Zukunftssicheres Sensordaten- und Diagnosemanagement

Analysenmesstechnik aus dem Medium bis in die Cloud

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Der technologische Wandel im Zeichen von Industrie 4.0 erfordert zukunfts-weisende Lösungen für die Prozessindustrie, um eine durchgängige Datentransparenz sowie ein vorausschauendes Diagnose- und Wartungsregime zu etablieren. Daher entwickelt Knick ein umfassendes Produktprogramm vom digitalen Messsensor über die automatisierte Datenerfassung und -analyse bis zur cloudbasierten Ferndiagnostik.

Wenngleich in der sensorgestützten Analysenmesstechnik der klassische Transmitter mit Vor-Ort-Bedienung und Anzeige auf große Nachfrage trifft, steigt in manchen Branchen, vor allem in der Wasser- und Abwassertechnik sowie bei OEMs das Interesse an Kompakttransmittern, die z. B. als Hutschienengeräte ohne Vor-Ort-Bedienung ausgelegt sind. Cloud-Applikationen und der Fernzugriff auf Geräte eröffnen der Prozesssteuerung und -überwachung neue Perspektiven. Deshalb rüstet Knick die aktuelle Mess- und Analysetechnik mit neuen Features zur Messdatenübertragung und Diagnose sowie für die flexible Datenkommunikation via Ethernet aus.

Kontaktlos zur Live-Diagnose

Mit Memosens verfügt Knick über eine robuste digitale Sensortechnologie zur Flüssigkeitsanalyse von pH- und Redox-Werten, Leitfähigkeit und Gelöstsauerstoff, die sich branchenübergreifend ebenso im Chemie-, Petrochemie- und Pharmasektor wie in der Lebensmittel- und Getränkeindustrie bewährt. Die kontaktlose induktive Signalübertragung bewirkt eine perfekte galvanische Trennung, sodass auch bei schwierigen Potentialverhältnissen exakte Messungen realisiert werden. Zudem ist das Memosens-Stecksystem absolut wasserdicht und unempfindlich gegen Schmutz, Korrosion, Salzbrücken und Störpotenziale. Die Vorkalibrierung unter idealen Laborbedingungen und die im Sensorkopf gespeicherten Kalibrier-, Geräte- und Prozessdaten sorgen für eine präzise Prozesssteuerung. Memosens erkennt die Anzahl von CIP/SIP-Zyklen, gibt Empfehlungen zu Wartungsintervallen, um die Lebensdauer der Sensoren zu erhöhen, und unterstützt die Auswertung von Sensordaten mithilfe portabler Geräte. Aufgrund der integrierten Intelligenz in Memosens-Sensoren ist es möglich, live auf Daten aus dem Prozess zuzugreifen und eine „Predictive Diagnosis“ durchzuführen. Anlagenbetreiber können so laufend erfassen, welchen Temperaturen, Säure- und pH-Werten ihr Sensor ausgesetzt ist. Basierend auf diesen Daten ergibt sich ein Belastungsprofil, das Aufschluss über die Lebensdauer des Sensors verschafft.

Kommunikation via Industrial Ethernet

Rund um die Memosens-Sensoren baut Knick seine Palette an Armaturen, Mess- und Analysegeräten sowie kompakten Anschlussmöglichkeiten zur Anbindung an Prozessleitsysteme weiter aus. Zur Flexibilisierung der Datenkommunikation wird neben etablierten Bussystemen und Übertragungsprotokollen verstärkt auf die Vernetzung via Ethernet gesetzt. Mit der neuen Transmittergeneration Stratos Multi hat Knick ein mit Memosens kompatibles 4-Leiter-Gerät eingeführt, das neben bis zu vier analogen Stromausgängen auch über Schnittstellen zur Datenübertragung mittels Profinet und Ethernet IP verfügt. Somit bringt die Transmitterlinie alles mit, was zur Einbindung in entsprechende Prozessleitsysteme sowie zur Fernwartung und Remote-Konfiguration im Sinne der Industrie 4.0 erforderlich ist.

