En marzo de 2022, TECHLOGIC GROUP S.R.L. ejecutó un proyecto integral de automatización y monitoreo predictivo en una minera privada de Bolivia. El objetivo fue optimizar el sistema de bombeo de agua subterránea mediante control automático distribuido por niveles y análisis de vibraciones en línea para mantenimiento predictivo de bombas.
Alcance del Proyecto
El servicio abarcó tres niveles dentro de la mina:
- Nivel 110
- Nivel 210
- Nivel 310
En cada nivel se implementaron:
- Tableros de control con PLCs
- Automatización de válvulas de proceso
- Instalación de sensores de nivel, temperatura y vibración
- Integración de señales a SCADA vía Ethernet/IP y PROFIBUS
- Visualización y control centralizado mediante sistema SCADA
- Análisis de vibraciones para mantenimiento predictivo
Diseño e Implementación de Control
P&ID y Lazos de Control
Se partió del diseño del diagrama P&ID, validado con personal de planta, que estructuró los lazos de control para bombas, válvulas y sensores. Este documento fue la base para definir la lógica en PLC y la visualización SCADA.
Tableros de Control
Cada nivel contó con un tablero de control diseñado y construido a medida. Los tableros incluyeron PLCs Micro800 de Allen Bradley, se utilizaron estos PLCs para hacer un sistema de control independiente a la comunicación es decir cada nivel estaba automatizado localmente y no dependía de un sistema central. El tablero del nivel 310 incluyó comunicación PROFIBUS para interactuar con válvulas existentes.
Montaje de Equipos de Campo
Conduits y Cableado
Se ejecutó el montaje de conduits flexibles y rígidos para proteger el cableado de control y potencia. Se tendieron cables para sensores y actuadores, asegurando la adecuada segregación y protección física en ambiente minero.
Sensores Instalados
Se instalaron:
- Sensores de Nivel tipo ultrasónico para monitoreo de estanques
- Sensores de Temperatura tipo PT100 o termopares en motores de bombas
- Sensores de Vibración IFM en motores y cojinetes, de acuerdo a ISO 10816-7:2019
Cada bomba cuenta con dos acelerómetros estratégicamente ubicados para detectar desequilibrios, fallos en rodamientos o problemas de alineación.
Automatización y SCADA
Programación de PLC
Se desarrolló una lógica de control modular, con secuencia de bombeo por niveles, modos manual/remoto, y sincronización entre válvulas y motores.
Interfaz SCADA
El SCADA permite:
- Monitoreo en tiempo real de los tres niveles
- Control de válvulas y motores en modo manual o remoto
- Alertas y eventos por fallas o condiciones anómalas
- Visualización de datos de proceso: niveles, temperaturas, vibraciones
- Gráficas de comportamiento dinámico (históricos y tendencias)
Análisis de Vibraciones para Mantenimiento Predictivo
Una de las innovaciones clave fue la implementación de análisis de vibraciones continuo. Mediante acelerómetros IFM se monitorea el estado mecánico de 14 bombas. Las señales son capturadas, procesadas y almacenadas mediante datalogs conectados al SCADA.
Variables analizadas:
- Desequilibrio mecánico
- Condición de rodamientos
- Frecuencia RMS (a, v, d)
Se configuraron alarmas y prealarmas para facilitar la detección anticipada de fallos y planificar mantenimientos sin necesidad de paradas inesperadas.
Resultados y Puesta en Marcha
Todas las señales fueron verificadas en pruebas punto a punto. Se realizaron pruebas funcionales tanto en modo local como remoto, incluyendo:
- Activación de válvulas y bombas
- Respuesta a fallos simulados
- Visualización SCADA en tiempo real
La puesta en marcha fue satisfactoria, con aceptación por parte del personal de mantenimiento y operaciones.
Resultados
El proyecto no solo logró la automatización completa del bombeo de agua en interior mina, sino que también integró tecnologías de mantenimiento predictivo, mejorando significativamente la confiabilidad operativa del sistema. Este tipo de soluciones demuestran el potencial de la automatización avanzada y el monitoreo inteligente en ambientes industriales exigentes como la minería subterránea.
