“OPTIMIZACIÓN DEL SISTEMA DE CONTROL PARA LOS PROCESOS DE EXTRACCIÓN

POR SOLVENTES Y DEPOSITACIÓN ELECTROLÍTICA”

Planta LESDE Toquepala – Cuajone

Adrián Del Carpio TorresSuperintendente Técnico

Juan Carlos Amado CerpaJefe de Control de Procesos y

Metalurgia de Campo

UBICACIÓN GEOGRAFICAUBICACIÓN GEOGRAFICA

Ubicación de la Planta LESDE

Departamento: Tacna, Distrito: IlabayaProvincia: Jorge BasadreAsentamiento Minero de Toquepala

Altitud: 3100 msnm

870 kilómetros de Lima 135 kilómetros de Arequipa.

Producción: cátodos de cobre grado A.

TACNAToquepal

a

Mineral de Mina Chancado de Mineral Apilamiento

Riego de MineralRecuperación de SolucionesPlanta LESDE

PROCESO DE LIXIVIACION EN TOQUEPALAPROCESO DE LIXIVIACION EN TOQUEPALA

Planta LESDE

Depositación ElectroliticaCosecha de CátodosDespacho

Extracción por Solventes Área de TanquesPROCESO ESDE EN TOQUEPALAPROCESO ESDE EN TOQUEPALA

Año Acontecimiento

1995 Arranque de Planta - Capacidad producción 35,141 TM de cátodos de cobre por año.

1997 Primeras mejoras al sistema de control de planta.

1999 Primera Expansión – Ampliación de la capacidad de producción a 56,000 TM de cátodos de cobre al año.

2001Segunda Expansión – Ingreso de los depósitos lixiviables del Noroeste y creación del sistema de almacenamiento de datos de Planta

2002 Modernización del sistema de control de la planta de chancado Cuajone.

2005 Implementación de red POWERNET® para el monitoreo de Energía

2006 Modernización del sistema de control del área de Extracción por Solventes

2007 Tercera expansión – Ingreso de los depósitos lixiviables de Quebalix

2008 Modernización del sistema de control del Área de Tanques

2009 Modernización del cuarto de servidores de planta

2010 Modernización del sistema de control DCS de las estaciones de Bombeo del Noroeste

2011 Modernización del sistema de control del área de Depositación Electrolítica

HISTORIA DEL SISTEMA DE CONTROLHISTORIA DEL SISTEMA DE CONTROL

SISTEMA DE CONTROL INICIAL - 1995SISTEMA DE CONTROL INICIAL - 1995

Equipamiento:

Controladores industriales:• Hardware: 16 PLC’s Allen Bradley® Serie 5®• Software: Lenguaje de programación 6200® de Rockwell Software®

basado en DOS.

Red de comunicación:• Protocolo: Data Highway Plus (DH+)• Medio: Fibra óptica Multimodo de 8 hilos.• Configuración: doble anillo redundante.

Cuarto de Control, Interfase Hombre–Maquina (02 PC’s) :• Hardware: procesador 486 DX de 33MHz, 16Mb RAM, disco duro de 320

Mb.• Software: Control View® (sistema operativo DOS)• Red: gateway DH+ puerto paralelo/baja velocidad.

SISTEMA DE CONTROL TOQUEPALA - 1995SISTEMA DE CONTROL TOQUEPALA - 1995

SISTEMA DE CONTROL CUAJONE - 1995SISTEMA DE CONTROL CUAJONE - 1995

OPORTUNIDADES DE MEJORA - 1996OPORTUNIDADES DE MEJORA - 1996

• Programas basados en DOS se vuelven obsoletos.

• Pérdida de señales y comunicación intermitente (baja velocidad DH+)

• Elevados tiempos en soporte y mantenimiento del sistema.

• Ingreso de información manual para reportes diarios.

• Baja capacidad de almacenamiento de información.

• Limitado ancho de banda en la Red DH+ por elevadas distancias de FO.

• Red DH+ inestable debido a elevadas distancias.

• Falsas alarmas por perdida de comunicación, problemas operativos.

• Riesgo para los operadores de campo por mal funcionamiento del sistema.

MEJORAS REALIZADAS - 1997MEJORAS REALIZADAS - 1997

• Migración software supervisión basado en DOS, a un sistema en Windows95®.

• Migración del software de programación de PLCs basado en DOS, a un software basado en Windows 95®.

• Cambio de PC’s de sala de control (486 a Pentium I)

• Incremento de la capacidad de almacenamiento (1,2 Gb)

• Optimización de lazos de control PID para flujos de ingreso a SX.

• Mejoras en la interfaz gráficas del sistema de supervisión.

