皮爾磁為基于燃料電池的不間斷電源供電裝置提供完整安全解決方案
所有“安全”裝箱
低維護(hù)、環(huán)保型發(fā)電
2011年秋,巴雷奔公司決定成立一個(gè)新業(yè)務(wù)部,重點(diǎn)關(guān)注可再生能源。當(dāng)時(shí),公司在制造變壓器用布赫繼電器、步進(jìn)開(kāi)關(guān)用監(jiān)控繼電器及其它液體冷卻隔離裝置用保護(hù)設(shè)備方面已有逾45年經(jīng)驗(yàn)。巴雷奔公司與馬格德堡大學(xué)密切合作,研發(fā)了一臺(tái)基于燃料電池技術(shù)的不間斷電源樣機(jī)。作為批量樣機(jī),其旨在向信號(hào)系統(tǒng)、照明設(shè)備、無(wú)線電柱、電信分配器及其他離網(wǎng)電力用戶供電。根據(jù)所需輸出,該設(shè)備還可用作一個(gè)冗余應(yīng)急電源裝置,可在斷電時(shí)立即做出響應(yīng)。與基于太陽(yáng)能的系統(tǒng)相比,該現(xiàn)代化發(fā)電機(jī)無(wú)需昂貴的備用電池且?guī)缀跄芤恢笔褂?。在更高輸出段,它可代替高維護(hù)、不環(huán)保的柴油發(fā)電機(jī)。
該箱體可防風(fēng)雨,看上去很不起眼:其占地面積不到一平方米,與街頭隨處可見(jiàn)的電話配電柜差不多大。箱體外殼類似開(kāi)關(guān)柜,無(wú)任何跡象表明內(nèi)含各種高科技設(shè)備。箱體內(nèi)有一臺(tái)基于現(xiàn)代燃料電池的發(fā)電機(jī)正在工作。
巴雷奔公司燃料電池不間斷電源:用在市中心平民區(qū)或離網(wǎng)應(yīng)用中,很不起眼但堅(jiān)固耐用;左側(cè)是主室,右側(cè)為燃料室
確定風(fēng)險(xiǎn)所用專業(yè)知識(shí)和建議
該緊湊型供電裝置由兩部分組成:主室裝有燃料電池模塊、過(guò)程控制系統(tǒng)和所有電子器件,而二次室包括4個(gè)充滿氫氣的壓力容器。當(dāng)前模塊可自由選擇輸出電壓,并以1-2 kW的功率供電10小時(shí),使樣機(jī)適合在低負(fù)荷范圍內(nèi)供電。
很顯然,該創(chuàng)新產(chǎn)品早在開(kāi)發(fā)階段便需滿足德國(guó)產(chǎn)品安全法及相關(guān)歐洲標(biāo)準(zhǔn)和指令的要求。首先應(yīng)按照EN ISO 12100的要求確定風(fēng)險(xiǎn),以盡可能減少對(duì)人和環(huán)境的潛在危害。巴雷奔公司向公認(rèn)的專家求助?!拔覀円蚜私獾狡柎攀怯薪?jīng)驗(yàn)的自動(dòng)化和安全解決方案供應(yīng)商,其應(yīng)用還超出了傳統(tǒng)的機(jī)械工程范圍。除技術(shù)和其提供的成套服務(wù)外,皮爾磁在機(jī)器及設(shè)備安全方面的專業(yè)知識(shí)及制定的協(xié)調(diào)標(biāo)準(zhǔn)都是我們做出該選擇的關(guān)鍵因素”,巴雷奔公司項(xiàng)目開(kāi)發(fā)人員Sascha Hanf如是說(shuō)。
清晰、安全、易用的解決方案
經(jīng)初步磋商,巴雷奔公司和皮爾磁確定了需要采取安全措施的區(qū)域。例如須采取預(yù)防措施,以防兩扇門(mén)被無(wú)意或故意打開(kāi)。授權(quán)人員更換壓力容器或開(kāi)展必要維護(hù)工作時(shí),不得遭受任何危險(xiǎn)。采用的可編程安全系統(tǒng)不僅用于監(jiān)控安全信號(hào),還用于連接過(guò)程控制系統(tǒng)、外部傳感器和遠(yuǎn)程維護(hù)。外殼偶爾會(huì)無(wú)任何保護(hù),因此需使用防破壞的外殼。
“我們與巴雷奔公司一起分析了潛在風(fēng)險(xiǎn)并推薦可能的解決方案以及合適的軟硬件組件。始終采用清晰、易用的解決方案很重要,可從一開(kāi)始便杜絕可能的誤操作”,皮爾磁現(xiàn)場(chǎng)工作人員中的應(yīng)用工程師Martin Mielke強(qiáng)調(diào)道。
PSENmag監(jiān)控門(mén),PITmode控制進(jìn)出
