Für viele Teilaufgaben in Produktionsprozessen kommen sogenannte Prozess Skids oder vormontierte Units zum Einsatz. Das sind Anlagenkomponenten, die für die jeweilige Teilaufgabe konstruiert und optimiert sind. Bei der Ausrüstung von Prozess Skids oder vormontierten Units setzt die neue Durchfluss-Kompaktgerätelinie Promass 100 und Promag 100 Maßstäbe. Diese hochkompakten Messgeräte ermöglichen eine Reduzierung der Baugröße und damit weitreichende Kostensenkungen ohne Einschränkung bei der Leistungsfähigkeit.

Die Durchfluss-Messgerätelinien „Promass 100“ und „Promag 100“

Die Bandbreite ist groß: Typische Prozess Skids sind Abfüllanlagen, Separatoren, Ausmischanlagen, CIP-Anlagen, Filtrations- und Wasseraufbereitungsanlagen sowie im nicht hygienischen Bereich Versorgungskomponenten wie Kompressoren, Öl-Förderanlagen um nur einige zu nennen. Die Anforderungsliste für die Hersteller dieser Anlagenteile ist lang. Gerade in der Lebensmittelindustrie werden innerhalb kürzester Zeit immer mehr Kompaktanlagen nach diesem Baukastenprinzip realisiert. Mess- und Regeltechnik ist hier auf engstem Raum verbaut. Einen möglichst wartungsfreien und langzeitstabilen Messbetrieb gilt es ebenso sicher zu stellen, wie eine hohe Qualität des Endproduktes. Garanten dafür sind das normenkonforme und optimierte Industrie-Design der Geräte sowie besonders robuste und bewährte Messtechnologien. Je nach Einsatzbereich sind umfangreiche Industrieanforderungen zu erfüllen, z. B. zum Gerätedesign oder zur Messperformance. Speziell in der Lebensmittelindustrie hängt die Messlatte besonders hoch. Endress + Hauser entwickelte für diese Anforderung die Durchfluss-Messgerätelinien „Promass 100“ und „Promag 100“. Neben einem hochkompakten Edelstahlgehäuse aus 316 L mit der Standard-Kabeleinführung M 20*1,5 steht ein um 25 mm kleineres Edelstahlgehäuse für den Transmitter zur Verfügung. Dieses ist mit kodierten und verpolungssicheren M-12-Steckern für die Stromversorgung und das Ausgangssignal ausgestattet. Das Gehäuse ist optional in der Schutzklasse IP 69K verfügbar, wodurch selbst bei Hochdruckreinigung ein dauerhaft sicherer Betrieb gewährleistet ist. Gegenüber den herkömmlichen Kompaktgehäusen sind die Promass- und Promag-Gehäuse der Serie 100 um Faktor vier kleiner. Das ermöglicht auch eine kleinere, kompakte Bauform der Anlagen, wodurch sich die Gesamtkosten der Anlagen-Skids reduzieren lassen.

Einfache Systemintegration

Neben der einfachen Integration der Messgeräte in die Anlage ist auch die einfache, sichere und schnelle Anbindung der Geräte an das Prozessleitsystem von großer Bedeutung. Mit der Proline 100 sind alle gängigen Anschlussverbindungen wie bspw. Profibus DP, 4-20mA sowie Modbus RS 485 realisiert worden und stehen als flexibles Ausgangsmodul zur Verfügung. Eine nahtlosen Integration in die jeweiligen Prozessleitsysteme ist sichergestellt. Besonders erwähnenswert ist hier die Ethernet IP Schnittstelle, die eine direkte Anbindung an Prozessleitsysteme ohne zusätzliche Komponenten ermöglicht. Das bietet bei der Integration und Inbetriebnahme ein hohes Einsparungspotenzial und im laufenden Betrieb eine schnelle Messdatenübertragung.