• Implementación de enlace DDE para generación de reportes automáticos.

• Evaluación de alternativas para solucionar inestabilidad de la red DH+ anillo de FO.

• Cambio de gateway externo de comunicación DH+ con las PC’s, por tarjetas KTX, mejorando la calidad y velocidad de las comunicaciones.

Primera Expansión - 1999 Ampliación de la capacidad de

producción.

Primera Expansión - 1999 Ampliación de la capacidad de

producción.

PRIMERA EXPANSIÓN - 1999PRIMERA EXPANSIÓN - 1999

• Instalación de 08 PLC’s: área de tanques, rectificadores nave Sur, filtros de electrolito, filtro Larox, estación de dilución de acido y tres estaciones de bombeo de PLS.

• Segmentación anillo de FO para estación de bombeo mas alejadas (tres kilómetros)

• División de Red DH+ en dos anillos, 10 PLC’s en planta, y 13 PLC’s en estaciones de bombeo y otros.

• Creación de red Ethernet, instalación de Gateway ControlLogix® Allen Bradley® con principales PLC’s de planta y PC’s de cuarto de control (DH+ redundate)

• Intregración PLC’s de SX, TF y dosificación de acido a la red LAN Ethernet Administrativa, mejorar la velocidad de respuesta de lazos de control.

• Migración del software de supervisión RSView® por RSView32®

• Cambió de PC’s de cuarto de control a Workstations Kayak® - Hewlett Packard® de alto desempeño (Pentium III, discos de 8GB de capacidad)

PRIMERA EXPANSIÓN - 1999PRIMERA EXPANSIÓN - 1999

Equipamiento:

Controladores industriales:• Hardware: 23 PLC’s Allen Bradley® Serie 5®• Software: RSlogix 5® de Rockwell Software®

Red de comunicación:• Protocolos: Data Highway Plus (DH+) y Ethernet Admin.• Medio: Fibra óptica Multimodo de 8 hilos• Configuración: dos anillos independientes

Cuarto de Control, Interfase Hombre–Maquina (02 PC’s) :• Hardware: Kayak® - Hewlett Packard® de alto desempeño

procesador Pentium III de 750 MHz.• Software: RS View32®• Red: gateway ControlLogix® DH+ - Ethernet.

PRIMERA EXPANSIÓN - 1999PRIMERA EXPANSIÓN - 1999

Segunda Expansión - 2001 Ingreso de los depósitos lixiviables del

NoroesteCreación del sistema de almacenamiento

de datos de Planta.

Segunda Expansión - 2001 Ingreso de los depósitos lixiviables del

NoroesteCreación del sistema de almacenamiento

de datos de Planta.

SEGUNDA EXPANSIÓN - 2001SEGUNDA EXPANSIÓN - 2001

• Ingreso 05 DCS’s Foxboro® / sistemas de bombeo de Refino y PLS a depósitos lixiviables del Norte.

• Migración de sistema de supervisión RSView32® a Intouch® de Wonderware®.

• Instalación de 02 servidores IBM® para ingeniería y desarrollo.

• Implementación de base de datos Industrial SQL® de Wonderware®.

• Creación red Ethernet Industrial, independiente de red Administrativa de SPCC.

• Implementación de VLAN’s para coexistencia de PLC’s, DCS’s, Servidores y estaciones de operación.

• Creación cuarto de servidores para CPU’s y equipos de comunicaciones.

SEGUNDA EXPANSIÓN - 2001SEGUNDA EXPANSIÓN - 2001

• Creación del primer cuarto de servidores de planta.• Creación del primer cuarto de servidores de planta.

SEGUNDA EXPANSIÓN - 2001SEGUNDA EXPANSIÓN - 2001

Modernización del sistema de control de la planta de chancado Cuajone - 2002

Modernización del sistema de control de la planta de chancado Cuajone - 2002

• Automatización circuito de chancado, antes lógica cableada.

• Unificación del software de supervisión RSView32® desarrollado desde Toquepala.

• Implementación de red LAN para principales PLC’s del sistema de control.

• Optimización del sistema de reportes y almacenamiento de datos.

• Instalación de Gateway ControlLogix® para enlace a Red DH+ existente.

• Los Switches de la Red LAN Administrativa de SPCC se comunican por FO entre Toquepala y Cuajone a una velocidad de 100 Mb/s, asegurando la comunicación en tiempo real entre las plantas de Toquepala y Cuajone.

