Turchia Automazione del trattamento dell'olio 4,000 T/D | SENTRADO
Un caso di studio dettagliato sulla soluzione di automazione industriale di SENTRADO che fornisce risultati misurabili per le operazioni di trasformazione alimentare in Turchia.
Contesto e obiettivi del progetto
Un importante produttore turco di oli commestibili ha incaricato SENTRADO di fornire un sistema di automazione di processo completo per il loro impianto di trasformazione di oli multi-seme da 4.000 tonnellate al giorno nella regione di Marmara. La struttura lavora oli di girasole, mais, colza e semi di cotone attraverso linee di pretrattamento, estrazione e raffinazione, richiedendo un'automazione flessibile in grado di gestire rapidi cambi di formato del prodotto senza compromettere la qualità o la portata.
L'obiettivo strategico del cliente era stabilire uno degli impianti di lavorazione degli oli più tecnologicamente avanzati in Medio Oriente e nell'Europa orientale. Avevano bisogno di un partner di automazione con una profonda conoscenza del processo di raffinazione degli oli vegetali e delle capacità ingegneristiche per fornire un sistema che si integrasse perfettamente con le loro apparecchiature meccaniche esistenti e le linee di confezionamento di terzi.
SENTRADO è stata selezionata dopo un processo di gara competitiva basato sulla nostra comprovata esperienza in progetti di lavorazione degli oli su scala simile, sulla nostra approfondita competenza con i sistemi di controllo di processo Siemens e sulla nostra capacità di fornire un supporto post-vendita completo, inclusa la diagnostica remota e l'intervento in loco entro 48 ore.
Problemi che abbiamo dovuto risolvere
1. Complessità della produzione multi-qualità
Lo stabilimento produce oltre 20 diversi gradi di olio attraverso quattro tipi di semi. Ogni grado richiede diversi profili di temperatura, impostazioni di pressione e parametri di dosaggio chimico. L'attuale processo di cambio manuale richiedeva 2-3 ore e generava una notevole quantità di prodotto fuori specifica durante le transizioni.
2. Processo di raffinazione ad alta intensità energetica
Le sezioni di deodorazione e raffinazione fisica consumano enormi quantità di energia termica. Il cliente necessitava di un controllo preciso dei cicli di riscaldamento e raffreddamento per ridurre il consumo di vapore, mantenendo al contempo i parametri di qualità del prodotto come il contenuto di acidi grassi liberi e il colore.
3. Efficienza del recupero dei solventi
Nella sezione di estrazione, il recupero del solvente esano è un imperativo sia economico che ambientale. Uno scarso controllo del sistema di evaporazione e condensazione stava causando perdite eccessive di solvente che superavano i benchmark di settore.
4. Conformità normativa
Le normative turche sulla sicurezza alimentare (allineate agli standard UE) richiedono la completa tracciabilità dei lotti dall'ingresso delle materie prime fino al prodotto finito. Il sistema esistente mancava delle capacità di registrazione e reporting dei dati necessarie per la conformità agli audit.
5. Carenza di operatori qualificati
La regione ha affrontato una carenza di operatori DCS esperti. Il cliente richiedeva un sistema HMI così intuitivo che gli operatori appena formati potessero raggiungere la piena competenza entro due settimane.
Il nostro approccio e architettura di sistema
SENTRADO ha implementato un sistema di controllo integrato basato su controllori Siemens S7-400 con I/O distribuiti ET 200PA, in rete su una dorsale PROFIBUS DP ridondante. L'architettura del sistema è stata organizzata in tre controllori di cella di processo: pretrattamento, estrazione e raffinazione, ciascuno con I/O dedicati e capacità di funzionamento autonomo, condividendo al contempo i dati di produzione attraverso la piattaforma WinCC SCADA.
Il fulcro della soluzione era un avanzato sistema di gestione delle ricette che automatizzava i cambi di formato del prodotto. Gli operatori selezionano il formato target da una libreria di ricette preconfigurate e il sistema regola automaticamente i setpoint di temperatura, le posizioni delle valvole, le velocità delle pompe e le dosature dei prodotti chimici secondo una sequenza validata. Ciò ha ridotto il tempo di cambio da 2-3 ore a meno di 30 minuti, eliminando virtualmente la produzione non conforme durante le transizioni.
L'ottimizzazione energetica è stata raggiunta tramite il controllo basato su modello della sezione di deodorazione. Cicli PID a cascata avanzati controllano con precisione l'iniezione di vapore di stripping in base alle misurazioni in tempo reale degli acidi grassi liberi, mentre i cicli di recupero del calore trasferiscono l'energia termica tra l'olio caldo in uscita e l'olio freddo in ingresso. Il sistema di recupero del solvente utilizza il controllo della temperatura compensato in pressione attraverso il treno di evaporatori a effetto multiplo, massimizzando la condensazione dell'esano e minimizzando l'uso di acqua di raffreddamento. Il sistema SCADA include un modulo completo di tracciabilità dei lotti che registra ogni parametro di processo per ogni lotto di produzione, generando report di conformità in turco e inglese.
