Wenn es um den Einsatz kritischer Chemikalien, wie zum Beispiel hochprozentiges Wasserstoffperoxid geht, sind Anwender gezwungen, ein vollständiges und fehlerfreies Reporting der Verbräuche zu gewährleisten. Nationale Überwachungsbehörden legen den Anwendern hohe Nachweispflichten auf.
IIoT für ganzheitliches Fluidmanagement
Hier kann der IIoT-fähige Radar-Füllstandsensor Dulcolevel von Prominent in besonderer Weise punkten. In Verbindung mit einer Pumpe und der digitalen Vernetzung stellt der Sensor das fehlende Glied zum ganzheitlich digitalen Fluidmanagement dar. Ein Inventory-Management-Modul als Bestandteil der seit einigen Jahren bewährten Cloud-Plattform Dulconnex, ist ein weiterer Baustein dieses Systems. Es verknüpft die Aufgaben ‚Pumpen und Dosieren‘ mit der Füllstanderfassung lückenlos. Während die Web-Applikation umfangreiche Diagnosedaten in Echtzeit liefert, zeigt das Inventory-Management-System auf einer grafischen Übersicht alle angeschlossenen Standorte und Anlagen. Kritische Zustände springen bereits auf dem Dashboard über eine Farbcodierung ins Auge. Per Mausklick sind dann vollständige Datensätze zu allen installierten Geräten, Tanks und deren Füllstände sowie die Fördermengen und Verbräuche abrufbar. Somit sind nicht nur Betreiber, sondern auch Servicekräfte oder externe Dienstleister in der Lage, einen reibungslosen Betrieb sicher zu stellen. Geforderte Nachweise über die Verbräuche stehen jederzeit zur Verfügung. „Wir haben inzwischen verschiedene Anwender, die dieser besonderen Nachweispflicht unterliegen, mit Radar-Sensor und Cloud-Anbindung ausgestattet“, erklärt Daniel Marcolini, Produktmanager bei Prominent aus der Praxis. Abhängig von den Voraussetzungen vor Ort werden dazu im Wesentlichen drei verschiedene Anschlussoptionen genutzt.
Nachrüstung in der Praxis im Handumdrehen
Die am häufigsten anzutreffende Art, den Radar-Füllstandsensor in eine Anlagensteuerung einzubinden, erfolgt über den Standardanschluss 0/4-20mA. Dabei übernimmt eine angeschlossene SPS sowohl den Signalausgang als auch die Spannungsversorgung. Die von den Sensoren erfassten Füllstände gelangen über die SPS schließlich an die zentrale Leitwarte in Form von Prozent- oder Literangaben. Aktuell noch weniger gebräuchlich, aber dafür elegant, ist die zweite Anschlussoption an die digitale Prozessleittechnik: Hierbei wird die bereits vorhandene Kommunikations-Infrastruktur genutzt, indem Pumpe und Füllstandsensor mittels Dulconnex Blue App miteinander gekoppelt werden. Die App ist im Google- und Apple-Store frei erhältlich. App und Sensor erkennen sich automatisch und werden via Bluetooth gekoppelt. Während des Betriebs überträgt der Sensor die Füllstandwerte an die Pumpe. Von dort gelangen die Daten zusammen mit den Pumpeninformationen über Profibus, Profinet oder Modbus an die übergeordnete Leitstelle. „Weil Pumpe oder Dosiergeräte häufig in einem Anlagensystem verkabelt sind, lässt sich der Füllstandsensor also ohne weitere Verdrahtungsmaßnahme integrieren“, erklärt Marcolini den Vorteil der Bluetooth-Kopplung. Einzige Voraussetzung vor Ort: Pumpe und Sensor müssen innerhalb des Bluetooth-Empfangsbereichs von wenigen Metern installiert sein. Vor allem bei hohen Tanks zeichnet sich die App-Anbindung außerdem dadurch aus, dass das Ablesen der Füllstände und Bedienen des Sensors bequem mit dem Handy vom Boden aus erfolgen kann. Bei Anlagen, die ganz ohne Prozessleittechnik ausgestattet sind, gelingt die Integration von Füllstandsensor und Pumpe mittels eines IIoT-Gateways. Dieses übernimmt die Weiterleitung der Daten beider Module an die Cloud-Plattform. Die Koppelung von Pumpe und Sensor erfolgt wiederum über Bluetooth.
