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Digitale Drucktransmitter bieten smarte Prozesssicherheit

Erweiterte Konnektivität erhöht Produktivität und Prozesssicherheit
Drucktransmitter für Industrie 4.0

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Mit erweiterter Konnektivität, Heartbeat Technology und zusätzlichen fortschrittlichen Features schöpfen die Druck- und Differenzdrucktransmitter Cerabar und Deltabar das Potenzial von Industrie 4.0 voll aus. Sie ermöglichen eine höhere Produktivität sowie eine höhere Prozesssicherheit und Anlagenverfügbarkeit.

Der Messparameter Druck bestimmt – neben der Temperatur und Konzentration – den Ablauf und die Qualität von chemischen Reaktionen ganz entscheidend. Gleichzeitig ist der anstehende Druck in Behältern und Rohrleitungen der chemischen Prozessindustrie ein elementarer Sicherheitsparameter. Diesem Leitbild folgen die Produktlinien Cerabar und Deltabar von Endress+Hauser. Dank einer großen Auswahl an Sensoren, der bestmöglichen Messperformance sowie allen notwendigen Zertifikaten bleiben schwierige Druckapplikationen lösbar. Als Beispiel im Bereich Sensorik ist die Keramikmesszelle zu nennen. Die hochreine Keramikmesszelle zeigt in Hochvakuumapplikationen, bei aggressiven oder abrasiven Medien, bei kurzzeitigen Druckschlägen und durch die integrierte Membranbrucherkennung ihre ganze Stärke.

Mehr Industrie 4.0 durch smarte Transmitter

Erst wenn die Prozess- und Anlagensicherheit gewährleistet sind, kann das Potenzial von Industrie 4.0 voll ausgeschöpft werden. Die Sensoren stellen dabei die Augen und Ohren in der Prozessindustrie dar. Das zuverlässige Erfassen von Prozessdaten und deren Verknüpfung sowie Weiterleitung an höhere Ebenen ist entscheidend für die Verbesserung und Effizienz der Prozessführung. Zu Recht beinhaltet die Namur-Roadmap „Process-Sensors 4.0“ deshalb drei Schlüsselkriterien für digitale Prozesssensoren: Möglichkeiten zur kabellosen Kommunikation und Sensordiagnose sowie Bereitstellung von Informationen über Sensor und Prozess. Mit den optional bestellbaren Funktionen Bluetooth und Heartbeat Technology erfüllen die Produktlinien Cerabar und Deltabar diese Kriterien.

Sichere Bluetooth-Schnittstelle

Dank der Bluetooth-Schnittstelle ist für die Inbetriebnahme und Bedienung der Geräte kein Öffnen mehr notwendig. Auch schwer zugängliche Messstellen sind jetzt einfach bedien- und konfigurierbar. Das Gerät kann vor dem Einbau einfach und schnell parametriert werden (z. B. vorab in der Werkstatt). Damit die Bluetooth-Verbindung zwischen der Smartblue-App und einem Drucktransmitter im Sinne der IT-Security nicht kompromittiert werden kann, sind die Bluetooth-Schnittstellen von Endress+Hauser anders als jene im privaten Bereich, z. B. zwischen Smartphone und Fitnessarmband, mit einem speziellen Protokoll (PAKE) versehen. Manipulationen bei der Verbindung zwischen App und Gerät können ausgeschlossen werden. Das Fraunhofer-Institut für Angewandte und Integrierte Sicherheit (AISEC) hat auf der Basis der durchgeführten Analysen, gemessen an den Schutzzielen, und dem Angreifermodell, folgende Bewertung für das Schutzniveau der Bluetooth-Infrastruktur von Endress+Hauser abgegeben: Protokoll – Hoch, Algorithmen – Hoch. Noch sicherer sind z. B. nur Personalausweise mit integrierter NFC-Schnittstelle.

Geräte überwachen sich selbst

Sobald es um die Diagnosemöglichkeiten geht, wünschen sich Anlagenbetreiber bei Messgeräten einen Idealzustand: Das Gerät überwacht sich komplett selbst, der Betreiber muss sich keine Gedanken machen. Die Heartbeat Technology sorgt dafür, diesem Idealzustand immer näherzukommen. Die permanente Gerätediagnose mit Klartextmeldungen nach NE107 ist dabei nur der erste Schritt. Das überarbeitete Display mit Farbumschlag im Fehlerfall von Grün auf Rot liefert einen Hinweis direkt in der Anlage. Die App-basierte Bediensequenz zur Heartbeat Verifikation führt den Anwender durch eine jederzeit verfügbare Geräteverifikation. Die Ergebnisse sind in einem entsprechenden Verifikationsprotokoll einsehbar. Dafür muss das Gerät weder ausgebaut noch der Prozess unterbrochen werden.

