(Bild: Vega)
Vega hat sein Portfolio an Drucksensoren und Grenzschaltern für hygienesensible Prozesse komplettiert. Die neuen Vegabar (l.) - und Vegapoint (m. und r.)-Sensoren zielen auf eine einfache und kostengünstige Automatisierung von Hygieneprozessen ab. Vega
Die Lebensmittelindustrie stellt hohe Anforderungen: schnelle Produktwechsel, hohe Anlagenverfügbarkeit, Genauigkeit und Prozesssicherheit. Wichtiger Faktor, um diese Anforderungen zu erfüllen, ist die Messtechnik. Mit der kompakten Geräteserie Vegabar (Drucksensoren) und Vegapoint (Grenzschalter) hat Vega sein Angebot an Optimierungs- und Effizienzlösungen erweitert. Ziel ist es, vor allem Standardanwendungen, etwa in der Lebensmittel- und Pharmaindustrie oder Package Units, wirtschaftlich zu automatisieren. Um den dort herrschenden Ansprüchen zu entsprechen, hat das Schiltacher Unternehmen bei der Produktentwicklung einige Dinge berücksichtigt: Beispielsweise sind alle Materialien der Sensoren nach FDA und EG 1935/2004 sowie nach GB Standard konform und geprüft. Zudem sind die Grenzschalter und Drucksensoren mit metallischer Messzelle nach der europäischen EHEDG-Richtlinie und den nordamerikanischen 3-A Sanitary Standards Inc. zertifiziert. Auch sind die Sensoren beständig gegen aggressive Reinigungsmittel, etwa bei einer CIP-Reinigung, und tolerieren hohe Temperaturen ohne Funktionsverlust.
Im Video: Neue Drucksensoren und Grenzschalter: Mehr Sichtbarkeit im Prozess
Zwei Aspekte, die bei Vega speziell im Fokus lagen, waren eine gute Sichtbarkeit des Displays durch ein beleuchtetes 360°-Display und die Implementierung von IO-Link, dem Standard in der Fabrikautomation für die Anbindung von Sensoren.
256 Farben und ein 360°-Display sorgen für Überblick
Die Farbe des Leuchtrings bleibt selbst bei Tageslicht gut erkennbar – auch weil sie aus 256 Farben frei wählbar ist. Vega
Sensoren werden häufig in weitläufigen Bereichen oder bei besonders engen Verhältnissen eingesetzt. Daher ist es sehr aufwendig, einen Sensor abzulesen, wenn beispielsweise eine Hygieneschranke überwunden werden muss. Manchmal ist es auch wichtig, dass Mitarbeiter den Zustand von Sensoren schnell erkennen, um sofort reagieren zu können. Damit der Status gerätenah und von möglichst weit aus allen Richtungen auf einen Blick erkannt werden kann, lassen sich alle Schaltzustände der Geräte Vegabar und Vegapoint dank der Rundumanzeige aus allen Richtungen visuell erfassen. Zusätzlich bleibt die Farbe des Leuchtrings auch bei Tageslicht gut erkennbar. Diese lässt sich aus 256 Farben frei wählen. Hierbei können Anwender eine Farbe verwenden, die in ihrer speziellen Umgebung am besten sichtbar ist. So erkennt der Anlagenbetreiber auf einen Blick, ob der Messvorgang läuft, ob der Sensor schaltet oder eine Störung im Prozess vorliegt.
IO-Link als Wegbereiter für die Fabrikautomatisierung
Mit IO-Link lassen sich die Diagnosedaten der Vega-Sensoren digital und mit hoher Signalqualität austauschen. Vega
Für die universelle und gleichzeitig einfache Kommunikation sorgt das Standardprotokoll IO-Link. Damit verfügen die Geräte über die standardisierte Kommunikationsplattform, die den nahtlosen Datentransfer und die einfache Integration der Anlage ermöglicht. „IO-Link ist in der Fabrikautomation der Standard für die Anbindung von Sensoren. Insbesondere in sogenannten Package Units lässt sich damit die Automatisierung einfach und wirtschaftlich realisieren“, erklärte Produktmanager Florian Burgert bei der Vorstellung der neuen Sensoren.
IO-Link lässt sich schnell und kostengünstig installieren und erleichtert den Sensortausch. Entsprechend schneller ist eine Anlage über ein Standardprotokoll in Betrieb genommen. Auch lassen sich Stillstandzeiten reduzieren. Zusätzliche Effizienz schafft die Option, beim Austausch alle Sensorparameter vom IO-Link-Master oder der Steuerung automatisch auf das neue Gerät schreiben zu lassen. Gerade Formatänderungen oder Rezepturwechsel sind auf diese Weise schnell und zentral erledigt.
