Industriemonitore für die Hydrite Chemical Company in Wisconsin, USA [Referenz]

Kunde | Hydrite Chemical Company

Projekt | Neue Bedienstationen für das Prozessleitsystem

Standort | Cottage Grove, Wisconsin, USA

Fertigstellung | 2010

Die Hydrite Chemical Company produziert und vertreibt Produkte für die Nahrungs- und Genussmittelindustrie sowie Fluoride für Wasseraufbereitungsanlagen und eine Vielzahl an Reinigungs- und Hygienechemikalien für Abnehmer aus zahlreichen Branchen. Hydrite arbeitet mit vielen Partnern zusammen, um seinen Kunden hochwertige Produkte anbieten zu können.

Bei Hydrite werden viele Materialien in explosionsgefährdeten Bereichen verarbeitet, sodass die Prozesse strengen Sicherheitsanforderungen unterliegen. Im Werk des Unternehmens in Cottage Grove, Wisconsin, USA, ist der größte Teil der Anlage als Class I, Division 1 eingestuft. Andere Bereiche im Werk sind als Class I, Division 2 klassifiziert. Alle dort eingesetzten Geräte müssen über entsprechende Zulassungen verfügen. Die Werke von Hydrite sind zudem nach der Norm ISO 9001:2000 zertifiziert, wodurch eine gleichbleibend hohe Qualität der Produkte sichergestellt wird und alle Prozesse reproduzierbar sind.

Chemikalien werden in Chargen hergestellt. Die Steuerung erfolgt teilweise automatisch und manuell, falls erforderlich. Typischerweise gibt es mehrere Rohstoffbehälter, deren Inhalt aus Fässern, Säcken oder Massenbehältern stammen. Die korrekten Mengenverhältnisse nach Vorgaben der Rezeptur müssen genauestens gesteuert werden. Vom Beginn des Chargenprozesses bis zur Fertigstellung kann es einige wenige Stunden bis mehrere Tage dauern. Sobald der Prozess gestartet ist, kann jede Unterbrechung und jeder Ausfall die Charge verderben. Bei der Produktion des eigentlichen Produktes muss die Prozesssteuerung auch Emissionen sowie Neben- und Abfallprodukte berücksichtigen.

Paul Anderson ist Ingenieur für elektrische Steuerung und Instrumentierung bei der Hydrite Chemical Company und hatte den Auftrag, die Anlage in Wisconsin zu modernisieren. Teil dieser Modernisierung war die Beschaffung neuer Bedienstationen. Es entstand ein umfangreiches Lastenheft, dessen zentrale Forderung ein offenes, nicht-proprietäres System war. Mit einer investitionssicheren Auswahl sollen zukünftige Änderungen in der Anlagentopologie leicht möglich sein. Die Bedienstationen sollen:

• den aktuellen Normen für den Einsatz in explosionsgefährdeten Umgebungen entsprechen
• extrem robust sein
• den Widrigkeiten einer korrosiven Umgebung in einem Chemiewerk standhalten
• lange mittlere störungsfreie Betriebsdauer (MTBF) garantieren

Paul Anderson strebte eine langfristige Beziehung an, um auch seine Systeme kontinuierlich pflegen, warten und in Zukunft erweitern zu können.

Paul Anderson wählte zunächst ein Steuerungssystem mit eigensicheren Remote I/O-Modulen. Diese boten Hydrite Vorteile unter zwei Aspekten:

• Der Umfang an Kabelkanälen und Verdrahtung wurde deutlich verringert.
• Die für die Installation benötigten Mannstunden wurden erheblich reduziert.

Zudem bot das segmentierte System eine hohe Systemverfügbarkeit. Zum Beispiel lassen sich Remote I/O-Module ohne Unterbrechung im laufendem Betrieb wechseln.

Der Zugang zu Chargen- und Prozessinformationen direkt in der Anlage spart Zeit und kann Systemausfälle vermeiden. Um die Mitarbeiter wirkungsvoll unterstützen zu können, sollten sich die Monitore im Bereich der manuellen Zugabe befinden und für dortigen Umgebungsbedingungen ausgelegt sein. Zudem sollten sie mit einem gehärteten Touchscreen ausgestattet sein, der für Dauerbenutzung durch das Anlagenpersonal geeignet ist.

Entsprechend dieser Anforderungen hat sich Hydrite für den Einsatz von Industriemonitoren von Pepperl+Fuchs entschieden. Diese besitzen eine Zulassung für Class I, Division 2 und sind für Dauerbetrieb über einen längeren Zeitraum unter anspruchsvollen Bedingungen ausgelegt.

Paul Anderson wählte die Bedienstationen von Pepperl+Fuchs, da diese die einzigen waren, die sämtliche von ihm gestellten Anforderungen erfüllten. Die Bedienstationen sind besonders zuverlässig, selbst unter schwierigen Umgebungsbedingungen wie großen Temperaturschwankungen oder Vibration sowie aggressiver Atmosphäre. Zu-dem zeichnen sie sich durch eine lange mittlere störungsfreie Betriebsdauer (MTBF) aus. Paul Anderson betonte, dass die MTBF bei diesen Monitoren 500.000 Stunden beträgt – das Doppelte von dem, was andere Hersteller von industriellen Monitoren derzeit anbieten.

Die Industriemonitore sind in ein Edelstahlgehäuse (SUS 316) gemäß NEMA 4X, Division 2 mit Standfuß oder wandmontiert eingebaut. Die Abmessungen des Gehäuses sind kleiner als die der bisherigen explosionsgeschützten Einheiten (weniger Platzbedarf, geringere Kosten). Mit den gehärteten resistiven Touchscreens und der für Industrieanwendungen ausgelegten Elektronik sind die Monitore im explosionsgefährdeten Anlagenbereich ohne Programmieraufwand in der Lage, das gleiche hochwertige Bild anzuzeigen wie die Monitore in der Leitwarte. Damit ist in der Anlage die gleiche Funktionalität wie in der Leitwarte verfügbar. Das Werkspersonal muss sich nicht mehr mehrmals täglich auf den Weg von der Anlage in die Leitwarte machen. Paul Anderson dazu: „Die Schärfe und Helligkeit der Anzeige sind überragend bei der Lösung von Pepperl+Fuchs.“ Es ist für die Anwender leichter, Änderungen und Anpassungen vorzunehmen. Durch die Platzierung leistungsfähiger und zuverlässiger Bedienstationen im Feld stehen Prozessinformationen vor Ort zur Verfügung. Dadurch kann bei Bedarf schneller reagiert werden, unnötige und kostspielige Ausfallzeiten werden vermieden und die Wartungskosten sind geringer. Hinzu kommen weniger offensichtliche Vorteile wie der niedrigere Stromverbrauch und die geringere Wärmeabgabe.