SMAR y Profibus: Un éxito demostrado en Biocombustibles y Producción de Bionergía.  

Cesar Cassiolato – Director de Calidad, Asistencia Técnica e Instalaciones – SMAR Presidente de la Asociación Profibus Brasil América Latina
InTech México Automatización,
Expocontrol 2008.

Brasil ha hecho grandes progresos en la consolidación de la técnica de producción de biocombustible originado a partir de la caña de azúcar, especialmente etanol. Grandes conjuntos de inversiones locales e internacionales de capital han impulsado fuertemente los diversos sectores industriales implicados. Hasta 2012 el mercado brasileño de etanol espera dar cuenta de más de $ 15 billones de Dólares.

En particular en el segmento de automatización, el camino elegido fue el de la consolidación de las redes digitales, en especial Profibus con sus dos variantes DP y PA. Esto se debe, de hecho, a la gran necesidad de tecnología de bajo costo en relación con la aplicación, información segura, facilidad de operación y mantenimiento, así como la integración completa entre la instrumentación de campo y los llamados MCC inteligentes. Hoy en día, d, más del 50% de las plantas nuevas de azúcar y de etanol están diseñados con la tecnología Profibus.

Nuevos proyectos al igual que la de Tropical Bioenergía SA, con aproximadamente 1000 nodos distribuidos en Profibus por 15 controladores DF73 Smar DFI302 con System302-7 es un sistema de control digital híbrido con arquitectura-descentralizada, que ha permitido la facilidad de duplicar su producción.

En septiembre de 2007 la Destilería Santa Elisa (propiedad del Grupo Santelisa-Vale, uno de los grandes productores de azúcar y de etanol en Brasil y en el extranjero. Fue elegida la mejor empresa brasileña de 2006) y Smar (el mayor fabricante de instrumentos de proceso en latín América) acaban de firmar un contrato para la automatización completa de 4 plantas nuevas del grupo.

El acuerdo implica el suministro de Smar de su sistema de control, el System302-7, que contiene toda la instrumentación de campo con la tecnología Profibus, además de los controladores de proceso y paneles de control. También incluye la infraestructura de un Centro Integrado de Operaciones (COI), similar a la exitosa Santa Elisa COI (con sistema Smar), uno que ha sido centro de atención constante en los medios de automatización y control.

Se encuentran incluidos en el suministro más de 3200 instrumentos de campo Smar Profibus PA y 4 sistemas de supervisión y control diseñados para operar con tecnologías de control digital, con una arquitectura abierta y distribuida que también incluye 21 CPU’s DF73 DPV1 por unidad. Además de la tecnología AS-I para el control de válvulas on-off y sensores. Dos de las unidades contratadas – Ituiutaba e Itumbiara, están programadas para iniciar la operación de molienda en julio de 2008 y las otras dos, Campina Verde y Platina, se iniciará en mayo de 2009.

Otra instalación que pertenecen al Grupo Santelisa-Vale y Grupo Maeda – Ingenio Tropical, en Edéia, Estado de Goiás – es parte del acuerdo, ya que fue contratada en junio de 2007, para comenzar a moler en 2008, con el proyecto y condiciones similares a las cuatro plantas que se firmaron hasta ahora.

Todos estos proyectos están integrados por Studio, un componente de System302-7 que hace posible la gestión de todo el software requerido por el proyecto, por lo tanto la creación de una interfaz amigable con el usuario.

El System302-7 es un sistema de automatización de control abierto, con varias instalaciones de diagnóstico, más tolerancia a fallas, con varios módulos de funciones, FFBs (Flexibles módulos de funciones), conectividad con OPC y otros protocolos, y una serie de otras características que lo convierte en un completo sistema de control y no una mera comunicación de buses con integraciones propietarias.

El System302-7 es la elección de las principales plantas en el sector debido a sus funciones de control de procesos, que hacen posible recaudar información valiosa sobre la toma de decisiones que garanticen la excelencia operativa.

