Добыча лития из соляных озер, как важная часть новой энергетической отрасли, переживает стремительное развитие. Столкнувшись со сложными процессами, такими как адсорбция, нанофильтрация и обратный осмос, вопрос упрощения проводки, реализации управления связью с электроприводом и полной интеграции системы управления непрерывным ионным обменом в DCS стал центром внимания клиентов в определенном проекте по добыче лития. Реализация интегрированного управления DCS значительно снизит сложность и стоимость обслуживания для пользователя. Опираясь на передовую систему управления технологическими процессами PCS 7 V10 и гибкие решения на месте, Siemens помогла проекту интеграции базовой литиевой соли из соляного озера построить эффективный, интеллектуальный и простой в обслуживании современный завод.
Ключевые слова: Химическая промышленность, интеграция литиевой соли, SIMATIC CFU, CN 4100, ET 200PA SMART +, ET 200SP HA
Масштаб и архитектура проекта
Информация о проекте: Проект интеграции базовой литиевой соли в соляном озере
- CS-архитектура на базе PCS 7 V10.0
- 4 пары резервированных OS-серверов, 33 OS-клиента, 13 пар AS410-5H, 15 единиц AS-410S
- Более 14 000 физических входов/выходов
- Более 1000 приводов SINAMICS/SIMCODE
- Более 400 коммуникаций ModbusTCP/OPC, более 2000 приборов HART
- Станция управления активами AMS, сервер истории PH, антивирусный сервер AVR, сервер OPC UA
Основные моменты проекта:
Прямое управление DCS основным оборудованием — установка непрерывного ионного обмена
В проекте интеграции базовой литиевой соли из соляного озера установка непрерывного ионного обмена, как основное оборудование, традиционно управлялась ПЛК, предоставленным производителем оборудования. Этот подход не позволяет достичь истинной интеграции, а после технического обслуживания полагается на производителя, что приводит к сложности и высоким затратам. Siemens нарушила условности, внедрив систему управления PCS 7 V10.0. Через шину Profinet энкодер положения поворотного стола установки напрямую подключен к резервированной сети DCS, что успешно позволяет всему процессу непрерывного ионного обмена управляться единой системой DCS.
Чтобы соответствовать требованиям процесса, система управления Siemens точно управляет ключевым оборудованием, таким как насосные станции, сервоприводы и островные клапаны, с циклом выполнения 50 мс. Она также реализует стратегию управления «быстрое приближение + точное позиционирование» для серводвигателя установки, гарантируя, что поворотный стол установки непрерывного ионного обмена точно стыкуется в указанном положении клапана, достигая времени отклика системы не более 100 мс.
Между тем, проектная группа Siemens разработала настраиваемые шаблоны управления CMT и графические интерфейсы Faceplate для установок от трех разных производителей, что значительно повысило эффективность конфигурации и удобство последующего расширения оборудования.
Благодаря этому техническому решению Siemens не только помогла клиенту добиться истинного интегрированного управления основным оборудованием, но и обеспечила всестороннюю оптимизацию скорости отклика системы, удобства эксплуатации, а также затрат на эксплуатацию и техническое обслуживание.
Быстрая настройка логики устройств и экранов на основе CMT и Faceplate
Применение компактных полевых блоков CFU
Чтобы решить проблемы, связанные с большим количеством установок ионного обмена, широким распространением и сложной проводкой на заводе по добыче лития из соляного озера, Siemens настроила компактное полевое решение SIMATIC CFU для этого проекта. Оно успешно применено к более чем 3000 точек сигналов на месте с развертыванием более 300 блоков CFU. По сравнению с традиционной централизованной проводкой входов/выходов количество терминалов для строительства на месте сократилось почти на 70%, а трудоемкость проводки снизилась более чем на 30%, что значительно сэкономило время и затраты на строительство.
Siemens SIMATIC CFU поддерживает определение типов входов/выходов на месте. Каждое устройство интегрирует 16 каналов, совместимых с типами сигналов, такими как цифровой вход/выход, аналоговый вход/выход и протокол HART, что позволяет быстро адаптироваться к сложным требованиям процесса. Между тем, CFU поддерживает функцию plug-and-play, при которой имена оборудования автоматически соответствуют системе DCS одним нажатием кнопки. Замена и отладка устройств чрезвычайно эффективны, что значительно упрощает ежедневную эксплуатацию и техническое обслуживание клиента.
По сравнению с традиционной проводкой, CFU отличается гибкой компоновкой, более экономичной проводкой и простотой обслуживания. Скорость сбора и настройки сигналов входов/выходов на месте значительно улучшена, что дает клиентам реальный опыт применения «меньше проводов, более быстрая отладка и более простое расширение». Это важная часть интеллектуального обновления заводов по добыче лития из соляных озер.
Применение компактных полевых блоков ввода/вывода CFU
Упрощение системы связи
В проекте интеграции базовой литиевой соли из соляного озера Siemens разработала для клиента полный набор эффективных и лаконичных решений по интеграции связи, обеспечив всестороннюю интеграцию связи приводного оборудования, сторонних систем и приборов на месте.
Для приводных устройств в проекте полностью используются серии Siemens SINAMICS и SIMOCODE, которые глубоко интегрированы в систему управления PCS 7 через сеть PROFINET, упрощая традиционную проводку управления. В сочетании со стандартизированной библиотекой Siemens PCS 7 APL доступ к приводному оборудованию осуществляется быстрее, гибче и проще в обслуживании.
Для связи устройств со сторонними системами в проекте широко используются коммуникационные процессоры Siemens SIMATIC CN4100, которые поддерживают несколько протоколов связи, таких как OPC UA и S7 Put/Get. Они легко взаимодействуют со сложным оборудованием на месте, таким как устройства защиты двигателей, центрифуги, устройства защиты высоковольтных линий и котельные системы, значительно повышая эффективность сбора данных и совместимость системы. В то же время CN4100 реализует открытое взаимодействие данными с системами верхнего уровня через OPC UA, удовлетворяя высокие требования к потоку данных в цифровой трансформации предприятия.
В проекте также используется интегрированное сетевое решение Siemens, которое строит общезаводскую промышленную сеть от поля до уровня управления и полностью применяет промышленные коммутаторы SCALANCE для обеспечения производительности в реальном времени и высокой надежности передачи данных.
Коммуникационное решение Siemens CN4100
Использование CN4100 в процессе добычи лития в этом проекте
Краткое описание проекта
Преимущество в стоимости добычи лития из соляных озер стало очевидным, и теперь это стало основным техническим направлением. В этом интегрированном проекте по добыче лития такие продукты Siemens, как система управления технологическими процессами PCS 7, приводы SINAMICS и сеть SCALANCE, предоставили клиентам эффективные и стабильные системы управления и решения, способствуя развитию отрасли.
Ваше сообщение должно содержать от 20 до 3000 символов!
