Subido porRodrigo Pascual
Cipriano sem2
El seminario discute las tendencias en automatización, robótica y control en la minería, destacando su potencial para mejorar la seguridad, reducir costos y transformar los procesos productivos. Se observa un aumento en la oferta de tecnologías en el sector y la llegada de nuevas empresas al mercado. El futuro de la minería promete integrar estos sistemas de manera que se alcancen objetivos de productividad, seguridad y sostenibilidad, enfatizando la necesidad de formación continua en recursos humanos.
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- 1. II SEMINARIO DEEXCELENCIA EN LA MINERIA UC Antofagasta, 18 de Agosto de 2011 TENDENCIAS Y PERSPECTIVAS EN AUTOMATIZACION, ROBOTICA Y CONTROL Y SU IMPACTO EN LA INDUSTRIA MINERA Prof. Dr. Aldo Cipriano Pontificia Universidad Católica de Chile & DICTUC S.A. aciprian@ing.puc.cl
- 2. 2 DEFINICIONES Tecnologías de Automatización, Robótica y Control Automatización (del griego antiguo auto: guiado por uno mismo) es el uso de sistemas o elementos computarizados para controlar maquinarias y/o procesos industriales sustituyendo a operadores humanos. Robótica se ocupa del diseño, manufactura y aplicación de los robots, para lo cual combina diversas disciplinas: la mecánica, la electrónica, la informática, la inteligencia artificial y la ingeniería de control. Ingeniería de control es un área interdisciplinaria de la ingeniería y las matemáticas que estudia como influir sobre el comportamiento de los sistemas dinámicos, es decir, de los sistemas que evolucionan en el tiempo.
- 3. 3 MOTIVACION Situación actual en la minería Las empresas productivas están reconociendo el potencial que las tecnologías de automatización, robótica y control poseen para aumentar la seguridad, reducir los costos y mejorar la operación de sus procesos productivos. La oferta de productos y servicios para la aplicación de estas tecnologías en los procesos mineros está creciendo significativamente. Empresas con extensa trayectoria en la minería han potenciado su oferta y propuesto nuevas formas de hacer negocios. Algunas están invirtiendo en desarrollar o adaptar tecnologías para el sector. Empresas previamente centradas en otros sectores están dirigiendo su mirada también hacia la minería. Además, están ingresando al mercado nacional empresas que hasta hace poco no tenían representación en el país. Ejemplos: Ver Automining 2008 y 2010, IFAC MMM 2009, Expomin 2010
- 4. 4 CONTENIDO Historia Presente Desarrollos para la Minería Futuro Conclusiones
- 5. 5 CONTENIDO Historia Presente Desarrollos para la Minería Futuro Conclusiones
- 6. 6 HISTORIA ARC: los inicios
- 7. 7 HISTORIA ARC: los inicios
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- 9. 9 HISTORIA ARC: los inicios
- 10. 10 HISTORIA ARC: los inicios
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- 13. Automatización de Procesos 1987 1995 Foxboro IA Series: MPC de 4ta generación Primer sistema en adoptar sistema 1975 operativo UNIX y Sistemas de Control tecnología ethernet Salas de Control Distribuidos (DCS), de paneles TDC2000 de Honeywell 2003 1960 Experion de Honeywell Primeros 1970 basado en ethernet instrumentos Xerox desarrolla 1988 tolerante a falla y electrónicos la primera versión Control predictivo basado en Tecnología plataforma Windows miniatura experimental de modelo (MPC) de 1ª Fieldbus Ethernet usando generación 1993 un cable coaxial 1985 Bus de campo Control adaptivo Profibus DP en Los Bronces 1960 1970 1980 1990 2000 1972 1988 PDP8 en Sistema Experto planta Colón 1982 en El Soldado TDC 2000 en 2004 1959 1968 Salvador 1985 Instrumentación Computador RW-300 Controlador Lógico controla en línea un Programable Modicon TDC 3000 en inalámbrica proceso en la refinería 084 Teniente (wireless) de 1ra de Texaco en Port generación Arthur, Texas 2007 Instrumentación 1985 inalámbrica 2ra Estándar generación ANSI/IEEE 802.3 1983 para ethernet Primer transmisor digital inteligente con salida 4-20 mA
