Polyma – Mobilní hybridní výroba energie
Hybridní energetická jednotka pro flexibilní dodávky elektrické energie
Společnost Polyma Energiesysteme se sídlem v německém Kasselu se specializuje na vývoj a výrobu generátorů elektrické energie „šitých“ na míru. Na míru upravené energetické jednotky se používají v mnoha různých oblastech – od životně důležitého nasazení při nouzových situacích a stacionárních řešení v průmyslovém prostředí až po mobilní způsob dodávky elektrické energie na festivalech nebo na filmovém place. Aby společnost Polyma splnila požadavky kladné na maximální flexibilitu a snadné použití, spoléhá se na úzkou a prověřenou spolupráci se společností ifm, předním dodavatelem automatizační technologie. Inovativní kombinace tvoří jádro hybridních energetických jednotek společnosti Polyma: standardní motorgenerátorová jednotka a výkonný akumulátor.
Daniel Andler, vývojový inženýr ve společnosti Polyma, vysvětluje, jak tyto systémy spolupracují: „Díky této kombinaci jsou naše zařízení mimořádně flexibilní a dokonale přizpůsobená současným požadavkům kladeným na dodávky energie. Motor může být poháněn naftou, plynem nebo LPG, takže je velmi dobře přizpůsobitelný různým provozním podmínkám. Výkonný generátor přeměňuje mechanickou energii na elektřinu, kterou lze v případě potřeby dočasně uložit do moderního lithium-železo-fosfátového akumulátoru. Tato technologie akumulátorů nabízí nejen vysokou energetickou hustotu, ale také vynikající životnost a bezpečnost.“
Pokročilá správa akumulátorů
Ve společnosti Polyma je správa akumulátorů řešena pomocí pokročilých řídicích systémů. „Integrace lithium-železo-fosfátových akumulátorů je složitější než u běžných olověných akumulátorů; vyžaduje sofistikovaný systém správy pro účely monitorování a řízení“, vysvětluje Daniel Andler.
A právě zde se uplatní odborné znalosti společnosti ifm. Inteligentní řízení provozu celého systému má na starosti programovatelný logický automat (PLC), který zajišťuje hladkou koordinaci všech komponent.
Výkonný PLC
Robustní mobilní řídicí jednotka CR710S od společnosti ifm se skládá ze dvou nezávisle pracujících PLC, z nichž jeden je bezpečnostní řídicí jednotka s certifikátem TÜV. Výkonný tříjádrový řadič v kombinaci s velkou pracovní pamětí umožňuje realizaci složitých řídicích funkcí. V případě potřeby lze aplikační software rozdělit tak, aby byla exekuce bezpečné části programu oddělena od exekuce jeho obecné části. Různé vstupy a výstupy lze konfigurovat jako digitální, frekvenční nebo analogové vstupy s diagnostickou funkcí nebo jako vstupy pro měření odporu. Analogové vstupy umožňují jak měření proudu, tak i napětí. Výstupy lze konfigurovat jako digitální nebo PWM s diagnostickými funkcemi.
Všechny vstupy a výstupy lze také nakonfigurovat jako bezpečné kanály, takže je možné přímo připojit bezpečnostní senzory a aktuátory a zpracovávat jejich data v aplikačním softwaru. Zařízení je také vybaveno dvěma ethernetovými porty a čtyřmi rozhraními CAN. Rozhraní CAN podporují všechny důležité protokoly sběrnic (CANopen, CANopen Safety a J1939) stejně jako transparentní předběžně zpracovanou výměnu dat. Řídící funkce jsou snadno integrovány do aplikačního programu díky programování CODESYS.
Otevřené programovací rozhraní umožnilo společnosti Polyma implementovat vlastní softwarová řešení, která jsou navržena pro maximální uživatelskou přívětivost a efektivitu.
Obrázek 1: Centrální mobilní řídicí jednotka CR710S má „běžný“ PLC a k tomu ještě druhý nezávisle pracující bezpečnostní PLC.
Obrázek 2: Řídicí centrála a různé přípojky pro napájení jsou umístěny v zadní části vozidla.
