WirelessHart-Adapter zur Überwachung mobiler Mischtanks
Wenn’s mal wieder leckt
Die Überwachung von Gasgrenzwerten zur Leckageerkennung im Outdoor-Bereich sowie die Übertragung der Prozess- und Diagnosedaten mobiler Mischtanks beweisen, wie wirkungsvoll WirelessHartInstallationen sein können. Auch bei eisigen Minustemperaturen von bis zu -40°C . Ein entscheidendes Argument u.a. bei der Ausrüstung eines Outdoor-Gas-Leckageerkennungssystems in einem kanadischen Chemieunternehmen.
Die WirelessHart-Technologie beruht auf dem bewährten Hart-Protokoll und kombiniert dieses mit Mechanismen, um die Zuverlässigkeit und Reichweite der drahtlosen Kommunikation auf die hohen Anforderungen in der Prozessautomation abzustimmen. Die problemlose Integration von WirelessHart-Produkten und die Integration in den Host auf dieselbe Art wie drahtgebundene Hart-Geräte erleichtern dem Kunden Installation, Betrieb und Wartung von WirelessHart-Netzwerken. WirelessHart-Installationen werden heutzutage immer mehr in Anlagen für Asset Management, zur vorbeugenden Wartung und Anlagenüberwachung eingesetzt und tragen zu geplanten Service- und Wartungsarbeiten bei. Neben den bekannten batteriegespeisten Adaptern, die völlig autonom arbeiten, gibt es auch loop-gespeiste WirelessHart-Adapter, die sich an jeder Stelle in der 4…20mA-Stromschleife anschließen lassen. Optional können die Geräte sich auch über eine 24V-Versorgung speisen oder sogar ein Solarpanel als Energiequelle nutzen. Im Zuge einer Smart-Factory-Potenzialanalyse für ihren Kunden KSB identifizierte die Managementberatung NEONEX Opti mierungschancen bei der Beschaffung der Lieferantendokumentation sowie der Erstellung von Unterlagen zur Qualitätsprüfung entlang der Supply-Chain. ‣ weiterlesen
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Frühwarnung durch WirelessHart-Funksignale
Die Stadt Sarnia im Südwesten der Provinz Ontario in Kanada ist wirtschaftlich durch eine Vielzahl von Produktionsstandorten und Raffinerien der Chemie- und Mineralölindustrie geprägt. Eines der ansässigen Unternehmen hat für sein gesamtes Werksgelände ein umfassendes System zur Leckageerkennung konzipiert. Es soll durch Lecks austretendes Gas frühzeitig detektieren. Hierbei kommen je nach Art und Diffusionsverhalten des Gases katalytische, elektrochemische, Infrarot- und Festkörper-Sensoren zum Einsatz. Um den Ort einer detektierten Leckage möglichst präzise einzugrenzen, ist jede der jeweils in Abständen von etwa 300m aufgebauten zwölf Messstationen mit vier Gassensoren sowie einem Windrichtungs- und Windgeschwindigkeitssensor ausgestattet. Zwei der Gaszähler nutzen das 4…20mA-Signal zur Übertragung, während die anderen beiden als Hart-Feldgeräte via Multidrop an einen Bullet angeschlossen sind. Zur drahtlosen, digitalen Übertragung der Messwerte kommen also pro Überwachungsstation insgesamt fünf Bullets zum Einsatz: jeweils ein Adapter für jedes der analogen Feldgeräte sowie ein Adapter, der dank Multidrop-Feature die Signale der beiden Hart-Transmitter überträgt. Gespeist werden diese Stationen nicht über die für den Bullet übliche Loopspeisung, sondern über einen Batteriepack, der zusätzlich über ein Solarpanel aufgeladen wird. Installiert wurden die Messstationen bei -20°C – die Betriebstemperaturen können aber laut kanadischer Klimatabelle sogar -33°C betragen. Auf der Basis bekannter Betriebs- und Zustandsdaten der Verteilungsinfrastruktur der Anlage wurden die Frühwarnmessstellen dort platziert, wo mögliche Leckstellen eher wahrscheinlich oder zur Kontrolle nur schwer erreichbar sind. Gleichzeitig bauen die WirelessHart-Adapter ein sich selbst organisierendes Netzwerk auf. Dessen große Übertragungsdistanz und hohe Übertragungssicherheit gewährleisten eine zuverlässige Verbindung und Vernetzung aller Teilnehmer des Leckage-Frühwarnsystems. Die Platzierung der Messstellen stellt sicher, dass jedes der möglicherweise austretenden Gase zuverlässig detektiert wird, bevor es sich zerstreut oder verflüchtigt. Die Adapter gewährleisten dann ohne Verzögerung die Signalübertragung sowie die Alarmgebung in der Leitwarte. Gerätetechnisch überzeugen die installierten Bullets durch ihre Robustheit: Das leicht zu reinigende Aluminiumgehäuse ist auch den rauen Umweltbedingungen in Kanada gewachsen. Es umschließt sämtliche elektronischen Komponenten inklusive der Antenne und ist damit geschützt gegen mögliche Beschädigungen. Die spezielle Bauweise stellt außerdem sicher, dass keine statische Aufladung des Adapters z.B. bei einer Reinigung erfolgen kann.
Messen auf Rädern, Melden per Funk
Eine ganz andere Anwendung für den Bullet ergibt sich in der Chemie- und Pharmaindustrie. Materialpuffer, Ansetzbehälter, Dosiervorrat – mobile Mischtanks mit integriertem Rührwerk können in verfahrentechnischen Prozessen z.B. der Chemie- und Pharmaindustrie unterschiedlichsten Aufgaben dienen. Dabei sind sie in kritischen, überwachungspflichtigen Verfahren oftmals Teil einer zu überwachenden Prozesskette – und in solchen Fällen u.a. mit Sensoren ausgerüstet. In einer konkreten Anwendung sind die mobilen Tanks zum Betreiben des Rührwerks mit einer Stromversorgung ausgestattet. Um Informationen über den Inhalt der Tanks zu bekommen, sind diese mit 4…20mA- und Hart-fähigen Sensoren für die Kontrolle der Antriebsgeschwindigkeit des Rührwerkes, von Temperatur und Druck im Behälter sowie des pH-Werts und des Füllstands des Mediums ausgestattet. Ein WirelessHart-Adapter ist aus verschiedenen Gründen ideal für diese Anwendung geeignet: Durch die vorhandene Stromversorgung des Motors können sich die Bullets und Feldgeräte direkt aus der vorhandenen Energiequelle speisen. Gleichzeitig lassen sich aber auch Daten der Feldgeräte drahtlos an das Leitsystem übermitteln, um die Mobilität der rollenden Mischtanks zu garantieren. Auch bei dieser Anwendung kommt das Multidrop-Feature zum Einsatz – insgesamt sind zwei Adapter pro Tank installiert – einer für das 4…20mA-Signal des Rührwerkantriebes, der zweite für die Hart-Signale der restlichen vier Sensoren. Auch in dieser Anwendung bewährt sich die hohe Robustheit der Adapter: Sie sind so ausgeführt, dass sie auch regelmäßigen CIP-Reinigungsprozessen (Clean in Place) standhalten und dadurch eine dauerhaft hohe Verfügbarkeit bieten.
