Automação do processamento de óleo de 4,000 T/D na Turquia | SENTRADO
Um case de sucesso detalhado da solução de automação industrial da SENTRADO, entregando resultados mensuráveis para operações de processamento de alimentos na Turquia.
Contexto do Projeto & Objetivos
Um dos principais produtores turcos de óleo comestível contratou a SENTRADO para fornecer um sistema abrangente de automação de processos para sua planta de processamento de óleo de múltiplas sementes com capacidade de 4,000 toneladas por dia na região de Mármara. A instalação processa óleos de girassol, milho, canola e algodão nas linhas de pré-tratamento, extração e refino, exigindo uma automação flexível capaz de lidar com trocas rápidas de graus de produto sem comprometer a qualidade ou a vazão.
O objetivo estratégico do cliente era estabelecer uma das instalações de processamento de óleo mais tecnologicamente avançadas no Oriente Médio e na Europa Oriental. Eles precisavam de um parceiro de automação com profundo conhecimento de processos no refino de óleos vegetais e capacidade de engenharia para entregar um sistema que se integrasse perfeitamente aos seus equipamentos mecânicos existentes e linhas de embalagem de terceiros.
A SENTRADO foi selecionada após um processo de licitação competitiva, com base em nosso histórico comprovado em projetos de processamento de óleo de escala similar, nossa profunda expertise com sistemas de controle de processos Siemens e nossa capacidade de fornecer um suporte pós-venda abrangente, incluindo diagnósticos remotos e resposta no local em até 48 horas.
Problemas que Tivemos que Resolver
1. Complexidade da Produção de Múltiplos Graus
A planta produz mais de 20 graus diferentes de óleo em quatro tipos de sementes. Cada grau requer perfis de temperatura, configurações de pressão e parâmetros de dosagem química diferentes. O processo manual de troca existente levava de 2-3 horas e gerava uma quantidade significativa de produtos fora da especificação durante as transições.
2. Processo de Refino de Alto Consumo Energético
As seções de desodorização e refino físico consomem enormes quantidades de energia térmica. O cliente precisava de um controle preciso dos ciclos de aquecimento e resfriamento para reduzir o consumo de vapor, mantendo os parâmetros de qualidade do produto, como teor de ácidos graxos livres e cor.
3. Eficiência na Recuperação de Solventes
Na seção de extração, a recuperação do solvente hexano é um imperativo tanto econômico quanto ambiental. O controle deficiente do sistema de evaporação e condensação resultava em perdas excessivas de solvente, excedendo os benchmarks da indústria.
4. Conformidade Regulatória
As regulamentações turcas de segurança alimentar (alinhadas com os padrões da UE) exigem rastreabilidade completa de lotes, desde o recebimento da matéria-prima até o produto acabado. O sistema existente carecia dos recursos de registro de dados e geração de relatórios necessários para a conformidade com auditorias.
5. Escassez de Operadores Qualificados
A região enfrentava uma escassez de operadores de DCS experientes. O cliente exigia um sistema HMI tão intuitivo que operadores recém-treinados pudessem atingir a competência total em até duas semanas.
Nossa abordagem e arquitetura do sistema
A SENTRADO implementou um sistema de controle integrado baseado em controladores Siemens S7-400 com E/S distribuída ET 200PA, conectados em uma rede com backbone redundante PROFIBUS DP. A arquitetura do sistema foi organizada em três controladores de célula de processo — pré-tratamento, extração e refino — cada um com E/S dedicada e capacidade de operação autônoma, compartilhando dados de produção por meio da plataforma WinCC SCADA.
O ponto central da solução foi um sistema avançado de gerenciamento de receitas que automatizou as trocas de graus de produto. Os operadores selecionam o grau alvo em uma biblioteca de receitas pré-configurada, e o sistema ajusta automaticamente os setpoints de temperatura, posições de válvulas, velocidades de bombas e taxas de dosagem química de acordo com uma sequência validada. Isso reduziu o tempo de troca de 2-3 horas para menos de 30 minutos e praticamente eliminou a produção fora da especificação durante as transições.
A otimização energética foi alcançada por meio do controle baseado em modelo da seção de desodorização. Malhas avançadas de controle em cascata PID controlam com precisão a injeção de vapor de arraste com base em medições em tempo real de ácidos graxos livres, enquanto as malhas de recuperação de calor transferem energia térmica entre o óleo quente de saída e o óleo frio de entrada. O sistema de recuperação de solventes utiliza controle de temperatura compensado por pressão em todo o trem de evaporadores de múltiplo efeito, maximizando a condensação de hexano e minimizando o uso de água de resfriamento. O sistema SCADA inclui um módulo completo de rastreabilidade de lotes que registra cada parâmetro de processo para cada lote de produção, gerando relatórios de conformidade em turco e inglês.
