Rex: Aus alt wird neu

Thomas Örtenberg

Wer die Diskussionen um die Einführung verschiedener Bussysteme in der Prozessindustrie verfolgt, kommt zu dem Schluss, dass ein Bussystem vor allem die zahlreichen Schnittstellenprobleme lösen wird. Das mag für viele Bereiche in der Prozessindustrie vielleicht zutreffen, in der Praxis – vor allem in Raffinerien und Tanklagern – steht man jedoch meist vor einem ganz anderen Problem. Häufig existieren hier noch alte mechanische Füllstandmessgeräte, bei denen ein Austausch gegen ein elektronisches Gerät ausgesprochen aufwändig ist.

Der Grund liegt in der Vergangenheit. Viele Hersteller von Füllstandmessgeräten stellten lediglich eine Bus-Alternative für die Kommunikation zwischen Zentrale und dem installierten Feldgerät auf dem Tank zur Verfügung. Sowohl die Schnittstellen als auch die Protokoll-Software waren mehr oder weniger spezifisch für den Hersteller. Füllstandmessgeräte eines anderen Herstellers ließen sich überhaupt nicht an den Bus anschließen. Benötigte der Anwender eine Erweiterung des Systems, eine partielle Aufrüstung oder wollte das Gerät wechseln, musste er dieses vom gleichen Hersteller beziehen. Um ein fremdes Gerät einzubinden, wären separate Kabel, ein anderer Feldbus, eine zweite Anzeigetafel in der Zentrale, eine zweite Schnittstelle zum bestehenden Prozessleitsystem usw. nötig gewesen. Die Kosten für den gesamten Austausch wären viel zu hoch und ein Teilaustausch würde zu den befürchteten Schnittstellenproblemen führen. Zusätzlich schrecken die Betreiber natürlich vor der Inbetriebnahme zurück. Daher nahmen viele Anwender lieber hohe Instandhaltungskosten und geringere Leistungen in Kauf.

Diese Probleme kann der Betreiber nun mit dem Radarfüllstandmessgerät Rex von Saab Rosemount umgehen. Rex lässt sich leicht in bestehende Installationen integrieren und bietet eine kostengünstige und zugleich einfache Lösung. Das Füllstandmessgerät besitzt optional eine offene Schnittstelle, über die Rex direkt an existierende fremde Füllstandsmesssysteme angeschlossen werden kann. Dabei wird das vorhandene Messgerät gegen das neue ausgetauscht. Die verwendeten Feldbuskabel, die Netzwerkstruktur und Software lassen sich weiter nutzen. Möglich wird dies durch spezielle Protokollkonvertierungen, auch Emulation genannt.

Was verbirgt sich hinter der Emulation? Mit Hilfe dieser Technologie kann ein beliebiges Füllstandmessgerät, das auf einem Tank installiert ist, einfach gegen das Radarfüllstandmessgerät von Saab Rosemount ausgetauscht werden. Neben der Feldbus-Emulation werden außerdem alle elektrischen und kommunikativen Signale angepasst. Die elektrische Installation setzt auf die bestehende Verkabelung auf; die Temperatursensoren werden direkt an den Rex-Anschlusskopf oder über einen externen Messumformer aufgeschaltet. Nach dem Austausch merkt das System keinen Unterschied zwischen altem und neuem Gerät. Alle Füllstandmessgeräte der gängigen Hersteller lassen sich leicht und bequem ersetzen, da diese über Jahre hinweg das gleiche Feldbusprotokoll und die gleiche Hardware verwenden.

Für einen reibungslosen Austausch sollten jedoch im Vorfeld einige Punkte beachtet werden:

• Das emulierte Füllstandmessgerät sollte kompatibel zum existierenden Systembus sein. Ansonsten kann es zu Funktionsstörungen kommen, obwohl das emulierte Füllstandmessgerät selbst einwandfrei funktioniert.

• Die Software des bestehenden Systems sollte zum emulierten Füllstandmessgerät ebenfalls kompatibel sein. Sonst könnten beispielsweise Befehle an das emulierte Gerät gesendet werden, die für dieses Gerät nicht relevant oder treffender gesagt „unsinnig“ sind.

