Nachdruck. Multisensor auf der Kostenbremse 9/06 PROZESSTECHNIK & AUTOMATION DIE FACHZEITSCHRIFT FÜR PROZESSTECHNIK UND AUTOMATION

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1 PROZESSTECHNIK & AUTOMATION SEPTEMBER JAHRGANG ISSN B PUBLISH-INDUSTRY VERLAG GMBH 10, 9/06 DIE FACHZEITSCHRIFT FÜR PROZESSTECHNIK UND AUTOMATION Nachdruck Multisensor auf der Kostenbremse

2 2 NACHDRUCK P&A SEPTEMBER 2006 Multisensor auf der Kostenbremse Beitrag als PDF auf Universell einsetzbare Druckmessumformer mit Multisensortechnologie bestimmen Durchfluss und Füllstand in vielfältigen Anwendungen Innerhalb des Druckmesstechnik-Portfolios von ABB spielen die Geräte 267/269 der Reihe 2600T eine besondere Rolle. Durch die ausgereifte Multisensortechnik liefert ein Messumformer drei Prozesswerte. Wer aus Differenzdruck, statischem Druck und Temperatur den Massedurchfluss ermittelt, profitiert zusätzlich von der internen Zustandskorrektur. 30 bis 40 Prozent Kostenersparnis stellt der Hersteller in Aussicht. Dank modularer Vielfalt in Material, Prozessanschlüssen und Kommunikationsprotokollen lässt sich dies in zahlreichen Chemie-, Pharma-, Food- und Energie-Anwendungen realisieren. Ulla Reutner A BB ist auf den Geschmack gekommen. Eigentlich ist der Markterfolg der Druckmessumformer 2600T schon sehr erfreulich: Das Umsatzwachstum liegt deutlich über dem Marktwachstum, hohe Akzeptanz bei den Anwendern, eine Variantenvielfalt, die allen Anforderungen der unterschiedlichsten Branchen gerecht wird fast drei Jahre nach der Einführung könnte Gerhard Lütkepohl, Leiter des Produktmanagements Druck-Messtechnik bei ABB Automation Products in Minden, absolut zufrieden sein. Doch er traut seinem besten Pferd im Stall, dem Multivariablen Messumformer viel mehr zu: Zuwachsraten von mehr als 20 Prozent sind hier absolut drin. Das größte Pfund, das Lütkepohl in die Waagschale werfen kann, ist die Multisensortechnologie, die die Geräte zwar nicht billig, aber im wahrsten Sinne des Wortes preiswert macht. Denn diese ermöglicht es, Differenzdruck und Absolutdruck mit nur einem Gerät zu messen. Zusätzlich lassen sich externe Temperatursensoren problemlos anschließen, um die Prozesstemperatur zu erfassen. Selbstverständlich wird die Sensortemperatur ermittelt und für Service, Diagnose und, ebenso wie der Absolutdruck, zur Eliminierung von Umgebungseinflüssen genutzt.

