Fachverlag x-technik
search
 

Schließen

PDF


Frei abstrahlende Radarmesstechnik in neuer Dimension

: Endress+Hauser


Die neuen Radargeräte Micropilot FMR5x von Endress+Hauser setzen durch einzigartige Auswertealgorithmen neue Maßstäbe in der Messwertzuverlässigkeit. Durch angepasste Gerätevarianten und die Entwicklung eines neuen Micropilot nach IEC61508 SIL2 wird in den unterschiedlichsten Branchen eine neue Dimension der Sicherheit und Wirtschaftlichkeit mit frei abstrahlendem Radar erreicht.

/xtredimg/2013/Automation/Ausgabe50/761/web/Bild_1_Laufzeitmessverfahren.jpg
Charakterisierung der Reflektionssignale.

Charakterisierung der Reflektionssignale.

Immer mehr Bedeutung erhält seit 20 Jahren die Füllstandmessung mit frei abstrahlendem Radar. Das liegt an der steigenden Zuverlässigkeit des Systems zur Messung von Flüssigkeiten, Pasten und Schüttgut sowie an der Unabhängigkeit gegenüber äußeren Einflüssen wie Druck, Temperatur, Dichte, dem DK-Wert und Staub. Ein weiterer Vorteil ergibt sich durch die berührungslose Erfassung des Füllstandes. Sie reduziert den Wartungsaufwand in den Anlagen und senkt die Prozesskosten. Mit sieben unterschiedlichen Gerätevarianten für Flüssigkeiten und Schüttgut definierte Endress+Hauser die Anwendungsgrenzen der frei abstrahlenden Radarmesstechnik nun neu.

Intelligenz im Micropilot

Der Micropilot FMR5x verfügt über Software mit neuen, selbstlernenden Auswertealgorithmen. Diese können bis zu 20 Mikrowellenreflektionen gleichzeitig verfolgen und charakterisieren, etwa das Füllstandsignal, diverse Störsignale und auch Dopplersignale. Ermittelt wird die Definition der Signalart durch eine Bewertung der unterschiedlichen Reflektionseigenschaften, etwa der Reflektionshöhe, Reflektionsposition, Reflektionsgeschwindigkeit und Bewegungsrichtung. Durch einzigartige Auswertealgorithmen ist es erstmals möglich, eine Signalreflektion auch unterhalb einer Störausblendung zuverlässig auszuwerten.

Neuentwicklungen der Mikrowelleneinkopplungen erweitern das Anwendungsspektrum für Flüssigkeitsgeräte auf bis zu 450°C
/xtredimg/2013/Automation/Ausgabe50/761/web/Bild_2_Micropilot_FMR51_HT-Antenna.jpg
Micropilot FMR51, die Sonde für höchste Ansprüche und Anwendungen in Flüssigkeiten bis 450 °C.

Micropilot FMR51, die Sonde für höchste Ansprüche und Anwendungen in Flüssigkeiten...

und für Schüttgutgeräte bis 400°C Prozesstemperatur. Zusammen genommen erhöhen diese neuen, innovativen Software- und Hardwareentwicklungen erheblich die Messwertzuverlässigkeit des neuen Micropilot FMR5x und führen auch bei anspruchsvollen Prozessbedingungen zu einer hohen Anlagenverfügbarkeit.

Funktionale Sicherheit im Standard

Alle Geräte des neuen Micropilot FMR5x wurden nach der Sicherheitsnorm IEC 61508 entwickelt. Das erlaubt direkt ab der Markteinführung den Einsatz in Schutzeinrichtungen. Die Aufgabe von Schutzeinrichtungen ist es, das Risiko von Anlagen und Prozessen auf ein vertretbares Maß zu reduzieren. Eine Schutzeinrichtung besteht in der Regel aus drei Elementen: einem Sensor, einem Aktor und einer Sicherheitssteuerung.

Für die Entwicklung, Herstellung und den Einsatz gibt es Normen: die komplett überarbeitete Grundnorm IEC 61508 und die für die Prozessindustrie abgeleitete IEC 61511. Betreiber haben die Möglichkeit, Geräte einzusetzen, die nach IEC 61511 bereits betriebsbewährt sind oder nach IEC 61508 entwickelt wurden. Nach IEC 61508 entwickelte Geräte haben den Vorteil, dass bereits im Entwicklungsprozess ein Managementsystem verwendet wurde, das systematische Fehler weitgehend vermeidet.

