Wie kann meine Bioethanol-Anlage effizient produzieren?

Transkript

1 Wie kann meine Bioethanol-Anlage effizient produzieren? Mit integrierten Lösungen für Automatisierung und Energiemanagement. Answers for industry.

2 Inhalt Die Alternative: Kraftstoffe aus erneuerbaren Rohstoffen Ganzheitliche Konzepte für die Bioethanol-Industrie Durchgängige Automatisierung Flexible Energieverteilung Ganzheitliche Instrumentierung Unsere Lösungen nach IEC / NEMA Standard Mit langjähriger Erfahrung zu erfolgreichen Projekten

3 Die Alternative: Kraftstoffe aus erneuerbaren Rohstoffen Die Entwicklung von Alternativen zum Rohstoff Erdöl hat in den letzten Jahren weltweit mehr und mehr an Bedeutung gewonnen. Eine spannende Option ist die Nutzung nachwachsender Rohstoffe zur Gewinnung von Biokraftstoffen. Bioethanol gilt heute als attraktive und auch wirtschaftliche Lösung. Wirtschaftlich und umweltbewusst Neben der größeren Unabhängigkeit vom teureren Mineralöl gibt es weitere Argumente, die ganz klar für Bioethanol sprechen: die Reduzierung von Treibhausgasen unter Betrachtung des gesamten CO 2 -Zyklus und der Schadstoffemission bei der Verbrennung des schwefelfreien Bioethanols. Maßgeschneiderte Lösungen Mit einem perfekt abgestimmten Portfolio, das genau auf die unterschiedlichen Bereiche der Bioethanol-Industrie zugeschnitten ist, können wir maßgeschneiderte Lösungen für den gesamten Produktionsprozess realisieren. Das gilt auch für Bioethanol-Anlagen der zweiten Generation. Auf Basis von Totally Integrated Automation (TIA) und Totally Integrated Power (TIP), unserem einzigartig integrierten Produkt- und Systemspektrum, können wir signifikant zur Optimierung der unternehmensweiten Performance beitragen. Durch die Entwicklung und Produktion von Hardware und Software aus einer Hand sichern wir die Verfügbarkeit über den gesamten Lebenszyklus. Dies reduziert auch die Total Cost of Ownership (TCO). Unsere Innovationsführerschaft in vielen unterschiedlichen Bereichen garantiert Ihnen Zukunftssicherheit. Globales Branchen-Know-how Weltweit haben wir über Jahre hinweg sehr viel Erfahrung in unterschiedlichen Branchen der Prozessindustrie gesammelt. Dieses branchenübergreifende Wissen ist die Basis für leistungsstarke Automatisierungslösungen. Dank unserer Branchenkompetenz sind wir bestens mit lokalen Normen und Richtlinien vertraut und können so ein entsprechend angepasstes Produktportfolio bieten. In Zusammenarbeit mit Ihnen sind das die besten Voraussetzungen für eine reibungslose globale Projektabwicklung. 3

4 Ganzheitliche Konzepte für die Bioethanol-Industrie Auf Basis von TIA und TIP realisieren wir maßgeschneiderte Lösungen über den gesamten Produktionsprozess von der Rohstoffanlieferung bis hin zur Lagerung der Endprodukte. Damit können alle Anlagenteile wie z. B. Fermentation und Destillation als auch Dampferzeugung oder Cogeneration optimal betrieben werden. Bioethanol-Herstellung heute und morgen In der Bioethanol-Herstellung der ersten Generation dienen stärke- oder zuckerhaltige Pflanzen als Basis; diese unterscheiden sich von Region zu Region. In den USA wird Mais genutzt, in Brasilien Zuckerrohr, in Europa setzt man auf Getreide und Zuckerrüben und in Thailand kommt vermehrt Cassava, eine stärkehaltige Wurzel, zum Einsatz. In der zweiten Generation wird auch Cellulose als Rohstoff genutzt, wie z. B. Getreideund Maisstroh, Bagasse und sonstige Abfallprodukte. Durchgängigkeit und Nachhaltigkeit bei Errichtung und Betrieb Ihrer Anlage Der hohe Integrationsgrad von TIA und TIP und das optimale Zusammenspiel 4

