Minerals Automation Standard El sistema de control de procesos para minería siemens.com/minas

Answers for Industry.

Globalización, cambio climático, más presión sobre los costos, complejidad en aumento: los impresionantes retos a los que hoy se enfrentan las empresas mineras exigen nuevas soluciones integradas e innovadoras, que combinen productividad y eficiencia. Minerals Automation Standard es la respuesta de Siemens que ayuda a la minería a afrontar esos retos.

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El impulso decisivo para su ventaja competitiva

Las operaciones mineras se enfrentan a muchos retos Los retos decisivos de una producción económica ante la continua presión de los precios en la industria minera son: Incrementar la producción con la máxima disponibilidad y confiabilidad en todas las operaciones mineras. Esto requiere de la optimización de procesos, mejora de eficiencia y recuperación, especialmente en el área de procesos de beneficio. Incrementar la calidad del productopor ejemplo a través de una separación de mayor calidad. Minimizar los costos del ciclo de vida a través de la disminución de los costos de mantenimiento, minimizando el uso y el desgaste, y con un servicio completo de asistencia. Proteger al personal, maquinaria y medio ambiente durante el funcionamiento continuo de los sistemas.

Incrementar responsablemente la sostenibilidad ambiental con regulaciones para proteger el medio ambiente y minimizar el consumo de agua y energía. Responder rápidamente los requerimientos de un mercado que cambia constantemente. Siemens Minerals Automation Standards ◾◾ Fue diseñado especialmente para los requerimientos de la industria minera ◾◾ Está basado en muchos años de experiencia en minería ◾◾ Usa sistemas y métodos aprobados Minerals Automation Standard es más que sólo una librería con unos pocos módulos específicos para minería. Con Minerals Automation Standard, Siemens hace posible que los operadores se enfrenten a los retos de la industria minera.

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Minerals Automation Standard representa toda una filosofía en cómo operar una planta minera, cómo hacer diagnósticos que permitan reducir los tiempos al mínimo en caso de algún acontecimiento ocasionado por un problema en la planta y cómo interconectar motores, MCC’s, dispositivos de poder e instrumentación de procesos para la planta.

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Una filosofía completa para el éxito minero

Minerals Automation Standard es una completa filosofía en: Cómo operar un proceso minero Fácil manejo para el operador: ◾◾ Interfaces estándar auto-explicativas para operaciones y monitoreo más rápidos y fáciles ◾◾ Visualización del proceso de información de acuerdo a procesos jerárquicos y de estructura predefinidos ◾◾ Arranque / Parada de grupos de proceso completos con tan sólo un click del mouse ◾◾ Selección de rutas fácil y altamente sofisticada ◾◾ Accesos específicos para usuarios y derechos de administración para operadores / grupos con autorización personalizada, para garantizar la seguridad y el manejo seguro.

Cómo construir un proceso minero ◾◾ Biblioteca de módulos de software para toda clase de funciones en la industria minera ◾◾ Proceso de ingeniería guiado para lograr la más alta calidad del software con estrategia de configuración, sin necesidad de programación. ◾◾ Interfaces estándar entre los módulos de software, para minimizar errores ◾◾ Funciones de simulación integradas para facilitar la prueba del sistema ◾◾ Biblioteca avanzada de procesos para facilitar las tareas de optimización de procesos ◾◾ Interfaces abiertos para la integración de dispositivos de otros fabricantes ◾◾ Facilidad para la ingeniería básica y transferencia de datos de las herramientas de procesos de ingeniería

Cómo realizar diagnósticos de fallas en un proceso minero ◾◾ Sencilla ubicación de fallas que reduce los tiempos de inactividad ◾◾ Gracias a una lógica de plausibilidad altamente sofisticada, sólo se genera un mensaje por cada condición de alarma ◾◾ Información detallada sobre la ubicación de fallas en el hardware ◾◾ Mensajes concisos y claros, que diferencian los tipos de fallas y contienen todo el detalle posible

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Con Minerals Automation Standard, Siemens establece un nuevo estándar en las operaciones mineras. La base es Siemens CEMAT, el líder del mercado para procesos de control en la industria del cemento, con una historia de éxito de más de 35 años. Los estándares de los minerales combinan las probadas ventajas de CEMAT con la experiencia de Siemens en minería, enriquecidas por las funciones especialmente desarrolladas para los requerimientos de la industria minera.

