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.

Processamento de Alimentos 📍 Turquia ⚙️ Capacidade de 4,000 T/D 📅 Concluído em 2023
Visão Geral do Projeto

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.

Desafio do Cliente

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.

Solução SENTRADO

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)
Especificações técnicas

Parâmetros do sistema e configuração

Sistema de controleSiemens SIMATIC S7-400
Controladores3 × CPU 414-3 (dedicadas à célula de processo)
Total de pontos de E/S2,400+ (AI: 320, AO: 120, DI: 1,400, DO: 560)
Protocolo de comunicaçãoPROFIBUS DP / PROFINET / Modbus RTU
HMI / SCADAWinCC RT Professional — 3 OS + 1 EWS
Painéis de controle8 × IP54 com gerenciamento térmico
Estações de E/S distribuídas14 × ET 200PA
Perfis de Receitas20+ graus de produto automatizados
Faixa de Potência400V trifásico, 50Hz
Registro de DadosHistoriador de lotes com retenção de 5 anos
Tempo de Troca<30 minutos (reduzido de 2-3 horas)
Disponibilidade do sistema99.7%
Equipamentos Utilizados

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

Cronograma de implementação

Fases do projeto

Engenharia de Front-End

6 semanas

Análise de processo, filosofia de controle, programação de E/S

Fabricação de painéis

5 semanas

Montagem de painel, cabeamento, testes de fábrica

Desenvolvimento de Software

8 semanas

Programação de CLP, HMI, sistema de receitas, relatórios

FAT

1 semana

Teste de sistema integrado com engenheiros do cliente

Envio para a Turquia

3 semanas

Frete marítimo de Xangai a Istambul

Comissionamento no local

5 semanas

Instalação, verificação de malhas, partida, SAT

Treinamento & Suporte

Contínuo

Treinamento de operadores, suporte de garantia de 12 meses

Resultados quantificados

Resultados mensuráveis

Dados de desempenho verificados após o comissionamento do sistema e operação contínua.

35%
Melhoria de Eficiência

Aumento da eficiência global dos equipamentos

15%
Economia de energia

Consumo de vapor e eletricidade reduzido

85%
Trocas mais rápidas

De 2-3 horas para menos de 30 minutos

99.7%
Tempo de atividade do sistema

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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