5 Die Vorteile eines integrierten Lösungsspektrums Mit TIA ist Siemens der einzige Anbieter eines umfassenden Produkt- und Systemspektrums zur Automatisierung von Bioethanol-Anlagen. Von der Feldebene über die Produktionsleitebene bis hin zur Unternehmensleitebene. Auf Basis von TIP realisiert Siemens durchgängige, wirtschaftliche und sichere Lösungen für das Energiemanagement. Das Spektrum der Energieverteilung reicht von der Mittelspannungseinspeisung bis zur Steckdose. Die Verschmelzung von TIA und TIP und das optimale Zusammenspiel aller eingesetzten Komponenten bieten technische und wirtschaftliche Vorteile: Zentrales Engineering, Bedienen und Beobachten der Feldtechnik wie auch der Motor Control Center und Schaltanlagen mit einem System Erhöhung der Anlagenverfügbarkeit und reduzierter Wartungsaufwand durch integrierte Asset Management Funktionalitäten und wegweisende Online-Diagnose Geringe Installationskosten durch Einsatz von Bustechnologie Geringere Engineeringkosten durch übergreifende Softwaretools Verkürzung der Time-to-Market und Inbetriebsetzungszeit durch flexible Automatisierungslösungen Reduzierte TCO und verbesserte Wettbewerbsfähigkeit aller eingesetzten Komponenten ermöglichen eine schnelle Inbetriebnahme und eine reibungslose, wirtschaftliche Produktion. Im Bereich der Automatisierung reicht unser Angebot von der Feldebene bis hin zur MES-/ERP-Ebene. Dieses wird auf dem Gebiet des Energiemanagements optimal ergänzt durch ein breites Spektrum an Lösungen von Transformatoren, Nieder- und Mittelspannungsanlagen über den einzelnen Schaltschrank bis zu kompakten Containerlösungen. Kostenoptimierende Lösungen über den gesamten Lebenszyklus Hardware und Software aus einer Hand sowie vorkonfigurierte und getestete Komponenten sorgen für überschaubare Investitionskosten, den langfristigen Erfolg und die Verfügbarkeit Ihrer Anlage. Außerdem profitieren Sie von einer Reduzierung der Total Cost of Ownership (TCO) und können damit wesentlich Ihren Return on Investment (ROI) verbessern. Der Einsatz von modernster Bustechnologie verringert in diesem Zusammenhang z. B. erheblich Ihre Installationskosten. Übergreifende Softwaretools verringern den Engineeringaufwand und damit verbundene Kosten. Unsere flexiblen Lösungen und langjährige Projekterfahrung verkürzen bei Neuanlagen die Inbetriebsetzungszeit. Bei bereits bestehenden Anlagen profitieren Sie von Online-Monitoring, Asset Management und vorausschauender Wartung. Damit verringern Sie Ihre Betriebskosten über den gesamten Lebenszyklus Ihrer Anlage. 5

6 Durchgängige Automatisierung von der Feld- bis zur Leitebene Herzstück der Automatisierung ist SIMATIC PCS 7, unser innovatives dezentrales Prozessleitsystem. Dank seiner modularen und offenen Architektur auf Basis ausgewählter SIMATIC Hardware- und Softwarekomponenten kann SIMATIC PCS 7 optimal an spezifische Anforderungen angepasst werden. Erweiterungen und Modifikationen sind jederzeit möglich auch online. Die Engineering-Umgebung von SIMATIC PCS 7 bietet alle Tools, um das Prozessleitsystem grafisch zu konfigurieren, die Feldgeräte zu parametrieren und die elektrischen Komponenten einzurichten. 6

