Lösungen

Komponenten Siemens S7 - 200 SMART PLC + Fanyi Touchscreen + FBox IoT Modul + ABB-Wechselrichter Hauptvorteile Unbemannter und vollautomatischer Betrieb Fernüberwachung über Mobilgeräte und Computer Fehlerwarnungen mit SMS-Warnungen Kernfunktionen 1Selbstdiagnostik und Kostensenkung Die integrierte Selbstdiagnostikfunktion minimiert manuelle Inspektionen vor Ort und senkt damit direkt die Betriebskosten. 2. Automatisches Steuerungssystem Genaue Logikkontrolle: Nutzt die Siemens S7-200 SMART PLC für eine stabile, hochpräzise Logikkontrolle, die den reibungslosen Betrieb der Pump-Einheiten unter verschiedenen Abwasserbedingungen gewährleistet. Energieeffiziente Geschwindigkeitsregelung: Der ABB-Inverter passt die Motorgeschwindigkeit dynamisch an, basierend auf der Echtzeit-Rückmeldung des Abwasserspiegels.Diese “On-Demand-Betriebsweise” verbessert die Effizienz und verringert gleichzeitig unnötige Energieverschwendung. Intuitive Verwaltung vor Ort: Der Fanyi Touchscreen (HMI) bietet ein visuelles, benutzerfreundliches Interface für das Personal vor Ort, um die Abläufe zu überwachen und Parameter anzupassen (z. B. Geschwindigkeit,Intuitiver Weise. 3Fernüberwachung und IoT-Integration Cloud - vernetzte Datenübertragung: Das FBox IoT Modul ermöglicht die Echtzeit-Daten-Synchronisierung mit Cloud-Plattformen und unterstützt den Remote-Zugriff über PC/Web oder mobile Apps. Überall, jederzeit Überwachung: Die Betreiber können den Zustand der Pumpe (laufend/ausgeschaltet), die Echtzeitrahmen, historische Fehlerprotokolle usw. von jedem Ort aus überprüfen.Eine rechtzeitige Intervention ist auch außerhalb der Baustelle gewährleistet.. 4Intelligentes Alarmsystem Multi - Fehlererkennung: Identifiziert automatisch Anomalien wie Pumpenblockaden, Stromausfälle oder hohe Wasserstände. Sofortige SMS-Benachrichtigungen: Aktiviert sofortige SMS-Benachrichtigungen an Wartungsteams bei Fehlererkennung, minimiert Ausfallzeiten und verhindert Abwasserüberflutungsrisiken. 5. Energieeinsparung und geringe Wartung ABB Inverter Effizienz: Durch die Optimierung der Pumpgeschwindigkeit, um den tatsächlichen Abwasserbelastungen gerecht zu werden, wird der Stromverbrauch im Vergleich zu traditionellen Festgeschwindigkeitssystemen um 20~30% reduziert. Niedriges Verschleiß: Durch die reibungslose Anpassung der Geschwindigkeit werden mechanische Schocks an den Pumpen/Motoren reduziert, die Lebensdauer der Bauteile verlängert und die langfristigen Wartungskosten gesenkt.

Projekt für eine Gesundheitseinrichtung: Shenzhen Nanshan Hospital PLC-Steuerschränke in Krankenhausanwendungen: Kritische Funktionen und Implementierungen Kernanwendungsszenarien A. Lebenserhaltungssysteme Medizinische Gaskontrolle Funktion: Reguliert den Sauerstoffdruck (O2- Ich weiß.), Stickoxid (N2- Ich weiß.O), und Vakuumsysteme innerhalb des Bereichs 0,4­0,55 MPa, so daß die Druckschwankungen unter 1% bleiben. Funktion der SPS: Überwacht den Druck in der Rohrleitung mit analogen Eingangssignalen (4 - 20 mA). Sicherheit: Ermöglicht die automatische Abschaltung bei Brandmeldern, um den Normen der NFPA 99 zu entsprechen. HVAC für OR/ICU Präzisionssteuerung: Beibehält die Luftreinheit bei ISO-Klasse 5, bei einer Temperatur zwischen 20 und 24 °C und einer relativen Luftfeuchtigkeit zwischen 40 und 60%. PLC-Logik: Implementiert Variable Frequency Drive (VFD) - angetriebene laminare Strömungssteuerung, bei der die Luftgeschwindigkeit bei 0,25 - 0,35 m/s gehalten wird. B. Strommanagement Kritische Lastübertragung Durchführung: Bei einem Netzausfall startet der Generator automatisch innerhalb von weniger als 10 Sekunden, entsprechend den UL 1008-Anforderungen. PLC-Logik: Verwendet einen automatischen