WeylChem Wiesbaden, ein Produzent von Zusatzstoffen für Waschmittel, überwacht den Füllstand einiger Behälter mit freiabstrahlenden Radarmessgeräten von Endress+Hauser.

1863 - im Gründungsjahr der Chemischen Fabrik Kalle & Co.- ahnte in Wiesbaden-Biebrich noch niemand etwas von frei abstrahlendem Radar. Inzwischen ist auf dem Fundament einer 150-jährigen chemisch-industriellen Tradition der Industriepark Kalle-Albert in Wiesbaden zu einem modernen Produktionsstandort mit über 70 Industrie-Unternehmen und mittelständischen Betrieben gewachsen. An genau diesem Standort produziert unter anderem die Firma WeylChem Wiesbaden mit 143 Mitarbeitern Zusatzstoffe für Waschmittel. Sie überwacht den Füllstand bestimmter Behälter eines Bereichs mit freiabstrahlenden Radarmessgeräten von Endress+Hauser.
Neue Auswertealgorithmen in den überarbeiteten Radarmessgeräten Micropilot FMR5x setzen hier in der Produktion neue Maßstäbe in der Messwertzuverlässigkeit. Durch angepasste Gerätevarianten und der Entwicklung des neuen Micropilot nach SIL2 IEC61508 wird in den unterschiedlichsten Anwendungen mit frei ab­strahlendem Radar ein besonders hoher Grad der Sicherheit und Wirtschaftlichkeit erreicht.

Verfahrensbeschreibung Destillat-Behälter
In einer der kontinuierlich betriebenen Anlagen zur Herstellung von Feinchemikalien bei WeylChem Wiesbaden ist in einem zum Prozess gehörenden 4 m3-Destillat-Behälter ein freiab­strahlendes Radar Micropilot FMR52 zur zuverlässig genauen Füllstandmessung eingesetzt. Der Micropilot sorgt hier bei der Füllstand­erfassung für eine hohe Anlagenverfügbarkeit der Produktionsanlage.
Der FMR52 entspricht unter anderem dank der für agressive Medien ausgelegten PTFE-­Scheibenantenne, die seine Beständigkeit erhöht, zusätzlich hohen hygienischen Anforderungen. Außerdem sind sämtliche mediumsberührten Teile FDA-gelistet und entsprechen den Anforderungen nach USP Class VI. Das Design ist frontbündig und spaltfrei nach ASME BPE.

Auf die „inneren Werte" kommt es an
Die neuen, selbstlernenden Softwarealgorithmen des „Multi-Echo Tracking" sind in der Lage bis zu 20 Mikrowellenreflektionen gleichzeitig zu verfolgen und zu charakterisieren. Durch diese überarbeiteten Algorithmen werden Füllstand-, Stör-, Doppler- und Bodensignale erkannt und definiert. Die Definition der Signalart wird durch eine Bewertung der unterschiedlichen Reflektionseigenschaften wie zum Beispiel Reflektionshöhe, Reflektionsposition, Reflektionsgeschwindigkeit und Bewegungsrichtung erreicht. So ist es dank dieser Berechnungen erstmalig möglich eine Signalreflektion auch unterhalb einer Störausblendung zuverlässig auszuwerten.
Zusätzlich erweitern die Neuentwicklungen der Hochtemperaturvarianten das Anwendungs­spektrum für Flüssigkeitsgeräte mit 26 GHz-
Technologie mit dem Gerätetyp FMR51 auf bis zu 450 °C und für Schüttgutgeräte mit dem FMR57 auf bis zu 400 °C Prozesstemperatur.

