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Die gegenständliche Arbeit beschäftigt sich mit der Erstellung einer ATEX-konformen Verdichtersteuerung für einen Hochdruckverdichter einer Wasserstofftankstelle. Aufgrund der Gefahren, die von explosionsgefährdeten Bereichen ausgehen, sind in diesen Bereichen erhebliche Sicherheitsvorkehrungen zu treffen. Im Gegensatz zum Stand der Technik, der eine Industrielle Speicher Programmierbare Steuerung vorsieht, wird untersucht, dies durch eine eigens angefertigte Schaltung abzubilden. Ein Mikrocontroller wird dabei zur Abarbeitung der für den Betrieb einer solchen Anlage notwendigen Prozesse verwendet. Für die Schaltung durch die sowohl die Aktorik als auch die Sensorik verarbeitet werden soll, ergeben sich umfangreiche normative und gesetzliche Anforderungen. Die Ermittlung und Zusammenschau der anzuwendenden Gesetze, Regelwerke und Normen macht den Hauptteil der gegenständlichen Arbeit aus. Auf Basis dieser ermittelten Anforderungen, wurden für die Aktorik und Sensorik Schaltungen entworfen, die einen geeigneten Explosionsschutz bieten. Das ausgewählte Schaltungsdesign ist als robust und gängig zu bezeichnen und findet in ähnlicher Ausgestaltung bei mehreren namhaften Herstellern Anwendung. Um eine Aussage zur Zuverlässigkeit der Schaltungsentwürfe zu liefern, können nur langfristig angelegte Untersuchungen tatsächlich gebauter Systeme Aufschluss geben. The present work deals with the creation of an ATEX-compliant compressor control for a high-pressure compressor system in a hydrogen fueling station. Regarding the dangers by potentially explosive atmospheres, special safety precautions must be taken. In contrast to the state of the art, which uses an industrial programmable logic controller it is examined whether this is done by a specially developed circuit. A microcontroller is foreseen to operate such a system. For this circuit, where both the actoric as also the sensoric is processed, many normative and legal requirements need to be considered. The determination and overview of the applicable laws, regulations and standards make up the main part of the present work. On the results of these requirements, circuits were designed for the actuators as well as the sensors, which offer a suitable explosion protection. The selected circuit design is robust, common and is used in a quite similar way by several well-known manufacturers. To make a statement about the reliability of the circuit designs, longterm testing of manufactured circuits, would need to be carried out. |