Variabler Multitransmitter

Durch die Integration eines weiteren Messmoduls wird Stratos Multi zum 2-Kanal-Transmitter, mit dem sich wahlweise zwei Memosens-Sensoren oder ein Memosens- und ein analoger bzw. digitaler Sensor betreiben lassen. Die Kombination unterschiedlicher Sensoren unterliegt keinerlei Einschränkungen, sodass sich mit Stratos Multi zwei beliebige Parameter oder zwei gleiche Parameter zugleich messen lassen. Zusätzlich zu einem CIP-, SIP- und Autoklavierzähler werden in einem Sensornetzdiagramm alle relevanten Sensordaten wie z. B. Nullpunkt, Steilheit, Standzeiten, Kalibrier-Timer, Impedanz und Antwortzeiten für pH-Sensoren übersichtlich dargestellt. So erhält der Bediener auf einen Blick Auskunft über Sensorzustand und Reststandzeit der angeschlossenen Sensoren. Für die Hutschiene im Schaltschrank oder als IP-68-Feldverteiler führt Knick platzsparende Transmitter der Serie Memogate im Programm.

Premium-Lösung zur Messstellen-Automatisierung

Im Premium-Segment führt Knick den Protos II als neuen 4-Leiter-Transmitter ein, der sich mit frei kombinierbaren Mess-, Erweiterungs- und Kommunikationsmodulen bedarfsorientiert für jede Messaufgabe in der Analysenmesstechnik auch nachträglich aufrüsten lässt. In Kombination mit den Wechselarmaturen SensoGate oder Ceramat und den Reinigungs- und Kalibriersystemen Uniclean 9000 bzw. Unical 9000 können mit Protos II vollautomatisierte Messstellen auch für extrem anspruchsvolle Prozessbedingungen und Ex-Bereiche eingerichtet werden. Die intelligenten Diagnosefunktionen zur Analyse des Sensorlebenszyklus‘ sorgen für eine deutliche Erhöhung von Sensor-Standzeiten und -Verfügbarkeit. Ein USB-Speicherkarten-Konzept gewährleistet die lückenlose Datenaufzeichnung gemäß FDA 21 CFR Part 11. Mittels Electronic-Signature-Funktion wird jede Veränderung am Gerät aufgezeichnet und auf der Speicherkarte registriert.

Umfassendes Sensormanagement

Mit Memosuite Advanced bietet Knick eine erweiterte Version seiner Sensormanagementsoftware für die Memosens-Technologie, die es gestattet, gleichzeitig bis zu zehn Sensoren zu kalibrieren. Darüber hinaus führt Memosuite Advanced eine lückenlose Erfassung der Kalibrier- bzw. Justierdaten durch. Das Protokollieren von Betriebszeiten, in Summe oder bei extremen Prozessbedingungen, ermöglicht eine Dokumentation entsprechend gesetzlicher Vorgaben wie nach FDA 21 CFR Part 11. Die Software zeigt direkt die aktuellen Messwerte, die Sensordaten und die letzte Justierung. Die Aufzeichnung der Sensordaten in der Memosuite-Datenbank ermöglicht
eine langfristige Planung über die gesamte Lebensdauer des Sensors, auf deren Grundlage sich Wiederbeschaffungszyklen definieren und Wartungsstrategien optimieren lassen. Um nach den SOP’s (Standard Operating Procedures) im Pharmabereich exakt zu ermitteln, wie oft ein Sensor gereinigt und sterilisiert wurde, lassen sich mit Memosens entsprechende Zählmechanismen einrichten, die beispielsweise per Cloud überwacht werden können.

Sensorgestützte Prozessoptimierung

Schließlich wächst mit zunehmender Automatisierung und informationstechnischer Vernetzung auch die Bedeutung der Prozessanalysentechnik (PAT), um Prozessabläufe beispielsweise hinsichtlich ihrer Energieeffizienz zu optimieren. Hier kann die Messtechnik durch stoffspezifischere Kennwerte wichtige Indikatoren bereitstellen. Wenn nicht nur indirekte Größen wie Druck oder Temperatur gemessen werden, sondern sich klar definieren lässt, was etwa innerhalb eines Kessels passiert, lassen sich Anlagen besser aussteuern. Es ist abzusehen, dass PAT und Messtechnik im Kontext von Industrie 4.0 immer stärker zusammenwachsen. Die Memosens-Familie und ihre vielen Ausbauoptionen bieten die technologischen Voraussetzungen, um beide Bereiche der Prozessanalyse zu verbinden.

www.prozesstechnik-online.de

Suchwort: cav0519knick


Autor: Dr. Dirk Steinmüller

Vice President Business Development,

Knick

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