ABB Sistemas de Control Distribuido en Concentradoras Minera
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Implementación de Sistemas de Control Distribuido DCS en Plantas Concentradoras de Minerales Alvaro Castro Chevarría RESUMEN Las empresas mineras tienen la necesidad de implementar sistemas de control distribuido DCS, para la supervisión y control de los diferentes procesos de producción y operaciones de la planta, el presente trabajo pretende describir la forma como se llevó a cabo esta tarea en una de los centros mineros más modernos del Perú, aprovechando para ello el uso de nuevas tecnologías que permitieron además obtener mayores beneficios funcionales, mayor productividad y menores costos de implementación. Estas nuevas tecnologías en el procesamiento de minerales y la capacidad de utilizarlas con idoneidad, son la base de la ventaja comparativa para que se puedan optimizar los procesos de recuperación de minerales, logrando con ello satisfactorios márgenes de productividad en los procesos que comprenden las operaciones de beneficio. ABB haciendo un análisis minucioso de todos los agentes que podrían influir en el proceso productivo, diseño diferentes tecnologías aplicadas a sus sistemas de control y desde todas las perspectivas posibles, que van desde la eficiencia de la operación hasta lógicas complejas de control predictivo que permitieron obtener altos índices de incrementos de productividad en las plantas en donde se aplicaron estos desarrollos. De esta manera luego de la implementación del sistema de control distribuido DCS que incluyó la automatización de procesos tales como: uso de agua desalada, implementación de un sistema de filtrado 1
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Implementación de Sistemas de Control Distribuido DCS en Plantas Concentradoras de
Minerales
Alvaro Castro Chevarría
RESUMEN
Las empresas mineras tienen la necesidad de implementar sistemas de control distribuido DCS, para la supervisión y control de los diferentes procesos de producción y operaciones de la planta, el presente trabajo pretende describir la forma como se llevó a cabo esta tarea en una de los centros mineros más modernos del Perú, aprovechando para ello el uso de nuevas tecnologías que permitieron además obtener mayores beneficios funcionales, mayor productividad y menores costos de implementación.
Estas nuevas tecnologías en el procesamiento de minerales y la capacidad de utilizarlas con idoneidad, son la base de la ventaja comparativa para que se puedan optimizar los procesos de recuperación de minerales, logrando con ello satisfactorios márgenes de productividad en los procesos que comprenden las operaciones de beneficio.
ABB haciendo un análisis minucioso de todos los agentes que podrían influir en el proceso productivo, diseño diferentes tecnologías aplicadas a sus sistemas de control y desde todas las perspectivas posibles, que van desde la eficiencia de la operación hasta lógicas complejas de control predictivo que permitieron obtener altos índices de incrementos de productividad en las plantas en donde se aplicaron estos desarrollos.
De esta manera luego de la implementación del sistema de control distribuido DCS que incluyó la automatización de procesos tales como: uso de agua desalada, implementación de un sistema de filtrado en banda y de relave en pasta, y la utilización de equipos electro mecánicos de última generación, esta unidad minera logró constituirse en uno de los productores de menor costo en el mundo.
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INTRODUCCION
Un sistema de control automatizado DCS tiene la capacidad de manejar y controlar los procesos y operaciones de la planta minera, para ello hace uso de transductores o sensores montados en campo para medir temperaturas, presiones, flujos, etc. e interruptores y contactos para medir el estado de los equipos (arrancado/parado, abrir/cerrar apagar), los cuales son conectados mediante lazos directos de 4 a 20mA o por medio de buses de campo a los controladores de cada área.
Los controladores son los elementos de monitoreo y control del sistema distribuido que permiten la ejecución de lógicas de control y de acciones automáticas o manuales. Las redes de comunicaciones son la columna vertebral de todo el sistema de control que permiten interconectar los controladores, los servidores y las estaciones de operación, de estas dependerán la velocidad y tiempos de respuesta del sistema a eventos externos. El software del sistema DCS que contienen el core o núcleo de funcionalidades del sistema será instalado en los servidores y estaciones de operación para representar la planta, es decir, para la implementación de las pantallas mímicas que representan los procesos de la planta para apreciar su comportamiento en el tiempo, así como la configuración de las alarmas y eventos del sistema, las tendencias en tiempo real e históricas, reportería, etc. Con ello quedan conformados los componentes básicos del sistema de control DCS y quedan a disposición toda la funcionalidad extendida que sólo el DCS System800xA de ABB es capaz de ofrecer.
