Situación
Existía la necesidad de crecimiento en el mercado, por lo que se puso en marcha un proyecto de ampliación para una planta destinada a incrementar la producción y sacar el máximo partido a la materia prima utilizada en el proceso de fabricación actual.
El objetivo era incrementar la producción un 60%.
El cliente solicitaba un sistema de control distribuido robusto y fiable, capaz de controlar las áreas involucradas en la preparación y acondicionamiento del grano, molinos de cascarilla, tanques de almacenamiento de lecitina y almacenes de harina.
El sistema incluía una gran cantidad de equipos de control, por lo que la forma de operar y diagnosticar debía ser un factor importante a tener en cuenta para una simple y rápida respuesta de mantenimiento, en caso de necesitarse.
Además, también había que considerar la integración con otras áreas de la planta y el intercambio de información con esos equipos, ya que la idea era estandarizar a la familia Allen Bradley. Por otro lado, se requería el suministro y la integración de varios CCMs, que debían ser compatibles al 100% con el nuevo sistema.
Uno de los requisitos era que el sistema debía facilitar información a diferentes cargos de la organización, como por ejemplo, informes de producción para el área operativa, consumos de energía eléctrica para el área de mantenimiento y gráficas de comportamiento de las variables clave para los especialistas del proceso. El acceso a esta información tenía que estar disponible en cualquier momento y de forma remota.
Problemas y Necesidades
El sistema debía ponerse en marcha, teniendo en cuenta el corto tiempo del que se disponía. A esto, se añadía que había que coordinar una gran cantidad de diferentes fabricantes de equipo original (OEMs) que requerían intercambiar datos por comunicaciones e interacciones en el proceso, así como considerar la tolerancia al fallo tanto en el procesamiento como en la operación, visualización y base de datos.
Siendo un sistema de alta densidad en I/O, los requerimientos de procesamiento y de recursos debían tener especial cuidado para el correcto desempeño, lo que suponía un importante reto para nuestro equipo de trabajo.
Capacidades técnicas
Se planteó como solución, el sistema de control distribuido PlantPAX® de Rockwell Automationv para plantas de alimentación y bebidas y así cubrir todos los requerimientos del sistema y del cliente.
Este planteamiento era escalable, poseía una alta flexibilidad y ofrecía una implementación intuitiva al operador, permitiéndole la interacción eficiente con los controles y la manipulación de las variables de acuerdo con las necesidades operativas según las jerarquías establecidas. Además, el sistema podía ser administrado de forma sencilla usando las plataformas de Allen Bradley.
La solución adoptada se centró en la implementación de PlantPAX® como sistema de control distribuido para plantas de alimentación y bebidas. Dicha solución estaba basada en procesadores ControlLogix redundantes mediante una arquitectura distribuida para cada una de las áreas que formaban el proyecto (área de preparación, lecitina, molienda, y servicios)
Por otro lado, se trabajó con un servidor de automatización para la visualización del proceso y su interacción con el usuario y se partió de la arquitectura cliente-servidor. Asimismo, para el seguimiento de los datos de proceso y la generación de informes de producción, se integraron los software de FTHistorian y FTVantagePoint, que cubrían todas las necesidades planteadas en un principio. Además, para hacer frente a la necesidad de conocer los valores de corriente demandada por los principales motores y por los CCMs Intellicenter que conformaban el proceso, de forma que se complementó esta solución con un servidor de FactoryTalk EnergyMetrix.
Se basaron las comunicaciones en Ethernet IP principalmente, tanto los CCM´s como el I/O remoto, optimizando los tiempos de ejecución que la red podía ofrecer. Se implementaron todos los beneficios de las herramientas de visualización y control que ofrecía PlantPAX®, así como los estados, diagnósticos, alarmas y parámetros eléctricos para todos los elementos de control, como en el caso de los arrancadores suaves y variadores de velocidad PowerFlex® 755 dentro de los CCM.
Resultados
El cliente consiguió alcanzar la producción esperada a través de un sistema de última tecnología que daba seguridad al proceso y garantizaba que no habría paradas de producción en condiciones de fallo de procesamiento, porque contaba con redundancia en todos los puntos críticos. De igual manera, se podía obtener un crecimiento a futuro sin una inversión elevada porque se trataba de un sistema moderno y escalable, capaz de controlar el proceso de forma óptima, facilitando la visualización y la operación de las variables y estados de todos los equipos instalados en planta.
El diagnóstico fue fundamental para la puesta en marcha, debido a que las indicaciones de estados y alarmas presentadas en las pantallas de los clientes, permitió rastrear condiciones anormales y restablecer de forma rápida y efectiva, los fallos en equipos de campo.
El control de los cerca de 240 motores que intervenían en el proceso y que incluían transportadores, elevadores, bandas, dosificadores y molinos, se realizó de forma transparente, gracias a la integración rápida de objetos estandarizados definidos en PlantPAX® y la versatilidad para usarse en diferentes tipos de aplicaciones.
Finalmente, se consiguió la presentación de informes de producción de generación de harina, consumos de semilla, servicios y energía, así como la visualización de datos históricos de las variables que determinaban factores clave del procesos. Esta información importante podía ser visualizada en los terminales de cliente y/o desde las áreas administrativas a través de la web.
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