7 Der Kernprozess einer Bioethanol-Anlage, die Fermentation, läuft entweder in parallelen Fermentern als Batch- Prozess oder kontinuierlich ab. Zur optimalen Chargensteuerung bieten wir die Lösung SIMATIC BATCH. Für die notwendige Transparenz zwischen Produktions- und Betriebsleitebene sorgt SIMATIC IT, unser Manufacturing Execution System. Beide Systeme sind vollständig in SIMATIC PCS 7 integriert für eine durchgängige Automatisierung Ihrer Anlage. Sicherheit komplett integriert Ex-Schutz und funktionale Sicherheit sind für den sicheren Betrieb einer Bioethanol-Anlage fundamentale Faktoren. Für Ex-Schutz kann z. B. dezentrale E/A- Peripherie ET 200iSP direkt in Zone 1 installiert werden. Für die funktionale Sicherheit können Schutzkreise bis SIL 3 einfach in SIMATIC PCS 7 integriert werden. Hierzu werden die Standardkomponenten um die benötigten Sicherheitskomponenten erweitert und über dieselben Engineering-Tools programmiert. Zusätzlich steht mit der Safety Matrix ein Tool zur Verfügung, um eine einfache und übersichtliche Ursache-Wirkung-Matrix der Schutzfunktionen zu erstellen in der Projektierungs-, Betriebs- und Wartungsphase. Kommunikation auf Basis bewährter Standards Unsere Automatisierungslösung nutzt offene Kommunikationsstandards. Sämtliche Steuerbefehle und Diagnosedaten sind in SIMATIC PCS 7 integriert, und hier stehen auch alle notwendigen Bedien-Faceplates und Funktionsblöcke als Bausteinbibliothek zur Verfügung. Die kommunikationsfähigen Komponenten wie E/A-Peripherie und Steuerungen nutzen den schnellen PROFIBUS DP. So kann die dezentrale E/A-Peripherie auf die entsprechenden Teilbereiche der Anlage optimal verteilt werden. Das verkürzt die Kabelwege zu den Feldgeräten und reduziert so die Installationskosten und Inbetriebsetzungszeit. Ein weiterer Vorteil von SIMATIC PCS 7 ist die Möglichkeit, die Bioethanol-Anlage auch remote, z. B. über Intranet / Internet zu bedienen und zu beobachten. Anlagenbetreiber oder externe Systempartner können einfach auf das Prozessleitsystem zugreifen und eventuelle Störungen sofort erkennen und beheben. Einsparpotenziale durch Anlagenoptimierung Für die Prozessoptimierung stehen im Leitsystem integrierte Advanced Process Control Funktionen zur Verfügung. Diese sorgen für gleichbleibende Qualität, die Steigerung des Durchsatzes oder eine Reduzierung des Energieverbrauchs. Ob bei der Destillation, der Eindampfung oder Trocknung der Rückstände, signifikante Kostensenkungen können erzielt werden. Weitere Einsparpotenziale ergeben sich mit Simulationswerkzeugen im Leitsystem für das Engineering und Training der Anlagenfahrer. Vom Asset Management zur vorausschauenden Wartung für mehr Produktivität Einen optimalen Überblick Ihrer Anlage genau das bieten Ihnen Asset Management Konzepte sowie Strategien für vorbeugende Wartung. Bei Siemens beinhaltet Asset Management auch die Kontrolle der mechanischen Anlagenkomponenten, wie z. B. Motoren, Pumpen, Ventile und Wärmetauscher. Unter anderem können die Wirkleistungsdaten des Antriebs oder das Lastkollektiv der Kreiselpumpe Hinweise für Optimierungspotenziale geben. Kurz gesagt: Die Wirtschaftlichkeit Ihrer Bioethanol-Anlage kann mit optimaler Instandhaltung und Condition Monitoring verbessert werden. Dadurch wird die Senkung der Total Cost of Ownership ermöglicht. 7

