Prozessautomation Prozessanlagen der Zukunft: Wie moderne Leit- und Überwachungssysteme die Effizienz steigern

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NESS Wärmetechnik GmbH

Endress+Hauser (Deutschland) GmbH+Co. KG

Bei Prozessanlagen sind meist hohe Investitionen im Spiel. Daher ist weitsichtiges Denken angesagt: Neue Technologien werden mit Bedacht angegangen, Investitionsschutz hat einen hohen Stellenwert – und Evolution steht über Revolution. 

Diese Vorsicht in der Vorgehensweise trifft auch auf die Automationstechnologie zu. Hier bestimmen Techniken das Bild, die sich schon seit Jahrzehnten bewährt haben. Messwerte für Druck, Temperatur und Durchfluss werden mit 4…20-mA-Stromsignalen kommuniziert. HART-Kommunikation verbindet Technologie-Generationen. Profibus PA hat sich zum anerkannten Feldbus-Standard entwickelt und den Weg zur digitalen Prozesssteuerung geebnet.

NAMUR-Initiatoren erzeugen binäre Signale. Bis zu zwölf lassen sich – genau wie Temperatur-Sensoren – kostengünstig und effektiv über Datenkonzentratoren in eine digitale Infrastruktur integrieren. Schwankende Messwerte aus dem Prozess werden zu digital nutzbaren Informationen.

APL macht wichtige Innovationen möglich

Ein ganz entscheidender Entwicklungsschritt ist jedoch Ethernet-APL (Advanced Physical Layer). Diese Technologie bindet den im IT-Bereich seit Jahrzehnten bewährten Kommunikationsstandard nahtlos in die Prozesswelt ein. Dafür bildet Ethernet-APL einen zweiten Kommunikationsweg, der nahtlos mit den bestehenden, in der Prozesswelt bestens etablierten Systemwelten zusammenspielt. Er ist auf dem besten Weg, völlig neue Anwendungen zu erschließen. Denn APL-Kommunikation macht die Prozessanlage transparent, indem neben hoch präzisen Prozessdaten für die Anlagensteuerung selbst alle Informationen aus den Feldgeräten zugänglich gemacht werden.

Der Advanced Physical Layer lässt sich ganz einfach mit der bereits vorhandenen Verkabelung für Profibus PA und Foundation Fieldbus H1 nutzen. Er erfordert also keine völlig neuen Kommunikationswege und schützt damit die Investition in bereits vorhandene Kabel-Infrastrukturen.

Optimierte Anlagenüberwachung: Ethernet-APL sichert reibungslosen Betrieb

Eine typische Anwendung ist die Überwachung und Steuerung von Feldinstrumenten. Ethernet-APL erschließ hier die gesamte Fülle an Informationen, die von Feldgeräten zur Verfügung gestellt werden. In Datenbanken gesammelt, entsteht daraus ein Fundus an historischen Werten, die wertvolle Erkenntnisse über Funktionsweise und Verschleißverhalten liefern. Unerwartete Ausfälle werden damit zur Seltenheit, denn kritische Veränderungen lassen sich rechtzeitig erkennen und ungeplante Anlagenstillstände werden zur seltenen Ausnahme.

Prozessanlagen: Branchenwissen entscheidet über den Erfolg

Jede Prozessanlage hat ihre eigenen Aufgaben und Anforderungen. Doch es gibt praktisch keine Erfahrung, die nicht an anderer Stelle schon einmal gemacht wurde. Nicht nur für multinational arbeitende Unternehmen ist es daher entscheidend, mit einem Partner zusammenzuarbeiten, der auf eine internationale Expertise verweisen kann und das erforderliche Wissen zu Produkten, Lösungen und Zulassungen mitbringt.  

Speziell im Prozessbereich kommt es auf genaues Wissen über die unterschiedlichen internationalen Normen wie ATEX oder IECEx an. Hinzu kommen spezielle amerikanische Zulassungsbestimmungen nach NEC, sowie lokal geforderte Normen wie beispielsweise CCC, KOSHA, INMETRO, PESO oder andere nationale Standards. „Unsere Solution Engineering Center garantieren nicht nur Kundennähe auf jedem Kontinent. Hier fließen die Erfahrungen zusammen, die sich aus den unterschiedlichsten Kundenanwendungen ergeben,“ beschreibt Jürgen Bächtle, Business Unit Leiter bei Pepperl+Fuchs, die Vorgehensweise seines Hauses. „Daraus haben wir bereits bei unseren Remote I/O und Feldbus-Applikationen standardisierte Gehäuselösungen entworfen. Die lassen sich jetzt mit geringem Anpassungsaufwand auch für Ethernet-APL übertragen.“