Übertragungsschalter (ATS) mit geschlossenem Übergangsschalter. Harmonische Minderung Die Lösung: PLC-gesteuerte aktive Filter reduzieren die von MRT- und CT-Geräten erzeugten Harmoniken auf weniger als 5% Gesamtharmonikverzerrung (THD). C. Laborautomatisierung Biosicherheitsschränke Kontrolle: Aufrechterhält eine Geschwindigkeit von 0,5 m/s bei dynamischer Einstellung der Schirmposition. Datenprotokollierung: Speichert Betriebsprotokolle, die 21 CFR Teil 11 entsprechen. Spezialisierte Kontrollanforderungen EMV-Bedenken Schirmung In MRT-Zonen werden Gehäuse verwendet, die mit MIL-STD-461G konform sind, um die elektromagnetische Kompatibilität (EMC) zu gewährleisten. Geräuschimmunität Für EKG/EEG-Geräte wird eine optische Isolierung verwendet, um die Anforderungen der IEC 60601 - 1-2 zur Geräuschdichtigkeit zu erfüllen. Entwurf der Redundanz Architektur Verwendet für Dialysemaschinen doppelte Warmstandby-CPUs (SIL 3) zur Gewährleistung der Betriebskontinuität. Ausfallsicherheit "Technologie" für die "Herstellung" oder "Produktion" von Geräten, die in einer "Technologie" für die "Herstellung" oder "Herstellung" von Geräten oder Geräten verwendet werden, die in einer "Technologie" für die "Herstellung" oder "Herstellung" von Geräten oder Geräten verwendet werden. Betriebsvorteile Patientensicherheit Verhindert Fehler bei der Vermischung von Betäubungsgasen durch verriegelte Ventilsteuerung. Energieeffizienz Erreicht eine Reduzierung des HVAC-Energieverbrauchs um 30% durch besetzungsbasierte Lüftungsstrategien. Optimierung der Wartung Verwendet prädiktive Algorithmen zur Erkennung des Verschleißes des Pumpenlagers durch Vibrationsschnelle Fourier-Transformation (FFT). Beispiele für die Umsetzung Abteilung PLC-Modell Schlüssel-E/A-Konfiguration OR-Suiten Siemens S7 - 1500 16 AI (PT100), 32 DO (24 VDC) Apotheke Allen - Bradley Kompakte Logik 8 - Achsen-Servo-Steuerung Zentralsteril Omron NJ501 EtherCAT - angeschlossene SCARA-Roboter

Qingyuan Wasserwerke Projekt: Übersicht über automatisierte Steuerungssysteme Kontrolle der Wasserzufuhr Automatischer Pumpeneinsatz: Verwendet Wasserstandssensoren, um eine Auslastung der Quelle oder das Leerlauffahren der Pumpe zu verhindern. Durchflussregelung: Die PLC passt die Pumpengeschwindigkeit/die Ventilöffnungen an unterschiedliche Versorgungsbedürfnisse an. Kontrolle der Wasserbehandlung Koagulation und Sedimentation: Die Koagulansdosis wird automatisch angepasst (basierend auf Trübung/Durchfluss) und die Schlammentladung wird geplant. Filtration: Auslöst das Rückspülen (durch Druck/Zeit) zur Aufrechterhaltung der Wasserqualität. Desinfektion: Genaue Dosierung (Chlor/Hypochlorit) mit Rückstandsklorüberwachung zur Einhaltung der Vorschriften. Klares Wasser und Versorgungskontrolle Tanklevelmanagement: Echtzeitüberwachung regelt die Einlassventile/Pumpen, um die Werte zu stabilisieren. mit einer Leistung von mehr als 1000 W: PLC moduliert die Geschwindigkeit über Netzdruck-/Verbrauchsdaten für eine energieeffiziente, konstante Druckversorgung; koordiniert die Pumpenübergang. Rohrnetz und Ausrüstung Überwachung und Planung: Verfolgt den Druck/Durchfluss an wichtigen Punkten; warnt bei Anomalien (z. B. Überdruck) und ermöglicht Fernstellen der Ventile. Fehlbehandlung: Echtzeitüberwachung der Ausrüstung (Strom, Temperatur) löst Alarme aus; automatische Umschaltung auf Standby-Systeme bei Störungen. Daten und Effizienz Datenverwaltung: Daten über Wasservolumen, -qualität und -ausrüstung für Trendanalysen erfasst. Energieoptimierung: Passt den Betrieb von Geräten (Pumpen, Ventilatoren) an den Spitzen der Nachfrage an; verwendet Algorithmen (z. B. PID) zur Minimierung von chemischen/Energieverschwendung.

