Việc khai thác lithium từ hồ muối, là một phần quan trọng của ngành công nghiệp năng lượng mới, đang phát triển nhanh chóng.và đảo ngược thẩm thấu, làm thế nào để đơn giản hóa dây dẫn, nhận ra điều khiển truyền thông động cơ điện,và tích hợp đầy đủ hệ thống điều khiển máy chủ trao đổi ion liên tục vào DCS đã trở thành trọng tâm của khách hàng trong một dự án chiết xuất lithium nhất địnhViệc thực hiện điều khiển DCS tích hợp sẽ làm giảm đáng kể khó khăn và chi phí bảo trì của người dùng.Dựa trên hệ thống điều khiển tự động hóa quy trình PCS 7 V10 tiên tiến và các giải pháp linh hoạt tại chỗ, Siemens đã giúp dự án tích hợp muối lithium Salt Lake cơ bản để xây dựng một nhà máy hiện đại hiệu quả, thông minh và dễ bảo trì.
Từ khóa: Công nghiệp hóa học, tích hợp muối lithium, SIMATIC CFU, CN 4100, ET 200PA SMART +, ET 200SP HA
Quy mô dự án và kiến trúc
Thông tin dự án: Một dự án tích hợp muối lithium cơ bản trong một hồ muối
- Kiến trúc CS dựa trên PCS 7 V10.0
- 4 cặp máy chủ hệ điều hành dư thừa, 33 khách hàng hệ điều hành, 13 cặp AS410-5H, 15 đơn vị AS-410S
- Hơn 14.000 IO vật lý
- Hơn 1.000 ổ đĩa SINAMICS/SIMCODE
- Hơn 400 liên lạc ModbusTCP/OPC, hơn 2.000 thiết bị HART
- Trạm quản lý tài sản AMS, máy chủ lịch sử PH, máy chủ chống virus AVR, máy chủ OPC UA
Điểm nổi bật của dự án:
DCS Kiểm soát trực tiếp thiết bị cốt lõi Ứng dụng trao đổi ion liên tục
Trong dự án tích hợp muối lithium cơ bản của hồ muối, máy chủ trao đổi ion liên tục, như thiết bị cốt lõi, theo truyền thống được điều khiển bởi một PLC do nhà sản xuất thiết bị cung cấp.Cách tiếp cận này không đạt được sự hội nhập thực sựSiemens đã phá vỡ quy ước bằng cách áp dụng hệ thống điều khiển PCS 7 V10.0.bộ mã hóa vị trí máy quay chủ được kết nối trực tiếp với mạng DCS dư thừa, cho phép toàn bộ quá trình của máy chủ trao đổi ion liên tục được điều khiển đồng nhất bởi DCS.
Để đáp ứng các yêu cầu của quy trình, hệ thống điều khiển Siemens điều khiển chính xác các thiết bị chính như trạm bơm thủy lực, ổ servo và đảo van với chu kỳ thực hiện 50ms.Nó cũng thực hiện chiến lược điều khiển "sự gần gũi nhanh chóng + vị trí chính xác" cho máy chủ servo motor, đảm bảo rằng bàn xoay máy chủ trao đổi ion liên tục đậu chính xác ở vị trí van được chỉ định, đạt được thời gian phản ứng hệ thống không quá 100ms.
Trong khi đó, nhóm dự án Siemens đã phát triển các mẫu điều khiển CMT tùy chỉnh và giao diện hoạt động FacePlate đồ họa cho các máy chủ từ ba nhà sản xuất khác nhau,cải thiện đáng kể hiệu quả cấu hình và sự tiện lợi của việc mở rộng thiết bị sau này.
Thông qua giải pháp kỹ thuật này, Siemens không chỉ giúp khách hàng đạt được kiểm soát tích hợp thực sự của thiết bị cốt lõi mà còn mang lại tối ưu hóa toàn diện về tốc độ phản hồi hệ thống,tiện lợi hoạt động, và chi phí sau hoạt động và bảo trì.
