process - automation.siemens.com · Ende November 2005 trafen die Fach-redakteure von Control...

Systeme und Lösungen für die Prozessindustrie

processnews

11. Jahrgang März 1|2006

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RFID in derPharmaindustrie:

Pille „mit Chip“

MikroprozesssystemSiprocess:

Schneller am Markt

Mehr PerformanceMigration der Schalt- und Leittechnik in der weltweit größten Phenolanlage bei INEOS Phenol

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Bei INEOS Phenol migrierte Siemens unteranderem die Prozessleittechnik in einemkontinuierlichen Prozess mit rund 8.000Prozesssignalen. Das Ergebnis: deutlicheVorteile für den Betrieb der Anlagen

Mit Siprocess stellt Siemens auf derAchema jetzt ein modular aufgebautesMikroprozesssystem mit integrierterAutomatisierung vor, das die Zeit bis zurMarkteinführung neuer chemischerProdukte deutlich verkürzt

Eine flexiblere undzuverlässigere Produktion beiüber 6.000 Kundenaufträgen –das sind die Ergebnisse derEinführung von Simatic IT bei RohMax

INHALT2

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Titelbild:INEOS Phenol in GladbeckFoto: koeppel photoDesign

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3 EDITORIAL

4 NEWS

Erfolgreich im Wettbewerb

Siegertyp

Überzeugendes Angebot

Wettbewerbsvorteile sichern

TITELChemische Industrie

6 Anspruchsvolles ProjektMigration zu Simatic PCS 7 und Simatic IT bei INEOSPhenol ohne Stillstand und Produktionsverlust

CASE STUDIESAdvanced Process Control

10 Im grünen BereichAdvanced Process Control-Lösung bei INEOS Phenol

Chemische Industrie18 Überzeugende Ergebnisse

Simatic IT verbindet Simatic PCS 7 mit der ERP-Weltbei RohMax Oil Additives, einem Geschäftsgebiet von Degussa

Chemische Industrie20 Reibungsloser Umstieg

Erfolgreiche Migration zu Simatic PCS 7 innerhalb kürzester Zeit

Pharmaindustrie30 Pille „mit Chip“

RFID-Technologie für Medikamenten-verpackungen in der Pharmaindustrie

Pharma32 Luft ist nicht gleich Luft

Reinraumüberwachung bei Sanofi-Aventis mit Simatic PCS 7

Prozessinstrumentierung38 Gesicherte Produktqualität

A H Marks überwacht Aufbereitung von Phenol mit Sitrans-Füllstandmessern

TECHNOLOGIENMigration

12 Achtung MigrationMit der Migration zu Simatic PCS 7 minimierenAnlagenbetreiber Risiken und Kosten

Prozesstechnik14 Schneller am Markt

Mikroprozesssystem Siprocess: InnovativeTechnologie für Chemie und Pharma

Erneuerbare Rohstoffe16 Bio-Kraftstoff

Integrierte Lösungen steigern Effizienz bei derEthanol-Produktion

Prozesssicherheit22 „Der Aufwand ist geringer“

Trends in der Prozesssicherheit: SIL und Profisafe

Antriebstechnik23 Komplettes Spektrum

Antriebstechnik für die Prozessindustrie

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Frühjahr ist Messezeit. Gleich zweigroße Messen stehen dieses Früh-jahr vor der Tür: zum einen wiejedes Jahr die Hannover Messe als

die große Industriemesse, zum anderen die Achema inFrankfurt, die besonders für unsere Kunden aus derProzessindustrie die wichtigste Messen ist.

Auch für uns ist die Achema das Highlight diesesJahres – gibt sie uns doch die Möglichkeit, mit vielenBesuchern und Kunden über unsere Lösungen für dieProzessindustrie mit Schwerpunkt auf Chemie undPharmaindustrie zu sprechen und unsere Produkte undSysteme zu präsentieren. Dabei stehen nicht nurInnovationen bei unseren Produkten und Systemen imBereich der Prozesstechnik im Mittelpunkt unseresMesseauftritts, wie zum Beispiel das MikroprozesssystemSiprocess, das wir Ihnen auch in dieser Ausgabe auf denSeiten 14 und 15 vorstellen, sondern vor allem auch unserbreites und integriertes Angebot an Lösungen undDienstleistungen für alle Bereiche der Prozessindustrie –inklusive der Energieversorgung und der Gebäudetechnik.

„Integrated Solutions – your key to success“ ist dasMotto unseres Auftritts auf der Achema. Anhandausgewählter Topics unserer Kunden stellen wir unsereintegrierten Lösungen für die Prozessindustrie vor: QualityExcellence, Manufacturing Excellence, Supply ChainExcellence, Asset Valuation, Plant Safety, Plant Availability,Cost Reduction und Investment Protection sowie Processand Plant Performance. Basis unserer Antwort sind TotallyIntegrated Automation und Totally Integrated Power alsGarant für eine durchgängige vertikale und horizontaleIntegration ebenso wie ein breites Automatisierungs- undVerfahrens-Know-how, das wir branchenspezifisch inunseren Competence Centern gebündelt haben.

Mehr Performance war auch eines der Ziele, die wirgemeinsam mit INEOS Phenol in einer Reihe von Projektenerreicht haben – allen voran mit der Migration derLeittechnik und der Erneuerung der Schaltanlage. DieZusammenarbeit mit INEOS ist das Titelthema dieserProcess News. In dieser Ausgabe finden Sie aber auchzahlreiche interessante technologische Trends, wie etwadas aktuelle Thema der Leitsystemmigration oder einewegweisende Anwendung von RFID in der Pharma-industrie. Daher ist das Heft auch außergewöhnlichumfangreich. Ich hoffe, dass wir Ihnen auf den folgenden36 Seiten viele wertvolle Anregungen geben können.

Viel Spaß beim Lesen!

Ihr

Ein Pilotprojekt von Limmatdruck/Zeiler und Siemens demonstriert die Vorteile vonRFID-Lösungen bei der Verpackung vonMedikamenten: Fälschungen können leichterkannt werden, die Patientensicherheitwird deutlich verbessert

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EDITORIAL

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Michael BrunsLeiter ProzessautomatisierungSiemens Automation and Drives

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Prozessleittechnik24 Kosten senken, Qualität steigern

Simatic PCS 7 Equipment Modules Design Guide und Engineering Templates

Industrielle Kommunikation25 Mehr Sicherheit

Modulares Sicherheitskonzept für integrierteDatennetze in der Prozessindustrie

Wasseraufbereitung26 Wasser ist Leben

Siemens Water Technologies bündelt Know-how für Wasseraufbereitung und Abwasserentsorgung

Manufacturing Execution Systems28 Neue Möglichkeiten

Simatic IT sorgt für mehr Performance und optimaleCompliance in der Pharmaindustrie

Prozessanalytik34 Vielfältige Vorteile

FT-ICR-Massenspektrometer Quantra löst schwierigeAnalytik-Aufgabe in Acrylnitril-Produktion

Energieversorgung35 Energiekosten reduzieren

Mehr Sicherheit, Wirtschaftlichkeit undVerfügbarkeit: Totally Integrated Power

Prozessinstrumentierung36 Komfortabel und kommunikationsfähig

Neue Geräte ergänzen Portfolio in derProzessinstrumentierung

Prozessinstrumentierung37 Geräteauswahl leicht gemacht

PIA-Selector 3.0 für die Prozessinstrumentierung und -analytik

39 DIALOG

Liebe Leserin,lieber Leser!

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4 NEWS

Für zwei komplette Luftzerlegungsan-lagen, die Linde KCA-Dresden für ein

Stahlwerk in West-Russland baut, sichertesich Siemens gegen einen starken Wettbe-werb den Auftrag für die Prozessanalytik.

Der Auftrag umfasst mehrere Prozess-gaschromatographen Maxum edition II, diein einem Analysenhaus eingebaut sind. Primäre Probenaufbereitungen im Feldsowie die sekundären Aufbereitungen amAnalysenhaus sorgen für einen schnellenProbentransport. Die Analysenwerte wer-den kontinuierlich an das Prozessleitsys-tem übertragen.

Die Prozessanalytik überwacht die einzel-nen Prozessstufen der Anlage: die Luftzer-legung und Rein-Argon-Erzeugung mittelsTieftemperatur-Rektifikation, die Reinigungund Trocknung der Luft sowie die Innenver-dichtung von Sauerstoff und Stickstoff. �

Prozessgaschromatographen Maxum edition II für russisches Stahlwerk

Erfolgreich im Wettbewerb

Mehr zum Thema:www.siemens.de/prozessanalytikE-Mail: [email protected]: [email protected]

Der Messumformer Sitrans P DS III konntesich in der Kategorie „Messumformer

und Messgeräte“ den Leserpreis des Maga-zins Control Engineering Polska mit dem Titel „Produkt des Jahres 2005“ sichern.

Ende November 2005 trafen die Fach-redakteure von Control Engineering Polska,zwei Ingenieure aus der Industrie, die perLos ausgewählt wurden, sowie zwei Vertre-ter aus Forschungseinrichtungen eine Vor-auswahl aus den für den Wettbewerb ein-gereichten Produkten – pro Kategorie dreibis vier beste Produkte. Anschließend wur-den die Leser des Magazins in einer Um-frage gebeten, ihren Favoriten zu bestim-men, der die festgelegten Kriterien – tech-nische Fortschrittlichkeit, Nutzbarkeit undAuswirkungen auf den Markt – am bestenerfüllt. Bei den Messumformern und Mess-geräten konnte sich der digitale Messum-former Sitrans P DS III dabei klar gegen dieanderen Nominierten durchsetzen. �

Sitrans P DS III Sieger in der Kategorie „Umformer und Messgeräte“

Siegertyp

Mehr zum Thema:www.controlengpolska.comE-Mail: [email protected]

Der erfolgreiche ProzessgaschromatographMaxum edition II überzeugte Linde KCA-Dresden

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Preisgekrönter Messumformer: Sitrans P DS III

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Nach vielen Projektgesprächen und einem umfassendenMarktvergleich durch den Kunden gelang es Siemens,

sich den Auftrag für die Ausrüstung einer Zinkmine in Nord-korea zu sichern. Zusammen mit Protoplan überzeugteSiemens die koreanische Delegation von den Vorzügen derSiemens-Geräte und wird nun eine breite Palette vonInstrumenten für die verschiedensten Aufgaben liefern,darunter magnetisch-induktive Durchflussmessgeräte derSerie Sitrans F MAG 3100 mit MAG 5000, Flüssiganalysa-toren Sipan 34 mit Sensoren für Schwefelsäure, NaOH undandere Verbindungen, elektrische Stellantriebe Sipos 5Flash, Spezial-Regelventile, Bandwaagen MSI mit BW 500für Zinkkonzentrat und Gasanalyseschränke mit Ultramat 6Analysatoren und den entsprechenden Systemen für dieProbenentnahme und -aufbereitung. Alles in allem hat derAuftrag einen Wert von rund 180.000 Euro. �

Prozessinstrumentierung für Zinkmine in Nordkorea

Überzeugendes Angebot

Mehr zum Thema:www.siemens.de/prozessinstrumentierungE-Mail: [email protected]

Vor kurzem konnte sich Siemens den Auftrag für dieMigration des Prozessleitsystems und der Prozessvisu-

alisierung in einem Teil einer Dispersionsanlage von BASFDispersions in Tarragona sichern.

In der Anlage waren bislang Systeme unterschiedlichsterHersteller im Einsatz. Nun sollte eine einheitliche Lösungimplementiert werden, um BASF eine flexiblere Produk-tionsführung zu ermöglichen und sowohl Produktions- alsauch Instandhaltungskosten zu reduzieren. Die neue Lö-sung basiert auf dem Prozessleitsystem Simatic PCS7 mitintegrierter Failsafe-Technologie und Simatic Batch. Dabeikommen die speziell von Siemens für BASF entwickeltenStandard-Bibliotheken zum Einsatz.

Siemens konnte sich den Auftrag aufgrund des über-zeugenden Migrationskonzeptes und des konkurrenzfähi-gen Preises seiner Lösung sichern. Ein weiterer Aspekt, derzugunsten von Siemens sprach: Siemens hatte bereits meh-rere Projekte für BASF in Tarragona erfolgreich abgeschlos-sen und war daher mit den Anforderungen der Anlagebestens vertraut.

