MỘT SỐ “CASE STUDY” ĐIỂN HÌNH CHO CÁC ỨNG DỤNG THIẾT BỊ CẢM BIẾN CỦA TURCK

MỘT SỐ “CASE STUDY” ĐIỂN HÌNH CHO CÁC ỨNG DỤNG THIẾT BỊ CẢM BIẾN CỦA TURCK

A. ỨNG DỤNG HỆ THỐNG I/O PHÂN TÁN CỦA TURCK CHO VÙNG NGUY HIỂM TẠI CÁC TRẠM NẠP HYDRO

Trong các trạm nạp nhiên liệu hydro module hóa của Resato Hydrogen Technology, các mô-đun I/O IP67‑ATEX của Turck đảm bảo khả năng mở rộng linh hoạt và thời gian đưa vào hoạt động nhanh chóng

• Tính linh hoạt & triển khai nhanh

Các doanh nghiệp đầu tư vào hạ tầng hydrogen hiện nay rất chú trọng đến khả năng mở rộng để đáp ứng nhu cầu tương lai. Chính vì vậy, Resato chọn giải pháp I/O phân tán IP67 từ Turck – giải pháp duy nhất trên thị trường hỗ trợ modular hóa cả trong khu vực Ex cho tất cả các loại tín hiệu, bao gồm cả tín hiệu an toàn

• Hai mức áp suất cho xe tải và ô tô

Hydro từ xe kéo dạng ống (Tube Trailer) được nén trong ba giai đoạn đến 350 bar, sau đó làm lạnh và lưu trữ trong bồn đệm để phục vụ nạp cho xe tải. Ngoài ra, có thể tiếp tục nén lên 700 bar và lưu trữ trong bồn riêng để phục vụ xe ô tô, nhờ làm lạnh trước mà việc tiếp nhiên liệu cho ô tô diễn ra nhanh hơn nhiều

Vì thế, trạm nạp hydrogen phức tạp hơn trạm nhiên liệu hóa thạch truyền thống, do cần thực hiện nhiều bước làm lạnh và nén để đạt được áp suất cần thiết

Các bình chứa đệm giữ cho hydro sẵn sàng đển tiếp nhiên liệu ở áp suất 350 bar (xe tải) hoặc 700 bar (ô tô)

• Yêu cầu về ATEX và modular hóa

Hydro là chất dễ nổ, vì vậy hệ thống tự động hóa ở mức I/O phải tuân thủ khái niệm phòng chống nổ (Explosionsschutz) và sử dụng các sản phẩm có chứng nhận phù hợp. Các tín hiệu xử lý bao gồm tín hiệu đo nhiệt độ, áp suất, tín hiệu điều khiển van đổi hướng, và các tín hiệu an toàn liên quan như van, nút dừng khẩn cấp, cảm biến an toàn khác

Để thuận tiện mở rộng, Resato cần tất cả tín hiệu từ mỗi khối thiết bị (module) được truyền qua một đường dữ liệu duy nhất: do đó cần giải pháp I/O sử dụng Industrial Ethernet (Profinet). Họ cũng muốn tối giản khung bảo vệ (cabinets) để tiết kiệm chi phí cơ khí nên tìm đến các mô-đun I/O chuẩn IP67, có thể chịu nhiệt ngoài trời, được phê duyệt cho ATEX Zone 2, và hỗ trợ kết nối tín hiệu intrinsically safe từ vùng Zone 0 và 1

Các thiết bị giao diện IMC trong IP67 cũng cho phép các cảm biến Ex được kết nối an toàn với các mô-đun I/O trong Vùng 2

• Hỗ trợ kỹ thuật & thiết kế phân tán

Resato đã hợp tác chặt chẽ với đội ngũ chuyên gia của Turck để phát triển một giải pháp I/O phân tán cho các bồn đệm. Kỹ sư R&D Niels de Jong đánh giá: “Hỗ trợ rất tốt. Họ không vì thế ném cho chúng tôi vài sản phẩm rồi nói ‘chúc may mắn’, mà thực sự trao đổi sâu về sản phẩm và các khả năng khác nhau. Turck còn gợi ý chính xác loại cáp và độ dài phù hợp.”

Giải pháp I/O được triển khai hoàn toàn phân tán — bao gồm cả tín hiệu an toàn intrinsically safe từ ATEX Zone 0 và 1 — thông qua các mô-đun giao diện IP67 thuộc dòng IMC của Turck

• Modular – mở rộng tối ưu

Resato tiếp tục phát triển mô hình điều khiển phần mềm theo hướng module hóa tương tự. Kết quả là, hiện các trạm nạp hydrogen của họ rất dễ mở rộng nhờ thiết kế module toàn diện

• Bước tiếp theo: sản xuất hàng loạt

Thiết kế này chuẩn bị sẵn sàng cho sản xuất theo lô: các module như máy nén hay bồn đệm có thể được sản xuất sẵn và lắp ráp theo yêu cầu khách hàng. Điều này sẽ giúp tăng hiệu quả quy mô, từ đó giảm chi phí và rút ngắn thời gian đưa sản phẩm ra thị trường