Einfachste Bedienung mit integriertem Web-Server

Die Bedienung von moderner Messtechnik wird ständig weiterentwickelt und an neue Anforderungen angepasst. Das gilt für die Bedienung am Gerät, aber auch für die Parametrierung über externe Werkzeuge. Neben speziellen Kommunikationstechniken in der Prozessindustrie (HART, Profibus, FF) etablieren sich immer stärker auch allgemein verfügbare Techniken wie Ethernet und die Web-Browser Anbindung. Die neue Generation der Proline Vierleiter Durchflussmessgeräte (Promass 100, Promag 100) von Endress + Hauser setzt auf die einfache Bedienung durch einen integrierten Webserver. Die Kommunikation erfolgt über eine „Punkt zu Punkt“ Verbindung vom Laptop zum Durchflussmessgerät. Die Hardware besteht aus handelsüblichem RJ-45 Ethernet Kabel, das den Laptop mit der im Gerät integrierten RJ-45 Buchse verbindet. Dabei kommt das TCP/IP Protokoll zum Einsatz. Nach Eingabe der Geräte IP Adresse kann das Gerät dann mit einem handelsüblichen Web- Browser (Internet Explorer, Firefox, usw.) parametriert werden. Der Browser bildet die Menüstruktur des Gerätes eins zu eins im Laptop ab. Der integrierte Web-Server ermöglicht somit einen schnellen und direkten Zugriff auf alle Geräteparameter. Neben den oben erwähnten umgesetzten Anforderungen der Lebensmittelbranche für die Elektronik ist es auch wichtig, dass die Sensoren alle relevanten hygienischen Anforderungen und Regularien der Branche erfüllen. Die Geräte Promass 100 und Promag 100 sind konform zu FDA-, EHEDG- und 3A-Standards.

Coriolis-Massedurchflussmessgeräte

Die Coriolis-Masse-Durchflussmessgeräte Promass von Endress + Hauser zeichnen sich durch eine besonders hohe Messgenauigkeit und Stabilität der Messwerte unter Praxisbedingungen aus. Gerade angesichts steigender Rohstoffpreise ist es umso wichtiger in der Praxis hohe Genauigkeiten zu erzielen. Denn nur so lässt sich z. B. bei Ausmischanlagen der Einsatz von teurem Sirup optimieren und damit verbundene Rohstoffkosten reduzieren. Ein weiterer wichtiger Aspekt ist eine gleichbleibende hohe Qualität der Endprodukte, die durch die hohe Messwertstabilität gesichert wird. Die genannten Punkte erfüllen alle Coriolissensoren von Endress + Hauser bereits seit Jahren. Die Proline Promass 100 beinhaltet im kompakten Gehäusekonzept alle Mulitiparametereigenschaften wie z. B. das Konzentrationsmodul für Brix, Plato usw. der bewährten Coriolistechnologie. Die Proline Promass 100 sind multivariable Messgeräte – speziell für PAT-Anwendungen, bei denen mehrere qualitätskritische Prozessvariablen überwacht werden müssen. Auch bei Druck- und Temperaturschwankungen im Prozess bieten die Promass-Sensoren hohe Messgenauigkeit. Die Messergebnisse sind dabei durch eine 100 % rückführbare Kalibrierung auf akkreditierten Anlagen abgesichert. Die Promass-Produktpalette für die Branche Food und Pharma beinhaltet die folgenden Geräte:

Promass S 100 – der Food-Standard

Der Messaufnehmer im hygienischen Design für sterile Prozesse ist vollverschweißt und elektropoliert. Die medien-berührenden Werkstoffe sind aus 1.4539. Der Promass S ist ein Einrohrsystem das leicht reinigbar und auch in horizontaler Einbaulage dank exzentrischen Prozessanschlüssen ohne „Totraumvolumina“ vollständig entleerbar ist. Dank des Einrohrsystems eignet sich der Promass S besonders für die Schonförderung, wie bspw. Milchprodukte mit ganzen Früchten.

Promass F 100 – der Food-Allrounder

Die medien-berührenden Werkstoffe beim Promass F 100 sind aus 1.4539. Der vollverschweißte, polierte Messaufnehmer ist ein entleerbares Zweirohrsystem. Das Gerät ist besonders prozessstabil und so für viele Standardanwendungen wie Ausmischanlagen in der Getränkeindustrie optimal geeignet.

