-2
Klabin MA1100
-Expansão e Integração
da planta de Telêmaco
Borba
Sinésio Barberini – Klabin
Marcos Hillal - ABB
20/ago/2008
-Agenda
Apresentação Institucional Klabin
O Projeto
A solução ABB
Sistema de Simulação de Processo
Conclusão
-4
-Agenda
Apresentação Institucional Klabin
O Projeto
A solução ABB
Sistema de Simulação de Processo
Conclusão
-6
-Política de Sustentabilidade
!
" "
-8
-Visão Klabin Sobre o Desenvolvimento Sustentável
-Florestas Sustetáveis
% % &% ' ! () 436 216 177 43 Área florestal Florestas PlantadasMatas Nativas Preservadas
Estradas, redes elétricas, vilas, lagoas, infra-estrutura
Total PR/SC/SP *
Florestas (Março 2008)
* !
-10
-Manejo Florestal
-./ / $ 0 1 2 / $ 0 345 # $
-12
-Monitoramento da Biodiversidade
A diversidade e a riqueza de fauna e flora das florestas da Klabin são,
constantemente, alvo de pesquisas acadêmicas de importantes universidades do País. O programa 6desenvolvido em parceria com as universidades
e j foram identificadas:
Santa Catarina
255 esp6cies de mam feros e aves
Paran
605 esp6cies de aves, r6pteis, anf bios, peixes, mam feros
57% das esp6cies de aves j identificados no Estado
51 integram a lista de animais em extinsão*
Exemplos: maria leque, papagaio do peito roxo, lobo guar , puma.
-Reconhecimentos Internacionais
! & !" . ! / < # $ = > ? @ A-14
-CCX e Tratado de Kyoto
/ ! % ! &' % (!!)" 6 * + , % # # ( -../" < 6 / 0 12 -@2&- @ 2 (
-Desenvolvimento Social
% < 3 1 , # , 6 ! < 4 B / !-16
-Responsabilidade Social
/ # C % / D E / / - 2 / / % F9G > E & ( > ? H 1 . & ( < / B $
-18
-Principais Reconhecimentos
de 2005 a 2007 ? :44I +JK +3K +IK ? / 77 ? % %7 1 777 7E E ? L ! M / L ? 97 :44IH 9 & ( & ( :44NH & 1(
-Agenda
Apresentação Institucional Klabin
O Projeto
A solução ABB
Sistema de Simulação de Processo
Conclusão
-20
-O Projeto
Projeto de expansão da Unidade Monte Alegre (MA-1100)
Objetivo: Elevar a capacidade de produção de papéis e cartões da
fábrica de 700 mil toneladas/ano para 1,1 milhão de toneladas/ano.
Investimento: R$ 2,2 bilhões.
A Unidade Monte Alegre é atualmente a maior fábrica de papéis do
Brasil, entre as dez maiores fábricas de papel do mundo, sendo a
Klabin a sexta maior fabricante global de cartões de fibras virgens.
-O Projeto
Fluxograma do projeto: MP 7 MP 7 330.000 t / a Lixívia Preparo da Madeira Nova linha Descascamento Picagem Planta da Celulose Reforma Kamyr Depuração 900 mil Branqueamento ECF – 200.000 t/a Fibra Marrom Caldeira de Biomassa C. REC. 1100 tss/d Lixívia Preparo de Madeira Nova linha Planta da Celulose Reforma Digestor + 160 mil ton/ano Branqueamento ECF – +60.000 t/a Caldeira de Recuperação Caldeira deCTMP
CTMP
+ 1 milhão ton/a C. REC. C. REC. 1100 tss/d + 100.000 t/a 140 mil ton/anoCaldeira
Caldeira
250 Ton vapor/hTG
TG
71 MWh/h MP 6 MP 6 150.000 t / a MP 4 MP 4 45.000 t / a MP 3 MP 3 40.000 t / a MP 1 MP 1 125.000 t / a MP 9 MP 9 350.000 t / a
-22
-O Projeto
Principais áreas e Fornecedores envolvidos:
ABB – DCS para Linha de Fibras (CTMP), Utilidades, Subestação, Eletrificação da CTMP
e eletrificação e DCS da MP9.