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El sistema de control distribuído (DCS) para la industria minera

Minerals Automation Standard combina las probadas ventajas CEMAT con la experiencia de Siemens en minería, enriquecida con funciones especialmente desarrolladas para los requerimientos de la industria minera. Otro aspecto importante es la innovadora apariencia y comportamiento de SIMATIC PCS 7 aplicados al nuevo estándar. Minerals Automation Standard proporciona una biblioteca completa de optimizaciones específicas para minería para elevar la eficiencia y la calidad para las operaciones e ingeniería en la industria minera. SIMATIC PCS 7 no es solo un sistema de control de procesos establecidos para Minerals Automation Standard; con su moderna arquitectura ofrece también la base ideal para soluciones económicas y preparadas para el futuro en la industria minera.

Características y funciones clave Minerals Automation Standard tiene las siguientes características y funciones: ◾◾ Librerías de funciones de bloque para optimizar la ingeniería y operaciones, especialmente diseñadas para la industria minera ◾◾ Alta disponibilidad y redundancia en todos los niveles cuando sea necesario ◾◾ Escalable desde un solo equipo hasta la operación total de la mina ◾◾ Sistema de ingeniería central para una ingeniería eficiente ◾◾ Fácil integración de motores y accionamientos basada en estándares de comunicación abierta ◾◾ Integración uniforme de FOUNDATION Fieldbus y PROFIBUS PA ◾◾ Sistema avanzado de alarma con funciones de servicio específicas para minería ◾◾ Sistema de diagnóstico para el rápido reconocimiento de faltas y reducción de tiempos de inactividad ◾◾ Administración de activos integrada para componentes mecánicos y electrónicos El sistema minero de control de procesos ◾◾ Una solución integrada de automatización y administración con un alto nivel de integración entre DCS, seguridad, PLC y redes ◾◾ Trabajo de ingeniería en menor cantidad y más simple para todo el proyecto de automatización ◾◾ Control de procesos simple y flexible mediante la supervisión y el manejo de procesos ergonómico, y operaciones orientadas a los procesos

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Arquitectura del sistema Cliente móvil

Industrial Wireless LAN

Estación única OS

PCS 7 BOX

Cliente de mantenimiento

Cliente OS

Industrial Ethernet, bus de terminal, individual/redundante Servidor OS Industrial Ethernet, bus de planta, individual/redundante Sistema de automatización con PROFINET ET 200pro

PCS 7 AS RTX ET 200M

ET 200M

PCS 7 AS mEC RTX con S/-300 E/S

Sistemas de automatización estándar

Zona 2

Terminal de operador Ex

PROFINET Wireless HART Sistemas de pesaje

Zona 1

ET 200M, Ex I/O, HART ET 200M PROFIBUS DP-iS

AS Interface

ET 200iSP HART

Modbus, conexión serie

ET 200S

Administración de energía integrada

PROFIBUS PA PA link

PROFIBUS DP AFD PA link/ FF link

AFDiS PROFIBUS PA/ FOUNDATION Fieldbus H1 (PA/FF H1)

Accionamientos integrados

Toda la estructura de hardware del sistema de control de procesos se muestra jerárquicamente en la estación de mantenimiento.

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La generación automática de imágenes de diagnóstico jerárquicas reduce los costos de ingeniería y mantenimiento cuando, por ejemplo, es necesario hacer cambios en la planta.

Data Monitor

Cliente web - OS - Mantenimiento

ERP Servidor web/ OpenPCS 7

Servidor de archivos

Ethernet, LAN de oficina

Administración del ciclo de vida de la planta COMOS

SIMATIC IT

Firewall frontal

Estaciones de ingeniería

Impresora en red Firewall posterior

Servidor de mantenimiento

Sistemas de automatización tolerantes a fallas

ET 200M individual/redundante

Sistemas de automatización relacionados con la seguridad

Zona 2

Zona 1 ET 200M estándar y módulos F

MTA PROFIBUS DP-iS

Módulos F ET 200M ET 200iSP

Y-link

Zona 1

ET 200iSP Análisis de gases

AFS

PROFIBUS PA

PA link

PA link/FF link AFDiS

AFD

AFD

AFD

PA/FF H1

ET 200pro PA link/FF link AFD

PA/FF H1

AFDiS

Con SIMATIC PCS 7 y Minerals Automation Standard, todos los componentes que se pueden diagnosticar tales como los PC, componentes de bus, sistemas de automatización y toda la periferia distribuida, como, por ejemplo, los módulos E/S y los dispositivos de campo inteligentes, se integran en la administración de activos.

ET 200S

De esta forma, todos los componentes del control de procesos de la planta pueden monitorearse en línea y en tiempo real, permitiendo así evaluar su estado en ese momento.