#hệ thống I/O từ xa #tự động hóa công nghiệp #cảm biến Turck #cảm biến tiệm cận #rotor turbine gió #điều khiển góc cánh quạt #I/O chống cháy nổ #Profibus Turck #BL67 ngoài trời  #năng lượng tái tạo #cảm biến rotor #turbine năng lượng gió #thiết bị tự động hóa #giám sát từ xa

Nguồn Turck.de

B. ỨNG DỤNG CẢM BIẾN UPROX+ CỦA TURCK ĐỂ ĐẢM BẢO VỊ TRÍ CÁNH QUẠT ROTOR CỦA TUA BIN GIÓ

Sensor kiểm soát vị trí rotor tại nhà máy điện gió VENSYS

Với một thiết kế máy phát điện sáng tạo, công ty VENSYS Energy AG đến từ Saarland (Đức) đã vươn tới Bắc Kinh. Tại Thế vận hội Mùa hè, 43 turbine gió của VENSYS được sản xuất bởi đối tác được cấp phép tại Trung Quốc là Goldwind, đã cung cấp năng lượng thân thiện với môi trường. Cảm biến uprox+ bền bỉ của Turck đảm bảo vị trí rotor luôn ở trạng thái tối ưu.

Năng lượng cho Olympic – 43 turbine gió được trang bị cảm biến uprox+ cảm ứng

Hai cảm biến uprox+ ghi nhận một chốt đặc biệt để xác định chính xác góc đặt của cánh quạt. Một cặp khác kết hợp với một bánh răng đĩa nhằm đo tốc độ quay của rotor.

Mở rộng quy mô toàn cầu

Tua bin VENSYS hoạt động tại Higgings Mountain (Canada) và Grevenbroich (Đức). Chỉ tính riêng năm nay, đối tác Goldwind tại Trung Quốc dự kiến đưa vào vận hành ba nhà máy với tổng công suất sản xuất hơn 1.000 turbine mỗi năm. Bên cạnh đó, rất nhiều đối tác cấp phép tại Brazil, Ấn Độ, Cộng hòa Séc và Tây Ban Nha cũng đang ứng dụng các sáng tạo phát triển từ Đức.

Cảm biến cho an toàn

Một trong những thành phần an toàn quan trọng của turbine gió là hệ thống điều khiển góc đặt (pitch control). Hệ thống này đo, giám sát và điều chỉnh góc cánh quạt, từ đó thay đổi lưu lượng. Điều này cho phép các cánh quạt có thể xoay đón gió khi khởi động, duy trì công suất trong suốt hoạt động dù tốc độ gió thay đổi. Khi có bão đến, hệ thống pitch sẽ tự động xoay cánh quạt ra khỏi hướng gió để ngăn ngừa hư hại.

“Chỉ một lỗi nhỏ tại đây có thể gây hậu quả nghiêm trọng,” ông Dr. Stephan Jöckel, Trưởng bộ phận Điện kỹ thuật tại VENSYS, chia sẻ. Vì vậy, VENSYS đã chọn cảm biến cảm ứng của Turck. Mỗi turbine sử dụng sáu cảm biến uprox+, chia đều: hai cho mỗi cánh quạt, để xác định chính xác vị trí của rotor. Mỗi cảm biến quét một chốt đặc biệt nhằm xác định vị trí cuối (end position) của cánh. Còn cảm biến thứ bảy xác định vị trí của nắp bảo trì. Dữ liệu từ các cảm biến được sử dụng bởi hệ điều khiển để đảm bảo vị trí cánh luôn chính xác. Truyền động giữa động cơ và cánh quạt sử dụng dây đai răng không cần bôi trơn hoặc bảo dưỡng, lực được phân bố “nhiều điểm cắn của răng dây đai” giúp giảm mài mòn và tăng độ an toàn, nhờ đó loại bỏ nhu cầu sử dụng phanh rotor dễ hỏng.

Chỉ riêng năm 2007, VENSYS đã trang bị cảm biến Turck cho 60 turbine gió mà không gặp bất kỳ vấn đề nào. “Chúng tôi chỉ có những trải nghiệm tích cực,” Dr. Stephan Jöckel khẳng định. “Bên cạnh độ tin cậy cao, chất lượng vượt trội và tỉ lệ hiệu suất/cost hấp dẫn, khả năng chịu nhiễu EMC cao của cảm biến cũng là yếu tố quyết định. Vì cảm biến đặt ngay gần máy phát và có nguy cơ bị sét đánh nên tính EMC trở thành yếu tố thiết yếu.”

Bền bỉ và chống thấm tốt

Tua bin gió thường đặt ở vùng ven biển nơi không khí chứa nhiều aerosol, do đó yêu cầu về độ kín cao hơn. Cảm biến uprox+ của Turck, với vỏ bằng đồng mạ crôm, tiêu chuẩn bảo vệ IP68, đã đáp ứng hiệu quả yêu cầu khắt khe từ các nhà phát triển tại VENSYS.