Projekt zur Kläranlage Jiahe: Intelligente Automatisierung führt zu effizienter Abwasserwirtschaft Bei der modernen Abwasserbehandlung sind Präzision, Stabilität und Nachhaltigkeit von größter Bedeutung.Das Projekt der Kläranlage von Jiahe nutzt fortschrittliche Automatisierungssysteme, umIm Rahmen des Programms werden die folgenden Maßnahmen ergriffen:Im Folgenden finden Sie einen detaillierten Überblick über seine zentralen intelligenten Funktionen und deren praktische Auswirkungen: 1Zentralisierte Steuerung der Anlagen: Synchronisierung des "Reinigungsecosystems" Das zentrale Steuerungssystem der Anlage fungiert als "Nervenzentrum" und ermöglicht eine einheitliche Verwaltung kritischer Geräte im gesamten Abwasserbehandlungsprozess: Unified Start/Stop & Parameter Tuning: Betreiber können Wasserpumpen, Belüftungsventilatoren, Mischer und Schlammschaber über eine Mensch-Maschine-Schnittstelle (HMI) zentral steuern.Zum Beispiel werden die Belüftungsventilatoren in Echtzeit so eingestellt, dass sie dem Sauerstoffbedarf im biologischen Reaktionsbehälter entsprechen, während die Schlammpumpengeschwindigkeiten kalibriert werden, um eine optimale Feststoffkonzentration aufrechtzuerhalten. Verriegelter Betrieb: Die Ausrüstung arbeitet in koordinierter Abfolge, z. B. wenn die Einlasspumpe startet, wird automatisch der Sandkammermischer aktiviert, gefolgt vom Klärschaber.Dies verhindert Prozessstörungen (z. B. Schlammansammlungen), die durch fehlerhafte Ausrüstungsstimmungen verursacht werden. Fernzugriff: Berechtigte Mitarbeiter können die Ausrüstung über mobile Endgeräte überwachen und anpassen, wodurch auch außerhalb des Standorts schnelle Reaktionen ermöglicht werden (z. B. Änderung des Pumpendrucks während der Spitzenstromperioden). 2. Prozessautomation: Gewährleistung der Konsistenz in jeder Behandlungsphase Das System automatisiert wichtige Prozessphasen, beseitigt manuelle Fehler und gewährleistet die Einhaltung der Behandlungsstandards: • Stufenbasierte Zeitkontrolle: Von der Einleitung des Wassers bis zur Endentladung wird jede Phase (Einlassregulation, chemische Reaktion, Sedimentation, Filtration,Desinfektion) automatisch auf der Grundlage der vorgegebenen Logik ausgelöst wird.Zum Beispiel: • Das Einlassventil regelt die Durchflussmengen, um eine Überlastung des Biotankes zu verhindern (mit einer Obergrenze von 120% der Konstruktionskapazität). • Der Sedimentationsbehälter wechselt nach 4 Stunden statischer Absetzung automatisch in den Schlammentladungsmodus, wodurch eine effiziente Trennung von Feststoffen gewährleistet wird. • Adaptive Prozessanpassung: Bei starkem Regen erkennt das System eine erhöhte Trübung des Zuflusses und verlängert die Flockulationszeit (von 20 auf 30 Minuten), um die Partikelentfernung zu verbessern.Aufrechterhaltung der Klarheit des Abwassers. 3Echtzeitüberwachung und Datenanalyse: Transparenz für fundierte Entscheidungen Ein Netz von Sensoren und Messgeräten ermöglicht eine detaillierte Sichtbarkeit der Behandlungsergebnisse: •Schlüsselparameterverfolgung: Echtzeitdaten über Zufluss-/Ausflussraten, pH-Wert (auf 6,5 bis 8,5 gehalten), COD (chemischer Sauerstoffbedarf), Ammoniak Stickstoff,und gelöster Sauerstoff (DO) in Belüftungstanks auf einem zentralen Armaturenbrett angezeigt.Die Warnungen werden ausgelöst, wenn die COD 50 mg/l übersteigt (Entladestandard) oder die DO unter 2 mg/l fällt (kritisch für aerobe Bakterien). • Historische Datenprotokolle: Das System speichert 12 Monate Betriebsdaten, die eine Trendanalyse ermöglichen, um beispielsweise festzustellen, ob der Zustrom von COD-Spitzen an Wochentagen aufgrund von Ableitungen aus der Industrie stattfindet,Anpassung der Vorbehandlung. • Einhaltung der Vorschriften: Täglich werden