Endress+Hauser bietet neue Heartbeat Technology für die Durchflussmessung

Vorausschauende Wartung

Heartbeat Technology liefert exakte Werte für Füllstandsmessgeräte

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Vorausschauende Wartung in der Prozessindustrie soll mit der Heartbeat Technology von Endress+Hauser Realität werden. Sie kombiniert Diagnose-, Verifikations- und Monitoringfunktionen und erlaubt so die permanente Überprüfung der Messgeräte im eingebauten Zustand. Die Diagnosedaten werden entweder per integriertem OPC-UA Server oder über die Himax Sicherheitssteuerung übertragen.

Christian Rützel, Abteilungsleiter Produktmarketing Durchflussmesstechnik, Endress+Hauser, Weil am Rhein

Der Diagnoseparameter HBSI (Heartbeat Sensor Integrity) und das damit verbundene Heartbeat Technology Diagnostic und Trendmonitoring liefert laut Anbieter Endress+Hauser Messtechnik erstmals zweifelsfreie und exakte Werte über den Gesundheitszustand des Messgerätes bei Korrosion und Abrasion im Prozess. Sogar bei punktuellem Angriff durch Abrasion zum Beispiel am Bogen des Messrohres ergeben sich beim Promass Coriolis-Massedurchflussmessgerät wiederholbare Veränderungen des HBSI-Wertes. Dessen kontinuierliche Aufzeichnung lässt eine belastbare Vorhersage über Einflüsse auf die Messung zu. Das ermöglicht erstmals eine Vorhersage über den vorhandenen Arbeitsvorrat des Gerätes und ermöglicht eine gute Prognose zum notwendigen Austauschtermin des Messgerätes in der Zukunft.

Auch bei Belagsbildung ist eine eindeutige Vorhersage, zum Beispiel zur Belagsdicke, die sich im Promass Coriolis Massedurchflussmessgerät gebildet hat, möglich. Da es jedoch völlig unterschiedliche Beläge und damit unterschiedliche Einflüsse auf das Messrohr gibt, wird der HBSI in einer Modellbildung (Predictive Analytics App) mit anderen Geräteparametern kombiniert und liefert dann eindeutige Aussagen zum Beispiel zum Zeitpunkt der Spülung der Anlage, um das Zusetzen der Rohrleitung zu vermeiden. Damit kann ein effizienter Anlagenbetrieb ohne unvorhergesehene Anlagenausfälle gewährleistet und der Aufwand für notwendige Spülungen auf ein Minimum reduziert werden.

Übertragung per integriertem OPC-UA Server…

Die Übertragung der Parameter ist auf unterschiedliche Weise möglich. Bei Prozessmessungen macht die Verfügbarkeit einer im Gerät integrierten WLAN und Web- bzw. OPC-UA Serveroption den direkten Zugriff auf über 40 Geräte- und Prozessparameter von einem übergeordneten System heraus möglich. Damit entfällt nicht nur eine aufwändige Implementierung in vorhandene Anlagensteuerungs- oder Leitsysteme, sondern es ermöglicht die Übertragung der Diagnosedaten direkt beispielsweise in das Asset Managementsystem oder in die Cloud zur Weiterverarbeitung oder Kombination mit anderen Daten und Prozessen. Für eine sichere Übertragung der Daten aus dem Feldgerät sorgen in der Praxis entsprechende Gateways, um von vielen Geräten die Daten zu sammeln, zu bündeln und um auch die IT-Sicherheit nach dem Prinzip einer Informationsdiode zu gewährleisten.

… oder über die Himax-Sicherheitssteuerung

In der chemischen Industrie gilt eine besondere Aufmerksamkeit den Geräten in SIL-Schutzeinrichtungen. Hier steht neben den SIL-Diagnosen und Sicherheitsroutinen vor allem auch die Möglichkeit einer aussagekräftigen Diagnose zum Gesundheitszustand des Gerätes an den Prozess berührenden Stellen im Vordergrund. Die Akzeptanz für eine Wireless Übertragung ist jedoch in der Prozessindustrie aus sicherheitstechnischen Gründen nicht gegeben. Die Umsetzung der Heartbeat Technology zur einfachen automatisierten Wiederholprüfung, aber auch zum Auslesen der relevanten Gerätediagnosedaten, wurde daher über die Himax Sicherheitssteuerung in Kombination mit den neuen Proline Durchflussmessgeräten der 3. Generation umgesetzt. Dabei werden neben einer vollumfänglichen Geräteprüfung mit hoher Diagnoseabdeckung von bis zu 98% auch weitreichende Trendmonitoringparameter ausgelesen, die erstmals eine vorausschauende Wartung ermöglichen.

Dadurch entstehen weitreichende Vorteile bei den jährlichen Wiederholprüfungen und damit bei der Wartungsplanung von Durchflussmessgeräten:

  • Prüfung zum gewünschten optimalen Zeitpunkt ohne Ausbau und Anlagenstillstand
  • Fehlerfreie automatische Prüfung mit sicherheitstechnisch abgesichertem Prozess, der systematische Fehler vermeidet und eindeutige Prüfergebnisse liefert
  • Bereitstellung weitreichender Monitoringparameter zur einfachen Umsetzung vorausschauender Wartung

Durch die implementierten Security Features der Himax-Sicherheitssteuerung kann ein Security-Konzept gemäß IEC 62443 für den Hart-Gerätezugriff realisiert werden. Diese Features umfassen sowohl getrennte Kommunikationspfade im System für die sicheren und nicht-sicheren Daten und klar definierte Kommunikationsports, als auch eine integrierte Hart-Firewall in SIL 3 Qualität, welche steuerbar beispielsweise nur den lesenden Zugriff auf Feldgeräte erlaubt und jegliche Schreibkommandos blocken kann. Dadurch wird die automatische Heartbeat Technology Wiederholprüfung über die Himax Sicherheitssteuerung auch bei SIL verriegelten Geräten in Schutzeinrichtungen im eingebauten Zustand möglich, bei der die Sicherheitssteuerung zudem noch den optimalen Zeitpunkt zur Durchführung bestimmt. Der Prozess ist vom Entriegeln der Geräte in der SIL-Schutzeinrichtung über die gesamte vollumfängliche Geräteverifikation bis zur abschließenden erneuten Verriegelung der Geräte voll automatisiert über die Hart-Schnittstelle und konform zur NE 154 gesteuert. Bei der Umsetzung der Prüfprozedur wird immer auch die im Gerät befindliche SIL-Sequenz durchgefahren, um alle sicherheitsrelevanten Geräteeinstellungen zu prüfen.

Neben dem Prüfergebnis (bestanden oder nicht bestanden) liefert die Prüfung der Geräte zusätzlich alle für ein aussagekräftiges Trendmonitoring notwendigen Diagnosewerte. Diese können dann weiterverarbeitet und für die vorausschauende Wartungsplanung genutzt werden. Darüber hinaus werden bei der automatisierten Wiederholprüfung über die Himax Sicherheitssteuerung im Messgerät der Schutzeinrichtung die letzten acht detaillierten Prüfergebnisse gespeichert und können über Field-Care im Rahmen einer Anlagenrevision fälschungssicher in Prüfprotokolle überführt werden. kf

www.de.endress.com

Weitere Informationen zur Heartbeat Technology von Endress+Hauser:
http://hier.pro/KV0Bv

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