En la implementación del sistema de control que presentamos a continuación se destaca el hecho de que esta se llevó a cabo en una planta concentradora totalmente nueva que inició su operación en julio de 2007 con una capacidad de 5,500 tpd, constituyendose como uno de los productores de menor costo en el mundo, alcanzándose en tan sólo seis meses de operación los US$ 21.78 / TMS de costo de producción. Así mismo se ha implementado un programa para incrementar paulatinamente su producción, con lo que se tendrá una capacidad de 6,000 tpd en enero 2009; 7,000 tpd en julio 2009 y 10,000 tpd en enero 2010, con respecto a esto último el sistema de control es totalmente escalable y flexible para seguir creciendo acorde a las necesidades de producción futuras, para ello es necesario únicamente adicionar el numero de módulos de entradas salidas en los controladores y realizar una ampliación del número de señales en el licenciamiento del software.
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IMPLEMENTACION DEL SISTEMA DE CONTROL DCS EN LA PLANTA CONCENTRADORA
El sistema de control distribuido de esta planta controla tanto la planta concentradora propiamente dicha, como la planta de relaves y el sistema de bombeo de agua desalinizada.
El mencionado DCS esta conformado por 11 controladores, cada uno de los cuales se hace cargo del control de cada una de las siguientes plantas:
1) Chancado primario. 2) Chancado secundario.3) Molienda. 4) Flotación – Reactivos.5) Eliminación y recuperación de agua. 6) Espesado.7) Filtrado.8) Relleno en pasta. 9) Estación de bombeo de agua desalinizada 1.
10) Estación de bombeo de agua desalinizada 2.11) Estación de bombeo de agua desalinizada 3.
Este DCS cuenta además con una Sala de Control conformado por los siguientes equipos de cómputo:
02 Servidor de Conectividad.02 Servidor de Aspectos.01 Estación de ingeniería.03 Estaciones de operación.
Estos servidores y estaciones están comunicados entre si mediante una red de control ethernet redundante, la misma red que también se extiende para comunicar a los once
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controladores mencionados en el párrafo anterior, conformando una red de gran velocidad y performance que permite el manejo de grandes volúmenes de información conforme a las necesidades actuales de transmisión y al uso de sistemas de control distribuido.
Se adjunta arquitectura de comunicaciones del sistema.
Seguidamente se describe el sistema de control desde el punto de vista funcional y de los diversos niveles de comunicación que se dan entre los componentes del sistema, así como con los diversos periféricos (CCMs, balanzas, reles, etc) integrados por el mencionado sistema. IMPLEMENTACION DEL CHANCADO PRIMARIO El controlador de esta planta cuenta con un par de puertos ethernet, mediante los cuales se conecta a la red de control de la planta, de tipo ethernet redundante. Dada la lejanía entre la planta de Chancado Primario y el Centro de Control, se utiliza fibra óptica multimodo como medio físico con sus respectivas interfaces de fibra óptica.
Además, el controlador cuenta con las siguientes tarjetas de comunicaciones:
Una tarjeta de comunicaciones con protocolo Profibus DP, la cual se utiliza para la integración, de las estaciones de entradas y salidas remotas (RIOs) identificadas con los tags RIO 7100 – 001, RIO 7100 – 002, RIO 7100 – 003, RIO 7100 – 004, RIO 7100 – 005.
Una tarjeta de comunicaciones con protocolo Profibus DP, la cual se utiliza para la integración, mediante bus Profibus DP del CCM identificado con el tag CCM 6150 – 001.
