
【Fallstudien-Download】Wie bewältigt Siemens PCS 7 die Herausforderungen der DCS-integrierten Steuerung bei der Lithiumgewinnung aus Salzseen?
2025-07-09
Die Lithiumextraktion aus Salzseen, als wichtiger Bestandteil der neuen Energieindustrie, erlebt eine rasante Entwicklung. Angesichts komplexer Prozesse wie Adsorption, Nanofiltration und Umkehrosmose ist die Vereinfachung der Verkabelung, die Realisierung der elektrischen Antriebskommunikationssteuerung und die vollständige Integration des Steuerungssystems für den kontinuierlichen Ionenaustausch in das DCS zum Schwerpunkt der Kunden in einem bestimmten Lithiumextraktionsprojekt geworden. Die Realisierung einer integrierten DCS-Steuerung wird die Wartungsschwierigkeiten und -kosten des Benutzers erheblich reduzieren. Siemens hat mit dem fortschrittlichen Prozessautomatisierungssystem PCS 7 V10 und flexiblen Vor-Ort-Lösungen dazu beigetragen, ein effizientes, intelligentes und wartungsfreundliches modernes Werk für das Projekt zur Integration von Lithiumsalzen aus Salzseen aufzubauen.
Projektumfang und -architektur
CS-Architektur basierend auf PCS 7 V10.0
4 Paare redundanter OS-Server, 33 OS-Clients, 13 Paare AS410-5H, 15 Einheiten AS-410S
Über 14.000 physische E/As
Über 1.000 SINAMICS/SIMCODE-Antriebe
Über 400 ModbusTCP/OPC-Kommunikationen, über 2.000 HART-Instrumente
AMS-Asset-Management-Station, PH-History-Server, AVR-Anti-Virus-Server, OPC UA-Server
DCS-Direktsteuerung der Kernausrüstung – kontinuierlicher Ionenaustauscher
Um die Prozessanforderungen zu erfüllen, steuert das Siemens-Steuerungssystem wichtige Geräte wie Hydraulikpumpstationen, Servoantriebe und Ventilinseln mit einem Ausführungszyklus von 50 ms präzise. Es implementiert auch die Steuerungsstrategie „schnelle Annäherung + präzise Positionierung“ für den Servoantrieb des Austauschers, um sicherzustellen, dass der Drehteller des kontinuierlichen Ionenaustauschers präzise an der angegebenen Ventilposition andockt, wodurch eine Systemreaktionszeit von nicht mehr als 100 ms erreicht wird.
Durch diese technische Lösung unterstützte Siemens den Kunden nicht nur bei der Erzielung einer echten integrierten Steuerung der Kernausrüstung, sondern brachte auch eine umfassende Optimierung der Systemreaktionsgeschwindigkeit, des Bedienkomforts sowie der Betriebs- und Wartungskosten mit sich.
Schnelle Konfiguration der Geräte-Logik und -Bildschirme basierend auf CMT und Faceplate
Um die Herausforderungen einer großen Anzahl von Ionenaustauschern, einer weiten Verteilung und einer komplexen Verkabelung in der Lithiumextraktionsanlage aus Salzseen zu bewältigen, hat Siemens für dieses Projekt die SIMATIC CFU Compact Field Unit-Lösung angepasst. Sie wurde erfolgreich auf über 3.000 Vor-Ort-Signalpunkten mit mehr als 300 eingesetzten CFU-Einheiten angewendet. Im Vergleich zur herkömmlichen zentralen E/A-Verkabelung wurde die Anzahl der Vor-Ort-Baustellenanschlüsse um fast 70 % reduziert und der Verkabelungsaufwand um über 30 % verringert, wodurch Bauzeit und -kosten erheblich eingespart wurden.
Im Vergleich zur herkömmlichen Verkabelung zeichnet sich CFU durch ein flexibles Layout, eine wirtschaftlichere Verkabelung und eine einfachere Wartung aus. Die Erfassungs- und Konfigurationsgeschwindigkeit der E/A-Signale vor Ort wurde erheblich verbessert, was den Kunden eine echte Anwendungserfahrung von „weniger Drähten, schnellerer Fehlersuche und einfacherer Erweiterung“ bietet. Es ist ein wichtiger Bestandteil der intelligenten Aufrüstung von Lithiumextraktionsanlagen aus Salzseen.
Vereinfachung des Kommunikationssystems
Für Antriebsprodukte verwendet das Projekt vollständig die Siemens SINAMICS- und SIMOCODE-Serien, die über das PROFINET-Netzwerk tief in das PCS 7-Steuerungssystem integriert sind, wodurch die herkömmliche Steuerverkabelung vereinfacht wird. In Kombination mit der standardisierten Siemens PCS 7 APL-Bibliothek ist der Zugriff auf Antriebsgeräte schneller, flexibler und einfacher zu warten.
Das Projekt setzt auch die integrierte Werksnetzwerklösung von Siemens ein, die ein werksweites Industrienetzwerk vom Feld bis zur Steuerungsebene aufbaut und SCALANCE-Industrieswitches vollständig einsetzt, um die Echtzeitfähigkeit und hohe Zuverlässigkeit der Datenübertragung zu gewährleisten.
Siemens CN4100 Kommunikationslösung
Die Verwendung von CN4100 im Lithiumextraktionsprozess dieses Projekts
Der Kostenvorteil der Lithiumextraktion aus Salzseen ist offensichtlich geworden und hat sich inzwischen zur Mainstream-Technikroute entwickelt. In diesem integrierten Lithiumextraktionsprojekt haben die Produkte von Siemens wie das PCS 7-Prozessleitsystem, SINAMICS-Antriebe und das SCALANCE-Netzwerk den Kunden effiziente und stabile Steuerungssysteme und -lösungen zur Verfügung gestellt und so zur Entwicklung der Branche beigetragen.
