Турция: автоматизация переработки масла 4 000 т/сут | SENTRADO
Подробный пример реализации решения SENTRADO в сфере промышленной автоматизации, обеспечивающего измеримые результаты для предприятий по переработке пищевых продуктов в Турции.
Предпосылки и цели проекта
Ведущий турецкий производитель пищевых масел поручил SENTRADO разработать и внедрить комплексную систему автоматизации технологического процесса для своего завода по переработке масличных культур производительностью 4 000 тонн в сутки в регионе Мармара. Предприятие перерабатывает подсолнечное, кукурузное, рапсовое и хлопковое масло на линиях предварительной обработки, экстракции и рафинации, что требует гибкой автоматизации, способной обеспечивать быструю смену сортов продукции без потери качества и снижения производительности.
Стратегической целью заказчика было создание одного из самых технологически продвинутых предприятий по переработке масел на Ближнем Востоке и в Восточной Европе. Им требовался партнер в области автоматизации с глубокими знаниями технологических процессов рафинации растительных масел и инженерными возможностями для создания системы, которая беспрепятственно интегрировалась бы с их существующим механическим оборудованием и сторонними линиями розлива.
SENTRADO была выбрана по результатам конкурентного тендера на основе нашего подтвержденного опыта реализации проектов по переработке масел аналогичного масштаба, глубокой экспертизы в системах управления технологическими процессами Siemens и способности обеспечить комплексную послепродажную поддержку, включая удаленную диагностику и выезд на объект в течение 48 часов.
Проблемы, которые нам пришлось решить
1. Сложность производства продукции нескольких сортов
Завод производит более 20 различных сортов масла из четырех видов семян. Каждый сорт требует различных температурных профилей, настроек давления и параметров дозирования химических реагентов. Существующий процесс ручного переключения занимал 2-3 часа и приводил к значительному объему некондиционной продукции во время переходных процессов.
2. Энергоемкий процесс рафинации
Секции дезодорации и физической рафинации потребляют огромное количество тепловой энергии. Заказчику требовался точный контроль циклов нагрева и охлаждения для снижения расхода пара при сохранении параметров качества продукции, таких как содержание свободных жирных кислот и цветность.
3. Эффективность рекуперации растворителя
В секции экстракции рекуперация гексанового растворителя является как экономической, так и экологической необходимостью. Плохое управление системой испарения и конденсации приводило к чрезмерным потерям растворителя, превышающим отраслевые нормативы.
4. Соответствие нормативным требованиям
Турецкие правила пищевой безопасности (согласованные со стандартами EU) требуют полной прослеживаемости партий от поступления сырья до готовой продукции. Существующая система не обладала необходимыми возможностями регистрации данных и формирования отчетов для соответствия требованиям аудита.
5. Дефицит квалифицированных операторов
Регион сталкивался с нехваткой опытных операторов DCS. Заказчику требовалась система HMI, настолько интуитивно понятная, чтобы вновь обученные операторы могли достичь полной компетенции в течение двух недель.
Наш подход и архитектура системы
SENTRADO внедрила интегрированную систему управления на базе контроллеров Siemens S7-400 с распределенными модулями ввода-вывода ET 200PA, объединенными в резервированную магистраль PROFIBUS DP. Архитектура системы была организована в виде трех контроллеров технологических ячеек — предварительной обработки, экстракции и рафинации, — каждый со своими выделенными модулями ввода-вывода и возможностью автономной работы, при этом обмен производственными данными осуществлялся через платформу WinCC SCADA.
Центральным элементом решения стала передовая система управления рецептурами, автоматизирующая переходы между сортами продукции. Операторы выбирают целевой сорт из предварительно настроенной библиотеки рецептур, и система автоматически корректирует уставки температуры, положения клапанов, скорости насосов и дозирования химикатов в соответствии с валидированной последовательностью. Это позволило сократить время перехода с 2-3 часов до менее чем 30 минут и практически исключило выпуск нестандартной продукции во время переходных процессов.
Оптимизация энергопотребления была достигнута за счет модельного управления секцией дезодорации. Передовые каскадные ПИД-контуры точно регулируют впрыск отпаривающего пара на основе измерений свободных жирных кислот в реальном времени, в то время как контуры рекуперации тепла передают тепловую энергию между выходящим горячим маслом и поступающим холодным маслом. Система рекуперации растворителя использует температурное регулирование с компенсацией давления в каскаде многокорпусных выпарных аппаратов, максимизируя конденсацию гексана и минимизируя расход охлаждающей воды. SCADA-система включает модуль полной трассируемости партий, который записывает каждый параметр процесса для каждой производственной партии, формируя отчеты о соответствии на турецком и английском языках.
