Le module IO sécurise les stations-service à hydrogène Resato

Détails: Sortie : 08.04.2024; Dernière mise à jour: 26.04.2024; Visites: 660

À mesure que le marché de la mobilité hydrogène se développe, le H2 étant une source d’énergie prometteuse, l’infrastructure nécessaire à sa fourniture devient de plus en plus importante. Technologie Resato Hydrogène a avec Turck mis en œuvre un concept innovant pour les emplacements des stations hydrogène : modulaire Stations-service d'hydrogène garantie équipé d'IP67-AtexModules d'E/S mise en service rapide et grande évolutivité.

Contenu

Les investisseurs veulent de la sécurité
Conseils intensifs sur le développement de concepts
- La modularité facilite les tests hors ligne et raccourcit la mise en service
- Évolutivité optimale avec une modularité cohérente
La production en série comme prochaine étape
FAQs

Les investisseurs veulent de la sécurité

Les entreprises investissent-elles dans l’hydrogèneInfrastructure, ils attachent une grande importance à l’évolutivité pour répondre aux futures exigences du marché. C'est pourquoi le fabricant néerlandais de stations-service à hydrogène Resato Hydrogen Technology BV d'Assen aux Pays-Bas s'appuie sur le concept décentralisé du module d'E/S IP67 de Turck. C'est le seul sur le marché à proposer une solution complète de systèmes modulaires pour tous les types de signaux, y compris la sécurité, même dans les zones dangereuses.

L'hydrogène est utilisé comme Les sources d'énergie du futur joue un rôle important. En particulier, les camions et les bus passeront de plus en plus à la mobilité H2. L’hydrogène semble également s’imposer comme source d’énergie pour les automobiles à long terme. Resato fait partie des entreprises qui profitent de cette tendance avec ses stations-service à hydrogène.

L'innovation de l'entreprise réside dans Technologie haute pression. Resato s'est imposé sur le marché de niche de la découpe au jet d'eau depuis le début des années 90. Depuis 2018, les ingénieurs utilisent également le savoir-faire généré ici dans le développement et la construction de stations-service à hydrogène. L'entreprise a déjà produit et mis en service plus de 45 stations-service à hydrogène dans toute l'Europe, dont 9 aux Pays-Bas.

Stations-service H2 avec 2 niveaux de pression pour camions et voitures

Les stations-service à hydrogène peuvent se procurer leur carburant de deux manières différentes :

à propos de Électrolyseur, qui utilise le courant électrique pour provoquer une réaction chimique et sépare ainsi l'eau en hydrogène et oxygène ou
sur Camion-citerne à hydrogène ou remorque tubulaire. L'hydrogène provenant d'une remorque tubulaire est comprimé et refroidi à 350 bars en trois étapes. Il est ensuite stocké dans un stockage tampon pour le ravitaillement des camions. Alternativement, l'hydrogène est comprimé à 700 bars dans une quatrième étape de compression et stocké dans un tampon séparé. En prérefroidissant l'hydrogène, les voitures à hydrogène peuvent être ravitaillées en hydrogène beaucoup plus rapidement via les pompes à carburant de 700 bars.

Une station-service à hydrogène est donc bien plus complexe qu’une station-service à base de carbone. Le système de station-service d'hydrogène doit fournir l'hydrogène au cours d'une série d'étapes de refroidissement et de compression. pression nécessaire apporter. Plus gros Impression entraîne à son tour une augmentation des températures. C'est pourquoi l'hydrogène doit être refroidi encore et encore.

L'hydrogène nécessite une protection contre les explosions

La complexité des stations-service à hydrogène réside dans le pilotage. Resato a développé à cet effet un algorithme breveté qui permet un ravitaillement le plus rapide possible en fonction de la température et de la pression. Au niveau des E/S, l'explosif H2 pose un défi particulier au concept d'automatisation. L'hydrogène nécessite un concept de protection contre les explosions et les composants installés doivent disposer des autorisations appropriées.