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Minerals Automation Standard se ha diseñado en respuesta a las demandas clave de automatización de la industria minera y para permitir una mejor performance y alta disponibilidad donde sea que se necesite, mayor eficiencia en las operaciones, la mayor variedad de opciones de configuración y la integración continua al más bajo costo del ciclo de vida de la automatización. Optimiza la competitividad en todos los niveles de la operación, en combinación con las más potentes herramientas de ingeniería.

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Diseñado para mantener a la empresa por delante de la competencia

Mayor disponibilidad y concepto redundante Minerals Automation Standard ofrece la mayor disponibilidad basada en componentes extremadamente confiables y una completa redundancia en todos los niveles de automatización, cuando sea requerido. Un sistema abierto basado en estándares industriales Integración continua de cualquier equipo como motores, MCC, CCTV y sistemas TI gracias a una arquitectura de sistemas abierta, ofreciendo estándares industriales como OPC, Ethernet, Industrial WLAN, MODBUS, PROFINET y acceso a web. Seguridad TI Con su concepto vanguardista, Minerals Automation Standard ofrece soluciones integrales de seguridad. Estas están basadas en una arquitectura escalonada de seguridad y son un elemento clave para garantizar el funcionamiento confiable de los procesos operativos. Sistema central de ingeniería El sistema central de ingeniería permite una ingeniería altamente eficiente de todo el sistema y la administración de todos los componentes DCS en cualquier etapa del ciclo de vida. Sistema de ingeniería avanzado AdvancedES cubre el espacio entre las herramientas de planificación y la ingeniería de detalle para el control de procesos. Así abre el camino para un ciclo de vida de planta integrado. Dispositivo de administración de procesos Simatic PDM ofrece una sencilla integración de dispositivos de campo inteligentes y ofrece una administración de dispositivos con centralización de parámetros, diagnósticos y comprobación de lazos.

los datos de producción y desempeño de procesos, desde proyectos en tiempo real permitiendo, entre otros aspectos, sentar las bases para la administración de activos de planta. Un solo sistema para control de procesos y energía El sistema integrado de energía para el control de las operaciones en mina, basado en el estándar de comunicaciones IEC 61850, combina el control de procesos y energía en una sola plataforma. El resultado de esta estrategia se manifiesta en ahorro de costos y una mayor disponibilidad sobre todo el ciclo de vida. Administración de energía Los productos “PROFlenergy” ayudan a ahorrar energía y permiten una implementación rápida y estandarizada. Las soluciones de administración de energía presentan los datos de energía con la máxima transparencia gracias a un cuadro de mando de energía basado en librerías. También ayudan a reducir los costos energéticos mediante alarmas por KPI y reacciones a tiempo, desde la adquisición de la data hasta el nivel de previsión y planeamiento corporativo. APC La librería avanzada de procesos ayuda a implementar las aplicaciones APC (Advanced Process Control) con facilidad y con ahorro de costos, con todas las ventajas de una solución integrada con el mismo comportamiento y apariencia para los operadores. APC diferentes métodos de control de procesos en un nivel más alto de control e incluye, por ejemplo, modelos de control predictivo, soft sensors, redes neuronales, fuzzy control y más.

Administración de activos de planta Proporciona una administración de activos integrada con generación automática de información a partir de la jerarquía de procesos y la retroalimentación automática de los dispositivos inteligentes. Adicionalmente, se puede integrar fácilmente la información de activos de equipos mecánicos. Servidor de información e historiador de procesos El completo sistema de archivo de datos provee un almacenamiento de información escalable y centralizada de 11

Minerals Automation Standard amplía SIMATIC PCS 7 a un sistema de control de procesos capaz de cumplir con todas las necesidades de la minería. Utiliza todas las características de SIMATIC PCS 7 y añade las funciones de manejo de planta y diagnóstico de fallas. Se han diseñado bloques de función y pantallas especiales para administrar todo tipo de funciones de operación, conexión y supervisión necesarias en una planta minera. Estas funciones están pre configuradas y probadas a lo largo de muchos años en campo. Esto hace que la ingeniería sea fácil, rápida y confiable.

¿Qué aspecto presenta Minerals Automation Standard? Minerals Automation Standard ofrece muchas características exclusivas que simplifican la administración de una mina y aumentan su eficiencia: En la visualización del proceso, cada componente es representado por un ícono de bloque que muestra el estado, el modo de funcionamiento, el identificador de planta y los valores más importantes. La navegación por la imagen sigue la jerarquía tecnológica de la planta muestra un resumen de alarmas y avisos de las estructuras subordinadas. Las necesidades del operador se cubren con una línea de alarmas que presenta los mensajes de máxima prioridad y dispone de funciones necesarias, como archivos, tendencias, cambio de idioma o administración de usuarios.