Das Projekt ist der erste Schritt der Migration der kom-pletten Anlage, die für die nächsten Jahre geplant ist. �

Mehr zum Thema:www.siemens.de/chemicalsE-Mail: [email protected]

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Die Komdok-Mine wird mitProzessinstrumentierungvon Siemens ausgerüstet

Tarragona in Spanien ist ein bedeutender Standort der BASF

BASF

Simatic PCS7 und Simatic Batch inDispersionsanlage von BASF Spanien

Wettbewerbsvorteile sichern

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D ie alten Schaltanlagen, die den Be-reich Destillation mit Energie ver-sorgten, hatten mittlerweile knapp

50 Jahre ihren Dienst getan und entspra-chen nicht mehr dem Stand der Technik.„Außerdem wurde durch den Neubau derSchaltanlagen die Energieversorgung derAntriebe wieder redundant abgesichert und

durch die Zusammenlegung mehrerer alterSchalthäuser die Instandhaltung verein-facht“, erläutert Oliver Sauer, der verant-wortliche Techniker für die Elektroplanung,der die Erneuerung der Schaltanlagen beiINEOS Phenol begleitete. Nach umfangrei-chen Marktbetrachtungen entschied sichINEOS Phenol für eine Schaltanlage in Ein-

schubtechnik auf Basis von Sivacon. „Füreine Anlage dieser Größe wie in Gladbeckgibt es tatsächlich kaum preiswertere Alter-nativen,“ so Oliver Sauer.

Detaillierte Erfassung des Status quo

INEOS Phenol wollte nach wie vor die Mög-lichkeit beibehalten, die Antriebe vor Ortzu schalten, da das Schalten auch gleichzei-tig zur Sichtwartung genutzt wird. Darüberhinaus sollten sich die Antriebe auch vonder Warte aus schalten lassen. Mit der kom-munikationsfähigen Sivacon-Technik istdies ohne Weiteres möglich. Doch bevor dieSchaltanlage umgerüstet werden konnte,musste zunächst eine detaillierte Bestands-aufnahme durchgeführt werden. Diese Auf-gabe übernahm die Siemens-Tochter FEAG,mittlerweile ein Joint Venture der FirmaInterschalt und Siemens, im Auftrag vonSiemens. Alle vorhandenen Verbraucherund Abzweige wurden mit Hilfe des Doku-mentationstools e-plan 21 genau lokalisiert,erfasst und nach der entsprechenden Normmit Bezeichnungen versehen. Mit dieserDokumentation sind alle wichtigen Informa-tionen über einen Antrieb in einer Zeich-

Migration zu Simatic PCS 7 und Simatic IT bei INEOSPhenol ohne Stillstand und Produktionsverlust

Anspruchsvolles ProjektAm Anfang der Projekte, die Siemens gemeinsam mit INEOS Phenol inGladbeck durchführte, stand ein Auftrag, der eigentlich wenig mit derProzessautomatisierung zu tun hatte: die Erneuerung eines Teils derNiederspannungshauptverteilung und der Neubau des Schalthauses Nord am Standort Gladbeck. Da dieses Projekt überaus erfolgreich verlief, konntesich Siemens auch den Auftrag für weitere anspruchsvolle Projekte sichern – so zum Beispiel für die Modernisierung der Leittechnik in einem kontinuier-lichen Prozess mit rund 8.000 Prozesssignalen. Das Ergebnis: deutlicheVorteile für den Betrieb der Anlagen.

6 TITELChemische Industrie

INEOS PhenolINEOS Phenol ist eines der Unter-nehmen im INEOS-Konzern. Nachdem Erwerb von Innovene istINEOS mittlerweile der drittgrößteChemiekonzern der Welt.

INEOS Phenol ist einer derbedeutenden Umsatzträger beiINEOS. Zurzeit kommt rund einViertel des weltweit für Produktewie Polycarbonate (DVDs, CDs),Epoxidharze und Nylon benötigtenPhenols aus den Produktionen vonINEOS Phenol. Neben dem derzeitgrößten Standort in Gladbeck miteiner Jahresproduktion von650.000 Tonnen Phenol betreibtdas Unternehmen auch Werke inAntwerpen und Mobile. Dabei istGladbeck nicht nur der größteStandort bei INEOS Phenol,sondern auch die weltweit größtePhenolanlage.

In den kommenden Jahren wirdINEOS weiter in den Ausbau seinerProduktionen investieren, auch inDeutschland. So stehen in Wilhelms-haven mehrere Großprojekte an.

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nung enthalten – wichtig insbesondere fürdie Betriebserhaltung und Störungsbesei-tigung. Siemens war im Rahmen des Pro-jektes außerdem für das gesamte Enginee-ring der neuen Schaltanlage verantwortlich.Darüber hinaus wurde auch die Schnitt-stelle zur Leitwarte projektiert, um einenahtlose Einbindung der Niederspannungs-verteilung in die Prozessautomatisierungzu gewährleisten.

Die Sivacon-Anlage besteht aus insge-samt 80 Schränken, die rund 300 Motoren

und Antriebe versorgen. Die Schaltanlagensind weitestgehend standardisiert undbeinhalten nach Bedarf Unterspannungs-relais, Fern-Ein- und -Aus-Funktionen so-wie alle Schaltkreise für die Vor-Ort-Bedienung der Ver-braucher.

Dank der detailliertenVorarbeiten war es dannmöglich, die Schaltanlageohne Produktionsunterbre-chung zu modernisieren.Dazu wurde zunächst dasneue Schalthaus mit neuerVerteilung und Einspeisunggebaut und anschließendrund 250 Kilometer neueKabel verlegt. Da Kreuzun-gen vermieden werden soll-ten, mussten die Kabelwegedetailliert geplant werden –eine Aufgabe, die ebenfallsdurch die Dokumentationim Vorfeld deutlich erleich-tert wurde.

Mit dem Abschluss derModernisierung der Schalt-anlagen ist der StandortGladbeck nun mit einer mo-dernen und leistungsfähi-gen Lösung ausgerüstet.Der gesamte Umschluss liefohne nennenswerte Störun-gen und Produktionseinbu-ßen ab, so dass INEOS Phenol mit demResultat voll und ganz zufrieden ist.

Fortsetzung der Zusammenarbeit beider Automatisierung

Das ausgezeichnete Ergebnis des Schalt-haus-Projektes war eine ideale Empfehlungfür das nächste Projekt: die Modernisie-rung des Leitsystems. Das existierende Sys-

tem aus den achtzigerJahren war abgekün-digt und es gab bereitsProbleme mit der Er-satzteilversorgung. ImRahmen dieser Moder-nisierung wollte INEOSPhenol auch die da-mals noch getrenntenLeitwarten für die bei-den großen Prozessbe-reiche Destillation undOxidation in einer neu-en Warte zusammen-fassen.

Neben den guten Erfahrungen mit denLeistungen von Siemens im Schalthaus-Projekt, dem konkurrenzfähigen Preis derPCS 7-Lösung, der guten Dokumentation

in deutscher Sprache undden überzeugenden techni-schen Merkmalen des Sys-tems, wie etwa die nahtloseIntegration der Sicherheits-technik und die zahlreichenFunktionen für ein effek-tives Alarmmanagement,war letzten Endes die aus-gefeilte Migrationsstrategievom alten Prozessleitsys-tem zu Simatic PCS 7 einganz entscheidendes Krite-rium, so Ulrich Dallmeier,Leiter des Bereiches EMRbei INEOS Phenol. „Damitkonnte uns Siemens vor Be-ginn des Projektes glaub-haft eine Lösung vorstellen,mit der wir ohne Produk-tionsunterbrechungen aufdas neue Prozessleitsystemumsteigen konnten.“

Siemens übernahm daskomplette Engineering desSystems: Im ersten Projekt-schritt wurde zunächst dieLeittechnik der Destillationmodernisiert. Als Zeitbe-darf für den Umschluss auf

das neue System waren sechs Monate ge-plant. Dank der ausgezeichneten Planungs-leistung des Teams und nicht zuletzt auch,weil durch die Dokumentation des Schalt-technik-Projektes viel Know-how über dieAnforderungen und Eigenheiten der An-lagen in Gladbeck vorhanden war, konntedie Umschlusszeit auf gerade einmal vierMonate verkürzt werden – ohne jede Pro-duktionsunterbrechung.

Um die Risiken des Umschlusses zuminimieren, wurde das gesamte Projekt indrei Schritte unterteilt. Zunächst wurdendie Anlagenteile umgeschlossen, die ge-rade nicht in Betrieb waren. So konnte dieerarbeitete Migrationsstrategie gefahrlosauf Herz und Nieren getestet werden. Da-nach wurden so genannte „unkritische An-lagenteile“ umgeschlossen und am Endeder Umschluss der anspruchsvollen Anla-genbereiche durchgeführt.

„Ohne eine solide, detaillierte und durch-dachte Planung im Vorfeld ist so etwasaber schlichtweg nicht zu machen“, betont

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„Ohne einesolide, detail-lierte und durch-dachte Planungim Vorfeld ist soetwas aberschlichtweg nichtzu machen.“

Ulrich Dallmeier, LeiterEMR bei INEOS PhenolGladbeck

„Für eine Anlage dieser Größe wie inGladbeck gibt estatsächlich kaum preiswertere Alternativen zurSivacon-Technik.“

Oliver Sauer, verantwortlichfür die Elektroplanung beiINEOS Phenol Gladbeckko

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8Chemische Industrie

TITEL

Ulrich Dallmeier. „Das Projektteam vonSiemens und wir haben den Umschlusskomplett durchgeplant und alle erforder-lichen Schritte genau dokumentiert.“

„Auch bei der Schulung und Einarbei-tung des Personals zeigten sich einige Vor-teile des schrittweisen Umstiegs“, berichtetUlrich Dallmeier weiter. „Das Personalkonnte langsam und schrittweise trainie-ren, was die Umgewöhnung erleichterteund den Umstieg insgesamt deutlich siche-rer macht.“ Dank der guten und übersicht-lichen Bediener-Faceplates akzeptierten dieMitarbeiter das neue System schnell.

Das neue Leitsystem besteht aus insge-samt acht PCS 7-Schaltschränken mit jeeinem hochverfügbaren AS 400H Automa-tisierungssystem. In das PCS 7-System sindneben den eigentlichen Prozessanlagenauch Analysegeräte, ein Laborinformations-system und ein Prozessdatenarchiv aufBasis von MIS Light integriert. Auch bei derSystemkonfiguration und der Steuerungder Prozesse konnten durch PCS 7 deutli-che Vorteile erschlossen werden: So wurdedas Alarmaufkommen im Zuge der Moder-nisierung überprüft und bereinigt. „Da-durch liegen wir jetzt im Bereich des vonder NAMUR-Richtlinie NA 102 empfohle-nen Alarmaufkommens von einem Alarmin 10 Minuten“, so Ulrich Dallmeier zufrie-den über die Ergebnisse des Projektes.

Prozessoptimierungen und -verbesse-rungen sind in jeder Produktionsanlagevon großer Bedeutung. Um auch unregel-mäßige Produktionsbedingungen profes-sionell mit modernen, rechnergestützenMES-Systemen analysieren zu können, ent-

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Umsetzung der alten Leitsystemkonfiguration auf Accessbasis: Das Migrationstoolerzeugt Listen, die die Vorgehensweise und Kontrolle des Umschlusses unter-stützen. Das Tool wird kontinuierlich weiterentwickelt und inzwischen gibt es auchmehrere weitere Migrationsprojekte, die mithilfe des Tools durchgeführt werden

Die neueSchaltanlagebei INEOSPhenol war das erste derProjekte, dieSiemens inGladbeck übernahm

Eines derHighlights der

Zusammenarbeitzwischen

Siemens undINEOS Phenol:

Die neue PCS 7-Leitwarte

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Umschluss / Inbetriebnahme

Speicherabzug

Datenbasis

Simatic PCS 7

Software-generierung

HW-Dokumentation,z.B. E-Plan

altes Prozessleitsystem

Listen aus der Datenbank zur Unterstützungder Inbetriebnahme

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schied sich INEOS Phenol vor kurzem, dasManufacturing Execution System SimaticIT einzusetzen. Damit steht den rund 60Usern im gesamten Chemiewerk über dasBüronetzwerk eine moderne MES-Platt-form zur Verfügung.

Mehr Performance ohne zusätzlicheAnlagen

Ein weiterer Anlagenteil, der in PCS 7 inte-griert ist, sind die rund 30 Jahre alten Ver-dichter. Dieser zentrale Anlagenbestandteilwurde ebenfalls im Zuge der Modernisie-rungsmaßnahmen überholt und optimiert,so dass die Kapazität um über fünf Prozentgesteigert werden konnte, ohne dass einweiterer Verdichter notwendig war.

Parallel wurde auch die Prozessführungselbst optimiert. Ein Siemens-Team unter-stützte INEOS Phenol bei der Entwicklungeiner Advanced Process Control-Lösung.Ziel ist es, mit Hilfe eines Mehrgrößen-reglers auf einem externen PC die Stör-

größen, die auf die Regelstrecke einwirken,so zu berechnen, dass sie im Idealfallkeine Auswirkungen mehr haben.

