Prozessleitsysteme für die Herstellung von Pflanzenöl Läuft wie geschmiert!

Rockwell Automation GmbH

Bild: iStock, Okea
29.08.2018

Das Prozessleitsystem PlantPAx sorgt für reibungslose Automatisierung, nicht nur bei der Herstellung von Pflanzenöl. Der Anlagenbauer Desmet Ballestra nutzt PlantPAx, um im Rahmen der Entwicklung seiner Logik- und Bedieneranzeigen die HMI- und Prozessobjekt-Bibliotheken zu verschlanken.

Die Raffination von Pflanzenölen ähnelt in vielerlei Hinsicht der Verarbeitung von Rohöl beziehungsweise -gas. Auch die Ziele der Herstellungsanlagen sind oft ähnlich – inklusive der sich einstellenden Zufriedenheit, wenn am Ende ein reines, qualitativ hochwertiges Produkt entstanden ist.

Auf dem Weg dorthin müssen jedoch viele Hürden gemeistert werden, beispielsweise die Vereinfachung der traditionell aufwändigen Prozessautomatisierungssteuerung und -software. Davon kann Camilo Guevara ein Lied singen: Er ist Automatisierungsmanager für Nordamerika bei Desmet Ballestra, einem Konstrukteur und Anbieter von Anlagen für die Herstellung von Pflanzenölen und -fetten sowie von oleochemischen Produkten.

Breites Angebotsspektrum

Desmet Ballestra deckt von der Vorbereitung und Extraktion der Ölsaaten bis hin zur Ölverarbeitung, Raffination und Fettmodifikationsprozessen alle relevanten Herstellungsschritte ab. Das Unternehmen beherrscht die Verarbeitung von 40 Rohstoffen, wobei Sojabohnen, Palmöl, Rapsöl, Erdnüsse und Baumwollsamen die gängigsten Ausgangsmaterialien sind. Die Firmengruppe deckt mehr als 8000 Verfahrensabschnitte ab und hat rund 1700 Ölmühlen in 150 Ländern mit Anlagen verschiedener Größe ausgestattet.

Desodorierungsanlagen sind ein zentraler Bestandteil der Systeme von Desmet Ballestra. Dabei handelt es sich im Grunde genommen um große Destillationssäulen mit bis zu zwölf Metern Höhe und vier Metern Breite. „Mithilfe von Desodorierungsanlagen können Anwender den Prozentsatz von Transfetten in ihren Ölen kontrollieren und diese noch besser aufbereiten“, erläutert Guevara. „Unsere Kunden erwarten ein helles, klares und geruchloses Pflanzenöl. Das kann für Anlagen, die in der Regel bis zu 1000 Tonnen Pflanzenöl pro Tag produzieren, eine große Herausforderung darstellen.“

Für die Konstruktion und Implementierung der Anlagen stellt der Anlagenbauer Ventile, Instrumente, MCCs (Motor Control Centers), Bedienfelder, Bedienersteuerungen, Computer und Schaltschränke mit eigensicheren Barrieren bereit, was den sicheren Einsatz in Gefahrenbereichen und an explosionsgefährdeten Standorten gewährleistet – schließlich wird beim Separationsprozess von Sojabohnen Hexan eingesetzt.

Ständig wechselnde Bibliotheken

Die meisten Anlagen und Komponenten werden von Bedienerschnittstellen und Prozessobjekten unterstützt. „Deren Entwicklung und Verwaltung kann jedoch anspruchsvoll sein. Jedes Mal, wenn eine neue Software eingesetzt wird, müssen wir eine neue Bibliothek mit Objekten und Faceplates erstellen“, erläutert Guevara. Im Prinzip wird seit neun Jahren die gleiche FactoryTalk-Bibliothek verwendet. „Doch jeder Kunde möchte, dass die HMI für die Desodorierung seiner Pflanzenöle ein ganz bestimmtes Aussehen hat – und wir müssen diese Anforderungen unternehmensintern erfüllen“, gibt Guevara zu bedenken.

Software und Prozesssteuerung kompatibel

Auf dem PSUG-2017-Meeting (Process Solutions Users Group) in Houston hat Guevara sein Konzept „From Development to Start-Up in a Vegetable Oil Refinery“ (Von der Entwicklung bis zur Inbetriebnahme in einer Pflanzenölraffinerie) vorgestellt, mit dessen Hilfe es dem Anlagenbauer gelungen ist, die vom Kunden gewünschte Variabilität mit einer hohen Effizienz bei der Anlagenkonstruktion zu kombinieren.