In einem nächsten Schritt sind Heartbeat-Monitoring-Funktionalitäten integriert, die in Zukunft z. B. durch statistische Auswertung von Sensordaten weitere Geräte- und Prozessinformationen generieren oder eine Unterspannungserkennung ermöglichen.

Für SIL2- und SIL3-Applikationen geeignet

Wie auch die Vorgänger sind die neuen Produktlinien nach IEC 61508 entwickelt. Das ermöglicht den direkten Einsatz in SIL2- sowie in homogener Redundanz auch in SIL3-Applikationen. Bei der Verwendung von Drucktransmittern in PLT-Sicherheitseinrichtungen achten die Anlagenbetreiber genauestens darauf, systematische Fehler auszuschließen und gleichzeitig den hohen Zeitaufwand pro SIL-Messstelle zu minimieren. Die im Display integrierten, optischen Bedientasten ermöglichen eine Bedienung der Drucktransmitter ohne Öffnen des Gehäusedeckels. Das verhindert mögliche Korrosion durch das Eindringen von Feuchtigkeit beim Öffnen bzw. Schließen des Gerätes. Mit den digitalen Assistenten für die SIL-Verriegelung und SIL-Wiederholprüfung wird weitere Abhilfe zur Minimierung systematischer Fehler geschaffen. Sie führen Schritt für Schritt durch die erforderliche Prüfprozedur, ähnlich wie die Checkliste der Piloten vor jedem Flugzeugstart. Am Ende einer Bediensequenz wird optional ein Prüfprotokoll im PDF-Format erstellt, z. B. über die neue Bluetooth-Schnittstelle und die Smartblue-App.

Gerätedaten für Industrie-4.0-Anwendungen nutzen

Die Möglichkeiten eines Prozesssensors 4.0 sind enorm, entscheidend für den Erfolg der Sensoren 4.0 wird jedoch die Transparenz und Verfügbarkeit der Zusatzinformationen sein. Solange die essenziellen Sensordaten im Drucktransmitter weiterschlummern, wird das Potenzial von Industrie 4.0 nicht ausgeschöpft. Nach derzeitigem Stand bleiben 97 % aller Sensordaten ungenutzt. Die Endress+Hauser Cloudplattform Netilion hat es sich zur Aufgabe gemacht, die neugewonnenen Potenziale voll auszunutzen.

Die kostenlose Netilion Scanner-App macht die manuelle Erfassung der installierten Basis einfach. Die wesentlichen Daten des Drucktransmitters lassen sich über den QR-Code oder einen RFID-Chip einscannen. Zusätzliche Informationen wie die Lokalisierung der Messstelle werden schnell und mühelos festgelegt.

Mit Netilion Library steht die Dokumentation der erfassten Druck-Messgeräte jederzeit zur Verfügung. Kein Suchen der passenden Dokumentation und damit reduzierte Zeit für Wartung und Inbetriebnahme. Auf der Endress+Hauser-Datenplattform liegen inzwischen Datensätze zu über 40 Millionen installierten Geräten. Durch Netilion Analytics werden die digitalen Zwillinge automatisch mit den Dokumenten der Messstelle verknüpft. Das Dashboard mit allen erfassten Messstellen bietet einen kompletten Überblick der Anlage. So erkennt der Anlagenbetreiber auf einen Blick, welche Druck-Messgeräte z. B. nicht mehr bestellbar sind.

Der Onlinedienst Netilion Health unterstützt mit über 25 000 Gerätediagnosen. Netilion Health zeigt zu den einzelnen Statusmeldungen der Drucktransmitter den Diagnosecode nach NE107, die Ursache und die Handlungsempfehlungen an. Die mühsame Fehlerinterpretation gehört der Vergangenheit an. Jede Fehlermeldung kann schnell und zielgerichtet bearbeitet werden.

Endress+Hauser (Deutschland) GmbH+Co. KG, Weil am Rhein


Autor: Alexander Hermann

Produktmanager Druckmesstechnik,

Endress+Hauser Deutschland




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