Tereos utilise PlantPAx™

Sucre Tereos : Raffinerie intelligente et durable

Défi

  • Moderniser et optimiser le contrôle des chaudières et les intégrer dans un système de contrôle-commande unique pour toute l'usine

Solutions

Résultats

  • Le contrôle des chaudières a été amélioré, en particulier en termes de surveillance du réchauffage ; il a été possible d'associer les chaudières entre elles, et l'optimisation de la puissance s'effectue désormais automatiquement
  • Des opérations de chaudière plus fiables
  • Le système de contrôle-commande des chaudières est désormais entièrement intégré aux autres unités de l'usine, ce qui permet de centraliser la traçabilité pour tout le site de production.

Un grand producteur de sucre remplace le système de contrôle-commande existant par PlantPAx afin d'obtenir et d'intégrer la commande des chaudières pour les opérations essentielles.

Contexte

Tereos France est une entreprise française leader dans le secteur du sucre, avec neuf sucreries, cinq distilleries et quatre sites d'emballage. Elle produit un total annuel d'1,5 million de tonnes de sucre et 500 000 mètres cubes d'alcool et de bioéthanol issus de la betterave.

Chaque année, la sucrerie Tereos de Boiry-Sainte-Rictrude, située près d'Arras (Pas-de-Calais), produit 250 000 tonnes de sucre blanc pour les fabricants du secteur agro-industriel (boissons, chocolat, confiture, biscuits et produits laitiers). Ce sucre est produit sur une période très courte (la « campagne sucrière »), qui s'étend de mi-septembre à décembre chaque année et pendant laquelle la betterave sucrière est récoltée et acheminée à la sucrerie pour y être traitée.

Pendant cette campagne, Boiry traite chaque jour 20 000 tonnes de betteraves, produit 2 800 tonnes de sucre et consomme 15 MW d'électricité. La sucrerie produit elle-même cette énergie à l'aide de deux chaudières qui alimentent en vapeur un turbogénérateur. L'usine est connectée au réseau national d'électricité (EDF) uniquement au démarrage et en dehors de la campagne.

Défi

Véritable cœur battant de la sucrerie, ces chaudières peuvent produire respectivement jusqu'à 140 et 120 tonnes de vapeur par heure. 85 % de cette vapeur servent à produire de l'électricité, les 15 % restants étant utilisés pour les différents processus de fabrication du sucre. En 2009, Tereos a décidé de remplacer le système de contrôle-commande obsolète qui pilotait les deux chaudières.

L'objectif de Tereos : moderniser et optimiser le contrôle de ces chaudières et les intégrer dans un système de contrôle-commande unique pour toute l'usine. L'entreprise a contacté différents fournisseurs et, après avoir examiné les propositions, a choisi de migrer la commande des chaudières vers le système PlantPAx de Rockwell Automation.

La décision a été prise en mars 2009, alors que la campagne sucrière devait commencer en septembre. Cela représentait un grand défi pour Rockwell Automation, car l'usine ne pouvait pas fonctionner sans chaudière. De plus, le contrôle de chaudière requiert une expertise très spécifique : algorithmes de régulation hautement complexes, réglage précis des brûleurs et calculs extrêmement sophistiqués pour anticiper la demande de charge.

Véritable cœur battant de la sucrerie, ces chaudières peuvent produire respectivement jusqu'à 140 et 120 tonnes de vapeur par heure.

Solution

Le fait de veiller à ce que cette migration se déroule avec le minimum de risques et dans le respect des délais a donc requis des compétences spécifiques et diversifiées. C'est là que Rockwell Automation Global Solutions est intervenu. Ses connaissances spécifiques en gestion de chaudière et son expérience en gestion du risque étaient indispensables dans cette situation. L'équipe Rockwell Automation Global Solutions a effectué une analyse rétrospective du système existant afin d'élaborer une solution de migration pouvant assurer un fonctionnement optimal des chaudières avec un risque minimal.

Cette solution est centrée sur le système d'automatisation des procédés PlantPAx, basé sur trois Allen-Bradley® ControlLogix® redondants, et est entièrement intégrée dans le système global de l'usine. Les spécialistes en gestion de chaudière de Rockwell Automation ont réglé les paramètres et les processus d'automatisation séquentiels qui étaient nécessaires pour le contrôle et la commande de la combustion.

Fin août 2009, juste avant le début de la campagne, l'usine a mené une « répétition » sur une semaine, pendant laquelle les équipes de la sucrerie et de Rockwell Automation ont effectué des réglages et testé les charges. Les réglages finaux du système n'ont pu être effectués qu'au démarrage de la production, sans droit à l'erreur.

Le premier jour de la campagne s'est déroulé sans accrocs, et l'augmentation de puissance a été celle prévue. Michel Hennebique, responsable de l'électricité et de l'automatisation de la sucrerie de Boiry, a confirmé : « Le démarrage et la mise en service de la chaudière avec Rockwell Automation se sont très bien passés ; en moins de deux jours, tous les réglages avaient été effectués. Et nous n'avons pas connu le moindre arrêt pendant toute la campagne. »

Résultats

Après deux campagnes sucrières menées à bien, Tereos peut profiter des améliorations générées par la solution Rockwell Automation. Avec le système PlantPAx, l'équipe Rockwell Automation Global Solutions a prouvé sa capacité à remplacer la solution de système de contrôle-commande existant, ainsi que sa compétitivité en tant que solution de ce type.

« Le contrôle des chaudières a été amélioré, en particulier en termes de surveillance du réchauffage ; le rendement de la chaudière atteint désormais 96 %. Le fonctionnement de la chaudière est également beaucoup plus fiable qu'auparavant. La solution Rockwell Automation a également permis d'associer les chaudières entre elles, et l'optimisation est désormais effectuée automatiquement par le système PlantPAx. Les compétences et le soutien sans faille de l'équipe Rockwell Automation tout au long du projet ont fait toute la différence », affirme le responsable de l'électricité et de l'automatisation de Boiry.

Le système de contrôle-commande des chaudières est désormais entièrement intégré aux autres unités de l'usine, ce qui permet de centraliser la traçabilité pour tout le site de production : alarmes, actions des opérateurs et historique des procédés. « Nous avons profité de cette migration pour réviser l'ergonomie de nos stations de travail de supervision avec Rockwell Automation, et nos opérateurs ont particulièrement apprécié la convivialité supérieure du système PlantPAx », a ajouté l'équipe d'automatisation de Boiry.

La plupart des procédures de fabrication de la sucrerie de Boiry-Sainte-Rictrude – diffusion, purification, cristallisation – sont désormais automatisées à l'aide de la solution de Rockwell Automation. Deux ateliers (lavage et filtration) seront également contrôlés par Rockwell Automation dès 2012. La sucrerie est un site de référence pour le groupe Tereos.

Mais M. Hennebique ne compte pas s'arrête en si bon chemin. Il prévoit déjà de mettre en place un logiciel Rockwell Automation spécifique pour réaliser des économies sur sa consommation d'énergie, et d'utiliser FactoryTalk AssetCentre, un logiciel de traçabilité, pour surveiller toutes les modifications effectuées dans les processus opérationnels de la sucrerie.

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