Einheitliche Hygieneadapter für Sensoren
Der Hygieneadapter kann für Füllstandsensoren ebenso genutzt werden, wie auch für Drucksensoren und Grenzschalter. Vega
Ein gemeinsames Adaptersystem, das EG 1935/2004-, FDA-, EHEDG-, 3-A-konform ist, kann für Füllstandsensoren ebenso genutzt werden, wie auch für Drucksensoren und Grenzschalter. Ob metallisch dichtend oder mit O-Ring-Dichtung: Die Sensoren passen für alle handelsüblichen hygienischen Anschlüsse.
Die Vorteile sind:
- flexible und einfache Integration
- schneller Austausch
- reduzierte Stillstandzeiten
- weniger Varianten an Lager
Grenzschalter warnt vor Überlauf im Pulpebehälter
Mehr Sichtbarkeit mit beleuchtetem 360°-Display: Die aktuellen Schaltzustände der Druck- und Grenzstandsensoren von Vega sind schon von Weitem gut erkennbar. Vega
Die Sensoren der Vegapoint -Serie eignen sich unter anderem als Überfüllsicherung, Trockenlaufschutz, zur Öl-/Wasser- und Schaumdetektion. Dabei hat die kleine Grenzschalterausführung ein kompaktes Edelstahlgehäuse und ist in der Elektronikausführung oder als Transistorausgang mit zusätzlicher digitaler IO-Link-Kommunikation lieferbar. Der Sensor kann mit einem Tablet oder einem Smartphone über eine App drahtlos per Bluetooth bedient werden. Damit lassen sich das Schaltverhalten, die Anwendung und andere Parameter einstellen.
Eine besondere Herausforderung musste ein Vegapoint-Sensor an einer Messstelle in einem Tank meistern, in dem die Reststoffe der Produktion von Fruchtsäften landen. Diese wässrige Pulpe enthält eine Mischung aus Zellstoff und Feststoffen. Die Mischung wird entwässert, der restliche Schlamm landet in einem weiteren Tank. Da bisher eingesetzte Vibrationsgrenzschalter bei der Messung nicht erfolgreich waren, wurde dieser Tank zuweilen überfüllt und die breiige Substanz landete unschöner Weise auf dem Fabrikboden. Das Problem: Die Ansammlung von Zellstoff auf den Schwinggabeln führte dazu, dass diese nicht richtig funktionierten und beim Ablassen des Tanks nicht mehr umschalteten. Zudem bereitete die Fruchtsäure weitere Schwierigkeiten. Die Folge war die Überfüllung des Tanks, da die Pumpen nicht rechtzeitig ansprangen beziehungsweise sich sogar ausschalteten.
Der Vegapoint 21 ist ein Grenzschalter mit abgesetztem Schaltpunkt zur Detektion von wasserbasierten Flüssigkeiten, der auch unter schwierigen Messbedingungen, wie Turbulenzen, Luftblasen, starken Fremdvibrationen oder wechselndem Medium, arbeitet. Hierbei bilden der Sensor und der Tank die beiden Elektroden eines Kondensators. Eine durch Füllstandänderung hervorgerufene Kapazitätsänderung wird in ein Schaltsignal umgewandelt. Durch die kleine Einheit kann der Sensor neben dem Einsatz in Tanks und Behältern auch in dünnen Rohrleitungen montiert werden.
Merkmale, die für die Anwendung beim Fruchtsaft-Hersteller ausschlaggebend waren und dem Überlaufen ein Ende bereiteten. Selbst wenn sich am Ende auf der Sonde Ablagerungen ansammeln, schaltet der Grenzschalter immer noch um, sobald das Restwasser die Sonde erreicht hat. Anschließend kehrt dieser in den normalen Zustand zurück, sobald der Füllstand fällt.
Robuste Drucksensoren trotzen Sand und Steinen
Alle Oberflächen der Drucksensoren Vegabar mit metallischer Messzelle, die mit dem Medium in Berührung kommen, werden aus Edelstahl gefertigt. Darüber hinaus sind die Sensoren in robuster Keramikausführung erhältlich. Gerade diese Robustheit gab den Ausschlag für den Einsatz in einer Verarbeitungslinie für grüne Bohnen. Der Vegabar 38 kommt hier in einem Waschtank zum Einsatz. Zu diesem Zeitpunkt befinden sich jedoch nicht nur grüne Bohnen im Tank, sondern auch Sand und kleine Steine – beides brachte bisher eingesetzte Sensoren an ihre Grenzen. Aufgrund der patentierten Keramikmesszelle MiniCertec übersteht der Vegabar 38 auch diese harte Waschprozedur. Die Keramikmesszelle kommt immer dann zum Einsatz, wenn aggressive Medien zu messen sind, bei schnellen Temperaturwechseln, extremen Drücken oder bei abrasiven Medien, wie es bei der Bohnenverarbeitung der Fall war. Gleichzeitig handelt es sich um eine trockene Messzelle, die ohne Druckmittleröl als Übertragungsmedium arbeitet. Damit ist selbst im Fall eines beschädigten Sensors eine Verunreinigung der Bohnen ausgeschlossen.
