Refinado inteligente y sistema de automatización de procesos PlantPAx™

Azúcar Tereos: Refinación inteligente y sustentable

Desafío

  • Modernizar y optimizar el control de las calderas e integrarlas dentro de un solo sistema de comando y control para toda la planta.

Soluciones

Resultados

  • Mejora del control de las calderas, en particular en términos de monitoreo del recalentamiento; conexión de calderas entre sí y automatización de la adaptación de energía.
  • Aumento de la confiabilidad de las operaciones de calderas.
  • Integración del sistema de comando y control de calderas con las otras unidades de la planta, lo que permite que se centralice la ductilidad en todo el sitio de producción.

Un productor de azúcar líder reemplaza el DCS antiguo con PlantPAx para obtener e integrar el control de la caldera en operaciones vitales.

Antecedentes

Tereos Francia es una empresa líder en la industria azucarera francesa con nueve plantas de azúcar, cinco destilerías y cuatro instalaciones de envasado; produce un total anual de 1.5 millones de toneladas de azúcar y 500,000 metros cúbicos de alcohol y bioetanol a partir de la remolacha.

Cada año la planta de azúcar Tereos Boiry Sainte Rictrude, ubicada cerca de Arrás (en la región de Paso de Calais), produce 250,000 toneladas de azúcar blanca para fabricantes del sector agroindustrial (fabricantes de bebidas, chocolates, mermeladas, galletas y productos lácteos). Este azúcar se produce durante un período muy corto, conocido como la “campaña del azúcar”, que va desde mediados de septiembre a diciembre cada año; durante este tiempo, la remolacha azucarera se cosecha y se transporta a la planta de azúcar para su procesamiento.

Cada día de la campaña, Boiry procesa 20,000 toneladas de remolacha, produce 2,800 toneladas de azúcar y consume 15 MW de electricidad. La planta de azúcar produce esta energía por sí misma, por medio de dos calderas que suministran vapor a un turbogenerador. La planta se conecta a la red eléctrica nacional (EDF) solo en la puesta en marcha y sobre el final del período de campaña.

Desafío

Estas calderas son el motor de vida de la planta de azúcar y pueden producir hasta 140 y 120 toneladas de vapor por hora respectivamente. El 85% de este vapor se utiliza para producir electricidad; el 15% restante se utiliza para los distintos procesos en la fabricación de azúcar. En 2009, Tereos decidió reemplazar el sistema de control distribuido obsoleto que controlaba las dos calderas.

El objetivo de Tereos era modernizar y optimizar el control de estas calderas e integrarlas en un único sistema de comando y control para toda la planta. La empresa contactó a un número de proveedores y, luego de examinar las propuestas, eligió migrar el comando de las calderas al sistema PlantPAx de Rockwell Automation.

La decisión se tomó en marzo de 2009 y el comienzo de la campaña del azúcar estaba previsto para septiembre. Esto representaba un verdadero desafío para Rockwell Automation, ya que la planta no puede operar sin una caldera. Además, el control de calderas requiere conocimientos profundos muy específicos: algoritmos de regulación altamente complejos, ajustes de los quemadores y cálculos extremadamente sofisticados para prever la demanda de carga.

Estas calderas son el motor de vida de la planta de azúcar y pueden producir hasta 140 y 120 toneladas de vapor por hora respectivamente

Solución

Asegurar que esta migración se llevara a cabo con riesgos mínimos y dentro de los plazos requería habilidades diversas y específicas. Este es el punto en que ingresó el equipo de soluciones globales de Rockwell Automation. Su conocimiento específico sobre gestión de calderas y su experiencia en la gestión de riesgos fueron indispensables en esta situación. El equipo de soluciones globales de Rockwell Automation llevó a cabo el análisis retrospectivo del sistema obsoleto y definió una solución de migraciones que pudiera proporcionar operaciones de caldera óptimas con riesgo mínimo.

Esta solución se centra en torno al sistema de automatización de procesos PlantPAx, basado en tres controladores ControlLogix® de Allen-Bradley® redundantes e integrados completamente en el sistema general de la planta. Los especialistas en gestión de calderas de Rockwell Automation ajustaron los procesos de configuración y automatización secuencial que se necesitaban para el control y el comando de la combustión.

A fines de agosto de 2009, justo antes de que la campaña estuviera por empezar, la planta llevó a cabo un “ensayo” de una semana, en el que los equipos de la planta de azúcar y el equipo de Rockwell Automation realizaron ajustes y probaron las cargas. Los ajustes finales del sistema solo se podían hacer en el momento de la puesta en marcha de la producción, y no había lugar para errores.

El primer día de la campaña pasó sin contratiempos y el aumento de energía fue el esperado. Michel Hennebique, gerente de electricidad y automatización en la planta de azúcar de Boiry, dio su confirmación: “La puesta en marcha y la puesta en servicio de la caldera a cargo de Rockwell Automation salieron muy bien. En menos de dos días se habían realizado todos los ajustes. Además, no hubo una sola interrupción durante toda la campaña”.

Resultados

Con dos campañas del azúcar ya terminadas, Tereos está en posición de beneficiarse de las mejoras generadas por la solución de Rockwell Automation. El equipo de soluciones globales de Rockwell Automation con el sistema PlantPAx demostró su capacidad de remplazar la solución de DCS convencional, así como su competitividad como solución de este tipo.

“El control de calderas se mejoró, en particular en términos de monitoreo del recalentamiento; la salida de la caldera ahora llega al 96%. Las operaciones de caldera también son mucho más confiables que antes. Con la solución de Rockwell Automation, también fue posible vincular las calderas entre sí y la adaptación de energía ahora se lleva a cabo automáticamente a través del sistema PlantPAx. La destreza y la asistencia constante del equipo de Rockwell Automation durante el proyecto marcaron la diferencia”, declaró el gerente de electricidad y automatización de Boiry.

El sistema de comando y control de calderas ahora está totalmente integrado con las otras unidades de la planta, lo que permite que se centralice la localización en todo el sitio de producción: alarmas, acciones del operador e historial de procesos. “Aprovechamos esta migración para realizar una revisión de la ergonomía de nuestras estaciones de trabajo de supervisión con Rockwell Automation, y en especial nuestros operadores apreciaron el aumento de la facilidad de uso del sistema PlantPAx”, agregó el equipo de automatización de Boiry.

La mayoría de los procedimientos de fabricación de la planta de azúcar de Boiry Sainte Rictrude (difusión, purificación, cristalización) ahora están automatizados por el uso de la solución de Rockwell Automation. Rockwell Automation también controlará dos talleres (lavado y filtración) a partir de 2012. La planta de azúcar constituye un sitio de referencia para el grupo Tereos.

Pero Hennebique no pretende detenerse allí. Ya tiene planes para la implementación de un software específico de Rockwell Automation para ahorrar en el consumo de energía, y otros para usar FactoryTalk AssetCentre, un software de localización para monitorear todas las modificaciones que se realicen en los procesos operacionales de la planta de azúcar.

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