Инсталацията за биодизел на Зърнени Храни България

ВнедреноСп. Инженеринг ревю - брой 4, 2009

Инсталацията за биодизел на Зърнени Храни БългарияИнсталацията за биодизел на Зърнени Храни БългарияИнсталацията за биодизел на Зърнени Храни БългарияИнсталацията за биодизел на Зърнени Храни БългарияИнсталацията за биодизел на Зърнени Храни БългарияИнсталацията за биодизел на Зърнени Храни БългарияИнсталацията за биодизел на Зърнени Храни БългарияИнсталацията за биодизел на Зърнени Храни БългарияИнсталацията за биодизел на Зърнени Храни БългарияИнсталацията за биодизел на Зърнени Храни БългарияИнсталацията за биодизел на Зърнени Храни БългарияИнсталацията за биодизел на Зърнени Храни България

Съвременна платформа с разпределена интелигентност управлява процесите в завода


  В края на миналата година официално бе открита инсталацията за биодизел на Слънчеви лъчи Провадия. Мащабната инвестиция на Зърнени Храни България безспорно е не само сред най-големите в страната, но е напълно сравнима като капацитет с подобни заводи в Централна и Западна Европа. За контрол на качеството на произведения продукт е изградена специализирана лаборатория. Предвид нефункциониращият пазар на биодизел в България, за момента производствената мощност работи за износ.
Условно инсталацията се състои от две части - производствена и складово стопанство, управлението на които се базира на платформата ControlLogix на Rockwell Automation (официален дистрибутор на американската компания у нас е фирма Ротек). Инженеринговата дейност, включваща проектиране, изграждане и пуск на системата за контрол и управление на складовото стопанство, е изпълнена от Партнърс Мейнт Къмпани. Трудно е да се систематизират най-характерните черти на внедрените автоматизирани системи. Сред спецификите им е разпределена логика на управление, определена степен на резервираност, специално взривозащитено изпълнение на част от оборудването, практически неограничени възможности за разширение и усъвършенстване. Използваното полево оборудване е от доказани производители, като APC, Danfoss, Draeger, Giacomini, Endress&Hauser, Emerson Process Management, RTK, Samson, WIKA и др. Повече информация за параметрите на изпълнения проект, и по-специално за автоматизацията му, бихте могли да намерите в следващите редове.

Инсталацията е с капацитет 300 тона на денонощие
Инсталацията за биодизел на Слънчеви лъчи Провадия е с капацитет от 300 тона на денонощие, т.е. около 100 000 тона годишно. Производственият процес е напълно автоматизиран и непрекъснат (работи се на четири смени за денонощие). Складовото стопанство също е автоматизирано и разполага с възможност за едновременно товарене на три цистерни. Най-общо, производствената част обхваща три реактора, в които последователно протича производственият процес. Инсталацията преработва сурови масла до биодизел и технически глицерин (има чистота 85%). Както вече бе посочено, качеството на произвежданите продукти се контролира от заводска лаборатория.

Производственото оборудване е на Desmet Ballestra
“Идеята за изграждане на инсталацията за производство на биодизел възникна в края на 2005 г. В началото на следващата година сключихме договор за доставка на оборудването с италианската компания Desmet Ballestra. Веднага след това стартирахме проектните работи на сградата, в която е цехът, паралелно със складовото стопанство. Оборудването пристигна в края на 2006 г. Реализацията ни отне близо две години, а от края на 2008 г. цехът произвежда редовна продукция”, коментира инж. Добромир Цанков, технически директор на Слънчеви лъчи Провадия. “Биодизелът е предназначен основно за външния пазар по обясними причини. Складовото стопанство бе проектирано и изпълнено изцяло от български фирми. Главен изпълнител е Енергопроект, който бе проектант и изпълнител и на ел. частта от проекта. Механичната част бе възложена на варненски фирми, включително и на фирми от Провадия, които произведоха резервоарите на складовото стопанство. Радваме се, че можахме да конфигурираме инсталацията според изискванията на Desmet Ballestra, пуснахме я успешно и в момента тя работи с проектната си производителност.