• Alle Daten, die dem Messsystem normalerweise zur Verfügung stehen, muss das Füllstandmessgerät auch weiterhin messen. Wenn bisher beispielsweise Druck, Dichte, Durchfluss vom existierenden System gemessen wurden, muss das neue Füllstandmessgerät mit Emulation auch in der Lage sein, diese Daten zu liefern.

Ein weiterer positiver Aspekt der Emulation ist, dass sich die Anwender nicht länger auf eine bestimmte Technik oder einen Hersteller festlegen. In den meisten Fällen ist es schließlich so, dass Entscheidungen für neue Investitionen (etwa in ein neues Feldbussystem) über Monate, wenn nicht über mehrere Jahre hinwegziehen können. Eine realistische Situation könnte folgendermaßen aussehen: In einer Raffinerie müssen einige mechanische Füllstandmessgeräte ersetzt werden. Der Kunde wählt hierfür Füllstandmessgeräte mit Emulation, die zu seinem derzeit existierenden System passen. Zu einem späteren Zeitpunkt möchte der Betreiber die hohen Wartungskosten für weitere mechanische Geräte reduzieren und investiert das Instandhaltungsbudget wieder in Füllstandmessgeräte mit Emulation. Zwischenzeitlich nutzt er weiter das alte Füllstand-Mastersystem. Sobald ihm das notwendige Budget bewilligt wird, will er vollständig auf ein modernes Radar-Füllstandmesssystem wechseln. Dies verursacht keine zusätzlichen Kosten, ein Knopfdruck genügt.

Sollte in ein paar Jahren die übergeordnete Entscheidung seitens der Geschäftsleitung fallen, die komplette Raffinerie beispielsweise auf den Feldbus der Fieldbus-Foundation umzustellen, ist dies ganz einfach möglich. Der Anwender benötigt lediglich einen Fieldbus Foundation-Baustein, das existierende und bereits erneuerte Füllstandmesssystem bleibt bestehen.

Von der Emulation abgesehen, stellt der Anlagenbetreiber natürlich gewisse Ansprüche in Bezug auf Genauigkeit und Zuverlässigkeit an sein Füllstandmessgerät. In Tanklagern kommt die Problematik der eichgenauen Messung hinzu. Wie seine Vorgänger besitzt Rex die bewährte Saab-Genauigkeit von ±0,5 mm. Das Gerät ist flexibel und verfügt direkt am Radarkopf über mehrere Eingänge für Temperatur und Druck. Der Anwender benötigt keinerlei zusätzliche Anschlusseinheiten. Bis zu sechs Temperatursensoren lassen sich direkt am Radarsensor anschließen. Zwei Relais-Hardwarekontakte können als Überfüllsicherung nach WHG genutzt werden. Rex verfügt über eine kontinuierliche digitale Selbstkalibrierung sowie eine Temperaturüberwachung innerhalb des Transmitterkopfs. Dadurch misst das Gerät zuverlässig und exakt, und dies unabhängig vom Klima. Da alle Inventurdaten im Messgerät selbst generiert und im Messkopf gespeichert werden, lassen sich sämtliche Tankdaten einfach und schnell per Funk direkt in die Messwarte übertragen. Eine Kugelgelenkantenne, die sich auf einfachste Weise auf schrägliegende Mannlöcher montieren lässt, komplettiert das Füllstandmessgerät Rex.

Die Betreiber von chemischen und petrochemischen Anlagen bleiben mit der Emulation flexibel und offen für weitere Entwicklungen. Sie können alte mechanische Füllstandmessgeräte schnell und vor allem kostengünstig austauschen. Selbst eine bisherige Eichfähigkeit des Gesamtsystems bleibt durch die Emulation unberührt. Der Anwender hat somit die Möglichkeit, verschiedene Füllstandmesssysteme von unterschiedlichen Herstellern zu nutzen, ohne mit Inkompatibilitäten zu kämpfen. Da für die Implementierung, wenn überhaupt, nur kürzeste Produktionsunterbrechungen nötig sind, gelingt der Wechsel von der alten mechanischen zur neuen berührungslosen Welt ohne Probleme.

E cav 233

www.saab.tankradar.com