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Desde las pantallas de las estaciones de operación del Sistema se pueden realizar las labores de monitoreo y mando remoto de cada motor de las fajas 3, 4 y 5, y de la chancadora; éste último depende del modo de operación en que se encuentre el sistema de control (deberá estar en modo Remoto). Además se muestra el estado de los motores (arranque/parada), sobrecarga térmica, modo de operación (local/remoto, automático), alarma activa, así como también se cuenta con indicadores digitales para las temperaturas por fase. Lo mismo es posible para el Alimentador, las Fajas 1, 2 y el Grizzly vibratorio
IMPLEMENTACION DEL CHANCADO SECUNDARIO
El controlador de esta planta cuenta con un par de puertos ethernet, mediante los cuales se conecta a la red de control de la planta, de tipo ethernet redundante. Dada la lejanía entre la planta de Chancado Secundario y el Centro de Control, se utiliza fibra óptica multimodo como medio físico con sus respectivas interfaces de fibra óptica.
El controlador cuenta también con un puerto de comunicaciones RS232C, integrado en el controlador mismo, por el cual se comunica con el Panel Operador usando para ello el protocolo serial COM Li.
Además, el controlador cuenta con las siguientes tarjetas de comunicaciones.
Una tarjeta de comunicaciones con protocolo Profibus DP, la cual se utiliza para la integración, mediante bus Profibus DP de las estaciones de entradas y salidas remotas (RIOs) identificadas con los tags RIO 7100 – 006, RIO 7100 – 007, RIO 7100 – 008, RIO 7100 – 009.
Una tarjeta de comunicaciones con protocolo Profibus DP, la cual se utiliza para la integración, mediante bus Profibus DP de los CCMs identificados con los tags CCM 6150 – 002, CCM 6150 – 003.
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Una tarjeta con dos puertos RS232C, uno de los cuales se utiliza para la integración de un controlador de balanza WIT – 20003, usando el protocolo Modbus RTU.
Desde las pantallas de las estaciones de operación del sistema DCS se pueden realizar las labores de monitoreo y mando remoto de cada motor de las fajas y de la chancadora secundaria y terciaria; éste último depende del modo de operación en que se encuentre el sistema de control (deberá estar en modo Remoto). Además se muestra el estado de los motores (arranque/parada), sobrecarga térmica, modo de operación (local/remoto, automático), alarma activa, así como también se cuenta con indicadores digitales para las temperaturas por fase. Lo mismo es posible para los Cedazos, las Fajas y los Alimentadores
IMPLEMENTACION DE LA MOLIENDA
El controlador de esta planta cuenta con un par de puertos ethernet mediante los cuales se conecta a la red de control de la planta, de tipo ethernet redundante.
Además, el controlador cuenta con las siguientes tarjetas de comunicaciones.
Una tarjeta de comunicaciones con protocolo Profibus DP, la cual se utiliza para la integración, mediante bus Profibus DP de las estaciones de entradas y salidas remotas (RIOs) identificadas con los tags RIO 7100 – 010, RIO 7100 – 011
Una tarjeta de comunicaciones con protocolo Profibus DP, la cual se utiliza para la integración, mediante bus Profibus DP de los CCMs identificados con los tags CCM 6150 – 004, CCM 6150 – 005, CCM 6150 – 006, CCM 6150 – 007, CCM 6150 – 008, CCM 6150 – 009 y CCM 6150 – 010.
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Una tarjeta de comunicaciones con protocolo Profibus DP, la cual se utiliza para la integración, mediante bus Profibus DP del variador de velocidad del Molino 1.
Una tarjeta con dos puertos RS232C, uno de los cuales se utiliza para la comunicación con el Panel Operador usando para ello el protocolo serial COM Li. El otro puerto se usa para la comunicación con la balanza, usando protocolo Modbus RTU. Para esto, se esta usando un convertidor RS232C/RS485.
Una tarjeta CI853, con dos puertos RS232C, uno de los cuales se utiliza para la comunicación con el rele Multilin 690 del molino principal. Para esto, se esta usando un convertidor RS232C/RS485.