8 Flexible Energieverteilung von der Mittelspannung bis zum Niederspannungsmotor Wir bieten eine Vielzahl von Mittel- und Niederspannungskomponenten an. Werden diese über PROFIBUS DP an das Prozessleitsystem angebunden, ist absolute Durchgängigkeit beim elektrischen Schutzkonzept und beim Kommunikationsstandard gewährleistet. Das Spektrum an Antrieben für Pumpen, Trockner oder Zentrifugen reicht von Standardmotoren über Energiesparmotoren nach eff1 bis hin zu explosionsgeschützten Motoren für Ex-Zone 1. Mittelspannung zugeschnitten auf die Anforderungen der Branche Bei einer typischen Anlagenleistung von ca. 5 bis 10 MVA und einer Bemessungsspannung von 7,2 kv ist die luftisolierte und metallgeschottete Mittelspannungs- Schaltanlage NXAIR M die ideale, wirtschaftliche Lösung. Versorgt wird die Schaltanlage in Europa häufig über eine Ringeinspeisung des Energieversorgungs- Unternehmens. Die Überwachung und Steuerung der Schaltfelder erfolgt über SIPROTEC Schutzgeräte. Durch den modularen Aufbau von NXAIR M lassen sich Anschluss-, Modulraum- und Niederspannungsschrank innerhalb eines Schaltfeldes separat austauschen für minimale Stillstandzeiten. Robuste und wartungsfreie Transformatoren Durch den Einsatz von GEAFOL Gießharztransformatoren, für die ausschließlich flammhemmendes, anorganisches Isoliermaterial verwendet wird, entfallen viele Einschränkungen, z. B. bauliche Maßnahmen zur Ölrückhaltung. Gegenüber herkömmlichen Öltransformatoren sind GEAFOL Gießharztransformatoren weitgehend wartungsfrei bei vergleichbaren elektrischen Werten und Geräuschpegeln. Niederspannungsverteilung nach Maß Die Schaltanlage SIVACON beinhaltet die Niederspannungsverteilung und die Funktion des Motor Control Center (MCC). SIVACON kann in Einschub-, Steck- oder Festeinbautechnik ausgeführt werden. Bei Bioethanol-Anlagen wird die Einschubtechnik bevorzugt, denn Einschübe lassen sich jederzeit austauschen ohne die Schaltanlage abschalten zu müssen. Selbst die Größenteilung der Einschubfelder kann im laufenden Betrieb verändert werden. Damit lassen sich SIVACON Schaltanlagen während der Inbetriebnahme oder bei Optimierungsmaßnahmen im laufenden Betrieb entsprechend umrüsten. 8

9 Flexibles und modulares Motormanagement System SIMOCODE pro überwacht und steuert alle Niederspannungsmotoren mit konstanter Drehzahl. Im Einschub der Niederspannungs-Schaltanlage SIVACON sind Kurzschlusssicherung, Schütz SIRIUS und Motorschutz- / Kontrolleinheit SIMOCODE pro mit Strom- / Spannungs- Erfassungsmodul untergebracht. SIMOCODE pro übernimmt neben der Motorsteuerung die Übertragung aller Diagnosedaten wie Schaltstatus, Betriebsstunden, Phasenströme, Motortemperatur und elektrische Wirkleistung via PROFIBUS an SIMATIC PCS 7. So lassen sich beispielsweise Pumpen weitaus effizienter und wirtschaftlicher überwachen als über Füllstandschalter im Ansaugbereich der Pumpe. Auch gegen die Gefahr einer Zündung sind die Motoren abgesichert und damit für explosionsgefährdete Bereiche wie Tanklager und Destillation zertifiziert. Frequenzumrichter für alle Anforderungen Die kompakten Frequenzumrichter, z. B. MICROMASTER 440 / SINAMICS G120, decken das Leistungsspektrum von 0,12 kw bis 250 kw ab. Sie sind über PROFIBUS DP und vordefinierte Faceplates voll in SIMATIC PCS 7 integriert und eignen sich perfekt für den Einsatz in Dosierpumpen vor allem bei der Verzuckerung und Fermentation. Bei kleinen Leistungen (< 3 kw, 4,5 PS) empfiehlt es sich, die Umrichter direkt in den Einschub des MCC zu platzieren. Vorteile einer Containerlösung Alternativ zur Installation der MCC und E/A-Peripherie direkt in die Gebäude bietet Siemens eine modulare Containerlösung. Diese Ready-to-use- Container enthalten die notwendigen Schränke und Hardware für MCCs und die E/A-Peripherie. Sie sind mit Klimatisierung ausgestattet und bereits ab Werk komplett verdrahtet und vorgetestet. Bei der Errichtung auf der Baustelle müssen nur Niederspannungs- Stromnetz, Bus-Schnittstellen sowie Feldgeräte angeschlossen werden. Das Ergebnis: deutlich geringere Baukosten sowie schnellere Inbetriebnahme. Power Management Systeme: Mehr Transparenz und Effizienz bei der Energieversorgung Für den wirtschaftlichen Anlagenbetrieb spielt Energiemanagement eine wesentliche Rolle. Energieintensive Verbraucher können identifiziert und wirksame Maßnahmen für einen optimierten Energieeinsatz umgesetzt werden. Für die anlagenweite Transparenz und die Optimierung der Energieverteilung gibt es höchst effiziente Tools: Software Add-ons wie SIMATIC PCS 7 powerrate und b.data Energiemanagement sowie das Messgerät SENTRON PAC3200 für die Energieerfassung sind nur einige Beispiele. 9

