Der Vorteil: Produkte, Systeme und Services aus einer Hand
Abb. 3 PLCnext Control, linksseitige Erweiterungsmodule, I/O-Systeme und Software als Bestandteil der PLCnext Technology (Quelle: Phoenix Contact)
Abb. 3 PLCnext Control, linksseitige Erweiterungsmodule, I/O-Systeme und Software als Bestandteil der PLCnext Technology (Quelle: Phoenix Contact)
Abb. 4 Die hocheffiziente Leistungselektronik Charx Power ermöglicht einen wirtschaftlichen Betrieb (Quelle: Phoenix Contact)
Wie bereits erwähnt, erlaubt die Automatisierungslösung von Phoenix Contact die Umsetzung sicherheitsgerichteter Anwendungen bis SIL 3. Bei Elektrolyseanlagen müssen lediglich wenige SIL-Signale verarbeitet werden. Zu diesem Zweck bietet die Erweiterung einer PLCnext-Steuerung um ein SIL3-Modul eine kostengünstige Lösung. Außerdem umfasst das Safety-Portfolio sichere Netzteile, Sicherheitsrelais und sichere Motorstarter. Für die Gleichstrom-Leistungselektronik stehen komplette Lösungen bereit, z.B. auf Basis der Leistungsmodule Charx Power. Die Gleichrichter mit 19-Zoll-Standardmaß lassen sich einfach installieren. Sie können an das normale Stromnetz (400 V AC) angeschlossen werden. DC/DC-Leistungsmodule ermöglichen, Elektrolyseure direkt an ein Solarfeld anzubinden (Abb. 4).
Um in Deutschland eine Skalierung der Wasserstoffproduktion zu erreichen, gehen immer mehr Elektrolyseuranbieter zur Serienfertigung der modularisierten Systeme über. Wie in anderen Industrien erhöht hier die Verwendung von elektrischen Steckverbindern die Effizienz der Montage bei sinkenden Kosten. Aus dem umfassenden Portfolio von Phoenix Contact gilt es nun, die geeigneten Produkte auszuwählen.
Nicht nur an dieser Stelle profitieren Anwender von der Erfahrung von Phoenix Contact mit entsprechenden Anlagen. Eine Beratung durch das Unternehmen beinhaltet ebenfalls die Ermittlung der notwendigen Kühlleistung für die eingesetzte Leistungselektronik in Abhängigkeit von der Installation der Module in der geplanten Anlage. Aus einer gemeinsam ausgearbeiteten Risikoanalyse inklusive HAZOP-Studie werden neben konstruktiven Maßnahmen die erforderlichen SIL-Level für sicherheitsgerichtete Funktionen der Steuerung ermittelt. Ergänzend zur Erstellung der Pflichtenhefte für Hard- und Software steht Phoenix Contact ebenso bei der Implementierung der Safety-Software, den SIL-Nachweisen sowie der abschließenden Wirksamkeitsprüfung zur Seite. Der Beratungsservice des Unternehmens umfasst darüber hinaus nahezu alle Themen rund um den Schaltschrankbau – von der CE-Kennzeichnung über elektromagnetische Verträglichkeit (EMV) bis zum Explosions- und Zugriffsschutz.
Die Kommunikation: zugriffssicher beispielsweise über Cloudlösungen
Ein weiterer Tätigkeitsbereich von Phoenix Contact in Power-to-X-Anwendungen betrifft die Kommunikation mit angrenzenden Bereichen der Energieerzeugung und des -verbrauchs. Wird der Elektrolyseur direkt an einem Solarfeld oder Windpark mit dessen volatiler Energieversorgung betrieben, muss der Elektrolyseprozess dieser Dynamik folgen. Dazu sind die Kommunikation der Elektrolysesteuerung sowie eine funktionale Integration mit der Laststeuerung des Gesamtfelds/-parks notwendig. Gleiches gilt für die Verwendung von Brennstoffzellen, z.B. als Notstromsystem zur Versorgung von Anwendungen in Gebäuden oder Industrieanlagen.
Im Zuge der fortschreitenden Digitalisierung der Anlagen unterstützt Phoenix Contact ebenfalls Anwendungen wie die Fernsteuerung und -wartung, Prozessdatensammlung sowie das Asset Monitoring und den digitalen Zwilling. Zu diesem Zweck bietet das Unternehmen eine eigene Cloudumgebung sowie die Anbindung an vorhandene Cloudlösungen an. Das durchgehende Portfolio enthält u.a. Ethernet-Produkte, verschiedene Wireless-Module sowie Produkte für mobile Netzwerke. Auf diese Weise lässt sich die Datenübertragung in sämtliche Richtungen zuverlässig und sicher realisieren. 2021 wurden der gesamte Entwicklungsprozess sowie Schlüsselprodukte aus der Baureihe PLCnext Control durch den TÜV-Süd nach der Normreihe für IT-Sicherheit IEC 62443 zertifiziert. Durch die Secure-by-Design-Produkte wird es sowohl für Betreiber als auch Systemintegratoren einfacher, Security zu implementieren und über den Lebenszyklus sicherzustellen (Abb. 5).
Im nächsten Schritt wird Phoenix Contact erste Softwaremodule aus den Pilotanwendungen für Power-to-X-Anlagen identifizieren, die sich in zukünftigen Applikationen erneut einsetzen lassen. Diese werden dann beispielsweise in Form von Softwarebibliotheken verfügbar gemacht. Jungen Unternehmen im Bereich der Power-to-X-Industrie erleichtert das den Einstieg bei der Erstellung eigener Softwareanwendungen.