prozessautomatisierung und feldgeräte weiterhin gefragt

2
Trendbericht Mess-, Regel- und Prozessleittechnik Prozessautomatisierung und Feldgeräte weiterhin gefragt Sollen verfahrenstechnische Prozesse kostengünstiger gestaltet werden, führt kein Weg an der Automatisierung vorbei. Damit bleibt Prozessautomation auf dem Wachstumskurs. Die neuesten Trends werden auf der ACHEMA 2003 vom 19. ± 24. Mai 2003 in Frankfurt am vorgestellt. Elektronische Komponenten sind heute aus der Welt der Verfahrenstechnik nicht mehr wegzudenken, steigern sie doch Effizienz und Effektivität der Ver- fahren, sichern die Qualität und tragen im hohen Maûe zu Sicherheit und Umwelt- schutz bei. Auch auf der ACHEMA 2003 in Frankfurt wird ein groûer Teil der Aus- steller aus dem Umfeld Prozessleittechnik kommen, für dessen Innovationen sich er- fahrungsgemäû viele Besucher interessie- ren. Die Mess-, Regel- und Prozessleit- technik findet sich jedoch nicht nur in allen prozessrelevanten Ebenen, sie be- zieht einen groûen Teil ihres Inputs auch aus der Informations- und Kommuni- kationstechnik. In Zeiten ausgeprägter Sparsamkeit sind die Anleihen aus anderen Branchen auch nötig, um die Aufgaben in der Pro- zessindustrie zu bewältigen. Die Verzah- nung zwischen Unternehmensleitung und Feldgerät, zwischen E-Business und En- gineering, zwischen Instandhaltung und Prozessoptimierung wird immer komple- xer. Für viele dieser Felder wurden eigene Softwarelösungen mit unzähligen Schnitt- stellen, die es miteinander zu verbinden gilt, entwickelt. Die in der Automation ver- kaufte Hardware macht inzwischen höch- stens noch ein Drittel des Umsatzes aus. Der Groûteil der Aufträge betrifft Dienst- leistungen und Software, ein Trend, den die Sonderschau zur ACHEMA 2003 ¹e- Services for the Process Industriesª wider- spiegelt. Langfristiges Wachstum Schätzungen des ZVEI zufolge hat der Weltmarkt der elektrischen Automatisie- rungstechnik eine Gröûenordnung von etwa 180 Milliarden Euro. Der deutsche Anteil an der Weltmarktproduktion lag 2001 bei 14 Prozent und derjenige der Europäischen Union insgesamt bei gut einem Drittel, deutlich vor Japan mit einem Anteil von 26 Prozent. Den gröûten Anteil an der Weltproduktion halten nach wie vor die USA mit 36 Prozent. Das deutliche Wachstum Anfang 2001 verringerte sich im Laufe des Jahres kon- tinuierlich. Insbesondere im vierten Quar- tal war ein drastischer Einbruch zu ver- zeichnen, so dass im Jahr 2001 nur noch 1,5 Prozent Wachstum nach nahezu zwölf Prozent im Jahr zuvor, verbucht werden konnte. Mittel- und langfristig ist aber Wachstum vorherzusehen. Insellösungen verbreitet Schon heute sollen offene Strukturen dem Kunden eine Unabhängigkeit vom Her- steller sichern und vernetzte Systeme die Flexibilität, Produktivität und Wirtschaft- lichkeit in der Prozessindustrie steigern. Hier wären beispielsweise preiswerte und flexible Bedien- und Beobachtungs- systeme zu nennen, die den Betrieb von Anlagen erleichtern und so die Produk- tionssicherheit erhöhen. Die Realität sieht dagegen oft anders aus. Nach wie vor existieren viele Insel- lösungen, die für die unterschiedlichsten Aufgaben im Betrieb eingesetzt werden. Immer häufiger müssen