El sistema de automatización usa tecnologías abiertas que se integran perfectamente con el hardware, permitiendo conectarse al software y hardware de otros fabricantes. Los usuarios se sienten libres de elegir los dispositivos que desee e incluso crear su propio sistema.

La flexibilidad y la posibilidad de expansión hacen posible la reconfiguración y expansión del sistema, satisfaciendo las necesidades y los requerimientos de proceso sin necesidades de grandes reinversiones. Las tecnologías  modernas permiten una rápida respuesta a las cambiantes condiciones del mercado.

En términos de la excelencia operativa, el sector de azúcar-etanol no es diferente de cualquier otro segmento y se encuentra bajo constante presión para llegar a esta excelencia, con el fin de garantizar su competitividad. La excelencia operativa da medios para fortalecer y optimizar los procesos mediante el análisis de datos en tiempo real, facilitando así la toma de decisiones, de una forma inteligente y estratégica, en todos los niveles de la empresa.

Pero ¿qué pasa con la calidad de los resultados esperados? Unos de los principales son los siguientes:

  • Optimización de la producción: Si conoce la verdadera capacidad de producción, la operación es más precisa y las órdenes de compra se cumplirán mejor.
  • Mejora del rendimiento: Al combinar la tecnología digital y la automatización, los procesos se mejoran y las operaciones de la planta se gestiona de manera más eficiente.
  • Es más fácil la normalización y la disponibilidad: Mediante la normalización de las cifras de rendimiento, la calidad y la producción en toda la planta, usted salvaguarda la integridad y la disponibilidad del producto.
  • Reducción de costos: Al identificar y resolver las ineficiencias en los procesos y la producción, usted mejora la agilidad general de la empresa, la relación costo-beneficio y el final de los resultados financieros.

Otro punto que debe observarse es la actualización tecnológica de las instalaciones existentes, al igual que el Ingenio Zanin en Araraquara, estado de Sao Paulo, que sustituyó las turbinas de vapor por motores eléctricos con el protocolo Profibus DP o la planta Vale do Paranaíba en el estado de Minas Gerais, con recientes actualizaciones en sus sistemas de extracción de jugo y destilería por difusión.

Ambas unidades combinadas pueden ser capaces de procesar anualmente 15 millones de toneladas de caña de azúcar en 8 meses, a un costo competitivo (ya que utilizan menos mano de obra), y suministran productos de calidad para el mercado internacional.

Una cuarta parte de la energía primaria utilizada en Brasil proviene de biomasas que compiten con otras fuentes de energía, una situación única en el mundo. Sobre la base de las fuentes y aplicaciones en Brasil, diferentes cadenas de bio-energéticos co-existen, como el etanol de caña de azúcar (puro o mezclado con gasolina), utilizado por vehículos ligeros y el carbón de árboles plantados, que alimenta un porcentaje considerable de la industria de acero Brasilera.

La biomasa de la caña de azúcar utilizada para la producción de etanol resulta a partir del cultivo de una planta y sirve como la principal fuente de combustibles líquidos que sustituye el gas o el gasóleo. Esto facilita su aceptación por el mercado de derivados de petróleo y permite el uso de la misma logística para su distribución.

La utilización de la mayoría de las fuentes de combustibles líquidos conduce a la producción secundaria de una considerable cantidad de biomasa que anteriormente era rechazada, pero ahora se utiliza como fuente de energía, gracias a los avances tecnológicos, condiciones comerciales y los mecanismos institucionales.

Estas biomasas secundarias pueden llegar a cantidades que excedan la demanda actual o la capacidad de las plantas procesadoras y por lo tanto puede ser vendido a terceros, incluso para la calefacción o la producción de electricidad. El éxito brasileño es el logro de este cambio en la producción de bioenergía y el uso ha causado impresión en todo el mundo, especialmente por el incremento de los costos de la energía fósil convencional.

 

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