 14 × ET 200PA |
| Profils de recettes | Plus de 20 grades de produits automatisés |
| Plage de puissance | 400 V triphasé, 50 Hz |
| Enregistrement des données | Historien de lots avec conservation sur 5 ans |
| Temps de changement de format | <30 minutes (réduit de 2-3 heures) |
| Disponibilité du système | 99.7% |
Composants clés et matériel
Siemens CPU 414-3
6ES7414-3XM05-0AB0
Régulateur de procédé haute performance
ET 200PA I/O
6ES7650-0PH00-0AB0
I/O décentralisé pour montage sur site
WinCC RT Professional
6AV2105-0DA06-0AA0
SCADA Runtime avec option lot
SITRANS TH300
7NG3212-0AN00
Transmetteur de température pour raffinage
SITRANS P320
7MF0300-1TE01-5AF2
Transmetteur de pression pour extraction
MICROMASTER 440 VFD
6SE6440-2UD33-0EA1
Variateur de fréquence pour pompes
Armoire Rittal AX
AX 1318.000
Enceinte hygiénique en acier inoxydable
Relais de sécurité SIRIUS
3SK1211-1BB40
Circuit de sécurité d'arrêt d'urgence
Phases du projet
Ingénierie de base
6 semainesAnalyse des procédés, philosophie de contrôle, planification de I/O
Fabrication des armoires
5 semainesMontage de l'armoire, câblage, tests en usine
Développement logiciel
8 semainesProgrammation de PLC, HMI, système de recettes, rapports
FAT
1 semaineTest du système intégré avec les ingénieurs du client
Expédition vers la Turquie
3 semainesFret maritime de Shanghai à Istanbul
Mise en service sur site
5 semainesInstallation, vérification des boucles, démarrage, SAT
Formation et support
ContinuFormation des opérateurs, support sous garantie de 12 mois
Résultats mesurables
Données de performance vérifiées après la mise en service du système et une exploitation continue.
Augmentation du rendement global des équipements
Réduction de la consommation de vapeur et d'électricité
De 2 à 3 heures à moins de 30 minutes
Fonctionnement continu depuis la mise en service
Avant vs Après : Comparaison chiffrée
| Indicateur | Avant | Après | Variation |
|---|---|---|---|
| Taux de rendement synthétique | TRS de référence | Amélioration de 35 % | +35% |
| Consommation d'énergie | Référence | Réduction de 15 % (vapeur + électricité) | −15% |
| Temps de changement de format | 2–3 heures | Moins de 30 minutes (85 % plus rapide) | −85% |
| Disponibilité du système | ~94 % (automates programmables vieillissants) | 99,7 % depuis la mise en service | +5,7 pts |
| Visibilité de la production | Rapports de fin de poste | Tableaux de bord en temps réel | Données en temps réel |
Données basées sur les rapports de mise en service du projet et les mesures opérationnelles continues. Nom du client disponible sous accord de confidentialité.
Impact sur les résultats
Le système d'automatisation livré a dépassé tous les objectifs de performance spécifiés dans le contrat, en atteignant un débit supérieur, une consommation d'énergie réduite et une qualité de produit améliorée par rapport à la situation initiale. Le client a confirmé un retour sur investissement total dans le délai prévu et a depuis confié à SENTRADO les phases supplémentaires d'extension de son usine.
Produits et services associés
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