bereits im Pla- nungsprozess Schnittstellen zwischen ver- fahrenstechnischen Optimierungen, CAE- Systemen (Computer Aided Engineering) und Materialverwaltungsprogrammen be- achtet werden. Ein groûer Teil der Doku- mentation findet dennoch auf dem Papier statt und es gibt wohl in jedem Unterneh- men zahlreiche Sonderlösungen. Generell hat man bereits erkannt, dass Informationen und Daten über die Anlage bzw. deren Umgebung manchmal mehr wert sind als die Anlage selbst. Unter dem Stichwort Asset Management ist seit der vergangenen ACHEMA viel von den Ge- räteherstellern und Systemlieferanten un- ternommen worden. Unter Asset Manage- ment versteht man, den Wert einer Anlage zu erhöhen, in dem man die Anlage so gut wie möglich betreibt. Zukünftig soll sich die Instandhaltung nicht mehr ausschlieûlich auf die maxi- male oder optimale Verfügbarkeit von Komponenten und Anlagen konzentrie- ren, sondern auf die erforderliche Zu- verlässigkeit. Dabei liefern digitale Mess- geräte wertvolle Daten und damit Informationen über den Ist-Zustand der einzelnen Komponenten. Diese Daten müssen allerdings so aufbereitet werden, dass sie dem Anlagenbetreiber den opti- malen Nutzen bringen und nicht nur noch mehr Arbeit machen. Im Augenblick er- hält der Anwender nicht nur häufig viele überflüssige Daten, sondern diese zudem oft auch nocht doppelt. Darüber hinaus verursachen die nötigen Schnittstellen- aufwand einen zu groûen Aufwand. Da- tenkonsistenz und Datenmanagement sind mittlerweile in der Diskussion um die Anforderungen in der Mess- und Automa- tisierungstechnik zu den zentralen The- men geworden. Die Feldgeräte wurden zwar lange Zeit unterschätzt, spielen in dieser Diskussion inzwischen aber eine besondere Rolle. Sie bilden das Fundament für ein erfolgrei- ches Asset Management. Damit sind nicht nur die Aussichten für die Feldbusse und Leitsysteme positiv, auch bei den einzel- nen Feldgeräten ist langfristig Wachstum zu erwarten. Digitale Messgeräte werden vermutlich den mechanischen, ± unab- hängig vom Messprinzip ± Marktanteile abnehmen, sie jedoch wohl nicht ganz aus dem Markt drängen. Zu den groûen Vor- teilen der mechanischen Messgeräte ge- hört, dass ihr Messprinzip bekannt ist und sie sich seit Langem bewährt haben. Die Digitaltechnik liefert zwar schneller die genaueren Messwerte, jedoch reagiert die Elektronik oft empfindlich auf den harten Prozessalltag und die Zuverlässigkeit der Sensoren lässt oft zu wünschen. Gleich- zeitig wurden viele Geräte im Zuge der Digitalisierung mit neuen Funktionali- täten überfrachtet, was die Inbetriebnah- me oft verzögert und zu Fehlbedienungen führen kann. Die Gerätehersteller haben die An- forderungen erkannt: Aspekten wie ein einheitliches Datenformat, homogene Schnittstellen oder eine verbesserte In- standhaltung stehen im Augenblick im Zentrum des Interesses. Damit lassen sich die Informationen von den Feldgeräten nicht nur für eine vorbeugende Instand- haltung, sondern für ein erfolgreiches Asset Management nutzen. Generell bleibt bei den Feldgeräten offen, wie die Intelligenz der Feldgeräte in andere Systeme integriert wird. Da sich 257 Chemie Ingenieur Technik (75) 3|2003 Trendberichte zur ACHEMA 2003

