Gold Fields reduce riesgo del sistema de control con solución minería

Gold Fields reduce el riesgo del sistema de control

Desafío

  • Integrar todos los sistemas de campo existentes con nuevos sistemas de procesamiento de minerales para tomar decisiones comerciales de forma más rápida e informada, ayudar a la mina a cumplir con los objetivos de sustentabilidad a largo plazo y reducir el riesgo del tiempo improductivo no planificado.

Soluciones

Resultados

  • Visualización exhaustiva de la planta y generación de informes frente a los KPI predefinidos
  • Control de procesos centralizado
  • Decisiones de negocios más informadas
  • Mejores capacidades
  • Riesgo mínimo de incompatibilidad con versiones anteriores

La integración transparente de los dispositivos de campo, el control, la visualización, la generación de informes y el monitoreo del funcionamiento ayuda a la mina de oro South Deep a ser más eficiente.

Antecedentes

Gold Fields Limited posee y opera 12 minas de oro en Sudáfrica, Ghana, Perú y Australia, y produce aproximadamente 2.1 millones de onzas equivalentes de oro al año. Gold Fields cotiza en la Bolsa de Valores de Johannesburgo (JSE) y en la Bolsa de Valores de Nueva York (NYSE), también emplea aproximadamente a 50,000 personas en todo el mundo.

La mina de oro South Deep, la única mina en funcionamiento de Gold Fields en Sudáfrica, se encuentra a 45 kilómetros al sudoeste de Johannesburgo y comprende dos sistemas de ejes y una planta metalúrgica central.

Este proyecto que involucra a Rockwell Automation se enmarca en la visión a largo plazo de Gold Fields: “ser el líder mundial en minería de oro sustentable”, y es un proyecto de crecimiento insignia en Sudáfrica.

Desafío

La planta metalúrgica en la mina de South Deep se actualizó en 2011 y 2012 para mejorar el rendimiento. Esto implicó la incorporación de un segundo circuito de molino de bolas, un circuito de trituración de guijarros, un espesante adicional, cuatro tanques de lixiviación y una columna de elución adicional.

Este sistema de control también ayuda a asegurar los mismos estándares de alta funcionalidad de un sistema basado en DCS, en términos de estandarización y bases de datos de tags únicas.

A fin de administrar mejor el uso de reactivos, energía y agua en toda la planta actualizada, al mismo tiempo que se mejora la calidad de los residuos de la mina, la mina South Deep necesitaba un control completo y una actualización del sistema de generación de informes que integrara todos los sistemas de campo existentes con los nuevos sistemas de procesamiento de minerales. Esto tendría que permitir decisiones comerciales más rápidas e informadas a nivel gerencial y ayudar a la mina a cumplir con los objetivos de sustentabilidad a largo plazo.

Gold Fields también necesitaba reducir el riesgo de tiempo improductivo no planificado con un sistema de control que pudiera integrar de manera transparente todos los dispositivos de campo, el control de planta, la visualización, la generación de informes y el monitoreo del funcionamiento general en un sistema único y simplificado que también pudiera ampliarse en futuras actualizaciones de la planta.

La planta metalúrgica se basaba originalmente en la HMI basada en componentes RSView®32 de Rockwell Automation y los controladores L62 para el monitoreo y control del proceso. Esto exigió una mayor optimización: se debieron reevaluar todas las E/S, los enclavamientos, las secuencias y otras rutinas del proceso para eliminar las complejidades innecesarias en todo el sistema de control nuevo.

Solución

La planta metalúrgica utilizaba la tecnología de Rockwell Automation desde 2001, por lo tanto, Gold Fields contrató directamente a Rockwell Automation para realizar las actualizaciones del sistema de control. Rockwell Automation participó en el nuevo sistema de procesamiento a través de un contratista de EPCM en la mina de oro South Deep. Estos dos proyectos debían culminar en un sistema de control, visualización y generación de informes único y totalmente integrado.

Solución de minería que utiliza PlantPAx

La solución de minería que utiliza PlantPAx® se basa en décadas de conocimientos profundos en el área de minería, que se han formalizado en una solución altamente estandarizada, con gestión del ciclo de vida y de fácil puesta en marcha que es capaz de reducir los riesgos del sistema de control, mejorar el diagnóstico y la generación de informes y reducir las complejidades de todo el sistema.

Una alternativa más a la medida y rentable a una solución basada en DCS (sistemas de control distribuido) tradicional, PlantPAx proporciona flexibilidad adicional, estándares administrados específicos de la minería y menores costos y tiempo de puesta en marcha. Este sistema de control también ayuda a asegurar los mismos estándares de alta funcionalidad de un sistema basado en DCS, en términos de estandarización y bases de datos de tags únicas.