Optimistischer Blick in die Zukunft

Nach dem Abschluss des ers-ten der beiden großen Projekt-teile – der Erneuerung derSchalttechnik und der Moder-nisierung des Leitsystems inder Destillation – sehen dieVerantwortlichen bei INEOSPhenol die Ergebnisse der Zu-sammenarbeit mit Siemenssehr positiv. „Wir erwartennicht, dass bei einem derartgroßen Projekt immer alles

sofort optimal funktioniert“, kommentiertWerkleiter Dr. Reinhard Sigg den Verlaufdes DCS-Projektes, „aber entscheidend ist,wie sich ein Projektpartner bei Problemenverhält. Siemens war äußerst kooperativund hat sich intensiv und schnell darumgekümmert, eine für uns optimale Lösungzu finden.“ Und so blicken beide Seiten vol-ler Zuversicht auf die nächsten Projekt-schritte: Noch dieses Jahr wird auch dieLeittechnik der Oxidation auf die neuePCS 7-Leitwarte umgeschlossen. �

Mehr zum Thema:www.siemens.de/pcs7www.siemens.de/chemieE-Mail: [email protected]: [email protected]

„Entscheidendist, wie sich einProjektpartnerbei Problemenverhält.“

Dr. Reinhard Sigg,Werkleiter INEOSPhenol Gladbeck

Mit Simatic PCS 7 haben die Operatoren auch die Sicherheitsfunktionen optimal im Blick – gelb markiert in den Prozessbildern

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Acht Barrieren für mehr Sicherheit: das Sicherheitskonzept von INEOS Phenol

Mit einem mehrstufigen Sicherheitskonzept beugt INEOS Störungen wirkungsvoll vor undsorgt so für den größtmöglichen Schutz der Anlagen, der Mitarbeiter und auch der Bevöl-kerung.

B Containment von Gefahrstoffen

B Operator / Alarme

B Supervisor / wichtige Alarme

B Sicherheitsrelevante Schaltungen (ESD)

B Mechanische Sicherheitseinrichtungen

B Auffangräume und stationäre Löscheinrichtungen

B Internes Notfallmanagement

B Externes Notfallmanagement

Das neue PCS 7-System wurde so ausgelegt, dass es eine maximale Prozesssicherheit inGladbeck optimal unterstützt. Umfangreiche Sicherheitsfunktionen sorgen dafür, dassdas Personal bei einem Alarmzustand den Prozess in einen sicheren Zustand fahren kann.Die Sicherheitsfunktionen sind in den zusammen mit dem Kunden entwickelten Fließ-bildern farblich hervorgehoben. So sind die sicherheitstechnischen Einrichtungen für dieBetriebsführung einfach und leicht zu erkennen.

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D ie Destillation in Gladbeck trennt dieHauptprodukte Phenol und Aceton.Einige Destillationskolonnen stehen

dabei miteinander in Wechselwirkung undsind durch Wärme- und Stoffströme starkmiteinander verkoppelt. Dabei bestimmtdie Fahrweise einiger zentraler Kolonnendie Fahrweise der gesamten Anlage.

Komplexe Regelung

Das Verhalten einer solchen Kolonne istdurch die starke Verkoppelung von Stell-und Regelgrößen sowie durch große Zeit-konstanten gekennzeichnet. Aufgrund die-ser Wechselwirkungen wurden vor der Pro-jektrealisierung manche Abweichungendurch manuelle Eingriffe ausgeregelt.

Modernisierung auch bei derProzessführung

Mit der Einführung einer verbessertenProzessführung an einer der zentralenKolonnen wollte INEOS diesen Zustand ver-bessern unter anderem mit dem Ziel, dieAutomatisierung der Anlage zu erhöhenund die Energie- und Stoffverbräuche zusenken.

Die Entscheidung für die Optimierungder Regelungstechnik in der Destillationfiel zum gleichen Zeitpunkt, als über eineModernisierung der Leittechnik nachge-dacht wurde. Als Partner für die Prozess-optimierung bot sich daher Siemens an. Ineinem ersten Schritt wurde Siemens beauf-tragt, auf der Basis der vorhandenen Regel-kreise ein PID-Tuning an mehreren Stellender Anlage durchzuführen.

Dazu untersuchten die Siemens-Spezia-listen Regelkreisläufe in der Destillationund erarbeiteten entsprechend optimierte

Regelkonzepte. Zu diesem Zweck nutzteSiemens das Tool RaPID der Firma IPCOS,einem anerkannten Spezialisten auf demGebiet der Advanced Process Control. Dieneuen Regelparameter wurden anschlie-ßend im existierenden Leitsystem imple-mentiert. Gleichzeitig wurde zur Opti-mierung der Fahrweise einer Kolonne einRegelkonzept auf Basis eines Mehrgrößen-reglers erarbeitet.

Parallel zum Reglertuning fiel bei INEOSPhenol die Entscheidung, die Leittechnikauf Simatic PCS 7 zu migrieren. Dank deroffenen Systemstruktur war es auch pro-blemlos möglich, die Ergebnisse des Regler-tunings als neue Regelparameter in PCS 7zu übernehmen.

Prozessoptimierung durchMehrgrößenregelung

Die guten Ergebnisse des Reglertuningswaren bei INEOS Phenol auch der Anlass,die Automatisierung der Regelprozesseeiner Kolonne in die Hände der Siemens-Spezialisten zu legen. Hier wurde zunächstauch im alten Leitsystem gearbeitet, um diefür die Prozessoptimierung erforderlichenModelle schnellstmöglich zu erstellen; erstdanach wurde die neue Regelung in dasdann implementierte PCS 7 integriert.

Zur Regelung der Kopfkonzentrationund der Sumpftemperatur setzt Siemenseine prädiktive Mehrgrößenregelung aufBasis der INCA Software-Technologie derFirma IPCOS ein. Damit kann über die Stell-größen Rücklaufmenge, die Einspeisungim Kolonnensumpf und die regelbarenWärmetauscher in der Kolonne sowohl dieKonzentration im Kolonnenkopf als auchdie Sumpftemperatur geregelt werden. Der

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10Advanced Process Control

CASE STUDY

Regler ist in der Lage, Entwicklungen früh-zeitig zu erkennen und entsprechend ge-genzusteuern.

Einfache und sichere Integration in Simatic PCS 7

Nach fünf Monaten Projektdauer (in zweiAbschnitten) wurde die APC-Lösung imJanuar 2006 von INEOS Phenol abgenom-men. Besonders positiv für das Arbeitenmit der neuen Regelung ist, dass sie naht-los in die Bedienumgebung von SimaticPCS 7 integriert ist. Mit nur einem Maus-klick kann der Operator die entsprechendeMaske aufrufen. Die Mehrgrößenregelungkonnte dank spezieller Koppelbausteineohne zusätzlichen Programmieraufwandganz einfach in PCS 7 eingebunden werden.Über die Koppelbausteine werden die Rege-lungswerte und Parameter übermittelt so-wie die Funktionstüchtigkeit des Kommuni-kationsaustausches mit dem INCA-Reglerüberwacht. Damit kann bei Fehlverhalteneine vorher definierte Rückfallstrategie ein-geleitet werden und kostspielige Fehler wer-den somit bei der Regelung vermieden.

Mit dieser neuen Regellösung ist esgelungen, die kritische Kopfkonzentrationstabiler zu halten. In der Folge konntenbeträchtliche Einsparungen bei Energiebe-darf und Zusatzstoffen erreicht werden.INEOS Phenol ist mit dem Resultat sehrzufrieden und lobte die gute Zusammen-arbeit mit Siemens. �

Advanced Process Control-Lösung bei INEOS Phenol

Im grünen BereichUnlängst wurde bei INEOS Phenol das alte Leitsystem durch Simatic PCS 7 im laufendenBetrieb und ohne Produktionseinbruch ersetzt. Neben diesem großen Projekt war auch dieZusammenarbeit mit Siemens auf einem anderen Gebiet erfolgreich. Für eine komplexeRegelaufgabe im Bereich der Destillation erarbeitete Siemens für INEOS Phenol eineAdvanced Process Control-Lösung, mit der INEOS den Energiebedarf dieses Prozessschrittesoptimieren und eine konstantere Fahrweise in der Destillation erreichen konnte.

Mehr zum Thema:www.siemens.de/chemicalswww.siemens.de/spE-Mail: [email protected]: [email protected]

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Die APC-Lösung kann über die PCS 7 Operator Station angesprochen werden

Einzelne Regelgrößen können kontinuierlich überwacht werden

Bedienmasken für die Mehrgrößenregelung

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12Migration

TECHNOLOGIE

Nach Einschätzung von Analysten und Experten haben weltweit Prozessleitsysteme mit einem Installationswertvon etwa 65 Milliarden US-Dollar das Ende ihres Lebenszyklus erreicht und müssen demnächst durch aktuelleTechnologien abgelöst werden. Der komplette Umstieg auf ein neues Leitsystem ist jedoch mit erheblichenInvestitionen und beträchtlichen Risiken verbunden. Mit einer schrittweisen Migration der Leittechnik, wie sie mitSimatic PCS 7 möglich ist, bietet Siemens seinen Kunden eine Alternative zu einem radikalen Systemwechsel.

Mit der Migration zu Simatic PCS 7 minimierenAnlagenbetreiber Risiken und Kosten

Achtung Migration

D ie Gründe für die Ablösung einesinstallierten Leitsystems könnenganz unterschiedlich sein – zum Bei-

spiel um der Gefahr ungeplanter Anlagen-stillstände vorzubeugen oder weil eine Aus-weitung des Geschäftes nicht ohne neuesLeitsystem möglich ist. Bisweilen ist das Alt-system aber auch bereits typgestrichenoder sogar abgekündigt. Mit einem Aus-tausch der Leittechnik sind jedoch hoheKosten und oft auch Produktionsausfälleverbunden. Daher streben viele Unterneh-men statt einem komplette Austausch derTechnik eine Migration der Systeme an – somuss nur die Technik ersetzt werden, dietatsächlich nicht mehr den Anforderungengenügt, und gleichzeitig können mit einerdurchdachten Migrationsstrategie Produk-

tionsausfälle verringert oder sogar ganzvermieden werden.

Mit der installierten Basis ist zudem eingroßes Investment in Hardware und Appli-kations-Software sowie gewachsenes undumfassendes Know-how des Personals ver-bunden. Oberstes Ziel einer Migration ist esdaher, die vorhandene Basis schrittweise zumodernisieren – und das möglichst ohneAnlagenstillstand beziehungsweise bei mi-nimalem Produktionsausfall. Gleichzeitigmüssen die bereits getätigten Investitionenmöglichst langfristig gesichert werden, umdas Return on Assets zu maximieren.

Nicht zwangläufig muss immer das kom-plette System durch eine State-of-the-Art-Lösung ersetzt werden: Der Lebenszyklusder verschiedenen Systemkomponenten

variiert heute von fünf Jahren für Worksta-tions über 15 Jahre bei Controllern bis zu25 Jahre für Feld und Verdrahtung. Des-halb sind verschiedene Migrationsstufennotwendig, um eine für den Kunden opti-male Lösung finden zu können. Hier zahltes sich aus, wenn man ein modulares Pro-zessleitsystem mit standardisierten Schnitt-stellen wie Simatic PCS 7 einsetzt.

Siemens hat für PCS 7 ein durchdachtesMigrationskonzept entwickelt, mit demLeitsysteme unterschiedlichster Herstellerauf PCS7 migriert werden können. Dadurchlassen sich auch einzelne Bereiche einesLeitsystems austauschen oder ein beste-hendes System durch neue Komponentenergänzen und so die Risiken und die Kostender Migration senken.

Schrittweise und funktions-orientierte Migration

Die hohe Integrationsfähigkeit von SimaticPCS 7 ist ein wesentliches Schlüssel-Ele-ment, um diese Migrationslösungen effek-tiv und mit einem Mehrwert für den Kun-den umzusetzen. Wenn beispielsweise nurdie Bedien- und Beobachtungsebene tech-nisch veraltet ist, die Ersatzteile zu teueroder funktionale Erweiterungen wie IT-Integration notwendig sind, so kann dasalte HMI durch die neue State-of-the-ArtOperator Station von Simatic PCS 7 ersetztwerden – bei Investitionsschutz in Control-ler, I/O und Applikations-Software.

Eine schrittweise Modernisierung istzum Beispiel erforderlich, wenn eine beste-hende Anlage um weitere Anlagenabschnit-te erweitert werden, das existierende Leit-system aber vorerst erhalten bleiben soll.Simatic PCS 7 kann dann während der Er-weiterung parallel installiert werden. DieseModernisierung bietet schon funktionaleErweiterungen wie Feldbus-Technik oderIT-Integration, unterstützt aber auch einegemeinsame Visualisierung beider Anla-genabschnitte, eventuell verbunden miteinem Zusammenlegen von Messwartenoder auch Standort-übergreifenden Be-dienstrukturen. Eine umfassende Moder-nisierung ist dann notwendig, wenn Eng-pässe bei Ersatzteilen des Altsystems, feh-lender Support sowie erforderliche funk-tionale Erweiterungen den Erhalt der Funk-tionalität des bestehenden Leitsystemsgefährden. Dann kann – häufig auch imlaufenden Betrieb – das Altsystem durchSimatic PCS 7 ersetzt werden. Dabei kön-nen auch hier Investitionen in Verdrah-tung, Hardware-Komponenten oder daswertvolle Applikationsengineering gesi-chert werden.

