Kimyasal Hammadde Otomasyonu

Sıvı kimyasal üretimi sürecindeki en önemli cihazlar, mikserler ve reaktörlerdir. Reaktör otomasyonları ise sıvı kimyasal üretiminin en esnek, en hassas ve güvenilir olması gereken noktasıdır. Otomasyon sistemi esnek olmalıdır, sıvı kimyasal üretimlerinde ürün çeşitliliği çoktur. Tek bir reaktörde yüzlerce farklı reçetenin gerçekleştirilmesi gerekebilir. Bunlara çeşitli deneme üretimleri/pilot üretimler ve düzeltme reçeteleri de eklenmelidir. Reçetelerin yapıları da değişiklik gösterebilir. Reçete sadece ardışıl işlemler içerebileceği gibi paralel adımlar da içerebilir. Reçetelerde kullanılan fonksiyonların da zaman içinde arttırılması gerekebilir. Buna reçete üretimdeyken reçetenin beklemeye alınabilmesi, reçete adımlarının atlanabilmesi, önceki bir adıma geri dönülüp bunun tekrar edilmesi, araya adım eklenmesi gibi ihtiyaçlar da eklenebilir. Bu işlemlerin kullanıcı yetki seviyelerine göre ayrıştırılması ve sadece yetkili personel müdahalesine izin verilmesi de bunun ayrılmaz bir parçasıdır. Hammadde girişleri, stok takibi, etiketleme gibi üretim akışının farklı adımları da otomasyon sistemine entegre veya iletişim halinde olabileceği gibi, otomasyon sisteminin MES ve ERP sistemleri ile iletişim halinde olması da gerekebilir.

Öyle ki herhangi bir iş emri hazırlandığında veya herhangi bir reçete başlatılmak istendiğinde otomasyon sisteminin MES ve ERP sistemlerinden stok durumlarını kontrol ederek tüm hammaddelerden yeterli miktarda yoksa ilgili işletme personelini uyarması gerekebilir. Bir diğer esneklik ihtiyacı da ara mamul üretiminde kendini gösterir. Yapılan kimi üretimler nihai ürün ortaya çıkarmayabilir, ara ürün olarak farklı reçetelerde kullanılabilir. Burada otomasyon sistemi ara ürünleri de takip edebilmesi; gerektiğinde hangi ara ürün batch´inin nerelerde tüketildiğini veya tüketilmesinin planlandığını işletmecilere bildirebilmesi gerekebilir. Tüm bu ihtiyaçları karşılayabilmek için otomasyon sisteminin esnek, açık, kullanan işletmenin iş akışına ve prosedürlerine uyarlanabilir ama aynı ölçüde yalın bir yapısı olmalıdır. Aksi durumda ya kullanıcı ihtiyaçları karşılanamaz ya da devreye alımı ve kullanımı çok zor bir yapı oluşur.

Otomasyon sistemi esnek olduğu kadar hassas ve güvenilir de olmalıdır. Sıvı kimyasal üretiminde patlayıcı ortamlar sıklıkla karşılaşılan bir durumdur. Ex-proof çalışma için alınan önlemlerin, kullanılan ekipmanların arıza/devre dışı kalma durumlarının hızlı tespiti ve bu durumlarda uygulanacak senaryoların önceden otomasyon sistemine yüklenmiş olması gereklidir. Tüm üretim proseslerinde ortak olan bir gereksinim; tartım ve dozajlama hassasiyeti ve tekrar edilebilirliğidir. Sıvı kimyasal üretim sistemleri için de bu geçerlidir. Hammaddeler ve katkı maddeleri yüksek hassasiyette dozajlanması, nihai ürünün kalitesini ve üretim maliyetlerini doğrudan etkileyen bir faktördür. Oluşan reaksiyonun karakterine göre dozajlamanın zaman oransal olarak da yapılması gerekebilir. Dozajlama hataları kalite sorunları dışında, reaksiyonların kontrolden çıkmasına ve patlamalara varan sorunlara neden olabilir. Reaktörlerde dozajlama üç farklı otomasyon seviyesinde gerçekleşebilir: 1. Tam otomatik, 2. Yarı otomatik (yönlendirmeli tartım – guided weighing), 3. Manuel. Bir reaktörde aynı reçete içinde bu üç farklı dozajlama yönteminin birlikte kullanılması gerekebilir. Bu, tamamen işletmenin ve prosesin ihtiyaçlarının bir neticesidir.

