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Soluciones de accionamientospara sistemas de moliendaErnesto Chávez
2013-10-07
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El área de Siemens Minerals provee a los procesos de la industria minera y cementera soluciones con grandes accionamientos
Excavación Transporte Beneficiación
Molienda
Preparación de materiales
Clinker/Remolienda, flotación Transporte final
Soluciones de accionamientos
para molinos
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Molienda
Objetivo principal:
Reducción de tamaño del mineral
Objetivo compartido en el Chancado
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Molienda
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Molienda
Molinos de Bolas Molino Pebble
Molino de Barras
Molino de Compartimiento Múltiple
Rebalse Descarga por parrilla
Rebalse
MolinosAutógenos y
Semiautógenos
Descarga por parrillaDescarga por parrilla
Descarga por parrilla Descarga por parrilla
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Molienda
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Molienda
MOLIENDA AUTÓGENA (MOLINO AG)
1era etapa de molienda, muele mineral de la mina (200-400 mm) omineral chancado (150-250 mm).
El medio de molienda consiste en rocas sacadas desde el propiomineral
La alimentación debe contener una cantidad suficiente de piedrasgruesas como elemento de molienda.
Cumple la función de chancado y molienda. Sustituye el chancado finoy la molienda de molino de barras.
Usa más energía (kWh/ton) comparado con la molienda del molino debarra. Resultado de una alimentación más gruesa y un producto másfino en el molino AG
Descarga por Parrilla
Descarga por
Parrilla
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Molienda
MOLIENDA SEMI AUTÓGENA (MOLINO SAG)
1er paso de molienda, muele mineral de la mina (200-400 mm) omineral chancado (150-250 mm).
El medio de molienda consiste en rocas (igual que para la moliendaAG) y una carga de bolas de 4 a 12 %.
Las bolas son agregadas para evitar tamaño crítico de material y paramejorar la capacidad de trituración. El tamaño más común de bolas vadesde ø 100 a 125 mm.
Mayor capacidad que la molienda de molino AG.
Mayor desgaste de revestimiento y menor disponibilidad que lamolienda del molino AG.
Demanda menos espacio que la molienda de molino AG.
Descarga por Parrilla
Descarga por
Parrilla
Descarga por parrilla
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Molienda
Descarga por parrilla
Rebalse
MOLIENDA DE MOLINO DE BOLAS
Molino Primario de Bolas = 1er paso de molienda– Muele material chancado – Usado en cemento y aplicaciones mineras
Molino Secundario de Bolas = 2do paso de molienda– Muele el producto de los molinos AG, SAG, Molino Primario de Bolas y
Molinos de Barra
Molino de Bolas de Remolienda = 2do/3er paso de molienda, o remolienda de minerales concentrados
Tipo de Descarga: por parrilla o rebalse– Por rebalse: Tipo más común de molino de bolas.
Opera húmedoEntrega una molienda más fina
– Por parrilla: Opera húmedo o secoOtorga mayor gradiente, flujo más rápido, y menos finopueden mantener un mayor nivel de carga de bolas, consume cerca de un 15% más de energía que el molino de bolas de rebalse de igual tamaño, con la correspondiente mayor capacidad.
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Molienda
MOLIENDA DE MOLINO DE BARRAS
1er paso de molienda
Muele mineral chancado, máximo 30 mm.
Medio de Molienda: Barras de ø 50-100 mm.
Molienda gruesa, se requiere controlar tanto el máximo tamaño como el fino.
Muele con mayor eficiencia las partículas más grandes; el tamaño del producto es relativamente más homogéneo.
Velocidad: 60 - 70% de velocidad crítica
Tiene varios tipos de descarga– Rebalse; es el tipo más común, molienda húmeda– Descarga periférica final; molienda seca, se obtiene un
producto relativamente fino– Descarga periférica central; opera seco, tiene un gradiente
alto, fluido rápido, menor fineza.
