Einfach clever

Der Autor: Peter Dietrich Fachverantwortlicher Durchflussmesstechnik, Endress+Hauser

Gerade im Bereich der Durchflussmesstechnik wurde der Wunsch nach magnetisch-induktiven Durchflussmessgeräten in Zweileitertechnik immer lauter. Die Forderung an Zweileitergeräte lautet: Breitbandig einsetzbar, ohne Einbußen bei der Messwertstabilität und Genauigkeit. Endress+Hauser setzt jetzt mit dem Promag P 200 und H 200 in Zweileitertechnik Maßstäbe. Dabei stand bei der Entwicklung die Messgenauigkeit von 0,5 % v. M. genauso im Fokus wie die Messwertstabilität. Promag 200 ist das erste magnetisch-induktive Durchflussmessgerät, das nahtlos und flexibel in Prozessleitsysteme integriert werden kann. Die im Standard verfügbaren Kommunikationsvarianten Hart, Profibus PA und Foundation Fieldbus, erhöhen die Flexibilität bei jeder Messstellenauslegung. Durch die Anbindung an die Aufnehmer Promag H und P und der damit verbundeneN Materialvielfalt in der Ausführung, ist ein breiter Einsatz sichergestellt. Die Zweileiter Promag P 200 und H 200 bieten eine zu Vierleitergeräten vergleichbare Messperformance. Gemessen werden können alle leitfähigen Flüssigkeiten wie Wasser, Säuren und Laugen mit einer Mindestleitfähigkeit von >20 µS bei Nennweiten von DN 2 bis 25 (H-Sensor) und DN 25 bis 200 (P-Sensor). Die Prozesstemperaturen können -20 bis 150 °C betragen, die Prozessdrücke bis PN 40. Als Auskleidungswerkstoffe stehen PFA und PTFE zur Verfügung. Die Elektroden sind aus Edelstahl, Alloy oder Tantal gefertigt.

Die Geräte Promag 200 sind für den Einsatz in Schutzeinrichtungen optimiert. Wie alle Geräte des einheitlichen Zweileiterkonzepts wurden auch sie nach IEC 61508 entwickelt. Dies erlaubt den Einsatz in SIL-2-Schutzeinrichtungen, aber auch SIL 3 in homogener Redundanz. Für den Einsatz in Schutzeinrichtungen hat der Betreiber die Möglichkeit nach IEC 61511 betriebsbewährte Geräte oder nach IEC 61508 entwickelte Geräte einzusetzen. Geräte die nach IEC 61508 entwickelt wurden haben den Vorteil, dass bereits im Entwicklungsprozess ein Managementsystem verwendet wurde, das systematische Fehler weitgehend vermeidet. Diese hohe Qualität erlaubt den Einsatz in Schutzeinrichtungen direkt ab Markteinführung. Durch die Software-Updates nach IEC 61508 entfallen erneute, aufwendige Betriebsbewährungsphasen. Um Fehler durch unbefugten Zugriff zu vermeiden, verfügt die Gerätefamilie über eine Hard- und Softwareverriegelung. Zusätzlich wird über eine spezielle Sicherheitssequenz die korrekte Parametrierung sichergestellt.

Folgende Anforderungen stehen beim Datenmanagement für den Anlagenbetreiber im Vordergrund:

Das Datenmanagement im Zweileiterkonzept lässt hierbei keine Wünsche offen. Alle oben genannten Anforderungen wurden auf elegante Art und Weise gelöst. Das Historom ist Hauptbestandteil im cleveren Datenmanagementkonzept der Zweileitergeräte Promag 200. Es ermöglicht viele neue, für den sicheren Anlagenbetrieb wichtige Funktionalitäten. Unverlierbar mit dem Transmittergehäuse verbunden, speichert es automatisch alle zum Messgerät gehörenden Daten wie Sensor-, Parametrier- und Kalibrierdaten. Bei jeder Änderung der Parametrierdaten werden die neuen Einstelldaten mit der Speichertaste direkt ins Historom übernommen. Zusätzlich können die Daten als Backup im Display gespeichert werden. Sollte nun eine Parametrierung misslingen, kann über die Displaydaten der vorherige Stand der Einstellungen schnell und einfach wiederhergestellt werden. In diesem Fall werden die aktuellen Historom-Daten mit den Displaydaten überschrieben. Davon unabhängig kann wahlweise jederzeit der Auslieferungszustand über einen Gerätereset wiederhergestellt werden. Das Historom verfügt zudem über ein Ereignislogbuch, das alle wichtigen Prozess- und Geräteereignisse aufzeichnet. Hierzu gehören z. B. Gerätezugriffe, Änderungen von Parametrierdaten, Fehlermeldungen, Messbereichsüberschreitung, Übertemperatur etc.

In vielen Bereichen heutiger Prozessanlagen finden sich sicherheitsgerichtete Messstellen. Gerade hier ist bei der Geräteprüfung der Nachweis einer unveränderten Geräteeinstellung von besonderer Bedeutung. Das neue Zweileiterkonzept bietet hierbei die Möglichkeit, den aktuellen Parametersatz des Historom im Gerät mit dem bei der Erstinbetriebnahme des Gerätes im Display gespeicherten Geräteparametersatz zu vergleichen. Die Vergleichsfunktion dokumentiert ob und wann Geräteparameter seit der Erstinbetriebnahme verändert wurden. Das ermöglicht den einfachen Nachweis einer unveränderten Geräteparametrierung, erhöht die Sicherheit und vereinfacht die Geräteprüfung in sicherheitsgerichteten Anwendungen.

Für Promag 200 und die weiteren 23 Geräte für Durchfluss- und Füllstandmessung mit Zweileitertechnik wurde ein einheitliches Bedienkonzept umgesetzt. Ein firmeninterner HMI-Standard vereinheitlicht Vor-Ort-Bedienelementen, (z. B. via Dreitasten-Bedienung), Bedienmenü/Software, Schnittstelle (CDI – Common Data Interface) zur Parametrierung über PC-basierte Bedientools und Parametriersoftware (FieldCare) nach DTM-Standard sowie die Systemintegration in die Leitsystemebene.

Alle Geräte beinhalten je nach Gerätetechnologie eine Vielzahl an Funktionalitäten, die einen breiten Einsatz ermöglichen. In Standardanwendungen werden jedoch meist nur wenige Parametrierfunktionen der Messstelle benötigt. Aus diesem Grund wird der komplette Leistungsumfang an Gerätefunktionalität zielgruppenorientiert für die drei unterschiedlichen Benutzergruppen zur Verfügung gestellt. Zum einen für Anlagenfahrer (Bediener), zum anderen für die betriebliche Instandhaltung sowie für das Service- und Wartungspersonal. Für alle drei Benutzergruppen bietet die Menüstruktur einen optimalen Zugriff und schafft Sicherheit durch Vermeidung von Parametrierfehlern. Ein Verriegelungskonzept gewährleistet Sicherheit im Anlagenbetrieb und Nachvollziehbarkeit von Gerätezugriffen. Hilfreiche Tastenkombinationen ermöglichen einen schnellen Zugriff auf häufig genutzte Grundfunktionen. Ein integrierter Vierkanal-Linienschreiber ermöglicht maximale Transparenz an der Messstelle. Weitreichende Gerätesimulations-, Verifikations- und Diagnosefunktionen schaffen maximale Sicherheit im Anlagenbetrieb.

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