Биодизелът съответства на европейската норма EN14214
което именно ни дава възможност да реализираме продукцията на европейските пазари”, допълва той.
Маслодобивният завод в Провадия е напълно интегрирана технологична система за производство на растителни масла. Активите на завода са 100% собственост на Слънчеви лъчи Провадия, което е част от структурата на Зърнени Храни България АД. Технологичните процеси в завода обхващат всички етапи на преработка – от маслодайните семена до готовата продукция. Производството се осъществява в четири основни и два спомагателни цеха. Основните от тях са: цех Маслодобив и екстракция, цех Рафинерия, цех Биодизел и цех Бутилиране. В момента се извършва цялостна модернизация на оборудването за маслодобив и екстракция. Целта на инвестицията е увеличаване на капацитета на цеха от 230 t. слънчогледово семе на денонощие на 600 t. за същия период, повишаване на ефективността и намаляване на енергоемкостта на производството, уверяват от Слънчеви лъчи Провадия.
Относно производството на биодизел, от компанията посочват, че рандеманът е 100%, като от един тон суровина се добива 1 тон биогориво.

Обхват и период на внедряването
Автоматизираните системи, мониториращи и управляващи инсталацията за биодизел и складовото стопанство, обхващат цялото полево оборудване, включително всички арматури, помпи, подгреватели, измервателни прибори за ниво, налягане, разход и температура. През периода от април 2007 г. до октомври 2008 г. е изготвен проектът на системата за контрол и управление на складовото стопанство. Също така е доставено заложеното оборудване, извършен е монтажът на техническите средства и системата и са проведени необходимите изпитания.
“Проектът в максимална степен се основава на контролери ControlLogix и изнесени Flex I/O модули, в стандартно и EEx изпълнение. Оборудването е абсолютно съвместимо с измервателните средства и изпълнителните механизми, включително разходомери, нивомери, преобразуватели на налягане и термосъпротивления. Използваните елементи на системата за автоматизация са от доказани производители, взаимозаменяеми са и позволяват автоматична настройка с цел лесно обслужване и бърза замяна”, коментират от Партнърс Мейнт Къмпани.

Функционалност на системата
Автоматизацията на складовото стопанство се реализира от цифрова система за управление и система за защити и блокировки. Основното й предназначение е да обезпечи надеждно управление на системите и свързаното с тях спомагателно оборудване - във всички експлоатационни режими. Сред основните функции, реализирани от системата, са:
l Автоматичното и дистанционно управление на системите, механизмите и арматурата;
l Автоматичното управление на непрекъснатите процеси (автоматично регулиране) в диапазона на зададените технологични параметри;
l Автоматична защита на оборудването в аварийни ситуации;
Функция на системата е и обезпечаване на непрекъснат контрол на състоянието на оборудването и технологичния процес. За целта се предава съответна информация на щита за управление, на оператора, на приборите и видеотерминалните устройства. Системата, също така, автоматично регистрира основните текущи параметри и техните отклонения. Изпълнява предупредителна и аварийна сигнализация при отклонение на параметрите от допустимите граници, а също така и разполага с програмен интерфейс за сигнализация на състоянието на технологичното оборудване. Системата позволява бърза разработка и внедряване на нови рецепти, в зависимост от изискванията на пазара, заявяват от фирма Ротек.

Структура на внедрената система
Системата за контрол и управление на складовото стопанство е структурирана в следните нива:
Връзка с процеса. Осъществява се посредством измервателни устройства, преобразуватели (трансмитери), блокове за галванично развързване и повторители, блокове за приоритетно управление на изпълнителни механизми.
Програмируеми контролери, мониторинг на процеса, автоматично управление, регулиране и защити. Осъществява се визуализация и управление, изградена е система за осигуряване на човеко-машинен интерфейс, връзка към компютърната мрежа на други звена и др.
Подсистема за осигуряване на човеко-машинен интерфейс с цел мониторинг и управление на технологичния процес. Реализира се в щит за управление и в местен щит за управление по място на определени изпълнителни механизми. Целта е запазване на приемственост със системата за управление на инсталацията за биодизел.
Операторски станции. Командната зала в цех Рафинерия е комплектована с четири операторски станции, две от които са за мониторинг и контрол на процесите в складовото стопанство. “Както е добре известно, те са основният инструмент, чрез който се осъществява интерфейсът човек-машина. Операторските станции предоставят на оператора всички необходими за изпълнение на функционалните изисквания към системата средства: мониторинг; управление (само от операторската станция на щита за управление); контрол на автоматични защити; диагностика и други”, допълват от инженеринговата фирма.

