gesponsertFüllstandsmessung Neue 80-GHz-Radar-Familie erfüllt einzigartige Ansprüche

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Endress+Hauser (Deutschland) GmbH+Co. KG

Anwender in Chemie oder Öl/Gas wissen, wie wichtig die Steigerung der Anlagen- und Prozessproduktivität bei gleichzeitig höchster Sicherheit ist. Oft kommt es dabei auf individuelle Anforderungen an. „Erfüllt einzigartige Ansprüche: Ihre“ ist das Versprechen, das eine neue 80-GHz-Radarfamilie für die Füllstandsmessung macht. Was steckt alles in den Neuen?

Die Leistung von Prozessen kann nur gesteigert, Unterbrechungen sowie Stillstände und damit Folgekosten können nur vermieden werden, wenn die Füllstände in Großtanks, Reaktoren oder Reaktorgefäßen jederzeit genau im Blick behalten werden. Gleiches gilt für das rechtzeitige Erkennen und Beheben von Anomalien wie Schaum- und Ansatzbildung oder Veränderungen des Schleifenwiderstandes. Zusätzlich lassen steigende Anforderungen an die Sicherheit und Zukunftsfähigkeit von Anlagen und Prozessen keinen Spielraum für Kompromisse bei der Qualität und Leistungsfähigkeit von Lösungen. Mit der neuen Radar-Familie Micropilot können Anwender den oft notwendigen, immer zukunftsweisenden Schritt nach vorn machen: Sie erhalten Antworten auf ihre individuellen Anforderungen hinsichtlich Sicherheit, Produktivitätssteigerung, Einfachheit und Zukunftsfähigkeit.

Wenn es um die maximale Sicherheit von Mitarbeitern, Anlagen und Prozessen geht, fällt der berührungslosen Füllstandsmessung eine besondere Rolle zu – gerade bei wechselnden, herausfordernden oder gefährlichen Medien. Mit über 20-jähriger SIL-Kompetenz und tiefem Branchenwissen bietet Endress+Hauser seit vielen Jahren passende Lösungen für vielfältige Anwendungen. Mit den neuen, kompakten Radarsensoren Micropilot erweitern die „People for Process Automation“ jetzt das verfügbare Lösungsspektrum im Bereich der 80-GHz-Radartechnik um eine komplette Produktfamilie, die das Anlagengeschäft von Kunden sicherer, einfacher und effizienter macht. Ausgestattet mit zahlreichen geführten Assistenten (Wizards), bieten die Lösungen höchste Sicherheit in der Füllstandsmessung – dank des kleinen Abstrahlwinkels auch bei sich im Tank befindenden Rührwerken oder Heizschlangen.

Maximale Sicherheit für Mitarbeiter, Anlagen und Prozesse

Systematische Fehler, unbeabsichtigte Fehlbedienung oder Prozessanomalien unter harschen Bedingungen: es gibt vielfältige Sicherheitsrisiken, und jede Anlage hat ihre eigenen Anforderungen. Mit der neuen Radarfamilie werden sämtliche Anforderungen der chemischen Industrie an die Sicherheit erfüllt. Grundlage hierfür ist das neue Design der 80-GHz-Radargeräte. Die neue Generation wurde nach IEC 61508 entwickelt, sodass sie unmittelbar in SIL2-Kreisen zum Einsatz kommen kann. Auch der Einsatz in SIL3-Kreisen beispielsweise in homogener Redundanz ist möglich. Störungen in Anlagen haben oft fatale Folgen für Umwelt, Menschen und Maschinen. Durch das tiefe SIL-Expertenwissen von Endress+Hauser, einem Vorreiter in puncto SIL-Konformität, lassen sich Sicherheitsrisiken systematisch senken und Prüfkosten effektiv reduzieren.

Die einfache, gefahrlose Bedienbarkeit der neuen Bedienoberfläche ist ein weiterer Erfolgsfaktor. Die intuitive Bedienung erfordert keine nennenswerte Einarbeitungszeit. Bei sicherheitsrelevanten Prozessen sorgen integrierte Assistenten (Wizards) für eine fehlerfreie und sichere Inbetriebnahme und SIL-Verriegelung der Messgeräte. Auch bei Wiederholprüfungen wird dank der Assistenten Zeit eingespart, Fehler werden vermieden. Unbeabsichtigte Fehlbedienung wird damit nahezu ausgeschlossen, die optimale sowie sichere Funktion der Messtechnik und damit ein sicherer Anlagenbetrieb sind zu jeder Zeit gewährleistet. Zusätzlich vermeidet eine Unterspannungserkennung gefährliche Anlagenzustände.