Aspectos destacados da arquitetura do sistema
- Controladores Siemens S7-400 com E/S distribuída ET 200PA
- Rede redundante PROFIBUS DP com segmentos de fibra óptica
- Gerenciamento avançado de receitas com 20+ perfis automatizados de graus de produto
- Controle em cascata PID para temperatura de desodorização e injeção de vapor
- Recuperação automatizada de solventes com controle de evaporador de múltiplo efeito
- WinCC SCADA com rastreabilidade de lotes e relatórios de conformidade
- Malhas de otimização de recuperação de calor reduzindo o consumo de vapor
- HMI multilíngue (turco e inglês)
Parâmetros do sistema e configuração
| Sistema de controle | Siemens SIMATIC S7-400 |
| Controladores | 3 × CPU 414-3 (dedicadas à célula de processo) |
| Total de pontos de E/S | 2,400+ (AI: 320, AO: 120, DI: 1,400, DO: 560) |
| Protocolo de comunicação | PROFIBUS DP / PROFINET / Modbus RTU |
| HMI / SCADA | WinCC RT Professional — 3 OS + 1 EWS |
| Painéis de controle | 8 × IP54 com gerenciamento térmico |
| Estações de E/S distribuídas | 14 × ET 200PA |
| Perfis de Receitas | 20+ graus de produto automatizados |
| Faixa de Potência | 400V trifásico, 50Hz |
| Registro de Dados | Historiador de lotes com retenção de 5 anos |
| Tempo de Troca | <30 minutos (reduzido de 2-3 horas) |
| Disponibilidade do sistema | 99.7% |
Componentes-chave e hardware
Siemens CPU 414-3
6ES7414-3XM05-0AB0
Controlador de processo de alto desempenho
ET 200PA I/O
6ES7650-0PH00-0AB0
E/S distribuída para montagem em campo
ABB Drives Tuner / Drive Composer
6AV2105-0DA06-0AA0
SCADA runtime com opção de lotes
SITRANS TH300
7NG3212-0AN00
Transmissor de temperatura para refino
SITRANS P320
7MF0300-1TE01-5AF2
Transmissor de pressão para extração
MICROMASTER 440 VFD
6SE6440-2UD33-0EA1
Inversor de frequência para bombas
Painel Rittal AX
AX 1318.000
Invólucro higiênico em aço inoxidável
Relé de segurança SIRIUS
3SK1211-1BB40
Circuito de segurança de parada de emergência
Fases do projeto
Engenharia de Front-End
6 semanasAnálise de processo, filosofia de controle, programação de E/S
Fabricação de painéis
5 semanasMontagem de painel, cabeamento, testes de fábrica
Desenvolvimento de Software
8 semanasProgramação de CLP, HMI, sistema de receitas, relatórios
FAT
1 semanaTeste de sistema integrado com engenheiros do cliente
Envio para a Turquia
3 semanasFrete marítimo de Xangai a Istambul
Comissionamento no local
5 semanasInstalação, verificação de malhas, partida, SAT
Treinamento & Suporte
ContínuoTreinamento de operadores, suporte de garantia de 12 meses
Resultados mensuráveis
Dados de desempenho verificados após o comissionamento do sistema e operação contínua.
Aumento da eficiência global dos equipamentos
Consumo de vapor e eletricidade reduzido
De 2-3 horas para menos de 30 minutos
Operação contínua desde o comissionamento
Antes vs Depois: Comparação Quantificada
| Métrica | Antes | Depois | Variação |
|---|---|---|---|
| Eficiência global dos equipamentos | OEE de linha de base | Melhoria de 35% | +35% |
| Consumo de energia | Linha de base | Redução de 15% (vapor + eletricidade) | −15% |
| Tempo de troca | 2–3 horas | Menos de 30 minutos (85% mais rápido) | −85% |
| Tempo de atividade do sistema | ~94% (CLPs obsoletos) | 99.7% desde o comissionamento | +5.7 pts |
| Visibilidade da produção | Relatórios de fim de turno | Painéis em tempo real | Dados em tempo real |
Dados baseados em relatórios de comissionamento do projeto e medições operacionais contínuas. Nome do cliente disponível sob NDA.
Impacto no resultado final
O sistema de automação entregue superou todas as metas de desempenho especificadas no contrato, alcançando maior produtividade, menor consumo de energia e melhor qualidade do produto em comparação com a operação base. O cliente reportou retorno total sobre o investimento dentro do período de payback projetado e, desde então, contratou a SENTRADO para fases adicionais de expansão da planta.
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