Die neue Memosens-Transmitter-Variante für den Schaltschrankeinbau MemoRail Modbus A1405N von Knick Elektronische Messgeräte ist mit einer Modbus-Schnittstelle ausgestattet.

Neben den technischen Vorteilen bietet die digitale Sensortechnik Memosens gegenüber analoger Sensorik auch deutliche wirtschaftliche Vorzüge, z. B. durch die Möglichkeit der Offline-Kalibrierung. Da sich bei Memosens-Sensoren prozessnahe und sensorrelevante Daten direkt im Sensorkopf speichern lassen, können die Sensoren unter optimalen Laborbedingungen vorkalibriert und anschließend an der Messstelle eingebaut bzw. ausgetauscht werden. Vorkalibrierte Memosens-Sensoren können durch vorausschauende Instandhaltung eine längere Standzeit als analoge Sensoren erreichen und damit den Wartungsaufwand und Prozess-Stillstandzeiten deutlich reduzieren. Doch obwohl Anlagenbetreiber in wachsendem Maß auf eine zentrale Überwachung der Messstellen durch die Leitwarte setzen, standen zur Feldbuseinbindung von Memosens-Messstellen bisher nur umfangreich ausgestattete Analysenmessgeräte mit Display zur Verfügung. Aus diesem Grund – und weil eine Vor-Ort-Visualisierung am Messumformer durch den Einsatz vorkalibrierter Sensoren ohnehin nicht mehr zwingend erforderlich ist – werden zunehmend platzsparende und kostengünstigen Multiparameter-Geräte mit Mehrkanalfunktion nachgefragt.
Das Marktsegment kompakter Memosens-Transmitter ohne eigene Anzeigeeinheit wiederum beschränkt sich jedoch entweder auf Geräte mit analogen 0/4...20mA – bzw. HART-Ausgängen, die überdies nur für ausgesuchte Messparameter ausgelegt sind, oder aber – wie bei den wenigen verfügbaren Transmittern mit Modbus-Schnittstelle – auf Analysenmessgeräte, die nur eine Vor-Ort-Konfiguration vorsehen und damit die praktischen und wirtschaftlichen Vorteile des Fernzugriffs via Feldbus nicht ausschöpfen. Mit allen genannten Optionen steht die Forderung nach einer durchgängigen Prozessüberwachung zur Erhöhung der Prozesssicherheit und -qualität einer wirtschaftlichen Umsetzung entgegen. Es fehlte bislang an einem „Bindeglied“ zwischen Sensoren und Feldbus mit genau passendem Funktionsspektrum. Dieses „fehlende Glied“ liefert Knick nun mit den neuen Modbuskompatiblen Analysenmessgeräten aus der MemoRail-Serie.

Kompakter Multiparameter-Transmitter für Modbus
Der vor knapp 40 Jahren entwickelte Mod­bus zählt zu den ältesten, aber heute noch sehr verbreiteten Feldbussen. Durch das offene Protokoll und einen sehr einfachen Aufbau mit kostengünstiger Verkabelung hat sich das industrielle Datenkommunikationssystem gerade in der Prozessindustrie als ein De-Facto-Standard etabliert, für den viele namhafte Hersteller von Messtechnik ein breites Produktsortiment anbieten. Mit dem Multiparameter-Analysenmessgerät MemoRail Modbus A1405N zur Messung von pH/Redox, Leitfähigkeit und Sauerstoff richtet sich Knick nun an Anlagenbauer, Systemintegratoren und auch an Endkunden – vor allem aus der Pharma- und Lebensmittelindustrie sowie in der Wasseraufbereitung, die zur Anbindung oder Integration von Memosens-Messstellen in Mod­bus-Infrastrukturen eine leistungsfähige und kostengünstige Hutschienen-Lösung für den Schaltschrank benötigen. Mit den neuen Geräten lässt sich die Messstelle über den Modbus anwendungsspezifisch konfigurieren. Als typische Anwendungsgebiete kommen u. a. Up-/Downstream-Prozesse oder CIP/SIP-Anlagen in hygienischen Anwendungen, die Prozessüberwachung in der Food & Beverage-Produktion sowie die Wasser­aufbereitung und Abwasserbehandlung in Betracht. Die kompakten neuen Hutschienengeräte von Knick fungieren als Modbus-Clients, die nicht nur alle Sensordaten und -messwerte im Modbus RTU-Datenformat an den Master (Leitstelle) übertragen können, sondern von dort auch den uneingeschränkten Zugang zur Gerätekonfiguration und Sensorkalibrierung per Modbus gestatten.