Der Einsatzbereich des Micropilot ist vielfältig: Sein Aufgabenspektrum reicht dabei von der Min./Max.- bis
/xtredimg/2013/Automation/Ausgabe50/761/web/Bild_3_Micropilot_FMR52.jpg
Micropilot FMR52 mit PTFE Scheibenantenne, für hygienische Anwendungen und in aggresiven Flüssigkeiten.

Micropilot FMR52 mit PTFE Scheibenantenne, für hygienische Anwendungen und...

zur Bereichsregelung nach SIL. Dabei ist es möglich, die Geräte im Low oder High Demand Mode zu nutzen. Die gesamte Micropilot-Familie der neuen Generation bietet die Möglichkeit, die SIL-Wiederholungsprüfung per Software durchzuführen. Die Geräte-Hardware wurde nach SIL 2, die Software nach SIL 3 entwickelt. Dies erlaubt den Einsatz in SIL 2 Schutzeinrichtungen, aber auch SIL 3 in homogener Redundanz.

Sicherheitsprüfung integriert

Betreiber verfahrenstechnischer Anlagen beklagen den enormen Zeit- und Kostenaufwand im Zusammenhang mit diesen Prüfungen insbesondere bei kontinuierlich messenden Systemen. Änderungen des Füllstandes für wiederkehrende Prüfungen sind im laufenden Prozess nicht praktikabel. Der Zugriff auf Geräte in der Anlage ist häufig nur bei Revision möglich. Problematisch ist auch die aufwändige zeitliche Abstimmung zwischen Dienstleister und Prozessbetrieb.

Auch für diese Anwenderprobleme ist die Lösung die neue Gerätefamilie Micropilot FMR50…57. Mit diesen Geräten ist es möglich, das Prüfintervall auf bis zu zwei Jahre zu verlängern. Durch einen in der Software integrierten Prüfablauf werden die Sensorsignale in ihrer Position und Amplitude überprüft. Das Auslösen der Sicherheitsfunktion wird per Simulation verifiziert. Dies ist mit dem beigelegten Bedientool FieldCare von Endress+Hauser oder über das Gerätedisplay möglich. Eine Wiederholungsprüfung
/xtredimg/2013/Automation/Ausgabe50/761/web/Bild_4_HistoROM.jpg
Datenspeicher HistoROM im Gehäuse.

Datenspeicher HistoROM im Gehäuse.

ist zu jeder Zeit unabhängig vom Prozess möglich, also ohne Stillstand der Produktion und Beeinflussung der Anlagenverfügbarkeit.

Unverlierbare Daten

Bei stetig wachsenden Sicherheitsanforderungen, erhöhter Nachweispflicht und dem Bedarf an hoher Anlagenverfügbarkeit gewinnt ein cleveres Datenmanagement für Feldgeräte immer mehr an Bedeutung – besonders im Anlagenbetrieb überwachungsbedürftiger Anlagen, etwa in der chemischen / petrochemischen Industrie. Für Anlagenbetreiber stehen Anforderungen im Vordergrund wie die Dokumentation der Messstelle im Rahmen der Nachweispflicht von Anlagen, die einfache, sichere Wartung und Reparatur durch Austausch von Komponenten ohne Neuparametrierung oder Abgleich, die Nachvollziehbarkeit von Anlagenzuständen und etwaigen Störeinflüssen und die Nachvollziehbarkeit von Änderungen der Parametrierung bei sicherheitsgerichteten Messstellen.

Das Datenmanagement im neuen Zweileiter-Konzept lässt hierbei keine Wünsche offen. Die genannten Anforderungen wurden auf elegante Art und Weise gelöst, erhöhen damit die Sicherheit im Anlagenbetrieb und senken die Kosten. So erfolgt beispielsweise eine Kategorisierung möglicher Prozess- und Gerätefehler nach NE 107 (Selbstüberwachung und Diagnose von Feldgeräten) und ermöglicht eine zielgerichtete, schnelle Einleitung geeigneter Maßnahmen durch den Anlagenfahrer am Gerät oder über das Leitsystem.