Weitere Informationen

【Intelligente Fertigung】Kernumwandlung in der industriellen Steuerung: Technologische Integration und praktische Durchbrüche der SPS
2025-07-09
Seit der Einführung des Konzepts des "Modularen Digitalen Controllers" im Jahr 1968 hat sich die speicherprogrammierbare Steuerung (SPS) allmählich von einem anfänglichen Werkzeug zum Ersatz komplexer Relaissteuersysteme in Automobilproduktionslinien zum Kernstück des industriellen Steuerungsbereichs entwickelt. Von den Produkten der vierten Generation, die PID-Algorithmen integrierten und standardisierte Programmiersprachen unterstützten, bis hin zur modernen Form, die das Internet der Dinge, Edge Computing und Technologien zur Sicherheitsverbesserung umfasst, ging die technologische Iteration der SPS stets mit der Entwicklung der industriellen Automatisierung einher. Mit ihrer tiefgreifenden Durchdringung in Bereichen wie intelligente Fertigung, neue Energien und intelligente Städte sowie den praktischen Innovationen von Unternehmen wie der Hebei Xinda Group gestaltet die SPS die Effizienz und die Grenzen der industriellen Produktion in einer Verbundform von "Hardware + Software + Ökologie" neu.
1968 schlug Dick Morley das Konzept des "Modularen Digitalen Controllers" vor, mit der ursprünglichen Absicht, die komplexen Relaissteuersysteme in Automobilproduktionslinien zu ersetzen. Seine Kerninnovation liegt darin, die logische Steuerung durch Softwareprogrammierung und nicht durch Hardwareverdrahtung zu realisieren.
Trends in der technologischen Integration
Edge-Computing-Fähigkeit: Einige High-End-SPS (wie Siemens S7-1500) verfügen über integrierte Echtzeitbetriebssysteme, die Machine-Learning-Inferenz ausführen und eine vorausschauende Wartung realisieren können.
Szenarien der intelligenten Fertigung
Digitaler Zwilling: Echtzeitdaten von SPS treiben virtuelle Produktionslinien an, und eine holografische Abbildung des Produktionsprozesses kann auf der MindSphere-Plattform von Siemens erreicht werden.
Neue Energieindustrie: Im Fehlererkennungssystem für Photovoltaikmodule steuern SPS Hochgeschwindigkeits-Sichtprüfmodule mit einer Erkennungsgenauigkeit von 0,01 mm.
Analyse typischer Projekte
Regenerativer Verbrennungsheizofen: Die SPS steuert die Impulszündsequenz des Brenners und arbeitet mit einem Sauerstoffgehaltsanalysator zusammen, um eine präzise Steuerung des Luft-Kraftstoff-Verhältnisses zu erreichen, wodurch der Gasverbrauch um 20 % reduziert wird.
Amortisationszeit der Investition: Am Beispiel des intelligenten Schlackenzugabesystems für das Stranggießen von Brammen beträgt die SPS-Umstellungsinvestition etwa 1,2 Millionen Yuan. Durch die Reduzierung manueller Eingriffe und der Ausschussrate können die Kosten innerhalb von 18 Monaten amortisiert werden.
KI-Ermächtigung: Edge-KI-Chips auf SPS-Basis können die Selbstdiagnose von Gerätefehlern realisieren. Beispielsweise prognostiziert die ABB Ability™-Plattform Motorfehler durch Schwingungsdatenanalyse mit einer Genauigkeit von 92 %.
Offene Automatisierung: SPS-Hersteller übernehmen nach und nach Open-Source-Frameworks wie Eclipse 4diac, wodurch traditionelle geschlossene Systeme aufgebrochen und die Interoperabilität von markenübergreifenden Geräten gefördert wird.
Die Praxis der Hebei Xinda Group zeigt, dass sich die SPS von einem einzelnen Steuergerät zum neuronalen Hub der intelligenten Fertigung entwickelt hat. Mit dem Fortschritt von Industrie 4.0 wird die SPS tief in Spitzentechnologien wie digitale Zwillinge und künstliche Intelligenz integriert und kontinuierlich die Transformation der Fertigungsindustrie in Richtung Flexibilität und Intelligenz vorantreiben.
Weitere Informationen

GF-Rohrleitungen Anwendungsbereich
2024-12-27
50 Jahre Anwendung Unsere langjährige Erfahrung in der Anwendung von Kunststoffrohrsystemen ist auch für Ihre Sicherheit.Wir haben eine Reihe von Produkten, die in den letzten Jahren in den USA hergestellt wurden.die zuständigen Institute und dank der Chargenidentifizierung nachvollziehbar sind.AnwendungsbereicheUnsere Spezialisten beweisen täglich ihr breites Materialwissen und ihre Anwendungserfahrung in verschiedenen Branchen:·Die Getränkeindustrie.Wasserbehandlung·Reinigung der Abgase·Reinigung von Abwasser,·Chlorindustrie·Galvanik·Kühlung und Klimaanlage·Chemische Industrie·Kälteanlagen· Automobilindustrie·Lebensmittel·Elektronikindustrie·Energie·Bergbau·Schwimmbäder·Zellulose- und Papierindustrie·Fotoindustrie·Textilindustrie·SchiffbauGenehmigungen:
Weitere Informationen