automatisierte Berichte über die Abwasserqualität erstellt, wodurch die Einhaltung der nationalen Normen (GB 18918-2002) vereinfacht und der Arbeitslast bei der manuellen Dokumentation um 70% reduziert wird. 4Fehlerdiagnose und Schutzmechanismen: Risikominimierung Das System dient als "Sicherheitsnetz" zur Verhinderung von Beschädigungen der Anlagen und Betriebsausfällen: • Mehrschichtige Fehlererkennung: Sensoren überwachen den Motorstrom (zur Erkennung von Überlastungen), die Lagertemperatur (Alarm bei > 80°C) und die Ventilposition (Bemerkung von verstopften Ventilen).Wenn beispielsweise der Strom einer Schlammpumpe 110% des Nennwerts übersteigt, schaltet das System diese automatisch ab und aktiviert eine Standbypumpe. • Alarmhierarchie: Kritische Fehler (z. B. Ausfall des Desinfektionssystems) lösen in der Kontrollstelle akustische/visuelle Alarme aus und SMS-Benachrichtigungen an die Ingenieure.Kleine Probleme (z. B. leicht niedriger DO) werden für die planmäßige Wartung protokolliert. • Notfallprotokolle: Im Falle eines Stromausfalls aktiviert das System innerhalb von 10 Sekunden die Sicherungsgeneratoren, um den ununterbrochenen Betrieb wesentlicher Geräte (z. B.Desinfektionslampen) zur Verhinderung der Ableitung von unbehandeltem Abwasser. 5. Optimierte Operationen: Ausgleich von Effizienz und Kosteneffizienz Durch intelligente Algorithmen maximiert die Anlage die Behandlungsergebnisse und minimiert gleichzeitig den Energie- und Chemikalienverbrauch: • Energieeinsparungen: Die Lüftungsventilatoren (die größten Energieverbraucher) werden über variable Frequenzantriebe (VFDs) gesteuert, die die Geschwindigkeit anhand der DO-Werte anpassen.Dies reduziert den Energieverbrauch im Vergleich zum Betrieb mit fester Geschwindigkeit um 25%. • Chemische Optimierung: Das Dosierungssystem für Gerinnungsmittel (z. B. Polyaluminiumchlorid) passt die Dosierung anhand der Einflusstrübung anBei starken Regenfällen von 20 mg/l auf 35 mg/l erhöht, um Überdosierungen zu vermeiden und die chemischen Kosten um 18% zu senken. • Vorhersagende Wartung: Durch die Analyse von Vibrationsdaten und Betriebszeit wird die Wartung proaktiv geplant (z. B. Ersatz der Lüftungsdiffusoren, bevor sie verstopft werden).Verringerung der ungeplanten Ausfallzeiten um 40%. Auswirkungen und Aussichten

Anwendung von SPS-Schaltschränken in intelligenten Hotelsystemen Kernanwendungsszenarien A. Energiemanagementsystem Leistungsüberwachung Echtzeit-Verfolgung der Stromlast pro Etage (±0,5% Genauigkeit). Automatisches Umschalten auf Notstrom mit

Kernanwendungen 1. Intelligente Stromverteilung Intelligente Zählerintegration: Echtzeit-Energiemonitoring mit Lastprofiling, einschließlich Spitzen-/Abspitzenverbrauchsanalyse für datengetriebene Effizienz. Dynamische Lastbalancierung: automatische Redundanzschaltung für kritische Belastungen (z. B. koordiniert mit UPS-Systemen des Rechenzentrums, um Ausfälle zu vermeiden). Leistungskonditionierung: Harmonische Filtration (THD < 5%) und Spannungsregelung (± 2%) zur Gewährleistung einer stabilen Leistungsqualität. 2. Automatisierte Beleuchtungssysteme Adaptive Leuchtstärkeregulierung: Tageslichtgewinnung in Verbindung mit besetzungsbasierter Dimmung, was zu einer Energieeinsparung von 30~70% führt. Notfall-Egress-Beleuchtung: NFPA 101-konforme ausfallsichere Bedienung mit 90-minütigem Backup, die eine sichere Evakuierung bei Ausfällen gewährleistet. 3. Optimierung der Klimaanlage VFD-getriebene Ausrüstung: Präzise Steuerung der Lüfter- und Pumpengeschwindigkeit, die den Energieverbrauch in Systemen mit variablem Luftvolumen (VAV) um 15 bis 40% reduziert. Zoniertes Klimamanagement: Unabhängige Temperatur-Setpoint-Steuerung mit einer Genauigkeit von < 0,5°C, die Komfort und Effizienz zwischen den Zonen ausgleicht. 4. Integration der Lebenssicherheit Zugangskontrolle Strommanagement: 24VDC PoE-Unterstützung für Türhardware, die Stromverteilung rationalisiert und die Zuverlässigkeit des Sicherheitssystems verbessert. Feuerwehrsysteminteroperabilität: NFPA 72-konforme Rauchkontrollaktivierung mit