MODERNIZACIÓN PLANTA CUAJONE - 2002MODERNIZACIÓN PLANTA CUAJONE - 2002

MODERNIZACIÓN PLANTA CUAJONE - 2002MODERNIZACIÓN PLANTA CUAJONE - 2002

Implementación red POWERNET® para monitoreo de Energía - 2005

Implementación red POWERNET® para monitoreo de Energía - 2005

• Enlace de equipos de medición Cutler Hammer®• Implementación de reporte diario de energía.• Optimización del consumo de energía en planta.• Seguimiento y control del principal costo de producción de planta LESDE.

IMPLEMENTACIÓN RED POWERNET - 2005IMPLEMENTACIÓN RED POWERNET - 2005

Modernización del sistema de control del área de Extracción por Solventes - 2006Modernización del sistema de control del área de Extracción por Solventes - 2006

• Migración de Hardware (PLC 5® - ControlLogix®)

• Cambio de tarjetas en caliente sin detención del proceso (Hot Swap)

• Implementación de redundancia de procesamiento y comunicación

• Instalación de tarjetas HART para instrumentación de campo

• Migración de Software (RSLogix 5® – 5000®)

• Mejora en la capacidad de procesamiento y enlace al HMI

• Incremento de la velocidad de comunicación de 10 a 100 Mbps

• Implementación de red Controlnet® para manejo de redundancia y chasis remotos

MODERNIZACIÓN DEL SISTEMA DE CONTROL DEL ÁREA DE EXTRACCIÓN POR SOLVENTES - 2006

MODERNIZACIÓN DEL SISTEMA DE CONTROL DEL ÁREA DE EXTRACCIÓN POR SOLVENTES - 2006

MODERNIZACIÓN DEL SISTEMA DE CONTROL DEL ÁREA DE EXTRACCIÓN POR SOLVENTES – 2006 – ANTES:

MODERNIZACIÓN DEL SISTEMA DE CONTROL DEL ÁREA DE EXTRACCIÓN POR SOLVENTES – 2006 – ANTES:

MODERNIZACIÓN DEL SISTEMA DE CONTROL DEL ÁREA DE EXTRACCIÓN POR SOLVENTES – 2006 – AHORA:

MODERNIZACIÓN DEL SISTEMA DE CONTROL DEL ÁREA DE EXTRACCIÓN POR SOLVENTES – 2006 – AHORA:

Tercera Expansión – 2007Ingreso de los depósitos lixiviables de

Quebalix

Tercera Expansión – 2007Ingreso de los depósitos lixiviables de

Quebalix

• Ingreso de 08 procesadores ControlLogix® (01 estación de bombeo de Refino, 03 estaciones de bombeo de PLS y 01 estación de descarga de Acido)

• Ingreso de 01 Panel View para nueva descarga de acido.

• Ingreso de 03 variadores de Velocidad de media tensión Power Flex 7000®.

• Implementación de redundancia de comunicaciones Controlnet® por FO.

SISTEMA DE CONTROL QUEBALIX - 2007SISTEMA DE CONTROL QUEBALIX - 2007

Modernización del sistema de control del Área de Tanques - 2008

Modernización del sistema de control del Área de Tanques - 2008

• Unificación del procesamiento de datos con la instalación de un solo PLC ControlLogix® para el área de tanques.

• Implementación de redundancia de procesamiento y comunicaciones.

• Reducción de paradas intempestivas de proceso por disturbios eléctricos o errores de procesamiento.

• Reducción de costo de mantención y reparación.

• Mejorar la capacidad y velocidad de procesamiento.

• Implementación de red Controlnet® para comunicación con tarjetas I/O de PLC 5®

MODERNIZACIÓN DEL SISTEMA DE CONTROL DEL ÁREA DE TANQUES - 2008

MODERNIZACIÓN DEL SISTEMA DE CONTROL DEL ÁREA DE TANQUES - 2008

MODERNIZACIÓN DEL SISTEMA DE CONTROL DEL ÁREA DE TANQUES – 2008 – ANTES:

MODERNIZACIÓN DEL SISTEMA DE CONTROL DEL ÁREA DE TANQUES – 2008 – ANTES:

MODERNIZACIÓN DEL SISTEMA DE CONTROL DEL ÁREA DE TANQUES – 2008 – AHORA:

MODERNIZACIÓN DEL SISTEMA DE CONTROL DEL ÁREA DE TANQUES – 2008 – AHORA:

Modernización del cuarto de servidores de planta - 2009

Modernización del cuarto de servidores de planta - 2009

MODERNIZACIÓN DEL CUARTO DE SERVIDORES DE PLANTA - 2009MODERNIZACIÓN DEL CUARTO DE SERVIDORES DE PLANTA - 2009

Modernización del sistema de control DCS de las estaciones de Bombeo del Noroeste

- 2010

Modernización del sistema de control DCS de las estaciones de Bombeo del Noroeste

- 2010

• Implementación de plataforma InFusion®.