Metso Paper - Pátio de Madeira, ampliação do Branqueamento e sistema da Lavagem
de fibras e Cozinha de Tinta para revestimento dos cartões
Metso Paper (Kvaerner) - reforma do Digestor, Evaporação, Caustificação e novo Forno
de Cal
Andritz - instalação da linha de produção de fibra de eucalipto pelo processo CTMP
(Chemi-Thermo Mechanical Pulp)
Voith Paper - Nova máquina de papel CBC - Nova caldeira de recuperação
Babcock Power Espanha - Nova Caldeira de Força Siemens/ CNEC - Turbogerador
Centroprojekt - ampliação da Estação de Tratamento de Efluentes Enfil - tratamento de água para as novas caldeiras
-Evolução da Capacidade Produtiva de Monte Alegre
85.000 175.000 350.000 500.000 540.132 542.430 582.155 612.248 619.121 619.623 679.459 1.100.000 1958 1963 1979 1988 1995 2000 2001 2002 2003 2004 2005 MA 1100 M Alegre- ton/ano
-24
-Escopo do Projeto
Armazenagem de Bobinas Cortadeiras Expedição CTMP ETE MP 09 TG 08 Pátio de Madeira Forno de Cal Caldeira de Força Caldeira de Recuperação Cozinha de Couché Armazenagem de Bobinas Cortadeiras Expedição CTMP ETE MP 09 TG 08 Pátio de Madeira Forno de Cal Caldeira de Força Caldeira de Recuperação Cozinha de Couché
-26
-Desafios da Automação
Inserir novas áreas de processo em
uma
fábrica
existente,
sem
interrupção da operação.
Centralização da Operação. Áreas
novas, existentes e sistemas de
terceiros em uma plataforma única.
Diminuir
o
impacto
para
a
manutenção.
Otimização das informações de
manutenção
com
objetivo
de
implementar o gerenciamento dos
instrumentos inteligentes.
-Agenda
Apresentação Institucional Klabin
O Projeto
A solução ABB
Sistema de Simulação de Processo
Conclusão
-28
-Overview da Planta antes do MA1100
Sala de ControleLinha de Fibras Sala ElétricaLinha de Fibras Sala de ControleCaldeira 06 Sala Caldeirade Recuperação
5x Estação de
Operação 3x Estação de Operação 1x Estação de Operação
EP117 EP118 EP119 EP227
Sala Elétrica Evaporação EP228 Sala Elétrica Forno de Cal EP229 Rede 11/12 Rede 21/22 MP7 6x Estação de Operação EP375 EP376 Rede 31/32
EP377 EP378 EP379
MP6
3x Estação de Operação
EP365 EP366 EP367 EP368
MP1 3x Estação de Operação EP315 EP316 MR2 1x Estação de Operação EP385 EP386 Escopo do Projeto MA1100
-A solução -ABB
Sistema 800xA como plataforma
central para:
Novas áreas de processo;
Áreas existentes;
Centralização da manutenção;
Histórico de dados de processo;
Comunicação com sistemas de
terceiros;
Acesso remoto aos parâmetros
de instrumentos e motores;
Gerenciamento de ativos;
Plataforma de simulação
-30
-Nova Máquina de Papel MP9
Sistema de Automação ABB: System 800xA 13 Estações de Operação, sendo 02 de campo e 07 com funções de engenharia
15 Controladores AC800M, incluíndo Drives e QCS
Quantidade de sinais I/O: 15.000 50% I/O físico com Hart
50% via comunicação Profibus 01 Sistema Video Wall
04 plataformas QCS 02 plataformas ULMA
Sistema de Drives Seccionais da MP integrado Fornecimento ABB global para a parte elétrica da MP, incluíndo montagem e sistema de vibração
Integração dos sistemas dedicados Voith no 800xA
Acesso via FDT/DTM dos parâmetros dos instrumentos e motores
Gerenciamento de ativos para instrumentação HART
31
-Máquina de Papel MP9
Client/server Network 4x Estação de Operação Control Network Third party controllers, servers etcOPC Link Drives – 2xAC 800M
Field Bus AC 800M DCS – 12x 7x Estação de Operação/Engenharia Servidores Sistema 800xA Vídeo Wall AC 800M QCS – 1x Estações ULMA Estações ULMA Sistemas Voith Dedicados
-32
-Nova Linha de Fibras (CTMP)
Sistema de Automação ABB: System 800xA 03 Estações de Operação, sendo 02 com funções de engenharia
03 Controladores AC800M
Quantidade de sinais I/O: 3.200 40% I/O físico com Hart
60% via comunicação Profibus 01 Sistema Video Wall
Fornecimento ABB global para o DCS, incluíndo montagem do sistema em campo Acesso via FDT/DTM dos parâmetros dos instrumentos e motores
Gerenciamento de ativos para instrumentação HART
Integração com sistema PIMS via OPC
33
-Integração da Linha de Fibras
Client/server Network 2x Estação de Operação Control Network Field Bus AC 800M DCS – 3x 1x Estação de Operação/Engenharia Servidores Sistema 800xA Vídeo Wall Controladores 6x Estação de
Operação 2x Estação de Engenharia