Typische Gefahren durch gefährliche Stoffe, harsche Umgebungen oder Explosionsgefahr werden durch die Technik ebenfalls auf ein absolutes Minimum reduziert. So bleiben Mitarbeiter bei Analysen, Steuerungen, Wartungen und Kontrollen stets außerhalb des Gefahrenbereichs, da sämtliche Arbeiten aus der Ferne über Bluetooth und die SmartBlue-App von Endress+Hauser durchgeführt werden können – durch Ethernet-APL erstmals schnell und einfach über den integrierten Webserver. Dies ist auch in schwer zugänglichen Bereichen von Vorteil.

Auch der komfortable, drahtlose Fernzugriff selbst erfüllt höchste Sicherheitsanforderungen. Zum Schutz von Passwörtern hat Endress+Hauser eine zusätzliche Sicherheitsebene für Bluetooth entwickelt, deren Kernkomponente CPace ist. CPace verhindert Angriffe während des Bluetooth-Pairings. Das Schutzniveau dieser Sicherheitserweiterung wurde vom Münchner Fraunhofer-Institut AISEC als „hoch“ eingestuft.

In explosionsgefährdeten Bereichen ist eine Kontrolle der Geräte im geschlossenen Zustand über optische Bedientasten möglich. Hochbeständige Materialien schützen das Gerät vor extremen Prozessbedingungen und ermöglichen Einsätze bei hohen Temperaturen bis 450°C. Eine keramische Prozesstrennung sowie eine zusätzliche Glasabdichtung schützen Mensch und Umwelt vor gefährlichen Stoffen.

Nur ein Messgerät mit den richtigen Parametern kann optimale Prozesse bei Produktion, Verarbeitung oder Lagerung sicherstellen. Bei den Radargeräten der Familie Micropilot sind Parameter vor unbeabsichtigten Änderungen geschützt, indem immer automatisch eine Prüfsumme (CRC) aus den sicherheitsrelevanten Parametereinstellungen gebildet wird. Wird nur eine sicherheitsrelevante Einstellung geändert, wird die Änderung umgehend erfasst und protokolliert. Systematische Fehler können so vermieden und Prüfprozesse beschleunigt werden. Wird der Austausch des gesamten Geräts nötig, können Parameter über die mobile Dateneinheit HistoROM einfach und sicher übertragen werden.

Mehr Effizienz und hohe Messperformance

Die 80-GHz-Radarfamilie Micropilot bietet nicht nur höchste Sicherheit. Sie steigert durch die außerordentliche Messperformance des neu entwickelten Radarchips auch die Produktivität von Industrieprozessen. Dazu tragen Technologien wie Heartbeat Technology, Ethernet-APL und das damit verbundene Vorliegen von Echtzeitdaten bei. Sie minimieren Prozessunterbrechungen. Die Messgeräte meistern problemlos hohe Prozessdrücke und Temperaturen, wie sie in Reaktoren oder Reaktorgefäßen entstehen. Der enge Abstrahlwinkel und die hervorragende Signalfokussierung sorgen für präzise Messergebnisse bis zu 100 Meter – auch in Großtanks, bei Rührwerken oder Heizschlangen.

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Herzstück mit Blick auf Produktivitätssteigerungen ist neben der Messperformance die von Endress+Hauser entwickelte Heartbeat Technology, die es bereits für eine Vielzahl von Messprinzipien wie Durchfluss, Druck, Grenzschalter, Temperatur und Flüssigkeitsanalyse gibt. Sie liefert zuverlässige Diagnose- sowie Monitoringdaten und macht durch die konstante Überwachung von Anomalien wie Schaum- oder Ansatzbildung vorausschauende Wartungen möglich. Radar-Füllstandsmessgeräte z.B. ermitteln anhand der relativen Echo-Amplitude, ob und wie viel Schaum sich auf der Flüssigkeitsoberfläche gebildet hat. Wenn eine bestimmte anwendungsspezifische Grenze erreicht ist, kann automatisch ein Signal zur Aktivierung des Sprinklersystems versendet werden, um das Schaumniveau zu verringern. Das optimiert die Dosierung von Entschäumungsmitteln. Weiterhin kann eine Ansatz- oder Belagsbildung auf der Radarantenne detektiert werden, um beispielsweise eine bedarfsorientierte Druckluftreinigung zu steuern.

