某国际金属公司与LSI合作,对一座大型钼矿加工厂的SAG磨机控制系统进行现代化改造以提升性能。
一家以开采铜和金闻名的国际矿业公司,运营着一个大型的钼矿开采和加工基地。该厂区布局复杂,矿山与选矿厂通过一条15英里(约24公里)的传送带系统相连,这条传送带需穿越一条10英里(约16公里)长的山底隧道,充分体现了作业的规模与物流挑战。由于SAG磨机的控制系统老化,该公司需要经验丰富的系统集成商对磨机控制进行现代化改造,以充分发挥升级系统的潜力。
客户需求
该选矿厂建于20世纪70年代末,由于其最初基于继电器逻辑设计,运行中面临诸多重大问题。这套过时系统缺乏现代化诊断工具与报警功能,故障排查困难。升级至现代控制系统对提高可靠性、减少高昂停机时间、实现实时监控以适应当今生产需求至关重要。2015年,LSI曾将其中一台半自磨机(SAG)的继电器控制柜升级为PLC控制。然而钼价下跌导致现代化项目暂停,直至市场回暖。
2021年,随着钼价回升,客户决定重启剩余三台磨机的升级。但人员更替造成技术断层——客户团队中无人熟悉前期升级细节,且亟需外部支持来统筹项目章程、预算、工程设计、施工与项目管理。
提供方案
为了支持客户实现工厂控制系统现代化的目标,LSI 通过提供初步预算和项目章程文件,在确定项目方面发挥了关键作用。这包括扩大磨机第一次升级的原始范围,对过时的润滑和给矿继电器控制进行现代化改造。升级涉及过渡到 Allen-Bradley ControlLogix 平台,该平台带来了许多好处,包括报警、诊断和其他流程改进。
该项目需要与磨机的计划停机时间协调,进行多次调查,以评估当前的布线状况。许多现有图纸已经过时或完全不准确。最终,设计要求将现有布线与新布线相结合,以确保从旧控制装置到新系统的无缝过渡。
在清楚地了解了工厂的现状之后,LSI 的团队开始着手对大型机械变阻器(作为工厂3000 马力、13.8 千伏电机的软启动装置)的控制进行现代化改造,通过新的伺服驱动系统实现精确控制。升级还涉及与现有 13.8 千伏断路器连接,这些断路器的接线文件已经过时,有时甚至不准确。为了提高润滑系统的可靠性,更换并升级了四个润滑泵控制柜,采用E-300过载继电器来更好地控制电机启动器和辅助I/O功能。此外,六个控制柜被替换为集中润滑控制柜的功能性分配单元,从而优化了操作流程。
作为项目的一部分,LSI还设计并安装了一个新的矿石给料输送机控制柜,以及另一个管理三台直流电机的控制柜,这些直流电机用于调节矿石从堆场到输送系统的流量。LSI还确保现有的HMI系统能够与新控制器正确对接——该系统本身很少被修改(Foxboro DCS)。
针对此项目,LSI提供了以下服务:
- 创建 200 多张图纸
- 定义机械和电气工作范围
- 所有电气和机械硬件的完整设计
- 所有电气和机械硬件的完整设计
- 完整控制系统的配置包括:
- 用于数据分析的 PLC 代码、新 HMI、SCADA 和标签
- 管理所有必要硬件的制造和采购
- 项目管理支持
- 施工管理支持
- 调试服务
该项目的现场执行和施工阶段得到了 30 多人(LSI、电气承包商、机械承包商和客户员工)的支持,他们在三个月的准备工作阶段无缝工作,然后是为期三周的工厂停机时间来安装和调试新系统。
项目成果
成功完成四台 SAG 磨机中两台的升级改造,标志着客户和 LSI 都取得了重大成就。每台磨机都在计划时间内重新上线,并按预期运行,满足了所有性能要求。工程、维护和运营团队均表示满意,并称赞 LSI 的项目执行非常成功。
项目成果:
- 提高效率并减少停机时间
- 优化控制降低生产中断,矿石处理量最大化
- 工艺控制与质量优化
- 精准监控实现磨矿工艺优化,保障产出质量稳定
- 维护能力升级
- 增强的监控、诊断与报警功能支持预测性维护
- 面向未来的技术扩展性
- 升级系统可灵活适应未来需求
下一步计划
此次合作奠定了LSI作为该工厂首选系统集成商的地位。这种不断深化的合作关系已发展为持续的协作伙伴关系,客户的工程团队频繁向LSI咨询技术见解和未来改进的建议。目前,基于这种信任,LSI目前正在主导剩余SAG磨机升级的设计阶段。
LSI与该工厂的紧密合作伙伴关系,通过其长期驻场的支持合同得到了充分体现。除了开展针对特定生产线的专项合作外,LSI还积极参与全厂范围的现代化升级改造项目,为整体设备升级提供技术支持。