Erfahrung nutzen und bewahren

Ein weiterer Baustein auf dem Weg zu einererfolgreichen und effizienten Migration istdie Zusammenarbeit mit kompetenten Part-nern. Gerade wenn Systeme anderer Her-steller zu Simatic PCS 7 migriert werdensollen, ist es wichtig, den jeweiligen Sys-temintegrator des Kunden in das Projekteinzubinden. Denn gerade er besitzt einüber viele Jahre gewachsenes Know-howund kennt die Kundenbedürfnisse und dieAnforderungen der Anlage genau. So hatder Anlagenbetreiber die Sicherheit, durchdie effiziente Partnerschaft zwischen Sys-

temintegrator und Siemens eine für ihnoptimale Migrationslösung zu erhalten.

Von der Theorie zur Praxis

Dabei ist es wichtig, dass die Migrations-lösung alle Aspekte des spezifischen Pro-zesses betrachtet. Nur so kann eine indivi-duell abgestimmte optimale Migrations-strategie für die jeweilige Anwendunggefunden werden. Bei der Auswahl undUmsetzung der richtigen Migrationslösungkann Siemens auf einen großen Erfahrungs-schatz aus hunderten von Teleperm M-,APACS- und PCS-Anlagen zurückgreifen,die bereits erfolgreich nach Simatic PCS 7migriert wurden, ebenso wie zahlreicheweitere Leitsysteme unterschiedlichsterHersteller. Zu den Unternehmen, für dieSiemens bereits Migrationsprojekte abge-schlossen hat, gehören unter anderemNorsk Hydro, wo aktuell eine komplette Öl-plattform im laufenden Betrieb migriertwird, Air Products, BASF, Degussa, INEOSPhenol oder ZLB Behring, um nur einige zunennen.

Alternative zum kompletten Neuanfang

Mit einer Migration zu PCS 7 müssen Anla-genbetreiber nicht mit einem neuen Sys-tem komplett bei Null beginnen, sondernkönnen dank des durchdachten Migra-tionskonzeptes den Übergang in die neueSystemgeneration schnell, sicher und vorallem kostengünstig gestalten. �

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Mehr zum Thema:www.siemens.de/migrationE-Mail: [email protected]

Hauptfaktoren für eine Migrationu Gefahr ungeplanter Anlagenstillstände

(Produktionsausfall)u Ausweitung des Geschäfts

nicht ohne neues System möglichu Kein kosteneffektiver Support

des installierten Systemsu Altsystem typgestrichen

und abgekündigtu Bestehendes System erfüllt

nicht mehr die aktuellen Anforderungen

u Zuverlässigkeit und Beständig-keit des Anbieters

Erfahrene Partner und durchdachteMigrationsstrategien helfen dabei,Leitsysteme ohne Risiken undunvorhergesehene Störungen zumodernisieren

Breites Spektrum anMigrationslösungenSiemens hat mehrere Leitsysteme

unterschiedlicher Hersteller zu

Simatic PCS 7 migriert, darunter:

u TM M

u APACS

u TI505

u Contronic P

u Infi90

u Freelance

u TDC2000/3000

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Noch ist die Mikroverfahrenstechnikeine neue Technologie, der aberjetzt schon großes Potenzial in der

Prozessindustrie zugeschrieben wird. Der-zeit wird sie hauptsächlich für die Entwick-lung und Optimierung von Verfahren imLabor eingesetzt, und das meist in indivi-duellen Aufbauten mit entsprechend ho-hem konzeptionellem und Rüstaufwand.Um diese Technologie schneller für diebreite Anwendung im Labor einsetzen undsie schließlich erfolgreich in die Produk-tion übertragen zu können, fehlt bisherein technologischer Standard. Genau hiersetzt Siemens mit einem offenen, modularaufgebauten Mikroprozesssystem an, dasunter dem Namen Siprocess zur Achema2006 erstmals der Öffentlichkeit präsen-tiert wird.

Großes Potenzial fürProzessverbesserungen

Explosionsgefährdet, starke Wärmeentwick-lung, kürzeste Verweilzeiten, komplexeStrömungsführung – manches chemischeVerfahren erfordert einen hohen Investi-tions- und Betriebskostenaufwand, um essicher betreiben zu können. Hier sucht diechemisch-pharmazeutische Industrie nachalternativen Technologien – die Mikrover-fahrenstechnik ist eine davon. Sie setztmikrostrukturierte Bauteile an den Stellendes Herstellprozesses ein, an denen dieVorteile direkt zum Tragen kommen: DieAbfuhr von entstehender Wärme wirddeutlich erleichtert, Gemische, die in nor-

malen Dimensionen explosionsfähig sind,werden handhabbar und die Vermischungwird auch bei kurzen Reaktionszeiten in-tensiver, wodurch sich die Produktaus-beute deutlich erhöhen kann.

Das anerkannt hohe Potenzial der Mikro-verfahrenstechnik wird bisher weitgehendfür den Laborbereich genutzt. Dort werdenin meist individuellen VersuchsaufbautenHerstellprozesse mit Mikroverfahrenstech-nik neu entwickelt oder bestehende Pro-

zesse optimiert. Der Aufwand für den Ein-satz der mikrostrukturierten Bauteile istaber noch hoch: Geeignete und qualitativzuverlässige Bauteile lassen sich nurschwer finden und sie werden vorwiegendvon Start-up Unternehmen hergestellt. Ge-nerell sind die Anschlüsse und Abmessun-gen der Bauteile nicht standardisiert. Beideren Einsatz erfordern die Dosierung vonAusgangsstoffen und die Druckhaltungspezielles Know-how.

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14Prozesstechnik

TECHNOLOGIE

Mikroprozesssystem Siprocess: Innovative Technologie für Chemie und Pharma

Schneller am MarktMikroverfahrenstechnik – der Einsatz von mikrostrukturierten Bauteilen fürHerstellverfahren in der Prozessindustrie – bietet besondere Vorteile fürchemische Synthesen: Aufgrund der kleinen Abmessungen der entscheidendenBauteile werden große Wärmeentwicklung und entzündliche Gemische leichterbeherrschbar. Außerdem lassen sich bessere Produktausbeuten erzielen. MitSiprocess stellt Siemens auf der Achema jetzt ein offenes, modular aufgebautesMikroprozesssystem mit integrierter Automatisierung vor, das die Anwendungder Mikroverfahrenstechnik deutlich erleichtert. So ist man über die neueTechnologie schneller am Markt – mit einem neuen oder optimiertenchemischen Produkt.

Ein Mikroreaktor, wie er im Modul fürReaktion von Siprocess enthalten ist

Siprocess ist ein offenes, modular aufgebautes Mikroprozesssystem mitintegrierter Automatisierung

dul enthält eine eigene Sensorik, Aktorikund Automatisierungselektronik mit vor-konfigurierten Automatisierungsfunktio-nen. Die Module werden über einen Bus andas Prozessleitsystem Simatic PCS 7 ange-schlossen. Die automatisierungstechnischeKonfiguration des Systems ist einfach undkann vom Bediener selbst vorgenommenwerden.

Siprocess ermöglicht die Mikrotechnik-basierte Reaktion von bis zu drei Aus-gangsstoffen zu einem Produkt in der flüs-sigen Phase. Es lassen sich bis zu mehrereTonnen der gewünschten Substanz pro Jahr

herstellen. Damit ist Siprocess bereits fürerste Anwendungen in der prozesstechni-schen Produktion geeignet.

Trendsetter für die Prozessindustrie

Das Mikroprozesssystem soll unter der Ver-antwortung des Siemens Siprocess-Teamsin Frankfurt zunächst in enger Zusammen-arbeit mit Anwendern im europäischenRaum eingesetzt werden. Ziel dieser Ein-führungsphase ist es, Betriebserfahrungfür verschiedenste Aufgabenstellungen imindustriellen Laborumfeld zu sammeln.Diese Erkenntnisse fließen in die weitereOptimierung des Systems ein, um so ge-meinsam mit den Anwendern die Entwick-lungsschritte für die Übertragung in dieProduktion und den weltweiten Einsatz inder chemisch-pharmazeutischen Industriezu gestalten.

Auf dem Weg vom Labor in die Produk-tion kommen die Vorteile von Siprocess vollzum Tragen: schnellere Prozess- und Pro-duktentwicklung im Labor sowie Wegfallvon klassischen Scale-up-Schritten und -risiken, die häufig aufwändige Versucheim Pilotmaßstab zur Absicherung derFunktion notwendig machen. Für die che-mische und pharmazeutische Industrieheißt das: Mit Siprocess ist das eigene Pro-dukt schneller am Markt. �

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Offen, modular und mit integrierterAutomatisierung: Siprocess

Mit dem Mikroprozesssystem Siprocessbietet Siemens einen Aufbau, der den Ein-satz von mikrotechnischen Bauteilen zurProzess- und Produktentwicklung deutlichvereinfacht. Siprocess ist ein offenes, mo-dular aufgebautes Mikroprozesssystem mitintegrierter Automatisierung. Die Moduledecken die notwendigen Funktionen einerchemischen Synthese ab: Dosieren, Vermi-schen und Reagieren, Probeentnahme so-wie Druck einstellen und halten. Jedes Mo-

Mehr zum Thema:www.siemens.com/siprocess E-Mail Team Siprocess, Frankfurt:[email protected]

Vorteile von Siprocessu Aufbau und Inbetriebnahme des

Gesamtsystems innerhalb eines Tages

u Schnelle Modul-Umbauten

u Platz sparender Aufbau

u Offene Bauweise zur Integration

eigener Bauteile

u Hohe Reproduzierbarkeit durch

pulsationsarm arbeitende Pumpen

u Hohe Zuverlässigkeit durch bewährte

Simatic PCS 7-Technologie

u Einfache Handhabung der

Automatisierung durch den Anwender

(keine einschlägigen Simatic PCS 7-

Kenntnisse erforderlich)

u Einfache Konfiguration der Automa-

tisierung durch den Anwender –

auch nach Umbauten

Die Automati-sierung vonSiprocess isteinfach durchden Anwenderzu bedienen

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16Erneuerbare Rohstoffe

TECHNOLOGIE

V iele Länder sind zurzeit bestrebt,ihre Mineralölimporte zu reduzie-ren, die lokalen Erzeuger zu stärken

und Emissionen zu vermindern. Ethanol alsalternativer Kraftstoff ist daher im Aufwind:Die jährlich weltweit produzierte Ethanol-Menge stieg 2005 auf fast 38 MilliardenLiter. Diese Entwicklung wird sich voraus-sichtlich weiter beschleunigen, da viele Län-der das Kyoto-Protokoll erfüllen und dieneuen Grenzwerte für Treibhausgasemis-sionen einhalten wollen.

In Brasilien muss Benzin schon seit eini-ger Zeit rund 25 Prozent Ethanol enthalten.Die gesamte US-amerikanische Ethanol-Produktion im Jahr 2005 wird auf ungefähr15 Milliarden Liter geschätzt, Tendenzsteigend. Mit der Verabschiedung derneuen Energierichtlinien wird erwartet,dass die Ethanol-Produktion in den USA bis 2012 ungefähr 30 Milliarden Liter proJahr erreichen wird. Neben Brasilien undden USA sind auch Länder in Europa und Asien dabei, ihre Ethanol-Kapazitäten zuerhöhen.

Wirtschaftliche und integrierte Lösungen

Mit einem ideal aufeinander abgestimm-ten Produkt-Portfolio bietet Siemens eine

Lösung für alle Belange der Ethanol-Indus-trie: Totally Integrated Automation (TIA)umfasst die gesamte Palette von Produk-ten und Lösungen für Prozessautomatisie-rung, Datenmanagement und industrielleKommunikation. Zusätzlich unterstütztSiemens seine Kunden mit Know-how zuProzessleittechnik, Prozessinstrumentie-rung, Antrieben und Motoren, Schalttech-nik, Prozessanalytik sowie mit begleiten-den Serviceangeboten für den gesamtenLife-Cycle. Für jeden Prozessabschnittvom Mahlen des Getreides bis zur Lage-rung des fertigen Produkts bietet TIA diepassende Automatisierungslösung.

Dank dieser integrierten Lösungen kön-nen Ethanol-Produzenten ihre Geschäfts-ziele schnell und kosteneffizient erreichenund außerdem ihre gesamte Performanceverbessern: mit einer schnelleren Time-to-Market, niedrigeren Produktionskosten,mehr Effizienz im Prozess und letztend-lich mit einer insgesamt rentableren Pro-duktion.

Gerade bei den Installationskosten ste-hen die Ethanol-Produzenten aktuell vorgroßen Herausforderungen. Hier bietetSiemens eine wirtschaftlich attraktiveLösung mit seinen standardisierten Syste-men für Prozess, Hard- und Software. Da-

mit lässt sich eine Anlage so managen, dassdie gesamten Wartungskosten reduziertwerden, eine hohe Verfügbarkeit der Anla-gen sichergestellt ist und ein schnellesReturn-on-Investment erreicht wird.

