Optimización del rendimiento del sistema de control de molinos de rodillos de alta presión en plantas concentradoras polimetálicas para incrementar la producción

Abstract

El presente trabajo de investigación tiene como objetivo optimizar el rendimiento del sistema de control de un molino de rodillos de alta presión o High Pressure Grinding Rolls (HPGR), utilizados en plantas concentradoras de minerales polimetálicos; para optimizar el referido sistema de control se desarrolla una plataforma de control de procesos, conformada por seis componentes: las estrategias de control, la sintonización y monitoreo de lazos de control, el historiador de las variables de proceso, la administración de alarmas, el identificador de restricciones de proceso y como último e importante componente la gestión de cambios. La plataforma es descrita a detalle indicando los principales requerimientos que deben cumplirse para iniciar la optimización, adicionalmente la plataforma se encuentra totalmente alineada con la arquitectura de control de la planta. La plataforma permite obtener los indicadores necesarios para identificar las mejoras del sistema de control del HPGR; para el caso específico del estudio se analizan tres indicadores conformados por: el porcentaje de utilización en modo automático de los principales lazos de control, el número de paradas del HPGR por protecciones internas y la variabilidad de la velocidad de los rodillos del HPGR. Finalmente se utiliza la metodología PHVA (Planear-Hacer-Verificar-Actuar) para ordenar y sistematizar las optimizaciones de acuerdo con un plan de pruebas, durante el periodo asignado a las pruebas, estas se desarrollan de manera iterativa y con todas las medidas de contingencia para evitar cualquier impacto significativo en la producción de la máquina.

The present research aims to optimize the performance of the control system of a high pressure grinding rolls (HPGR), utilized in concentrating plants for polymetallic minerals. To optimize this control system, a process control platform composed of six components is developed: control narratives, tuning and monitoring of control loops, historian of process variables, alarm management, process constraints identifier and as a last and important component, management of change. The platform is described in detail indicating the main requirements that must be met to start the optimization, additionally this platform must be fully aligned with the control architecture of the plant. The platform allows to obtain the needed indicators to identify improvements to the HPGR control system and in the specific case of the study, three indicators are analyzed, first one is the percentage of utilization in automatic mode of the main control loops for the HPGR, the number of stops of the HPGR due to internal protections and the variability of the speed of the HPGR rollers. Finally, the PDCA (Plan-Do-Check-Act) methodology is utilized to order and systematize the optimizations according to the test plan, during the period assigned to the tests, these changes are developed iteratively and with all the contingency measures to avoid any significant impact on the production of the machine.