10 Ganzheitliche Instrumentierung Mit einem umfassenden Portfolio an Instrumentierung unterstützen wir die wirtschaftliche Produktion von Bioethanol sowohl für den explosionsgeschützten Destillationsbereich wie auch für andere, weniger sicherheitskritische Anlagenteile. Fortlaufend werden Informationen aus der Wägetechnik, über Temperaturen, Durchflussmengen, Füllstände, Druck oder Ventilzustände benötigt. Integriert in die Prozessautomatisierung bilden diese die Basis für die Optimierung der Ausbeute und damit für eine Steigerung der Profitabilität. 10

11 Weniger Aufwand durch zentrales Engineering Alle Feldgeräte verfügen über entsprechende Schnittstellen und Treiber sowohl für die Anbindung an PROFIBUS PA als auch für die konventionelle Anbindung mit überlagertem HART-Protokoll. Da Automatisierungsbus (PROFIBUS DP) und Feldbus (PROFIBUS PA) das gleiche Protokoll verwenden, lassen sich alle Feldgeräte über das zentrale Engineering parametrieren und einheitlich konfigurieren. Höhere Verfügbarkeit dank innovativer Diagnosemöglichkeiten Unsere Feldgeräte zeichnen sich durch Zuverlässigkeit, Langlebigkeit sowie durch einfache Bedien- und Wartbarkeit aus. Und im Notfall ist eine schnelle und reibungslose Ersatzteilversorgung gewährleistet. Über die Vielzahl an innovativen Diagnosefunktionen kann treffsicher eine Fehleranalyse erfolgen. Die Informationen werden im Asset Management System von SIMATIC PCS 7 gesammelt, ausgewertet und dem Bediener übersichtlich zur Verfügung gestellt. So wird beispielsweise bei kapazitiven Füllstandmessungen der Verschmutzungsgrad des Sensors ermittelt und an das Leitsystem weitergemeldet. Messwerte in höchster Präzision Neben der Temperatur-, Druck- und Füllstandmessung ist die Durchflussmessung in Bioethanol-Anlagen eine ebenfalls wichtige Messung. Häufig werden bei wässrigen Salzlösungen mit hoher Leitfähigkeit magnetisch-induktive Durchflussmesser (SITRANS FM) eingesetzt. Coriolis Durchflussmesser (SITRANS FC) ersetzen durch ihre Präzision in vielen Fällen eine analytische Konzentrationsmessung in Flüssigkeiten, z. B. Alkohol und messen neben dem Massedurchfluss auch die Dichte des Mediums. Nahtlose Integration von Wäge- und Prozessleittechnik Einzigartig ist die volle Integration der Wägetechnik SIWAREX in das Leitsystem SIMATIC PCS 7. Damit profitieren Anwender von deutlichen Einsparungen gegenüber konventionellen Wägesystemen. Die Auswerteelektronik wird in Form von Modulen für die dezentrale ET 200 E/A-Peripherie geliefert. Zur Verfügung stehen Wägemodule für einfache Aufgaben (z. B. Füllstandmessung in Silos) ebenso wie Dosiermodule. Die individuelle Kombination aus Sensoren (Wägezellen SIWAREX R) und Elektronikmodulen bietet Anwendern klare Vorteile hinsichtlich Genauigkeit und Eichfähigkeit. 11

