I PLC per condizioni ambientali estreme di ABB in una miniera d’oro in Lapponia

ABB sta attualmente aggiornando il sistema di automazione nella miniera d’oro di Agnico Eagle in Lapponia, con otto dei suoi ultimi PLC per condizioni ambientali estreme per il controllo di equipaggiamenti in condizioni difficili ed in climi estremi. I PLCcontrolleranno il processo di sedimentazione del mulino per concentrazione nella più grande miniera d’oro d’Europa: la miniera di Agnico Eagle nella Finlandia settentrionale, che si trova a 150 km all’interno del circolo polare Artico vicino alla città di Kittila.

ABB ha vinto il contratto per il sistema di automazione nella miniera d’oro, ed ha configurato ed installato l’automazione elettrica basata sul suo sistema 800xA Extended Automation e sull’architettura industrial IT. Il progetto ha coinvolto una grande quantità di componenti di automazione di ABB tra cui i pannelli interfaccia operatore della serie 800 di ABB ed I PLC AC500 per il controllo delle pompe sotterranee, del condizionamento dell’aria, dei motori usati nella frantumazione delle sabbie e nei processi, ecc. Tuttavia, un certo numero di parti degli equipaggiamenti dell’impianto arrivano con automazioni di altre ditte, compresi i PLC che erano stati forniti con l’impianto di sedimentazione che costituisce una parte del mulino concentratore della miniera. I PLC erano di tipo industriale standard, ma inseriti in contenitori protetti dal gelo e collocati all’aperto. Fin dall’installazione tuttavia, questa struttura ha sofferto un certo numero di fermate del processo a causa dell’ambiente in miniera, che evidenzia condizioni ad alta umidità e temperature invernali molto basse, fino a -40°C. Se avviene una fermata del processo in inverno, l’impatto può essere critico, in quanto il cattivo tempo atmosferico può aggiungersi rapidamente ai problemi, congelando e bloccando le tubazioni.

Ci sono stati quattro o cinque fermi in un anno, causati da mancanze di energia, temperature estremamente basse, o gocce d’acqua che si formano sui moduli del PLC quando si aprono le porte del contenitore. In inverno la condensa può formarsi entro pochi secondi, pressoché dall’istante in cui viene aperta la porta del quadro, e si perdono quindi i benefici della protezione dell’ingresso nel quadro, a causa delle temperature estremamente basse e dell’aria carica di umidità intorno al mulino di concentrazione. Lo stesso problema si può verificare in primavera, in quanto le temperature possono variare tra -25°C e +15°C dalla notte al giorno, determinando la formazione di molta condensa. Gli operatori della miniera hanno deciso di aggiornare questa parte del sistema di controllo per migliorare l’affidabilità ed il tempo di funzionamento. Gli operatori sono rimasti molto soddisfatti del PLC che ha fornito il controllo nell’ambiente sotterraneo caldo ed umido ed hanno scelto il fornitore di questi – il fornitore principale dell’automazione è ABB – che ha proposto una soluzione basata sul PLC XC. La versione XC è una variante per ‘condizioni estreme’ della nota famiglia di PLC AC500 che è installata sottoterra. Ha una protezione integrata contro un’ampia gamma di minacce costituite dall’ambiente difficile e dalle condizioni operative comprese le temperature alte e basse, l’elevata umidità, la bassa pressione atmosferica, la nebbia salina ed i gas pericolosi, vibrazioni e urti. In questo caso, i nuovi PLC ABB XC saranno installati nel centro di controllo in superficie, con alcuni moduli I/O collocati in un posto remoto per il pompaggio dell’acqua e connessi impiegando ProfiNET.

Le miniere sono una delle applicazioni chiave per questo PLC. L’ambiente difficile di Kittila non crea problemi ai PLC XC che possono operare a temperature da -30°C, con un sistema di avviamento a temperature fino a -40°C, oltre che affrontare i problemi che possono sorgere. I suoi circuiti sono stati adeguatamente rivestiti per proteggerli dall’umidità. Inoltre il PLC è protetto dalle vibrazioni e dagli urti e tollera un elevato livello di stress meccanico, come accelerazioni fino a 4 g per vibrazioni random fino a 500 Hz, o 2 g per vibrazioni sinusoidali. Questa protezione integrata permette ai PLC ABB di essere installati in contenitori standard in acciaio inossidabile non isolati, senza alcuna necessità di riscaldatori per la protezione dal freddo.

“La tecnologia dei PLC per condizioni ambientali estreme apre nuove possibilità di progettazione, permettendo di installare l’automazione proprio laddove è necessario avere gli I/O di controllo, in molti casi senza dover aggiungere una protezione ambientale con caratteristiche elevate, come in questa miniera profonda all’interno del circolo polare Artico” afferma Risto Haavisto di ABB Finlandia.

La miniera d’oro di Agnico Eagle in Finlandia è situata a Kittila, nelle regioni nordiche della Lapponia. Con una durata prevista fino al 2037, si stima che le riserve di Kittila possano fornire quasi 33 milioni di tonnellate. La miniera impiega oltre 600 dipendenti e lavoratori esterni, la maggior parte dei quali sono residenti localmente, e fornisce un grosso contributo all’economia regionale. La sabbia è stata estratta in origine da due cave aperte, a partire dal 2008. Dal 2010 la miniera si è spostata nel sottosuolo. Attualmente ogni giorno si estraggono circa 3.000 tonnellate di sabbia verso il mulino in superficie usando un sistema di trasporto sotterraneo lungo un sistema di accesso con una rampa lunga tre chilometri.

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