Version 1'0 Bertrand Ricque 062005

1
Exemple de procédé de production par lot

• Le Caoutchouc Synthétique

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Sommaire

• Production du PBR et du SBR
• Caractéristiques.
• Description du Procédé.
• Architecture du Système.
• Fonctions du Système.
• Composition
• Description du Procédé.
• Objectifs de l'Automatisation.
• Architecture du Système.
• Fonctions du Système.
• Conclusion.

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Fabrication du PBR et du SBR (1)

• Les Etapes du Procédé
• Préparation Matières Premières
• Epuration
• Polymérisation
• Concentration
• Séparation
• Séchage
• Finition
• Emballage
• Unité Type
• 90000 tonnes/an.
• 10 Méthaniers/an - 1800 Wagons/an.
• 180 tonnes de charbon par jour.
• 3000 m3 d'eau par jour.
• 6 MWh.

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Fabrication du PBR et du SBR (2)
Activateur
3 à 6 Réacteurs en Série
Aération
Homogénéisation
Copolymère Brut
Réfrigérationà l'ammoniac
Epuration
5C / 8 à 12 heures
Mofificateur deContrôle de la Réaction
Butadiène
Lavage
Filtragede l'eau
Soude
5
Fabrication du PBR et du SBR (3)
Extraction du Solvant
Concentration
CopolymèreBrut
Vapeur
Mélangeur
Coagulation
Eau
Tapis Vibrant
Noir deCharbon Aqueux
Lavage
Extrudeuse Humide
Vapeur
Huile
Extrudeuse Sèche
Emulsiond'Huile
Sel
Mise en Balles
AcideSulfurique
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Architecture Système
Niveau 3 Système de GPAO
Salle de ContrôleDépotage Matières Premières
Salle de Contrôle Packaging
Salle de Contrôle PROCESS
ESD / FG
ESD / FG
ESD / FG
ESD / FG
Tank Farming MonomèresCatalyseurSolvant
Unité de Polymérisation
Unité d'Emballage PalettisationExpédition
Auxiliaires deProduction ChaudièresDistributio
n VapeurDistribution Electrique
Unité de Finition PréchauffageConcentrationEx
tractionLavageExtrusionMise en Balles
Unité d'Epuration ButadièneStyrèneSolvant
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Architecture Matières Premières
Salle de ContrôleMatières Premières
ETHERNET TCP/IP - Réseau d'Usine
Vers le Niveau 3 Système de GPAO Salle de
Contrôle Process
MOSAIQUESECURITE
Bilans, Rapports
Alarmes
Poste AnalyseMouvements
Poste Dépotage
CONTROLNET - Réseau de Contrôle
Mouvements Manifolds, Pompes,Qualité
(Chromatographes)Recyclage
Auxiliaires Jetées, Approche Navires,Bras de
dépotage, Triage Wagons Identification, Bilans
ESD / FG
Dépotage Manifolds
Variateurs et Instrumentation sur Réseau de
Terrain
Entrées / Sorties déportées - Sécurité Intrinsèque
StockageButadiène
StockageStyrène
StockageSolvant
StockageAdditifs
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Architecture Process
Niveau 3 Système de GPAO
ETHERNET TCP/IP - Réseau d'Usine
MOSAIQUESECURITE
BILANS, RAPPORTS
ALARMES
Salle de Contrôle PROCESS
Salle de Maintenance
CONTROLNET - Réseau de Contrôle
ESD / FG
Epuration Butadiène, Styrène, Solvant Colonnes
à Distiller Températures Optimisation
Vapeur Réservoirs Tampons Pompes Recyclage Débits
MonomèresLavage Butadiène
Réacteurs de Polymérisation TempératuresDébit
MélangeRendement RéactionRéfrigération
Finition PréchauffeurConcentrationRecyclage
Butadiène Recompression Extraction, Mise aux
spécsCoagulation LavageExtrusionMise en Balles
Auxiliaires Manutention Charbon Stockage
FuelChaudièresBroyeursBMSEau
DéminéeDistribution ElectriqueDiésels de
SecoursCogénération
9
Architecture Expédition
Vers le Niveau 3 Système de GPAO Salle de
Contrôle Process
ETHERNET TCP/IP - Réseau d'Usine
BILANS, RAPPORTS
ALARMES
Salle de Contrôle Expédition
CONTROLNET - Réseau de Contrôle
Vers la SalleTechnique Process
StockageConvoyageManutentionBilans
IdentificationEmballeusesMise en Caisses
TriConvoyageConditionnement
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Gestion d'Unité Tank Farming

• Niveaux des Réservoirs.
• Routage Manifolds.
• Recompression Contrôle des Compresseurs.
• Bilans Import/Export.
• Gestion des Pompes Duty/Standby.
• Fonctions de sécurité PSD / ESD / FG.
• Caractérisation des Produits Chromatographes.
• Visualisation des Mesures, des Alarmes et des
  Status.

