發布日期：2022-04-26 點擊率：80
關鍵詞： 燃料電池 不間斷電源供電裝置 安全解決方案
摘要：2011年秋，巴雷奔公司決定成立一個新業務部，重點關注可再生能源。當時，公司在制造變壓器用布赫繼電器、步進開關用監控繼電器及其它液體冷卻隔離裝置用保護設備方面已有逾45年經驗。
所有“安全”裝箱
低維護、環保型發電
2011年秋，巴雷奔公司決定成立一個新業務部，重點關注可再生能源。當時，公司在制造變壓器用布赫繼電器、步進開關用監控繼電器及其它液體冷卻隔離裝置用保護設備方面已有逾45年經驗。巴雷奔公司與馬格德堡大學密切合作，研發了一臺基于燃料電池技術的不間斷電源樣機。作為批量樣機，其旨在向信號系統、照明設備、無線電柱、電信分配器及其他離網電力用戶供電。根據所需輸出，該設備還可用作一個冗余應急電源裝置，可在斷電時立即做出響應。與基于太陽能的系統相比，該現代化發電機無需昂貴的備用電池且幾乎能一直使用。在更高輸出段，它可代替高維護、不環保的柴油發電機。
該箱體可防風雨，看上去很不起眼：其占地面積不到一平方米，與街頭隨處可見的電話配電柜差不多大。箱體外殼類似開關柜，無任何跡象表明內含各種高科技設備。箱體內有一臺基于現代燃料電池的發電機正在工作。
巴雷奔公司燃料電池不間斷電源:用在市中心平民區或離網應用中，很不起眼但堅固耐用；左側是主室，右側為燃料室
確定風險所用專業知識和建議
該緊湊型供電裝置由兩部分組成：主室裝有燃料電池模塊、過程控制系統和所有電子器件，而二次室包括4個充滿氫氣的壓力容器。當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，使樣機適合在低負荷范圍內供電。
很顯然，該創新產品早在開發階段便需滿足德國產品安全法及相關歐洲標準和指令的要求。首先應按照EN ISO 12100的要求確定風險，以盡可能減少對人和環境的潛在危害。巴雷奔公司向公認的專家求助。“我們已了解到皮爾磁是有經驗的自動化和安全解決方案供應商，其應用還超出了傳統的機械工程范圍。除技術和其提供的成套服務外，皮爾磁在機器及設備安全方面的專業知識及制定的協調標準都是我們做出該選擇的關鍵因素”，巴雷奔公司項目開發人員Sascha Hanf如是說。
清晰、安全、易用的解決方案
經初步磋商，巴雷奔公司和皮爾磁確定了需要采取安全措施的區域。例如須采取預防措施，以防兩扇門被無意或故意打開。授權人員更換壓力容器或開展必要維護工作時，不得遭受任何危險。采用的可編程安全系統不僅用于監控安全信號，還用于連接過程控制系統、外部傳感器和遠程維護。外殼偶爾會無任何保護，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險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，可從一開始便杜絕可能的誤操作”，皮爾磁現場工作人員中的應用工程師Martin Mielke強調道。
PSENmag監控門，PITmode控制進出
皮爾磁的兩個磁性門開關PSENmag對門進行監控。若無進出授權而將門打開，系統將進入安全操作模式。皮爾磁的非接觸式安全門系統PSENslock能提供更多保護，在一套相同的裝置中將可靠的安全門監控與強大的非接觸式磁性聯鎖相結合。這樣可以滿足最高安全要求，同時能有條件地承受人為破壞。
操作模式選擇開關PITmode用于確保服務人員可輕松而無風險地更換壓力容器或開展維護工作：智能RFID訪問秘鑰確定了其插入后系統將進入的安全狀態、秘鑰所有者獲得的授權以及允許或不允許秘鑰所有者在設備上采取何種措施。更換壓力容器前，服務公司員工須先進行個人秘鑰授權。系統進入安全模式后，可無風險的更換壓力容器。一旦門關閉，系統自動返回到操作模式。
PITmode：清除和操作保護
操作模式選擇開關PITmode在一套緊湊型裝置中提供兩項功能：選擇操作模式和訪問機器的授權控制。
同樣的情況也適用于服務工程師：安裝的急停按鈕可確保緊急情況下快速停機，使服務工程師無風險地進行維護。巴雷奔公司當前樣機的PITmode中定義了兩種操作模式（ 正常和維修模式）。如有必要，最多可實現5種操作模式。還計劃引入遠程維護功能，在維護前讓工作人員在系統中注冊。
“令我們欣喜的是：一切都是那么簡單明了，在樣機上工作時，沒有人會擔心健康問題”，Sascha Hanf強調道。
PNOZmulti 2關注安全信號
可配置控制系統PNOZmulti 2僅45毫米寬，但適于在設備或機器上執行多項安全功能。可通過其他模塊進行系統擴展。PNOZmulti 2可連接公共通信網絡。可在不考慮上級控制系統的前提下創建安全架構。
可配置控制系統PNOZmulti 2監控門的安全信號和急停按鈕。該設備有20個安全輸入，其中最多8個可配置成信號輸出，4個可配置成安全半導體輸出。PNOZmulti Configurator可通過鼠標拖放輕松完成配置。基礎單元45 毫米寬，可隨時靈活而經濟地從三種安全功能開始進行擴展。CANopen接口可使PNOZmulti 2與設備控制系統和諸如監控內部或溫度的外部傳感器相連。
性能等級d的安全性
皮爾磁的PAScal安全計算器可計算EN ISO 13849的性能等級（PL）d，且皮爾磁使用的所有組件均滿足甚至超過該等級的要求。“皮爾磁提供安全組件和咨詢服務，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施的解決方案。在研發該系列產品及即將推出的CE認證過程中，皮爾磁向我們提供了巨大支持，” Sascha Hanf總結道。
巴雷奔公司開始批量生產
巴雷奔公司希望2016年開始小批量生產。產品優化任務清單中包括延長運行時間、簡化可視化和遠程維護。后兩項任務需使用皮爾磁基于網絡的全新可視化軟件PASvisu。巴雷奔公司還想開發輸出功率更高的系統，并極有可能再次要求皮爾磁提供安全組件和技術建議。
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