Die Automatisierungslösungen vonSiemens sind einfach zu handhaben undnutzen die modernsten Technologien undKonzepte: Fertig projektierte Standardsys-teme und Schnittstellen gewährleisten diedurchgängige Integration vom Controllerbis zur Bedienstation. Die Kombination vonstandardisierten Operator Interfaces mitKlartext-Diagnosefunktionen ermöglicht esdem Personal in der Anlage, Problemeschnell zu identifizieren und bei laufen-dem Betrieb zu beheben.

Reicher Erfahrungsschatz

Bereits seit Jahren unterstützt Siemensseine Kunden in der Ethanol-Industrie mitLösungen und Dienstleistungen für Pro-zess und Automatisierung: Mehr als 65 Pro-zent aller seit 2000 in den USA gebautenEthanol-Anlagen arbeiten mit Siemens-Technologie – allein seit 2005 hat SiemensSysteme für 30 neue Anlagen geliefert.Zusammen produzieren diese neuenWerke jährlich mehr als 5 Milliarden LiterEthanol.

In Brasilien hat Siemens zusammen mitDedini, dem führenden Prozess-Anbieterfür Bioethanol in Mittel- und Südamerika,patentierte Prozesslösungen für die Bio-ethanol-Produktion entwickelt. Und inChina lieferte Siemens die Prozessautoma-tisierung für das mit 750 Millionen Literngrößte Bioethanol-Werk der Welt in Jilin.

Siemens arbeitet zudem weltweit engmit verschiedenen Anlagenbauern undVerfahrensgebern zusammen, um seinKnow-how auch in weiteren Regionen derWelt anbieten zu können. �

Integrierte Lösungen steigern Effizienz bei der Ethanol-Produktion

Bio-KraftstoffDie Entwicklung alternativer, erneuerbarer Kraftstoffe gewinnt in denletzten Jahren immer mehr an Bedeutung. Die als Folge des Kyoto-Protokolls erlassenen Emissionsrichtlinien und die steigendenMineralölpreise machen Ethanol in vielen Ländern zu einer attraktivenund auch zunehmend wirtschaftlich interessanten Alternative. Siemensbietet seinen Kunden integrierte Systeme und Lösungen für die Ethanol-Produktion, die bereits in Ethanol-Anlagen in den USA, Brasilien undAsien erfolgreich eingesetzt werden.


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Stärkez. B. aus Mais, Weizen

Enzyme

Stärkez. B. aus Maniok

Abzug

Ethanolkraftstoff

Vorbehandlung

Maischen

Mahlen

Hydrolyse,Stärkespaltung

Fermentation

Dehydrierung

Destillation

Denaturierung

Dekantierung

CO2

Schlempe

Benzin Trocknung

Maiskleber

Wasser

Verdampfung

Sirup

Kraftstoff aus Stärke: Der Ethanol-Prozess• Mahlen: Nach dem Reinigen wird der Mais (oder ein anderer nachwachsender Rohstoff) inHammermühlen vermahlen.• Hydrolyse: Das gemahlene Getreide wird mit Wasser und Enzymen vermischt und in Kochergeleitet, in denen sich die Stärke auflöst. Durch die erhöhte Temperatur wird zudem derBakteriengehalt der Maische reduziert.• Stärkespaltung: Die Maische wird abgekühlt und das Enzym Glukoamylase zugesetzt, umdie Stärke in fermentierbare Zuckermoleküle zu spalten.• Fermentation: Mit Hilfe von Hefe wird der Zucker in der Maische entweder kontinuierlichoder in Batch-Prozessen zu Ethanol und Kohlendioxid vergoren.• Destillation: Aus der fermentierten Maische mit ungefähr 10 bis 16 Prozent Ethanol wird in der Destillation Ethanol mit einer Konzentration von ungefähr 96 Prozent gewonnen.• Dehydrierung: Anschließend wird das im Alkohol enthaltenen Restwasser entfernt. Die am häufigsten dafür eingesetzten Verfahren sind die Molekularsieb-Adsorption oder auchMembranverfahren.• Denaturierung: Der Ethanol-Kraftstoff wird anschließend durch Zusatz einer kleinen Mengevon Benzin (2–5 Prozent) denaturiert, damit er nicht mehr für den menschlichen Verzehrgeeignet ist.• Dekantieren und Trocknen: Der Destillationsrückstand, die so genannte Schlempe, wirdin Zentrifugen dekantiert und dann getrocknet. Der trockene Maiskleber dient als Viehfutter.

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CASE STUDY

G rundlegender Bestandteil des Pro-duktionsprozesses bei RohMax istdas Wissen, von welchem Stoff wann

und wie viel zugegeben werden muss.Einige Informationen, die dafür benötigtwerden, sind im ERP-System vorhanden.Das gesamte Know-how spiegelt sich inkomplexen Regeln wider, die beschreiben,wie auf Basis der Informationen aus SAPein Rezept (eine so genannte Produktions-karte) zusammengestellt wird.

Bislang waren die Regeln innerhalb desSAP-Moduls PP-Pl (Produktionsplanung –Prozessindustrie) als Herstellanweisungenkodiert. Die aus SAP generierten Herstell-anweisungen wurden als Papierausdruck(Produktionskarte) an die Leitwarte weiter-gegeben, wo sie die Basis für die Steuerungund Überwachung des Prozesses mit demProzessleitsystem Simatic PCS 7 und derRezeptsteuerung Simatic Batch bildeten.Einen Online-Informationsaustausch zwi-schen ERP- und Leitsystem gab es nochnicht; die Daten aus den Produktionskartenwurden manuell in das Prozessleitsystem(PLS) eingegeben. Die Produktionsrückmel-dung musste bisher ebenfalls auf umge-kehrtem Weg in SAP R/3 manuell erfasstwerden.

Flexible MES-Lösung mit Simatic IT

Um eine konstantere und höhere Produkt-qualität sicherzustellen und Prozessinno-vationen sowie Produktverbesserungen

rascher und effektiver umsetzen zu kön-nen, sollten diese Regeln auf der Ebene desMES grafisch und konfigurierbar verwaltetwerden. Nach einer gründlichen Bewertungder dafür am Markt angebotenen Lösungenund nicht zuletzt aufgrund der guten Erfah-rungen mit Siemens als Technologie- undProjektpartner in vorhergehenden Projek-ten entschieden sich die Verantwortlichenfür eine Lösung auf Basis von Simatic IT.

Simatic IT übernimmt bei RohMax denelektronischen Informationsaustausch zwi-schen SAP und Produktion: Mit Simatic ITwird jetzt der Gesamtprozess von der Auf-tragsverwaltung bis zur Durchführung derProduktion abgebildet. Die in SAP geplan-ten Aufträge werden als Steuerrezepte au-tomatisch an die MES-Ebene weitergege-ben. Ein Simatic IT-Standardmodul für dieSAP-Integration sorgt für eine enge Inte-gration mit SAP. Für die Verbindung zurRezeptsteuerung kommt das Batch-Inte-grationsmodul zum Einsatz.

Geschäftsprozesse objektorientiertmodellieren

Das Herzstück der MES-Lösung ist dasModul Production Modeler, mit dem sichGeschäfts- und Produktionsprozesse ob-jektorientiert modellieren und grafischdarstellen lassen. Die Regeln für die Erzeu-gung und Ausführung der Produktions-karten werden erfasst und in Form vongrafischen Modellen (Anlagenstruktur und

Ablauf) abgebildet. Diese Regeln beinhal-ten auch Dialoge, die den Anlagenfahrer beider Abarbeitung unterstützen. Ein wesent-licher Vorteil der grafischen Modellierungist, dass diese einfach und flexibel an Pro-zessänderungen für Innovationen oderErweiterungen der Anlage angepasst wer-den kann.

Die enge Kopplung zwischen MES undder Automatisierung über Standardschnitt-stellen macht es möglich, die Produktions-karten sowie Anlagenrezepte der Chargenin der Rezeptsteuerung automatisch anzu-legen und zu starten, Rückmeldungen vondiesen Chargen zu sammeln und an dieERP-Ebene weiterzuleiten. Die Kopplungdes MES zu SAP R/3 erfolgt über eine zer-tifizierte Standardschnittstelle, mit der sichMES-Lösungen eng, stabil und kosten-günstig mit SAP verbinden lassen.

Die enge Kopplung von Simatic IT undERP-System erlaubt den Abgleich aller pro-duktionsrelevanter Daten, wie Materialbe-

Simatic IT verbindet Simatic PCS 7 mit der ERP-Welt beiRohMax Oil Additives, einem Geschäftsgebiet von Degussa

ÜberzeugendeErgebnisseDie Produktion von Schmierstoffen ist ein komplexer, über viele Stufenverlaufender Prozess. Steigende Qualitätsstandards und der Wunsch nach mehrFlexibilität stellen hohe Anforderungen an die Planung und Steuerung desProzesses. RohMax hat deshalb in Weiterstadt ein Manufacturing ExecutionSystem (MES) auf Basis von Simatic IT eingeführt und mit dem ERP- undProzessleitsystem Simatic PCS 7 gekoppelt. Und das mit Erfolg: Bei über 6.000 Kundenaufträgen ist die Produktion jetzt flexibler und zuverlässiger.

Das Rohrnetz bei Degussa in Weiterstadt

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stände, Materialstammdaten und chargen-bezogene Qualitätsdaten, sowie den Anstoßdes Drucks von Probeziehanweisungenund den Download der Prüfergebnisse vonSAP an MES. Außerdem zeichnet das MES-System verschiedene Produktionsdatenauf, aus denen sich Leistungsindikatoren(Key Performance Indicators, KPI) oder pro-duktionsbezogene Meldungen errechnenlassen.

Produktion deutlich flexibler

Die aus den Steuerrezepten automatischabgeleiteten elektronischen Produktions-karten können bei Bedarf durch den Planergeändert werden, zum Beispiel indem neueSchritte hinzugefügt oder Parameterwertegeändert werden. Anschließend werden dieChargen in der Rezeptsteuerung erzeugtund die Produktionskarten als Chargen-aufträge an die Leitwarte übermittelt. DerBediener startet in der Leitwarte eine Pro-duktionskarte. Das MES sammelt und ver-

bucht Rückmeldungen während des Ablau-fes der Charge und meldet die Ergebnissean SAP zurück. Durch den Einsatz vonSimatic IT haben sowohl der Produktions-planer als auch der Bediener einen Über-blick über den Produktionsstatus.

Neben der Abbildung des Kernprozessesbietet das MES auch unterstützende Infor-mationen. Dazu gehören Produktions- undQualitätsauswertungen, Stammdatenver-waltung und Stammdatenabgleich mit SAP.Dadurch wird die Produktion effizienterund vor allem flexibler und es steht einimmer aktuelles Abbild der Produktion zurVerfügung. Die Online-Integration zwi-schen SAP R/3 und PCS 7 verringert die Feh-ler beim Fahren der Anlage und bei derRückmeldung der Daten an SAP. Dies redu-ziert gleichzeitig manuelle Tätigkeiten inder Leitwarte und erlaubt dem Anlagen-fahrer, sich stärker auf seine Kernaufgabe– die Führung und Überwachung des Pro-zesses – zu konzentrieren.

Effizienter und zuverlässiger

Durch den Einsatz der MES-Lösung konnteRohMax wesentliche Ziele erreichen: DieProduktion ist jetzt flexibler und zuverläs-siger. Der automatisierte Datenaustauschsichert eine hohe Datenkonsistenz, ver-meidet Datenverlust und Fehler und er-möglicht Plausibilitätschecks. Die Effizienzder Prozesskette wurde durch die SimaticIT-basierte durchgängige und umfassendeIntegration von ERP bis zur Automatisie-rung erheblich gesteigert. Und nicht zu-letzt wurde die Implementierung innerhalbder vorgegebenen Termin- und Budgetvor-gaben abgeschlossen – ohne jeglichen Pro-duktionsausfall. �

Mehr zum Thema:www.siemens.com/chemicalsE-Mail: [email protected]: [email protected]

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Die Abläufe auf der Logistikebene, wie etwa die Palettierung, sind ebenfalls in Simatic IT und PCS 7 integriert

Durch die Integration von Prozessleitebene und MES arbeitet die Produktion zuverlässigerund effizienter

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CASE STUDY

D irekt an den Grenzen zu Frankreichund der Schweiz produziert die LofoHigh Tech Film GmbH in Weil am

Rhein als Teil der Lonza Group innovativeHigh-Tech-Folien. Die Kunststofffolien wer-den mittels der Lösemittel-Gießtechnolo-gie für die verschiedensten Anwendungs-gebiete hergestellt. Serienprodukte sindbeispielsweise Polarisatorschutzfolien fürLCDs, Spezialfolien für Mikrofone oderLautsprecher in Mobiltelefonen, Folien imGrafikbereich, aber auch Produkte für diePharmaindustrie sowie für die Leiterplat-

tenherstellung. Insbesondere seit der Ein-führung von LCD-Displays für PC-Monitore,Notebooks und Fernseher steigt der Bedarfan diesen Spezialfolien kontinuierlich an.Darüber hinaus kommen Lofo-Folien auchin Brennstoffzellen, optischen Speicher-medien oder im technischen Bereich alsHochtemperaturfolien zur Anwendung.