• Cambio de procesadores tolerantes a fallas (Micro IA® – FCP 270®).

• Implementación de servidor de Galaxia y colector de datos.

• Instalación de PC’s para operación e ingeniería.

• Cambio de equipos de comunicación (FO directa)

• Implementación de red MESH®.

MODERNIZACIÓN SISTEMA DCS - 2010MODERNIZACIÓN SISTEMA DCS - 2010

Modernización del sistema de control del área de Depositación ElectrolíticaMáquina Deslaminadora - 2011

Modernización del sistema de control del área de Depositación ElectrolíticaMáquina Deslaminadora - 2011

• Migración de hardware (PLC 5® – ControlLogix®)

• Reducción del tiempo de la puesta en marcha con el uso de módulos conversores.

• Implementación de redundancia de procesamiento y comunicaciones.

• Migración de software (RSLogix5® - 5000®)

• Implementación de sistema Asset Center® para administración de programas y aplicaciones del Sistema de control.

• Implementación de red Controlnet® para el manejo de redundancia y chasis remotos.

MODERNIZACIÓN DE ELECTRODEPOSITACIÓNSISTEMA DE CONTROL DE MÁQUINA DESLAMINADORA – 2011

MODERNIZACIÓN DE ELECTRODEPOSITACIÓNSISTEMA DE CONTROL DE MÁQUINA DESLAMINADORA – 2011

MODERNIZACIÓN DE ELECTRODEPOSITACIÓNSISTEMA DE CONTROL DE MÁQUINA DESLAMINADORA – 2011 ANTES:

MODERNIZACIÓN DE ELECTRODEPOSITACIÓNSISTEMA DE CONTROL DE MÁQUINA DESLAMINADORA – 2011 ANTES:

MODERNIZACIÓN DE ELECTRODEPOSITACIÓNSISTEMA DE CONTROL DE MÁQUINA DESLAMINADORA – 2011 AHORA:

MODERNIZACIÓN DE ELECTRODEPOSITACIÓNSISTEMA DE CONTROL DE MÁQUINA DESLAMINADORA – 2011 AHORA:

SISTEMA DE CONTROL - 2011SISTEMA DE CONTROL - 2011

Controladores industriales:

• Hardware: 36 Controladores Lógicos Programables y 04 DCS’s

• Software: Basado en SO Windows Server 2008 R2® y Windows 7®.

Redes de comunicación:

• Protocolos: Ethernet, Controlnet, Devicenet, Modbus, DH+ y HART.

• Medios: Fibra óptica multi/monomodo, cable UTP, WiFi.

• Configuración: Doble Anillo Redundante.

Cuarto de Control, Interfase Hombre – Máquina (04 PC’s) :

• Hardware: CPU de 2.40GHz, 3.48GB RAM, disco duro de 463 GB.

• Software: Sistema de supervisión Intouch 10.1 basado en Windows®

• Red: Ethernet Industrial.

SISTEMA DE CONTROL PLANTA LESDE - 2011SISTEMA DE CONTROL PLANTA LESDE - 2011

LOGROS Y BENEFICIOS OBTENIDOSLOGROS Y BENEFICIOS OBTENIDOS• Funcionamiento estable de Extracción por Solventes y Depositación Electrolitica.

• Reducción de paradas intempestivas por disturbios eléctricos o errores de procesamiento.

• Mayor confiabilidad del sistema de supervisión de planta.

• Reducción de tiempos para el diagnostico y solución de fallas.

• Incremento de la Velocidad de comunicación a 100 Mbps.

• Sistema de control y supervisión redundante.

• Arquitectura de red abierta a nuevas tecnologías.

• Reducción de costos de mantención y reparación.

• Planta LESDE con un Sistema de Control Moderno.

PROYECTOS FUTUROSPROYECTOS FUTUROS

• Migración de sistema de control InFusion® de DCS’s del Noroeste a versión 3.0, mediante contrato de soporte anual con Invensys®.

• Pruebas y puesta en marcha del sistema CellSense® de Outotek® para optimización de la eficiencia de corriente en Electrodepositación.

• Unificación y migración del PLC 5® a ControlLogix® del sistema de control de los Filtro Spintek® para optimizar el filtrado de electrolito en el Área de Tanques.

• Migración a sistema de monitoreo de energía Power Expert EATON®

• Modernización del sistema de control de la grúa puente en Electrodepositación.

• Automatización del monitoreo de eficiencia de intercambiadores de calor en el Área de Tanques.

• Continuar migración de PLC 5® a ControlLogix® mediante plan Step Forward de Rockwell Automation®

¡GRACIAS!