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Como a Siemens PCS 7 aborda os desafios do controlo integrado DCS na extracção de lítio de lagos salgados?

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Como a Siemens PCS 7 aborda os desafios do controlo integrado DCS na extracção de lítio de lagos salgados?

2025-07-09

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A extração de lítio de lagos salgados, como parte importante da nova indústria de energia, está em rápido desenvolvimento. Diante de processos complexos como adsorção, nanofiltração e osmose reversa, como simplificar a fiação, realizar o controle de comunicação de acionamento elétrico e integrar totalmente o sistema de controle do host de troca iônica contínua ao DCS tornou-se o foco dos clientes em um determinado projeto de extração de lítio. A realização do controle DCS integrado reduzirá muito a dificuldade e o custo de manutenção do usuário. Contando com o avançado sistema de controle de automação de processos PCS 7 V10 e soluções flexíveis no local, a Siemens ajudou o projeto de integração de sal de lítio básico de lago salgado a construir uma fábrica moderna eficiente, inteligente e de fácil manutenção.

Escala e Arquitetura do Projeto

Arquitetura CS baseada em PCS 7 V10.0
4 pares de servidores OS redundantes, 33 clientes OS, 13 pares de AS410-5H, 15 unidades de AS-410S
Mais de 14.000 IOs físicos
Mais de 1.000 acionamentos SINAMICS/SIMCODE
Mais de 400 comunicações ModbusTCP/OPC, mais de 2.000 instrumentos HART
Estação de gerenciamento de ativos AMS, servidor de histórico PH, servidor antivírus AVR, servidor OPC UA

Controle Direto DCS do Equipamento Principal—Host de Troca Iônica Contínua

Para atender aos requisitos do processo, o sistema de controle Siemens controla com precisão equipamentos-chave, como estações de bombas hidráulicas, servoacionamentos e ilhas de válvulas, com um ciclo de execução de 50ms. Ele também implementa a estratégia de controle de "aproximação rápida + posicionamento preciso" para o servomotor do host, garantindo que a plataforma giratória do host de troca iônica contínua se conecte com precisão na posição especificada da válvula, alcançando um tempo de resposta do sistema de no máximo 100ms.

Por meio desta solução técnica, a Siemens não apenas ajudou o cliente a alcançar o verdadeiro controle integrado do equipamento principal, mas também trouxe otimização abrangente na velocidade de resposta do sistema, conveniência operacional e custos de pós-operação e manutenção.

Configuração rápida da lógica do dispositivo e telas com base em CMT e Faceplate

Para enfrentar os desafios de um grande número de hosts de troca iônica, ampla distribuição e fiação complexa na planta de extração de lítio de lago salgado, a Siemens personalizou a solução de unidade de campo compacta SIMATIC CFU para este projeto. Ela foi aplicada com sucesso a mais de 3.000 pontos de sinal no local, com mais de 300 unidades CFU implantadas. Em comparação com a fiação de IO centralizada tradicional, o número de terminais de construção no local foi reduzido em quase 70%, e a carga de trabalho de fiação diminuiu em mais de 30%, economizando significativamente tempo e custos de construção.

Em comparação com a fiação tradicional, a CFU apresenta layout flexível, fiação mais econômica e manutenção mais fácil. A velocidade de coleta e configuração dos sinais de IO no local foi significativamente aprimorada, proporcionando aos clientes uma experiência de aplicação verdadeiramente "menos fios, depuração mais rápida e expansão mais fácil". É uma parte importante da atualização inteligente das plantas de extração de lítio de lago salgado.

Simplificando o Sistema de Comunicação

Para produtos de acionamento, o projeto adota totalmente as séries Siemens SINAMICS e SIMOCODE, que são profundamente integradas ao sistema de controle PCS 7 por meio da rede PROFINET, simplificando a fiação de controle tradicional. Combinado com a biblioteca padronizada Siemens PCS 7 APL, o acesso ao equipamento de acionamento é mais rápido, mais flexível e mais fácil de manter.

O projeto também adota a solução de rede industrial integrada da Siemens, construindo uma rede industrial em toda a planta, do campo à camada de controle, e aplicando totalmente os switches industriais SCALANCE para garantir o desempenho em tempo real e a alta confiabilidade da transmissão de dados.

Solução de Comunicação Siemens CN4100

O uso do CN4100 no processo de extração de lítio deste projeto

A vantagem de custo da extração de lítio de lagos salgados tornou-se evidente e agora se tornou a rota técnica principal. Neste projeto integrado de extração de lítio, os produtos da Siemens, como o sistema de controle de processo PCS 7, acionamentos SINAMICS e rede SCALANCE, forneceram aos clientes sistemas e soluções de controle eficientes e estáveis, contribuindo para o desenvolvimento da indústria.

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Mais de 14.000 IOs físicos
Mais de 1.000 acionamentos SINAMICS/SIMCODE
Mais de 400 comunicações ModbusTCP/OPC, mais de 2.000 instrumentos HART
Estação de gerenciamento de ativos AMS, servidor de histórico PH, servidor antivírus AVR, servidor OPC UA

Controle Direto DCS do Equipamento Principal—Host de Troca Iônica Contínua

Configuração rápida da lógica do dispositivo e telas com base em CMT e Faceplate

Simplificando o Sistema de Comunicação

Solução de Comunicação Siemens CN4100

O uso do CN4100 no processo de extração de lítio deste projeto

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