12 Unsere Lösungen nach IEC / NEMA Standard Die hier vorgestellten Lösungen bestehen aus Prozessleitsystem, Feldtechnik, Energieverteilung und Antriebstechnik. Während in Europa die Elektrotechnik und das Automatisierungskonzept eher nach den IEC-Normen konzipiert werden, finden im amerikanischen Wirtschaftsraum die Regelwerke der NEMA Anwendung. Lösung nach IEC Standard Über zwei Einzelplatz-Bedienstationen wird die komplette Anlage bedient und beobachtet. Die Niederspannungs- Stromverteilung und die Automatisierung werden entsprechend den drei Anlagenteilbereichen dezentral aufgebaut. Das gesamte Engineering wird unter einer einheitlichen grafischen Bedienoberfläche von einer zentralen Station aus durchgeführt durch Verwendung von PROFIBUS für Aktoren und Sensoren im Feld ebenso wie für die Komponenten von Energieverteilung und -management. Steuerung und Überwachung Binäre Feldgeräte werden über die dezentrale Peripherie ET 200M angebunden. Für die analogen Signale empfiehlt sich PROFIBUS PA als Feldbus. So sind der volle Umfang an Diagnosemöglichkeiten, Asset Management Funktionen und selbstverständlich die zentrale Parametrierung gewährleistet. Entsprechend den drei Anlagenteilbereichen können drei Steuerungen der SIMATIC S7-400 Serie verwendet werden, die auch redundant sein können. Die Kommunikation mit der Bedien- und Beobachtungsebene erfolgt über Industrial Ethernet. Dies ermöglicht auch die einfache Einbindung anderer Netzwerkkomponenten wie z. B. Netzwerkdrucker oder die industrietauglichen SCALANCE Wireless LAN Access Points. Für die Verbindung nach unten zur dezentralen Peripherie und zum Motor Control Center wird PROFIBUS DP als zentraler Automatisierungsbus eingesetzt. Dekantierzentrifugen sowie die Brenner an Dampfkessel, Trockner und evtl. thermischer Abluftreinigung werden lokal über mitgelieferte SIMATIC S7-300 Steuerungen oder zentral über SIMATIC PCS 7 gesteuert auch mit fehlersicheren Steuerungen. Energieverteilung und -management im Bereich der Niederspannung Motor Control Center und Niederspannungs-Energieverteilung sind in der Niederspannungs-Schaltanlage SIVACON zusammengefasst. Dabei wird in den drei Schalträumen jeweils eine Schaltanlage untergebracht bestehend aus zentralem Einspeisefeld, Einschubfeldern für die Motoranbindung sowie Sicherungsabgangsfeld für Beleuchtung, Gebäudestrom und Kompensationsfeld. Für variable Motoren werden Frequenzumrichter MICROMASTER / SINAMICS verwendet. Motoren mit konstanter Drehzahl werden, dank integrierter Diagnosemöglichkeit, überwiegend mit SIMOCODE pro gesteuert und überwacht. Die Motoren der Hammermühlen werden über SIRIUS Sanftstarter und Reversier-Schützkombinationen angebunden. Die optimale Lösung im Bereich der Mittelspannung Die großen Motoren der Kompressionsund Kälteanlagen werden direkt mit der luftisolierten Mittelspannungs-Schaltanlage NXAIR M versorgt. Auch sie werden über PROFIBUS DP in die Automatisierung integriert. Lösung nach NEMA Standard Anstelle mehrerer Steuerungen für die einzelnen Anlagenbereiche wird meist eine zentrale Steuerung eingesetzt. Durch die redundante Ausführung ist die Verfügbarkeit der Anlage gewährleistet. Die E/A-Peripherie ET 200M wird dezentral auf die drei Teilbereiche der Anlage aufgeteilt. Da PROFIBUS DP auch als Lichtleiter ausgeführt werden kann, sind große Entfernungen zwischen den Anlagenteilen, Leitungswiderstände und elektromagnetische Störungen (EMV) kein Problem. Fremdsteuerungen, beispielsweise für Brennersteuerungen, werden via Modbus oder über OPC-Kopplung auf Bedien- und Beobachtungsebene angebunden. Für binäre Sensoren und Aktoren wird häufig AS-Interface eingesetzt, um den Verkabelungsaufwand bei geringeren Diagnosemöglichkeiten zu reduzieren. Motor Control Center nach ANSI Normen TIASTAR, unser Motor Control Center für den amerikanischen Markt, wird häufig über AS-Interface angebunden. Diese einfache und wirtschaftliche Alternative zur europäischen Lösung mit SIMOCODE pro ist immer dann interessant, wenn die Diagnosemöglichkeiten von SIMOCODE pro nicht im Vordergrund stehen. In der Regel werden pro Motor drei Signale mit dem Prozessleitsystem ausgetauscht: Motor Ein / Aus, Status des Schützes und des Überlastrelais. Das Platz sparende, dezentrale digitale E/A-Modul SLIMLINE 12