Post on 11-Jun-2016

213 views

Category:

Documents


1 download

TRANSCRIPT

���������� ���� � ����� ��� ���������������

������������������ ������� ���� �������� ����

������ ���������� ��� � ����������������������� �������� ������� �������� ��� � ��� �������������� ����������� ������ ��������������� �� ���� ���������� ��� �������� ������������ �� ��� �� !"� #$$% ��� &'� (#)� "� #$$% �� *������� � ������������

!��������� � +��,������� �������� �� ��� ���� ��� -��������� ����� � ��� ������������ �������� ����� !�������� ��� !���������.� ��� -��/����� �� ��� ��� 0����.� ��� ����� ����� "1� �� �� ����� ��� 2�����/� ��� ���� �� �� ��� �� !"� #$$% ��*������� ���� ��� ���1�� ���� ��� ���/������� �� ��� 2����� ������������� ���������� ��� ������ 3���������� �� ��/���������.1 ����� 4��� �� ����������/���� ��� "���/� 5����/ ��� �����������/�� ��� ������ �� 6��� �� � ��� ������ ,��������������� !������ ��� ��/���� ����� ���1�� ���� ���� 3�,��� � �� ��� 3����������/ ��� +������/�������� ����

3� 7����� ����,�.���� �,����������� ��� ������� �� ������ 4�� ��� �8���� �� ��� ������� �� ��� ���/������������� �� ���.������� ��� -���/���� ���� �� 2����������������� ���*������.�� ���� �� !/4������� ��� !�/���������� ���� �� 3���������� �����������,��������� ���� ����� ���,��/9��� *�� ����� ������ *����� ������ ��������������8������ ��� ���.����� � ����/�������� ��� �� ���������� �� �������������� ����� ����� ��� �� ��� ��������� ���/����� ����� � � ������ �� 8 /����� �� ��� ������� ��� 2������ ������ :��1���� ��� �����.�� �������� ������/���������� ��� �������� ��� ������ ������ ������� � ��� �� !"� #$$% ;�/����� �� ��� �� ��� ��� 3���������< �����/�,�������

������������ ������

� .������� ��� 7-!3 ������� � ����������� ��� �������� �� ����������/������� ��� ���� :�81��������� ������ &=$ "�������� !���� ��� ����� ������� � ��� ��������,��������� ��#$$& ��� &) ������� ��� ���6����� ���!���,.�� �� 2���� �������� ��� �������� �������� ������ ��� >,� �������� ������ ��� #? �������� ��� ��81��������� � ��� ����,��������� ���� � ��� ��� ��� 2����� %? ��������

�� ������ � � ���� ����� #$$&����������� �� �� @��� ��� >��� ���/

��������� � 3����������� �� ������� 0��/�� �� ��� ������ �� !����� �� ���/��� ���� �� ��� �� >� #$$& ��� �� &�A ������� � ���� � ���� ��8��������� �� >� ������ ����� � ������������� "�����/ ��� ���������� ��� ���� ���� ������������

������������� ��������

� �� ���� ������ ������ ���������� ���+����� ���� 2��.�������� ��� ��/������� �� ��� ��� ��������� �B����� ���*��9������.�� �����������.� ��� ����� ��/�� ���� �� ��� ���������������� ��������� ��� �.��� ����,��������� ,��������� ������9���� 4�����/ ��� 4��� �����/�B����� �� ������� ��� ��� 4������ ��������� ����� ���� ��� �� ��� ������/������� ����� ��8���

��� 5����.� ���� ������ ��� �������� C ��� ��� �9�������� ����� 3����/�8������� ��� ��� ��� ������ ����� ����������� �� 4������ ���������� �������3���� .������ ������ ������� �� ��/�����,������ � ����������� ���� �� ���/������� ��� �� D,������������ ��!/�B������ E���,���� ����� !����������F��� "���������������,�������� ��/ ��� ������� !�� ���1�� ���� ��� ����/�������� ������ ����� �� ��� �,������� ��� �� ���� ��� �� 6���� 2������/��� ����� � �������8�������

:������� � �� ������� ������� ���3����������� ��� ���� ���� ��� ��������� ����� 2������� �� �� ������� ���� �� ��� ����� ������� 2���� ������ ���� ����� "������� ��� ���� ������������� �� !"� ���� ��� ��� :�/�.������������ ��� �B�������������� ��/��������� ������� 2���� ����� "���/���� ������� ��� ������� ����� ������� ��8��� �� ��� �� ��� ����� �� ������ �8��� ���������

7�������� ���� �� ��� 3������������ � ��� ��� ���1�� �� ��� �9�/��� ���� �,����� -����������� ���+��,������� ��� ������ ����������/���� ������� �� ��� ���������� � 7�/����.��������� ���� ������� ������� "���/���.�� ��������� ���� ��� ����3����������� ���� ��� 3��/7����� ������������ +��,�������� ����� ���������� ��������� �� ���������� ���������� ��� ��� ��������������� ��� �,��/���� C����� ������� ��� �� � ��� �� ��� ������ � ��� 3� �������� � ��/.�� ��� �������� �� � ��� .���� ����������������� ����� ������� ����� �����

��� � �� � ��,,���� ������ ���������� �� ��� �8����� � �����������/����� ����� �� ���1�� ������� �/������������� ��� ���������������� ������������ �� ��� ���������� �� ���������������� �� ��� "���/ ��� �����/������������ ��� �� ��� �������� ��/��� ���������

��� *������.�� ������ ��� ���� 7��������� .���� �,����� �� ������ ���������������� �� ��� ���� ��������� 5����� ��������� �� *������� ��� ��� ���������/ �� ����� "�������� ���� ���� �� ���� ��� ����� ��� ��� ��� *�������� ���@����B����� ,������� � ��� ��� ������/��� *������.��� ��� ���������� � ������ �������� ������� "������.�� �������������� ��� �� ��� ��� ( ���/.���� ��� "���,�����, ( "���������������� ��� 6��� ��� �� � ��� ����� "��� ��.����� 7� ��� ���1�� -��/������ ��� �� ��� �� "������.�� ��/8��� ��� �� "���,�����, ������ ��� ������ �� ���� @���� ���.�� ���� ����������� ��� ������� ��� � ������ ����������� "��������� 6��� ������� ���!��������� ��� ��,������ �� ��� ��������������� ��� ��� 7�����.�������� ����������� �.��� ��� �� ���� ��� :��� /������ ������ ����� :��.�� �� 7��� ����������������� ��� ����� *���������/�.��� ������ ���� �� ��� 3���������/�� ��� ����8���� ��� �� *������������������ ����

��� :��.����������� ��� ��� ��/����������� ������G ��,����� ��� ����������� �� ���������� �������� ����������� ���� ���� ����������� 3�/��������� ����� �� �������� � ��7������ ��� 3���������� ���� ����� �� ��� 3����������� ��� ��� *������.����� � ��� ��� ���� ����������� 3�����/������ ������� ��� ��� ��������� ������� "������� �������

:������� ������ ��� ��� *������.��������� ��� ��� 3���������� ��� *������.�� ������� �B����� ���������� ����� � ��

#AH������ ������� ������ ���� � � ����

� � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � �

��� 4�� � ��� !��������.� ��� :����/���������������� ���� ����� ���� "���/���.��� ��� ��������� ��������� ������� ���������� ������������� �8������������� ���������� � � ���1�� ���� ������� ����� ��� ������ ������ *�����/�.�� ��� ����� �� ������ ����� �� ���������� �� 4������� C ��� ��� ����6���� :��.� ��� ��� 6�������� ������ ���/��������� ��� ,��������� ������� �������,������ � ������� ������ ������ ������ @����B���� ����������� ������� ��� ��������� ������� ��� ��� ���� ������/��������������� �� ����� ������ � ������ � ������� 2�� ����� ���� ���/��� ����� �� ���������� �������-�� ����� ��� �.������ ������������ ��� ��� ��� 5��� ����� -�������. �� ��� ������ ��� ��� ��������/����� ��� I���,������ ��� +��������� ������ +����������� �.��� �

����� ��� ������

3� ��� ���������� >��� �� ����������� !����� � ��� ��� �� !������ ���*�����������.���� �8����� ��� *������/�B����� ��� ��� ����� ��� ������ � /������ 4�������� ��� !������� � ��7������ �� � ����� ��� ������� �� ���� ������ ��� *���� J ������� ,������/������� ��� ����,.�� �� "��� ��� *���/���/�B����� �������� ��� � ���� ���&H$ "�������� 2�/����� �� >� #$$& ��)#$ "�������� 2�/����� �� #$$=�

��� ��������� !�������� ��� *���/���/�B������ ����� ��������� ������ 3����������������� ����� ������/�� �������������� ��� �����������+��,�������.� ��� ������ ��������������������� 3� !���, ����� ������ !��/������ ��� *�������B������ � ���� �8����� �� 3������������ �� ����������� 3� ���6������ C�������� ������� ������� ��� *������ ���������� ���/��� ������ � �� !���,������ ��������2����������� ���� ��� *�������B����� ���� �������� ������� ��� ����� "���/���� ����� ����� ��� 3��������� ��� ��/������ � ����� ������������.������2������� ��� ����� ���������� �,���/������� ���� �� ��� � ��� ��� �������������� �� *������/������� "������/����� ��� �� �� ��� ,������ �� !��/�� � ������� ��� ��� ������ ����� ������������.��� ���� ���� ������ 4��/�B����� �9��������� *�� ��� �������� ��/������ ���� ��� �� ��� ��������� ��/������ �� ������ �B����� ������

��� ��� 7����������� ��� ��������/������������ ��������������

�������� ��� !�������

����� ��� *����������������,����/����� ��� �������� ��� � ��� *���/���.�� ������� ��� * ����� ���������������� !���� ��� �.������ ����/������������ �� ���������� �����/�����������8������ ��� �� ��� ��� D���K/� ���������� ED@! ��� ��� ��� ��������� !9 ���F ����� � ���� �.�� ��/������� ��� ���� ����� �������������/���������� ��������� ���� �� ���/���� ������ ����� �� ��������� ����!������/C�������� ����� ���8��� ���"����������� ��� *����� ����� �����/�B,�� ��� ��������� ��� D�� �K/*���/�������.� �����������

������ ���� ������� �� ��� *��L��"/�� ������� E*���� ���� � ����L��/�� � �B,� "����F� ��� ��� 7-!3 ��������������� �� ��� 3�������������� ��� /��������� ��� ��������� ��� � �������������� �� ���.���,������ �� �������/���,������� ��� ��� !����������/�B���� ��� @����B�������������� ������������� �� *��L��"/+����,� �� ���D��� �/����� ����� �� :��.�� ���� ����/��� ��������� ���� ��������� ������� ������������������B����� ����������

"�� ������ ����� �� ���#������������ ���

!�� �������� ������� ���� ��� ���� �����/� ����� �� @������B���� ��� ����������� ������� ��� @����B���� .���� &$ ��� #$>�� ��� ������ 7����������� ������ 4�/�������� ��� ��� ��6.��� �� 5�����/�� ��� ��� ����� ������� ��� ��� ��������������� 2�� ��� &A >��� ������������ -�����.�� ���� ��� ��� 4����/���� ��� 3��������� �������� ��� ��� ��/������������� ��� 4��� ��� ��� �����/��� ��������� ��� 6��� ��� 3����/���/�,� � K"@ E!9������� "���,@�����F� 3� 7������ ���� �� ���� ��/��� ���� -��������� ���� �� ������������ �� � �����

���� ��� 3��������� �������� ���/��� ������ ��� ������ �� *����� ��� ��/��������������� ��� ������������� "����� ���/�� ������� ���� ��� ��� ��/���� ���������������� �� ��� �����/��������� !����� ����� C� ������ ���"8��� ������ ��� 3�������� ����� ��� �,/

�������� ���� ���� ���/�� ������������ ��� ��� ������� !����� ��������� ���� ��� ���� � 6���� �� ��� -�������������� �,������� ��������,����������� .���� ���.���� �� �������� ��������8���� �� ��� ��� ���� �� 3�����/���������� �� �� !�� ��������������,��� ��� � ��� ������� �� 3����������� ��� !��������� ��� -���������������������� ������ �� �� �� ����� ��� ���3����������� �� 3������� ������.����������������� ������� �� ���� �� � ��6���� *�� ������� ���� �� �� *.����� ������� �� �� ! ����� ��������� �������� �� ��� ���� ����� �� �� 3����/��� ����� ����

��� � ����� ��� 7������ ��� ���/������������ ������ ��� ��� ����/����� 2���� ��� 3����������� ���� ��-����������� �� � �� 6���� ������ +��/��� ���������� ��� ��� ����� 4��� �3����������� �������� ������ ���� ������� ����� �8����� �� �� ( � ��:������ ��� �� ����� ( �� *��� ���������� ���������� ��� ���� �� �� ���/�� ��� ����� �8����� ��� ��� ������� ��� ��������� 3����������� ���/����

3� ��� �. ���� >��� ���� ��� @������� �� ������������ ������������� ��/��� � @����B������������� �� � �:��.������������ �� � ������� � ����� ��� ����� ���,��9�� ����� �,����� ��7������ ����� � ��� �������������� ������ :��.���� ��� ���� ��������������5����� -���� :��.�� ���� ����� �� ������� ��� ����/��/,�B/-����� �������������� �� ��� �������.�������� ��� ��/������ ��� ���� � 4�������� ��� ��������� 2� ��� ����� *����������.��������� ������ �� �8���� ��� ��� :��.���� ��� ���������� �B����� �� ��������/���� ��� ��� ���� 6� ��� ������� +���/�� ( ����� �� ������ ��� ��������� ��� ��� ��������� �8����

5������� ���� �� � ��� 7���/�,��� ���� �� ��� ���� �� ��������� �������� ���� ����� ���� ��� �����B����� ������ ������������ �������������� ��� ��������� ������ ������������� � ����� ��� �� ������������� �� ��� 2��������� ��:���� ��� *������� ��� -���.���� ���/.������ +������� 2��������� �������/��� @8������ �� ����� ��� ���1� 2�/�������� ��� ���� ������� ��������������� ������ -��������� ��� �� !"����� ��� ����� �������� ����� �� �� ���� ��� ���� ������� "8��� ��������� @8������ �� ������������

� � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � �#A=������ ������� ������ ���� � � ����