I. Kernanwendungen der SPS in der industriellen Automatisierung 1. Produktionsprozesssteuerung Logiksteuerung: Ersetzt traditionelle Relais zur Automatisierung sequentieller Abläufe, wie z. B. Start/Stopp von Fließbändern und Arbeitsplatzwechsel. Bewegungssteuerung: Koordiniert Servo- und Schrittmotoren für hochpräzise Positionierung, entscheidend in der CNC-Bearbeitung und Roboterbahnbewegungssteuerung. Prozesssteuerung: Reguliert Schlüsselparameter (Temperatur, Druck, Durchflussrate) in Geräten wie Spritzgussmaschinen und Wärmebehandlungsöfen. 2. Automatisierung auf Maschinenebene Steuerung von Einzelgeräten: Steuert einzelne Maschinen unabhängig, einschließlich Stanzpressen, Verpackungsanlagen und Sortiersystemen. Sicherheitsverriegelungen: Implementiert Schutzmaßnahmen wie Not-Aus (E-Stop), Lichtvorhangbarrieren und Sicherheitsüberwachung von Türen – vollständig konform mit den ISO 13849-Standards. 3. Produktionslinienkoordination Synchronisation mehrerer Geräte: Verwendet industrielle Busse (z. B. Profinet, EtherCAT), um Förderbänder, Roboterarme und Inspektionsgeräte zu koordinieren und einen nahtlosen Arbeitsablauf zu gewährleisten. Flexible Fertigung: Ermöglicht den schnellen Wechsel von Produktionsrezepten und passt sich schnell an Änderungen der Produktspezifikationen an (z. B. in Lebensmittelverarbeitungslinien). 4. Datenerfassung und -überwachung Echtzeit-Reporting: Überträgt Gerätestatusdaten (Strom, Vibration usw.) an SCADA/MES-Systeme zur zentralen Überwachung. Fehlerprognose: Löst Warnungen aus, wenn Parameter Schwellenwerte überschreiten (z. B. Motorüberlastung), wodurch ungeplante Ausfallzeiten verhindert werden. II. Kernfunktionen der SPS: Das „Gehirn“ der industriellen SteuerungDeterministische Steuerung: Liefert Reaktionszeiten im Mikrosekundenbereich und gewährleistet so eine präzise Zeitsteuerung in Produktionsprozessen. Hohe Zuverlässigkeit: Keine mechanischen Kontakte, mit einer Lebensdauer von über 100.000 Stunden – weit übertrifft traditionelle Relais. Anpassungsfähigkeit: Ermöglicht Logikmodifikationen per Programmierung (keine Neuverkabelung erforderlich), wodurch Prozessanpassungen vereinfacht werden. Standardisierte Schnittstellen: Unterstützt Industrieprotokolle (Modbus TCP, OPC UA) für die nahtlose Integration mit anderen Geräten. III. Haupteinflüsse der SPS auf die industrielle Automatisierung Revolutionierung der Effizienz: In Schweißlinien der Automobilindustrie haben SPS die Zykluszeiten von 60 Sekunden auf 30 Sekunden verkürzt. Verbesserung der Qualitätskonsistenz: Eliminiert menschliche Fehler – z. B. Gewährleistung der Genauigkeit des Anzugsdrehmoments innerhalb von ±1 %. Optimierung der Kosten: Reduziert den Platzbedarf im Relaisschrank und die Wartungskosten um über 70 %. Ermöglichung der intelligenten Fertigung: Bietet Echtzeitdaten für digitale Zwillingsmodelle und bildet den Gerätestatus zur prädiktiven Optimierung ab. IV. Zukunftstrends in der industriellen Automatisierung Edge Computing: SPS führen lokal KI-gestützte Qualitätsprüfmodelle aus (z. B. Echtzeit-Fehlererkennung). IT/OT-Konvergenz: Tools wie TIA Portal ermöglichen die direkte Interaktion zwischen SPS und Python-Skripten und überbrücken so Betriebs- und Informationstechnologien. SPS sind der Eckpfeiler der industriellen Automatisierung, und ihre Weiterentwicklung treibt weiterhin den Fortschritt der intelligenten Fertigung voran.