3 Die Formel 1+1+1=1, mit der ABB diese Funktionsvielfalt beschreibt, ist also wie folgt zu lesen: Sie benötigen drei Messwerte Differenz- und Absolutdruck sowie Temperatur? Dafür reicht ein Messumformer 267 bzw =1 drei Prozessvariable aus einem Messumformer Dass ein derart aufgerüsteter Messumformer zwar preislich erst einmal höher angesiedelt ist, als ein einfacher Differenzdruckmessumformer, erstaunt nicht. Unterm Strich aber lassen sich damit 30 bis 40 Prozent der Kosten einsparen, berichtet Lütkepohl aus seinen Erfahrungen mit Anwendungen, in welchen der Multi anstelle einer Kombination aus separaten Messumformern für jeden Messwert eingesetzt wurde. Die bei der Installation von Druckmessgeräten üblichen Ventilblöcke und Schweißarbeiten fallen nur für einen statt für zwei Messumformer an, einmal elektrische Versorgung, eine Signalverarbeitung dies alles trägt zum Spareffekt bei. Im Betrieb lässt sich die Ersatzteilhaltung reduzieren, und auch die Wartungsmannschaft wird entlastet. Wird der Multisensor zur Durchflussmessung eingesetzt, kann er durch seine interne dynamische Zustandskorrektur, die Änderungen von Dichte, Reynoldszahl usw. berücksichtigt, den Masse- bzw. Normvolumenstrom direkt berechnen. Separate Flow Computer oder entsprechende Funktionen im Leitsystem sind überflüssig. Diese Korrekturfunktion haben wir immer weiter optimiert, seit die Reihe besteht, führt der Produktmanager aus. Inzwischen fließt etwa auch die temperaturabhängige Änderung der Rohrleitungsdurchmesser etc. in die Zustandskorrektur ein. Selbst bei großen Druck- oder Temperaturschwankungen liefert das Gerät Messwerte mit höchster Präzision. Das preiswerte Wirkdruckverfahren lässt sich in Verbindung mit dem multivariablen Messumformer zur Messung von Massestrom von Dampf bzw. Normvolumenstrom von Gas einsetzen. Aber auch beim Kosten-Nutzen-Vergleich mit anderen Messprinzipien schneiden die Geräte gut ab. Die speziell für die Durchflussmessung nach dem Wirkdruckverfahren konzipierten Modelle 267CS und 269CS, schwerpunktmäßig bei Gasen und Dämpfen eingesetzt, stehen im Wettbewerb zu Wirbeldurchflussmessern. Lütkepohl: Da sich lediglich das Primärgerät, also etwa Staudrucksonde oder Blende, in der Rohrleitung befindet, Komponenten ohne elektronische Bauelemente, erreichen wir mit dem Multisensor gerade bei hohen Temperaturen in der Regel eine längere Lebensdauer als bei Vortex-Geräten. Außerdem sind Durchflussmessungen nach dem Wirkdruckverfahren nicht nur universell einsetzbar; sie sind auch unschlagbar preiswert, sobald es um größere Nennweiten bei den Rohrleitungen geht. Zuverlässige, stabile Technik diese Anwendererwartung erfüllt die Reihe, unter anderem dank der eingesetzten piezoresistiven Sensorik, bei der Material-Alterungseffekte eine deutlich geringere Rolle spielen als bei Sensoren, in welchen verschiedene Materialien kombiniert werden. Zudem sorgt die Piezo-Technik für hohe Genauigkeiten (0,075 bzw. optional 0,04 Prozent). Viele Kunden möchten am liebsten ein Gerät für alle Aufgaben, so Lütkepohl, und dieses soll dann für die jeweilige Messaufgabe möglichst einfach anzupassen sein. An dieses Ideal kommt der multifunktionale Messumformer wohl so nah heran wie kaum ein anderes Gerät seiner Klasse. Ein einziger Messumformer zur Messung von bis zu drei