Beckhoff auf der Hydrogen Technology World Expo 2026

Die vorgestellte Lösung nutzt PC-basierte Steuerung über schnelles EtherCAT, um Prozessautomation, funktionale Sicherheit und Messdatenerfassung auf einer gemeinsamen Hardwareplattform zusammenzuführen. An der Feldschnittstelle integriert die Klemmenbaureihe ELX eigensichere Sicherheitsbarrieren direkt in das I/O-Gehäuse, was die direkte Verdrahtung mit Feldgeräten in explosionsgefährdeten Bereichen der Zonen 0/20 und 1/21 ohne externe Zenerbarrieren ermöglicht. Die dezentrale Feldverteilung erfolgt über IP67-geschützte EPX-Box-Module, während Bedienerschnittstellen auf für Zone 2/22 zertifizierte Panel-PCs der Baureihe CPX setzen. Die internationale Konformität wird durch einheitliche Zertifizierungen nach ATEX-, IECEx- und NEC/CEC-Standards sichergestellt.

Industrieanwendungen
Das System zielt auf den verfahrenstechnischen Anlagenbau, erneuerbare Power-to-Gas-Standorte und Schwerlast-Betankungsinfrastrukturen ab. Bei der industriellen Wasserelektrolyse übernimmt die Architektur die hochkanalige Spannungsüberwachung an in Reihe geschalteten Zellstapeln, um Membrandegradation vorzubeugen. In dezentralen Kompressorstationen und Wasserstofftankstellen synchronisiert die einheitliche Steuerungsumgebung Hochdruckventil-Ansteuerungen, Gasdurchflussmessungen und Not-Aus-Protokolle über explosionsgefährdete Zonen hinweg ohne getrennte SPS-Netzwerke.

Einsatz und Implementierung
Die Hardware wird über standardisierte Hutschiene direkt in bestehende Schaltschränke integriert oder über dezentrale IP67-Module im Feld installiert und bindet bestehende Leitsysteme über gängige Industrial-Ethernet-Protokolle ein. Für den Netzanschluss erfasst die Leistungsmessklemme EL3475 in Kombination mit SCL6xxx-Kabelumbau-Stromwandlern elektrische Einspeiseparameter, was die Konformität mit § 14a des Energiewirtschaftsgesetzes (EnWG) auch bei Nachrüstungen bestehender Anlagen unterstützt. Die Softwarekonfiguration erfolgt in der TwinCAT-Entwicklungsumgebung, in der der integrierte TwinCAT CoAgent sprachbasierte Codegenerierung für SPS-Logik, Bedienoberflächen und I/O-Mapping bereitstellt.

Betrieblicher Nutzen und Leistungsdaten
Der Entfall externer galvanischer Trennbarrieren reduziert den Platzbedarf im Schaltschrank sowie den Verdrahtungsaufwand erheblich. Die präzise Überwachung von Zellpotenzialen erfolgt über die EtherCAT-Klemmen EL3008-0003 und EL3008-0005, die Einzelzellspannungen über acht Kanäle pro Klemme in Messbereichen von plus/minus 3 V oder 5 V erfassen und für Stapelspannungen bis 1.500 V CAT II ausgelegt sind. Die kaskadierte Verdrahtungstopologie verringert die Anzahl der Messleitungen in großen Zellstapeln deutlich. Im laufenden Betrieb analysiert TwinCAT CoAgent kontinuierlich Prozessvariablen zur deterministischen Fehlerdiagnose sowie zur automatisierten Erstellung von Reparaturanweisungen, was Inbetriebnahmen beschleunigt und Reparaturzeiten verkürzt.

Herausgegeben von Evgeny Churilov, Induportals Media - Bearbeitet durch KI.

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