Um sistema modular funcional cobre de forma econômica as áreas com/sem atmosfera potencialmente explosiva. No quadro de comando, apenas os processos nos quais a proteção contra explosão é realmente necessária são equipados com módulos I/O para atmosfera potencialmente explosiva da família de produtos Axioline. Por exemplo, no HyRunner são usadas placas de entrada para as válvulas das tubulações de hidrogênio. Elas permitem cabear os sinais diretamente nos módulos I/O certificados correspondentes. Barreiras separadas para atmosfera potencialmente explosiva são, portanto, supérfluas ou são usadas apenas quando módulos I/O separados não seriam econômicos devido a poucos tipos de sinais. Isso economiza espaço valioso e reduz os custos. Fora da zona de atmosfera potencialmente explosiva, o portfólio I/O padrão do sistema modular Axioline é suficiente, sem criar restrições funcionais para um sistema global consistente.
Acoplamento setorial inteligente em Bremerhaven Na HY.City.Bremerhaven foi implementada uma cadeia de valor completa para o hidrogênio verde. A tecnologia inovadora de automação garante um acoplamento setorial confiável e uma conexão remota segura.
Perfil do cliente
Projeto-farol para o hidrogênio verde na HY.City.Bremerhaven
A produção de hidrogênio verde faz parte do ecossistema regional de hidrogênio da HY.City.Bremerhaven. O projeto é considerado um farol para a mudança de combustíveis fósseis para combustíveis renováveis. A GP Joule, fornecedora de sistemas para soluções integradas de energia, atua como empreiteira geral para o projeto de hidrogênio verde da HY.City.Bremerhaven GmbH & Co. KG. A GP Joule implementou uma cadeia de valor completa para o hidrogênio verde. Começa com a eletrólise como a tecnologia-chave e inclui a compressão e o armazenamento em caminhões-tanque móveis. Isso também inclui um posto de abastecimento e ônibus adequados com célula de combustível para o transporte público. Apenas o aerogerador já estava localizado no parque industrial em Grauwallring. A instalação serve como fornecedor de energia para o eletrolisador.
Desafio
Fornecimento de energia ideal
Estamos buscando soluções que disponibilizem o tipo certo de energia, na quantidade necessária, no local ideal e no momento certo. Com o HyRunner, a GP Joule desenvolveu um armazenamento móvel que permite o transporte inteligente de hidrogênio do local de eletrólise para o posto de abastecimento ou para clientes industriais. Os reboques de hidrogênio são um componente central na cadeia de processos. Os veículos contêm uma quantidade abrangente de inteligência de controle e interface. Aqui deve ser garantido que a avaliação de risco com relação à proteção contra explosão não limite toda a automação a componentes caros de proteção contra explosão. Além disso, deve ser possível transferir os dados recebidos para uma cloud, os armazenar e usar de muitas formas.
O posto de abastecimento de hidrogênio alimenta de forma autônoma o transporte público baseado em hidrogênio em Bremerhaven. Do ponto de vista da digitalização, o HyRunner deve se integrar perfeitamente na cadeia digital de processos. Além disso, o equipamento técnico para a logística de dados deve garantir uma alta disponibilidade.
Solução
Com tecnologia inovadora de automação para o acoplamento setorial inteligente
Saiba mais no vídeo sobre nossa solução para o controle do local de produção de hidrogênio e o controlador dos reboques inteligentes de hidrogênio.
Um roteador industrial de telefonia móvel da série TC Router 3002T-4G instalado no quadro de comando garante a transmissão para a cloud. O roteador TC MGUARD RS4000 fornece a segurança necessária de IT e OT. Graças a esse equipamento, o armazenamento apto para circulação pode se comunicar de forma independente e segura com a cloud. Ele também permite o abastecimento eficiente em termos de tempo, em coordenação com os processos a jusante de eletrólise e armazenamento. Por exemplo, as quantidades de enchimento são determinadas, as válvulas são controladas e a localização atual do reboque é rastreada por GPS. As funções são complementadas por um sistema integrado ao controlador PLCnext Control para faturar o hidrogênio fornecido de acordo com os regulamentos.
O PLCnext Control é usado como a instância de controle mais alta no local dos eletrolisadores. O chamado controlador do local registra todos os dados operacionais da cadeia de processos, desde a eletrólise até o reboque do tanque. Esses dados são transmitidos sem fio por meio do roteador TC MGUARD e de uma antena para uma unidade de avaliação central.
O desempenho seguro é garantido por duas fontes de alimentação tipo QUINT4-PS em combinação com um módulo de redundância da família de produtos QUINT O-Ring. A solução é suportada por cinco módulos de bateria que, juntamente com uma QUINT4-UPS, formam uma fonte de alimentação ininterrupta. Dessa forma, as falhas de energia de curto prazo podem ser compensadas ou toda a instalação pode ser desligada de forma controlada no caso de uma falha. Isso evita que a instalação atinja um estado crítico devido à alta reatividade do hidrogênio. As duas unidades de controle também formam um par de redundância altamente disponível graças ao conceito de redundância aplicativa do sistema (ASR). A solução de disponibilidade é complementada pela rede. Essa conecta os submódulos individuais do local entre si e mostra ser à prova de falhas individuais devido à sua estrutura em anel.
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Conclusão
Disponibilidade e segurança máximas na infraestrutura de hidrogênio
A produção de hidrogênio e a infraestrutura de abastecimento fazem parte do conceito central da GP Joule. Para esse efeito, os locais são equipados com tecnologia de comando independente, automatizados de forma autônoma e podem se comunicar em ambos os lados com a inteligência de cloud hierarquicamente superior da GP Joule. Para maximizar a disponibilidade, foi implementado um hardware de controle redundante, que é coordenado pela solução de software inteligente ASR (Applicative System Redundancy). Em vista do perigo crescente de ciberataques, foram disponibilizadas soluções de segurança abrangentes. O uso de roteadores de manutenção remota MGUARD garante uma comunicação segura dentro do ecossistema de hidrogênio. Os reboques de hidrogênio desempenham um papel central como tanques móveis de armazenamento e transporte. A proteção contra explosões foi implementada de forma econômica com um sistema modular funcional que abrange áreas com/sem atmosfera potencialmente explosiva.
Esse projeto demonstra de forma impressionante que as soluções e tecnologias já estão disponíveis hoje para a realização de uma All Electric Society.