ProMinents DULCOLEVEL-Sensor macht Füllstandmessung leicht

Eine Reihe konkreter Beispiele aus der Abwasseraufbereitung, der Chemie, der Lebensmittel- und Getränkeindustrie zeigen, wie weit diese Technologie der altbewährten Ultraschalltechnik voraus ist.

Wenn es um den Einsatz kritischer Chemikalien, wie zum Beispiel hochprozentiges Wasserstoffperoxid (H2O2) geht, sind Anwender gezwungen, ein vollständiges und fehlerresistentes Reporting der Verbräuche zu gewährleisten. Nationale Überwachungsbehörden legen den Anwendern hier hohe Nachweispflichten auf.

IIoT-fähige Technik
Hier kann der IIoT-fähige Radar-Füllstandsensor DULCOLEVEL der Heidelberger ProMinent in besonderer Weise punkten. In Verbindung mit einer Pumpe und der digitalen Vernetzung stellt der Sensor das letzte fehlende Glied zum ganzheitlich digitalen Fluidmanagement dar. Ein neues Inventory Management Modul als Bestandteil der seit einigen Jahren bewährten Cloud-Plattform DULCONNEX, ist ein weiterer Baustein dieses Systems. Es ist das erste weltweit, das die Aufgaben „Pumpen und Dosieren“ mit der Füllstanderfassung lückenlos verknüpft. 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 sofort 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 sicherzustellen. Geforderte Nachweise über die Verbräuche stehen jederzeit in Echtzeit 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 mit weitem Abstand am häufigsten anzutreffende Art, den Radar-Füllstandsensor in eine Anlagensteuerung einzubinden, erfolgt über den Standardanschluss 0/4 - 20 mA. Dabei übernimmt eine angeschlossene speicherprogrammierbare Steuerung (SPS) sowohl den Signalausgang wie auch die Spannungsversorgung. Die von den Sensoren erfassten Füllstände gelangen über die SPS schließlich an die zentrale Leitwarte in Form von Prozent- oder Literangaben.

Weit weniger häufig, aber dafür sehr elegant, ist die zweite Anschlussoption an die digitale Prozessleittechnik: Hierbei wird die bereits vorhandene Kommunikations-Infrastruktur genutzt, indem ProMinent 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 nach Eingabe einer PIN 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 Daniel 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 DULCONNEX. 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, den Betrieb ihrer 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 bereitzustellen: Keimfreiheit und Hygiene für Badegäste und hohe Trinkwasserqualität für das Nutzvieh. Drittanbieter 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 Sensoren auf Basis der Ultraschalltechnologie. Kontaktlos zu messen heißt, die Sensoren können außerhalb von Kunststofftanks angebracht werden und durch das Material hindurch den Füllstand erfassen. Das bringt gleich eine Reihe von Vorteilen mit:

1. Jede Öffnung an einem Tank erhöht das Risiko für Menschen, die sich in dessen Nähe aufhalten.
2. Der Sensor kommt nicht in Kontakt mit aggressiven Medien.
3. Ein eventuell fälliger Tankwechsel ist sehr viel einfacher umsetzbar.

Automatisierte Lösung für Abwasserwerke
Als letztes Anwendungsbeispiel soll hier noch eine automatisierte Lösung für die Abwasseraufbereitung vorgestellt werden, 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. In dieser dritten Kammer 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 höchster Qualität zur Verfügung steht.

Bei Neuanschaffung auf Konnektivität achten
Aufgrund ihrer vielen Vorteile ist für Markus Sharpe, Direktor Digitalisierung bei ProMinent klar: die Radartechnologie wird über kurz oder lang die klassische Ultraschalltechnik in der Füllstandsmessung ablösen. Zu stark wiegen die Vorzüge bei annähernd gleichen Kosten. Wer also jetzt seine Anlage aufrüsten möchte, dem rät er dringend, auf die Konnektivität seiner Geräte und Sensoren sowie die Option einer Cloud-Anbindung zu achten.