Un sistema modular funcional cubre de forma rentable tanto las zonas Ex como las no Ex. En el armario de control solo están equipados los procesos con módulos de E/S Ex de la familia de productos Axioline, en los que se necesita realmente la protección Ex. Por ejemplo, en HyRunner se utilizan tarjetas de entrada para las válvulas de las tuberías de hidrógeno. Con ellos, las señales pueden cablearse directamente en los módulos de E/S debidamente certificados. Por lo tanto, las barreras Ex separadas son superfluas o solo se utilizan allí donde, debido a muy pocos tipos de señales, no serían rentables los módulos de E/S separados. Esto ahorra un valioso espacio y reduce los costes. Fuera de la zona Ex, la gama de E/S estándar del sistema modular Axioline es suficiente, sin que se creen limitaciones funcionales para un sistema completo universal.
Acoplamiento de sectores inteligente en Bremerhaven En HY.City.Bremerhaven se ha realizado una cadena de valor completa para el hidrógeno verde. La innovadora tecnología de automatización garantiza un acoplamiento de sectores fiable y una conexión remota segura.
Perfil del cliente
Proyecto de faro para hidrógeno verde en HY.City.Bremerhaven
La producción de hidrógeno verde forma parte del ecosistema regional de hidrógeno de HY.City.Bremerhaven. El proyecto se considera un faro al pasar de los combustibles fósiles a los combustibles renovables. GP Joule, un proveedor de sistemas para soluciones de energía integradas, actúa como contratista general para el proyecto de hidrógeno verde de HY.City.Bremerhaven GmbH & Co. KG. GP Joule ha implementado una cadena de valor completa para el hidrógeno verde. Comienza con la electrólisis como tecnología clave e incluye la compactación y el almacenamiento en camiones cisterna móviles. Además, esto incluye una estación de repostaje y autobuses de celdas de combustible adecuados para el transporte público. Solo el aerogenerador ya estaba en la zona industrial de Grauwallring. La instalación sirve como proveedor de energía para el electrolizador.
Reto
Suministro de energía óptimo
Se buscan soluciones que proporcionen el tipo de energía adecuado en la cantidad necesaria en el lugar óptimo en el momento adecuado. Con el HyRunner, GP Joule ha desarrollado un acumulador móvil que permite el transporte inteligente de hidrógeno desde la planta de electrólisis a la estación de repostaje o a clientes industriales. Un componente central de la cadena de procesos son los tráileres de hidrógeno. Los vehículos incluyen una amplia inteligencia de control e interfaz. En este caso, debe garantizarse que la evaluación de riesgos en relación con la protección contra explosión no limite toda la automatización a componentes Ex caros. Además, los datos generados deben poder transferirse a una nube, almacenarse y utilizarse de muchas maneras.
La estación de repostaje de hidrógeno suministra de forma autónoma el transporte público local basado en hidrógeno en Bremerhaven. Desde el punto de vista de la digitalización, HyRunner debe integrarse sin problemas en la cadena de procesos digital. Además, el equipamiento técnico de la logística de datos debe garantizar una alta disponibilidad.
Solución
Con tecnología de automatización innovadora para un acoplamiento de sectores inteligente
Descubra en el vídeo más información sobre nuestra solución para el control de ubicaciones de la producción de hidrógeno y el control de tráileres de hidrógeno inteligentes.
Para la transmisión a la nube se utiliza un router de radiotelefonía móvil industrial de la serie TC Router 3002T-4G instalado en el armario de control. El router TC MGUARD RS4000 pone a disposición la seguridad IT y OT necesaria. Gracias a este equipamiento, el acumulador apto para la carretera puede comunicarse de forma autónoma y segura con la nube. Además, en coordinación con los procesos de electrólisis y acumuladores aguas arriba, permite un repostaje eficiente en el tiempo. Por ejemplo, se determinan las cantidades de llenado, se controlan las válvulas y se realiza un seguimiento mediante GPS de dónde se encuentra el tráiler en ese momento. Las funciones se complementan con un sistema integrado en el sistema de control PLCnext Control para la facturación conforme a la determinación del hidrógeno suministrado.
En la ubicación de los electrolizadores se utiliza PLCnext Control como instancia de control superior. El denominado control de ubicaciones registra todos los datos de funcionamiento de la cadena de procesos, desde la electrólisis hasta el remolque cisterna. Mediante el router TC MGUARD y una antena, estos datos se transmiten de forma inalámbrica a una unidad de evaluación central.
Dos fuentes de alimentación del tipo QUINT4-PS en combinación con un módulo de redundancia de la familia de productos QUINT O-Ring garantizan la seguridad contra fallos. La solución se apoya en cinco módulos de baterías que, junto con un QUINT4-UPS, forman un sistema de alimentación ininterrumpida. De este modo, pueden puentearse cortes de corriente de corta duración o cerrar la instalación completa de forma controlada en caso de fallo. Con ello, se evita que la instalación alcance un estado crítico debido a la alta capacidad de reacción del hidrógeno. Las dos unidades de control también ofrecen un par de redundancia de alta disponibilidad a través del concepto de redundancia de sistemas aplicativa (ASR). La solución de disponibilidad se completa con la red. Esto conecta los módulos parciales individuales de la ubicación entre sí y, gracias a su estructura en anillo, es seguro contra fallos frente a errores individuales.
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Conclusión
Máxima disponibilidad y seguridad en la infraestructura de hidrógeno
La producción de hidrógeno y la infraestructura de depósitos forman parte del concepto central de GP Joule. Para ello, las ubicaciones están equipadas con tecnología de control independiente, automatizada de forma autónoma y son capaces de comunicarse en ambos lados con la inteligencia en la nube de orden superior de GP Joule. Para una máxima disponibilidad, se ha implementado un hardware de control redundante, que se coordina mediante la solución de software inteligente ASR (Applicative System Redundancy). Debido al creciente peligro de ciberataques, se han proporcionado soluciones de seguridad integrales. El uso de routers de mantenimiento remoto MGUARD garantiza una comunicación segura dentro del ecosistema de hidrógeno. Los tráileres de hidrógeno desempeñan un papel central como depósitos de almacenamiento y transporte móviles. Con un sistema modular funcional que cubre zonas Ex y no Ex, la protección contra explosión se ha implementado de forma rentable.
Este proyecto demuestra de forma impresionante que ya se dispone de soluciones y tecnologías para hacer realidad una All Electric Society.