Beckhoff-automaatiojärjestelmä ohjaa Baltian ensimmäistä vihreän vedyn tuotanto- ja tankkausasemaa

Utilitaksen Tallinnan Väon energiakompleksiin on valmistunut Baltian ensimmäinen vihreän vedyn pilottilaitos. Laitos kattaa koko arvoketjun vedyn tuotannosta ja puhdistuksesta hukkalämmön hyödyntämiseen, jakeluun ja loppukäyttöön. Ratkaisu tuo vihreän vedyn suoraan liikenteen käyttöön tankkauksen kautta.

Pilottiasema vihreän vedyn liikennekäyttöön

Projektin tavoitteena oli rakentaa toimiva pilottiasema, joka osoittaa vihreän vedyn tuotannon ja käytön mahdollisuudet erityisesti liikennesektorilla. Stargate Hydrogenin automaatio-osaston johtajan Risto Randlan mukaan suunnittelusta käyttöönottoon kului lähes kaksi vuotta. Työ edellytti tiivistä yhteistyötä useiden kumppanien kanssa.

Väon energiakompleksiin valmistui Baltian ensimmäinen vihreän vedyn pilottilaitos.
Kuva: Beckhoff Automation OÜ

Elektrolyysiteknologiaan perustuva asema tuottaa päivittäin jopa 400 kilogrammaa erittäin puhdasta vetyä. Kapasiteetti soveltuu esimerkiksi vetyhenkilöautoille ja mahdollistaa myös siirrettävien vetysäiliöiden täytön. Vetyä voidaan kuljettaa huoltoasemille ja muille loppukäyttäjille. Stargate Hydrogen toimitti laitokseen yhden megawatin Gateway 200 -elektrolyyserin, kun taas Resato vastasi kompressori- ja tankkausratkaisusta. Utilitaksen laitoksella tuotettu vety toimitetaan Alexelan tankkausasemille, joilla tankataan muun muassa Boltille liikennöiviä Toyota Mirai -vetyautoja.

Joustava automaatio ohjaa kokonaisuutta

Projektin ohjausratkaisuksi valittiin Beckhoffin PC-pohjainen automaatio. Valintaan vaikuttivat aiemmat myönteiset kokemukset, järjestelmän joustavuus sekä teknisen tuen saatavuus. TwinCAT-ohjelmointiympäristö mahdollistaa tarkan prosessinohjauksen ja järjestelmän joustavan muokkaamisen ilman mittavia muutostöitä.

Ratkaisussa hyödynnetään vyöhyke 2:n räjähdyssuojausvaatimukset täyttäviä IO-moduuleja.

Uuden teknologian ja prosessin käyttöönotto edellytti nopeaa oppimista, jatkuvaa sopeutumista ja sääntelyn hyvää tuntemusta.
Kuva: Beckhoff Automation OÜ

Ohjausjärjestelmä hallitsee koko elektrolyysiprosessia veden erottamisesta puhtaan vedyn tuotantoon. Se valvoo jatkuvasti lämpötilaa, painetta ja kaasun virtausta sekä tekee mittaustietojen perusteella automaattisia päätöksiä turvallisen ja sujuvan toiminnan varmistamiseksi. Järjestelmän ytimessä on CX5200-sarjan teollisuus-PC, jota täydentävät EL-sarjan IO-moduulit ja ATEX-tiloihin soveltuvat ELX-moduulit. Turvallisuustoiminnot toteutetaan TwinSAFE-moduuleilla, ja ulkokäytössä hyödynnetään EP-sarjan moduuleja.

Standardoidut rajapinnat tukevat optimointia

Käyttöliittymänä toimii CP29xx-sarjan kosketusnäytöllinen HMI-paneeli, jonka avulla käyttäjät voivat ohjata järjestelmää intuitiivisesti. Eri laitteet ja alijärjestelmät yhdistyvät EtherCAT-, PROFINET- ja Modbus TCP/RTU -protokollien avulla. Standardoidut rajapinnat mahdollistavat eri valmistajien laitteiden reaaliaikaisen tiedonvaihdon, joka tukee toimintavarmuutta ja dataperusteista optimointia. Ohjelmiston ylläpito ja päivitykset tehdään ennalta suunnitellun huolto-ohjelman mukaisesti aseman ollessa poissa käytöstä.

Asema on käynnistysvaiheessa ja toimii vakaasti viimeisten optimointitoimien aikana. Valvontajakson jälkeen tuotantojärjestelmä siirtyy autonomiseen käyttöön. Randlan mukaan Beckhoffin joustava ratkaisu helpotti riskien hallintaa, koska järjestelmään voitiin tehdä kehitystyön aikana muutoksia ja täydennyksiä. Hanke tarjoaa teknisen perustan vihreän vedyn seuraaville kehitysaskelille Virossa ja laajemmin Baltian alueella. Se osoittaa, että eri toimijoiden yhteistyö voi nopeuttaa puhtaiden energiaratkaisujen käyttöönottoa alueella.

Lisätietoja: www.beckhoff.com