Възможности за бъдещо развитие и усъвършенстване
Използването на модулната архитектура ControlLogix, съвместно с Flex I/O модули в EEx изпълнение и отворена мрежова комуникация Ethernet/IP и ControlNet, предлага редица базови предимства, допълват от фирма Ротек. Сред тях са възможностите за разширяване с допълнителни процесори, комуникационни и I/O модули под захранване “online”, без прекъсване на работата на системата. “Един процесор може да има до 4000 аналогови и 128 000 цифрови входа/изхода. Сред възможностите за бъдещо развитие и усъвършенстване на системата е автоматично добавяне на нови софтуерни функционални модули за управление на непрекъснати процеси, при това без да е необходимо да се прекъсва работата на системата”, заявяват от Партнърс Мейнт Къмпани.
Друга посока за развитие на вече изградената система е разширение на HMI интерфейса с нови екрани, реализиране на отдалечен мониторинг на процеса чрез използване на безжични устройства, като PDA, GSM, Notebook и др. Би могло да се инвестира и в посока реализация на “safety” функции до ниво SIL3 и резервираност чрез разширение на съществуващата система.

Специфики на платформата за автоматизация
Както вече бе подчертано, системите за управление на складовото стопанство и на инсталацията за биодизел са изцяло изградени на базата на оборудване, технологии и софтуер на фирма Rockwell Automation. Освен най-мощните контролери ControlLogix и изнесени Flex I/O модули в стандартно и EEx изпълнение, са използвани универсален език за програмиране на непрекъснати и дискретни процеси RSLogix 5000 и SCADA софтуер за визуализация и управление на процеса RSView 32. Те са в комбинация с RSView Active Display Server/Client технологията на Rockwell Automation. Софтуерът за контролера е валидиран и емулиран чрез фирмен системен софтуер.
Интегрираната платформа за управление ControlLogix осигурява висока производителност и сигурност при управлението на различни типове процеси - поточни линии (последователно управление), технологични непрекъснати процеси, управление на задвижвания и позициониращи (роботизирани) системи, реализация на “safety” функции за безопасност на персонал и оборудване - във всички комбинации. “Модулният характер на платформата дава възможност за проектиране, изграждане и модификации с голяма ефективност и със значително по-малко средства за обучение и инженеринг. Ефективността - от инженерингова гледна точка, е увеличена със съвременни софтуерни инструменти за конфигуриране, организация на паметта и символно програмиране, които изискват по-малко програмиране и памет”, заявяват от фирма Ротек.
Инвестицията в ControlLogix осигурява редица предимства като обновяване на фърмуер. Гъвкавата платформа позволява едновременна работа на няколко процесора, различни мрежи и входно-изходни модули да бъдат монтирани и да работят в едно шаси без ограничения.
Средата за програмиране RSLogix 5000 предлага лесен за употреба, съвместим с IEC 1131-3 интерфейс, символно програмиране със структури и масиви за по-голяма продуктивност и набор от инструкции за различни приложения. Отворената мрежова архитектура NetLinx разполага с комуникационни инструменти за използване в различни мрежи, като Ethernet/IP, ControlNet и DeviceNet.

Оборудване индустриално изпълнение
Сред предимствата на платформата от инженеринговата фирма изтъкват лесната интеграция със съществуващите системи. Характерна специфика е и високоскоростният трансфер на данни по комуникационната шина на шасито на програмируемия логически контролер. ControlLogix5550 контролерът осигурява платформа за управление с голяма бързина на реакция, категорични са от Партнърс Мейнт Къмпани.
“Възможно е да се добавят толкова програмируеми контролери и комуникационни модули, колкото са необходими, както и да се монтират няколко контролера на едно шаси. Размерът на паметта се избира в зависимост от нуждите на съответното приложение. Хардуерната платформа е проектирана да устои на вибрации, термични стресове и електромагнитни смущения, характерни за промишлените условия на приложение. Сред възможностите на платформата, които, за съжаление, не бяха реализирани в завода, е и възможността за интегриране на различни технологии, включително последователно управление, управление на движение, управление на задвижвания и на процеси. Не на последно място, ControlLogix5550 отговаря на нуждите на много приложения, в които управлението е разпределено във висока степен и свободното пространство в таблата и панелите е ограничено”, твърдят от компанията доставчик на оборудването.

