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Sensortechnik Zukunftsorientiertes Systemkonzept für intelligente analytische Inline-Sensorik

Autor / Redakteur: Thomas Nitschke / Dr. Jörg Kempf

Das ISM-Konzept (Intelligent Sensor Management) von Mettler Toledo ist ein konsistentes zukunftsorientiertes Systemkonzept für intelligente analytische Inline-Sensorik. Seine Architektur gewährleistet eine flexible Integration in verschiedenste Umgebungen. Damit werden nicht nur die heutigen Anforderungen abgedeckt, sondern es sind auch die Anforderungen von morgen im Konzept bereits vorgedacht.

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Die iSense Asset Suite managt die Wartung von elektrochemischen Sensoren.
Die iSense Asset Suite managt die Wartung von elektrochemischen Sensoren.
( Bild: Mettler Toledo )

Der Ausgangspunkt für ein intelligentes Messsystem der Zukunft sollte die Betrachtung der wichtigsten Themen in der Prozessanalytik mit elektrochemischen Sensoren sein:

  • das einfache Handling einer Messstelle,
  • die optimale Wartung über den gesamten Lebenszyklus,
  • die Integration in die jeweilige Automatisierungsumgebung,
  • die sichere digitale Datenübertragung (mit standardisiertem Protokoll),
  • eine offene und zukunftsorientierte Architektur, die eine flexible Weiterentwicklung erlaubt.

Mit ISM hat Mettler Toledo auf einen breiteren und längerfristigen Ansatz gesetzt, der die konkreten Bedürfnisse der Anwender bei der Optimierung ihrer Produktions- und Wartungsprozesse besser berücksichtigt. Dieser ist nicht nur auf die Parameter pH, Sauerstoff und Leitfähigkeit limitiert und ebnet bereits heute den Weg in drahtlose Sensoranbindung und Direktintegration.

Kernpunkt des ISM-Konzeptes ist die vollständige Integration der Sensordiagnostik in den Sensor. Dies ermöglicht sehr flexible Installationen, unabhängig vom Transmitter bzw. dem Kalibrationsort und macht das Wartungsmanagement flexibel und einfach. Zudem bietet die dynamische Restlebensdaueranzeige eine verbesserte Qualität der online-Diagnostik an. Damit erhält der Anwender Real-Time-Informationen zum Status und Wartungsbedarf bzw. zur verbleibenden Lebensdauer einer Messstelle. Diese Diagnose ist konsistent und unabhängig vom Anzeigegerät. Bei anderen Konzepten ist dies kaum möglich. Dort wird in der Regel die Diagnose im Transmitter berechnet, was wiederum die Standardisierung auf mehrere Hersteller sowie die Realisierung eines PC-basierten Asset Management-Systems mit direkter Integration des Sensors erschwert.

Geringe Leistungsaufnahme

ISM wurde bewusst für eine geringe Leistungsaufnahme konzipiert. Denn darin steckt das Potenzial, zukünftige Wireless-Lösungen mit Bluetooth, ZigBee oder GSM/GPRS direkt anzubieten. Darüber hinaus ermöglicht das Konzept eine flexible Integration in 2-Leiter-Transmitter und bietet kostenoptimierte Lösungen, z.B. einfache Koaxialkabel, sicheren Ex-Schutz bei voller Leistungsfähigkeit und schlanke Integrationslösungen in den PC. Eine erste intelligente Wireless-Lösung für die Parameter pH und Sauerstoff mit einer Reichweite von bis zu 150 Meter wird gerade in den Markt eingeführt.

Zukunft liegt in Vernetzung

ISM verwendet ein offenes und standardisiertes digitales Kommunikationsprotokoll mit Bustopologie (1-wire, siehe Kasten links unten). Das garantiert maximale Flexibilität und sichert heute getätigte Investitionen für zukünftige Erweiterungen. Ei-nerseits lassen sich die Sensoren bereits heute ohne weitere Hardware in PC-Applikationen einbinden, ohne dass dafür Transmitter notwendig sind. Die bereits heute verfügbare iSense Asset Suite stellt eine überzeugende Lösung für das Wartungsmanagement von elektrochemischen Sensoren dar. Andererseits steht mit ISM wiederum die Tür offen für die Zukunft. Denn das Konzept erlaubt die einfache Einbindung der Sensoren in vielfältige Automatisierungsumgebungen via USB, Transmitter oder Ethernet. Dabei ist die Feldbusintegra-tion von Real-Time-Wartungsinformationen via Profibus oder Foundation Fieldbus, ebenfalls angelehnt an Namur-Richtlinien, bereits heute via Transmitter verfügbar.

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