Sistemas Expertos Aplicados en Minería y sus nuevos desafíos.

Rodrigo O´Ryan

ADVANCED SYSTEMS

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Agenda

Introducción

Qué son los sistemas expertos. Aplicaciones Nuevos desafíos

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Control de Procesos Su máxima aplicación se da por la necesidad de

asegurar la calidad de un producto, reducir por ejemplo el consumo de reactivos o materias primas, aumentar la recuperación de elementos, etc.

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Los operadores deben controlar muchos procesos (operaciones unitarias) de manera simultanea

Cada turno tiene sus propias prácticas

No existe una explicación clara sobre las razones que gatillaron las acciones

Justificación

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Control Avanzado de Procesos

Automatic using Advanced Process Control

Manual

OBJETIVO GENERAL

Primero estabilizar el proceso para luego optimizar su desempeño según el objetivo definido por el responsable del proceso

Se utilizan técnicas de control como los sistemas expertos, lógica difusa, control por modelos, sistemas híbridos , control en cascada, etc.

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Control Avanzado de Procesos

Es la aplicación oportuna y consistente de las mejores prácticas operacionales en respuesta a la variabilidad del proceso que se logra a través de la aplicación de un modelo holístico en circuito cerrado.

Es una solución que en base a una plataforma de Sistemas Expertos - Inteligencia Artificial – y que también incorpora tecnología, gestión del cambio, configuración, instalación y entrenamiento.

Primero se estabiliza el proceso – luego se optimiza.

Los equipos trabajan cercanos a sus límites operacionales permanentemente.

Una solución de optimización global del proceso puede resultar en algunos componentes trabajando en niveles sub-óptimos.

Se incrementa la calidad, seguridad, producción y estabilidad operacional.

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Control Avanzado de Procesos

¿Qué es un Sistema Experto?

Un “programa” que captura y utiliza la lógica humana: Heurístico

Realiza control en línea del proceso aplicando las mejores prácticas (reglas)

Permite sistematizar las prácticas operacionales de un proceso

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Control Avanzado de ProcesosSistema Experto

Fuentes de Conocimiento

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Arquitectura Control Avanzado de Procesos Planta Concentradora

Espesador

Filtros

Concentraducto

Sensores Avan. para Sólidos Instrumentación de campo

Sensor AvanzEspuma Otros Sensores Avanzados

DCS /PLCs OPC – otros protocolos

Motor de Inferencia/ Windows XP ó Windows Server 2003

Plataforma con Funciones Específicas de Control Avanzado para Procesos

Chancado - Molienda

Aplicación Control

Flotación

Aplicación Control

Espesador & Filtros

Aplicación Control

Warm o Hot Stand-By

Config. Redundante

Plataforma de Hardware, Software y Comms Específica de cada Planta

Mejores Prácticas Operacionales Específicas de cada Planta

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Beneficios de Implementación MEJORAS EN DESEMPEÑO COMPROBADAS

Estabilización del Proceso (disminución desviación estandar) Circuitos de Chancado y Molienda (cuello botella)

– 3 a 10% aumento throughput– Disminución variabilidad granulometría producto

Flotación Rougher– Aumentos de recuperación 0,5 a 1,7%

OTROS BENEFICIOS Aplicación mejores prácticas operacionales en forma

consistente y oportuna Consultoria/Transferencia de mejores prácticas operacionales Baja del riesgo de daño a equipos por mala operación Dedicación de tiempo de operadores a actividades de mayor

valor agregado Facilita entrenamiento de operadores

NORMALMENTE EXISTEN GARANTIAS DE RESULTADOS RETORNO DE LA INVERSION RAPIDO OPORTUNIDAD DE FUTURA EXPANSION DE UN SECTOR A

OTROS La inversión para el primer proceso implementado permite

crecer a otros procesos reutilizando parte de la inversión inicial

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Circuito con Sistema De Control Avanzado

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Proyectos integrados con sensores avanzados

Existe la capacidad de ejecutar proyectos incorporando instrumentación compleja a los Sistemas de Control Avanzado para aplicaciones de :

Medición de granulometría en línea (Split).

Medición de características de espuma en Flotación (Metcam).

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Drill Data

Ore Characterisation

Blast Parameters

Predicted Fragmentation Blast Models

Size

OSSOSS

Ball Addition Size

Feeder

Mill Data

Ore Characterisation

Feed Rate

Load

Speed

Power

Feeder Ratios

Ball Addition

Feed Rate

Speed

Water

Water

Mill Models

DCS

Dispatch System

Feed Rate

Ore movement

Dilution control

Diseño de Voladura

Medición deFragmentación

Control en Chancadoras y

Molinos.

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Medición de granulometría en líneaSplit-Online®

Dry Low Good High Wet

Objetivo: desarrollar una solución para el uso de análisis de imagen para evaluar la calidad de la aglomeración de mineral de cobre como una alternativa a los métodos manuales visual conocida como la "prueba del guante" que se basan en la experiencia del operador.

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Control Avanzado MEC en circuito de Flotación

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Ejemplo de Aplicación Real en Flotación

Control Velocidad Espuma (3 Celdas Rougher )

Adición de Aire

Velocidad Espuma

Experto Manual

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Ejemplos Montaje Cámara

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Nuevas necesidades

Simulación

Mega Experto

Manejo y control a distancia

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Simulación

Training de operadores y modelamientos de plantas

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Diseño Conceptual de la Solución

Objetivo implementar un framework para proveer simulación dinámica de procesos.

Proceso & Metodología Modelamiento

Herramienta de Modelamiento(facilita desarrollo & validación modelos)

Herramienta ImplementaciónSimulación

Personal SGS:• Especialistas en Procesos & Metalurgia: Chile, Canadá, Sudáfrica & Australia.• Especialistas en Control Avanzado: Chile, Canadá, Sudáfrica & Australia.

Alianza Estratégica:• Instituto de Investigación Tecnológicas de la Universidad de Concepción.

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Capacitación Operación Procesos Molienda

Red EthernetEntrenamiento

Server SimuladorMatlab + Simulink

OPC Server

WorkstationOperadorSimulación(DameWare)

WorkstationInstructor

Server SistemaExperto Molienda

WorkstationOperador(Entrenamiento)

WorkstationOperador(Entrenamiento)

Supervisores Sala Operación

AdministradorÁrea Entrenamiento

Instructores SGS Expertos Metalurgia

Soporte Académico

Entrenamiento & Evaluación

Entrenamiento&Evaluación

(etapa inicial)

Ingenieros SGS Advanced Systems Group

Soporte Técnico

OperaciónSimuladores

(etapa inicial)

OperaciónSimuladores

SGS Minerals Services & SGS Advanced Systems Group

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Mega Experto

Espesador

Filtros

Concentraducto

MEGA EXPERTO

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Control a distancia

Notificación de alarmas vía SMS, Internet o email.

Acciones remotas de control sobre las alarmas y lazos de control.

Redundancia en las notificaciones -OPC’s SMS para garantizar que la alarma sea recibida.

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Y el Futuro…………….

MUCHAS GRACIAS