- 14. 14 PRESENTE ARC: Lo actual
- 15. 15 PRESENTE ARC: Algunos sectores
- 16. 16 PRESENTE ARC: Aeronáutica
- 17. 17 PRESENTE ARC: Medicina
- 18. 18 PRESENTE ARC: Sistemas biológicos
- 19. 19 PRESENTE ARC: Sistemas complejos
- 20. 20 PRESENTE ARC: Sistemas complejos
- 21. 21 PRESENTE ARC: Sistemas complejos, enjambres (swarm)
- 22. 22 PRESENTE ARC: Pulp mill
- 23. 23 PRESENTE ARC: Tecnología digital
- 24. 24 PRESENTE Intelligent Field Devices
- 25. 25 PRESENTE Controladores
- 26. 26 PRESENTE PLC: Programmable Logic Controllers
- 27. 27 PRESENTE SCADA: Supervision Control and Data Acquisition
- 28. 28 PRESENTE DCS: PlantPAx de Rockwell
- 29. 29 PRESENTE 29
- 30. 30 PRESENTE Arquitectura
- 31. 31 PRESENTE DCS: Experion de Honeywell
- 32. 32 PRESENTE Arquitectura
- 33. 33 PRESENTE Control Predictivo Basado en Modelo
- 34. 34 PRESENTE OCS Expert System, Metso CISA
- 35. 35 APLICACION VisioFroth, Metso Minerals
- 36. 36 APLICACION FrothMaster™ 2, Outotec
- 37. 37 APLICACION Control con Sensores Visuales
- 38. 38 APLICACION Estimación en línea de calcita en mineral de cobre Dres. A. Guesalaga y Pedro Escárate, DIE-UC & El Tesoro • Se desarrolló una técnica para estimar en línea la concentración de calcita en el mineral destinado a pilas de lixiviación, con el objetivo de reducir los requerimientos de ácido sulfúrico. El equipo analiza mineral con humedad y granulometría variables. • Se compararon 3 técnicas: Espectrometría por fluorescencia UV (UV), Espectrometría Raman (RS) y Energy Dispersive X-Ray Diffraction (ED- XRD). Los valores de referencia fueron obtenidos de un analizador LECO CS-400. El equipo se calibró con mineral de El Tesoro.
- 39. 39 APLICACION Estimación en línea de calcita en mineral de cobre • La técnica basada en rayos ED-XRD presentó los mejores resultados. Es insensible al tipo de granulometría y no requiere preparación de la muestra, pero debe corregirse por humedad. • Las técnicas Raman y UV presentaron un mal desempeño para valores altos de granulometrías y humedad, requiriendo preparación de la muestra. • Las técnicas están a nivel de prototipos de laboratorio y se busca asociación con empresas del área para escalar resultados. • Resultado calibraciones UV, RS y ED-XRD:
- 40. 40 APLICACION MPC en Molienda SAG de Minera Pelambres
- 41. 41 APLICACION Robust MPC on SAG Mills, Codelco Teniente
- 42. 42 APLICACION Control predictivo de flotación
- 43. 43 APLICACION Control predictivo de flotación
- 44. 44 APLICACION MPC para Horno Flash en Codelco Norte
- 45. 45 APLICACION MPC para Horno Flash en Codelco Norte
- 46. 46 PRESENTE Manipuladores robóticos Grúa articulada Grúa industrial Sistema de manufactura flexible Juntura rotatoria. Componentes de un Suburu – Sistema Manipulador vehículo robotizado
- 47. 47 PRESENTE Robótica en la industria automotriz
- 48. 48 PRESENTE Robótica en centrales nucleares
- 49. 49 PRESENTE Nómade, Carnegie Mellon University, exploró la Antártida y el Desierto de Atacama
- 50. 50 PRESENTE Robótica en exploración espacial
- 51. 51 PRESENTE Robótica en medicina
- 52. 52 PRESENTE Robótica Personal y de Servicio
- 53. 53 PRESENTE Robótica industrial, Dr. Miguel Torres, DIE-UC
- 54. 54 PRESENTE Robótica Móvil, Dr. Miguel Torres, DIE-UC Simulación y control de robots Skid-Steer
- 55. 55 APLICACION LHD y vehículos autónomos
- 56. 56 APLICACION Arquitectura del sistema AutoMine, Sandvik