Implementación de todo el sistema

La solución consta de una plataforma de controladores PlantPAx, configurada para almacenar hasta 1,000 entradas de datos con fecha y hora (historial, eventos y alarmas de la planta) a fin de brindar un registro de datos ininterrumpido en caso de fallo de red.

Para una visualización completa de los procesos de la planta, se incorporó al sistema el software de visualización PlantPAx, basado en la arquitectura servidor-cliente. También se incorporó ViewTools, con licencia de PlantPAx, a fin de proporcionar el beneficio de acceso directo del cliente al controlador sin necesitar una ruta a través del servidor.

Gold Fields pudo mejorar el control de la planta, las capacidades de visualización y generación de informes con la solución de minería que usa el sistema PlantPAx.

Se instaló y configuró Microsoft SQL, con servicios de generación de informes incorporados, para registrar todos los eventos, las alarmas y el historial de la planta. También se instaló el software con licencia de la solución de minería, SQX, a fin de permitir que los controladores completen directamente el SQL.

Los ingenieros de Rockwell Automation crearon interfaces únicas para respaldar los dispositivos de campo de terceros, tales como variadores e instrumentación.

La transición final se completó en noviembre de 2012.

Resultados

Gold Fields pudo mejorar el control de la planta, las capacidades de visualización y generación de informes con la solución de minería que usa el sistema PlantPAx.

La estandarización y el registro de datos completamente administrado le permiten a la solución de minería proporcionarles a los usuarios un estado de la planta único, sumamente preciso y en tiempo real.

Con el SQL configurado para registrar el historial, los eventos y las alarmas, los usuarios pueden seguir las tendencias, rastrear las entradas individuales a usuarios finales específicos y hacer un seguimiento de las entradas digitales y análogas, tales como los caudales, las temperaturas y otras entradas de toda la planta. Los controladores PlantPAx marcan con la hora todos los datos, lo que ayuda a asegurar la integridad de los datos al mismo tiempo que permite que las entradas se transfieran con precisión al SQL luego de que se haya corregido un fallo de red. También, mediante la incorporación del software SQX, se puede incorporar la base de datos SQL como E/S a los controladores.

El software PlantPAx procesa señales de los instrumentos y solo informa los valores mínimos, máximos y promedio por período informado, lo que reduce la cantidad de datos registrados en la base de datos, en lugar de registrar cada señal del dispositivo de campo.

El usuario debe aceptar las alarmas, con sello de hora y registro, lo que protege a los operadores de recibir reproches por no hacer caso a las advertencias importantes, al mismo tiempo que mejora la rendición de cuentas. Esto mejora la seguridad general de la planta, especialmente en la mina de oro South Deep donde las alarmas de cianuro y otras advertencias de seguridad son indicadores fundamentales.

Generación de informes avanzada

El SQL cuenta con una serie de servicios de generación de informes, que generan y transmiten informes completos de operación y producción a los niveles gerenciales para el monitoreo corporativo de los indicadores clave de rendimiento (KPI).

Los informes incluyen información sobre la cantidad de mineral procesado durante cada turno de 12 horas.

Otras cifras incluyen un informe de consumo de agua generado por un medidor de flujo que totaliza los caudales por hora, mientras que la generación de informes de la aparamenta eléctrica de media tensión proporciona información sobre las horas de megavatios usadas. Los KPI también se pueden monitorear desde una página en la web que indica los estados de la planta en colores.

La solución de minería que usa PlantPAx elimina la complejidad operativa innecesaria, ya que las descripciones entrelazadas y los tags se estandarizan para ser intuitivos. Gracias a esta reducción en la complejidad, Gold Fields requiere de menos operadores altamente calificados y supera un problema común de la industria: la escasez de competencias aplicables.

“Centralizar el conocimiento, refinar la funcionalidad de generación de informes y mejorar la gestión en toda la mina son los principales impulsores de este proyecto. Este nivel de control de planta nos ayudará a mejorar nuestros consumos de reactivos y la gestión de recursos, incluidas la energía, el agua y las destrezas, como también nos mantiene en el camino correcto para convertirnos en un líder de la minería sustentable. Uno de los principales objetivos de Gold Fields es utilizar la tecnología y la innovación para mejorar la sustentabilidad”, Louis Oosthuizen, gerente de Unidad C&I, Gold Fields (mina de oro South Deep)

Futuro

Rockwell Automation actualmente se encuentra diseñando un sistema de gestión de minerales subterráneo para la mina de oro South Deep para la integración con la solución de minería.

A fin de mejorar aún más la generación de informes desde el operador al técnico y a los niveles gerenciales, Gold Fields planea integrar una serie de dispositivos de campo restantes a la solución de minería. Los sistemas que se incluirán en el control central y el sistema de visualización son transportadores de ejes, una planta de refrigeradores, enfriadores de aire a granel, entre otros sistemas de procesamiento.

Contacto

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