Prozessgrößen, nutzbar bereits mit Hart- Kommunikation, kann am elegantesten mit Profibus PA, Foundation Fieldbus und Modbus verwendet werden. Mehr und mehr honorieren inzwischen auch die Anwender in Feldern wie Öl und Gas, Energie und Chemie die grundsätzlichen Technologieprinzipien des multivariablen Messumformers. Viele Freiheiten durch Baukastensystem und Feldbuskommunikation Die vielfältigen Diagnosefunktionen des Multisensor können bereits mit der Hart- Neben den sehr geringen Kosten pro Durchflussmessstelle durch Einsparung von Geräten profitiert der Anwender durch die dynamische Zustandskorrektur von einer deutlich gesteigerten Genauigkeit gegenüber der vorher eingesetzten Ausrüstung. Die ist nicht so leicht zu überbieten. Gerhard Lütkepohl, Leiter Produktmanagement Druckmesstechnik bei ABB Kommunikation genutzt werden, eleganter ist jedoch die Feldbus-Datenübertragung. Offenheit ist dabei nicht nur ein Lippenbekenntnis. Wir bieten als einziger Hersteller alle in der Prozessindustrie gängigen Protokolle an, also 4 20mA/Hart, Foundation Fieldbus, Profibus PA und Modbus, betont Lütkepohl. Das Sparpotenzial durch Verwendung des multivariablen Messumformers für die Massedurchflussmessung kann unabhängig vom verwendeten Kommunikationsprotokoll vollständig genutzt werden. In diesem Zusammenhang kommt ein weiteres Konstruktionsprinzip des Messumformers zum Tragen: der modulare Aufbau der Geräte, durch den sich etwa Elektroniken zur Anpassung an unterschiedliche Kommunikationsprotokolle austauschen lassen. Allgemein sind Messwerke, Elektronik und Gehäuse beliebig und einfach kombinierbar. Dieses Baukastensystem vermindert die Lagerkosten durch reduzierte Ersatzteilhal->

4 4 Stärker in die Wachstumsbranchen Geschäftsbereichsleiter Dr. Volker Huck und Lothar Gellrich, Leiter Marketing- Kommunikation und Brachenmanagement im Bereich Instrumentation bei ABB, zur Marktentwicklung im Sektor Druckmesstechnik P&A: Seit der Übernahme von Hartmann & Braun ist die Druckmesstechnik bei ABB gut aufgestellt mit einem Großteil der Fertigung hier in Minden und in Lenno, Italien. Spiegelt sich das in der Geschäftsentwicklung wider, Herr Dr. Huck? Huck: Ja. Nach einigen Jahren der Stagnation verzeichnet der Bereich inzwischen erfreuliche Umsatzzuwachsraten im zweistelligen Bereich, was über der Entwicklung der gesamten Sparte Prozessinstrumentierung liegt. P&A: Welche Manpower steht dahinter? Huck: Mit 2500 Mitarbeitern weltweit, 830 davon in Deutschland, ist die Instrumentierung bei ABB gut aufgestellt. Die Druckmesstechnik wird von mehr als 400 Mitarbeitern repräsentiert, jeweils zur Hälfte in Italien und in Deutschland. Weitere Fertigungen für andere Bereiche der Instrumentierung befinden sich unter anderem in England, Kanada, USA, Indien und in China. In rund 95 weiteren Ländern sind wir mit Verkaufsorganisationen aktiv. P&A: Welche Marktposition hat ABB bei Druckmessumformern? Huck: In Deutschland haben wir einen Marktanteil von rund 13 Prozent. Weltweit liegen wir je nach Region zwischen Platz 2 und Platz 4 im Markt, wobei diese Positionen sehr eng beieinander liegen. P&A: Mit rund 40 Prozent Marktanteil bleibt Emerson wohl unangefochten auf absehbare Zeit die Nummer 1 in diesem Sektor. Welche Ziele haben Sie sich vor diesem Hintergrund gesetzt? Huck: Wir haben ein