5 Fragen an Florian Burgert, Produktmanager Vega
Florian Burgert, Produktmanager Vega: „Aus unseren Erfahrungen heraus war es möglich, kostengünstige Sensoren zu entwickeln, die auch in preissensitiven Standard-Anwendungen zum Einsatz kommen.“ Vega
Vega steht für Sensorik in der Prozessindustrie. Wie kam es zu der Entscheidung, sich anderen Branchen vermehrt zu öffnen?
Florian Burgert: Vega liefert seine Sensoren seit Gründung des Unternehmens in ganz unterschiedliche Branchen. Viele Gas- und Öltanker, Kreuzfahrtschiffe oder Luxusliner verlassen sich auf die korrekten Messwerte, die von Vega-Sensoren zuverlässig gemessen werden, unabhängig von Wind und Wetter. Natürlich sind wir in den großen Chemiestandorten und in der Pharma- und Lebensmittelindustrie zu Hause, aber auch in Kiesgruben, auf Ölplattformen, bei der Energieerzeugung, in der Trinkwasserversorgung, in Kläranlagen, auf Deponien, im Bergbau sowie in Flugzeugen. Je nachdem, welche Herausforderungen es in den einzelnen Branchen gibt, passen wir unsere Technologien darauf an. Aus diesen vielfältigen Erfahrungen heraus war es möglich, sehr kostengünstige Sensoren zu entwickeln, die nun auch in preissensitiven Standard-Anwendungen zum Einsatz kommen.
Warum setzen Sie auf IO-Link?
Florian Burgert: Für viele Sensoren und Schalter ist IO-Link längst zum Standard geworden, um den letzten Meter zur Sensor-/Aktorebene zu überwinden. Der größte Vorteil ist sicherlich die unkomplizierte Handhabung. Die Inbetriebnahme geschieht quasi über „plug and play“ und auch die Diagnose-Möglichkeiten sind einfach. Gerade im Hinblick auf zukünftige Industrie 4.0-Anwendungen, wo es auf einen nahtlosen Datentransfer ankommt, bietet die Technologie neue Perspektiven.
Bei der Produktvorstellung haben Sie die 360°-Statusanzeige hervorgehoben, wie nehmen die Anwender diese an?
Florian Burgert: Die Anwender sind begeistert. Gerade in Anlagen, die sehr verwinkelt sind oder viele Einbauten haben, ist eine Anzeige, mit der sich der Status aus vielen Blickwinkeln erkennen lässt, sehr praktisch. Denken Sie an die Lebensmittelindustrie mit ihren vielen Rohrleitungen und Tanks. Da ist es ausgesprochen hilfreich, wenn man bei einem Rundgang auf einen Blick erkennt, ob und welcher Sensor gerade ein Problem hat. Aufgrund der hohen Nachfrage von Kunden werden wir daher ab Sommer 2020 auch unsere analogen Sensoren auf 4 … 20 mA-Basis mit der 360°-Statusanzeige ausstatten.
Wo sehen Sie Ihre Sensoren im Einsatz, aktuell und in 5 bis 10 Jahren?
Florian Burgert: Unsere Füllstand- und Drucksensoren sind in den oben genannten Branchen beheimatet. Noch sind diese in der Mehrzahl kabelgebunden. Ausnahmen gibt es zum Beispiel in der Wassertechnologie. So werden bei der Flusspegelüberwachung seit vielen Jahren Messwerte aus weiter entfernten Messstellen über PLICSMOBILE an die Leitzentrale gefunkt. In 5 bis 10 Jahren werden autarke Anwendungen auch in anderen Branchen weiter zunehmen. Dazu werden auch unsere neuen autarken Füllstandsysteme auf der Basis von 80 GHz beitragen.
Wann sind die autarken Radarsensoren marktreif?
Florian Burgert: Die neuen autarken Radarsensoren wurden vor allem für Logistik- und Steuerungsprozesse optimiert. Im Vordergrund der Entwicklung stand dabei die Energieeffizienz. Messleistung, Funk-Datenübertragung und Energieverbrauch wurden dafür aufeinander abgestimmt, so dass eine Laufzeit von bis zu zehn Jahren sichergestellt ist. Die Sensoren erfassen dann selbständig mehrfach pro Tag den aktuellen Füllstand und die Position und übermitteln die Werte per Funk in die Cloud. Wir wenden die neuen Radarsensoren im Augenblick bei zwei Pilotkunden an, einer befindet sich in der Schüttgut-Branche, der andere misst Flüssigkeiten. Die Ergebnisse sind sehr vielversprechend. Daher werden die ersten Ausführungen im vierten Quartal dieses Jahres bereits für alle Kunden verfügbar sein.
(ml)