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Gestion d'Unité L'Epuration

• Contrôle des Champs de Température.
• Débits Monomères.
• Optimisation des Températures et Débits de
  Vapeur.
• Calculs.
• Téléchargement des Points de Consigne, Contrôle
  de l'Information.
• Visualisation des Mesures, des Alarmes et des
  Status.

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Gestion d'Unité La Polymérisation

• Contrôle des Champs de Température.
• Débit Mélange.
• Optimisation Réfrigération Ammoniac.
• Contrôle Rendement Réaction.
• Poids Spécifique Copolymère Régulation
  Injection Modificateur.
• Calculs.
• Téléchargement des Points de Consigne, Contrôle
  de l'Information.
• Visualisation des Mesures, des Alarmes et des
  Status.

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Gestion d'Unité Les Auxiliaires

• Séquences de Démarrage et d'Arrêt.
• Asservissement de la Charge.
• Gestion des Brûleurs et Broyeurs / BMS.
• Optimisation de Désurchauffe et de Combustion.
• Chimie des Eaux.
• Gestion de la Distribution Délestage, Relestage
  et Secours
• Manutention Charbon.
• Visualisation des Mesures, des Alarmes et des
  Status.

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Gestion d'Unité La Finition

• Mise aux Spécifications.
• Recyclage Solvant.
• Recompression du Butadiène non Polymérisé.
• Régulation de l'lnjection des Additifs.
• Régulation de la Coagulation.
• Contrôle des Extrudeuses et de l'Humidité.
• Bilans Matières.
• Visualisation des Mesures, des Alarmes et des
  Status.

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Gestion d'Unité L'Emballage

• Identification des Balles.
• Mise en Caisses.
• Tri et Orientation sur Convoyeurs.
• Tri des Produits Défectueux.
• Conditionnement et Stockage.
• Gestion des Stocks.
• Vérification des Inventaires.
• Visualisation des Mesures, des Alarmes et des
  Status.

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La Composition du Caoutchouc

• Transformer la Matière Première
• Caoutchouc Synthétique (PBR / SBR) ou Naturel.
• Soufre.
• Oxyde de Zinc.
• Acide Stéarique.
• Accélérateur de Vulcanisation.
• Pigments, Aromatiques, Anti-Oxydants, etc...
• Produits Finis Pneumatiques, Courroies,
  Tuyaux, etc...

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Travail du Caoutchouc
Noir de Charbon
XXX
Huiles
XXX
XXX
IngrédientsSecondaires
Moteur
Caoutchouc en Ruban
Moteur
Broyeurl
Stockage
18
Schéma Procédé
Stockage des Huiles
Réception Matière Première
Balances
Manutention Matière Première
Balance
Silos Tampons
Mixeur
Pesage Manuel
Poste de Conduite
Sortie des Lots
Broyeur
19
Capacité Multi-Lot
Stockage des Huiles
Réception Matière Première
4
Balances
4
Manutention Matière Première
3
Balance
3
3
Silos Tampons
3
4
Mixeur
Pesage Manuel
2
Poste de Conduite
1
Sortie des Lots
Broyeur
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Objectifs de l'Automatisation

• Amélioration de la Qualité des Produits
• Précision du Mélange.
• Suppression des Variations dues à l'Opérateur.
• Recentrer l'Opérateur sur ses Tâches de Conduite.
• Maintenir une Qualité Constante
• Répétabilité des Actions Procédé.
• Améliorer le Rendement de Production
• Atteindre 100 de Rendement Machine avec un seul
  Opérateur.
• Libérer l'Opérateur pour d'autres Activités.

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Objectifs de l'Automatisation

• Améliorer le Processus Décisionnel
• Diagnostics Procédé Avancés.
• Données sur les Flux en cours.
• Données sur les Quantités Produites.
• Gestion de Stocks.
• Format de Lot Standardisé.
• Automatisation Standardisée au Niveau Mondial
• Types de Produits Standardisés.
• Qualité de Produit Homogène.
• Recettes de Production Standardisés.

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Objectifs de l'Automatisation

• Créer un Environnement Système Standardisé
• Standardisation de la Gestion des Lots.
• Standardisation des Méthodes de Contrôle.
• Standardisation du Système de Contrôle.
• Eviter l'Implémentation de Systèmes Propriétaires
  
• Equipements d'un grand Fournisseur.
• Logiciels Ouverts.
• Support Mondial.