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Système d'E/S décentralisé pour les zones Ex des stations-service H2.

Dans les stations-service modulaires d'hydrogène de Resato Hydrogen Technology, les modules d'E/S ATEX IP67 de Turck garantissent l'évolutivité et des mises en service rapides

Les entreprises qui investissent aujourd'hui dans l'infrastructure de l'hydrogène attachent beaucoup d'importance à l'évolutivité d'un système afin de pouvoir réagir de manière flexible aux exigences futures des marchés. C'est précisément pour cette raison que le fabricant néerlandais de stations-service à hydrogène Resato Hydrogen Technology B.V. mise sur le concept de module d'E/S IP67 décentralisé de Turck. Il est le seul sur le marché à offrir une solution complète pour les installations modulaires, y compris dans les zones à risque d'explosion - et ce pour tous les types de signaux, y compris Safety.

  • Si cette station-service H2 est agrandie, des réservoirs tampons supplémentaires peuvent être ajoutés.

  • Le réservoir tampon contient de l'hydrogène prêt à être rechargé à 350 bars (camion)/700 bars (voiture).

  • Avec le boîtier TB-SG, la plupart des modules TBEN sont homologués pour une utilisation en zone ATEX 2

  • Les interfaces IMC IP67 permettent de connecter en sécurité des capteurs Ex à des modules E/S en zone 2.

  • Turck a été en mesure de nous proposer plusieurs solutions pour l'IP67 dans les zones ATEX''. R.Lagendijk

  • Turck nous a même conseillé les types de câbles exacts avec les bonnes longueurs. Niels de Jong

L'hydrogène jouera un rôle important en tant que source d'énergie à l'avenir. Les bus et les camions, en particulier, rouleront de plus en plus avec ce carburant. Resato Hydrogen Technology B.V. d'Assen, aux Pays-Bas, est l'une des entreprises qui profitent de cette tendance avec ses stations-service à hydrogène. Le cœur de l'innovation de l'entreprise réside dans la technique à haute pression.

Deux niveaux de pression pour les camions et les voitures

L'hydrogène provenant d'un Tube Trailer est comprimé à 350 bars en trois étapes et refroidi. Il est ensuite stocké dans des réservoirs tampons pour le ravitaillement des camions ou comprimé à 700 bars lors d'une quatrième étape de compression et stocké dans un tampon séparé. Grâce au prérefroidissement de l'hydrogène, les voitures peuvent être ravitaillées beaucoup plus rapidement via les pompes à 700 bars.
Une station-service à hydrogène est donc beaucoup plus complexe qu'une station-service pour carburants à base de carbone. Le système doit amener l'hydrogène à la pression nécessaire par une série d'étapes de refroidissement et de compression.

L'hydrogène nécessite un concept antidéflagrant

Resato a développé un algorithme breveté qui, en fonction de la température et de la pression, réalise le ravitaillement le plus rapide possible. Au niveau des E/S, l'hydrogène explosif représente un défi particulier pour le concept d'automatisation. Il nécessite un concept de protection contre les explosions et des produits disposant des homologations correspondantes. Les signaux à traiter sont principalement des signaux de température et de pression ainsi que des signaux de commutation de vannes de régulation. S'y ajoutent des signaux de sécurité provenant de vannes, de boutons d'arrêt d'urgence et d'autres capteurs de sécurité.

Modularisation pour plus de flexibilité

Pour que les agrégats soient plus faciles à compléter, tous les signaux doivent converger vers une ligne de données sur chaque agrégat. Les unités de stockage tampon ont donc besoin d'une solution d'E/S avec Industrial Ethernet, plus précisément Profinet. Comme Resato voulait s'épargner des boîtiers de protection et des efforts mécaniques, les experts ont cherché des modules E/S avec un indice de protection IP67, résistants à la température et adaptés à une utilisation en extérieur. Les modules devaient toutefois disposer en même temps d'une autorisation pour la zone ATEX 2 et être également adaptés au raccordement de signaux à sécurité intrinsèque des zones 1 et 0.

Conseil intensif lors du développement du concept

Par la suite, Resato a élaboré un concept d'E/S décentralisées pour ses accumulateurs tampons en collaboration avec les experts de Turck. "L'assistance a été vraiment bonne. On ne nous a pas déposé quelques produits en nous disant 'bonne chance avec ça', mais nous avons discuté intensivement des produits et réfléchi à différentes possibilités. Turck nous a même recommandé les types de câbles exacts avec les longueurs appropriées", explique Niels de Jong, ingénieur en recherche et développement. "Resato a l'ambition d'être le leader technologique mondial dans le domaine des stations-service à hydrogène. Pour cela, nous avons besoin de partenaires comme Turck".
Le concept d'E/S a été entièrement décentralisé - y compris les signaux de capteurs à sécurité intrinsèque des zones ATEX 0 et 1. Avec les appareils de la famille IMC, Turck propose des modules d'interface spéciaux en IP67.

Résolument modulaire - une évolutivité optimale

Resato a poussé le concept modulaire jusqu'au bout. Remco Lagendijk et ses collègues du développement logiciel ont également conçu le logiciel de commande de manière modulaire. Grâce au concept modulaire conséquent, les stations-service à hydrogène de Resato sont aujourd'hui très facilement modulables.

Prochaine étape : la production en série

Le concept permet à tout moment de passer à une production en série. Les différents modules, tels que les compresseurs ou les réservoirs tampons, peuvent être pré-produits en stock puis assemblés selon les besoins du client. Ces économies d'échelle permettront également de réduire les coûts et le time-to-market des stations-service à hydrogène.

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