Rebalse
Descarga periférica final
Descarga periférica central
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Molienda
Descarga por parrilla
MOLIENDA DE MOLINO DE PEBBLES (PIEDRAS)
Molienda Secundaria
Muele el producto desde la molienda primaria, la cual normalmente es molienda de Molinos de Barras, Bolas, AG o SAG
Medio de molienda (Pebbles) consiste en piedras clasificadas del propio mineral, pebbles sintéticos o Al2O3 fabricados de 50 - 90 mm. de tamaño, a veces más grandes.
Parrilla de descarga
Menor carga y densidad de pulpa que la molienda del Molinos de Bolas
Los Molinos de Pebbles son más grandes que los Molinos de Bolas funcionando a igual consumo de HP
El consumo de pebble es normalmente entre 5 - 20 % de la cantidad de mineral
Velocidad: 75 - 85% de la velocidad crítica
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Molienda
MOLIENDA DE MOLINOS DE COMPARTIMIENTO MÚLTIPLE
Molino Primario de Bolas = 1er paso de molienda– Muele material chancado– Usado en cemento y aplicaciones de cerámica
Usado para producir una molienda de alta fineza
El molino está dividido en dos o más compartimientos:– Para controlar la ubicación del medio de molienda de tamaño especial– Para alcanzar la mayor eficiencia de molienda del tamaño del material
completando cada compartimiento
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Molienda
MOLIENDA DE MOLINO VERTICAL
Secundario / Remolienda
Ideal para molienda fina húmeda, paraproducto de 10 - 15 micron
Tamaño máximo de alimentación 6mm, ytamaño máximo de bolas 30 mm
Comparado con el molino de cascada, elmolino vertical se caracteriza por su altaeficiencia, menor sobremolienda, menor ruido,pocas partes móviles, mayor disponibilidad,menores costos de instalación y mayorseguridad operacional.
Alimentación Agua
Producto
Clasificador integralPartículas finas
salientes
Particulas gruesas salientes
Medio de molienda
Pieza de desgaste tornillo Bomba
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Molienda
COMPONENTES DE REVESTIMIENTO - DEFINICIÓN
Descargador Parrilla Lifter Anillo soporte Anillo periférico
Coraza de cilindro Coraza de tapa Tapa de registro Boquilla Cono central
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Molienda
DISEÑO TÍPICO DE REVESTIMIENTO DE CILINDRO MOLINOS AUTÓGENOS Y SEMIAUTÓGENOS
Poly-Met Poly-Met Revestimiento de Goma Revestimiento de Goma
Configuración igual altura Configuración alto-bajo Configuración igual altura Configuración alto-bajo
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Molienda
DISEÑO TÍPICO DE REVESTIMIENTO DE CILINDROMOLINO PRIMARIO DE BOLAS
Revestimiento Poly-Met Revestimiento de Goma
Revestimiento Poly-Met Revestimiento de Goma
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Requerimientos de proceso para molinos
Características de torque en molino de bolas:
Torque: constante
Torque de arranque: normalmente hasta 150%(torque requerido de arranque para levantar la carga de mineral mas bolas)
Casi el 60% de la energía eléctrica consumida por la concentradora es usado por los accionamientos para los molinos.
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Molienda
COSTO TÍPICO DE MOLIENDAMOLINOS AG
Medio de molienda (bolas)0%
Energía 63%
Revestimiento37%
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Molienda
COSTO TÍPICO DE MOLIENDAMOLINOS SAG
Medio de molienda (bolas)21%
Energía 58%
Revestimiento21%
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Molienda
COSTO TÍPICO DE MOLIENDAMOLINO PRIMARIO DE BOLAS
Medio de molienda (bolas)37%
Energía 50%
Revestimiento13%
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Molienda
COSTO TÍPICO DE MOLIENDAMOLINO SECUNDARIO DE BOLAS
Energía 49%
Revestimiento6%
Medio de molienda (bolas)45%
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Molienda
COSTO TÍPICO DE MOLIENDAMOLINO SECUNDARIO DE PEBBLES
Revestimiento40%
Medio de molienda (bolas)0%
Energía 60%
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Piñón-Corona con reductor
mas Motor y accionamiento
auxiliar
Accionamiento compactodirecto a la corona
Accionamiento central
Gearless Drive
(Accionamiento sin engranajes)
Sistemas de accionamientos para molinos
Piñón-Corona con motor
síncrono o asíncrono mas
variador
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Diferentes accionamientos para molinos
Brake
Tube Mill
Airclutch
High PoleSynch.Motor
Aux.Gear Box
AdditionalHigh Torque
AuxilliaryGearbox
Tube Mill
Coupling
Gear Box
Coupling
Asynch.SL-Motor
StartingResistor
Aux.GearBox
Tube Mill
Coupling
Low PoleSynch./
SC-Motor
Converter
Tube Mill
Coupling
Gear Box
Coupling
SCMotor
Converter
Brake Brake
SER*
Pinion/
Girth Gear
Pinion/
Girth Gear
* SER = Slip Energy Recovery
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Highest availability Highest flexibility at low budget Highest flexibility and availability
Frozen Charge Detection possible Frozen Charge Detection incl. Frozen Charge Detection incl.
