Diseño de un sistema de control de nivel para optimizar el proceso de flotación de la Unidad Minera los Quenuales

Abstract

EL presente trabajo investigación tiene como objetivo el Diseño e Implementación de un Prototipo de Sistema de Control de Nivel, buscando lograr optimizar el proceso de flotación en Minería, mejorando el control del nivel de espuma de manera automática. Emplearemos las etapas de análisis de requerimientos de los equipos e instrumentación óptimos y necesarios para el diseño del sistema, para luego comprender e implementar los diseños mecánicos y de interconexión de nuestro prototipo, implementando así todos los elementos de control e instrumentación necesarios para su funcionamiento. El operador deberá ingresar parámetros de configuración en el panel de control perteneciente a la celda de flotación (distancia del sensor al nivel mínimo y máximo del tanque), para esto deberá ingresar usuario y contraseña correctos. Esto para que el sistema calcule el nivel de espuma de acuerdo a la medición del sensor de nivel. También deberá realizar la configuración de estos parámetros en el transmisor de nivel en la modalidad distancia. El sistema dispone de dos formas de operación: En el modo manual el operador deberá controlar la apertura de la válvula proporcional de tal forma que se mantenga el nivel de espuma al valor deseado y en el modo automático el operador inicialmente deberá sintonizar el lazo PID, para esto deberá ingresar usuario y contraseña, una vez sintonizado el lazo, el operador podrá setear el nivel de espuma deseado. En este modo el controlador regula de forma automática el porcentaje de apertura de la válvula proporcional por medio de un control PID para mantener el valor seteado, para esto el control PID recibe el nivel de espuma por medio del Transmisor de nivel. La alimentación de la celda la ejerce la bomba, esta bombea el líquido del tanque hacia la celda. Para poder controlar el flujo de llegada, el sistema cuenta con una válvula que regula de manera indirecta el caudal que ingresa a la celda. La medición de nivel se realiza de manera indirecta, debido a que el líquido contiene espuma y esta generaría un error en la medición, el sensor mide el nivel de desplazamiento del plato, el cual está conectado a una boya a través de una varilla. La regulación del nivel se realiza a través de una válvula proporcional, la cual hace recircular el líquido y de acuerdo a la apertura de esta, se logra controlar el nivel de la celda. Finalmente el control del nivel de espuma la realiza el tablero de control de acuerdo al modo de operación mencionado anteriormente. Por lo expuesto se concluye, que por el conocimiento y experiencia que tenemos en “El proceso de Flotación” el sistema presentado es una mejor manera de controlar el grosor de la espuma con seguimiento del nivel en tiempo real de forma coherente y precisa sin los errores ni mantenimiento, una solución que incorpora los elementos de instrumentación y control más robustos y eficientes, presentando así un sistema automatizado de control de nivel automatizado para obtener una máxima recuperación del mineral por rebose de espuma con el mínimo capital posible.