De plus, la station-service d'hydrogène doit être au maximum entretien car il n'y a pas de personnel sur place pour effectuer les réglages. Ce sont principalement les signaux de température et de pression ainsi que les signaux de commutation des vannes de régulation qui doivent être traités ici. Il existe également des signaux de sécurité provenant de vannes, de boutons d'arrêt d'urgence et d'autres capteurs de sécurité.

Hydrogène + pile à combustible : composants pour la production d'énergie

Dans la première version de la station-service H2, Resator dispose toujours de systèmes de ravitaillement passifs Technologie E/S filaire. Les signaux des capteurs et des actionneurs ont été placés sur des distributeurs passifs au niveau du stockage tampon et de là via multicœurLignes conduit au contrôle. Cette solution fonctionnant de manière fiable n'était pas très flexible dès lors qu'il fallait étendre le système pour inclure un stockage tampon supplémentaire.

« C'était électriquement très complexe d'ajouter une unité. Nous avons également dû repenser complètement le logiciel. Nous avons donc décidé de diviser l'ensemble du système en modules afin de pouvoir contrôler chaque module individuellement », explique Remco Lagendijk, Ingénieur Électrique et Instrumentation chez Resato, le début du concept de station-service modulaire.

La conception modulaire assure plus de flexibilité

La deuxième génération de stations-service à hydrogène Resato a une conception modulaire. Stockage tampon, les unités de refroidissement et les compresseurs peuvent désormais être ajoutés et combinés de manière flexible. Pour faciliter la complémentation des agrégats, tous les signaux sur chaque agrégat doivent être en un seul. ligne de données converger.

Le stockage tampon nécessite pour cela une solution d'E/S Ethernet Industriel sous la forme de Profinet. Resato voulait ça boîtier et économisez des efforts mécaniques. C'est pourquoi les développeurs ont regardé Modules d'E/S IP67, résistants à la température et adaptés à une utilisation en extérieur. Cependant, les modules doivent également être homologués Atex Zone 2 et être adaptés à la connexion de signaux intrinsèquement sûrs des zones 1 et 0. Cette exigence fait transpirer l’ingénieur en automation.

À la recherche d'un partenaire en automatisation qui prend également en charge ce concept décentralisé Zone dangereuse peut vous accompagner, l'équipe Resato est venue au Hannover Messe J'ai rassemblé des informations et je les ai trouvées. Les ingénieurs ont vu de nombreuses solutions IO IP67 sur les stands du salon.

Mais quand il s'agit de la question de l'IP67 Homologation Atex De nombreux prestataires ont dû s’adapter. « Sauf Turck. Ils ont su nous proposer différentes solutions pour l'IP67 en zones Atex. Nous avons compris que Turck le connaissait et disposait déjà de composants correspondants sur le marché », rapporte M. Lagendijk.

Conseils intensifs sur le développement de concepts

Resato et Turck en ont alors un concept d'E/S décentralisées développé pour le stockage tampon. « Le soutien était vraiment bon. « Ils ne nous ont pas seulement donné quelques produits en nous disant : « Bonne chance », mais nous avons discuté intensément des produits et réfléchi à différentes options », explique Niels de Jong, ingénieur en recherche et développement. "Turck nous a même donné les valeurs exactes Câbletypes avec les longueurs appropriées recommandées. Resato vise à devenir le leader technologique mondial dans le domaine des stations-service à hydrogène. Pour cela, nous avons besoin de partenaires comme Turck.»

Le concept d'E/S a été conçu pour être complètement décentralisé, y compris celles à sécurité intrinsèque. Capteursignaux des zones Atex 0 et 1. Avec la famille IMC, Turck dispose de Interfaces-Blocs de construction en IP67 dans le portefeuille. Ils sont connectés entre le périphérique d'E/S et le capteur ou l'actionneur Ex. Ils séparent les circuits en toute sécurité et transforment les courants de signaux. Même les signaux relatifs à la sécurité sont distribués de manière décentralisée au module d'E/S IP67 TBPN, qui communique avec le contrôleur de sécurité via le protocole Profisafe.

