Procesos de producción optimizados
Adquisición de datos de producción y administración de la energía a partir de una sola fuente
El sistema Plant iT de ProLeiT realiza más de una función para la planta lechera Alois Müller GmbH & Co. KG en Aretsried: por un lado el moderno control de la planta refrigeradora permite una eficiente administración de la energía y por el otro, la administración de Müller recibe automáticamente todo los datos relevantes gracias al proceso de adquisición de datos (PDA).
Un lugar pequeño para grandes productos:
En el pequeño y tranquilo pueblo de Aretsried, situado en el distrito alemán “Allgäu”, la planta lechera Alois Müller GmbH & Co. KG produce no solo yogurt, sino también las marcas Müller de leche, pudín de arroz y suero de leche.
En las últimas dos décadas la compañía ha cambiado a ser una planta ultra moderna en donde 370 empleados procesan aproximadamente 200 millones de litros de leche al año para productos lácteos.
Expansión de la planta refrigeradora
El contínuo aumento en la producción y por consiguiente la creciente necesidad de refrigeración obligó a la planta lechera Müller a extender su planta refrigeradora. Para la modernización y extensión de ésta planta refrigeradora, el ya probado sistema para el área de producción, el sistema de control de procesos Plant iT de ProLeiT, debería servir como base. Hasta entonces la planta de refrigeración existente disponía de cuatro compresores. El nivel de automatización era bajo y los datos de producción solo se podían obtener manualmente. Sin un PDA es difícil lograr adecuadamente un control de la producción, así como una comparación de costos.
Con el fin de asegurar permanentemente procesos de producción óptimos y una calidad de producto consistente necesario tener datos del consumo de energía, variaciones de temperatura, tiempos de operación de bombas, válvulas y compresores. Esto también aplica para cuestiones concernientes a la administración de carga con respecto al consumo de energía.
Vista general de ciclos NH3
Sistema de control de procesos consistente
Es por ello que los empleados de Müller se decidieron en favor del consistente sistema de control de procesos de ProLeiT AG. La decisión se basó también en las experiencias experiencias con la instalación del sistema Plant iT en Leppersdorf, donde se adquieren y registran ya datos de energía, los cuales sirven para el análisis de procesos. Además, el sustituir el sistema existente en el área de producción llevó a una estructura consistente de software para parametrización y programación de toda la planta en Aretsried.
Adicionalmente, ProLeiT, como proveedor de muchos años, ya ha convencido a la compañía Müller de la eficiencia operativa de su sistema modular de sotware y su desempeno de ingeniería. El control existente fué sustituído o modificado parcialmente para que encajara en la nueva estructura. Para ello se empleó el sistema de control de procesos ProLeiT Plan iT V5.0 con el ya probado sistema operativo Windows NT y la administración de datos SQL. Las unidades de control es el Simatic S7-416. El sistema de control de procesos con su integración completa en el área de producción y la planta de refrigeración ofrece a los operadores la posibilidad de detectar problemas lo antes posible y prevenir paros de producción efectivamente.
La conección de dispositivos periféricos, motores, válvulas, instrumentación y salidas controladoras se rrealiza a través de Profibus DP y módulos decentralizados ET 200 y directamente a los módulos de entrada / salida del PLC central. El acoplamiento al nivel de control de proceso se realiza a través del bus H1 y el cableado ya existente.
Todas las funciones de control se realizan como controladores software. La planta de refirgeración comprende 90 motores y válvulas con señales de retroaviso, 65 dispositivos analógicos y 12 secuencias complejas.
Procesos de automatización autónomos
El proyecto fué muy demandante desde le incio: todos los procesos de automatización debían operar de manera autónoma con interferencia de operador lo más mínima posible con el fin de garantizar una producción eficiente.
También se tenían altas expectativas en el desempeño de las funciones de control y el proceso de adquisición de datos. Los aspectos más importantes eran el suminsitro automático de datos y las funciones de operador sencillas en la PC.
La tarea era ademas altamente compleja debido a que se tenían que entrelazar dos sistemas de refrigeración, refrigeración del proceso (-9°C) y agua helada (-3°C), con la finalidad de lograr una operación efectiva y energéticamente optimizada de ambas unidades con un máximo de seguridad de suministro.
Hoy en día ésto ya no es un reto para la planta lechera Müller. La compañía se ha extendido a 6 compresores y opera muy eficientemente debido a sus funciones de baja carga.
Se implementaron también conmutadores de falla y controladores inteligentes de energía. Un acumulador de bajas temperaturas suprime los picos de carga en el consumo de energía y en función de la situación de la carga, se le conecta la misma. Esto se logra mediante estructuras de control de lazo cerrado con reguladores de 3 pasos y once lazos de regulación analógicos, los cuales operan complejamente en forma conjunta. Esto permite al operador optimizar la planta en forma sencilla a través de parametrización libre directamente en la PC.
De ésta manera, valores como temperatura y presión pueden mantener constantes automáticamente en caso de desviaciones de control debidas a disturbios. Todos los parámetros relevantes de la planta tales como tiempos, valores consigna y de límite pueden ser modificados en las estaciones de operador previa aprobación de los derechos de usuario correspondientes.
Asimismo la operación completa de compresores, bombas, inversores de frecuencia y válvulas motorizadas se efectúa desde la PC, en modo manual o automático. El nivel de control de proceso permite modo manual parcial, por ejemplo, para funciones de mantenimiento sin limitaciones funcionales para aquellas unidades en modo automático.
El deseo de una operación totalmente autónoma de la planta se cumplió completamente. Para la planta lechera Müller ésto significa mayor eficiencia y productividad, costos de mantenimiento mínimos, mayor confiabilidad y menores costos de operación.
Procesos de enfriamiento del compresor
Suministra todos los datos relevantes
El sistema de adquisición de datos de proceso suminstra todos los datos relevantes de proceso de producción automáticamente: consumo de energía, enfriamiento, horas de operación, consumos de agua y aceite así comociclos de operación pueden ser balanceados fácilmente y consecuentemente utilizados para la optimización de la planta.
Todos los valores de medición, avisos de falla y operación son registrados, archivados y capaces de ser analizados confortablemente en forma de gráficas o tablas con herramientas de uso sencillo. Esto trae más transparencia a la producción y permite un uso más efectivo de los recursos. En caso de desviaciones se puede reaccionar rápidamente. Además de los datos de producción actuales, el acceso a datos de producción almacenados simplifica la solución de problemas y sirve para mejorar el aseguramiento de la calidad en la planta lechera.
Mensajes de mantenimiento parametrizados para motores y válvulas avisan de próximos trabajos de mantenimiento a tiempo. De ésta manera, el departamento de mantenimiento puede planificar modificaciones del proceso en una etapa temprana. Esta herramienta permite al mismo tiempo una vista general de horas de operación y trabajos de reparación o mantenimiento pendientes o ya realizados.
Un enlace con la administración de energía permite actualmente la desconección automática de cargas en caso de detección de picos en el consumo de energía, con lo que las demandas de operación obligatorias son consideradas automáticamente. Una ventana especial para la introducción de funciones de tiempo habilita el descongelamiento de los sistemas de enfriamiento o de las capacidades de almacenamiento de hielo especificando intensidades del hielo variables. |
