Gold Fields réduit le risque avec une nouvelle solution d'extraction

Gold Fields réduit le risque du système de commande

Défi

  • Intégrer tous les systèmes sur site existants aux nouveaux systèmes de traitement de minerai pour accélérer la prise de décisions fondées, aider la mine à atteindre les objectifs de développement durable sur le long terme et réduire les risques de temps d'arrêt non planifiés

Solutions

Résultats

  • Visualisation et génération de rapports exhaustives de l'usine par rapport à des indicateurs de performance clés prédéfinis
  • Contrôle centralisé des processus
  • Décisions fondées
  • Activités améliorées
  • Risque minimal d'incompatibilité avec l'existant

L'intégration transparente des dispositifs, des commandes, de la visualisation, de la création de rapports et de la surveillance des performances aide South Deep Gold Mine à améliorer son efficacité

Contexte

Gold Fields Limited possède et exploite 12 mines d'or en Afrique du Sud, au Ghana, au Pérou et en Australie, et produit l'équivalent de 60 tonnes d'or chaque année. Coté à la Bourse de Johannesburg (JSE, Johannesburg Stock Exchange) et à la Bourse de New York (NYSE, New York Stock Exchange), Gold Fields emploie environ 50 000 personnes dans le monde.

South Deep Gold Mine, la seule mine opérationnelle de Gold Fields en Afrique du Sud, se situe à 45 kilomètres au sud-ouest de Johannesburg et comprend deux systèmes d'axe et une usine métallurgique centrale.

Ce projet impliquant Rockwell Automation entre dans la vision sur le long terme de Gold Fields : « être le leader mondial dans le secteur de l'extraction d'or durable ». Il est un élément de croissance phare en Afrique du Sud.

Défi

En 2011/2012, l'usine métallurgique de South Deep Mine a subi une rénovation visant à améliorer son flux de production. Un deuxième circuit de broyeur à boulets, un circuit de concassage de cailloux, un épaississant supplémentaire, quatre réservoirs de lixiviation et une autre colonne d'élution ont été ajoutés.

En termes de standardisation et de bases de données à point unique, ce système de commande contribue également à garantir des normes fonctionnelles élevées identiques à celles d'une solution basée sur un système de contrôle-commande.

Pour mieux gérer l'utilisation de réactifs, d'énergie et d'eau dans l'usine rénovée tout en améliorant la qualité des résidus d'extraction, South Deep Mine devait moderniser totalement son système de commande et de génération de rapports, afin d'intégrer tous les systèmes sur site existants avec les nouveaux systèmes de traitement du minerai. Ce système devait permettre à la direction de prendre plus rapidement des décisions fondées, et aider la mine à atteindre ses objectifs de développement durable sur le long terme.

Gold Fields devait également réduire le risque de temps d'arrêt non planifié avec un système de commande capable d'intégrer de manière transparente tous les dispositifs, commandes d'usine, visualisation, génération de rapports et surveillance des performances globales en un seul système simplifié, pouvant aussi être étendu lors des projets d'amélioration futurs de l'usine.

L'usine métallurgique s'appuyait à l'origine sur une IHM basée sur composant Rockwell Automation RSView®32 et des automates L62 pour la surveillance et le contrôle de processus. Ceci a nécessité une optimisation plus poussée : les E/S, verrouillages, séquences et autres routines de processus ont tous dû être réévalués pour éliminer les complexités inutiles dans le nouveau système de commande.

Solution

L'usine métallurgique exécutant la technologie Rockwell Automation depuis 2001, Gold Fields a directement chargé Rockwell Automation d'effectuer les améliorations du système de commande. Rockwell Automation s'est impliqué dans le nouveau système de traitement via un sous-traitant EPCM chez South Deep Gold Mine. Ces deux projets devaient se concrétiser par la création d'un système unique de contrôle, visualisation et génération de rapports, entièrement intégré.

La solution d'extraction avec PlantPAx

La solution d'extraction avec PlantPAx® s'appuie sur des décennies de savoir-faire dans le domaine de l'extraction, transposées dans une solution hautement standardisée, gérée par cycle de vie et facilement mise en œuvre, capable de réduire les risques du système de commande, d'améliorer les diagnostics et la génération de rapports, et de réduire les complexités à l'échelle du système.

Alternative plus personnalisée et économique par rapport à une solution basée sur système de contrôle-commande, la solution PlantPAx fournit plus de flexibilité, des normes spécifiques à l'extraction gérée et des délais et coûts de mise en service réduits. En termes de standardisation et de bases de données à point unique, ce système de commande contribue également à garantir des normes fonctionnelles élevées identiques à celles d'une solution basée sur un système de contrôle-commande.

Implémentation à l'échelle du système

La solution se compose d'une plate-forme automate PlantPAx, configurée pour mettre en mémoire tampon jusqu'à 1 000 entrées de données horodatées (historique de l'usine, événements et alarmes) afin d'assurer la consignation ininterrompue des données en cas de panne du réseau.