La modularité facilite les tests hors ligne et raccourcit la mise en service

« L'un des avantages pour lesquels nous avons choisi la solution Turck réside dans les possibilités Tests hors lignedit Remcoo Lagendijk. « Avant, nous devions tester en production, puis nous démontions tout et tout recâblions sur place, chez le client. Ensuite, bien sûr, nous avons dû tester à nouveau si toutes les entrées et sorties étaient correctement connectées. Aujourd'hui, nous testons nos systèmes et laissons tout le monde Fiche connecté aux modules d’E/S déportées. Il ne nous reste plus qu'à connecter les câbles d'alimentation et de données au client. Cela nous fait gagner quelques jours de mise en service pour les travaux électriques, ce qui signifie que nous pouvons travailler avec moins d'ingénieurs électriciens.

La technologie de mesure garantit la qualité de la production d’hydrogène

Il souligne cet avantage concept modulaire: « La mise en service est une phase très critique. Lorsque des erreurs se produisent ici, leur correction prend généralement beaucoup plus de temps qu'en production. Car dans notre propre production, tous les experts, les bons outils et les pièces de rechange nécessaires sont immédiatement à portée de main, mais pas chez le client. »

Évolutivité optimale avec une modularité cohérente

Resato a pensé jusqu'au bout le concept modulaire et a également mis en place le logiciel de contrôle de manière modulaire. Il y a un module dans le logiciel de contrôle extensible, sans avoir à réécrire tout le code. "C'est presque comme un copier-coller", explique M. Lagendijk.

Basées sur un concept modulaire, les stations-service à hydrogène de Resato sont très simples à mettre en place échelle. « Si le client souhaite étendre son stockage et a besoin de plus de stockage tampon, cela ne nous pose aucun problème – c'est très simple, notamment du point de vue de l'électrotechnique et du contrôle », ajoute Niels de Jong.

La production en série est le prochain niveau

La demande de stations-service H2 ne cesse d’augmenter. Resato s'attend donc à ce que la production soit progressivement transférée de l'organisation du projet à l'organisation du projet. la production en série peut être changé. L'entreprise y est préparée avec le concept de station-service modulaire H2 et l'architecture E/S modulaire. Parce que le concept permet d'entrer à tout moment dans la production en série. Des modules individuels tels qu'un stockage tampon ou des compresseurs peuvent être préproduits en stock puis assemblés pour répondre aux besoins spécifiques du client. Ces économies d’échelle réduiront les coûts et les délais de mise sur le marché des stations-service à hydrogène.

FAQs

Combien de stations-service à hydrogène existe-t-il actuellement en Allemagne ?

En Allemagne, il y a actuellement plus de 80 stations publiques d’hydrogène, qui sont exploités par H2 Mobility Germany. Ces stations alimentent les véhicules à pile à combustible 700 bars, notamment les voitures et petits véhicules utilitaires ainsi que les véhicules de collecte des déchets. En outre, quatre autres stations-service sont planifiées, construites ou mises en service. Il existe 350 stations d'hydrogène pour bus et camions ravitaillés à 24 bars. 18 autres options de ravitaillement à 350 bars sont actuellement mises en œuvre.

Pour des informations actuelles et détaillées sur la disponibilité et l'emplacement des stations-service d'hydrogène en Allemagne, la plateforme H2.Live propose des données en temps réel ainsi qu'un aperçu de toutes les stations-service publiques d'hydrogène en Allemagne et en Europe.

Pourquoi y a-t-il si peu de stations-service à hydrogène ?

Le nombre limité de stations-service à hydrogène est principalement dû au coûts d'investissement et d'exploitation élevés ainsi que les exigences technologiques complexes. La construction d’un réseau dense et complet nécessite des investissements initiaux importants dans les infrastructures, notamment dans la production, le stockage et la distribution d’hydrogène sous haute pression.

De plus, le défis techniques, comme garantir la sécurité et l’efficacité de l’approvisionnement en hydrogène, ne doit pas être sous-estimé. Étant donné que la demande de véhicules à hydrogène est encore faible par rapport aux carburants conventionnels ou aux voitures électriques, les investisseurs hésitent à investir dans un réseau aussi capitalistique et technologiquement exigeant sans avoir une idée claire du développement futur du marché et de la popularité des clients. C’est pourquoi l’expansion du réseau national de stations-service à hydrogène est si lente.