Füllstandsmessung

Keine Angst vorm Doppelecho

In der Prozessindustrie steigen die Anforderungen an die Automatisierungstechnik stetig. Leistungsfähig und flexibel auf der einen, geringe Kosten auf der anderen Seite. Auch die Komplexität für den Anwender aufgrund der Vielzahl von Mess- aufgaben und der dafür verfügbaren Geräte unterschiedlicher Hersteller nimmt zu – hinzu kommen Betriebssicherheit und Verfügbarkeit. Wie diese Anforderungen mit einem einheit- lichen und durchgängigen Konzept umgesetzt werden können, zeigt das neue Zweileiter-Konzept von Endress+Hauser für Durchfluss und Füllstand.

Aufgrund des Multi-Echo Trackings werden mit dem neuen Levelflex FMP51 nicht nur alle markierten Signale verfolgt, die Software kann dank selbstlernender Algorithmen auch eindeutig zwischen Füllstandsignal, Störsignal und Doppelechos unterscheiden.

Die Brennet AG ist einer der führenden Hersteller buntgewebter und stückgefärbter Bekleidungsstoffe. Renommierte Konfektionsunternehmen in weltweit über 50 Märkten schätzen die Zuverlässigkeit und technische Kompetenz des Unternehmens. Die hohe Produktqualität wird durch permanente Investitionen in Gebäude, Anlagen und Geräte zur Sicherung der Prozesse garantiert. Eine davon war die Erneuerung einer Füllstandmessung in einem Kondensatbehälter. Sie sollte mindestens die Messsicherheit der zuvor eingesetzten kapazitiven Sonde bei möglichst einfacher Inbetriebnahme erreichen.

Zusätzlich war der Wunsch vorhanden, dass ein Gerätetausch einfacher als bisher und ohne aufwändigen Neuabgleich erfolgen sollte. Die Wahl fiel auf den neuen Levelflex FMP 51 von Endress + Hauser. Er ist Teil des neuen einheitlichen Zweileiter-Gerätekonzepts und funktioniert nach dem Prinzip der geführten Radarmessung. Diese durchgängige Lösung vereinheitlicht gleich mehrere Bereiche: Angefangen von Bedienung, Software und Schnittstellen, über Datenmanagement und Systemintegration bis hin zur Diagnose. Dazu kommen Gehäusekomponenten und Elektronikmodule sowie Bestellstrukturen und Dokumentation. Die Basis für diese Lösung legten eine Vielzahl von Industrie- und Endress + Hauser-Standards, die in Zukunft maßgebend für alle kommenden neuen Gerätekonzepte des Unternehmens sind.

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Der erste Schritt in diesem Konzept erfolgt im Arbeitsgebiet Durchfluss mit dem neuen Promass E 2 Wire. Er ist das weltweit erste Coriolis-Messsystem, das alle heutigen Anforderungen der chemischen Industrie vollumfänglich erfüllt und zudem in der von den Anwendern favorisierten Zweileiter-Technik aufgebaut ist. Im Bereich Füllstand wird die Gerätefamilie geführtes Radar Levelflex FMP 50…57 den ersten Schritt in eine gemeinsame Zukunft einleiten. Die Gerätesoftware des hier eingesetzten neuen FMP 51 erfüllt in allen Belangen die kürzlich erschienene Namur Empfehlung NE 131 (Namur-Standardgerät) die unter anderem eine einheitliche Gerätebedienung für Feldgeräte fordert. Diese intuitive Bedienung reduziert die Komplexität und senkt die Kosten bei Inbetriebnahme, Schulung und Wartung.

Bei den traditionellen Laufzeitmessverfahren werden mittels Ultraschall oder Radar Messimpulse ausgesendet, die auf der Mediumsoberfläche reflektiert und empfangen werden. Die Auswertung erfolgt anhand der Echo-Signalkurve. Einbauten, wie beispielsweise Grenzschalter oder Schweißnähte, können, wenn keine optimale Einbaulage des Sensors möglich ist, störende Echo-Signale erzeugen. Bei klassischen Echo-Signal Auswertungen werden die Störfaktoren von der Auswertung ausgeschlossen. Nur Signale, die die Ausblendungskurve überragen, werden als Füllstandsignal akzeptiert. Falls das Füllstandsignal beim Befüllen oder Entleeren des Silos unterhalb der Ausblendungskurve liegt, kann es zu Fehlauswertungen kommen. Erst wenn der Füllstand den Störer passiert hat, springt das Echo wieder auf das korrekte Füllstandsignal zurück. Bei der neuen Levelflex Gerätegeneration hat Endress + Hauser eine intelligente und zuverlässige Echo-Signalauswertung entwickelt – das so genannte Multi-Echo Tracking. Auch bei der neuen Auswertung wird die Echo-Signalkurve genutzt. Falls Einbauten in den Signalpfad hineinreichen, erzeugen auch diese Störfaktoren ein entsprechendes Signal.

Sicherheit mit Multi-Echo Tracking

Wie bei den traditionellen Verfahren wird auch beim Multi-Echo Tracking des Levelflex eine Ausblendung überlagert. Neu ist allerdings, dass alle Echo-Signale markiert werden. So verfolgt das innovative Multi-Echo Tracking alle markierten Signale, nicht nur das Füllstandsignal. Durch intelligente selbstlernende Algorithmen kann die Software eindeutig zwischen Füllstandsignal, Störsignal und auch Doppelechos unterscheiden. Dank dieser neuen Auswertung wird das Füllstandsignal auch erfasst, wenn es unter der Ausblendung liegt. Eine sichere und präzise Messung ist damit bei starken Störquellen im Tank oder ungünstigen Einbausituationen ebenfalls gewährleistet.

Ein im Gehäuse fest integrierter Datenspeicher, das Histo ROM, speichert automatisch alle Parametrierdaten der Gerätekonfiguration. Die aufwändige Neuprogrammierung der Elektronik bei Elektroniktausch oder ein Upload der Daten über den PC entfällt, denn die neue Elektronik lädt beim Hochfahren automatisch die Daten von Histo ROM und ist ohne weitere Maßnahmen sofort einsatzbereit.

Norbert Thomann, Endress + Hauser/st

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