Desde las pantallas de las estaciones de operación del sistema DCS se monitorean todos los parámetros de operación del Molino y además permite comandar el arranque del molino y el sistema de lubricación, se puede visualizar además las temperaturas de las partes más importantes del molino y los parámetros más importantes del sistema de lubricación, esto es presión de las líneas de alta y estados de las bombas de lubricación. Además es posible realizar la supervisión de todos los parámetros relativos al circuito de Molienda. Esto incluye las fajas alimentadoras de mineral al molino (feedrate, totalizado), dosificación de reactivos, agua al molino, celdas unitarias, bombas de pulpa, bombas de limpieza y parámetros del proceso.
Se puede realizar tambien la supervisión de todos los parámetros del proceso de remolienda, así como el control de arranque y parada de su Molino.
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IMPLEMENTACION DE LA FLOTACION Y REACTIVOS
El controlador de esta planta cuenta con un par de puertos ethernet mediante los cuales se conecta a la red de control de la planta, de tipo ethernet redundante.
Además, el controlador cuenta con las siguientes tarjetas de comunicaciones.
Una tarjeta de comunicaciones con protocolo Profibus DP, la cual se utiliza para la integración, mediante bus Profibus DP de las estaciones de entradas y salidas remotas (RIOs) identificadas con los tags RIO 7100 – 012, RIO 7100 – 013 y RIO 7100 – 014.
En la planta de Flotación, se tienen 19 controladores de lazo Yokogawa, agrupados en cuatro bancos, según lo siguiente
01 Controladores de Celdas Unitarias.07 Controladores de Nivel de Celdas Bula.06 Controladores de Nivel de Celdas de Zinc.04 Controladores de Nivel de Celdas de Cobre – Plomo.
En cada uno de estos bancos, los controladores constituyentes están comunicados mediante un bus RS485 con protocolo Modbus RTU.En cada banco, uno de los controladores (controlador de cabecera) constituye un Gateway, con una salida Ethernet, con protocolo Modbus bajo TCP/IP, por donde los cuatro bancos de controladores se integran a un red ethernet (no redundante).Por medio de esta red, los 19 controladores son integrados al DCS, haciendo uso de la interfase software PLC Connect de ABB, la misma que se ejecuta en el servidor de conectividad. Esta integración permite tanto la adquisición de datos de los controladores, como el ajuste de sus parámetros.
Desde las pantallas de las estaciones de operación del sistema DCS se permite la supervisión y control de todos los parámetros del proceso y el control de arranque y parada de los motores que conforman la Flotación BulK, Flotación Cobre Plomo Cu-Pb, Flotación de Zinc y la Planta de Reactivos, así como también el control de las bombas de alimentación a los tanques de distribución de reactivos, siendo este proceso de dosificación de reactivos uno de los más críticos.
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IMPLEMENTACION DE LA ELIMINACION DE AGUA Y ESPESADO
El controlador de esta planta cuenta con un par de puertos ethernet, mediante los cuales se conecta a la red de control de la planta, de tipo ethernet redundante. Dada la lejanía entre esta planta y el Centro de Control, se utiliza fibra óptica multimodo como medio físico con sus respectivas interfaces de fibra óptica.
El controlador cuenta también con un puerto de comunicaciones RS232C, integrado en el controlador mismo, por el cual se comunica con el Panel Operador usando para ello el protocolo serial COM Li.
Además, el controlador cuenta con las siguientes tarjetas de comunicaciones.
Una tarjeta de comunicaciones con protocolo Profibus DP, la cual se utiliza para la integración, mediante bus Profibus DP de las estaciones de entradas y salidas remotas (RIOs) identificadas con los tags RIO 7100 – 015 y RIO 7100 – 016.
Una tarjeta de comunicaciones CI854, con protocolo Profibus DP, la cual se utiliza para la integración, mediante bus Profibus DP de los CCMs identificados con los tags CCM 6150 – 012 y CCM 6150 – 012.
Una tarjeta de comunicaciones con dos puertos RS232C, uno de los cuales se utiliza para la integración de los tres (03) controladores modelo Micrologix 1100, marca Allen Bradley, de los respectivos espesadores de la planta de eliminación y recuperación de agua, además del PLC Micro Logix 1100 marca Allen Bradley de la planta de espesado de relaves, usando el protocolo Modbus RTU. Para esto, se utiliza un convertidor de RS232C a RS485 en el lado del controlador ABB. El otro puerto RS232C esta disponible.Desde las pantallas de las estaciones de operación del sistema DCS se pueden supervisar cuando hay un funcionamiento adecuado en los espesadores de concentrado, y cuando se presente alguna falla general cuando la bomba hidráulica pare o la rastra del espesador pare, el botón empezará a parpadear en color rojo.
