使用 PlantPAx™ 製程自動化系統的智慧精煉

Tereos Sugar:智慧與永續精煉

  • 現代化且最佳化的鍋爐控制,並將這些功能整合到全廠的單一控制與指令系統內

  • 鍋爐控制再進化,尤其是針對再加熱的監控作業;現在可將鍋爐連結在一起,自動進行功率匹配
  • 提高鍋爐運作可靠性
  • 鍋爐的控制與指令系統現在已完全與其他的工廠單元整合,能對整個生產據點進行集中化的追蹤。

領先業界的糖製造商將舊式的 DCS 換成 PLantPAx,以取得及整合關鍵營運所需的鍋爐控制

背景

Tereos France 是領先法國製糖產業的公司,他們有九間製糖廠、五間蒸餾所和四間包裝廠,每年從甜菜中生產出總數 150 萬噸的糖和 500,000 立方公尺的酒精和生物乙醇。

該公司位在阿拉斯 (法國加來海峽省區域) 附近的 Tereos Boiry Sainte Rictrude 製糖廠每年生產 25 萬噸的白糖,再提供給農用工業產業的製造商 (飲料、巧克力、果醬、餅乾和乳製品製造商)。糖的生產週期很短,一般稱之為「糖的生產季節」,從每年的九月中持續到十二月,這段期間內會採收甜菜並運送到製糖廠加工。

在生產季節期間,Boiry 每天處理 2 萬噸甜菜,生產 2,800 噸的糖,並消耗 15 MW 電力!但是,製糖廠還會利用兩座鍋爐為發電機供應蒸氣,自己發電,因此該廠只在啟動時和生產季節以外的時間連結到國家電網 (EDF)。

挑戰

這兩座鍋爐是製糖廠的命脈,每小時分別可產生多達 140 和 120 噸的蒸氣。85% 的蒸氣用於發電;其餘的 15% 則用於製糖過程中的各種其他製程。到了 2009 年,Tereos 決定換掉負責控制兩座鍋爐的老舊分散式控制系統。

Tereos 的目標:現代化及最佳化鍋爐控制,並將這些功能整合到全廠的單一控制與指令系統內。該公司在接洽多家供應商,深入檢驗各家的提案之後,選擇將鍋爐指令中心遷移到 Rockwell Automation PlantPAx 系統。

他們在 2009 年 3 月作出決定,而糖的生產季節九月就要開始了,對 Rockwell Automation 造成了不少的壓力,因為工廠的營運不能缺少鍋爐。此外,鍋爐控制需要非常特殊的專業知識:極為複雜的調節演算法、微調燃燒器,還要經過精密計算來算出預期的負載需求。

這兩座鍋爐是製糖廠的命脈,每小時分別可產生多達 140 和 120 噸的蒸氣

解決方案

希望確保遷移過程中只有最少的風險,且在期限內完成,因此需要非常專業且多樣化的技能。而這正是 Rockwell Automation 全球化解決方案團隊的專長,其擁有鍋爐管理方面的專業知識,在風險管理上的經驗更是符合本解決方案所需。Rockwell Automation 全球化解決方案團隊對舊有系統進行的回溯分析,擬定了一個能夠提供最佳化鍋爐作業且風險最低的系統轉換解決方案。

這個解決方案圍繞著 PlantPAx 製程自動化系統為核心,採用三個備援 Allen-Bradley® ControlLogix® 控制器為基礎,並完全整合到工廠的整個系統內。Rockwell Automation 的鍋爐管理專家針對燃燒所需要的控制和指令,對設定和依順序的自動化製程進行了調整。

在 2009 年 8 月底時,就在生產季節即將開始之前,工廠進行了為期一週的「乾運轉」,由製糖廠和 Rockwell Automation 的團隊進行調整,並測試負載。但最終的系統調整只能等到生產開始時,因此沒有任何犯錯的空間。

生產季節順利渡過了第一天,功率如預期地增加。Boiry 製糖廠電力自動化部門經理 Michel Hennebique 給予肯定:「在 Rockwell Automation 監督下,鍋爐的啟動與試運轉非常順利;所有調整在兩天內就已全數完成,而且整個生產季節內沒有發生過任何一次停機。」

結果

經歷過兩次的生產季節後,Tereos 從 Rockwell Automation 解決方案帶來的改善中獲益。Rockwell Automation 全球化解決方案團隊與 PlantPAx 系統再次證明其有能力取代傳統的 DCS 解決方案,同時展現其在同類型解決方案中的競爭力。

Boiry 電力自動化部門經理表示:「鍋爐控制獲得強化,尤其是再加熱製程的監控作業;鍋爐輸出現在可達到 96%。鍋爐作業現在也比從前更為可靠。在 Rockwell Automation 解決方案協助下,現在可將鍋爐連結在一起,並由 PlantPAx 系統自動進行功率匹配。Rockwell Automation 團隊在整個專案過程中展現出的技能和零瑕疵的支援改變了一切。」

鍋爐的控制與指令系統現在已完全與其他的工廠單元整合,能對整個生產據點進行集中化的追蹤:警報、操作員動作與製程記錄。Boiry 自動化團隊補充:「我們藉由這次的遷移,利用 Rockwell Automation 對我們監督工作站的人體工學設計進行了檢閱,我們的操作員對於 Plant PAx 系統更優異的使用方便性尤其讚譽有加。」

Boiry Sainte Rictrude 製糖廠多數的製程,像是擴散、淨化、結晶化等,現在都在 Rockwell Automation 解決方案的協助下轉為自動化。另外兩個工作坊 (清洗和過濾) 也會在 2012 年交由 Rockwell Automation 控制。這間製糖廠自此成為 Tereos Group 的廠房標竿。

但 Hennebique 並不以此為滿,他打算實作特定的 Rockwell Automation 軟體來節省能源消耗,並利用 FactoryTalk AssetCentre 可追蹤性軟體來監控製糖廠營運過程中進行的所有修改。

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