Zweikanaliges Analysenmessgerät für alle Memosens-Sensoren
Die Analysengeräte/Transmitter im 17,5 mm breiten Anreihgehäuse können mit allen Memosens- und digitalen Sensoren – pH-Glas, IsFET, Sauerstoff, Leitfähigkeit (konduktiv und induktiv) – verwendet werden. Darüber hinaus bietet MemoRail Modbus als einzigartiges Analysenmessgerät seiner Klasse die Möglichkeit, LDO-Sensoren (Luminescent Dissolved Oxygen) wie den Sensor SE 740 LDO zur optischen Sauerstoffmessung anzuschließen. Die optische Sauerstoffmessung spielt besonders in hygienischen Fermentationsprozessen der Pharma-Industrie eine wichtige Rolle. Ein weiteres Novum der neuen MemoRail-Baureihe ist das Angebot zweikanaliger Varianten, mit denen sich Parameter bzw. Sensoren nach Bedarf frei kombinieren lassen. Neben dem Anschluss zweier beliebig wählbarer Memosens-Sensoren können auch je ein Memosens-Sensor und ein SE 740 LDO angeschlossen werden. Zusätzlich ermöglichen die Transmitter auch den Anschluss von zwei Kombi-Sensoren der neuen Baureihen SE 554X/1-AMSN und SE 555X/1-AMSN, mit denen sich jeweils pH- und Redox-Wert synchron bestimmen lassen. Diese Sensoren wurden zur besseren Überwachung von Prozessen mit pH-Wertänderungen und Redoxkomponenten, wie Bleich- und Desinfektionmittel entwickelt. Durch den Anschluss zweier Kombi-Sensoren an einer zweikanaligen MemoRail-Variante können die Geräte sogar jeweils vier Messwerte plus Temperatur zur Verfügung stellen.

Einfache Handhabung
Die Einstellung der Netzwerkadresse zur schnellen Modbus-Konfiguration erfolgt an den MemoRail Modbus-Modulen über DIP-Schalter an der Gehäusefront, die 24 V DC-Versorgung lässt sich wahlweise über TBUS oder per Kabel an den rückseitigen Klemmen anschließen. Dabei signalisieren rote und grüne LEDs den Anschluss der Versorgungsspannung und den ordnungsgemäßen Gerätestatus. Ebenso werden Geräteausfälle, Kommunikationsunterbrechungen, defekte Sensoren oder nicht zum Sensor passende Geräteeinstellungen sowie der Wartungsbedarf des Messgeräts durch die LEDs angezeigt.

Komfortabel kalibrieren und messen
MemoRail A1405N bietet die Möglichkeit, die Sensoren vor Ort direkt über den Modbus zu kalibrieren. Für die verschiedenen Parameter stehen zahlreiche Kalibrierprozeduren zur Verfügung, die über den Modbus gesteuert werden können. Wo eine komfortablere Kalibrier- und Justierprozedur von Memosens-Sensoren unter reproduzierbaren Bedingungen im Labor gewünscht wird, kommt die PC-Software
MemoSuite ins Spiel, mit der sich auch alle Memosens-Sensordaten verwalten lassen. Memo­Suite zeigt die Sensordaten und die letzte Kalibrier- und Justierdaten an und stellt eine Vielzahl bewährter Kalibrierverfahren zur Verfügung. Dabei gestattet es die Software, mit bis zu 10 Sensoren gleichzeitig zu arbeiten. Ein umfangreicher Pufferkatalog für pH Sensoren gibt Auskunft über verschiedene Puffersätze, die individuell zusammengestellt werden können. Die lückenlose Erfassung der Kalibrier- und Justierdaten und das Protokollieren von Betriebszeiten ermöglicht eine lückenlose Dokumentation entsprechender Vorgaben wie z. B.nach FDA 21 CFR Part 11. Die Ausgabe kann wahlweise als Kalibrierprotokoll oder als Datensatzausgabe im MS-Excel-Format erfolgen. Zudem unterstützt die MemoSuite-Datenbank eine vorausschauende Wartung als Instandhaltungsstrategie und optimiert mit einer Aufzeichnung der Sen­sordaten über die gesamte Lebensdauer die langfristige Planung. Zu diesem Zweck lassen sich auch Wiederbeschaffungszyklen definieren und Wartungsstrategien optimieren.
Alternativ kommen zur Offline-Kalibrierung und Justierung von Memosens-Sensoren auch die mobilen Memosens-Messgeräte der Portavo-Serie von Knick in Frage, die auch für einen Vor-Ort-Einsatz genutzt werden können. Die tragbaren Analysenmessgeräte zur Messung von pH, Redox, Leitfähigkeit oder Sauerstoff sind als Multiparameter-Geräte verfügbar und optional auch als GLP-konforme Varianten mit Druckerschnittstelle für den Einsatz in der pharmazeutischen und biotechnologischen Industrie erhältlich.

Günstiges Asset Management für hohe ­Prozessqualität
Die Prozesssicherheit und -qualität hängt in hohem Maß sowohl von der Güte der Messungen als auch von der Anzahl prozessbegleitender Messstellen ab. Mit der Memosens-Technik wird die Qualität der Messungen in erheblichem Maß bei gleichzeitiger Verringerung der Instandhaltungskosten verbessert. Der Wartungsaufwand für die Messstellen sinkt beträchtlich, während die Zuverlässigkeit der digitalen Sensoren und neue Möglichkeiten zur vorausschauenden Wartung die Verfügbarkeit erhöht. Dabei schaffen die neuen MemoRail Modbus-Transmitter die Grundlage für die wirtschaftliche Feldbus-Anbindung der Messstellen und den zentralen Zugriff von der Leitstelle. Durch die nur 17,5 mm breiten Anreihgehäuse und die Möglichkeit, bis zu 32 der Transmitter an einen Modbus-Master anzuschließen, stellen auch beengte Einbauverhältnisse für die Integration beliebig vieler erforderlicher Messstellen kein Problem mehr dar.