#hệ thống I/O từ xa #tự động hóa công nghiệp #cảm biến Turck #cảm biến tiệm cận #rotor turbine gió #điều khiển góc cánh quạt #I/O chống cháy nổ #Profibus Turck #BL67 ngoài trời  #năng lượng tái tạo #cảm biến rotor #turbine năng lượng gió #thiết bị tự động hóa #giám sát từ xa

C. REMOTE I/O TURCK TRONG NHÀ MÁY BIOGAS CỦA CÔNG TY PURAC PUREGAS (THỤY ĐIỂN)

Trong các nhà máy nâng cấp biogas của Purac Puregas, hệ thống I/O từ xa excom của Turck cho phép bảo trì thuận tiện ngay tại Zone 1

Công ty Thụy Điển Purac Puregas chuyên về các nhà máy tinh chế biogas, có khả năng chuyển hóa hiệu quả khí sinh học từ rác thải sinh hoạt và chất thải hữu cơ khác thành methane và CO₂. Gần đây, Purac Puregas đã cải thiện công tác bảo trì cho các nhà máy khí của mình bằng một hệ thống I/O từ xa mới đáp ứng được tất cả yêu cầu . Đó chính là hệ thống excom của Turck, phù hợp cho cả khu vực nguy hiểm (Ex) và không nguy hiểm.

Trong phòng nguy hiểm được gọi là CApure, hệ thống BL67 của Turck kết nối tất cả cảm biến bằng giao thức Profibus cho việc điều khiển.

Trong phòng máy nén, kỹ thuật viên có thể quan sát trực tiếp tất cả đèn LED trạng thái thông qua cửa sổ, mà không cần mở tủ điện, giúp dễ dàng theo dõi và xử lý sự cố.

Trong phòng CApure, BL67 kết nối tất cả các cảm biến với hệ thống Profibus

Bảo trì thuận tiện

Turck giới thiệu hệ thống excom tới Purac Puregas. Khác với hệ thống trước đây, excom cho phép lắp đặt trực tiếp trong Zone 1, và các đèn LED trạng thái có thể quan sát từ bên ngoài thông qua cửa kính của tủ inox. Nhờ vậy, đội ngũ kỹ thuật có thể dễ dàng nhận biết lỗi tiềm ẩn và, nếu cần hỗ trợ từ xa bằng cách chỉ đọc trạng thái LED hoặc thông báo lỗi.

Ông Anders Rosengren, kỹ sư điện cấp cao tại Purac Puregas, cho biết:

“Đèn LED rõ ràng và khả năng bảo trì dễ dàng thông qua hot-swap khi hệ thống vẫn chạy là những lý do chính khiến chúng tôi chọn excom. Ngoài ra, excom phù hợp với thiết kế của chúng tôi, mọi thứ làm bằng thép không gỉ. Và excom với vỏ inox đi kèm cứ như thể là “đo ni đóng giày” cho ứng dụng của chúng tôi”.

Trong phòng máy nén, các kỹ thuật viên của Purac Puregas có thể nhìn thấy tất cả các đèn LED trạng thái thông qua cửa sổ xem

BL67 chịu được mùa đông khắc nghiệt

Trong suốt quá trình dự án, Purac Puregas đã tìm thấy thêm giải pháp của Turck để nâng cao hiệu quả nhà máy. Tại tháp hấp thụ CO₂ ở khu vực ngoài trời, hệ thống fieldbus phải kết nối nhiều bộ chỉ báo vị trí van với Profibus của PLC. Hệ thống I/O modular BL67 của Turck, với dải nhiệt độ chịu được đến ‑40 °C, có thể sử dụng ngoài trời ngay cả trong mùa đông khắc nghiệt ở Thụy Điển.

Với phạm vi nhiệt độ xuống tới -40 °C, hệ thống BL67 của Turck thậm chí có thể chịu được mùa đông ở Thụy Điển

Profibus được kết nối với PLC và bộ ghép đoạn Profibus SC12 của Turck đảm bảo sự an toàn khi dùng trong vùng nguy hiểm. Việc lắp đặt trực tiếp BL67 ngoài trời giúp Purac Puregas tiết kiệm việc xây dựng tủ điều khiển có sưởi, nhờ vậy tiết kiệm năng lượng và nâng cao hiệu quả vận hành nhà máy.

Toàn bộ hệ thống bao gồm ba mô-đun được kết nối

#hệ thống I/O từ xa #tự động hóa công nghiệp #cảm biến Turck #cảm biến tiệm cận #rotor turbine gió #điều khiển góc cánh quạt #I/O chống cháy nổ #Profibus Turck #BL67 ngoài trời  #năng lượng tái tạo #cảm biến rotor #turbine năng lượng gió #thiết bị tự động hóa #giám sát từ xa

 Nguồn Turck.de

Xem thêm các sản phẩm của Turck tại đây.