Soluciones Siemens para accionamientos mecánicos / eléctricos para molinos
Tube Mill
Coupling
Gear Box
Coupling
SCMotor
Tube Mill
CouplingBrake Brake
Pinion/
Girth GearPinion/
Girth Gear
ConverterIGBT
ConverterIGCT
Low Pole(6, 8,12-pol) Synch./SC
Motor
SER
Brake
Tube Mill
Coupling
Gear Box
Coupling
Asynch.SL-Motor
StartingResistor
Aux.GearBox
* SER = Slip Energy Recovery
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SIMINE Mill Gearless Drive
El SIMINECIS MILL GD elimina todas las partes mecánicas entre motor y molino.
El estator del SIMINECIS MILL GD abarca el molino (Wrap-around).
El rotor consta de segmentos de cuatro polos instalados en una brida del molino.
El SIMINECIS MILL GD es un accionamiento de velocidad variable.
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SIMINE Mill Gearless Drive
El SIMINECIS MILL GD tiene la más alta eficiencia y la más alta confiabilidad de todos los accionamientos de velocidad variable.
No hay mas paradas por mantención mecánica.
Ahorros de energía,La alta eficiencia del SIMINECIS Gearless Drive permite ahorrar energía.
Reducción del tiempo de paradas de molino SIMINECIS MILL GD provee un fácil manejo, rápido movimiento y precisa ubicación del molino en cambio de revestimientos.
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SIMINE Mill Gearless Drive
El SIMINECIS MILL Gearless Drive permite instalación en la intemperie.
Motor diseñado para resistir las fuerzas de cortocircuito y amortiguar esfuerzos de cortocircuito a la fundación.
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Scope Gearless Mill Drive
E-House
Run through
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SIMINE Mill Gearless DriveDiagrama eléctrico Transformadores
Control de lazo cerrado
Control de velocidad A – Valores nominales
B – Vector del flujo
Control de corriente
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SIMINE Mill Gearless DriveTransformadores
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SIMINE Mill Gearless DriveDiagrama eléctrico Cicloconvertidor
Control de lazo cerrado
Control de velocidad A – Valores nominales
B – Vector del flujo
Control de corriente
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SIMINE Mill Gearless DriveCicloconvertidor
Ejecución cicloconvertidor
sin fusibles
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SIMINE Mill Gearless DriveCicloconvertidor
versión básica cicloconversor(6-pulsos).
Tres puentes tiristores antiparalelo.
Cada puente alimenta una de las fases del motor.
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SIMINE Mill Gearless DriveEnfriamiento cicloconvertidor
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SIMINE Mill Gearless DriveCaracterística Torque - Potencia
VelocidadNominal
Velocidad
TorqueNominal
PotenciaNominal
TensiónNominal
Torque
Torque = x Potenc 1Veloc 2
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SIMINE Mill Gearless DriveCasa Eléctrica Prefabricada
Equipamiento EléctricoTotalmente instalado y Pre-Comisionado en Sala Eléctrica
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SIMINE Mill Gearless DriveConfiguración Casa Eléctrica
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SIMINE Mill Gearless DriveCasa Eléctrica
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SIMINE Mill Gearless DriveMotor
Control de lazo cerrado
Control de velocidad A – Valores nominales
B – Vector del flujo
Control de corriente
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SIMINE Mill Gearless DriveMotor
Motor Sincrónico tipo polos salientes
Rotor montado directamente en flange del Molino.