klares, realistisches Ziel in den wesentlichen Märkten wollen wir die Nummer 2 oder 3 unter den führenden Gesellschaften sein. P&A: Auch Ihre Wettbewerber rüsten zurzeit auf. Auf welche Art und Weise wollen Sie vor diesem Hintergrund Ihre Position weiter ausbauen, Herr Gellrich? Gellrich: Dahinter steht eine ganze Reihe von Maßnahmen. Den wichtigsten Punkt stellt eine übergreifende Plattform-Strategie dar. Wir sind dabei, alle neuen Geräte auf einer gemeinsamen Komponentenbasis zu entwickeln. Somit ist es uns zum einen möglich, Entwicklungskosten zu sparen. Zum anderen erhält der Kunde ein vereinheitlichtes Bedienkonzept, das sich stark an der simplen Bedienung eines Handys orientiert. Weiterhin hat der Kunde die Möglichkeit, die Elektronikmodule innerhalb einer Produktfamilie untereinander auszutauschen und somit Lagerhaltungskosten zu senken. Mit diesem Konzept können wir sehr viele Synergieeffekte nutzen. So ist die neue Elektronikplattform direkt nach den Regeln der IEC61508 entwickelt worden und alle neuen Geräte erhalten für den Bereich Anlagensicherheit eine SIL2-Einstufung ohne Betriebsbewährung, was insbesondere für den Bereich Chemie/Petrochemie von sehr hoher Bedeutung ist. P&A: Haben Sie schon Geräte nach dem neuen Konzept auf den Markt gebracht? Gellrich: Ja. Begonnen haben wir im letzten Jahr mit dem Edelstahl- Wir haben ein klares, realistisches Ziel in den wesentlichen Märkten wollen wir die Nummer 2 oder 3 unter den führenden Gesellschaften sein. Dr. Volker Huck, Leiter Geschäftsbereich Instrumentation Druckmessumformer 261, den wir sehr erfolgreich im Markt platzieren konnten. Auf der diesjährigen Hannover-Messe haben wir den Temperaturmessumformer TTH300 vorgestellt. Im Weiteren werden Geräte aus den Bereichen Durchflussmesstechnik sowie pneumatische Stellungsregler folgen. P&A: Welche Branchen betrachten Sie über die gesamte Einheit Prozessinstrumentierung als Wachstumsfelder? Gellrich: Dazu gehört nach wie vor die Chemie, in der wir traditionell stark sind. Auch in den Branchen Öl und Gas sowie Energie, in welchen Investitionen sehr lange zurückgehalten wurden, rechnen wir nun mit verstärktem Wachstum. Wir werden bei der Entwicklung neuer Geräte auf eine Plattformstrategie umsteigen und setzen damit mittelfristig auf eine modular aufgebaute Gesamtinstrumentierung. Lothar Gellrich, Leiter Marketing-Kommunikation/Branchenmanagement P&A: Gerade im Sektor Öl und Gas werden die Investitionen wohl eher im internationalen als im deutschen Markt zu finden sein. Wie unterstützen Sie Ihr Auslandsgeschäft? Huck: Da 50 Prozent aller Instrumentierungsprodukte in Deutschland produziert werden, haben wir einen starken Fokus auf den Export und eine führende Rolle innerhalb des weltweiten Instrumentierungsgeschäfts der ABB. Eine Maßnahme war die Verstärkung des Exportvertriebs auch mit internationalen Ressourcen, um die ABB-Auslandsgesellschaften in den Zielmärkten optimal vor Ort betreuen zu können. Zum zweiten sind wir dabei, weltweit Satellitenfabriken in den wichtigsten Märkten aufzubauen, wo unsere Produkte in Lizenz endmontiert und kalibriert werden. Als dritte Maßnahme werden wir internationale Serviceeinheiten in den Ländern aufbauen und zertifizieren, sodass sich unser Kunde auf weltweit gleich gute Produkte und Service verlassen kann.

