Polyma – Mobil hybridkraftproduktion
Hybridkraftaggregat för flexibel energiförsörjning
Polyma Energiesysteme är baserat i Kassel, Tyskland, och specialiserar sig på utveckling och tillverkning av specialanpassade kraftgeneratorer. De specialanpassade kraftaggregaten används inom många olika områden – från livsviktiga nödfunktioner och stationära lösningar i industriella miljöer till mobil strömförsörjning på festivaler eller filminspelningar. För att uppfylla kraven på maximal flexibilitet och användarvänlighet förlitar sig Polyma på ett nära och förtroendefullt samarbete med ifm, en ledande leverantör av automationsteknik. En innovativ kombination utgör kärnan i Polymas hybridkraftaggregat: en konventionell motor-generator-enhet och ett kraftfullt batteri.
Daniel Andler, utvecklingsingenjör på Polyma, förklarar hur de fungerar tillsammans: "Den här kombinationen gör våra enheter extremt flexibla och perfekt anpassade till dagens krav på energiförsörjning. Motorn kan drivas med antingen diesel, gas eller LPG, vilket gör den mycket anpassningsbar till olika driftsförhållanden. En kraftfull generator omvandlar den mekaniska energin till elektricitet, som vid behov kan mellanlagras i ett modernt litiumjärnfosfatbatteri. Den här batteritekniken ger inte bara hög energitäthet, utan också utmärkt livslängd och säkerhet."
Avancerad batterihantering
Hos Polyma sköts batterihanteringen med hjälp av avancerade styrsystem. "Integreringen av litiumjärnfosfatbatterier är mer komplex än för konventionella blybatterier. Den kräver ett avancerat ledningssystem för övervakning och styrning", förklarar Andler.
Det är här ifm:s expertis kommer in i bilden. En programmerbar logisk styrenhet (PLC) står för den intelligenta driftstyrningen av hela systemet och säkerställer en smidig samordning av de olika komponenterna.
Kraftfull PLC
Den robusta och mobila styrenheten ifm CR710S består av två oberoende PLC:er, varav den ena är en TÜV-certifierad säkerhetsstyrenhet. Den kraftfulla styrenheten med tre kärnor, i kombination med ett stort arbetsminne, möjliggör komplexa styrfunktioner. Om det behövs kan applikationsprogrammet delas upp så att den säkra programdelen kan köras utan att störa den allmänna programkörningen. De olika in- och utgångarna kan konfigureras som digital-, frekvens- eller analogingångar med diagnosfunktion eller som ingångar för motståndsmätning. Analoga ingångar möjliggör både ström- och spänningsmätning. Utgångarna kan konfigureras som digitala utgångar eller PWM-utgångar med diagnostiska funktioner.
Alla in- och utgångar kan också konfigureras som säkra kanaler, så att säkerhetsrelaterade givare och ställdon kan anslutas direkt och deras data behandlas i applikationsprogramvaran. Enheten är också utrustad med två Ethernet-portar och fyra CAN-gränssnitt. CAN-gränssnitten stöder alla viktiga bussprotokoll (CANopen, CANopen Safety och J1939) samt överföring av transparenta förbehandlade data. Styrfunktionerna kan enkelt integreras i applikationsprogrammet tack vare CODESYS-programmering.
Det öppna programmeringsgränssnittet gjorde det möjligt för Polyma att implementera sina egna mjukvarulösningar, som är utformade för maximal användarvänlighet och effektivitet.
Bild 1: Den centrala mobila styrenheten CR710S har både en "normal" och en andra oberoende säkerhets-PLC.
Bild 2: Manövercentralen och de olika strömanslutningarna är placerade i fordonets bakre del.
Motor- och generatorenheten för mobil kraftgenerering.
Robust och tillförlitlig för mobila applikationer
Teknikens robusthet och tillförlitlighet är avgörande för mobila applikationer . Polyma prioriterar att säkerställa att enheternas höljen och teknik fungerar tillförlitligt även under tuffa förhållanden. "Enheterna måste vara tåliga mot vibrationer och skakningar eftersom de ofta används i rörelse", betonar Daniel Andler.
Det är just detta som de mobila ifm-styrenheterna är utformade för. Enheterna är utrustade med ifm-givare för omfattande tillståndsövervakning, inklusive till exempel en kapacitiv givare för läckagedetektering. Denna givare är placerad i uppsamlingstråget under enheten. Om en ledning är defekt och vätska läcker ut samlas den i tråget och detekteras av givaren. Denna skickar sedan en larmsignal till styrenheten. Detta förhindrar att vätskor obemärkt läcker ut i miljön.
Kraftfull visualisering och manövrering
Den specialanpassade automationslösning som Polyma har utvecklat i samarbete med ifm ger företaget och dess kunder maximal flexibilitet. Tack vare den avancerade batteritekniken kan motorn stängas av vid låg belastning, vilket möjliggör avsevärda bränslebesparingar samtidigt som motorns livslängd ökar. Användaren har alltid full kontroll över systemet via den fritt programmerbara CR1204-pekskärmen. Användaren kan kontrollera aktuell status, göra inställningar och slå på och av funktioner.
Skärmen har utvecklats för användning i hytter och utanför fordon. Den höga skyddsklassen IP65/IP67 innebär att den är optimalt skyddad mot fukt. Den är motståndskraftig mot kraftiga stötar, permanenta vibrationer och extrema omgivningstemperaturer. Den högupplösta RGB-LED-panelen ger en perfekt läsbarhet även i ljusa miljöer. Displayen har fritt programmerbara knappar och en kapacitiv pekskärm för manövreringsuppgifter.
Den integrerade kraftfulla 64-bitars PLC:n kan användas för visualisering och manövrering och är fritt programmerbar via CODESYS. Flera gränssnitt på enhetens baksida, t.ex. CAN, analog video, USB 2.0 och Eethernet ger maximal anslutningkonnektivitet. Oavsett om det gäller en byggarbetsplats, en filminspelning eller en katastrof garanterar Polymas hybridkraftaggregat, utrustade med automationsteknik från ifm, en lättanvänd, tillförlitlig och effektiv strömförsörjning på plats.
Nära samarbete med ifm
Redan vid den första kontakten med ifm upplevde man på Polyma att man var i goda händer, och ett långsiktigt partnerskap inleddes. "Kompetensen hos ifm:s telefonjour kan inte tas för given i dag", berömmer Daniel Andler. Han uppskattar särskilt det faktum att ifm tog sig tid att nära stödja det medelstora företaget. "ifm är verkligen 'close to you' – eller, i det här fallet, nära Polyma. Jag blev mycket väl omhändertagen redan från början. ifm:s medarbetare tog sig tid att lösa alla problem på ett kompetent sätt, vilket imponerade på mig."
Den centrala CR1204-pekskärmen från ifm används för att visualisera alla driftsparametrar och för att ställa in ett stort antal funktioner.
Slutsats
Denna innovativa lösning är ett utmärkt exempel på hur specialanpassad teknik och nära samarbete mellan företag kan resultera i högkvalitativa produkter som inte bara uppfyller dagens krav utan också bidrar till miljöskyddet genom att optimera energiförbrukningen och minska utsläppen. Polyma och ifm sätter därmed nya standarder i branschen och visar att teknisk utveckling och hållbarhet kan gå hand i hand.