¿Qué ofrece? Minerals Automation Standard contiene más de 25 bloques de función tecnológica con funciones de operación y señalización integradas, así como diversos íconos de bloque y pantallas. El alcance de los elementos de la librería es extendido por diversos tipos de variables pre configuradas y listas para usar. Por ejemplo para diferentes tipos de motores, que pueden ser utilizados para una ingeniería masiva eficiente. El concepto de la librería ofrece consistencia desde el nivel de control hasta el nivel de operador.

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Aumento de la eficiencia de ingeniería con la estrategia de bibliotecas

Bloque de función

Icono de bloque

Pantalla

¿Cómo agiliza la biblioteca el proceso de ingeniería? El editor CFC (Continuous Function Chart) es la herramienta para la configuración gráfica y la puesta en marcha de las funciones del controlador. Los bloques de función pueden ser puestos desde la librería a través de “drag & drop”, configurados e interconectados dentro del CFC para el programa específico. No se necesitan conocimientos de programación específicos. Adem´sa las funciones visualización y simulación ya están integradas en cada módulo de la librería, lo que minimiza los trabajos de ingeniería y de pruebas en la parte de visualización y en las pruebas finales del programa.

¿Qué es un objeto de librería? Un objeto de librería como un motor, una válvula o un valor de proceso análogo consiste en: ◾◾ Un bloque de función que contiene la lógica para el nivel de controlador ◾◾ Un ícono de bloque para la visualización en la imagen del proceso ◾◾ - Una pantalla para operar el equipo (por ejemplo, Inicio, Detener) e información más detallada, como comentarios, estatus de fallas, permisos de operador, condiciones de operación y lista de alarmas filtrada.

¿Cómo ayuda la librería a sus operaciones de planta? ◾◾ Los íconos de bloque y las pantallas están estructurados claramente y son coherentes, intuitivos y fáciles de entender ◾◾ Con funciones de salto generadas automáticamente, el operador puede hallar la causa de una falla de manera fácil y rápida ◾◾ Se registran las alarmas, eventos y maniobras de todos los objetos

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Las áreas de proceso pueden arrancar y parar en secuencia en modo automático a través del módulo de grupo. Adicionalmente, equipos individuales pueden funcionar de manera manual o en modo local a través de un interruptor local en campo. Diferentes opciones están disponibles y permiten una fácil adaptación a los requerimientos del cliente.

Módulo de grupo El módulo de grupo es un módulo superior que sirve para arrancar, para o supervisar secciones de la planta agrupadas tecnológicamente. El módulo de grupo permite la visualización de las condiciones operativas de una sección de la planta en forma de visualización de estado , y una indicación resumida de faltas, advertencias y trabas. Módulo de ruta El módulo de ruta es un módulo para la selección de las direcciones de transporte dentro de un grupo. El módulo de ruta permite la visualización de las condiciones operativas de una dirección de transporte dentro de una sección de la planta, se visualiza el estado y un resumen de faltas, avisos y trabas.

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Funcionamiento mejorado de la planta

Los grupos y rutas proporcionan funciones adicionales de diagnóstico ◾◾ Los avisos de status de grupo y rutas pueden ser utilizadas para generar una lista de fallas, advertencias o fallas en la conexión de motores, valores de medición o señales de proceso asignados al grupo o ruta, incluso si esos grupos o rutas no están activos. ◾◾ La lista de elementos muestra todos los objetos vinculados al grupo, incluyendo el status de operatividad y la indicación de simulación/bypass. ◾◾ La función de resaltado marca todos los objetos que pertenecen a un grupo o una ruta. ◾◾ La pantalla de grupo puede ser abierta directamente a través de objetos relacionados. Se pueden simular las señales de proceso, durante la puesta en servicio, por ejemplo. A fin de detectar las simulaciones en el sistema, hay una función para listar todas las simulaciones de señales de proceso en bypass dentro de AS.

Sistema de mensajes En el sistema de mensajes CEMAT, cada mensaje contiene la siguiente información: ◾◾ Fecha y hora de entrada ◾◾ Identificador de planta ◾◾ Tipo de falla ◾◾ Mensaje de texto (comentario de bloque) ◾◾ Clase de falla (P= proceso,, E= eléctrica, M= mecánica, S= apagado seguro de emergencia) El cuadro de diálogo de la alarma muestra todos los mensajes creados por el objeto específico (eventos y operaciones).