Основные особенности архитектуры системы
- Контроллеры Siemens S7-400 с распределенными вводами-выводами ET 200PA
- Резервированная сеть PROFIBUS DP с волоконно-оптическими сегментами
- Передовая система управления рецептурами с более чем 20 автоматизированными профилями сортов продукции
- Каскадное ПИД-регулирование температуры дезодорации и впрыска пара
- Автоматизированная рекуперация растворителя с управлением многокорпусными выпарными аппаратами
- WinCC SCADA с трассируемостью партий и формированием отчетов о соответствии
- Контуры оптимизации рекуперации тепла, снижающие потребление пара
- Многоязычная HMI-панель (турецкий и английский языки)
Параметры и конфигурация системы
| Система управления | Siemens SIMATIC S7-400 |
| Контроллеры | 3 × CPU 414-3 (выделены для ячейки процесса) |
| Общее количество точек ввода-вывода | 2,400+ (AI: 320, AO: 120, DI: 1,400, DO: 560) |
| Протокол связи | PROFIBUS DP / PROFINET / Modbus RTU |
| HMI / SCADA | WinCC RT Professional — 3 OS + 1 EWS |
| Шкафы управления | 8 × IP54 с системой терморегулирования |
| Распределенные станции ввода/вывода | 14 × ET 200PA |
| Профили рецептов | 20+ автоматизированных марок продукции |
| Диапазон мощности | 400 В, 3-фазный, 50 Гц |
| Регистрация данных | Пакетный историк с 5-летним сроком хранения |
| Время переналадки | <30 минут (сокращено с 2-3 часов) |
| Доступность системы | 99.7% |
Ключевые компоненты и аппаратные средства
Siemens CPU 414-3
6ES7414-3XM05-0AB0
Высокопроизводительный контроллер технологического процесса
ET 200PA I/O
6ES7650-0PH00-0AB0
Распределенный I/O для полевого монтажа
WinCC RT Professional
6AV2105-0DA06-0AA0
SCADA runtime с опцией batch
SITRANS TH300
7NG3212-0AN00
Преобразователь температуры для процессов переработки
SITRANS P320
7MF0300-1TE01-5AF2
Датчик давления для экстракции
Частотный преобразователь VFD MICROMASTER 440
6SE6440-2UD33-0EA1
Частотный преобразователь для насосов
Шкаф Rittal AX
AX 1318.000
Гигиенический корпус из нержавеющей стали
Реле безопасности SIRIUS
3SK1211-1BB40
Цепь безопасности аварийного останова
Этапы проекта
Предпроектный инжиниринг
6 недельАнализ технологического процесса, концепция управления, планирование ввода-вывода
Производство шкафов
5 недельСборка шкафа, электромонтаж, заводские испытания
Разработка программного обеспечения
8 недельПрограммирование PLC, HMI, система рецептов, отчеты
FAT
1 неделяКомплексные испытания системы с инженерами заказчика
Доставка в Турцию
3 неделиМорские грузоперевозки из Шанхая в Стамбул
Пусконаладочные работы на объекте
5 недельМонтаж, проверка цепей, пуск, SAT
Обучение и поддержка
ПостоянноОбучение операторов, гарантийная поддержка в течение 12 месяцев
Измеримые результаты
Данные о производительности, подтвержденные после пусконаладочных работ системы и длительной эксплуатации.
Повышение общей эффективности оборудования
Снижение потребления пара и электроэнергии
С 2-3 часов до менее чем 30 минут
Непрерывная работа с момента пусконаладочных работ
До и после: Количественное сравнение
| Показатель | До | После | Изменение |
|---|---|---|---|
| Общая эффективность оборудования | Базовый уровень OEE | Улучшение на 35% | +35% |
| Потребление энергии | Базовый уровень | Снижение на 15% (пар + электроэнергия) | −15% |
| Время переналадки | 2–3 часа | Менее 30 минут (на 85% быстрее) | −85% |
| Время доступности системы | ~94% (устаревшие PLC) | 99,7% с момента ввода в эксплуатацию | +5,7 п.п. |
| Прозрачность производственных процессов | Отчеты в конце смены | Информационные панели в реальном времени | Данные в реальном времени |
Данные основаны на отчетах о пусконаладочных работах по проекту и непрерывных эксплуатационных измерениях. Название клиента доступно в рамках соглашения о неразглашении (NDA).
Влияние на итоговые финансовые показатели
Внедренная система автоматизации превзошла все целевые показатели производительности, указанные в контракте, обеспечив более высокую пропускную способность, снижение потребления энергии и повышение качества продукции по сравнению с базовым уровнем эксплуатации. Клиент сообщил о полном возврате инвестиций в течение прогнозируемого срока окупаемости и с тех пор привлек SENTRADO для дополнительных этапов расширения завода.
Есть похожий проект?
Если вам требуется полная миграция DCS, заказные шкафы управления PLC или комплексное решение автоматизации «под ключ», наши инженеры готовы помочь. Запросите бесплатную консультацию и коммерческое предложение уже сегодня.