Polyma – Liikkuvaa hybridisähkön tuotantoa
Hybridikoneikko joustavaan energiansyöttöön
Saksan Kasselissa sijaitseva Polyma Energiesysteme on erikoistunut räätälöityjen sähkögeneraattoreiden kehittämiseen ja valmistukseen. Räätälöityjä koneikkoja käytetään monilla eri aloilla – elintärkeistä hätätilannetoimenpiteistä ja teollisuusympäristöjen kiinteistä ratkaisuista aina festivaalien tai elokuvatuotantojen mobiilivirtalähteisiin. Täyttääkseen maksimaalista joustavuutta ja helppokäyttöisyyttä koskevat vaatimukset Polyma luottaa tiiviiseen ja luottamukselliseen yhteistyöhön ifm:n kanssa, joka on johtava automaatioteknologian toimittaja. Polyman hybridisähkölaitteiden ydin muodostuu innovatiivisesta yhdistelmästä: perinteisestä moottori-generaattoriyksiköstä ja tehokkaasta akusta.
Polyman kehitysinsinööri Daniel Andler selittää, miten ne toimivat yhdessä: ”Tämä yhdistelmä tekee laitteistamme erittäin joustavia ja täydellisesti nykypäivän energiansyöttövaatimuksiin mukautuvia. Moottoria voidaan käyttää joko dieselillä, kaasulla tai nestekaasulla, joten se soveltuu hyvin erilaisiin käyttöolosuhteisiin. Tehokas generaattori muuntaa mekaanisen energian sähköksi, joka voidaan tarvittaessa varastoida väliaikaisesti nykyaikaiseen litium-rautafosfaattiakkuun. Tämä akkuteknologia tarjoaa suuren energiatiheyden lisäksi myös erinomaisen käyttöiän ja turvallisuuden.”
Edistynyt akunhallinta
Polyma hoitaa akkujen hallinnan edistyneiden ohjausjärjestelmien avulla. ”Litium-rautafosfaattiakkujen integrointi on monimutkaisempaa kuin perinteisten lyijyakkujen; Niiden valvontaa ja ohjausta varten tarvitaan edistyksellinen hallintajärjestelmä”, Andler selittää.
Tässä kohtaa ifm:n asiantuntemus astuu kuvaan. Ohjelmoitava logiikkaohjain (PLC) vastaa koko järjestelmän toiminnan älykkäästä ohjauksesta ja varmistaa eri komponenttien saumattoman koordinoinnin.
Tehokas PLC
ifm:n kestävä, mobiili CR710S-ohjausyksikkö koostuu kahdesta itsenäisesti toimivasta PLC:stä, joista toinen on TÜV-sertifioitu turvaohjain. Tehokas kolmiytiminen ohjain yhdistettynä suureen työmuistiin mahdollistaa monimutkaistenkin ohjaustoimintojen suorittamisen. Tarvittaessa sovellusohjelmisto voidaan jakaa niin, että ohjelman turvallisuuteen liittyvä osa voidaan suorittaa yleisen ohjelman osan häiriintymättä. Erilaiset tulot ja lähdöt voidaan konfiguroida diagnostiikkatoiminnolla varustetuiksi digitaali-, taajuus- tai analogiatuloiksi tai vastusmittaukseen käytettäviksi tuloiksi. Analogiset tulot mahdollistavat sekä virran että jännitteen mittauksen. Lähdöt voidaan konfiguroida diagnostiikkatoiminnolla varustetuiksi digitaali- tai PWM-lähdöiksi.
Kaikki tulot ja lähdöt voidaan konfiguroida myös turvakanaviksi, joihin turvallisuuteen liittyvät anturit ja toimilaitteet voidaan liittää suoraan ja niiden data voidaan käsitellä sovellusohjelmistossa. Laitteeseen kuuluu myös kaksi Ethernet-porttia ja neljä CAN-liitäntää. CAN-liitännät tukevat kaikkia tärkeitä väyläprotokollia (CANopen, CANopen Safety ja J1939) ja läpinäkyvää, esikäsiteltyä tiedonsiirtoa. Ohjaustoiminnot voidaan integroida helposti sovellusohjelmaan CODESYS-ohjelmointiympäristön ansiosta.
Avoimen ohjelmointirajapinnan ansiosta Polyma voi toteuttaa omia ohjelmistoratkaisujaan, jotka on suunniteltu mahdollisimman käyttäjäystävällisiksi ja tehokkaiksi.
Kuva 1: Mobiili CR710S-keskusohjausyksikkö sisältää sekä ”normaalin” että toisen, itsenäisesti toimivan turva-PLC:n.
Kuva 2: Ohjauskeskus ja erilaiset virtaliitännät sijaitsevat ajoneuvon takapuolella.
Moottori-generaattoriyksikkö liikkuvaa sähköntuotantoa varten.