Promass I 100 – der Food-Spezialist

Das gerade Einrohr-System des Promass I 100 ist auch in horizontaler Einbaulage dank exzentrischen Prozessanschlüssen vollständig und ohne „Totraumvolumina“ entleerbar. Der medienberührende Werkstoff ist Titan. Als einzigartige Besonderheit bietet der Promass I die Möglichkeit Inline Viskosität zu messen. Für folgende Anwendungen ist der Sensor besonders geeignet: Speiseölmessungen sowie qualitätsrelevante Messstellen in der Milchindustrie, beispielsweise bei Joghurt-Mischgetränken.

Promag H – neues hygienisches Kompaktdesign

Das neue Kompaktdesign der Promag H-Sensoren ermöglicht den platzsparenden Einbau und damit mehr Flexibilität bei der Wahl des Einbauortes. Zudem werden die Geräte bis zu 30% leichter was das Handling vereinfacht und die Transportkosten reduziert. Die erweiterten Druckstufen bis PN 40 und die Nennweiten bis DN 150 ermöglichen einen erweiterten Einsatzbereich mit hygienischem Design. Die neue Bauform ermöglicht sogar eine einfache hygienische Adaptierung an die Baulängen der bisherigen Geräte-Linie. Damit steht dem Einsatz der neuen Geräte auch in bestehenden Anlagen nichts im Wege. Promag H 100 verfügt über eine integrierte Leitfähigkeitsmessung im Standard und eine Temperaturmessung, die optional zur Verfügung steht. Die Leitfähigkeitsmessung ist über die interne oder eine externe Temperaturmessung kompensierbar. Neben dem Volumendurchfluss, können die Leitfähigkeit und die Temperatur über diverse Ausgänge ausgegeben werden. Mögliche Einsatzbereiche für das Multiparametergerät Promag H 100 sind unter anderem CIP-Anlagen sowie Ausmischanlagen in der Getränkeindustrie.

“Plug and Play“ mit vormontierten Modulen

Die moderne Denkweise geht beim Anlagenbau vom Baukastenprinzip aus. Dabei wird die Prozessanlage in funktionale Sub-Systeme aufgeteilt. Diese Units beinhalten bereits elementare Funktionen, wie das Heizen oder Kühlen eines Reaktionsbehälters, die Produktfiltration oder die vollautomatisierte CIP-Reinigung. Die dafür benötigten mechanischen und elektrischen Komponenten montiert der Anlagenbauer in einem so genannten „Skid“ (englisch für Rahmen, Gestell) und verrohrt sie. Hauptargument für die „Plug an Play“-Module ist die Möglichkeit des parallelen Baus von Gebäude und Prozessanlage. Hinzu kommen der geringere Aufwand für Montage und Inbetriebnahme. Ein Skid besteht aus einem Rahmengestell aus Chrom-Nickel-Stahl und beinhaltet Behälter, Pumpen, Filter, Wärmetauscher sowie Stell- und Regelventile. Die Module können beim Produzenten in verschiedenen Räumen auf unterschiedlichen Ebenen verteilt sein. Durch die bauseitige Verrohrung und Verkabelung der Module untereinander entsteht die vollständige Prozessanlage. Bei einer Verlagerung der Produktion lässt sich die Anlage wieder in ihre Einzelmodule zerlegen und am neuen Produktionsstandort aufbauen. Vor- und Nachteile der Skid-Bauweise gegenüber der herkömmlichen Feldmontage müssen vor der Planungsphase diskutiert werden.

Fazit

Der Einsatz von Prozess Skids oder vormontierten Units senkt die Kosten und minimiert den Aufwand, sowohl für den Endkunden als auch für den Anlagen- und Maschinenbauer. Die neue Durchfluss-Kompaktgerätelinie Promass 100 und Promag 100, folgt diesem Trend der „Modulbauweise“ uneingeschränkt. Der Einsatz auf vormontierten Kompaktanlagen wie Abfüllanlagen, Separatoren, Ausmischanlagen, CIP-/SIP-Anlagen genauso wie Filtrations- und Wasseraufbereitungsanlagen war noch nie einfacher als heute.