Daten suchen sich ihren Weg selbst

Ineos stellt Polyethylengranulat her, das für eine breite Palette von Produkten genutzt wird. Hierzu gehören Rohre, Verpackungen, Filme und Beschichtungen. Das versandfertige Polyethylengranulat wird durch ein pneumatisches Transportsystem zum Silospeicher der Anlage gefördert. Hierzu wird das Granulat in einem Luftstrom von einem Ort zum anderen geblasen, wobei die Transportluft gefiltert wird, um jeder Verunreinigung des Endprodukts vorzubeugen. Die Filter setzen sich mit der Zeit zu und verlieren an Leistung, was wiederum die Förderleistung und Produktqualität beeinträchtigen kann. Ineos hatte eine präventive Wartungsroutine eingerichtet und die Filter in bestimmten Zeitabständen gereinigt. Allerdings bedeutete dies, dass einerseits Filter gewartet wurden, die keine Reinigung benötigten und sich andererseits Filter zwischen zwei Reinigungszyklen zusetzen konnten. Für die Reinigung der Filter ist es zudem erforderlich, die Gebläse abzuschalten. Dies wirkt sich jedoch negativ auf den Prozess aus. Und wenn eine Blockade an einem Wochenende auftritt, erhöhen sich die Wartungskosten.

Ineos beschloss also, die Filter auf vorausschauender Basis zu reinigen, bevor sie blockieren und zu viel an Effizienz verlieren. Durch eine enge Überwachung des Filterzustands kann das Wartungsteam die Reinigung planen und so die Kosten und Produktionsunterbrechungen gering halten. In der Vergangenheit war ein mit Flüssigkeit gefülltes U-Rohr über dem Filter angebracht, um den Differenzdruck zu bestimmen. Ein Anstieg des Drucks gab den Hinweis, dass sich die Filter zusetzen. Da allerdings die Kompressoren intermittierend blasen, war es nicht immer einfach festzustellen, wann ein Filter wirklich blockiert ist. Darüber hinaus war die manuelle Überprüfung und Datenerfassung der Messergebnisse eine zeitaufwendige, tägliche Arbeit.

Ineos prüfte die Möglichkeit, ein Online-System zu installieren, das den Zustand des Filters überwacht und seine Verfügbarkeit sicherstellt. Mit Differenzdruckmessgeräten ist es möglich, den Zustand des Filters online zu überwachen. Allerdings war es nicht möglich, die erforderlichen Messpunkte über Kabel mit dem Leitsystem zu verbinden. Die Gründe hierfür waren, dass die Kabel in Bereichen hätten installiert werden müssen, die sehr schwer zu erreichen waren und dass die Kosten für eine verkabelte Lösung zu hoch waren. Ineos wollte auch möglichst kurze Installationszeiten erreichen. So wurde die kabellose Lösung zu einer attraktiven Option.

Das Chemieunternehmen untersuchte eine Anzahl kabelloser Technologien und fand heraus, dass eine Punkt-zu-Punkt-Lösung nicht die Zuverlässigkeit der Datenübertragung oder die Stabilität bieten kann, die erforderlich ist. Die Messumformer sind in einer Umgebung angebracht, die dicht mit Rohren und anderer Ausrüstung aus Metall bestückt ist, die Interferenzen verursachen können. Darüber hinaus existieren in der Anlage viele bewegliche Gegenstände, die in einer Punkt-zu-Punkt-Verbindung einen zeitweiligen Signalverlust verursachen können.

Ineos vertraute schließlich auf das kabellose Netzwerk von Emerson. Ende 2007 wurden am Kölner Standort acht Rosemount 3051S Differenzdruckmessumformer als Teil eines Smart Wireless-Netzes installiert. Über ein Emerson 1420 Gateway übertragen die Messumformer die Druckdaten an das Ineos-Leitsystem, wo der Zustand der Filter kontinuierlich überwacht wird. Der Abstand zwischen Messumformern und Gateway beträgt etwa 150 m.

Bei Emersons selbst organisierender Technologie kann jedes kabellose Feldgerät als Router für andere Geräte in seiner Nähe dienen. Es leitet die Daten weiter, bis sie ihr Ziel erreicht haben. Steht ein Hindernis der Übertragung im Weg, werden diese im Mesh-Netzwerk einfach umgeleitet, bis ein freier Übertragungsweg zum Gateway gefunden ist. Wenn sich die Verhältnisse ändern oder neue Hindernisse auftreten, z. B. Gerüste, neue Ausrüstung oder ein Lkw, organisieren sich die kabellosen Netze neu und finden einen Weg zum Gateway. All dies erfolgt automatisch, ohne dass ein Anwender eingreifen muss. So erhält der Nutzer redundante Kommunikationswege und eine höhere Zuverlässigkeit der Datenübertragung als bei direkter Punkt-zu-Punkt-Kommunikation zwischen einzelnen Geräten und dem Gateway. Die selbst organisierende kabellose Technologie optimiert die Datenübertragung und minimiert gleichzeitig den Energieverbrauch. Sie verringert auch den Aufwand und die Infrastruktur, die nötig sind, um ein erfolgreiches kabelloses Netzwerk zu installieren.

Die Ingenieure bei Ineos haben festgestellt, dass Smart Wireless einfach zu installieren und in Betrieb zu nehmen ist. Sie hatten befürchtet, dass eine zeitintensive Anlagenüberprüfung für die kabellose Installation durchzuführen sei, was zum Glück nicht nötig war. Daher wird Ineos diese Technologie auch für zukünftige Projekte in Betracht ziehen. Zur Verwaltung der Smart Wireless-Geräte wird Emersons vorausschauende Instandhaltungssoftware AMS Suite eingesetzt. Dadurch wird das Betriebspersonal in die Lage versetzt, die Geräte zu konfigurieren, Diagnosen durchzuführen und Alarme und Meldungen zu überwachen.

Einer der Hauptvorteile der Smart Wireless-Lösung ist auch, dass das Netzwerk problemlos erweitert werden kann. Es können zusätzliche Messumformer in das vorhandene kabellose Netz eingebunden werden, ohne neue Gateways installieren zu müssen. Und diese Messumformer müssen nicht einmal einen direkten, freien Weg zum Gateway haben, denn die anderen Messumformer leiten die Daten weiter. Das Smart Wireless-Netzwerk ist seit 12 Monaten ohne Probleme in Betrieb. Ineos plant, die kabellose Installation zu erweitern, wenn die Vibrationsüberwachung verfügbar ist.

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