-34 -Client/server Network 2x Estação de Operação Control Network Field Bus AC 800M DCS – 3x 1x Estação de Operação/Engenharia Servidores Sistema 800xA Vídeo Wall 2x
Estação de Operação Operação/Engenharia1x Estação de
Controladores AC450
Novo sistema de operação integrado Todas as estações com acesso a toda a rede nova e existente
-Nova Recuperação e Utilidades
Sistema de Automação ABB: System 800xA 11 Estações de Operação, sendo 08 com funções de engenharia
13 Controladores AC800M, sendo 12 redundantes
Quantidade de sinais I/O: 13.000 40% I/O físico com Hart
60% via comunicação Profibus 03 Sistemas Video Wall
Fornecimento ABB global para o DCS, incluíndo montagem do sistema em campo Acesso via FDT/DTM dos parâmetros dos instrumentos e motores
Gerenciamento de ativos para instrumentação HART
Integração com sistema PIMS via OPC
-36
-Integração da Recuperação e Utilidades
Client/server Network 11x Estação de Operação Control Network Field Bus AC 800M Redundantes DCS – 12x 8x Estação de Operação/Engenharia Servidores Sistema 800xA 3 x Vídeo Wall Field Bus AC 800M simples DCS – 1x
Integração com Sistema Elétrico ABB da
Subestação
Controladores AC450 3x Estação de
Operação 4x Estação de Engenharia
37 -Client/server Network 11x Estação de Operação Control Network Field Bus AC 800M Redundantes DCS – 12x 8x Estação de Operação/Engenharia Servidores Sistema 800xA 3 x Vídeo Wall Field Bus AC 800M simples DCS – 1x
Integração com Sistema Elétrico ABB da
Subestação
3x
Estação de Operação 4x Estação de Engenharia
Controladores
Novo sistema de operação integrado Todas as estações com acesso a toda a rede nova e existente
-38
-Estratégia para partida a quente e integração das áreas novas e existentes
Para a partida das áreas existentes e integração do sistema de operação com as novas áreas de processo foi necessária uma estratégia diferenciada. As modificações de processo das áreas existentes tinham que ser feita com a planta em operação, ou em paradas curtas, dessa forma foi adotada a estratégia de partir as áreas reformadas com sistemas de automação “In-house” e, em uma parada geral integrá-los a nova rede de automação.
Principais áreas envolvidas:
FIbras: Planta de Dióxido, relocação da Depuração para uma nova estação de processo (EP) e Branqueamento.
Utilidades/Recuperação: Evaporação, Caustificação, Forno de Cal existente e painel de sincronismo dos Turbos.
-Estratégia para partida a quente – Linha de Fibras Fase 1 – 2 meses antes da 1°Parada Geral
EP117 Digestor Kamir e
Depuração
6x Estação de
Operação 2x Estação de Engenharia
Sistema Existente EP119 Branqueamento EP118 Digestor Esco Estação de Operação Sistema In-house Nova EP120 Dióxido Estação de Operação Sistema In-house Nova EP121 Branq. BOP Depuração Nova Refinadores 7MW
-40 -EP117 Digestor Kamir e 6x Estação de
Operação 2x Estação de Engenharia
Sistema Existente EP119 Branqueamento Novos Sinais EP118 Digestor Esco Estação de Operação Nova EP120 Dióxido Novos Sinais Estação de Operação Sistema
In-house SistemaIn-house
Nova EP121 Novos Sinais Branq. BOP Depuração Nova Refinadores 7MW Depuração Depuração Existente
Estratégia para partida a quente – Linha de Fibras Fase 2 – 1°Parada Geral
Estações de Operação mantidas nas salas elétricas
Conexão das EOs locais na rede
-EP117 Digestor Kamir e
6x Estação de
Operação 2x Estação de Engenharia
EP119 Branqueamento EP118 Digestor Esco Estação de Operação Nova EP120 Dióxido Estação de Operação Nova EP121 Branq. BOP Depuração Nova Refinadores 7MW Depuração Existente
Estratégia para partida a quente – Linha de Fibras Fase 3 – 2°Parada Geral – Centralização da Operação
Transferência das EO para a Sala Central e Migração para o 800xA
-42
-Estratégia para partida a quente – Linha de Fibras Fase 3 – Arquitetura Final
Client/server Network 2x Estação de Operação Control Network Field Bus AC 800M DCS – 3x 1x Estação de Operação/Engenharia Servidores Sistema 800xA Vídeo Wall 2x
Estação de Operação Operação/Engenharia1x Estação de
Controladores AC450
Novo sistema de operação integrado Todos as estações com acesso a toda a rede nova e existente
-Máquina de Papel
-44
-Máquina de Papel
-up
-46
-47
-up
-48
-49
-up
-50
-Agenda
Apresentação Institucional Klabin
O Projeto
A solução ABB
Sistema de Simulação de Processo
Conclusão
-52
-Ambiente de Simulação
Caldeira de Força e CTMP
Novas áreas da fábrica.