5 5 NACHDRUCK P&A SEPTEMBER 2006 P&A: Wie glauben Sie in den einzelnen Branchen stärker als der Markt wachsen zu können? Gellrich: Wir wollen beispielsweise mit der Druckmesstechnik in der Nahrungs- und Genussmittelindustrie deutlich wachsen. Dazu haben wir mit dem 261er Druckmessumformer eine spezielle Gerätereihe mit entsprechenden Hygieneanschlüssen entwickelt. Zudem erwarten wir uns einen deutlichen Wachstumsschub im Geschäft mit unserem multivariablen Messumformer, und zwar in den Sektoren Energie sowie Öl und Gas. Bei der Umsetzung dieser Wachstumspläne setzen wir unter anderem auf die Weiterentwicklung des Branchenmanagements. Wir nutzen damit deutlich stärker als bisher das spezifische Fachwissen unserer Mitarbeiter, die sich in den vergangenen Jahren intensiv mit den verschiedenen Anwendungsbereichen und deren speziellen Bedürfnissen auseinandergesetzt haben. P&A: Wie weit haben Sie dieses Branchenmanagement bereits installiert? Gellrich: In den Bereichen Chemie, Energie, Wasser/Abwasser, Nahrungs- und Genussmittel sowie Papier und Zellstoff ist unser Branchenmanagement weitgehend aufgestellt. Die dort installierten Branchenmanager werden nun nochmals personell unterstützt, sodass künftig sowohl strategische wie auch operative Aufgaben optimal wahrgenommen werden können. Das heißt, der Kunde hat insbesondere bei Projekten mit ABB-Fachleuten zu tun, die mit seiner speziellen Applikation und mit den Anforderungen seiner Branche voll vertraut sind und entsprechende Lösungen anbieten können. tung zusätzlich. Auch hinsichtlich seines Bedienkonzepts kann sich der 2600T und seine diversen Modellvarianten sehen lassen. Einfach und problemlos lassen sich die bei der Installation und der Inbetriebnahme notwendigen Einstellungen für die jeweilige Messstelle direkt am Gerät vornehmen. Zudem bietet ABB für alle Geräte Device Type Manager (DTM) an, wodurch der Anwender nicht auf herstellerspezifische Tools angewiesen ist, sondern jedes System mit einer FDT-Schnittstelle nutzen kann auch zur Off- Line-Konfiguration oder Dokumentation etc. Beim 267/269 kommen die Vorteile des FDT/ DTM-Konzepts voll zum Tragen, da es in seiner Funktionalität weit über einem durchschnittlichen Gerät liegt. Mit EDD oder GSD stößt man da an Grenzen, urteilt Lütkepohl. Energieträger-Abrechnung im Bayer Chemiepark Honoriert wird das komfortable Bedienkonzept nicht zuletzt von Unternehmen, die den multivariablen Messumformer im großen Stil einsetzen, etwa der Chemiepark-Betreiber Firmendaten Gegründet 1890 (ASEA), 1891 (BBC) Mitarbeiter weltweit, in Deutschland Umsatz 2,7 Mrd. Euro (Deutschland) Geschäftsfelder Prozessautomation, Automationsprodukte, Energietechnik- Produkte und -Systeme, Robotik ABB Automation Products GmbH: Hauptsitz Ladenburg Umsatz 330 Mio. Euro Kontakt T +49/6203/ ccc-support.deapr@de.abb.com Bayer Industry Services (BIS). Chemiepark- Partner beziehen an den Standorten Leverkusen, Dormagen und Krefeld-Uerdingen Dampf, Gas oder Druckluft von einer zentralen Einheit. Zur Mengenerfassung für die Abrechnung setzt BIS zunehmend das Modell 267CS/269CS ein anstelle von drei Messumformern und einem Flow Computer. Lütkepohl: Neben den sehr geringen Kosten pro Durchflussmessstelle profitiert der Anwender durch die dynamische Zustandskorrektur von einer deutlich gesteigerten Genauigkeit gegenüber der vorher eingesetzten Ausrüstung. Die ist nicht so leicht zu überbieten. Daneben spiele für BIS auch die sehr große Messbereichspalette eine Rolle. Die Freiheiten, die ABB seinen Kunden beim Anschluss externer Temperatursensoren lässt, waren ein weiterer Pluspunkt. Gegenüber