皮爾磁的兩個(gè)磁性門(mén)開(kāi)關(guān)PSENmag對(duì)門(mén)進(jìn)行監(jiān)控。若無(wú)進(jìn)出授權(quán)而將門(mén)打開(kāi),系統(tǒng)將進(jìn)入安全操作模式。皮爾磁的非接觸式安全門(mén)系統(tǒng)PSENslock能提供更多保護(hù),在一套相同的裝置中將可靠的安全門(mén)監(jiān)控與強(qiáng)大的非接觸式磁性聯(lián)鎖相結(jié)合。這樣可以滿足最高安全要求,同時(shí)能有條件地承受人為破壞。
操作模式選擇開(kāi)關(guān)PITmode用于確保服務(wù)人員可輕松而無(wú)風(fēng)險(xiǎn)地更換壓力容器或開(kāi)展維護(hù)工作:智能RFID訪問(wèn)秘鑰確定了其插入后系統(tǒng)將進(jìn)入的安全狀態(tài)、秘鑰所有者獲得的授權(quán)以及允許或不允許秘鑰所有者在設(shè)備上采取何種措施。更換壓力容器前,服務(wù)公司員工須先進(jìn)行個(gè)人秘鑰授權(quán)。系統(tǒng)進(jìn)入安全模式后,可無(wú)風(fēng)險(xiǎn)的更換壓力容器。一旦門(mén)關(guān)閉,系統(tǒng)自動(dòng)返回到操作模式。
PITmode:清除和操作保護(hù)
操作模式選擇開(kāi)關(guān)PITmode在一套緊湊型裝置中提供兩項(xiàng)功能:選擇操作模式和訪問(wèn)機(jī)器的授權(quán)控制。
同樣的情況也適用于服務(wù)工程師:安裝的急停按鈕可確保緊急情況下快速停機(jī),使服務(wù)工程師無(wú)風(fēng)險(xiǎn)地進(jìn)行維護(hù)。巴雷奔公司當(dāng)前樣機(jī)的PITmode中定義了兩種操作模式( 正常和維修模式)。如有必要,最多可實(shí)現(xiàn)5種操作模式。還計(jì)劃引入遠(yuǎn)程維護(hù)功能,在維護(hù)前讓工作人員在系統(tǒng)中注冊(cè)。
“令我們欣喜的是:一切都是那么簡(jiǎn)單明了,在樣機(jī)上工作時(shí),沒(méi)有人會(huì)擔(dān)心健康問(wèn)題”,Sascha Hanf強(qiáng)調(diào)道。
PNOZmulti 2關(guān)注安全信號(hào)
可配置控制系統(tǒng)PNOZmulti 2僅45毫米寬,但適于在設(shè)備或機(jī)器上執(zhí)行多項(xiàng)安全功能??赏ㄟ^(guò)其他模塊進(jìn)行系統(tǒng)擴(kuò)展。PNOZmulti 2可連接公共通信網(wǎng)絡(luò)。可在不考慮上級(jí)控制系統(tǒng)的前提下創(chuàng)建安全架構(gòu)。
可配置控制系統(tǒng)PNOZmulti 2監(jiān)控門(mén)的安全信號(hào)和急停按鈕。該設(shè)備有20個(gè)安全輸入,其中最多8個(gè)可配置成信號(hào)輸出,4個(gè)可配置成安全半導(dǎo)體輸出。PNOZmulti Configurator可通過(guò)鼠標(biāo)拖放輕松完成配置。基礎(chǔ)單元45 毫米寬,可隨時(shí)靈活而經(jīng)濟(jì)地從三種安全功能開(kāi)始進(jìn)行擴(kuò)展。CANopen接口可使PNOZmulti 2與設(shè)備控制系統(tǒng)和諸如監(jiān)控內(nèi)部或溫度的外部傳感器相連。
性能等級(jí)d的安全性
皮爾磁的PAScal安全計(jì)算器可計(jì)算EN ISO 13849的性能等級(jí)(PL)d,且皮爾磁使用的所有組件均滿足甚至超過(guò)該等級(jí)的要求。“皮爾磁提供安全組件和咨詢服務(wù),從而出色地完成了工作。我方工作人員可安全輕松的使用實(shí)施的解決方案。在研發(fā)該系列產(chǎn)品及即將推出的CE認(rèn)證過(guò)程中,皮爾磁向我們提供了巨大支持,” Sascha Hanf總結(jié)道。
巴雷奔公司開(kāi)始批量生產(chǎn)
巴雷奔公司希望2016年開(kāi)始小批量生產(chǎn)。產(chǎn)品優(yōu)化任務(wù)清單中包括延長(zhǎng)運(yùn)行時(shí)間、簡(jiǎn)化可視化和遠(yuǎn)程維護(hù)。后兩項(xiàng)任務(wù)需使用皮爾磁基于網(wǎng)絡(luò)的全新可視化軟件PASvisu。巴雷奔公司還想開(kāi)發(fā)輸出功率更高的系統(tǒng),并極有可能再次要求皮爾磁提供安全組件和技術(shù)建議。
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