- 57. 57 APLICACION Camiones autónomos, Komatsu
- 58. 58 APLICACION Limpieza de horno de tostación, Codelco Norte
- 59. 59 APLICACION Toma de muestras de concentrado, Molymet
- 60. 60 PRESENTE Sistemas híbridos: Fundamentos
- 61. 61 PRESENTE Sistemas híbridos: Aplicaciones
- 62. 62 APLICACION Control predictivo híbrido del Convertidor Teniente, UC
- 63. 63 APLICACION Modelo híbrido del Convertidor Teniente: modos de operación y restricciones sobre las transiciones entre modos
- 64. 64 APLICACION Control Predictivo Híbrido del Convertidor Teniente, UC
- 65. 65 APLICACION Control Predictivo Híbrido del Convertidor Teniente, UC
- 66. 66 APLICACION MPC híbrido para Convertidor Teniente, UC
- 67. 67 PRESENTE Training Simulator, Immersive Technologies
- 68. 68 PRESENTE Modelos y Simuladores
- 69. 69 APLICACION Simulador en tiempo real del transporte de minerales, UC • SimDinTran, en desarrollo a partir del proyecto Conicyt “Intelligent control for integrated transportation systems”, simula la dinámica del transporte de minerales efectuado por camiones, correas o trenes, considerando rutas, lógica de despacho, perfiles de velocidad y distribuciones de carga. • SimDinTran entrega estadísticas y gráficos de variación en el tiempo de posición de camiones y trenes, mineral transportado, tiempos de transporte, mineral disponible en lugares de carga y descarga, tasa de ocupación de recursos, energía consumida, etc. En modo predictivo, SimDinTran proporciona predicciones en tiempo real de estas variables a partir de mediciones realizadas.
- 70. 70 APLICACION Simulación en diseño de operaciones mineras
- 71. 71 PRESENTE Dynamic Simulation Technology
- 72. 72 APLICACION Simulador integrado de plantas concentradoras, UC
- 73. 73 APLICACION Operator Training Simulator
- 74. 74 FUTURO The Engineer of 2020: Context
- 75. 75 FUTURO The Engineer of 2020
- 76. 76 FUTURO The Engineer of 2020
- 77. 77 FUTURO Challenge: Computer Vision
- 78. 78 FUTURO World Wide Robotics Market Growth
- 79. 79 FUTURO Intelligent Control System
- 80. 80 FUTURO Challenge: Information-intensive Surgery
- 81. 81 FUTURO Challenge: Grand Unified System
- 82. 82 FUTURO President Obamas´s Plan: The Smart Manufacturing National Agenda
- 83. 83 FUTURO Real-time Business Decision Making
- 84. 84 FUTURO Real-time Business Decision Making: Manufacturing in the Future
- 85. 85 FUTURO Life-cycle Optimization: The Next Loop
- 86. 86 FUTURO Desarrollos Tecnológicos en Codelco
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- 88. 88 FUTURO Remote Control System Located at the West Angelas more than 1000 kms from the Remote Operations Center in Perth
- 89. 89 FUTURO Mining: Research Systems
- 90. 90 FUTURO Mining: Network of Autonomous Vehicles
- 91. 91 CONCLUSIONES Las tecnologías ARC ofrecen en la actualidad no sólo sólidos fundamentos sino también numerosos productos que facilitan su utilización industrial. La disponibilidad de plataformas de comunicación e información abiertas, operando en línea y en tiempo real, ha producido en los últimos años una fuerte explosión en las aplicaciones de estas tecnologías en la minería. No obstante, existe un amplio campo de exploración en estos ámbitos, principalmente en relación a la integración de tecnologías en pos de lograr una visión más global del control, más cercana a los objetivos del negocio minero en términos de productividad, seguridad y sustentabilidad. Coincidentemente con estos avances, las exigencias sobre el recurso humano son cada vez mayores, e imposibles de enfrentar si no se considera que la formación es un proceso continuo y permanente.
- 92. CENTRO DE MINERIAUC MAGÍSTER EN INGENIERÍA UC “LÍDERES PARA LA MINERÍA” www.ing.puc.cl/imm