Der patentierte Radar Accuracy Index (RAI) ermöglicht in Kombination mit Heartbeat Verification nun erstmals die rückführbare Verifizierung gemäß DIN ISO 9001, die Kalibrierungs- und Dokumentationsaufwände deutlich verringert. Die Verifizierung erfolgt ohne Ausbau oder Prozessunterbrechung direkt in der Messstelle in weniger als drei Minuten. Auch können durch präzise Momentaufnahmen zur Messgenauigkeit Kalibrierzyklen signifikant erweitert werden.

Bereit für Ethernet-APL

State-of-the-Art-Kommunikationsmöglichkeiten wie Profibus PA, Hart und das innovative Ethernet-APL steigern die Anlagenverfügbarkeit weiter. Die neue Technologie macht es möglich, Ethernet direkt im rauen Umfeld der Prozessautomatisierung einzusetzen. Ethernet-APL ist eine erweiterte physikalische Schicht für Ethernet. Die Technologie erfüllt sämtliche Anforderungen von Prozessanlagen und bringt sozusagen das Ethernet mit all seinen Vorteilen ins Feld der Prozessautomatisierung. Mit Ethernet-APL wird Digitalisierung in der Prozessindustrie vollständig und in allen Life-Cycle-Phasen ermöglicht. Dank einfacher Integration in Asset-Management-Systeme und intelligenter Selbstdiagnose werden Anlagenstillstände weitestgehend vermieden und die Produktionsleistung erhöht.

Aus Daten Nutzen schaffen …

… unter diesem Motto stand das Fachpresse-Event von ­Endress+Hauser im Oktober dieses Jahres, nach zweieinhalbjähriger Corona-Pause endlich wieder in Präsenz. Gastgeber waren Endress+Hauser Flow sowie Endress+Hauser Digital Solutions in Reinach. Hier, am Stammsitz der Firmengruppe in der Schweiz, bietet ein Anfang Juli offiziell eingeweihter Neubau – ein 60-Millionen-Euro-Invest – nicht nur der Fertigung von Durchflussmesstechnik eine neue Heimat, sondern auch der Entwicklung von Industrie 4.0-Lösungen.

Eine moderne Infrastruktur mit speziellen Coworking-Zonen ermöglicht es unterschiedlichen Abteilungen, gemeinsam an Projekten rund um die digitale Kommunikation und Automatisierungslösungen zu arbeiten. Besucher können in der Innovationsschmiede live erleben und sich überzeugen, welche Chancen intelligente Feldgeräte, digitale Schnittstellen und cloudbasierte Analysewerkzeuge schaffen. Denn im Rahmen ihrer Digitalisierungsinitiativen wollten Kunden Daten für eine höhere Transparenz und somit bessere Entscheidungen nutzen, weiß Marco Colucci, Digitalisierungsexperte bei Endress+Hauser Flow. „Es geht darum, flexibler, schneller und effizienter zu werden“. In Reinach werden KI-getriebene Lösungen in engem Schulterschluss mit Kunden und weiteren Wertschöpfungspartnern entwickelt, denn „Digitalisierung geht nur gemeinsam“, betont Colucci. Die eigentlich intelligenten digitalen Lösungen entstünden an der Schnittstelle von Data Science, Branchenkenntnis und Anwendungswissen. „Denn es geht nicht um möglichst viele Daten, es geht um die richtigen.“

Universell einsetzbar

Die neue Micropilot-Familie erweitert den Einsatzbereich der bewährten 80-GHz-Radartechnologie zur Füllstandsmessung. Das breite Produktportfolio umfasst vielfältige Gehäusevarianten für verschiedene Einbausituationen. Dank ihrer kompakten Bauweise können Ein-Kammer-Versionen aus Kunststoff oder Aluminium in beengten Einbausituationen eingesetzt werden. Zusätzlich kann auch eine abgesetzte Anzeige für schwer zugängliche Orte verwendet werden. Die Bedienoberfläche ist portfolioübergreifend und toolunabhängig auf die Bedürfnisse der Kunden abgestimmt. Füllstandsmessungen werden in jeglicher Hinsicht einfacher: Die Geräte sind intuitiv bedienbar und lassen sich per SmartBlue-App aus der Ferne bedienen. Um den Zustand des Messgeräts immer im Blick zu haben und die richtigen Maßnahmen ableiten zu können, wird der Zustand nach Namur NE 107 dargestellt.

Fazit: Entwickelt mit höchster SIL-Kompetenz, verbesserter Heartbeat Technology sowie neuen digitalen Kommunikationsmöglichkeiten wie Ethernet-APL erhöht die neue 80-GHz-Radarfamilie Micropilot die Sicherheit für Mensch sowie System und bereitet jede Anlage auf die digitale Zukunft vor.

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