Unificación de la lógica de control en dos procesos mineros mediante lechos fluidizados

Tesis (Ing. Civil Electrónico mención Control Automático e instrumentación)--Prof. guía : Jaime Glaría Bengoechea; prof. corref. : Manuel Antonio Olivares Salinas, Sergio Rubilar P.

h.80

[Resumen del autor]

Esta memoria trata sobre la unificación de la lógica de control de dos plantas de secado de lecho fluidizado en una fundición de cobre, unificación que permitirá optimizar tanto el proceso de secado como el proceso completo de la fundición. En los lechos fluidizados se produce una reacción química que se detallará en un capítulo dedicado al tema. Cuando un gas es soplado de manera ascendente a través de un lecho de partículas de una misma clase, la presión a través del lecho y la fuerza requerida para empujar el gas son proporcionales al caudal del gas. Sin embargo, en un lecho fluidizado las partículas de clases distintas interfieren entre sí. Teóricamente, una porción considerable de partículas de tamaños distintos debería ser transportada dentro del intervalo de velocidades del gas en que se dice que el lecho está fluidizado. Si el lecho presenta una temperatura elevada en relación con la superficie, entonces la turbulencia del lecho forzará a las partículas calientes próximas a la superficie a penetrar la capa del gas alrededor de la superficie. Para controlar íntegramente el proceso, se usa un sistema de control distribuido que utiliza computadoras distribuidas a lo largo de la línea de secado. Un sistema de control distribuido integra los controladores lógicos programables y los demás controladores de una línea de proceso en un sistema coordinado e interactivo. Esto permite manejar el proceso como sistema completo, con control sobre la interrelación de varios subsistemas. En el caso particular de esta memoria, el sistema de control distribuido garantiza también la incorporación de las plantas de secado a una red mucho más grande. La arquitectura de la red de control integra las estaciones de control de gran alcance y las estaciones de trabajo. Esto permite que los sistemas de control distribuidos sean sistemas cuya potencialidad y filosofía aumentan ostensiblemente las capacidades de control y comunicaciones globales. Actualmente, las plantas de secado de lecho fluidizado emplean un sistema de control distribuido conocido como "Sistema Inteligente de Automatización" ("I/A Series") de la división Invensys de Foxboro. Ese sistema de control ofrece una plataforma a nivel de planta que permite controlar los distintos procesos que se realizan dentro de las plantas de secado. Los módulos son responsables en gran medida del control que se realiza, pues capturan las señales enviadas desde terreno para su posterior análisis, control y comunicación con las estaciones de ingeniería. En el desarrollo de esta memoria, se analizó la lógica de control de las dos plantas de secado de lecho fluidizado. Para esto fue necesario emplear un programa llamado Foxcae, que permite observar las conexiones de todos los instrumentos y equipos dentro de la planta, así como sus entradas y salidas a los distintos bloques que permiten realizar el control de las plantas. En la planta de secado 3 se estudió los equipos e instrumentos que la componen, tomando en cuenta todos los puntos relevantes de cada equipo. Una vez realizado esto se analizó la lógica de control con la cual la planta opera actualmente, dividiendo la planta en secciones. Luego se concluyó que, como la lógica actual de la planta 2 es menos adecuada que la de la planta 3, la de ambas plantas debe ser la de la planta 3 actual, por lo cual es necesario realizar modificaciones en la de la planta 2.

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CONSULTE EN LINEA A TRAVES DE REPOSITORIO INSTITUCIONAL