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【事例ダウンロード】シーメンス PCS 7 は、塩湖からのリチウム抽出における DCS 統合制御の課題にどのように取り組んでいますか？

2025-07-09

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新エネルギー産業の重要な一部である塩湖からのリチウム抽出は、急速な発展を遂げています。吸着、ナノろ過、逆浸透などの複雑なプロセスに直面し、配線を簡素化し、電気駆動通信制御を実現し、連続イオン交換ホスト制御システムをDCSに完全に統合する方法が、特定のリチウム抽出プロジェクトの顧客の焦点となっています。統合DCS制御の実現は、ユーザーのメンテナンスの難易度とコストを大幅に削減します。シーメンスは、高度なPCS 7 V10プロセスオートメーション制御システムと柔軟な現場ソリューションを活用し、塩湖基礎リチウム塩統合プロジェクトが効率的でインテリジェント、かつメンテナンスしやすい最新の工場を構築するのを支援しました。

プロジェクト規模とアーキテクチャ

PCS 7 V10.0に基づくCSアーキテクチャ
4対の冗長OSサーバー、33台のOSクライアント、13対のAS410-5H、15台のAS-410S
14,000を超える物理IO
1,000を超えるSINAMICS/SIMCODEドライブ
400を超えるModbusTCP/OPC通信、2,000を超えるHART計器
AMS資産管理ステーション、PH履歴サーバー、AVRアンチウイルスサーバー、OPC UAサーバー

中核設備のDCS直接制御—連続イオン交換ホスト

プロセス要件を満たすために、シーメンス制御システムは、油圧ポンプステーション、サーボドライブ、バルブアイランドなどの主要な設備を50msの実行サイクルで正確に制御します。また、ホストサーボモーターの「急速近似+精密位置決め」制御戦略を実装し、連続イオン交換ホストのターンテーブルが指定されたバルブ位置に正確にドッキングし、システム応答時間を100ms以下に抑えます。

この技術ソリューションを通じて、シーメンスは顧客が中核設備の真の統合制御を実現するのを支援しただけでなく、システム応答速度、操作の利便性、運用後のメンテナンスコストにおいても包括的な最適化をもたらしました。

CMTとFaceplateに基づくデバイスロジックと画面の迅速な構成

塩湖リチウム抽出プラントにおける多数のイオン交換ホスト、広範囲な分散、複雑な配線という課題に対応するため、シーメンスはこのプロジェクト向けにSIMATIC CFUコンパクトフィールドユニットソリューションをカスタマイズしました。3,000を超える現場信号ポイントに適用され、300を超えるCFUユニットが展開されています。従来の集中IO配線と比較して、現場建設端子の数は約70％削減され、配線作業量は30％以上減少し、建設時間とコストを大幅に節約しました。

従来の配線と比較して、CFUは柔軟なレイアウト、より経済的な配線、および容易なメンテナンスを特徴としています。現場IO信号の収集と構成速度が大幅に向上し、顧客に真の「少ない配線、より速いデバッグ、より簡単な拡張」というアプリケーション体験をもたらします。これは、塩湖リチウム抽出プラントのインテリジェントアップグレードの重要な部分です。

通信システムの簡素化

ドライブ製品については、このプロジェクトはシーメンスのSINAMICSおよびSIMOCODEシリーズを完全に採用しており、PROFINETネットワークを介してPCS 7制御システムに深く統合され、従来の制御配線を簡素化しています。シーメンスのPCS 7 APL標準ライブラリと組み合わせることで、ドライブ設備のアクセスがより速く、より柔軟になり、メンテナンスも容易になります。

このプロジェクトでは、シーメンスの統合工場ネットワークソリューションも採用し、現場から制御層までプラント全体の産業用ネットワークを構築し、SCALANCE産業用スイッチを完全に適用して、データ伝送のリアルタイム性と高い信頼性を確保しています。

シーメンスCN4100通信ソリューション

このプロジェクトのリチウム抽出プロセスにおけるCN4100の使用

塩湖からのリチウム抽出のコスト上の利点が明らかになり、現在では主流の技術ルートとなっています。この統合リチウム抽出プロジェクトにおいて、シーメンスのPCS 7プロセス制御システム、SINAMICSドライブ、SCALANCEネットワークなどの製品は、顧客に効率的で安定した制御システムとソリューションを提供し、業界の発展に貢献しています。

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プロジェクト規模とアーキテクチャ

PCS 7 V10.0に基づくCSアーキテクチャ
4対の冗長OSサーバー、33台のOSクライアント、13対のAS410-5H、15台のAS-410S
14,000を超える物理IO
1,000を超えるSINAMICS/SIMCODEドライブ
400を超えるModbusTCP/OPC通信、2,000を超えるHART計器
AMS資産管理ステーション、PH履歴サーバー、AVRアンチウイルスサーバー、OPC UAサーバー

中核設備のDCS直接制御—連続イオン交換ホスト

CMTとFaceplateに基づくデバイスロジックと画面の迅速な構成

通信システムの簡素化

シーメンスCN4100通信ソリューション

このプロジェクトのリチウム抽出プロセスにおけるCN4100の使用

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