Diseño de un sistema de control difuso para la estabilidad de los niveles de las celdas de flotación en un proceso continuo cuprífero

Abstract

En el presente proyecto se describe el comportamiento inestable de un circuito de flotación de cobre basado en tres celdas conectadas tipo cascada y con retroalimentación, en el cual, las oscilaciones del nivel en una celda alteran el control en las celdas siguientes, y éstas a su vez, alteran la magnitud del caudal de ingreso, como resultado, disminuye la ley final del concentrado deseado, aumenta los costos de producción e incrementa los tiempos de reproceso. Los datos se han obtenidos de la planta piloto de procesamiento de minerales de Tecsup, la cual dispone de un controlador proporcional integrativo para el control del proceso, luego se modelaron matemáticamente las celdas de flotación y las válvulas de control proporcionales, luego se programó la estrategia de control usando el software RS Logix5000 y se simuló el comportamiento de la planta en el programa Labview. Adicionalmente, se elaboró el algoritmo de un controlador proporcional integrativo para comparar los resultados entre los dos métodos de control. Con la estabilidad obtenida en las celdas, respecto a los indicadores de producción, se incrementa la formación del conjunto burbuja-mineral, las partículas sólidas no deseadas se mantienen en el fondo de las celdas, en consecuencia, se eleva el valor final de la ley del proceso; respecto a los indicadores de mantenimiento, se reduce el desgaste de las válvulas y posicionadores, por lo tanto, se disminuye los costos de reparación y reposición de componentes.

This project describes the unstable behavior of a copper flotation circuit based on three connected cascade-type cells with feedback, in which, the oscillations of the level in a cell alter the control in the following cells, and these at their instead, they alter the magnitude of the flow of income, as a result, the final law of the desired concentrate decreases, increases production costs and increases reprocessing times. The data have been obtained from the pilot mineral processing plant of Tecsup, which has a proportional integrative controller for process control, then the flotation cells and proportional control valves were modeled mathematically, then the strategy was programmed of control using RS Logix5000 software and the behavior of the plant in the Labview program was simulated. Additionally, the algorithm of a proportional integrative controller was developed to compare the results between the two control methods. With the stability obtained in the cells, with respect to the production indicators, the formation of the bubble-mineral set is increased, the unwanted solid particles are kept at the bottom of the cells, consequently, the final value of the law is raised of the process; with respect to the maintenance indicators, the wear of the valves and positioners is reduced, therefore, the costs of repair and replacement of components are decreased.