Prüfstände in chemischen Laboren müssen heute nicht nur umgehend exakte Prüfergebnisse liefern, sondern auch kurzfristig je nach Kundenanforderung umgerüstet werden können. Dabei dürfen aber keine Abstriche an der Qualität der Prüfparameter und der Daten gemacht werden. Der Spezialist für elektrochemische Sensorik Reiss und Jumo als Anbieter von Mess- und Regeltechnik haben nun in einem gemeinsamen Projekt eine maßgeschneiderte Lösung entwickelt. Neben absoluter Prozesssicherheit kann Reiss seine bedienerfreundliche unternehmenseigene Hardware einsetzen und flexibel neu programmieren, um die Vielfalt an Sensoren prüfen zu können.
Der Prüfstand ist dafür ausgelegt, elektrochemische Sensoren von Reiss im Betrieb zu testen. Dieser kann sowohl in der Entwicklung wie auch in der Qualitätsprüfung der Komponenten eingesetzt werden. Die zu prüfenden Geräte können eine Bandbreite an Desinfektionsmitteln und Desinfektionsnebenprodukten in einem Konzentrationsbereich von 0,05 ppm und 20 Prozent im Messwasser erfassen. Hierzu zählen Chlor, Chlordioxid, Ozon, Peressigsäure, Wasserstoffperoxid, Brom und Chlorit.
Die Ausgangssignale der Sensoren sind an den Kundenwünschen orientiert und daher vielfältig: vier bis 20 Milliampere, null bis zwei Volt und Modbus. Zusätzlich müssen die Versuchsparameter sehr flexibel gewählt werden können:
Die bisher eingesetzten Prüfstände sind aus mehreren unabhängigen Jumo-Reglern „Aquis 500“ und einem Bildschirmschreiber „Logoscreen nt“ aufgebaut. Das machte in der Vergangenheit kurzfristige Änderungen an einem Prüfstand sehr aufwendig. So war beispielsweise für einen geänderten Prüfaufbau eine neue Verkabelung erforderlich, ausgeführt durch eine Elektrofachkraft. Der Prüfstand war nicht modular erweiterbar. Komplexe Überwachungsfunktionen konnten nicht umgesetzt werden. Zudem war der Prüfstand nur vor Ort steuer- und parametrierbar.
Reiss und Jumo suchten nach einer maßgeschneiderten Lösung für die jeweiligen Kundenbedürfnisse. Hier kam das Varitron System von Jumo zum Einsatz. Es besteht die Möglichkeit, Sensoren für Flüssigkeitsanalyse einfach mit wenigen Handgriffen und ohne fest zu installierende Module anzuschließen. Der neue Prüfstand enthält bereits die gesamte notwendige Hardware, um die beschriebene Vielfalt an Sensoren zu prüfen. Der konkrete Mehrwert für Reiss beruht gleich auf mehreren deutlichen Verbesserungen, die Zeit und Geld sparen. So sind Änderungen über die Entwicklungsumgebung Codesys schnell zu realisieren. Mit „digiLine“, einer auf dem Modbus-Protokoll basierenden digitalen Kommunikationslösung, steht eine Vielzahl von Analysemessgrößen zur Verfügung. Reiss setzt neben den Desinfektionsmessgrößen auch die Parameter „Leitfähigkeit“ und „pH-Wert“ ein. Zudem sind komplexe Überwachungsfunktionen umsetzbar, die einen Überdruck, eine Überhitzung und ein Trockenlaufen des Prüfstandes vermeiden. Mit der neuen Lösung wurde die Prozesssicherheit deutlich erhöht.
Ein weiterer Vorteil der Jumo Lösung ist die Durchgängigkeit im Prozess. Manche Anbieter im Prüflabor-Umfeld bieten neben der Analysetechnik keine Automationskomponenten an, hier wäre ein weiteres externes Gerät notwendig, was den Aufbau komplexer macht. Der derzeitige Reiss Prüfstand ist mittels des Jumo Varitron eine vollumfängliche SPS basierend auf der Entwicklungsumgebung Codesys. Das System kann die Prozesse steuern, regeln, überwachen und auch aufzeichnen. Auch die Parametrierung des Prüfstandes erfolgt über den Webbrowser. Beide elementare Maßnahmen waren vorher nur vor Ort möglich. Nun kann der Prüfstand auch Remote gesteuert werden. Somit bedeutet die Lösung eine erhebliche Effizienzsteigerung und maximale Prozessflexibilität.
Neben dem Modbus Protokoll spricht der Varitron auch andere Industriesprachen, wie zum Beispiel Profinet, Ethercat, Bacnet, MQTT und OPC UA. Für die Zukunft hat Reiss vielfältige Möglichkeiten offen, zum Beispiel die Anbindung an eine Scada oder Cloud, um die Verfügbarkeit der Daten lokal oder global zu ermöglichen. Die Anforderungen und Wünsche von Reiss konnten mit dem Jumo System vollumfänglich erfüllt werden. Beide Unternehmen freuen sich auf weitere gemeinsame Projekte.
Autoren: Alexander Kamke (Division Manager R&D, Reiss, Weinheim), Thomas Diel (Produktmanager Automatisierungssysteme, Jumo, Fulda) und Marvin Karbowiak (Sales Manager Nord Baden-Württemberg, Jumo, Fulda)
