Système d'E/S décentralisé pour les zones dangereuses des stations de ravitaillement en carburant H2

Dans les stations de ravitaillement en hydrogène modulaires de Resato Hydrogen Technology, les modules d'E/S ATEX IP67 de Turck sont évolutifs et permettent une mise en service rapide.

Les entreprises qui investissent aujourd'hui dans l'infrastructure de l'hydrogène accordent une grande importance à l'évolutivité d'un système afin de pouvoir répondre avec souplesse aux exigences futures du marché. C'est précisément la raison pour laquelle le fabricant néerlandais de stations-service d'hydrogène Resato Hydrogen Technology B.V. s'appuie sur le concept de module d'E/S IP67 décentralisé de Turck. C'est le seul sur le marché qui offre une solution complète pour les systèmes modulaires, même dans les zones dangereuses - et pour tous les types de signaux, y compris la sécurité.

Turck nous a même recommandé les types de câbles exacts avec les bonnes longueurs. Niels de Jong
Les réservoirs tampons contiennent l'hydrogène à 350 bars (camion) ou 700 bars (voiture).
Avec les boîtiers de protection inox TB-SG, les modules d'E/S TBEN sont homologués la zone 2 ATEX.
Les dispositifs d'interface IMC IP67 permettent de connecter des capteurs Ex aux modules E/S en zone 2.
Turck a pu nous proposer différentes solutions pour l'IP67 dans les zones ATEX. Remco Lagendijk
Turck nous a même recommandé les types de câbles exacts avec les bonnes longueurs. Niels de Jong

L'hydrogène jouera un rôle important en tant que vecteur énergétique à l'avenir. Les autobus et les camions, en particulier, fonctionneront de plus en plus à l'hydrogène. 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 technologie à haute pression.

Deux niveaux de pression pour les camions et les voitures

L'hydrogène provenant de la remorque tubulaire est comprimé à 350 bars en trois étapes et refroidi. Il est ensuite stocké dans des réservoirs tampons pour les camions de ravitaillement ou, lors d'une quatrième étape de compression, comprimé à 700 bars et stocké dans un réservoir tampon séparé. Grâce au prérefroidissement de l'hydrogène, les voitures peuvent être ravitaillées beaucoup plus rapidement à l'aide de pompes à 700 bars.

Une station-service d'hydrogène est donc beaucoup plus complexe qu'une station-service de 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 de protection contre les explosions

Resato a développé un algorithme breveté qui permet un ravitaillement aussi rapide que possible en fonction de la température et de la pression. Au niveau des entrées-sorties, l'hydrogène explosif constitue un défi pour le concept d'automatisation. Il nécessite un concept de protection contre les explosions et des produits dotés des homologations appropriées. Les signaux à traiter sont principalement des signaux de température et de pression, ainsi que des signaux de commutation provenant de vannes de contrôle. En outre, il existe des signaux liés à la sécurité provenant de vannes, de boutons d'arrêt d'urgence et d'autres capteurs de sécurité.

Modularisation pour plus de flexibilité

Pour faciliter l'ajout d'agrégats, tous les signaux de chaque agrégat doivent converger vers une seule ligne de données. Les unités de stockage tampon nécessitent donc une solution d'E/S avec Ethernet industriel, ou plus précisément Profinet. Resato souhaitant économiser les boîtiers de protection et les efforts mécaniques nécessaires, les experts ont recherché des modules d'E/S avec une protection IP67, qui résistent à la température et conviennent à une utilisation en extérieur. Toutefois, les modules devaient également être homologués pour la zone ATEX 2 et convenir à la connexion de signaux à sécurité intrinsèque provenant des zones 1 et 0.

Conseils intensifs lors de l'élaboration du concept

En conséquence, Resato a travaillé avec les experts de Turck pour développer un concept d'E/S décentralisé pour ses unités de stockage tampon. « L'assistance a été vraiment bonne. On ne nous a pas donné quelques produits en nous disant « Bonne chance avec ça », mais nous avons eu un échange intensif sur les produits et réfléchi à différentes possibilités. Turck nous a même recommandé les types de câbles exacts avec les bonnes longueurs », explique Niels de Jong, ingénieur en recherche et développement. « L'ambition de Resato est d'être le leader technologique mondial dans le domaine des stations de ravitaillement en hydrogène. Pour cela, nous avons besoin de partenaires comme Turck ».

Le concept d'E/S a été mis en œuvre de manière entièrement décentralisée - y compris les signaux de capteurs de sécurité intrinsèque des zones ATEX 0 et 1. Avec les appareils de la famille IMC, Turck propose des modules d'interface spéciaux en IP67.

Modularité cohérente – évolutivité optimale

Resato a pensé 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 cohérent, les stations de ravitaillement en hydrogène de Resato sont désormais faciles à adapter.

Prochaine étape : la production en série

La demande de stations de ravitaillement en hydrogène ne cesse d'augmenter. Les différents modules, tels que les compresseurs ou les unités de stockage tampon, peuvent être préfabriqués en stock puis assemblés pour répondre aux besoins spécifiques des clients. Ces économies d'échelle permettront également de réduire les coûts et les délais de mise sur le marché des stations de ravitaillement en hydrogène.

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