Spezialist für anspruchsvolle Prozesse

Wegen des aufwändigen Produktionsver-fahrens und der hohen Umweltschutz-An-forderungen wird die Lösemittel-Gießtech-

nologie weltweit nur von wenigen Produ-zenten angewendet. Um das komplexe Ver-fahren auch weiterhin optimal im Griff zuhaben, suchte Lofo nach einem neuen Leit-system für die Gießerei, da die bestehendeTechnik mittlerweile nicht mehr dem aktu-ellen Stand entsprach. Nach umfangreichenVergleichen entschied sich das Unterneh-men für eine Migration der bestehenden Sys-teme zum Prozessleitsystem Simatic PCS 7.

Dabei spielte insbesondere die offene, aufetablierten Industriestandards beruhendeArchitektur eine entscheidende Rolle. Lofowollte mit der Modernisierung ein Systemmit hoher Investitionssicherheit erhalten,das auch zukünftigen Erweiterungen oderProduktionsänderungen gewachsen ist. Zu-dem sollte eine einheitliche Bedienphiloso-phie für alle Teilbereiche der Produktionin der Gießerei geschaffen werden. Darüberhinaus konnte Siemens mit einer durch-dachten Migrationsstrategie überzeugen,die einen reibungslosen Umstieg ohne grö-ßere Beeinträchtigungen der Produktiongewährleistete. Schließlich sprachen dannauch die gute Vor-Ort-Präsenz von Siemensim nahe gelegenen Freiburg und die aus-gezeichnete Betreuung durch das Siemens-Team für die PCS 7-Lösung.

Erfolgreiche Migration zu Simatic PCS 7 innerhalb kürzester Zeit

Reibungsloser UmstiegPraktisch ohne Produktionsstillstand migrierte Siemens für die Lofo High TechFilm GmbH das Leitsystem in der Gießerei auf Simatic PCS 7. Dank der gutenVorarbeit und der erprobten Migrationsstrategie wurde das gesamte Projektinnerhalb von nur sechs Monaten abgeschlossen. Dabei konnte ein Großteil dervorhandenen Systeme erhalten bleiben – und dennoch profitiert Lofo jetzt vonder Offenheit und Durchgängigkeit der neuen PCS 7-Lösung.

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rung und Überwachung der Prozesse in derGießerei.

Dank des offenen und flexiblen Konzep-tes von Totally Integrated Automation stehtLofo nun nicht nur die Möglichkeit offen,Simatic PCS 7 zu erweitern und zu modifi-zieren, sondern auch die vertikale Integra-tion der Prozesse mit dem ManufacturingExecution System Simatic IT zu einem spä-teren Zeitpunkt auszubauen – und so dieLeistungsfähigkeit der Produktion weiterzu steigern. �

rung des Leitsystems deutlich geringerausfiel als bei einer Kompletterneuerung.Zudem war es so möglich, die Stillstands-zeiten in der Anlage auf ein absolutes Mini-mum zu begrenzen.

Der Umbau der Anlage ging absolut reibungslos vonstatten und der kritischeInbetriebnahmetermin konnte dank derbewährten Migrationsstrategie und nicht zuletzt auch der guten Leistung des Pro-jektteams zuverlässig und innerhalb desgeplanten Kostenrahmens eingehalten wer-den. Das neue PCS 7-System ging ohne Pro-bleme im Mai 2004 in Betrieb und Lonza istmit der neuen Lösung sehr zufrieden. Dieeinheitliche und durchgängige Bedien- undBeobachtungsebene erleichtert die Steue-

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Umbau praktisch ohneProduktionsunterbrechung

Die Gießerei ist leittechnisch in drei Teilbe-reiche gegliedert. Im Rahmen des Moder-nisierungsprojektes wurde die Leittechnikder Gießstraße 1 sowohl auf Bedien- undBeobachtungsebene als auch auf der Steu-erungsseite erneuert. In den Teilbereichen2 und 3 wurden die bestehenden Steue-rungen unterschiedlicher Hersteller an dasneue Bedien- und Beobachtungssystem an-gebunden.

Siemens übernahm dabei die Projektlei-tung und war für die Erstellung des Pflich-tenheftes, das Hard- und Softwareenginee-ring, den Schaltschrankbau, das Manage-ment Information System, die Projektierung,den Factory Acceptance Test und die Inbe-triebnahme zuständig. Für die gesamte Um-setzung der neuen Lösung standen demProjektteam nur sechs Monate zur Verfü-gung. Dabei musste die Anlage so weit wiemöglich im laufenden Betrieb mit lediglicheiner dreitätigen Werksabstellung umge-baut werden.

Neue Client-Server-basierte Lösung

Das neue Prozessleitsystem Simatic PCS 7wird als Client-Server-Struktur aufgebaut.Die Anlagenteile des Gießbetriebs werdenvon drei PCS 7-Automatisierungssystemengesteuert, die über Industrial Ethernet mitdem redundanten PCS 7-Serverpaar undder PCS 7-Engineeringstation kommuni-zieren.

Die im alten Contronic P-System imple-mentierten Funktionen für die Regelungund Steuerung des komplexen Gießpro-zesses wurden zunächst geprüft und berei-nigt. Die Funktionalitäten, die auch in PCS 7zur Verfügung stehen sollten, wurdendann in eine Umsetzungsliste aufgenom-men und auf PCS 7 portiert. Dabei arbei-tete das Siemens-Projektteam eng mit Lofozusammen, um eine möglichst effizienteund stoßfreie Übernahme aller notwendi-gen Funktionen zu gewährleisten. Die Um-setzungsliste war auch die Basis für denFactory Acceptance Test und die Inbetrieb-nahme.

Investitionen sichern

Durch die Migration auf PCS 7 konnte Lofoeinen Teil der noch funktionierenden Steu-erungstechnik sowie die Sensorik und Ak-torik in der Anlage weiter nutzen, wodurchdie Gesamtinvestition für die Modernisie-

Mehr zum Thema:www.siemens.de/pcs7E-Mail: [email protected]

Die Lösemittel-Gießtechnologiewird weltweit nurvon wenigenProduzentenangewendet

Die einheitliche unddurchgängige Bedien-und Beobachtungs-ebene erleichtert dieSteuerung und Über-wachung der Prozesse

22Prozesssicherheit

TECHNOLOGIE

Herr Kumpfmüller, zurzeit sindrund zehn Prozent der Prozess-instrumentierung Sicherheits-loops. Wird dieser Anteil mitder Einführung der SIL-Zertifizierung jetzt deutlichansteigen?

Hans-Georg Kumpfmüller: Dasdenke ich nicht – SIL ändert janichts an der Zahl der sicher-heitsgerichteten Messstellen. In-zwischen scheinen SIL 1 und 2aber auch bei nicht sicherheits-relevanten Anwendungen zumStandard zu werden. BestimmteGeräte, wie beispielsweise Druck-transmitter, wird man in Zu-kunft nur mit SIL-2-Zertifikatverkaufen können.

Wird also das SIL-Zertifikat über kurzoder lang die Betriebsbewährungablösen?

Hans-Georg Kumpfmüller: Durchausnicht. Für die NAMUR löst ein SIL-2-Zertifi-kat für ein brandneues Gerät noch längstnicht die Betriebsbewährtheit ab. AndereAnwender fordern dagegen bereits heuteein SIL-Zertifikat. Wir rechnen daher da-mit, dass es letztendlich beides geben wird,Betriebsbewährung und SIL-Zertifikat.

Wie sehen Sie in diesem Zusammen-hang die Bedeutung der sicherenKommunikation?

Hans-Georg Kumpfmüller:Gerade bei digitalen Feld-bussen birgt die Kommuni-kation theoretisch viele Feh-lerquellen. Es ist daher sehrwichtig, ein sicheres Proto-koll wie etwa Profisafe einzu-setzen, das möglichen Feh-lern bestimmte Mechanis-men zur Fehlererkennungentgegensetzt. Ein weitererVorteil: Bislang müssen diesicherheitsgerichteten Mess-stellen bereits im Enginee-ring genau definiert werden.In der Praxis wird jedoch ofterst später klar, wo noch si-cherheitsgerichtete Messstel-len erforderlich sind. Mit Pro-fibus-Vernetzung und Profi-

safe-Kommunikation lassen sich sicher-heitsgerichtete Geräte jederzeit einfachnachrüsten.

Die homogene Struktur aus Profibus DPund PA über Profisafe führt also zu Einsparungenbeim Engineering?

Hans-Georg Kumpfmül-ler: Genau. Es müssenweniger IOs projektiertwerden und das Enginee-ring der sicherheitsge-richteten Lösung unter-scheidet sich nicht mehr

grundsätzlich von einer Standard-Profibus-Lösung. Der Aufwand ist geringer, weilweniger Komponenten benötigt werden.

Im Vergleich zur 4–20-Milliampere-Technik ist der Anteil der Profibus PA-Installationen noch immer recht gering.Lohnt es sich überhaupt, für PA-Geräteeinen eigenen Softwarestack fürProfisafe zu entwickeln?

Hans-Georg Kumpfmüller: Ein Problemist dabei, dass man den Standard-Kommu-nikationsstack nicht einfach durch den Pro-fisafe-Stack ersetzen kann. Man muss viel-mehr nachweisen, dass es zwischen Kom-munikationsstack und Gerätesoftwarenicht zu unerwünschten Wechselwirkun-gen kommt. Dieser Nachweis ist zum Teilsehr aufwändig.

Wann lohnt sich die Nachrüstung desProfisafe-Protokolls ganz besonders?

Hans-Georg Kumpfmüller: Immer dann,wenn eine bestehende Profibus-Anlagenachträglich um sicherheitsgerichteteMessstellen erweitert werden muss. MitProfisafe kann dann eine bestehende Mess-stelle durch den einfachen Austausch desMessumformers in eine sicherheitsgerich-tete Messstelle umgewandelt werden.

Vielen Dank für das Gespräch.

Trends in der Prozesssicherheit: SIL und Profisafe

„Der Aufwand ist geringer“Wenn es um sicherheitsgerichtete Messstellen geht, ist SIL (Safety Integrity Level) in aller Munde. Doch daneben wird dieBetriebsbewährung auch weiterhin als Nachweis der Betriebssicherheit von Prozessinstrumenten Bestand haben, davon istHans-Georg Kumpfmüller, Leiter des Geschäftsgebietes Process Instrumentation und Analytics bei Siemens, überzeugt.


Hans-Georg Kumpfmüller:

„Es wirdletztendlichbeides geben,Betriebs-bewährungund SIL-Zertifikat“

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Antriebstechnik für die Prozessindustrie

KomplettesSpektrumMit kompletten Antriebssystemen deckt Siemens alleAnwendungsgebiete in der Prozessindustrie ab. Dieeinzelnen Komponenten sowie das System als Ganzes sind für die Herausforderungen der Branche – beispiels-weise aggressive Atmosphären, Explosionsschutz undhöchste Sicherheitsstandards – bestens gerüstet.

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TECHNOLOGIE

dustrie sowie die Umrichter Dynavert T mitallen branchenspezifischen Features sindprädestiniert für kundenspezifische Anla-genlösungen, die ein hohes Maß an Bran-chen-Know-how und vor allem Flexibilitäterfordern. Als Spezialist für explosionsge-schützte Antriebe bietet Loher seine Mo-toren und Umrichter selbstverständlichauch in für die Schutzarten EExn und EExdATEX-zertifizierten Kombinationen an.

Getriebe komplettieren Angebot

Auf der mechanischen Seite machen Ge-triebe von Flender das Antriebssystem kom-plett. Flender-Getriebe sind in der Chemi-schen Industrie seit mehr als 30 Jahren fürdie unterschiedlichsten Aufgabenstellun-gen im Einsatz. Sie sind besonders geräusch-arm und zeichnen sich durch hohe Wir-kungsgrade, verstärkte Lagerung sowie ab-solute Öldichtigkeit aus. In Kombinationmit den ARPEX- und N-EUPEX-Kupplungen,die sich beim Fördern und Pumpen aggres-siver und heißer Medien besonders bewährthaben, bilden sie eine umweltschonendeund technisch ausgereifte Lösung für dieProzessindustrie.

Perfekt abgestimmte Systeme erhöhenProduktivität und Wirtschaftlichkeit

Sowohl die elektrotechnischen als auch diemechanischen Komponenten sind perfektaufeinander abgestimmt und auf die Be-dürfnisse der Prozessindustrie zugeschnit-ten. Dadurch sorgen sie für minimale Be-triebskosten bei maximaler Produktivitätund höchster Sicherheit. �

Antriebstechnik


D ie robusten, explosionsgeschütztenGrauguss-Motoren von Siemens sindgemäß EU-Richtlinie 94/9/EG und

ATEX 100a entwickelt, gefertigt und zer-tifiziert. Sie sind in allen erforderlichenZündschutzarten erhältlich – von erhöhterSicherheit (EEx e II) über druckfeste Kap-selung (EEX de II C) und „Non-Sparking“(EEx n A ll) bis zu Staub-Explosionsschutz.