Ganz sicher gehen
Alle Geräte des neuen Micropilot FMR5x wurden nach IEC 61508 entwickelt. Diese hohe Qualität erlaubt den Einsatz in Schutzeinrichtungen direkt ab Markteinführung. Die Geräte-Hardware wurde nach SIL 2, die Gerätesoftware nach SIL 3 entwickelt. Das erlaubt den Einsatz in SIL 2- Schutzeinrichtungen, aber auch SIL 3 in homogener Redundanz.
Um die Sicherheitsfunktion der Schutzeinrichtung zu gewährleisten, d. h. gefährliche, unerkannte Fehler weitgehend auszuschließen, muss diese regelmäßig wiederkehrend geprüft werden. Betreiber verfahrenstechnischer Anlagen beklagten bislang den enormen Zeit- und Kostenaufwand im Zusammenhang mit diesen Prüfungen insbesondere bei kontinuierlich messenden Systemen. Füllstand­-
änderungen für wiederkehrende Prüfungen sind im laufenden Prozess nicht praktikabel. Der Zugriff auf Geräte in der Anlage ist häufig nur bei Revision möglich. Problematisch stellt sich auch die aufwändige zeitliche Abstimmung zwischen Dienstleister und Prozess­betrieb dar.
Die Geräte der Micropilot-Familie FMR50 ... 57 bieten Anlagenbetreibern in den genannten Punkten eine wesentliche Vereinfachung: Mit diesen Geräten ist es nun möglich, das Prüfintervall auf bis zu zwei Jahre zu verlängern und eine Prüfung ohne Betriebs­unterbrechung im eingebauten Zustand abzudecken - und das alles ohne Spezialkenntnisse. Eine Wiederholungsprüfung ist zu jeder Zeit unabhängig vom Prozess möglich, ohne Stillstand der Produktion und Beeinflussung der Anlagenverfügbarkeit.

Integriertes Datenmanagement
Bei stetig wachsenden Sicherheitsanforderungen, erhöhter Nachweispflicht und dem Bedarf an hoher Anlagenverfügbarkeit, gewinnt ein intelligentes Datenmanagement im Messgerät immer mehr an Bedeutung. Für Anlagenbetreiber steht daher die Erfüllung zahlreicher Anforderungen im Vordergrund der Geräteauswahl:

• Dokumentation der Messstelle im Rahmen der Nachweispflicht von Anlagen
• Einfache sowie sichere Wartung und Reparatur durch Austausch von Komponenten ohne Neuparametrierung oder Abgleich
• Nachvollziehbarkeit von Anlagenzuständen und etwaigen Störeinflüssen
• Nachvollziehbarkeit von Parametrieränderungen bei sicherheitsgerichteten Messstellen

Das integrierte Datenmanagement im neuen Zweileiter-Geräte Konzept von Endress+Hauser geht auf die Bedürfnisse der Anwender ein. Die automatische Datensicherung im Modul HistoROM, das unverlierbar in das Gehäuse integriert ist, ermöglicht den zeitsparenden Austausch von Elektroniken ohne Neuabgleich. Bei einem Elektronikwechsel laden sich die Gerätedaten der letzten Parametrierung selbstständig aus dem Speicherbaustein HistoROM in die neue Elektronik und das Gerät nimmt automatisch den Messbetrieb wieder auf. Neben der flexiblen Verwaltung der Konfigurationsdaten ermöglicht der HistoROM die zyklische Aufzeichnung von bis zu 500 Messdaten inklusive der Darstellung als Linienschreiber im Display.
Diese Software- und Hardwareentwicklungen erhöhen die Messwertzuverlässigkeit des neuen Micropilot FMR5x noch einmal deutlich und sichern auch bei anspruchsvollen Prozessbedingungen eine hohe Anlagenverfügbarkeit.

Ausblick
In der Prozessindustrie steigen die Anforderungen an die Automatisierungstechnik kontinuierlich. Immer leistungsfähigere und gleichzeitig flexiblere Anlagen, mit der gesamten Bandbreite an messtechnischen Anwendungen, sollen zu möglichst geringen Kosten betrieben werden. Die Komplexität für den Anwender nimmt aufgrund der Vielzahl von Messaufgaben und der dafür verfügbaren Geräte unterschiedlicher Hersteller stetig zu. Gleichzeitig werden die Anforderungen hinsichtlich der Betriebssicherheit und Verfügbarkeit von Anlagen strenger und stärker reglementiert.
Endress+Hauser setzt diese Anforderungen konsequent um: die neuen Gerätevarianten des frei abstrahlenden Radar Micropilot FMR5x sind in das Zweileiter-Konzept für Durchfluss und Füllstand vollständig integriert. Die Einheitlichkeit der Messgeräte zeigt sich für die Anlagenbetreiber vorteilhaft beispielsweise in Dokumentation, Bedienung, Diagnose, Ex- und Ersatzteilkonzept sowie vielen weiteren Details. Diese Eigenschaften ermöglichen den Anwendern die Reduzierung ihrer Kosten in Planung, Beschaffung und Betrieb; zugleich ermöglichen sie den sichereren Betrieb von Anlagen - auch im Industriepark Kalle-Albert in Wiesbaden.