Estator construido en torno al molino.
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SIMINE Mill Gearless DriveMotor
Fabricación
Estator
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Los bobinados son fabricados en el Dynamowerk, que es la fábrica de grandes motores Siemens ubicada en Berlín.
Siemens desarrolló la Vacuum Pressure Impregnation(VPI)en los años 60, estandoregistrada bajo la marca MICALASTIC®.
Siemens no usa barras, sino bobinas multivueltas.
Una protección aislantese aplica a todo el bobinado, en las áreas de las ranuras.
SIMINE Mill Gearless DriveMotor: Aislación VPI del Bobinado del Estator
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La aislación está hecha de cintas con mica y fibra de vidrio integrada y un film de soporte.
Máquinas totalmente automáticas dan la formaal bobinado de cobre yenrollan las cintas alrededor del mismo conalta precisión.
SIMINE Mill Gearless DriveMotor: Aislación VPI del Bobinado del Estator
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Los bobinados encintados son impregnados con resina epóxica en una cámara donde se aplica vacío, presión y calor.
En la cámara, los bobinados encintados son instalados en grupos,se aplica vacío cuando la cámara está llena de resina epóxica y a continuación se aplica presión.
SIMINE Mill Gearless DriveMotor: Aislación VPI del Bobinado del Estator
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Las propiedades finales de la aislación se alcanzan durante el posterior proceso de curado.
El proceso de curadoconsiste en unareducción gradualy definida detemperatura enun horno separado.
SIMINE Mill Gearless DriveMotor: Aislación VPI del Bobinado del Estator
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SIMINE Mill Gearless DriveMotor
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SIMINE Mill Gearless DriveMotor
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SIMINE Mill Gearless DriveMotor
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Ventilador
Intercambiador de calor aire-agua
Sobrepresión
Sello entre estator y rotor
Sobrepresión
Lado succión
Filtro fuga de aire
SIMINE Mill Gearless DriveMotor
Sistema Enfriamiento
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SIMINE Mill Gearless DriveMotor
Sistema
Enfriamiento
Ventiladores
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SIMINE Mill Gearless DriveMotor
Sistema Enfriamiento Intercambiadores
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SIMINE Mill Gearless DriveMotor
Mill Shell
ROTOR
STATOR
Sistema Sello
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SIMINE Mill Gearless DriveMotor
Sistema Sello
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SIMINE Mill Gearless DriveMotor
Tacómetro
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SIMINE Mill Gearless DriveMotor
Montaje Segmentos inferiores del Estator
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SIMINE Mill Gearless DriveMotor
Montaje Segmentos Superiores del Estator
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SIMINE Mill Gearless DriveMotor
Montaje
Segmento Rotor
(4 polos)
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SIMINE Mill Gearless DriveMotor
Montaje
Segmento Rotor
(4 polos)
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90°Angle of Mill
Torq
ue d
e la
car
ga
Carga Congelada
Partida Normal
SIMINE Mill Gearless DriveProtección de Carga Congelada
2013-10-07
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Muchas veces frente a una carga congelada no es suficiente solo proteger el molino mediante su desconexión El material permanece compactado y adherido al cuerpo del molino.
