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【Fallstudien-Download】Wie bewältigt Siemens PCS 7 die Herausforderungen der DCS-integrierten Steuerung bei der Lithiumgewinnung aus Salzseen?
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【Fallstudien-Download】Wie bewältigt Siemens PCS 7 die Herausforderungen der DCS-integrierten Steuerung bei der Lithiumgewinnung aus Salzseen?

2025-07-09
Latest company news about 【Fallstudien-Download】Wie bewältigt Siemens PCS 7 die Herausforderungen der DCS-integrierten Steuerung bei der Lithiumgewinnung aus Salzseen?

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Die Lithiumextraktion aus Salzseen, als wichtiger Bestandteil der neuen Energieindustrie, erlebt eine rasante Entwicklung. Angesichts komplexer Prozesse wie Adsorption, Nanofiltration und Umkehrosmose ist die Frage, wie die Verkabelung vereinfacht, die elektrische Antriebskommunikationssteuerung realisiert und das kontinuierliche Ionenaustausch-Host-Steuerungssystem vollständig in das DCS integriert werden kann, 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 sich auf das fortschrittliche Prozessautomatisierungs- und Steuerungssystem PCS 7 V10 und flexible Vor-Ort-Lösungen verlassen und das Projekt zur Integration von Lithiumsalzen aus Salzseen dabei unterstützt, eine effiziente, intelligente und wartungsfreundliche moderne Fabrik 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 Ionenaustausch-Host

 

Um die Prozessanforderungen zu erfüllen, steuert das Siemens-Steuerungssystem wichtige Geräte wie Hydraulikpumpstationen, Servoantriebe und Ventilinseln präzise mit einem Ausführungszyklus von 50 ms. Es implementiert auch die "Schnellannäherung + präzise Positionierung"-Steuerungsstrategie für den Host-Servomotor, um sicherzustellen, dass sich der Drehtisch des kontinuierlichen Ionenaustausch-Hosts präzise an der angegebenen Ventilposition andockt, wodurch eine Systemreaktionszeit von nicht mehr als 100 ms erreicht wird.

 

Durch diese technische Lösung hat Siemens den Kunden nicht nur geholfen, eine echte integrierte Steuerung der Kernausrüstung zu erreichen, sondern auch eine umfassende Optimierung in Bezug auf Systemreaktionsgeschwindigkeit, Bedienkomfort sowie Betriebs- und Wartungskosten erreicht.
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Schnelle Konfiguration der Geräte-Logik und Bildschirme basierend auf CMT und Faceplate
Um die Herausforderungen einer großen Anzahl von Ionenaustausch-Hosts, einer weiten Verteilung und einer komplexen Verkabelung in der Lithiumextraktionsanlage aus Salzseen zu bewältigen, hat Siemens die SIMATIC CFU Compact Field Unit-Lösung für dieses Projekt 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 % gesenkt, 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 "weniger Drähte, schnelleres Debugging und einfachere Erweiterung"-Anwendungserfahrung bietet. Es ist ein wichtiger Bestandteil der intelligenten Aufrüstung von Lithiumextraktionsanlagen aus Salzseen.
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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 verwendet auch die integrierte Werksnetzwerklösung von Siemens, um ein werksweites Industrienetzwerk vom Feld bis zur Steuerungsebene aufzubauen und SCALANCE-Industrieswitches vollständig einzusetzen, um die Echtzeitfähigkeit und hohe Zuverlässigkeit der Datenübertragung zu gewährleisten.
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Siemens CN4100 Kommunikationslösung
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Die Verwendung von CN4100 im Lithiumextraktionsprozess dieses Projekts
Der Kostenvorteil der Lithiumextraktion aus Salzseen ist deutlich 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 SCALANCE-Netzwerk den Kunden effiziente und stabile Steuerungssysteme und -lösungen zur Verfügung gestellt und so zur Entwicklung der Branche beigetragen.

 

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Die Lithiumextraktion aus Salzseen, als wichtiger Bestandteil der neuen Energieindustrie, erlebt eine rasante Entwicklung. Angesichts komplexer Prozesse wie Adsorption, Nanofiltration und Umkehrosmose ist die Frage, wie die Verkabelung vereinfacht, die elektrische Antriebskommunikationssteuerung realisiert und das kontinuierliche Ionenaustausch-Host-Steuerungssystem vollständig in das DCS integriert werden kann, 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 sich auf das fortschrittliche Prozessautomatisierungs- und Steuerungssystem PCS 7 V10 und flexible Vor-Ort-Lösungen verlassen und das Projekt zur Integration von Lithiumsalzen aus Salzseen dabei unterstützt, eine effiziente, intelligente und wartungsfreundliche moderne Fabrik 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 Ionenaustausch-Host

 

Um die Prozessanforderungen zu erfüllen, steuert das Siemens-Steuerungssystem wichtige Geräte wie Hydraulikpumpstationen, Servoantriebe und Ventilinseln präzise mit einem Ausführungszyklus von 50 ms. Es implementiert auch die "Schnellannäherung + präzise Positionierung"-Steuerungsstrategie für den Host-Servomotor, um sicherzustellen, dass sich der Drehtisch des kontinuierlichen Ionenaustausch-Hosts präzise an der angegebenen Ventilposition andockt, wodurch eine Systemreaktionszeit von nicht mehr als 100 ms erreicht wird.

 

Durch diese technische Lösung hat Siemens den Kunden nicht nur geholfen, eine echte integrierte Steuerung der Kernausrüstung zu erreichen, sondern auch eine umfassende Optimierung in Bezug auf Systemreaktionsgeschwindigkeit, Bedienkomfort sowie Betriebs- und Wartungskosten erreicht.
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Um die Herausforderungen einer großen Anzahl von Ionenaustausch-Hosts, einer weiten Verteilung und einer komplexen Verkabelung in der Lithiumextraktionsanlage aus Salzseen zu bewältigen, hat Siemens die SIMATIC CFU Compact Field Unit-Lösung für dieses Projekt 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 % gesenkt, 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 "weniger Drähte, schnelleres Debugging und einfachere Erweiterung"-Anwendungserfahrung bietet. Es ist ein wichtiger Bestandteil der intelligenten Aufrüstung von Lithiumextraktionsanlagen aus Salzseen.
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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 verwendet auch die integrierte Werksnetzwerklösung von Siemens, um ein werksweites Industrienetzwerk vom Feld bis zur Steuerungsebene aufzubauen und SCALANCE-Industrieswitches vollständig einzusetzen, um die Echtzeitfähigkeit und hohe Zuverlässigkeit der Datenübertragung zu gewährleisten.
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Siemens CN4100 Kommunikationslösung
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Die Verwendung von CN4100 im Lithiumextraktionsprozess dieses Projekts
Der Kostenvorteil der Lithiumextraktion aus Salzseen ist deutlich 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 SCALANCE-Netzwerk den Kunden effiziente und stabile Steuerungssysteme und -lösungen zur Verfügung gestellt und so zur Entwicklung der Branche beigetragen.

 

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