Човешкият фактор в управлението е сведен до минимум

Инж. Добромир Цанков, технически директор на Слънчеви Лъчи Провадия

Избрахме Desmet Ballestra, защото е водеща компания - в световен мащаб. Компанията разполага с над 40 монтирани инсталации, подобни на нашата, по целия свят. Преди да се спрем на тях, направихме задълбочено проучване, обиколихме подобни цехове в Европа и се убедихме в предимствата на технологията. Водещото в технологията, предлагана от Desmet Ballestra, е непрекъснатостта на процесите. Технологиите на други компании са прекъснати, т.е. много е трудно да се гарантират качествата на отделните партиди. Характерно за непрекъснатия процес е, че веднъж установени, параметрите са постоянни, с което се гарантира високото качество на продукцията.
Експлоатационният персонал е от осем човека - по двама на четири смени. Инсталацията е автоматизирана и човешкият фактор е сведен до минимум. Операторите просто следят процесите и коригират евентуално възникнали отклонения. Имали сме периоди, в които по три, четири дни не е била необходима никаква операторска намеса. Заслугата е на процесорите на Rockwell Automation. Софтуерът на цеха е дело на италианските специалисти, а на складовото стопанство - на български специалисти. Двете системи работят много добре. До момента не сме имали проблеми с автоматичното управление на инсталацията.
Качеството на продукта е на световно ниво, доказателство за което е реализацията му извън България. Разполагаме с модерна лаборатория, която окачествява всички параметри, обхванати от спецификацията на биодизела. След известно време ще я акредитираме.
В момента се подготвя нов стандарт, който ще дефинира качествата на биодизела. Вероятността той да бъде приет като международен стандарт през следващата година е много голяма. Миналият месец при нас бяха специалисти от Desmet Ballestra, с които обсъдихме необходимостта от леки модификации на различните възли от инсталацията с оглед съответствие на биодизела с новите показатели.
Операторите са доволни от системата, приеха я добре. Що се касае до поддръжката на системата, в лицето на Милен Милев от Ротек и Радостин Донев от Партнърс Мейнт Къмпани виждаме партньори, на които можем да разчитаме своевременно.

Платформата се отличава с лесно конфигуриране

Инж. Радостин Донев, управител на Партнърс Мейнт Къмпани

Реализираният проект е сравнително голям за България. С техниката на Allen-Bradley процесът на конфигуриране е лесен. Интегрираните модули EEx изпълнение позволяват съвместяване на взривозащитена среда с не EEx.
Автоматизираната платформа, управляваща цялото складово стопанство, е с разпределена архитектура. По един кабел цялата налична информация достига до ядрото на системата. При разработването на операторския интерфейс за складовото стопанство сме имали стремежа да се доближим максимално до HMI на двете операторски станции на производствения цех. Идеята ни бе да улесним максимално операторите в мониторирането и контрола на процесите, протичащи в производството и в складовото стопанство. Стандартно, във възможностите на системата е архивиране и последващо обработване на събраната информация, както и проследяване на историята на процесите с цел оптимизация. Също така тя има способността да открива дефектирал прибор, което улеснява поддръжката.

Сред възможностите за разширение е визуализация през Интернет

Инж. Милен Милев, съуправител на Ротек - официален дистрибутор на Rockwell Automation за България

Внедрената система практически онагледява възможностите на интегрираната платформа на Rockwell Automation за управление на непрекъснати производствени процеси и складово стопанство. Тя би могла да бъде разширена с допълнителни функции, например с оглед постигане по-високо ниво на безопасност, резервираност на системата, управление на софтстартери, честотни регулатори и др.
Философията на интегрираната технология е, че тя е информационно разрешена. Цялата информация - от всички прибори, е напълно “прозрачна” и “тече” в обща среда с общ протокол. За мониториране и управление на процеса системата е оборудвана с четири операторски станции, от които се следят всички контролирани параметри. Системата би могла да се допълни с визуализация през Интернет. Това би означавало, че присъствието на локални оператори в Провадия не би било задължително. Неограничени са възможностите за разширение, които предлага системата.




Новият брой 8/2017

брой 8-2017

ВСИЧКИ СТАТИИ | АРХИВ

ЕКСКЛУЗИВНО
Top