El Frozen Charge Shaker™ suelta la carga congelada y remueve el material desde el cuerpo del molino
Se evitan daños al molino y el tiempo de detención para remover la carga congelada es reducido a un mínimo
La Frozen Charge Shaker™ aumenta la productividadde su planta concentradora
SIMINE Mill Gearless Drive Frozen Charge Shaker ™ (2004)
2013-10-07
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SIMINE Mill Gearless DriveSistema de Control
Trip
Ángulo de prueba
a
a = Rango ajustable del ángulo de prueba
Control de lazo cerrado
SINAMICS
Torquede carga
Ángulodel Molino
Registrodel valormáximo
Torquede carga
Valormáximo
ValorActual
Comparador
45° 90°
Frozen charge
Torq
ue d
e la
car
ga
Ángulo delMolino
Protección Carga Congelada
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SIMINE Mill Gearless DriveSistema de Control
Sistema de Control
El sistema de Control tiene varios subsistemas
SINAMICS: Control del accionamiento por control vectorial
PLC S7 400: Control de auxiliares de motor y molino
PCS7: Human Machine Interface
2013-10-07
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SIMINE Mill Gearless DriveSistema de Control
Modo de Operación
Operación fácil y rápida del Molino
Operación Normal: Remoto o Local
Inching: Paso a Paso a 1 rpm
Creeping: Operación lenta a 0,3 rpm
Balanceo
Frozen Charge Shaker (Opcional)
2013-10-07
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SIMINE Mill Gearless DriveModos de Operación
2013-10-07
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SIMINE Mill Gearless DriveModos de Operación
2013-10-07
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Gearless Mill AutomationGeneral Layout – SAG/Ball Mill
DCS-Modbus RTU- Modbus TCP
PCS7 Eng + Diagnostic System
S7 400 CPU+ I/O racks
SINAMICS- Profibus
S7 I/O RacksMill incl. local panelStatorLube-System
Web-DocServer
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Gearless Mill AutomationGeneral Layout – Several Mills
DCS-Modbus RTU- Modbus TCP
PCS7 Eng + Diagnostic System
Web-DocServer
Option: PCS7 Diagnostic Client
Remote Access
SAG Mill‘s BALL Mill‘s
Eng-NotebookDrive System
High Speed Data Recorder
Optional Diagnostic Touchpanel nearby local control panel
S7 400 CPU+ I/O racks
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Gearless Mill Automation ScreensMain Overview
Group status
electr. status as single line
Operation mode
current set points
current main values
status lube system
2013-10-07
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Gearless Mill Automation ScreensMotor Cooling / Air Gap / Braking Temp / Brake System
2013-10-07
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Gearless Mill Automation ScreensLube / Converter Cooling / Winding Temp
2013-10-07
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Gearless Mill Automation ScreensSingle Line / Communication Overview / E-House / Color Table
2013-10-07
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Gearless Mill Automation ScreensTrend Display
2013-10-07
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Web-DocumentationIntroduction
Online Dokumentation of Gearless Mill Content
Documents and descriptionsCAD diagramsCFC chartsComponent list
FeaturesLocated on separate ServerAccess via Internet ExplorerExtended Search FunktionalityOnline Link Visualization
CAD diagramsCFC chards
2013-10-07
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Gearless Mill Automation Remote Service Features
Remote Access Functionality - secure connection via the Internet
Remote Diagnostic Functionality to support maintenance team
Principle of Remote Service Architecture
Customer
Server
Customer network / Intranet
PLC
HMIWinCC
Unix PC
Windows PC
Data RecorderSystem
Plant net
Router Internet
SIEMENS SpecialistLocation …n
SIEMENS SpecialistLocation B
SIEMENS SpecialistLocation A
Siemens Intranet
Siemens Intranet
Siemens Intranet
SIEMENS Intranet
Securechannel
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SIMINE Mill Gearless DriveReferencias
2013-10-07
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SIMINE Mill Gearless DriveBomba de Ciclones
2013-10-07
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SIMINE Mill Gearless DriveBomba de ciclones
Ahorro de energía
Alta Disponibilidad
Motor multipolos(8 p / polos – 375 rpm)
VDF
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SIMINE Mill Twin DrivesRobinson Mines (USA) Twin Drive 2 x 5000HP
2013-10-07
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High Pressure Grinding Roll (HPGR)
2013-10-07
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High Pressure Grinding Roll (HPGR)
2013-10-07
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Molienda
2013-10-07
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Molienda
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Molienda
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Molienda
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Molienda
2013-10-07
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SIMINE Mill Gearless Drive
Gracias por su atención
Ernesto Chávez ([email protected])
Phone: +51 (1) 215-0030 extensión 4315Mobile: +51 997-516-888
Av. Domingo Orué 971, Surquillo