Das HistoROM™ ist Hauptbestandteil des cleveren Datenmanagementkonzepts der Zweileiter- Geräte. Es ermöglicht viele
neue, für den sicheren Anlagenbetrieb wichtige Funktionalitäten. „Unverlierbar“ mit dem Transmittergehäuse verbunden, speichert es automatisch alle zum Messgerät gehörenden Daten wie Sensor-, Parametrier- und Kalibrierdaten. Zudem unterstützt es optional die im Gerät integrierte Vierkanal-Linienschreiber-Funktion. Es speichert bis zu 100 Messdaten (optional bis zu 1000). Die Datenübertragung erfolgt einfach mit Hilfe des einheitlichen Endress+Hauser Bedientool „FieldCare“.

Zusätzlich können die Daten als Backup im Display gespeichert werden. Sollte eine Parametrierung misslingen, kann über die Displaydaten der vorherige Stand der Einstellungen schnell und einfach wiederhergestellt werden. In diesem Fall werden die aktuellen HistoROM™-Daten mit den Displaydaten überschrieben. Die Funktion „Daten duplizieren“ ermöglicht die zeitsparende Parametrierung von Geräten in gleichen Anwendungen. Hierbei kann ein Parametersatz mit wenigen Schritten, über das Display, von einem Gerät zum anderen übertragen werden. Die automatische Datensicherung im HistoROM ermöglicht den zeitsparenden Austausch von Elektroniken ohne Neuabgleich. Wird bei einem Elektronikdefekt eine neue Elektronik in das Gerät gesteckt, werden alle Gerätedaten automatisch aus dem HistoROM in die neue Elektronik geladen und das Gerät nimmt selbsttätig den Messbetrieb wieder auf.

Leichtes Bestellen und Dokumentieren

Mit den steigenden Sicherheits- und Qualitätsanforderungen an Prozessanlagen wächst der Aufwand der Messstellendokumentation. Endress+Hauser hat die Dokumentation aller Geräte der Zweileiter-Plattform für Durchfluss und Füllstand einheitlich aufgebaut. Dies spart Zeit und Kosten im gesamten Lebenszyklus einer Anlage.


Charakterisierung der Reflektionssignale.
Micropilot FMR51, die Sonde für höchste Ansprüche und Anwendungen in Flüssigkeiten bis 450 °C.
Micropilot FMR52 mit PTFE Scheibenantenne, für hygienische Anwendungen und in aggresiven Flüssigkeiten.
Datenspeicher HistoROM im Gehäuse.



Zum Firmenprofil >>


Bericht in folgenden Kategorien:
Sensorik, Füllstandssensoren, Füllstandssensoren, Füllstand

QR code

Special Automation aus der Cloud

cloud.JPG Immer mehr Teile der industriellen Automatisierung sollen in die Cloud verlegt werden. Nicht nur die in rapide steigenden Mengen generierten Daten, sondern neben Auswerte-, Überwachungs- und Kontrollmechanismen auch Steuerungs-, Regelungs- und sogar Safety-Algorithmen. Wozu eigentlich? Was lässt sich vernünftig in die Cloud verlegen? Was sollte man dabei beachten? Und was ist das überhaupt, die Cloud?
mehr lesen >>

Im Gespräch

/xtredimg/2018/Automation/Ausgabe222/15861/web/F_Press_MRK_trade_fair_model_0037_cold1_2016_04.jpgKräftemessen auf der Intertool
In der ISO/TS 15066 ist von maximal zulässigen Kräften bei MRK-Anwendungen die Rede. Aber was steckt tatsächlich hinter den von dieser Technischen Spezifikation vorgegebenen biomechanischen Grenzwerten? Um ein bisschen ein Gefühl dafür zu bekommen, was da verlangt wird, lädt Pilz auf der diesjährigen Intertool zum selber Austesten ein. Was die Firma Pilz bei diesem Thema zum Experten macht und worauf es bei der Umsetzung einer normgerechten Mensch-Roboter-Kollaboration ganz allgemein ankommt, verrät der Certified Machinery Safety Expert Ing. Bernhard Buchinger, der bei Pilz als Senior Manager Consulting Services tätig ist. Das Gespräch führte Sandra Winter, x-technik
Interview lesen >>

Newsletter abonnieren