Wie kam es zu diesem Konzept? „Wir wollten uns vermehrt auf unsere Pflanzenölanlagen konzentrieren und die Codierung von Softwareobjekten sowie die Einhaltung von Normen lieber den Experten überlassen“, erläutert Guevara. Doch nach der Einführung eines anfänglich vielversprechenden Softwarepakets für die Prozesssteuerung erkannte Guevara, dass sein Prozessleitsystem und die SPS/HMI-Software inkompatibel waren – ja noch nicht einmal auf dem gleichen Computer installiert werden konnten. Zudem wären Investitionen von zehntausenden Dollar für zusätzliche Upgrades erforderlich gewesen.

Guevara entschied sich deshalb für das PlantPAx-Prozessleitsystem von Rockwell Automation, bei dem die Software für das Prozessleitsystem und die SPS/HMI-Software identisch sind. Dadurch können folglich der gleiche PC und dieselbe Objektbibliothek verwendet werden. „Und die neue Bibliothek ist sogar kostenlos“, freut sich Guevara. Auch für die Verwendung älterer Softwareversionen bei der Entwicklung fallen keine zusätzlichen Kosten an. Zudem kann PlantPAx verschiedene Typen kleiner und großer Steuerungen verwenden, auch wenn hierfür eventuell zusätzlicher Speicher erforderlich ist.

Da viele Programmierer bereits mit der SPS/HMI gearbeitet haben, war die Umstellung relativ einfach: Guevara besuchte Schulungen und entwickelte in nur einem Jahr von Grund auf eine umfassende PlantPAx-Anwendung. Die Standardisierung war mit PlantPAx realisiert. Außerdem verwendet der Anlagenbauer das Prozessstrategie-/Import-Tool in PlantPAx für zahlreiche Funktionen wie beispielsweise Ventile, wodurch sich die Entwicklungszeiten verkürzt haben. Binnen weniger Sekunden könne der entsprechende vorgefertigte Code importiert und das Tag geändert werden. „Wir können jetzt Objekte wie einen Motor mindestens viermal so schnell erstellen“, so Camilo Guevara.

Softwaredefinierte Verriegelung

Guevera hat sogar vor kurzem ein „Skelett“ für ein Desodorierungssystem entwickelt, das aus Objekten für 100 Ventile und Sender besteht. Dank des PlantPAx-Prozessleitsystems musste er lediglich eine Möglichkeit finden, alle Objekte zu verbinden. Das gelang ihm mithilfe softwaredefinierter Verriegelungen: „Jetzt klicken wir einfach auf die Objekte, um Faceplates für die Instandhaltung zu erstellen.

Bei Bedarf können wir immer noch unsere eigenen Objekte programmieren", erklärt der Automatisierungsmanager. "Doch es ist eine große Hilfe, wenn schon Softwareblöcke für die Anzeige von Ventilen oder Sendern zur Verfügung stehen.“ Zudem lässt sich dank PlantPAx ein drahtloser Zugangspunkt und damit eine sichere Anzeige der aktuellen HMI per Fernzugriff integrieren – wodurch sich die E/A-Prüfungen beschleunigen lassen.

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  • Mithilfe softwaredefinierter Verriegelungen lassen sich die über 100 Ventile und Sender eines Desodorierungssystems ganz bequem verbinden.

    Mithilfe softwaredefinierter Verriegelungen lassen sich die über 100 Ventile und Sender eines Desodorierungssystems ganz bequem verbinden.

    Bild: Rockwell

  • In den riesigen Destillationssäulen einer Desodorierungsanlage werden bis zu 1000 Tonnen Pflanzenöl pro Tag produziert.

    In den riesigen Destillationssäulen einer Desodorierungsanlage werden bis zu 1000 Tonnen Pflanzenöl pro Tag produziert.

    Bild: Rockwell

  • Bei PlantPAx läuft die gesamte Netzwerkkommunikation über ein einziges Ethernet/IP-Protokoll anstelle von bisher drei Protokollen.

    Bei PlantPAx läuft die gesamte Netzwerkkommunikation über ein einziges Ethernet/IP-Protokoll anstelle von bisher drei Protokollen.

    Bild: Rockwell

  • Mithilfe softwaredefinierter Verriegelungen lassen sich die über 100 Ventile und Sender eines Desodorierungssystems ganz bequem verbinden.

    Mithilfe softwaredefinierter Verriegelungen lassen sich die über 100 Ventile und Sender eines Desodorierungssystems ganz bequem verbinden.

    Bild: Rockwell

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