Sistema de I/O Descentralizado para Áreas Ex em Estações de Abastecimento de Hidrogênio

Nas estações modulares de abastecimento de hidrogênio da Resato Hydrogen Technology, a escalabilidade e a rápida comissionamento dos módulos de I/O ATEX IP67 da Turck.

Empresas que investem na infraestrutura de hidrogênio hoje em dia atribuem muita importância à escalabilidade de um sistema para poderem responder de forma flexível às futuras exigências do mercado. É exatamente por isso que o fabricante holandês de postos de abastecimento de hidrogênio, Resato Hydrogen Technology B.V., confia no conceito de módulo de I/O descentralizado IP67 da Turck. Este é o único no mercado que oferece uma solução abrangente para sistemas modulares, mesmo em áreas perigosas - e para todos os tipos de sinais, incluindo segurança.

''A Turck recomendou os tipos de cabos exatos com os comprimentos certos.'' - Niels de Jong
Tanques armazenam hidrogênio para abastecer a 350 bar (caminhão) ou 700 bar (carro).
Invólucros TB-SG em aço inoxidável permitem uso na zona ATEX 2 para a maioria dos módulos TBEN.
Dispositivos de interface IMC IP67 conectam sensores Ex aos módulos I/O com segurança na zona 2.
''A Turck ofereceu diferentes soluções para IP67 em zonas ATEX.'' - Remco Lagendijk
''A Turck recomendou os tipos de cabos exatos com os comprimentos certos.'' - Niels de Jong

O hidrogênio desempenhará um papel importante como transportador de energia no futuro. Ônibus e caminhões, em particular, funcionarão cada vez mais com hidrogênio. Uma das empresas que está se beneficiando dessa tendência com suas estações de abastecimento de hidrogênio é a Resato Hydrogen Technology B.V., sediada em Assen, na Holanda. O cerne da inovação da empresa está na tecnologia de alta pressão.

Dois níveis de pressão para caminhões e carros

O hidrogênio do trailer de tubos é comprimido para 350 bar em três estágios e resfriado. Ele é então armazenado em tanques de buffer para abastecer caminhões ou, em uma quarta etapa de compressão, comprimido para 700 bar e armazenado em um buffer separado. Devido ao pré-resfriamento do hidrogênio, os carros podem ser reabastecidos muito mais rapidamente por meio de bombas de 700 bar.

Uma estação de abastecimento de hidrogênio é, portanto, muito mais complexa do que uma estação de abastecimento para combustíveis à base de carbono. O sistema deve levar o hidrogênio à pressão necessária em uma série de etapas de resfriamento e compressão.

O hidrogênio requer um conceito de proteção contra explosões

A Resato desenvolveu um algoritmo patenteado que realiza o reabastecimento mais rápido possível, dependendo da temperatura e pressão. No nível I/O, o hidrogênio explosivo representa um desafio para o conceito de automação. Isso requer um conceito de proteção contra explosões e produtos com as aprovações apropriadas. Os sinais a serem processados são principalmente sinais de temperatura e pressão, bem como sinais de comutação das válvulas de controle. Além disso, existem sinais relacionados à segurança das válvulas, botões de parada de emergência e outros sensores de segurança.

Modularização para mais flexibilidade

Para facilitar a adição de agregados, todos os sinais em cada agregado devem convergir em uma linha de dados. Portanto, as unidades de armazenamento de buffer exigem uma solução I/O com Ethernet Industrial, ou mais precisamente Profinet. Como a Resato queria economizar em invólucros de proteção e no esforço mecânico envolvido, os especialistas procuraram módulos I/O com proteção IP67, que são resistentes à temperatura e adequados para uso externo. No entanto, os módulos também deveriam ter aprovação para a zona ATEX 2 e também ser adequados para conectar sinais intrinsecamente seguros das zonas 1 e 0.

Consultoria intensiva durante o desenvolvimento do conceito

Como resultado, a Resato trabalhou com especialistas da Turck para desenvolver um conceito de I/O descentralizado para suas unidades de armazenamento de buffer. "O suporte foi realmente bom. Não nos entregaram alguns produtos e disseram 'Boa sorte com isso', mas tivemos uma troca intensiva sobre os produtos e pensamos em diferentes possibilidades. A Turck até recomendou os tipos exatos de cabos com os comprimentos certos para nós", explica Niels de Jong, engenheiro de pesquisa e desenvolvimento. "A ambição da Resato é ser líder global em tecnologia no campo das estações de abastecimento de hidrogênio. Para isso, precisamos de parceiros como a Turck."

O conceito de I/O foi implementado completamente descentralizado - incluindo os sinais de sensores intrinsecamente seguros das zonas ATEX 0 e 1. Com os dispositivos da família IMC, a Turck oferece módulos de interface especiais em IP67.

Consistentemente modular - escalável de maneira ideal

A Resato pensou no conceito modular até o final. Remco Lagendijk e seus colegas do desenvolvimento de software também tornaram o software de controle modular. Graças ao conceito consistentemente modular, as estações de abastecimento de hidrogênio da Resato agora são incrivelmente fáceis de dimensionar.

Próxima parada: produção em série

A demanda por estações de abastecimento de hidrogênio está aumentando continuamente. Os módulos individuais, como compressores ou unidades de armazenamento de buffer, podem ser pré-produzidos em estoque e depois montados para atender aos requisitos específicos do cliente. Essas economias de escala também reduzirão os custos e o tempo de entrada no mercado das estações de abastecimento de hidrogênio.

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