Erfahrung im Explosionsschutz: Pepperl+Fuchs prägt Ethernet-APL

Pepperl+Fuchs hat von Anfang an die Entwicklung von Ethernet-APL mitgeprägt. Das Engineering-Unternehmen aus Mannheim verfügt über eine jahrzehntelange Erfahrung im Bereich des elektrischen Explosionsschutzes. „Unser Wissen umfasst alle Zündschutzarten, wie Eigensicherheit (Ex i), erhöhte Sicherheit (Ex e), Überdruckkapselung (Ex p), druckfeste Kapselung (Ex d) und die Kombination dieser Methoden,“ sagt Bächtle.

Ein breites Programm aus der Ex e-Gehäusereihe in Edelstahl und Kunststoff, die auch flexibel an die druckfest gekapselten Gehäuse von Pepperl+Fuchs geflanscht werden können, bieten Designmöglichkeiten für praktisch jeden Anwendungsfall. Die Umsetzung der Kundenspezifikation in explosionsgeschützte Steuerungen und Energieverteilungen erfolgt dabei immer im engen Kontakt mit dem Kunden.

Prozessanlagen: Entscheidend ist das Denken in abgestimmten Lösungen

„Wir liefern zum einen Produkte, sehen uns aber auch als integrierten Projektpartner unserer Kunden. Dabei übernehmen wir nicht nur gezielt Aufgaben beim Engineering der Kommunikations-Infrastruktur einer Prozessanlage,“ ergänzt Bächtle. „Wir bieten auch eine Beratung bei der Auswahl der geeigneten Komponenten und liefern eine zertifizierte Lösung für den Einsatz in der Anlage unter vorhandenen Umgebungsbedingungen und Beachtung der Anforderungen des Explosionsschutzes.“

Die zuverlässige Steuerung von Prozessanlagen verbindet Nachhaltigkeit mit Wirtschaftlichkeit. Dieses Ziel ist heute nur durch das eng verzahnte Zusammenspiel verschiedener Experten zu erreichen. Dabei profitiert der Anlagenbetreiber von der internationalen Erfahrung seines Projektpartners. Darüber hinaus bekommt er eine maßgeschneiderte Lösung, die gezielt auf seine Anforderungen abgestimmt ist – und gleichzeitig das gesamte Know-how aus hunderten von Projekten aus aller Welt widerspiegelt.

Anbieter wichtiger Infrastruktur-Komponenten sind international aufgestellt und daher an praktisch jedem Standort einer Prozessanlage mit den örtlichen Gegebenheiten vertraut. Regionale Vertriebsteams arbeiten mit Produktspezialisten zusammen, um dem Kunden genau die Unterstützung zu bieten, die er im Einzelfall braucht. Bei Pepperl+Fuchs sind es spezielle Solution Engineering Center auf allen Kontinenten, in denen das Know-how zusammenläuft. Das Ergebnis ist eine „Zusammenarbeit der kurzen Wege“, genau abgestimmt auf die Bedürfnisse des jeweiligen Kunden. Die Kooperation kann vom ersten Lösungsentwurf über das Detail-Engineering bis zur qualifizierten Umsetzung und gemeinsamen Abnahme der Kommunikations-Infrastruktur reichen.

Prozessanlagen: Spezialisten im nahtlosen Zusammenspiel

Eine Unternehmensphilosophie wie diese verbindet internationale Erfahrung mit lokalem Detailwissen. Sie entspricht damit genau dem, was weltweit aufgestellte Anlagenbetreiber heute brauchen. Wobei Pepperl+Fuchs weltweit zu den Impulsgebern im Ex-Bereich zählt und auch in Verbindung mit neuesten Technologien wie Ethernet-APL auf einen hohen Erfahrungsschatz verweisen kann.

Der Nutzen für den Kunden ist eindeutig: Plug&Go-Lösungen und ein breites Produktportfolio aus einer Hand reduzieren den Zeitaufwand für die Konzeption, Planung und Umsetzung einer Anlage. Langjährige Erfahrung und Kompetenz zu entscheidenden Aspekten wie Ex-Schutz und Digitalisierung erhöhen die Zuverlässigkeit der Anlage. Globale Präsenz im Bereich Vertrieb, Ingenieurwesen und Produktion sorgt für kompetente Unterstützung und schnellen Support vor Ort. Experten treten in engen Dialog für ausgereifte Lösungen für mehr Prozesssicherheit und Wirtschaftlichkeit.