Punti salienti dell'architettura di sistema
- Controller Siemens S7-400 con I/O distribuiti ET 200PA
- Rete PROFIBUS DP ridondante con segmenti in fibra ottica
- Gestione avanzata delle ricette con oltre 20 profili automatizzati per i gradi di prodotto
- Controllo PID a cascata per la temperatura di deodorazione e l'iniezione di vapore
- Recupero automatizzato dei solventi con controllo di evaporatori a multiplo effetto
- WinCC SCADA con tracciabilità dei lotti e reportistica di conformità
- Anelli di ottimizzazione del recupero di calore per ridurre il consumo di vapore
- HMI multilingua (turco e inglese)
Parametri di sistema e configurazione
| Sistema di controllo | Siemens SIMATIC S7-400 |
| Controllori | 3 × CPU 414-3 (dedicate alla cella di processo) |
| Punti I/O totali | 2,400+ (AI: 320, AO: 120, DI: 1,400, DO: 560) |
| Protocollo di comunicazione | PROFIBUS DP / PROFINET / Modbus RTU |
| HMI / SCADA | WinCC RT Professional — 3 OS + 1 EWS |
| Quadri di comando | 8 × IP54 con gestione termica |
| Stazioni I/O distribuite | 14 × ET 200PA |
| Profili delle ricette | Oltre 20 gradi di prodotto automatizzati |
| Gamma di potenza | 400V trifase, 50Hz |
| Registrazione dati | Storico batch con conservazione a 5 anni |
| Tempo di cambio formato | <30 minuti (ridotto da 2-3 ore) |
| Disponibilità del sistema | 99.7% |
Componenti chiave e hardware
Siemens CPU 414-3
6ES7414-3XM05-0AB0
Controllore di processo ad alte prestazioni
ET 200PA I/O
6ES7650-0PH00-0AB0
I/O distribuiti per montaggio in campo
WinCC RT Professional
6AV2105-0DA06-0AA0
Runtime SCADA con opzione batch
SITRANS TH300
7NG3212-0AN00
Trasmettitore di temperatura per la raffinazione
SITRANS P320
7MF0300-1TE01-5AF2
Trasmettitore di pressione per estrazione
MICROMASTER 440 VFD
6SE6440-2UD33-0EA1
Variatore di frequenza per pompe
Armadio Rittal AX
AX 1318.000
Involucro igienico in acciaio inossidabile
Relè di sicurezza SIRIUS
3SK1211-1BB40
Circuito di sicurezza di arresto di emergenza
Fasi del progetto
Front-End Engineering
6 settimaneAnalisi di processo, filosofia di controllo, pianificazione I/O
Produzione di quadri
5 settimaneAssemblaggio quadri, cablaggio, test in fabbrica
Sviluppo software
8 settimaneProgrammazione PLC, HMI, sistema ricette, report
FAT
1 settimanaTest di sistema integrato con gli ingegneri del cliente
Spedizione in Turchia
3 settimaneTrasporto marittimo da Shanghai a Istanbul
Messa in servizio in sito
5 settimaneInstallazione, verifica dei loop, avviamento, SAT
Formazione e supporto
In corsoFormazione per operatori, supporto in garanzia di 12 mesi
Risultati misurabili
Dati sulle prestazioni verificati dopo il commissioning del sistema e il funzionamento continuativo.
Aumento dell'efficienza globale degli impianti
Consumo di vapore ed elettricità ridotto
Da 2-3 ore a meno di 30 minuti
Funzionamento continuo dalla messa in servizio
Prima vs Dopo: Confronto Quantificato
| Metrico | Prima | Dopo | Modifica |
|---|---|---|---|
| Efficacia globale delle apparecchiature | OEE di base | Miglioramento del 35% | +35% |
| Consumo energetico | Linea di base | Riduzione del 15% (vapore + elettricità) | −15% |
| Tempo di commutazione | 2–3 ore | Meno di 30 minuti (85% più veloce) | −85% |
| Tempo di attività del sistema | ~94% (PLC obsoleti) | 99.7% dalla messa in servizio | +5.7 pts |
| Visibilità della produzione | Report di fine turno | Dashboard in tempo reale | Dati in tempo reale |
Dati basati sui report di collaudo del progetto e su misurazioni operative sostenute. Il nome del cliente è disponibile sotto NDA.
Impatto sul risultato finale
Il sistema di automazione fornito ha superato tutti gli obiettivi di prestazione specificati nel contratto, raggiungendo una maggiore produttività, un minore consumo energetico e una migliore qualità del prodotto rispetto al funzionamento di base. Il cliente ha riportato un ritorno sull'investimento completo entro il periodo di ammortamento previsto e da allora ha incaricato SENTRADO per ulteriori fasi di espansione dell'impianto.
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