En estas pantallas podemos además ver los valores del Torque, del Bed Mass, Bed Level, Nivel Rastra. También podemos tener el dato de modo de trabajo del espesador si es manual o automático, si tenemos parada de Emergencia activada, Sobrecarga en la bomba hidráulica. Y un mensaje de alarma de trabajo por 4000 horas y las 3500 horas como advertencia.
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IMPLEMENTACION DEL ESPESADO DE MANEJO DE RELAVES
El controlador de esta planta cuenta con un par de puertos ethernet, mediante los cuales se conecta a la red de control de la planta, de tipo ethernet redundante.
Dada la lejanía entre la planta de Espesado y el Centro de Control, se utilizan media converters y el tramo correspondiente de la red ethernet redundante utiliza fibra óptica multimodo como medio físico.
El controlador cuenta también con un puerto de comunicaciones RS232C, integrado en el controlador mismo, por el cual se comunica con el Panel Operador usando para ello el protocolo serial COM Li.
Además, el controlador cuenta con las siguientes tarjetas de comunicaciones.
Una tarjeta de comunicaciones con protocolo Profibus DP, la cual se utiliza para la integración, mediante bus Profibus DP de la estación de entradas y salidas remotas (RIO) identificada con el tag RIO 7100 – 017.
Una tarjeta de comunicaciones con protocolo Profibus DP, la cual se utiliza para la integración, mediante bus Profibus DP del CCM identificado con el tag CCM 6150 – 601.
Desde las pantallas de las estaciones de operación del sistema DCS se pueden supervisar cuando hay un funcionamiento adecuado en los espesadores de relaves, y cuando se presente alguna falla general cuando la bomba hidráulica pare o la rastra del espesador pare, el botón empezará a parpadear en color rojo.
En estas pantallas podemos además ver los valores del Torque, del Bed Mass, Bed Level, Nivel Rastra. También podemos tener el dato de modo de trabajo del espesador si es manual o automático, si tenemos parada de Emergencia activada, Sobrecarga en la bomba hidráulica. Y un mensaje de alarma de trabajo por 4000 horas y las 3500 horas como advertencia.
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IMPLEMENTACION DEL FILTRADO DE RELAVES
El controlador de esta planta cuenta con un par de puertos ethernet, mediante los cuales se conecta a la red de control de la planta, de tipo ethernet redundante.
Dada la lejanía entre la planta de Espesado y el Centro de Control, se utilizan media converters y el tramo correspondiente de la red ethernet redundante utiliza fibra óptica multimodo como medio físico.
El controlador cuenta también con un puerto de comunicaciones RS232C, integrado en el controlador mismo, por el cual se comunica con el Panel Operador usando para ello el protocolo serial COM Li.
Además, el controlador cuenta con las siguientes tarjetas de comunicaciones.
Una tarjeta de comunicaciones con protocolo Profibus DP, la cual se utiliza para la integración, mediante bus Profibus DP de la estación de entradas y salidas remotas (RIO) identificada con el tag RIO 7100 – 021.
Una tarjeta de comunicaciones con protocolo Profibus DP, la cual se utiliza para la integración, mediante bus Profibus DP del CCM identificado con el tag CCM 6150 – 601.
Desde las pantallas de las estaciones de operación del sistema DCS se pueden realizar tareas de monitoreo y control de cada motor, supervisando en todo momento el estado de los motores (arranque/parada), sobrecarga térmica, modo de operación (local/remoto, automático), alarma activa, estado del detector de metales, así como también se cuenta con indicadores analógicos de nivel, presión y flujo. Para los niveles en los tanques de relave, agua para lavado de tela y agua de proceso, se tiene animaciones dependiendo del nivel en éstos tanques (cambio de color a rojo cuando el nivel está por encima de los valores normales).
