Automatización y gestión energética en la minería

Presentación del tema: "Automatización y gestión energética en la minería"— Transcripción de la presentación:

1 Automatización y gestión energética en la minería
Optimización del uso de aire comprimido en Las minas de Sudáfrica Automatización y gestión energética en la minería Titulo: Optimization of the Compressed Air-Usage in South African Mines Año de publicación: 2011

2 FICHA TÉCNICA: Application of opto-tactile sensor in shearer machine design to recognise rock surfaces in underground coal mining Sahoo, R.; Mazid, A.M. Industrial Technology, ICIT IEEE International Conference on Digital Object Identifier: /ICIT Publication Year: 2009 , Page(s): IEEE CONFERENCE PUBLICATIONS

3 Aplicación de sensor Opto- táctil en Diseño de Máquinas Shearer Reconociendo las superficies rocosas en la minería subterránea del carbón La automatización ha sido la solución para una gran variedad de problemas que enfrenta la industria minera. Tales como productividad y seguridad. Reduciendo la intervención del operador. Ésta puede ir dirigida a sistemas de extracción o también puede ayudar a detectar diferentes materiales en un entorno geológico variable. Automatización de máquinas Shearer, con la ayuda de un sensor opto-táctil, debe hacer que la máquina sea capaz de detectar carbón en la superficie de contacto, en minas de carbón subterráneas. El sensor táctil propuesto debe ser capaz de detectar diferentes tipos de materiales (carbón, caliza, arenisca, y la cáscara) reconociendo sus texturas superficiales.

4 En general, un sistema automatizado requiere los siguientes sensores:
Un sensor de infrarrojos y / o del odómetro para determinar la ubicación de la cizalladora en todo momento. Un detector de rayos gamma o sensor opto-táctil para la determinación de la interfaz de carbón-roca. Dos clinómetros para el control de la altura de los brazos que van o las alturas de corte de los tambores. Inclinómetros para determinar y controlar el tono (en la dirección de extracción) y balanceo (en la dirección de la línea cara) de la Shearer. Escudos con sistema de control electro-hidráulico. instrumentos sensoriales el microprocesador bordo control / pantalla del panel cable flexible de conexión de radio cizalla interfaz de control

5 La aplicación de esto produce los siguientes beneficios.
Una mayor recuperación del carbón y de su calidad. Separando el azufre que contiene el carbón. La producción de la mina de carbón es mucho más limpia. Distinguir carbón-roca de la superficie de contacto de acuerdo a su textura.

6 AUTOMATIZACIÓN EN LA VENTILACIÓN DE MINERÍA: SENSORES INALÁMBRICOS, COMUNICACIÓN ARQUITECTURA Y SERVICIOS AVANZADOS Paper publicado: 23 Agosto 2008. Autores: C. Fischione, L. Pomante, C. Rinaldi, F. Santucci and S. Tennina. Expone: Jonathan Alarcón Celis.

7 ARQUITECTURA DE COMUNICACIÓN Y TRANSMISIÓN DE DATOS.

8 PLATAFORMA DE TRABAJO DE LA AUTOMATIZACIÓN DE LA VENTILACIÓN EN LA MINERÍA.
Este documento informa sobre la definición de técnicas para la detección de riesgos y las redes de comunicación que están involucradas en el proyecto de automatización de ventilación de una minera, Específicamente, son investigadas complejas arquitecturas de redes que ofrecen un alto rendimiento. El objetivo es apoyar la estimación de riegos y seguridad y proponer una arquitectura mejorada para servicios avanzados y/o automatizados en la minería, es decir, de posicionamiento y comunicaciones de audio / video, etc.

9 El estudio se basa en la reducción del consumo de energía eléctrica a través de una mejor gestión del aire comprimido y compresores en las minas de Sudáfrica, dado que esta representa el 23% del consumo eléctrico. Este estudio se realizo en 2 minas con diferentes sistemas neumáticos. Titulo: Optimization of the Compressed Air-Usage in South African Mines Año de publicación: 2011

10 Principales problemas:
La mayoría de los compresores trabajan gran parte de su tiempo a carga máxima(Alto gasto por sobre carga). Un compresor que opera parcial o totalmente descargado por una larga cantidad de tiempo puede consumir hasta un 75% de su potencia a plena carga(alto costo energético por nulo o poco trabajo) Una gran presión de salida significa un alto consumo energético. Perdidas de aire comprimido significan gastos eléctricos. Titulo: Optimization of the Compressed Air-Usage in South African Mines Año de publicación: 2011

11 Soluciones: Para instalaciones donde existen altas fluctuaciones de la demanda de aire, el uso de varios compresores pequeños permite la parada de 1 ó mas compresores cuando el rendimiento es bajo. Aumentar la presión de envío en las horas peack y disminuirla el resto del día . Los compresores son manipulados por plcs y a su ves controlados por un sistema scada a distancia para monitorear el rendimiento individual y colectivo. La utilización de válvulas reguladoras controladas por plc frena las perdidas de aire y de presión. Titulo: Optimization of the Compressed Air-Usage in South African Mines Año de publicación: 2011

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13 Desarrollo del Laboratorio
Materiales 1. PLC SIEMENS S7-200 2. Modulo de conexión 3. 1 PC con el programa step7 instalado Actividad Esta aplicación de PLC controla el paso de peatones por un paso de cebra, el cual se detalla en la figura 1. El programa supervisa los semáforos de peatones (de dos luces y provisto de un pulsador para pedir el paso) y el de los dos vehículos (de 3 luces).

14 Si no hay demanda de los peatones, el semáforo de los vehículos está en verde y de los peatones en rojo. Cuando se presiona el pulsador, después de un tiempo el semáforo de los vehículos cambia de verde a amarillo y finalmente a rojo. A continuación se describe la secuencia del programa a desarrollar: 1.-La luz verde del semáforo de los vehículos debe durar 20 segundos más, después que se presiona el pulsador del paso de peatones (PP). 2.- La luz amarilla del semáforo de los vehículos se debe encender durante 5 segundos. 3.-La luz roja del semáforo de los vehículos se debe encender durante 25 segundos.

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16 Diagrama escalera:

17 Entradas Salidas I0.0 Encendido semáforos Q0.0 Luz verde autos I0.1
Botón de peatón Q0.1 Luz amarilla autos Q0.2 Luz roja autos Q0.3 Luz verde peatones Q0.4 Luz roja peatones

18 Para el funcionamiento del parpadeo del semáforo verde de peatones se usó SM0.5 que es una memoria especial la cual consiste en un reloj de pulso que está activado durante 0,5 s, apagado durante 0,5 s, durante un tiempo ciclo de trabajo de 1 s.