Polyma - Produção de energia híbrida móvel
A unidade de produção híbrida para o fornecimento flexível de energia
Com sede em Kassel, Alemanha, a Polyma Energiesysteme é especializada no desenvolvimento e fabrico de geradores de energia personalizados. As unidades de alimentação personalizadas são utilizadas em muitas áreas diferentes - desde medidas vitais de resposta a emergências e soluções fixas em ambientes industriais até fontes de alimentação móveis em festivais ou em cenários de filmes. Para cumprir os requisitos de máxima flexibilidade e facilidade de utilização, a Polyma conta com uma cooperação estreita e de confiança com a ifm, um fornecedor líder de tecnologia de automação. Uma conjunção inovadora constitui o núcleo das unidades de potência híbridas da Polyma: uma unidade motor-gerador convencional e uma bateria potente.
Daniel Andler, Engenheiro de Desenvolvimento da Polyma, explica como funcionam em conjunto: " Este conjunto torna os nossos dispositivos extremamente flexíveis e perfeitamente adaptados às necessidades actuais de fornecimento de energia. O motor pode ser utilizado com gasóleo, gás ou GPL, o que o torna altamente adaptável a diferentes condições de funcionamento. Um gerador potente converte a energia mecânica em eletricidade, que pode ser temporariamente armazenada numa bateria moderna de fosfato de ferro e lítio, se necessário. Esta tecnologia de baterias não só oferece uma elevada densidade energética, como também uma excelente vida útil e segurança".
Gestão avançada da bateria
Na Polyma, a gestão da bateria é dominada através da utilização de sistemas de controlo avançados. "A integração das baterias de fosfato de ferro-lítio é mais complexa do que a das baterias de chumbo convencionais; requer um sistema de gestão sofisticado para monitorização e controlo", explica Andler.
É aqui que a experiência da ifm entra em ação. Um controlador lógico programável (PLC) é responsável pela gestão operacional inteligente de todo o sistema e assegura uma coordenação perfeita dos vários componentes.
PLC potente
O controlador robusto mobile ifm CR710S é composto por dois PLCs que funcionam de forma independente, um dos quais é um controlador de segurança certificado pela TÜV. O controlador potente de núcleo triplo, combinado com uma grande memória de trabalho, permite funções de controlo complexas. Se necessário, o software da aplicação pode ser dividido de modo a que a parte do programa seguro possa ser executada sem interferência da execução do programa geral. As várias entradas e saídas podem ser configuradas como entradas digitais, de frequência ou analógicas com função de diagnóstico ou como entradas para medição de resistência. As entradas analógicas permitem a medição de corrente e tensão. As saídas podem ser configuradas como saídas PWM ou digitais com capacidades de diagnóstico.
Todas as entradas e saídas podem também ser configuradas como canais seguros, para que os sensores e actuadores relacionados com a segurança possam ser ligados diretamente e os seus dados processados no software da aplicação. O dispositivo está também equipado com duas portas Ethernet e quatro interfaces CAN. As interfaces CAN suportam todos os protocolos de barramento importantes (CANopen, CANopen Safety e J1939), bem como a troca de dados transparente e pré-processada. As funções de controlo são facilmente integradas no programa de aplicação graças à programação CODESYS.
A interface de programação aberta permitiu à Polyma implementar as suas próprias soluções de software, concebidas para uma máxima facilidade de utilização e eficiência.
Figura 1: A unidade central de controlo móvel CR710S possui um PLC de segurança convencional e um segundo PLC de segurança com funcionamento independente.
Figura 2: O centro de controlo e as várias ligações eléctricas estão situados na traseira do veículo.
A unidade motor-gerador para a produção móvel de eletricidade.
Robusto e fiável para aplicações móveis
A robustez e a fiabilidade da tecnologia são vitais para as aplicações móveis. A Polyma dá prioridade à garantia de que as caixas e a tecnologia das unidades funcionam de forma fiável, mesmo em condições adversas. “Os aparelhos devem ser resistentes a vibrações e abanões, uma vez que são frequentemente utilizados em movimento”, sublinha Daniel Andler.
É exatamente para isso que o controladores mobile ifm são concebidos. As unidades estão equipadas com sensores ifm para uma monitorização abrangente do estado, incluindo, por exemplo, um sensor capacitivo para deteção de fugas. Este sensor está situado no tabuleiro de recolha por baixo da unidade. Se uma linha estiver defeituosa e houver fuga de fluido, este acumula-se no tabuleiro e é detectado pelo sensor. Este envia então um sinal de alarme para o controlador. Isto evita que os fluidos passem despercebidos para o ambiente.
Visualização e funcionamento potentes
A solução de automação personalizada que a Polyma desenvolveu em colaboração com a ifm proporciona à empresa e aos seus clientes a máxima flexibilidade. Graças à tecnologia avançada das baterias, o motor pode ser desligado a baixa carga, o que permite uma poupança considerável de combustível, aumentando simultaneamente a vida útil do motor. O utilizador tem sempre o controlo total do sistema através do display tátil CR1204 livremente programável. Podem verificar o estado atual, aplicar definições e ativar e desativar funções.
O display foi desenvolvido para ser utilizado em cabinas e no exterior de veículos. Um elevado grau de proteção IP65/IP67 significa que está perfeitamente protegido contra a humidade. É resistente a fortes impactos, vibrações permanentes e temperaturas ambiente extremas. O painel LED RGB de alta resolução oferece uma óptima legibilidade, mesmo em ambientes com muita luz. O display tem botões programáveis livremente e um touchscreen capacitivo para tarefas de operação.
O potente PLC de 64 bits integrado pode efetuar tarefas de visualização e operação e é livremente programável através do CODESYS. Numerosas interfaces na parte de trás do dispositivo, por exemplo, CAN, vídeo analógico, USB 2.0 e Ethernet oferecem a máxima conetividade. Quer seja num estaleiro de construção, num cenário de filme ou em caso de catástrofe, as unidades de energia híbrida da Polyma, equipadas com a tecnologia de automação da ifm, garantem um fornecimento de energia fácil de operar, fiável e eficiente no local.
Parceria estreita com a ifm
Desde o contacto inicial com a ifm, a Polyma sentiu que estava em boas mãos e formou-se uma parceria a longo prazo. “A competência da linha de apoio telefónico da ifm não pode ser tomada como garantida nos dias de hoje”, elogia Daniel Andler. Ele aprecia particularmente o facto de a ifm ter dedicado tempo a acompanhar de perto a empresa de média dimensão. A ifm está realmente ‘close to you’ - ou, neste caso, perto da Polyma. Fui muito bem tratado desde o início. Os funcionários da ifm dedicaram tempo a resolver todos os problemas de forma competente, o que me impressionou."
O display tátil central CR1204 da ifm é utilizado para visualizar todos os parâmetros de funcionamento e para definir uma vasta gama de funções.
Conclusão
Esta solução inovadora é um excelente exemplo de como a tecnologia personalizada e a estreita cooperação entre empresas podem resultar em produtos excepcionais que não só satisfazem as exigências actuais, como também contribuem para a proteção do ambiente, optimizando o consumo de energia e reduzindo as emissões. A Polyma e a ifm estão assim a estabelecer novos padrões na indústria e a demonstrar que o progresso tecnológico e a sustentabilidade podem andar de mãos dadas.