Sorglos-Betrieb durch digitales Fluidmanagement
Das vollständig digitale Fluidmanagement versetzt auch Betreiber, denen die Kompetenz für den Betrieb der eingesetzten Technik fehlt, in die Lage, ihre Anlagen kostengünstig aus der Ferne zu managen. Das ist zum Beispiel bei Hotelpools oder Farming-Applikationen häufig der Fall. Beide Male geht es darum, eine hohe Wasserqualität bereit zu stellen: Keimfreiheit und Hygiene für Badegäste und hohe Trinkwasserqualität für das Tierwohl. Kunden und Chemie-Lieferanten greifen hier einfach aus der Ferne auf die betreuten Anlagen zu und sind jederzeit über die Anlagenzustände informiert. Im Normalfall werden Chemikalienwechsel rechtzeitig ausgelöst, aber auch Anlagenprobleme oder Fehler lassen sich frühzeitig diagnostizieren.
Kontaktloses Messen
Geht es um aggressive Chemikalien – zum Beispiel in der chemischen Industrie – kommt ein weiterer Vorteil der Radartechnologie zum Tragen: Radarsensoren können Füllstände kontaktlos messen und arbeiten gleichzeitig präziser, zuverlässiger und sicherer als Ultraschallsensoren. Kontaktlos zu messen heißt, die Sensoren können außerhalb von Kunststofftanks angebracht werden und durch das Material hindurch den Füllstand erfassen. Das bringt Vorteile mit:
- Jede Öffnung an einem Tank erhöht das Risiko für Menschen, die sich in dessen Nähe aufhalten.
- Der Sensor kommt nicht in Kontakt mit aggressiven Medien.
- Ein eventuell fälliger Tankwechsel ist viel einfacher umsetzbar.
Automatisierte Lösung für Abwasserwerke
Ein weiteres Anwendungsbeispiel ist eine automatisierte Lösung für die Abwasseraufbereitung, die vielfach in Abwasserwerken zum Einsatz kommt. Sie ist aber grundsätzlich für jede Anwendung geeignet, in der Flockungshilfsmittel dabei helfen, Feststoffe im Abwasser zu binden, zu entwässern und dadurch leichter abzuscheiden. Herzstück der Anwendung ist eine Ultromat-Polymeranlage von Prominent, in der Flüssigpolymer und Polymerfeststoff in zwei Kammern zu einer gebrauchsfähigen Polymerlösung heranreifen, um in einer dritten Kammer dann schließlich für die Dosierung bereitzustehen. Hier erfasst ein Dulcolevel-Radarsensor den Füllstand. Bei abfallendem Niveau wird neues Polymer angesetzt, so dass dieses Mehrkammerprinzip eine kontinuierliche Prozessführung ermöglicht. Die Niveaumessung erfolgt hochpräzise über den geschlossenen Kunststoffdeckel, wodurch die luftempfindliche Lösung in hoher Qualität zur Verfügung steht.
Bei Neuanschaffung auf Konnektivität achten
Aufgrund ihrer vielen Vorteile ist für Markus Sharpe, Direktor Digitalisierung bei Prominent klar: „Die Radartechnik wird über kurz oder lang die klassische Ultraschalltechnik in der Füllstandsmessung ablösen. Zu stark wiegen die Vorzüge bei annähernd gleichen Kosten.“ Wer seine Anlage aufrüsten möchte, dem rät er dringend, auf die Konnektivität seiner Geräte und Sensoren sowie die Option einer Cloud-Anbindung zu achten. Zudem betont er, dass es nicht viele Anbieter auf dem MArkt gibt, die dieses komplette System aus Tank, Pumpen, Dosiersystemen und Füllstandsensor mit voller Konnektivität zu einer übergeordneten Cloud-Plattform mit API-Schnittstelle und Inventory-Management anbieten.
