Die Goldmine von Agnico Eagle befindet sich unweit der Stadt Kittilä im Norden der Region Lappland. Bei einer ungefähren Nutzung bis 2037 werden die Ressourcen von Kittilä auf fast 33Mio. Tonnen geschätzt. Ursprünglich wurde das Erz ab 2008 aus zwei offenen Gruben gefördert, seit 2010 wird es unterirdisch abgebaut. Aktuell werden täglich etwa 3.000t Erz mit Transportfahrzeugen über ein 3km langes Rampensystem zum Zerkleinern an die Oberfläche gebracht. Das Hauptautomatisierungssystem der Goldmine stammt von ABB. Auf Grundlage des Automatisierungssystems 800xA und seiner industriellen IT-Infrastruktur hatte das Unternehmen die elektrische Automatisierung konfiguriert und installiert. Für einzelne Anwendungen wurden seinerzeit auch SPS-Lösungen auf Basis der Steuerung AC500 zur unterirdischen Steuerung von Pumpen, Lüftungssysteme und Motoren installiert, die u.a. im Rahmen der Erzzerkleinerung und -verarbeitung verwendet werden. Auch andere Anbieter hatten Zubehör für die Anlage geliefert. Dazu gehörten auch speicherprogrammierbare Steuerungen, die mit der Sedimentierungsanlage geliefert wurden, die einen Teil der Aufbereitungsanlage der Mine bildet. Diese Steuerungen in gebräuchlicher Industrieausführung mussten in frostgeschützten Schaltschränken in der Mine untergebracht werden. Seit ihrer Installation musste die Aufbereitungsanlage mehrmals den Betrieb anhalten. Grund waren die rauen Umgebungsbedingungen der Mine, die eine hohe Luftfeuchtigkeit bei eisigen Temperaturen von bis zu -40°C aufweist. Der Stopp des Betriebs im Winter kann ernste Auswirkungen haben, da die Witterungsbedingungen das Problem infolge zufrierender Leitungen schnell verschärfen.
Wiederholte Ausfälle der alten Steuerungen
Es kam zu vier bis fünf Unterbrechungen im Jahr, die auf Stromausfälle, extreme Kälte oder Wassertröpfchen zurückzuführen waren, die sich auf den SPS-Modulen bildeten, wenn die Türen der Schaltschränke geöffnet waren. Im Winter kann Wasser wegen der niedrigen Temperaturen und der feuchten Luft in der Nähe der Aufbereitungsanlage innerhalb weniger Sekunden kondensieren – beinahe im selben Augenblick, in dem die Türen der Schaltschränke geöffnet werden und kein Schutz gegen eindringende Nässe mehr besteht. Dasselbe Problem kann auch im Frühling auftreten, wenn sich die Temperaturen am Tag und in der Nacht zwischen -25 und +15°C bewegen, was die Kondensation stark begünstigt. Die Minenbetreiber beschlossen daraufhin, diesen Teil des SPS-Systems zu verbessern und damit die Zuverlässigkeit und Systemverfügbarkeit der Anlage zu erhöhen. ABB schlug eine Lösung auf Grundlage der SPS AC500-XC vor. Diese ist die robuste Ausführung der bekannten SPS-Produktreihe AC500 für extreme Bedingungen. Fast alle Module der umfangreichen Reihe sind in der XC (extreme conditions)-Ausführung verfügbar. Abmessungen, Systemverhalten und die Software-Kompatibilität entsprechen der Standardversion. Die Steuerung verfügt über einen integrierten Schutz gegen eine Vielzahl von Bedrohungen, die von den rauen Umwelt- und Betriebsbedingungen herrühren, wie hohe und niedrige Temperaturen, hohe Luftfeuchtigkeit, geringer Luftdruck, Salznebel, gefährliche Gase sowie Vibrationen und Erschütterungen.
Installation direkt vor Ort
Durch ihre große Robustheit kann die Steuerung dort platziert werden, wo die Steuerungs-E/A gebraucht wird, in vielen Fällen ohne spezifische Schutzvorkehrungen gegen unwirtliche Umgebungsbedingungen, wie sie bei der am Polarkreis angesiedelten Mine herrschen. In diesem Fall werden die neuen AC500-XC am überirdischen Verarbeitungszentrum der Mine installiert. Dabei befinden sich einige E/A-Module bei einer entfernten Wasserpumpstation, wo sie über Profinet angeschlossen sind. Der Bergbau ist eine der wichtigsten Einsatzbereiche der Geräte. Das raue Klima in Kittilä ist für diese SPS unproblematisch. Sie weist einen erweiterten Betriebstemperaturen von -30 bis +70°C auf, mit einem zuverlässigen Systemstart bei Temperaturen von bis zu -40°C. Ihre Leiterplatten sind mit einer Beschichtung zum Schutz gegen das Eindringen von Nässe versehen. Die SPS ist außerdem gegen Vibrationen und Erschütterungen geschützt und hält großer mechanischer Belastung stand, wie 4g RMS-Schwingungen bis 500Hz oder 2g Sinusschwingungen bis 500Hz. Aufgrund des integrierten Schutzes kann sie in einfachen, nicht isolierten Schaltschränken installiert werden. Teure Extras, wie etwa eine Frostschutzheizung, entfallen. n