IMPLEMENTACION DEL RELLENO EN PASTA
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El controlador de esta planta cuenta con un par de puertos ethernet, mediante los cuales se conecta a la red de control de la planta, de tipo ethernet redundante.
Dada la lejanía entre la planta de Espesado y el Centro de Control, se utilizan media converters y el tramo correspondiente de la red ethernet redundante utiliza fibra óptica multimodo como medio físico.
El controlador cuenta también con un puerto de comunicaciones RS232C, integrado en el controlador mismo, por el cual se comunica con el Panel Operador usando para ello el protocolo serial COM Li.
Además, el controlador cuenta con las siguientes tarjetas de comunicaciones.
Una tarjeta de comunicaciones con protocolo Profibus DP, la cual se utiliza para la integración, mediante bus Profibus DP de las estaciones de entradas y salidas remotas (RIOs) identificadas con los tags RIO 7100 – 018 y RIO 7100 – 019.
En este bus esta conectado también un PLC modelos S7300 de marca Siemens.
Una tarjeta de comunicaciones con protocolo Profibus DP, la cual se utiliza para la integración, mediante bus Profibus DP de los CCMs identificados con los tags CCM 6150 – 012 y CCM 6150 – 013.
Desde las pantallas de las estaciones de operación del sistema DCS se pueden monitorear y controlar el sistema Putzmeister que es diferente a las demás ya que cuenta con un sistema propio e independiente de control, el cual ha sido adaptado para también poder ser controlado desde el Sistema de Control Distribuido. A la izquierda se encuentran los comandos y leds de estado de arranque y parada de la Unidad Hidráulica y de la Bomba Putzmeister. También los comandos para resetear en forma general las alarmas que puede presentar el Sistema Putzmeister y para habilitar el arranque de dicho Sistema. A la derecha se encuentran unos leds indicadores del funcionamiento del Sistema Putzmeister.
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IMPLEMENTACION DE LAS ESTACIONES DE BOMBEO DE AGUA DESALINIZADA
Los controladores de estas subestaciones cuentan con un par de puertos ethernet, mediante los cuales se conectan a dos redes ethernet que permitan su integración al DCS y la comunicación con el centro de control.
Además, cada uno de estos controladores cuenta con las siguientes tarjetas de comunicaciones.
Una tarjeta de comunicaciones CI854, con protocolo Profibus DP, la cual se utiliza para la integración, mediante bus Profibus DP del variador de velocidad de las bombas y del medidor de energía de la planta desalinizadora.
Una tarjeta CI853, con dos puertos RS232C, uno de los cuales se utiliza para la comunicación con el Panel Operador usando para ello el protocolo serial COM Li. El otro puerto se usa para la comunicación con los reles Multilin y Tecsystem, usando protocolo Modbus RTU. Para esto, se esta usando un convertidor RS232C/RS485.
Desde las pantallas de las estaciones de operación del sistema DCS se pueden supervisar el estado de los motores (arranque/parada), sobrecarga térmica, modo de operación (local/remoto, automático), así como también las presiones diferenciales en cada línea de bombeo, el nivel de los tanques, el flujo instantáneo del agua impulsada, conductividad, turbidez y PH del agua.
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EL USO DE LA TECNOLOGIA ABB COMO FACTOR DIFERENCIADOR EN EL INCREMENTO DE LA PRODUCTIVIDAD
ABB centró todos sus esfuerzos en utilizar su experiencia y conocimiento en desarrollar tecnologías que tomando como base el sistema de control permitan generar un incremento de la productividad en toda la planta, a continuación mostramos algunos de los más importantes desarrollos tecnológicos que contribuyen a cumplir con este objetivo:
El Sistema 800xA
El Sistema 800xA de ABB por si mismo permite a diferencia del resto de sistemas de automatización tradicional extender el alcance de las funcionalidades de los sistemas de control de procesos para lograr ganancias en la productividad necesarias para tener éxito en los mercados de hoy. Por primera vez, todas las funcionalidades requeridas son accesibles desde una sola interfaz de usuario que se configura para presentar la información y proporcionar la interacción en un contexto apropiado a todos los usuarios.