Treinamento dos operadores
Dimunuir o tempo de
aprendizagem
Redução do tempo de partida
TAF utilizando
o simulador,
minimizando
os
erros
de
dimensionamento do processo e
lógica de aplicativo
-Industrial IT Training Simulator
Aumenta a segurança e a
produtividade
Ambiente de treinamento e
teste 100% real
Funções de simulação Runtime
100% compatível com qualquer
fabricante de modelo de
processo
Fácil configuração e
Manutenção
Simuladores de processo reduzem o tempo e o custo da partida de uma área, além de prover um ambiente de treinamento e testes 100% realista.
-54
-Um ambiente de teste e treinamento realista
Ferramentas de simulação e configuração
integradas no ambiente do 800xA.
Utiliza uma réplica do sistema 800xA que
controla a planta.
O ambiente de simulação é idêntico.
A lógica de controle é idêntica.
Tempo de execução Bibliotecas
O Modelo matemático estimula os sinais de
campo
-Sistema Integrado ao 800xA
Mesmas características e benefícios do 800xA
Alarmes & Eventos, Mensagens de sistema, históricos e ferramentas de engenharia
Simulador utilizando a mesma plataforma do sistema de controle da planta
Oferece todas as vantagens da arquitetura do 800xA
O mesmo time pode manter o sistema de simulação e o sistema de produção
Soft Controllers executando a lógica de controle em ambiente windows
Simulação dos controladores AC 800M
Control Room Replica Instructors Booth
Instructor Station Workstation Workstations Control Network
-56
-Control Logic
A Lógica pode ser transferida dos
controladores reais para o
SoftController e vice-versa
Melhorias para Engenharia
DCS checkout
Verificações de modificações de
estratégia de controle podem ser
testadas antes da implementação
Otimizações de processo e estudos de
modificações
Ambiente de execuções
idêntico ao real
-Funções Runtime
Freeze da simulação sem
interrupções ou perdas.
Salvar snapshot
Rodar no tempo real, mais rápido ou
mais lento
-58
-Simulated HW
Simulação real dos status de HW das placas e
canais de I/O.
Runtime simulator functions
-Arquitetura da Ilha de simulação no projeto
Control Network
Estação de Operação Estação de Engenharia
Servidores Sistema 800xA
SoftController IDEAS Instructor
Station IDEAS ModelingStation Model server and model instructor station
-60
-Agenda
Apresentação Institucional Klabin
O Projeto
A solução ABB
Sistema de Simulação de Processo
Conclusão
-Conclusão
Principais Fatores para o sucesso do Projeto
Definição de Projeto – Clareza do objetivo
Sem grandes alterações no meio do caminho
Utilização do ambiente de Simulação
Decisivo no TAF e no aprendizado dos operadores
TAF – Pequenos grupos de operadores com grande experiência
TAF não é para aprendizado!
Envolvimento dos Tomadores de Decisão
Minimização das alterações em campo
Postergação na entrega do HW de automação
Evitou as tradicionais modificações de projeto
TAF HW criterioso
-62
-Conclusão
Teste de todas as comunicações na ABB
Unificação da “liguagem” entre os programadores de software
Sinergia entre as equipes
Conhecimento dos padrões da Klabin
Cronograma específico para o treinamento
Todos os treinamentos executados com antecedência - operação e manutenção
Acompanhamento rígido do cronograma/avanço
Reuniões de alinhamento com EPCs
Principalmente durante a fase de programação
Técnicos experientes durante as paradas
-Conclusão
Resultado do trabalho:
-64