Kestävä ja luotettava liikkuvan kaluston sovelluksiin
Teknologian kestävyys ja luotettavuus ovat elintärkeitä mobiilisovelluksissa. Polyma pitää ensisijaisen tärkeänä, että koneikkojen kotelot ja teknologia toimivat luotettavasti vaikeissakin olosuhteissa. ”Laitteiden täytyy kestää tärinää ja heilahtelua, koska niitä käytetään usein liikkeessä”, Daniel Andler korostaa.
ifm:n mobiiliohjausyksiköt on suunniteltu juuri tällaista varten. Koneikot on varustettu kattavaa kunnonvalvontaa varten ifm:n antureilla, muun muassa vuodot tunnistavalla kapasitiivisella anturilla. Tämä anturi on sijoitettu koneikon alla olevaan keräysastiaan. Jos letku on viallinen ja nestettä vuotaa ulos, se kerääntyy astiaan ja anturi havaitsee tämän. Anturi lähettää sitten hälytyssignaalin ohjausyksikköön. Näin estetään nesteiden huomaamaton vuotaminen ympäristöön.
Tehokas visualisointi ja käyttö
Polyman yhteistyössä ifm:n kanssa kehittämä räätälöity automaatioratkaisu tarjoaa yritykselle ja sen asiakkaille maksimaalista joustavuutta. Edistyneen akkuteknologian ansiosta moottori voidaan kytkeä pois päältä kuormituksen ollessa alhainen, mikä mahdollistaa huomattavat polttoainesäästöt ja pidentää samalla moottorin käyttöikää. Järjestelmä on aina käyttäjän täydessä hallinnassa vapaasti ohjelmoitavan CR1204-kosketusnäytön kautta. Käyttäjä voi tarkistaa senhetkisen tilan, tehdä asetuksia ja kytkeä toimintoja päälle ja pois päältä.
Näyttö on suunniteltu käytettäväksi ajoneuvojen ohjaamoissa tai niiden ulkopuolella. Se on suojattu optimaalisesti kosteudelta hyvän IP65/IP67-kotelointiluokkansa ansiosta. Se kestää voimakkaita iskuja, jatkuvaa tärinää ja äärimmäisiä ympäristölämpötiloja. Suuriresoluutioinen RGB-LED-paneeli tarjoaa optimaalisen luettavuuden kirkkaassakin ympäristössä. Näyttöyksikössä on vapaasti ohjelmoitavia painikkeita ja kapasitiivinen kosketusnäyttö ohjaustehtäviä varten.
Integroitu, tehokas 64-bittinen PLC voi suorittaa visualisointi- ja ohjaustehtäviä, ja se on vapaasti ohjelmoitavissa CODESYS-ohjelmiston avulla. Lukuisat liitännät laitteen takapuolella, esim. CAN, analoginen video, USB 2.0 ja Ethernet, mahdollistavat maksimaalisen yhdistettävyyden. Olipa kyse sitten rakennustyömaasta, kuvauspaikasta tai onnettomuustilanteesta, ifm:n automaatiotekniikalla varustetut Polyman hybridisähkölaitteet takaavat helppokäyttöisen, luotettavan ja tehokkaan sähkönsyötön paikan päällä.
Tiivis yhteistyö ifm:n kanssa
Polyma tunsi olevansa hyvissä käsissä heti alkaen ensimmäisestä yhteydestä ifm:ään, ja niin syntyi pitkäaikainen kumppanuus. ”ifm:n puhelinpalvelun kaltainen asiantuntemus ei ole nykypäivänä itsestäänselvyys”, Daniel Andler kehuu. Hän arvostaa erityisesti sitä, että ifm käytti aikaa keskisuuren yrityksen tiiviiseen tukemiseen. ”Sloganinsa mukaisesti ifm todella on 'lähellä sinua' – tai tässä tapauksessa lähellä Polymaa. Minua kohdeltiin hyvin heti alusta alkaen. ifm:n työntekijät käyttivät aikaa ongelmien asiantuntevaan ratkaisuun, mikä teki minuun vaikutuksen.”
ifm:n CR1204-pääkosketusnäyttöä käytetään kaikkien käyttöparametrien visualisointiin ja monenlaisten toimintojen asettamiseen.
Yhteenveto
Tämä innovatiivinen ratkaisu on erinomainen esimerkki siitä, miten asiakaskohtainen teknologia ja yritysten välinen tiivis yhteistyö voivat johtaa erinomaisiin tuotteisiin, jotka sekä täyttävät nykypäivän vaatimukset että edistävät ympäristönsuojelua optimoimalla energiankulutuksen ja vähentämällä päästöjä. Polyma ja ifm asettavat näin uusia standardeja alalla ja osoittavat, että teknologinen edistys ja kestävä kehitys voivat kulkea käsi kädessä.