Dozajlama sadece reaktörün tartılması ile yapılabileceği gibi, sıvı hammaddelerin çarklı/manyetik/kütlesel debimetreler ile dozajlanması, ara tartım üniteleri ve ilave kapları kullanılması söz konusu olabilir. Tüm bu farklı ünitelerin tüm otomasyon seviyelerinde en fazla bir operatöre ihtiyaç duyacak şekilde rahatlıkla kullanılabilmesi gereklidir. Bunun için ilave göstergeler ve saha kumanda panoları prosese uygun şekilde projelere dahil edilmelidir. Otomasyon sistemi tam otomatik çalışmada tüm fonksiyonları hem denetleyen, hem gerçekleştiren, hem de izleyip kayıt eden konumundadır. Burada zorluklar kendini yarı otomatik ve manuel çalışmalarda gösterir. Her otomasyon sistemi tüm verilerin kendisinde toplandığı ve tüm karar ve denetimin kendisinde olduğu tam otomatik çalışmada, tasarlandığı ve programlandığı şekilde çalışır. Bunu gerçekleştirmek bir başarı değil, bir gerekliliktir. Otomasyon altyapısının başarısı, gerçekleştirme/karar alma mekanizmasının kendi olmadığı yarı otomatik ve manuel çalışma sırasında denetim, izleme ve kayıt fonksiyonlarını ne derece muhafaza ettiği ile orantılıdır. Reaktör otomasyon sistemlerinde tartım ve dozajlama dışında aşağıda sayılan fonksiyonların bir kısmına veya tümüne ihtiyaç duyulabilir:

Sıcaklık kontrolü, • Karıştırma ve devir kontrolü, • Ph kontrolü, • Dinlendirme, • Hat yıkama, • Reaktör yıkama, • Kalite kontrol onayı, • Düzeltme reçeteleri, • Boşaltma / ambalaj dolum. Bunlara, prosese/müşteriye özel pek çok tamamlayıcı fonksiyon eklenebilir. Eliar´ın 25 yıllık endüstriyel otomasyon ve batch controller tasarım tecrübesinin bir sonucu olarak ortaya çıkan Eliar EPC7000 Batch Kontrol Bilgisayarı, yukarıda sayılan esneklik ihtiyaçlarını, yıllarca kendini en zorlu saha koşullarında ispat etmiş Eliar tasarımları ile birleştirmektedir. EPC7000, Eliar´ın geçmişten günümüze gerçekleştirdiği projelerin birikimini yansıtan 200 temel fonksiyona sahip bir veri tabanını ve esnek bir reçete yapısını içinde barındırmaktadır. Tüm bu birikimin ve esnek otomasyon altyapısının bir neticesi olarak Reaktör Otomasyon sistemleri Eliar mühendisleri tarafından müşteri isteklerini karşılayacak şekilde iki gün içerisinde devreye alınabilmektedir. Temel konfigürasyon yapıldıktan ve eğitim verildikten sonra kullanıcının teknik ekibi ihtiyaçlarına uygun yeni konfigürasyonları da rahatlıkla yaratabilmektedir. Uzaktan erişim desteği, cihaz konfigürasyonlarını USB bellek veya bilgisayar diskine yedekleme opsiyonları sayesinde teknik destek ve arıza müdahaleleri en hızlı şekilde müdahale edilebilir.