Verbesserte Energieeffizienz

Gerade in der Prozessindustrie lohnt essich, die Motoren drehzahlvariabel zu be-treiben. Die Frequenzumrichter sorgen fürexakte Förder- und Dosierprozesse, scho-nen Mechanik und Rohrleitungssystemeund sparen – gerade bei Pumpen, Lüfternoder Kompressoren – bis zu 50 ProzentEnergie. Siemens deckt mit seinem Um-richterangebot alle in der Prozessindustrieüblichen Spannungsklassen ab und erfülltsämtliche brachenspezifischen Anforde-rungen: von NAMUR-Klemmenleisten undNAMUR-Funktionalitäten über das Profibus-Profil Profidrive 4.0, Betriebsart Verfah-renstechnik bis zur sicheren elektrischenTrennung nach PELV sowie du/dt Filternzur Begrenzung der Spannungsspitzenund Spannungsgradienten. Dies gilt für dieGerätereihen Sinamics und Micromastersowie für die Umrichter der Loher GmbH.

Spezialist ergänzt Portfolio

Die Motoren und Umrichterreihen vonSiemens werden um Produkte des Spezial-anbieters Loher GmbH aus Ruhstorf beiPassau ergänzt. Die in allen Ex-Schutzartenerhältlichen Loher-Chemstar-Motoren mitspeziellem Design und kompletter Doku-mentation einschließlich ATEX-Zertifikatenfür die chemische und petrochemische In- Si

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Das Antriebsspek-trum von Siemens:drehzahlveränder-

bare Antriebe,Motoren für den

Ex-Bereich undGetriebelösungen


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24Prozessleittechnik

TECHNOLOGIE

D ie PCS 7-Branchenbibliothek enthältvorkonfigurierte Softwarevorlagensowie umfangreiche Dokumenta-

tion zu verschiedenen Themen und stelltden Erfahrungsschatz aus dem Enginee-ring von PCS7-Projekten gebündelt zur Ver-fügung. Seit rund einem Jahr stehen für dieErstellung von Equipment Modules nebenden PCS 7-Bibliotheken auch ein DesignGuide und Templates zur Verfügung. Dieseermöglichen eine einfache, sichere undeffizientere Erstellung von Software bei derProzessautomatisierung in der chemischenIndustrie. Mit dem Equipment Modules De-sign Guide sparen Systemintegratoren undSolution Provider in der Spezifikations-

phase Zeit und erstellen schneller eine pas-sende Softwarelösung für die jeweilige Auf-gabenstellung. Zudem erleichtern der Guideund die dazugehörenden Templates dasSoftwareengineering spürbar.

Modelle für Batch-Prozesse

Basis des Design Guide sind die so genann-ten Equipment Modules, die für die Auto-matisierung von Batch-Prozessen in ver-schiedenen Normen, wie dem NAMUR NE33-Standard oder der ISA S88.01 Richtlinie,definiert werden. Das S88-Modell unter-scheidet dabei Anlagen (Process Cell), bei-spielsweise eine Fermentation oder eineOxidation, Teilanlagen (Process Unit) wie

einen Fermenter oder einen Reaktor, Equip-ment Modules wie eine Dosierpumpe oderein Rührwerk und Control Modules, etwaein einzelnes Ventil. In der deutschenNAMUR-Richtlinie entsprechen den Equip-ment Modules die so genannten technischenEinrichtungen. Innerhalb eines EquipmentModules gibt es verschiedene Aufgaben, dietypischerweise immer anfallen und somitstandardmäßig gelöst werden können –so muss in einer Heizung beispielsweiseimmer eine Funktion zum Regeln der Heiz-elemente angelegt sein.

Guide und Templates für mehr Effizienz

Damit diese Funktionen nicht in jedem Pro-jekt von Neuem durchdacht und entwickeltwerden müssen, hat Siemens den Equip-ment Module Design Guide veröffentlicht,der wesentliche Strategien und Konzepte fürein effizientes Engineering der EquipmentModule in PCS 7 beschreibt. Ergänzend zumDesign Guide bietet Siemens auch verschie-dene Templates an, die Systemintegratorenund Solution Provider über den Siemens-Vertrieb beziehen können. Diese Templatesstellen als Best-Practice-Beispiele typischeLösungen für Aufgaben innerhalb einesBatch-Prozesses vor. �

Simatic PCS 7 Equipment Modules Design Guide und Engineering Templates

Kosten senken, Qualität steigernMit dem neuen Equipment Module Design Guide und einer Sammlung ausEngineering Templates unterstützt Siemens Systemintegratoren und SolutionProvider dabei, von Erfahrungen aus erfolgreichen Projekten zu profitieren,und erleichtert das Softwareengineering bei der Automatisierung vonChargenprozessen.

Anlage

Equipment

Module

Control

Module

Teilanlage

Für die Automatisierung von Batch-Prozessen definiert die ISA S88.01 RichtlinieAnlagen, Teilanlagen wie einen Fermenter oder einen Reaktor, Equipment Modulesund Control Modules

Equipment ModuleEngineering Templatesfür Batch-ProzesseSiemens hat zurzeit insgesamt achtTemplates entwickelt, die die amhäufigsten gebrauchten Aufgaben inBatch-Prozessen abdecken:B Dosieren mit RegelventilB Dosieren mit Auf-/Zu-VentilB RührenB TemperaturregelungB EntleerenB DruckregelungB Manuelles DosierenB Analytik

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25TECHNOLOGIEIndustrielle Kommunikation


Noch vor ein paar Jahren waren dieverschiedenen Unternehmensbe-reiche durch Systemgrenzen ge-

trennt. Mit dem Ziel, die Produktivität desGesamtprozesses zu erhöhen, werden die-se Inseln zunehmend zu Produktivitäts-landschaften vernetzt. Diese horizontaleund vertikale Integration bedeutet aberauch, dass die gesamte industrielle Kommu-nikation immer mehr Teil der konventio-nellen IT-Welt wird und somit auch den glei-chen Gefahren ausgesetzt ist, zum BeispielAngriffen durch Viren oder Trojaner.

Modulares Sicherheitskonzept

Geeignete Sicherungsmaßnahmen sind da-her für die Netzwerke unabdingbar. Aller-dings ist dabei zu beachten, dass in derAutomatisierungstechnik der Einsatz vonOffice-Sicherheitsfunktionalitäten stark re-glementiert ist, da die Sicherheitssoftwaredie Performance der Module stark beein-trächtigen und im Notfall den Durchgriff aufStellglieder behindern kann. Deshalb hatSiemens ein Sicherheitskonzept entwickelt,das einerseits die industrielle Kommuni-kation zuverlässig schützt und andererseitsdie speziellen Erfordernisse der Automati-sierungstechnik berücksichtigt.

In einem ersten Schritt hat Siemens seinProzessleitsystem Simatic PCS 7 für denEinsatz der Sicherheitssoftware aus derOffice-Welt ertüchtigt: Ab Version 6.1 kön-nen durchgängig alle von Microsoft freige-gebenen Sicherheits-Patches aufgespieltwerden. Zudem sind auch Virenscannerder Firmen Symantec und Trend Micro fürden Betrieb mit Simatic PCS7 ab Version 6.1für Online- und Offline-Komponenten frei-gegeben. So können alle Rechner sicher-heitstechnisch auf dem neuesten Stand ge-halten werden, ohne dass der Produktions-prozess selbst in Mitleidenschaft gezogen

Modulares Sicherheitskonzept für integrierteDatennetze in der Prozessindustrie

Mehr SicherheitDie zunehmende Integration von Prozessautomatisierung undOffice-Welt eröffnet nicht nur Chancen: Auch die Gefahrvirtueller Angriffe von außen oder innen steigt. Aus diesemGrund hat Siemens spezielle Sicherheitspakete entwickelt, diein der Prozessindustrie durchgängige Kommunikation miteinem Höchstmaß an Netzwerksicherheit verbinden.

wird. Simatic PCS7 unterstützt zudem denSchutz des Automatisierungsnetzwerksdurch das „Security Handbuch PCS 7“ mitEmpfehlungen und Richtlinien.

Das Sicherheitskonzept berücksichtigtauch einen Aspekt, der oft übersehen wird:Gefahren, die innerhalb des Netzwerks ent-stehen, etwa durch Abhören der Kommuni-kation. Eine sehr sichere Methode bestehtim Aufbau eines Virtual Private Network-(VPN-)Tunnels. Diese Aufgabe übernehmendie Scalance S Module von Siemens. IhreSchutzfunktion beruht im Wesentlichenauf der sicheren VPN-Kommunikation undzum anderen auf der integrierten Fire-wall. Mit den Modulen, die ohne Rückwir-kung auf die Adressierung auch nachträg-lich in bestehende Netzwerke integriertwerden können, können auf einfache Weise

alle Geräte auf der Prozessebene auf daserforderliche Sicherheitsniveau gebrachtwerden.

Sicherheit für integrierte Systeme

Mit den vorgestellten Maßnahmen könnenbereichsspezifische Anforderungen zurNetzwerksicherheit flexibel nach Angriffs-wahrscheinlichkeiten im Netz abgedecktwerden. Zusammen ergeben sie eine umfas-sende Sicherheitslösung für den Prozess-bereich, mit der die Anwender die Vorteileder Integration voll ausschöpfen und gleich-zeitig die Risiken minimieren können. �

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Horizontale und vertikale Integration heißt, dass die industrielle KommunikationTeil der konventionellen IT-Welt wird und auch den gleichen Gefahren ausgesetzt ist

von der Behandlung des Wassers mit Aktiv-kohlepulver bis zu Nassluft-Oxidationssys-temen, von der Chlordioxid-Entkeimungüber die Membranfiltrierung bis zur kon-tinuierlichen Elektroden-Ionisierung undBestrahlung mit ultraviolettem Licht. Einweites Aufgabenfeld, das entscheidenddazu beitragen wird, die Versorgung mitWasser auch für die absehbare Zukunftsicherzustellen.

Synergien zum Nutzen des Kunden

Ein entscheidender Vorteil ist, dass Siemensüber das gesamte Know-how verfügt, umkomplette Systeme einschließlich Instru-mentierung, Automatisierung und Prozess-

ten Siemens-Geschäftsgebietes Water Tech-nologies. Nach der Übernahme der nord-amerikanischen USFilter Corporation imSommer 2004 bietet Siemens Water Tech-nologies ein breites Portfolio an Produk-ten, Systemen und Automatisierungslö-sungen für kommunale, industrielle, undgewerbliche Kunden an – angefangen vonkonventionellen Behandlungslinien bis zuhochmodernen Membranfilter-Aufberei-tungssystemen, von der Instrumentierungund Automatisierung bis zum Prozess-managementsystem, von der Schlamm-aufbereitung bis zur Geruchskontrolle.Siemens Water Technologies beherrschtdamit alle Schritte der Wasseraufbereitung:

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26Wasseraufbereitung

TECHNOLOGIE

Siemens Water Technologies bündelt Know-how für Wasseraufbereitung und Abwasserentsorgung

Wasser ist LebenSauberes Wasser ist ein lebenswichtiger Rohstoff, der immerbegehrter wird. Schätzungen zufolge wird der Wasserverbrauch in

den nächsten zwanzig Jahren um rund 40 Prozent zunehmen.Um dazu beizutragen, dass Wasser in der richtigen Qualität

und in ausreichender Menge überall da zur Verfügungsteht, wo es benötigt wird, hat Siemens sein

Know-how im neu entstandenen Geschäfts-gebiet Water Technologies gebündelt.

Wasser ist unterschiedlich ver-schmutzt und wird unterschied-lich verwendet: Man braucht es

zum Trinken, zum Bewässern, zum Waschenund Putzen, zum Kühlen von Stahl, zumAufbereiten von Ölsand, hochrein für Kos-metika und Arzneimittel – überall soll das„richtige“ Wasser in der benötigten Mengeund Qualität zur Verfügung stehen.

Wasser auf wirtschaftliche Weise zu trans-portieren, in ausreichender Menge verfüg-bar zu machen und Wasser so aufzube-reiten, dass es in jeder Hinsicht den recht-lichen, medizinischen und technischenKriterien entspricht – das sind die beidengroßen Aufgabenfelder des neu gegründe-

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management zu liefern. Dabei bilden diebisherigen Schwerpunkte Wasseraufberei-tung und Abwasserbehandlung mit physi-kalisch-technischen Methoden den Kerndes künftigen Portfolios. Mit der elektro-technischen Kompetenz und den ThemenWassertransport und Infrastrukturleistun-gen kommen neue Bausteine hinzu. DieKombination von modularen, standardi-sierten Produkten zu erprobten Lösungenermöglicht nicht nur eine schnellere undsicherere Projektabwicklung, sondern ga-rantiert auch ein besonderes Maß an Zuver-lässigkeit und Flexibilität.