Cấu hình nhanh về logic thiết bị và màn hình dựa trên CMT và FacePlate
Ứng dụng các đơn vị CFU Compact Field
Để giải quyết những thách thức của một số lượng lớn các máy chủ trao đổi ion, phân phối rộng rãi, và hệ thống dây phức tạp trong nhà máy khai thác lithium Salt Lake,Siemens tùy chỉnh giải pháp đơn vị lĩnh vực nhỏ gọn SIMATIC CFU cho dự án nàyNó đã được áp dụng thành công cho hơn 3.000 điểm tín hiệu tại chỗ với hơn 300 đơn vị CFU được triển khai.Số lượng các nhà ga xây dựng tại chỗ đã giảm gần 70%, và khối lượng công việc dây chuyền đã giảm hơn 30%, tiết kiệm đáng kể thời gian và chi phí xây dựng.
Siemens SIMATIC CFU hỗ trợ định nghĩa miễn phí trên trang web của các loại IO. Mỗi thiết bị tích hợp 16 kênh, tương thích với các loại tín hiệu như đầu vào / đầu ra kỹ thuật số, đầu vào / đầu ra tương tự và giao thức HART,Trong khi đó, CFU hỗ trợ chức năng plug-and-play, với tên phần cứng tự động phù hợp với hệ thống DCS bằng cách nhấn một nút.Thay thế thiết bị và gỡ lỗi rất hiệu quả, đơn giản hóa đáng kể hoạt động và bảo trì hàng ngày của khách hàng.
So với hệ thống dây truyền thống, CFU có bố trí linh hoạt, hệ thống dây tiết kiệm hơn và bảo trì dễ dàng hơn.Tốc độ thu thập và cấu hình các tín hiệu IO tại chỗ đã được cải thiện đáng kể, mang lại cho khách hàng một thực sự "ít dây, nhanh hơn debugging, và dễ dàng mở rộng" ứng dụng kinh nghiệm.
Ứng dụng các đơn vị CFU Compact Field IO
Đơn giản hóa hệ thống truyền thông
Trong dự án tích hợp muối lithium Salt Lake cơ bản, Siemens đã thiết kế một bộ giải pháp tích hợp truyền thông hiệu quả và ngắn gọn cho khách hàng,đạt được sự tích hợp truyền thông toàn diện của thiết bị truyền động, hệ thống của bên thứ ba, và các công cụ tại chỗ.
Đối với các sản phẩm truyền động, dự án áp dụng đầy đủ các dòng Siemens SINAMICS và SIMOCODE, được tích hợp sâu vào hệ thống điều khiển PCS 7 thông qua mạng PROFINET,đơn giản hóa dây dẫn điều khiển truyền thốngKết hợp với thư viện tiêu chuẩn Siemens PCS 7 APL, việc truy cập thiết bị truyền động nhanh hơn, linh hoạt hơn và dễ bảo trì hơn.
Đối với giao tiếp thiết bị với các hệ thống của bên thứ ba, dự án sử dụng rộng rãi các bộ xử lý giao tiếp Siemens SIMATIC CN4100,hỗ trợ nhiều giao thức truyền thông như OPC UA và S7 Put/GetChúng dễ dàng giao tiếp với các thiết bị phức tạp tại chỗ như bảo vệ động cơ, máy ly tâm, bảo vệ đường dây điện áp cao và hệ thống nồi hơi.cải thiện đáng kể hiệu quả thu thập dữ liệu và khả năng tương thích hệ thốngĐồng thời, CN4100 nhận ra sự tương tác dữ liệu mở với các hệ thống cấp trên thông qua OPC UA, đáp ứng các yêu cầu cao về lưu lượng dữ liệu trong chuyển đổi kỹ thuật số doanh nghiệp.
Dự án cũng áp dụng giải pháp mạng lưới nhà máy tích hợp của Siemens, xây dựng một mạng lưới công nghiệp trên toàn nhà máy từ lĩnh vực đến lớp điều khiển,và áp dụng đầy đủ các công nghệ chuyển đổi SCALANCE để đảm bảo hiệu suất thời gian thực và độ tin cậy cao của truyền dữ liệu.
Siemens CN4100 Giải pháp truyền thông
Việc sử dụng CN4100 trong quá trình chiết xuất lithium của dự án này
Tóm tắt dự án
Lợi thế về chi phí của việc khai thác lithium từ hồ muối đã trở nên rõ ràng, và nó đã trở thành con đường kỹ thuật chính thống.Các sản phẩm của Siemens như hệ thống điều khiển quy trình PCS 7, ổ đĩa SINAMICS và mạng SCALANCE đã cung cấp cho khách hàng các hệ thống và giải pháp điều khiển hiệu quả và ổn định, góp phần phát triển ngành công nghiệp.
