Auch in der Prozessautomatisierung ist die Miniaturisierung vermehrt das zentrale Thema. Es gibt Anwendungsbereiche, in denen es schwierig bis unmöglich ist, Platz für einen klassischen Feldmessumformer oder sogar für ein Hutschienengerät im Schaltschrank zu finden. Vielfach wird auch kein Vorortdisplay benötigt, da die Messwerte nur in der SPS oder im Prozessleitsystem visualisiert werden. Hier stellt sich die Frage, wie man solche Anforderungen lösen kann, denn die Messwerte werden benötigt, um den Prozess sicher steuern und überwachen zu können.
Anwendungsfälle finden sich bei sogenannten Skid Buildern. Diese stellen kleine, sehr kompakte Anlagen her, die teilweise weniger als einen Quadratmeter einnehmen. Auf diesen ist neben dem Produktionsprozess selbst meist noch ein kleiner Schaltschrank untergebracht, in dem sich die elektrische oder pneumatische Steuerung befindet. Beispielsweise finden wir solche in der Wasseraufbereitung für Reinstwasser oder bei Fermentern in der Lifescience-Industrie, bei denen nur wenig Platz für die installierte Messtechnik zur Verfügung steht.
Hohe Datensicherheit gewährleistet
Lifesciences profitieren von Memosens-Technologie
In der Lifescience-Industrie beispielsweise erfolgt die Entwicklung eines Medikaments zunächst im Labor in einer sehr kompakten Einheit, die auf einem Tisch Platz findet. Erst später wird der Prozess in die Produktionsanlage hochskaliert, in der dann große Mengen des Wirkstoffs hergestellt werden. Da in dieser Branche immer eine Datenvergleichbarkeit gewährleistet sein muss, ist es ratsam, vom Labor bis zum Produktionsprozess durchgängig dieselbe Messtechnik zu verwenden. Das bedeutet gleichzeitig, dass die gesamte Messstelle nur einen geringen Platzbedarf haben darf, damit sie sich bereits unter den beengten Laborbedingungen einsetzen lässt.
Eine einhunderprozentige Datensicherheit erreichen Lifescience-Unternehmen mit Sensoren, die ihre Messwerte digital zum Messumformer übertragen. Unterschied-liche Leitungslängen zwischen Sensor und Messumformer spielen so keine Rolle mehr und eine individuelle Kalibrierung für den Messpunkt ist verzichtbar. Sowohl im Labor als auch im Prozess lassen sich dieselben Sensoren verwenden.
Die Messumformer können ebenfalls gleich sein, müssen es jedoch nicht. So kann zum Beispiel im Labor ein kompaktes Gerät ohne Vorortdisplay eingesetzt werden und für den Produktionsprozess ein anderes Modell mit Vorortanzeige. Durch die digitale Signalübertragung zwischen Sensor und Messumformer bleiben die Daten stets vergleichbar, egal wie lang die Zuleitung ist. Großer Vorteil der Memosens-Technologie ist, dass für die Verbindung zwischen Sensor und Zuleitung eine hermetische und vollständig geschlossene Verbindung besteht und keine metallischen und korrosionsanfälligen Kontakte verwendet werden – und das an dieser besonders häufig durch Feuchtigkeit betroffenen Stelle. Die Energie- und Datenübertragung erfolgt komplett induktiv, ohne elektro-mechanische Verbindung, ähnlich wie beim Aufladen von elektrischen Zahnbürsten oder neuen Mobiltelefonen.
Weg frei für IIoT
Funktionalität des Messumformers direkt in die Memosens-Steckverbindung integriert
Ganz ohne separaten Messumformer und damit noch platzsparender geht es mit Liquiline Compact CM82: Dabei ist die ganze Funktionalität eines Messumformers direkt in die Memosens-Steckverbindung zwischen Sensor und Zuleitungskabel integriert. Ein separates Gerät ist weder an der Messstelle noch im Schaltschrank nötig. Damit entfallen auch zusätzliche Maßnahmen wie etwa ein Wetterschutzdach oder wasserfestes Umgehäuse für den Messumformer. Liquiline Compact CM82, der kleinste Messumformer für Memosens-Sensoren, erfüllt die Schutzklassen bis IP 68. Sein schlankes Gehäuse ist nur 11 cm lang und 2 cm breit, wodurch er zusammen mit dem Sensor in die meisten Armaturen passt. Diese kompakten Maße des Feldmessumformers ermöglichen den Einbau von zusätzlichen Sensoren, die noch mehr Prozessdaten liefern und damit einen besseren Einblick in den Produktionsprozess ermöglichen. Damit ebnet Liquiline Compact CM82 den Weg für das Industrial Internet of Things (IIoT).
Auch beim elektrischen Anschluss lassen sich Zeit und Kosten einsparen, da keine weitere Verkabelung erforderlich ist. Liquiline Compact ist ein schleifengespeistes 2-Draht-Gerät mit 4…20-mA-/Hart-Ausgang. Es kann so direkt an den Stromeingang der speicherprogrammierbaren Steuerung (SPS) angeschlossen werden. Darüber erfolgt auch die Energieversorgung, sodass auf ein separates Netzteil verzichtet werden kann.
Liquiline Compact CM82 ist intrinsisch sicher und wird ab Sommer 2020 auch als Variante für explosionsgefährdete Bereiche bis Zone 0 verfügbar sein. Daher eignet sich der Messumformer besonders auch für Installationen im Chemiebereich: bei neuen Messstellen genauso wie als Ersatz einer bestehenden klassischen 4…20-mA-Messstelle. Wurden dort bisher analoge Sensoren eingesetzt, kann ganz einfach ein Umbau zur Memosens-Messstelle erfolgen.
Komfortable Fernwartung
Wertvolle Zeit kann zudem durch eine komfortable Fernwartung eingespart werden, die mit Liquiline Compact CM82 möglich ist. Durch Hart sowie gängige Konfigura-tions- und Asset-Management-Software wie etwa Fieldcare oder Pactware ist die Messstelle schnell eingerichtet. Direkt vor Ort funktioniert die Inbetriebnahme mit herkömmlichen Hart-Handgeräten, die an der Messstelle einfach zugeschaltet werden. Bedienen lässt sich der Messumformer optional auch über Bluetooth. Über die App SmartBlue sind alle Messstellen innerhalb der Bluetooth-Reichweite des Tablets und Smartphones auf einen Blick einsehbar. Auch eine Konfiguration und Diagnose ist über die App komfortabel möglich. Die Bluetooth-Verbindung ist sicher gegen unerlaubten Zugriff von Dritten geschützt. Dies wurde vom Fraunhofer-Institut für Angewandte und Integrierte Sicherheit (AISEC) bestätigt.
Endress+Hauser Messtechnik GmbH+Co.KG, Weil am Rhein
Autor: Oliver Durm
Produkt Manager Mess-
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