13 Lösung nach IEC Standard Zentrales Engineering Operator Station 1 Operator Station 2 Industrial Ethernet SIMATIC AS 417 wird in jedes Motorabteil des TIASTAR MCC eingebaut. Selbstverständlich können größere und verfahrenskritische Motoren auch über SIMOCODE pro angebunden werden. Anlage 3: Nebenanlagen Anlage 2: Destillation, Trocknung Anlage 1: Rohstoff-Handling und Fermentation ET 200M DP/PA Link SIVACON S8 PROFIBUS PA GEAFOL NXAIR M PROFIBUS DP Auf die Anforderungen zugeschnittene Energieverteilung Im Bereich der Niederspannung ist eine Trennung von Energieverteilung und Motor Control Center die Regel. Sie werden entsprechend den drei Teilbereichen einer Bioethanol-Anlage dezentral aufgebaut. Die Energieverteilung übernimmt die WL Schaltanlage. Alle Leistungsschalter vom Typ WL entsprechen den amerikanischen Regelwerken hinsichtlich der Maße, der elektrischen Ausführung und der entsprechenden UL-Zertifizierungen. In der Kommunikation besteht kein Unterschied zu den europäischen Geräten SENTRON. Über PROFIBUS DP erfolgt die Integration in TIA und TIP. Lösung nach NEMA Standard Anlage 3: Nebenanlagen Anlage 2: Destillation, Trocknung Anlage 1: Rohstoff-Handling und Fermentation Y-Link Industrial Ethernet DP/ASi-Link DP/PA-Link PROFIBUS DP TIASTAR MCC-1 TIASTAR MCC-2 TIASTAR MCC-3 3 WL SWITCHBOARD PROFIBUS PA AS-Interface 13

14 Mit langjähriger Erfahrung zu erfolgreichen Projekten Seit vielen Jahren liefern wir Lösungen für die Bioethanol-Industrie. Der Grund für unsere bedeutende Rolle in dieser Branche: die nahtlose Integration von Automatisierung, Antriebstechnik und Energieverteilung. Das beweist auch die Vielzahl an erfolgreich realisierten Projekten. Usina Alto Alegre Group, Brasilien Die modernste brasilianische Bioethanol- Anlage wurde komplett mit Siemens Produkten und Systemen auf Basis von Totally Integrated Automation und Totally Integrated Power ausgerüstet. Sie wird nach Erreichen der vollen Kapazität jährlich vier Mio. Tonnen Zuckerrohr verarbeiten und daraus Tonnen Zucker, 200 Mio. Liter Bioethanol sowie 21 MW Strom ( Cogeneration ) produzieren. NCERC, USA Das National Corn-to-Ethanol Research Center (NCERC) hilft bei der Erprobung neuester Technologien zur Verbesserung der Wirtschaftlichkeit und Nachhaltigkeit bei der Produktion erneuerbarer Kraftstoffe. Das NCERC ist eine Partnerschaft mit Siemens eingegangen, um die Entwicklung alternativer Kraftstofftechnologien voranzutreiben. Die Kunden kommen zu unserem Forschungsinstitut ob seiner absoluten Spitzentechnologie, so John Caupert, Leiter des NCERC, und Siemens unterstützt uns mit dem dezentralen Prozessleitsystem SIMATIC PCS 7 dabei, dieses Niveau zu halten. 14