El Sistema 800xA extiende la automatización incluyendo las partes en un solo sistema que abarca todas las necesidades de la planta.
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El Sistema 800xA fue creado para responder a las exigencias necesarias de cualquier planta, ABB puede proveer productos industriales para todas las necesidades y certificar una conexión transparente con otros sistemas de información de la planta. El sistema 800xA ofrece continuos progresos en su producción y su diferenciación con respecto al resto se fundamenta en los siguientes puntos:
Reducción del Tiempo entre una Decisión y la Acción. Ingeniería para Máximo Rendimiento. Optimizando la disponibilidad y el rendimiento de sus Activos de la Planta. Integrando la información mejorando su visibilidad. Mejorando los Batch y la consistencia de los procesos, la calidad, y el ciclo de vida
del producto. Soluciones basadas en su conocimiento y en experiencias con industrias mineras. Confiabilidad del Sistema
Reducción del Tiempo entre una Decisión y Acción
Esta funcionalidad consiste en poder encontrar la información correcta en el menor tiempo posible para poder tomar la decisión correcta. Es esencial poder encontrar los datos que realmente necesitamos de una manera fácil y rápida. Para ello el System 800xA permite encontrar la información correcta para asegurar que no haya ningún problema de operación.Con ello las operaciones de control sobre los procesos serán totalmente confiables, podrá reducir notablemente los costos de mantenimiento y prevenir cualquier interrupción, evitando arriesgar costosas suspensiones en producción.
Ingeniería para su Máximo Rendimiento.El sistema 800xA provee un ambiente de ingeniería con un rendimiento máximo a través de su ciclo de vida en diseño, configuración, instalación, funcionamiento, mantenimiento.El ambiente de ingeniería viene con una librería de objetos predefinidos para operaciones; control, administración, información y optimización que van incrementando su ingeniería productiva, orientados a facilitar las prácticas constructivas y de replicación. La Ingeniería también le ofrece la habilidad de incorporar la aplicación al mejor lenguaje (IEC 61131) y una propia configuración documentada.
Optimizando la disponibilidad y el rendimiento de sus activos de PlantaProvee avanzadas estrategias de mantenimiento, con un ambiente para detección, notificación, análisis y acciones correctivas sobre sus activos de planta, incorporando datos de dispositivos inteligentes de campo, información CMMS (Sistema de mantenimiento computarizado), análisis de vibraciones, procesos de alarmas, intervenciones manuales, base de datos históricos.
Integrando la información mejorando su visibilidadUna aplicación implementada como un sistema de aspectos permitirá acceso a la data entre aplicaciones, un único dato compartido en varias aplicaciones.
Mejorando Batch, la Consistencia de los Procesos, la Calidad y Ciclo de VidaContiene un equipo de único modelo para la producción de control, producción de recetas, y producción de información administrativa.El Batch Management dispone de equipamiento on-line y capacidad de editar recetas entregándole una producción de análisis más detallada y formulas más sencillas.
Protección de la Inversión a través de la Evolución.Productos verdaderamente escalables desde hardware y software, cubriendo el rango desde el más pequeño sistema a grandes instalaciones. Las aplicaciones pueden ser libremente trasladadas a distintas plataformas de hardware.
Enfatizando en la Confiabilidad del Sistema
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El Sistema 800xA es construido enfocándose a una alta confiabilidad y disponibilidad en todas las partes del sistema. Adicionalmente, la mayoría de los componentes del sistema (I/O, buses de campo, comunicación en red, controladores, servidores, HSI clientes, etc.) pueden ser configurados con redundancia y así obtener aún un mayor nivel de confiabilidad del sistema.)
Excelencia Operacional
ABB entiende que el operador de la planta es el elemento central para el diseño y la operación de sistemas de automatización, la industria de proceso global pierde 20 mil millones de dólares, o el cinco por ciento de su producción anual, debido al tiempo de inactividad no programado y a la mala calidad. Según ARC Advisory Group casi el 80 por ciento de estas pérdidas pudieron ser evitadas y el 40 por ciento son principalmente el resultado de un error de operación.