Motorgenerátorová jednotka pro mobilní výrobu elektrické energie.
Robustní a spolehlivé řešení pro mobilní aplikace
Robustnost a spolehlivost této technologie je pro mobilní aplikace zásadní. Společnost Polyma klade důraz na to, aby kryty a technologie jednotek spolehlivě fungovaly i v náročných podmínkách. „Zařízení musí být odolná proti vibracím a otřesům, protože se často používají v pohybu“, zdůrazňuje Daniel Andler.
A právě k tomu jsou určeny řídicí jednotky od společnosti ifm. Jednotky jsou vybaveny senzory od společnosti ifm pro komplexní monitorování technického stavu, včetně například kapacitního senzoru pro detekci úniků. Tento senzor je umístěn ve sběrném zásobníku pod jednotkou. Pokud je potrubí vadné a dojde k úniku kapaliny, kapalina se shromáždí ve vaničce a je detekována senzorem. Ten následně vyšle do řídicí jednotky výstražný signál.. Tím se zabrání nepozorovanému úniku kapalin do okolí.
Výkonná vizualizace a ovládání
Automatizační řešení na míru, které společnost Polyma vyvinula ve spolupráci s ifm, poskytuje společnosti i jejím zákazníkům maximální flexibilitu. Díky pokročilé technologii akumulátorů lze motor vypnout při nízkém zatížení, což umožňuje značnou úsporu paliva a zároveň prodlužuje životnost motoru. Uživatel má vždy plnou kontrolu nad systémem prostřednictvím volně programovatelného dotykového displeje CR1204. Může si zkontrolovat aktuální stav, použít nastavení a zapínat a vypínat funkce.
Displej byl vyvinut pro použití v kabině vozidla i mimo něj. Díky vysokému stupni krytí IP65/IP67 je optimálně chráněn proti vlhkosti. Je odolný vůči silným nárazům, trvalým vibracím a extrémním okolním teplotám. RGB LED panel s vysokým rozlišením nabízí optimální čitelnost i při ostrém světle. Displej má volně programovatelná tlačítka a kapacitní dotykovou obrazovku pro ovládání úloh.
Integrovaný výkonný 64bitový PLC může provádět vizualizační a provozní úlohy a je volně programovatelný prostřednictvím CODESYS. Mnoho rozhraní na zadní straně zařízení, například sběrnice CAN, analogové video, USB 2.0 a Ethernet nabízí maximální konektivitu. Hybridní energetické jednotky společnosti Polyma vybavené automatizační technologií od společnosti ifm zaručují snadnou obsluhu a spolehlivé a efektivní napájení, a to jak na staveništi, filmovém place nebo v případě zvládání katastrof.
Úzká spolupráce se společností ifm
Již při prvním kontaktu se společností ifm měli lidé ze společnosti Polyma pocit, že jsou v dobrých rukou, a vzniklo tak dlouhodobé partnerství. „Odbornost, která je poskytována přes telefonickou podporu společnosti ifm, není v dnešní době vůbec samozřejmostí“, pochvaluje si Daniel Andler. Zvlášť oceňuje, že si společnost ifm našla čas na důslednou podporu této středně velké firmy „Firemní heslo „ifm – blízko vás“ v případě společnosti Polyma opravdu platí. Úroveň služeb byla od počátku na vysoké úrovni. Zaměstnanci společnosti ifm řešili všechny problémy velmi kompetentním způsobem, což na mě udělalo dojem.“
Centrální dotykový displej CR1204 od společnosti ifm slouží k vizualizaci všech provozních parametrů a k nastavení celé řady funkcí.
Závěr
Toto inovativní řešení je ukázkovým příkladem toho, jak může technologie šitá na míru a úzká spolupráce mezi společnostmi vést k vynikající úrovni produktů, které nejen splňují současné požadavky, ale také přispívají k ochraně životního prostředí tak, že optimalizují spotřebu energie a snižují emise. Společnosti Polyma a ifm tak stanovují nové standardy v oboru a dokazují, že technologický pokrok a udržitelnost mohou jít ruku v ruce.