15 Jilin Fuel Ethanol, China Die weltgrößte Anlage zur Produktion von Bioethanol aus Getreide mit 750 Mio. Litern pro Jahr wurde von der Vogelbusch AG erbaut und ist komplett mit SIMATIC PCS 7 automatisiert. Die Bedienfreundlichkeit des Systems, die Operator Stations mit chinesischem Display sowie der Siemens Support vor Ort haben sich als klarer Vorteil für den Kunden erwiesen. fuel 21, Deutschland Nach nur etwa 12 Monaten Projektlaufzeit ging die erste Bioethanol-Anlage der Nordzucker AG, fuel 21 in Betrieb. Sie wird aus Zuckerrüben jährlich 130 Mio. Liter Bioethanol sowie Strom und Dampf produzieren. Siemens Leistungen in diesem Projekt umfassten unter anderem: Transformatoren, SIVACON Felder mit SIMOCODE Verbraucherabgängen, Antriebstechnik für 250 Antriebe, SINAMICS Frequenzumrichter, SIMATIC PCS 7 mit redundanten Servern, integrierter F-Technik für den Ex-Bereich, SIMATIC S7-400 Automatisierungssysteme, PROFIBUS DP/PA Anbindung für etwa 1600 Messstellen sowie Instrumentierung und Analytik. Die Dienstleistungen übernahm der Siemens Solution Partner on/off engineering GmbH. Agrana, Österreich Siemens realisierte bei Agrana Beteiligungs-AG auf Basis der Technologie von Katzen International Inc. die erste Bioethanol-Anlage in Österreich. Als Einsatzstoffe kommen Getreide und Zuckerrüben zum Einsatz. Die Kapazität der Anlage liegt bei 240 Mio. Liter pro Jahr. Das Engineering der Anlage mit über I/Os stammt von Siemens. Die komplette Palette des TIA/TIP Portfolios wurde hier erfolgreich eingesetzt. PLP, Tschechien Chemoprag realisierte bei dem Bioethanol- Produzenten PLP a.s. eine komplette Bioethanol-Anlage auf Basis von Getreide. Die Anlage wurde mit modernster Biostillund Siemens Technologie ausgestattet. Herzstück der Anlage ist SIMATIC PCS 7. Den Kunden überzeugten vor allem die einfache Bedienbarkeit und die nahtlose Integration der Prozesstechnik, auch für Ex-Bereiche, Brandschutz und Anlagensicherheit. Dank TIA und TIP konnte der Output der Produktion optimiert werden bei einer gleichzeitigen Senkung der Betriebskosten. 15

16 Weitere Informationen Siemens AG Industry Sector Industry Automation and Drive Technologies Postfach NÜRNBERG DEUTSCHLAND Änderungen vorbehalten Bestell-Nr.: E20001-A70-T111 Dispostelle WÜ/21936 GC.GC.93.YCHE WS Gedruckt in Deutschland Siemens AG 2009 Die Informationen in dieser Broschüre enthalten lediglich allgemeine Beschreibungen bzw. Leistungsmerkmale, welche im konkreten Anwendungsfall nicht immer in der beschriebenen Form zutreffen bzw. welche sich durch Weiterentwicklung der Produkte ändern können. Die gewünschten Leistungsmerkmale sind nur dann verbindlich, wenn sie bei Vertragsschluss ausdrücklich vereinbart werden. Alle Erzeugnisbezeichnungen können Marken oder Erzeugnisnamen der Siemens AG oder anderer, zuliefernder Unternehmen sein, deren Benutzung durch Dritte für deren Zwecke die Rechte der Inhaber verletzen kann.