Los especialistas de ABB continuamente han estado esforzándose de reducir al mínimo las discrepancias entre el modelo cognoscitivo de un humano, de lo que él quiere lograr y el entendimiento de la tarea que tiene que realizar en el sistema de control.
Los nuevos diseños de salas de control de ABB apuntan a lograr la excelencia operacional.
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El desarrollo de esta tecnología se viene dando en el mejoramiento de estas tres áreas principales - instrumentos de apoyo de decisión; ergonomía y tecnologías de visualización; y facilidad de uso de sistemas complejos. La síntesis óptima de estos tres campos crea el ambiente de operador de lo más reciente de sistemas de automatización modernos.
Recientes estudios demuestran la relación entre la productividad y la confortabilidad en la operación de la planta, Los nuevos Centros de Control diseñados por ABB logran mayor productividad.
RESULTADOS
Como resultado de esta implementación se obtuvieron los siguientes logros:
La implementación del sistema de control DCS contribuyó a que esta planta concentradora logre constituirse como uno de los productores de menor costo en el mundo.
La arquitectura propuesta se basa en el uso de una colección de normas que permite tener una arquitectura de comunicaciones común que soporta la interoperatibilidad de controladores y dispositivos de múltiples fabricantes. Otras arquitecturas se basan en el uso de protocolos propietarios y del uso de dispositivos de comunicaciones cerrados que no garantizan que estos vayan a comunicarse con los demás equipos de la red. Teniendo luego que comprarse el mismo dispositivo de la misma marca y hasta del mismo modelo, para que exista comunicación de extremo a extremo. Los estándares son la esencia de la interconexión de redes de comunicaciones, de muchas maneras, ellos son la interconexión. Así mismo, los estándares son la base de los productos y típicamente son los que marcan la diferencia entre la comunicación y la incompatibilidad, permitiendo además reducir los costos de integración de diferentes equipos y subsistemas de control.
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Los costos y tiempos de implementación llegaron a reducirse significativamente gracias al uso de las herramientas de ingeniería del sistema de control System800xA que trae consigo una librería de objetos predefinidos para operaciones y procesos mineros que permiten ser reutilizados en las diferentes aplicaciones de la planta logrando con ello implementar la mejor solución en el menor tiempo posible.
La implementación del sistema de Control DCS System800xA contribuyó a que en tan sólo seis meses de operación esta unidad minera consiguiera los US$ 21.78 / TMS de costo de producción, uno de los más bajos del mundo.
Se ha implementado un plan para incrementar paulatinamente la producción de esta unidad minera de 5,500 tpd, se pretende llegar a las 10,000 tpd para Enero 2010. El sistema de control es totalmente escalable y flexible para seguir creciendo acorde a las necesidades de producción futuras.
CONCLUSIONES.
La implementación de sistemas de control DCS especialmente diseñados para aplicaciones y procesos de plantas mineras permite lograr incrementos de productividad significativos y adicionalmente ahorros en los costos de energía.
Es muy importante el conocimiento previo y la experiencia que se tiene en el desarrollo e implementación de sistemas de control distribuido DCS aplicados a plantas mineras, ya que este conocimiento nos permitirá reutilizar de mejor manera las estrategias y lógicas de control a fin de obtener un mejor funcionamiento del sistema y optimización de los procesos.
Toda implementación actual de automatización de sistemas de control debe tener en cuenta el uso de estándares basados en el modelo de referencia de la OSI para interconexión de SISTEMAS ABIERTOS creados por la ISO (International Organization for Standarization).
Los sistemas de control deben no solo integrar a los dispositivos existentes sino que deben estar preparados para poder integrar los dispositivos futuros que cumplan con protocolos estandarizados como es el caso en el sector eléctrico del estándar IEC-61850, el cual permite integrar directamente a dispositivos (IEDs) de distintos fabricantes, sin la necesidad del uso de conversores o concentradores de comunicación en lo que respecta al hardware y del mapeo de direcciones en lo que corresponde al software.
La implementación de los sistemas de control DCS contribuye a reducir los costos de producción pero además al generar información valiosa de proceso contribuye a la toma de decisiones.
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