den komplizierten Konstruktionen anderer Hersteller lassen wir dem Nutzer jede Freiheit; alle gebräuchlichen Sensoren können angeschlossen werden. Breites Anwendungsfeld durch Werkstoffe und Prozessanschlusstechnik Keine Kompromisse macht ABB im Übrigen auch bei den eingesetzten, durchweg korrosionsbeständigen Werkstoffen. Schon für die Standardgeräte der Reihe 2600T verwenden wir bei den messstoffberührten Teilen nichtrostenden Edelstahl; für besonders empfindliche Teile wie die Trennmembran setzen wir Hastelloy C ein, erläutert Lütkepohl. Noch höheren Anforderungen entspricht der Hersteller mit Sonderausführungen in Monel, Tantal oder mit Goldbeschichtungen. Bei den komplett in Edelstahl ausgeführten Varianten für die Pharma- und Lebensmittelindustrie wurde zudem auf totraumfreie Ausführung und die notwendigen hygienischen Prozessanschlüsse geachtet. Gerade der letztgenannte Anwendungssektor birgt für die Druckmesstechnik von ABB noch einiges an Wachstumspotenzial, glauben Lütkepohl und der für die Instrumentierung verantwortliche Marketingleiter Lothar Gellrich. Unterstützt durch ein inzwischen installiertes Branchenmanagement und die komplettierte Produktpalette sind wir nun für den Bereich Nahrungs- und Genussmittel gut aufgestellt, so Gellrich (lesen Sie dazu auch das Interview ab Seite 14). Ende vergangenen Jahres habe ABB einen für Überdruck und Absolutdruck ausgelegten neuen Messumformer mit einer sehr großen Palette entsprechender Anschlüsse auf den Markt gebracht, ergänzt der Produktmanager. Die im Sektor Nahrungs- und Genussmittel sowie in der Pharmaindustrie üblichen Reinigungsprozesse bei kurzzeitig 140 C seien unproblematisch, da die für derartige Anwendungen vorgesehenen Geräte Dauertemperaturen von 180 C verkraften. Lebensdauer und Stabilität profitieren selbstredend. Für die weitere Produktpflege schreibt sich ABB Optimierungen in Richtung Genauigkeit und Bedienkomfort auf die Fahnen, um die vorhandenen Alleinstellungsmerkmale weiter auszubauen. Um die Multisensortechnologie auch für weitere traditionelle Applikationsfelder von Differenzdruckmessumformern, etwa die Füllstandsmessung, zu erschließen, hat der Gerätehersteller die Reihe 2600T soeben um die Modelle 267JS/269JS erweitert. Die messen zwar ebenfalls dank Multisensor Differenzund Absolutdruck sowie die Prozesstemperatur, verzichten jedoch auf die Rechen- und Korrekturfunktionen zur Durchflussmessung und werden dadurch deutlich kostengünstiger. Wir rechnen damit, dass wir uns damit ein großes weiteres Applikationsfeld für die Multisensortechnologie erschließen werden, so Lütkepohl. Zusammen mit unseren Standardgeräten für die Druck- und Differenzdruckmessung ist unser Geräteprogramm nun rund.

6 ABB ist führend in der Energie- und Automationstechnik. Das Unternehmen ermöglicht seinen Kunden in der Energieversorgung und der Industrie, ihre Leistung zu verbessern und gleichzeitig die Umweltbelastung zu reduzieren. ABB beschäftigt etwa Mitarbeiter in rund 100 Ländern. ABB optimiert kontinuierlich ihre Produkte, deshalb sind Änderungen der technischen Daten in diesem Dokument vorbehalten. Printed in Germany ( ) ABB 2006 JA/267/269_PA-DE ABB Automation Products GmbH Vertrieb Instrumentation Borsigstraße Alzenau DEUTSCHLAND Der kostenlose und direkte Zugang (nur für D) zu Ihrem Vertriebszentrum: Tel: Fax: Customer Care Center: CCC-support.deapr@de.abb.com ABB Automation Products GmbH Vertrieb Instrumentation Im Segelhof 5405 Baden-Dättwil SCHWEIZ Tel: Tel: Fax: instr.ch@ch.abb.com ABB AG Vertrieb Instrumentation Clemens-Holzmeister-Str Wien ÖSTERREICH Tel: Fax: instr.at@at.abb.com