Control de tendencias Las alarmas pueden ser filtradas por tipo de falla, identificador de planta, clase de falla, sección y tiempo o, por ejemplo, pueden ser exportadas para analizar mejor los estados críticos de la planta. El control de tendencias CEMAT permite la configuración en línea de ventanas de tendencia, incluyendo la selección instalaciones por día de la semana e intervalo temporal. El diagnóstico de clientes web a través del servidor Web permite la transmisión de datos de mantenimiento a través del LAN, SMS e e-mail.

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El tiempo mínimo de inactividad y la utilización óptima del personal son clave para el éxito sostenible en la industria. Siemens proporciona las bases para aumentar la productividad, flexibilidad y eficiencia con servicios basados en tecnología a través del ciclo de vida de una planta industrial, de manera confiable, global y en todo momento. El profundo conocimiento en tecnología y productos así como el expertise en industria, junto con la red global experta de Siemens, garantizan una ventaja competitiva considerable.

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Servicios tecnológicos para una mayor ventaja competitiva

Siemens ofrece mucho más que productos y sistemas: disponemos de una amplia gama de servicios para la industria minera en todo el mundo. Desde la puesta en marcha hasta la explotación de la mina, a través de todo el ciclo de vida para productos y sistemas, Siemens proporciona servicios industriales hechos a la medida de las necesidades de la industria minera. El soporte de ingeniería y la consultoría técnica de Siemens, asiste a los clientes con el expertise del especialista desde un inicio. En la puesta en marcha de la operación minera, Siemens proporciona servicios y soluciones, tales como soporte técnico y en línea.

Para las operaciones mineras, los servicios de mantenimiento y apoyo operativo disponibles pueden mejorarse, por ejemplo con servicio de reparaciones y repuestos así como con servicios en campo. Es más, Siemens ayuda a los operadores mineros a enfrentar nuevos retos y condiciones cambiantes con el know-how necesario y la experiencia ofreciendo tecnología específica para la minería para requerimientos de modernización y optimización así como aspectos energéticos y ambientales.

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Ventajas a primera vista Minerals Automation Standard es una inciativa completa, altamente innovadora, para la industria minera. Su objetivo es mejorar la competitividad a largo plazo a través de la optimización de la productividad, disponibilidad de planta y eficiencia. Para lograr esto, Minerals Automation Standard entrega el mejor retorno de la inversión al más bajo costo posbile, basado en altos estándares tecnológicos proporcionados por Siemens, el socio confiable y responsable con experiencia y prestigio global en automatización minera.

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Historia de éxito en Automatización Minera

BHP – Mina de Cobre Spence

La construcción de la mina de cobre Spence representó para BHP Biliton Chile el “proyecto del Siglo 21”: una oportunidad única para implementar tecnología de punta y las últimas innovaciones disponibles en el mercado. El principio básico de “Cero Daños” de BHP Biliton y la protección del trabajador, así como los altos requerimientos de eficiencia, demandaron del sistema de automatización el más alto grado de disponibilidad y confiabilidad. SIMATIC PS7 fue la solución escogida por la demanda de automatización de la mina, el cuál se ha convertido en un hito y en un ejemplo a seguir en la industria minera en todo el mundo. Mayores beneficios para el cliente ◾◾ Alta disponibilidad a través de la repetición ◾◾ Sistema abierto de fácil integración ◾◾ Amplio soporte ◾◾ La comunicación inalámbrica permite monitorear la planta más allá del cuarto de control

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Siemens AG Industry Sector Minerals – Cement Schuhstrasse 60 91052 ERLANGEN GERMANY E-mail: [email protected]

Sujeto a cambios sin previo aviso 09/12 Ref: E20001-A260-T195-X-7600 Dispo 21662 | GD.LD.VM.MIMI.52.2.08 TH 464-120848 | WS | 09122.0 Impreso en Alemania © Siemens AG 2012

La información de este folleto incluye únicamente descripciones generales o características de prestaciones que, en aplicaciones concretas, no siempre se corresponden con la forma descrita o bien pueden modificarse en virtud de la evolución de los productos. Por lo tanto, las características de dichas prestaciones solo serán vinculantes si estas se han estipulado explícitamente al firmar el contrato. Todos los nombres de productos pueden ser marcas o nombres de productos de Siemens AG u otras empresas proveedoras suyas, cuyo uso por parte de terceros para fines propios puede infringir los derechos de sus titulares.