Pour une visualisation complète des procédés de l'usine, le logiciel de visualisation PlantPAx (basé sur une architecture client-serveur) a été intégré au système. ViewTools a également été incorporé (avec autorisation pour PlantPAx), offrant ainsi l'avantage d'un accès client direct à l'automate, sans passer par le serveur.

En utilisant sa solution d'extraction avec le système PlantPAx, Gold Fields a pu améliorer les fonctions de commande de l'usine, de visualisation et de génération de rapports.

Microsoft SQL, avec des services de génération de rapports intégrés, a été installé et configuré pour consigner l'historique, les événements et les alarmes de toute l'usine. SQX (le logiciel de la solution d'extraction utilisé avec autorisation) a également été installé pour permettre aux automates d'intégrer les données directement dans le SQL.

Les ingénieurs de Rockwell Automation ont également créé des interfaces uniques pour la prise en charge de dispositifs tiers, tels que les variateurs et instruments.

Le basculement final a été achevé en novembre 2012.

Résultats

En utilisant sa solution d'extraction avec le système PlantPAx, Gold Fields a pu améliorer les fonctions de commande de l'usine, de visualisation et de génération de rapports.

La standardisation et la consignation de données gérées de manière exhaustive permet à la solution d'extraction d'offrir aux utilisateurs un statut unique et hautement précis de l'usine en temps réel.

Le SQL étant configuré pour consigner l'historique, les événements et les alarmes, les utilisateurs peuvent suivre les tendances, tracer des entrées individuelles vers des clients finaux spécifiques, et suivre les entrées TOR et numériques telles que les débits, les températures et différentes autres données provenant de toute l'usine. Toutes les données sont horodatées par les contrôleurs PlantPAx, ce qui aide à assurer l'intégrité des données, tout en permettant l'injection précise des entrées dans le SQL après la correction d'une panne réseau. De plus, l'association du logiciel SQX permet d'ajouter la base de données SQL en tant qu'E/S sur les automates.

Le logiciel PlantPAx traite les signaux des instruments et ne signale que les valeurs minimale, maximale et moyenne par période de rapports, ce qui minimise les données consignées dans la base de données, contrairement à la consignation de chaque signal des dispositifs.

La reconnaissance des alarmes est horodatée et consignée avec le nom d'utilisateur. Ainsi, on ne peut pas reprocher aux opérateurs d'ignorer des avertissements essentiels. La responsabilité s'en trouve également améliorée. Ceci améliore la sécurité globale de l'usine, en particulier chez South Deep Gold Mine où les alarmes de cyanure et autres avertissements de sécurité sont des indicateurs critiques.

Génération de rapports avancés

Une série de services de génération de rapports est intégrée dans le SQL, qui génère et retransmet à la direction des rapports exhaustifs sur l'opération et la production pour la surveillance des indicateurs de performance clés.

Les rapports comprennent des informations sur la quantité de minerai traité pendant chaque cycle de 12 heures.

D'autres chiffres comprennent un rapport de consommation d'eau généré par un débitmètre qui totalise les débits horaires, tandis que la génération de rapports de l'appareillage VP fournit des informations sur les mégawatt-heures utilisés. Les indicateurs de performance clés peuvent également être surveillés depuis une page Web où les états de l'usine sont associés à différentes couleurs.

La solution d'extraction avec PlantPAx élimine les complexités opérationnelles inutiles, car les descriptions et étiquettes sont standardisées pour être intuitives. Cette réduction de la complexité permet à Gold Fields de rechercher moins d'opérateurs très compétents, ce qui résout un problème courant dans le secteur : le manque de compétences applicables.

« La centralisation des connaissances, l'amélioration de la fonctionnalité de génération de rapports et l'amélioration de la gestion dans la mine sont les principaux moteurs derrière ce projet. Ce niveau de contrôle sur l'usine nous aidera à améliorer nos consommations de réactifs et la gestion des ressources, notamment l'énergie, l'eau et les compétences. Nous pourrons ainsi continuer à nous hisser au rang de leader dans l'extraction durable. L'un des principaux objectifs de Gold Fields est d'utiliser la technologie et l'innovation pour améliorer le développement durable. ». Louis Oosthuizen, Responsable d'unité C&I de Gold Fields (South Deep Gold Mine)

L'avenir

Rockwell Automation conçoit actuellement un système de gestion de minerai souterrain pour South Deep Gold Mine pour l'intégration dans la solution d'extraction.

Pour améliorer davantage la génération de rapports, de l'opérateur aux techniciens et à la direction, Gold Fields prévoit de modifier une série de dispositifs restants dans la solution d'extraction. Les systèmes à inclure dans le système central de commande et de visualisation sont les convoyeurs d'axe, une usine de réfrigération et des refroidisseurs d'air, parmi différents autres systèmes de traitement.

Automation Today

Rockwell Automation et nos partenaires mettent à disposition des connaissances exceptionnelles qui permettent de concevoir, de mettre en place et de pérenniser votre investissement dans les systèmes d'automatisation.

S'inscrire

Recevez les dernières informations sur les tendances et les technologies de Rockwell Automation.