Dabei spielt der Aspekt der Investi-tionssicherheit und Wirtschaftlichkeit eine ganz zentrale Rolle. Kommunen undUnternehmen müssen ständig in Wasser-und Abwassertechnologien investierenund erwarten, dass die Anlagen flexibelerweitert und modernisiert werden kön-nen. Zusammen mit Lösungen auf der

Vorgaben und strenge behördliche Auflagen. Künftig will Siemens Water Technolo-

gies vor allem seinen Dienstleistungsanteilerhöhen und sich stärker auf das Indus-triegeschäft fokussieren. Gerade hier hatSiemens gegenüber Mitbewerbern den Vor-teil, dass es die industriellen Prozesse inden Branchen der Fertigungs- und Pro-zessindustrie mit Geräten und Systemenvon der Prozessebene über die Automa-tisierungs- und Leitsystemebene bis zurManagementebene durchgängig automa-tisieren und optimieren kann. Auf dieseWeise lässt sich das Optimierungspotenzialder Wasseraufbereitung einer Raffinerieebenso aufzeigen wie für ein Stahlwerk,eine Papierfabrik oder eine Fertigungs-straße. �

Basis der Simatic S7 Controller-Familie,des Leitsystems Simatic PCS 7 und derbranchenspezifischen Module Siwa Plan,sowie ergänzenden Produktlinien vonEnvirex, Memcor, Wallace & Tiernan,Zimpro oder RJ Environmental bietetSiemens verschiedene Technologien undDienstleistungen, die die von Land zuLand und von Unternehmen zu Unter-nehmen unterschiedlichen Anforderun-gen erfüllen.

Erfahrung auf Abruf

Der Erfolg wird aber nicht nur von innova-tiven Produkten bestimmt – auch die Ver-fahrenskompetenz ist eine wichtige Zutatfür eine optimale Wasseraufbereitung. Hierbesitzt Siemens Water Technologies inzwi-schen eine über viele Jahrzehnte gewach-sene Erfahrung mit der Aufbereitung undVerteilung von Wasser. Mehr als 200.000Installationen erfüllen enge industrielle

Mehr zum Thema:www.siemens.de/wasserE-Mail: [email protected]

Integration schafftKapazitätDie Kläranlage R. L. Sutton im Landkreis Cobb

County im amerikanischen Bundesstaat

Georgia wurde von 2001 bis 2004 vollständig

erneuert. Täglich werden hier über 227.000

Kubikmeter, das heißt mehr als 227 Millionen

Liter Abwasser gereinigt. Die Kapazität der

Anlage konnte nach dem Umbau um 50

Prozent erhöht werden. Wie in allen vier

Anlagen im Cobb County wurden auch hier

Produkte unterschiedlicher Vorlieferanten

durch Standardlösungen von Siemens ersetzt.

Dies reduziert die Ersatzteilhaltung und ver-

bessert die Verfügbarkeit der Anlagen. Dabei

kommen unter anderem Automatisierungs-

und Antriebslösungen wie Simatic S7-400,

S7-400H, S7-300, ET 200M, OSM TP62, TP270

aus dem Siemens-Portfolio zum Einsatz. Die

Niederspannungs- und Mittelspannungsan-

triebe lieferte die 2005 von Siemens über-

nommene Robicon. Die Anlagen für den Vor-

und Nachklärungsprozess, Analysegeräte und

Systeme zur Geruchsbekämpfung und zur

Belüftung kamen von USFilter, einem Unter-

nehmen, das seit 2004 zu Siemens Water

Technologies gehört.

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28Manufacturing Execution Systems

TECHNOLOGIE

Simatic IT sorgt für mehr Performance und optimale Compliance in der Pharmaindustrie

Neue MöglichkeitenAufgrund des steigenden Marktdrucks und veränderter gesetzlicher Rahmenbedingungenwerden Innovation und Prozessoptimierung in der Pharmaindustrie immer wichtiger. DasManufacturing Execution System (MES) Simatic IT unterstützt Arzneimittelhersteller dabei,die Anforderungen von Produktion und Marktumfeld miteinander in Einklang zu bringen.

D ie Entwicklung immer neuer Pro-dukte ist ein entscheidender Erfolgs-faktor für die forschenden Unter-

nehmen in der Pharmaindustrie. Daher istes wichtig, dass besonders in Forschungs-und Entwicklungsprozessen Synergien ge-nutzt und Abläufe schlank gehalten wer-den. Außerdem müssen die Produktinfor-mationen anschließend reibungslos in dieProduktion übertragen werden können. Einweiterer kritischer Aspekt ist das Manage-ment der zahlreichen Produkt- und Verpa-ckungsspezifikationen, insbesondere inden Produktionsbereichen Formulierungund Verpackung. Simatic IT mit seinenKomponenten Simatic IT Interspec, SimaticIT Unilab und der Simatic IT Production

Suite unterstützt den Anwender dabei, For-schungs-, Entwicklungs- und Produktions-prozesse aufeinander abzustimmen undsie sowohl mit der ERP-Ressourcenverwal-tung als auch mit dem MES-System zu ver-knüpfen.

Simatic IT Interspec ist ein Produktspe-zifikations-Managementsystem, das alleinoder als integrierter Bestandteil vonSimatic IT implementiert werden kann. Esspeichert alle produktbezogenen Informa-tionen und vereinfacht damit die Ver-waltung einer großen Anzahl von Produkt-spezifikationen. Simatic IT Interspec stelltdabei durch Funktionen wie konfigurier-bare Arbeitsabläufe, Lebenszyklussteue-rung, Zugangsrechteverwaltung und Audit

Trail die konsistente Kontrolle und dasManagement von Produkt-, Forschungs-und Entwicklungsdaten sicher.

Eingebaute Qualität

Nicht zuletzt aufgrund von Initiativen wieder Process Analytical Technology Initiative(PAT) der amerikanischen Gesundheits-behörde Food and Drug Administration(FDA) ist die Integration der Qualitätskon-trolle in den Prozess und damit verbundendas Bemühen um ein besseres Prozessver-ständnis heute eines der zentralen Themenin der pharmazeutischen Produktion. Miteinem integrierten MES-System, das Pro-duktspezifikationen und Qualitätsparame-ter zentral verwaltet, können produkt-, pro-zess- und qualitätsbezogene Daten direktzur Geschäfts- und Produktaufwertung ge-nutzt werden.

Dennoch bleiben Laborergebnisse auchweiterhin ein wichtiger Bestandteil derQualitätssicherung. Das Labor-Informa-tionsmanagementsystem (LIMS) Simatic ITUnilab managt und verwaltet die Qualitäts-parameter der Produkte und die Arbeitsab-läufe im Labor. Durch die Verknüpfung derQualitätsparameter mit den Prozesspara-metern, die über Simatic IT Historian ver-fügbar sind, wird eine noch weitergehendeIntegration qualitätssichernder Maßnah-men in den Prozess erreicht. Diese Datenkönnen dann wieder in die Leitsystemeeingegeben werden, um eine kontinu-ierliche Steuerung qualitätsrelevanterParameter zu ermöglichen.

Mehr Leistung

Mit Simatic IT Historian können KeyPerformance Indikatoren (KPI) ermitteltund verwaltet werden. Simatic IT Histo-rian speichert auch OEE- (Overall Equip-ment Efficiency) und DTM-Daten (Down-

ERP

Simatic IT Data Integration Service

Simatic IT Production Modeler

Simatic PCS 7Simatic Batch

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Simatic ITProduct Order

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Simatic ITPersonnelManager

Simatic ITHistorian

Simatic ITProduct Definition

Manager

weitereKomponenten

Simatic ITMessagingManager

Simatic ITUnilab

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weitereKomponenten

Simatic IT unterstützt Arzneimittelhersteller dabei, die Anforderungen vonProduktion und Marktumfeld miteinander in Einklang zu bringen

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time Management), so dass eine kontinu-ierliche Überwachung und Optimierungder Anlagenperformance auf einer solidenDatenbasis ermöglicht wird.

Mit diesen speziellen Funktionen kön-nen Engpässe in der Produktion schnellerkannt und die Anlageneffizienz kontinu-ierlich verbessert werden. Dank der Ver-netzung dieser Daten mit der gesamtenSimatic IT-Umgebung lassen sich Problemein der Produktion schnell und zeitnahbeheben und damit letztlich die Rentabi-lität deutlich verbessern.

Höhere Produktivität

Nicht zuletzt wegen der restriktiven gesetz-lichen Vorgaben, denen die Pharmaindus-trie bis vor kurzem unterworfen war, konn-ten die Vorteile neuer Produktions- undProduktivitätsstrategien und -verfahren inder Pharmaproduktion nicht voll ausge-nutzt werden. Die neuen Richtlinien derFDA betonen jetzt die Bedeutung von Zu-verlässigkeit und Reproduzierbarkeit einesProzesses für die Qualität und Sicherheitvon pharmazeutischen Produkten. Dieserrisikobasierte Ansatz beinhaltet auch, dassstandardisierte Produkte und Lösungen be-vorzugt eingesetzt werden sollen, um denTechnologietransfer zu erleichtern.

Die Simatic IT Production Suite trägtdank umfangreicher Modellierungsfunk-tionen dazu bei, Prozesse reproduzierbarerzu machen. Simatic IT koordiniert Manage-ment- und Produktionsprozesse und hilft,

standardisierte Routinen zu etablieren. DaSimatic IT direkt mit Unternehmens-ERP-Systemen verknüpft werden kann, werdenAuftragstransaktionen durch Simatic IT DIS(Data Integration Services) automatisch imProduction Order Manager (POM) verar-beitet. Aus dem Simatic IT POM könnenAufträge beispielsweise ausgelöst, gelöschtoder aufgeteilt werden, wobei alle durchge-führten Vorgänge einen kompletten Audit-Trail aufweisen. Die Simatic IT ProductionSuite unterstützt darüber hinaus die volleund eindeutige Rückverfolgbarkeit undVerfolgung von Transaktionen.

Vorteile nutzen

Besonders in diesem veränderten gesetz-lichen Umfeld sind das Begrenzen von Pro-duktionskosten und das Erhöhen der Pro-duktivität mit verlässlichen Prozessen heutewichtiger den je. Simatic IT, ein kompo-nentenbasiertes MES mit Modellierungs-funktionen, ermöglicht es Arzneimittel-herstellern, gesetzliche, geschäftlicheund produktionstechnische Rahmen-bedingungen miteinander in Ein-klang zu bringen. Das Ergebnis sindeine deutlich verbesserte Markt-Reaktionsfähigkeit, weniger Ab-fälle, kürzere Zykluszeiten,besserer Ressourceneinsatzund eine erhöhte Produk-tionseffizienz bei Einhal-tung der gesetzlichenRichtlinien. �

Mehr zum Thema:www.siemens.de/simatic-itE-Mail: [email protected]

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Mit RFID-Technologie kann die Fälschungssicherheit von Medikamenten deutlich verbessert werden

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30Pharmaindustrie

CASE STUDY

L immatdruck/Zeiler ist ein führenderAnbieter von Verpackungen, der schondes Öfteren durch seine innovativen

Lösungen aufgefallen ist. Zusammen mitSiemens als Technologiepartner präsen-tierte das Schweizer Unternehmen auf derinternationalen Verpackungsmesse Inter-pack 2005 den Einstieg in die RFID-Techno-logie für Pharmaprodukte. „Viele Besucherwaren erstaunt, dass wir bereits eine seriennahe Lösung mit integriertem RFID-Leser vorstellen konnten“, erinnertsich Stephan Ruske, Projektleiter vonLimmatdruck/Zeiler.

„In der Pharmaindustrie wird die RFID-Technologie allgemein als ein aussichtsrei-cher Lösungsweg zur Erhöhung der Fäl-schungssicherheit von Medikamenten ge-sehen“, so Stephan Ruske weiter. Dennochbesteht noch immer eine große Zurückhal-tung gegenüber dieser recht neuen Tech-nologie. Dass die Pharmaindustrie etwastun muss, um nicht nur ihren Ertrag, son-dern auch die Patienten zu schützen, istjedoch offensichtlich. Die Weltgesundheits-organisation (WHO) geht davon aus, dassmittlerweile weltweit etwa sieben Prozentaller Medikamente gefälscht sind, waseinem Schaden von rund 30 Milliarden US-Dollar entspricht und zudem eine ganzerhebliche Gefahr für die Sicherheit derPatienten darstellt. Nicht zuletzt aus die-sem Grund arbeitet Limmatdruck/Zeilertrotz aller Bedenken in zwei Projekten mitinteressierten Kunden zusammen.

Bisher hat die FDA lediglich eine Empfeh-lung ausgesprochen, die Medikamente si-cherer zu machen. Spätestens gegen Ende2007 wird jedoch eine verschärfte Gesetz-gebung erwartet, nach der unzureichendeSicherheitsvorkehrungen zumindest in denUSA empfindliche Strafen nach sich ziehenkönnen. „Eine Massenklage kann auch eingroßes Pharmaunternehmen in die Kniezwingen“, beurteilt Stephan Ruske die Situ-ation. Immerhin haben nun einige Firmenreagiert und bereits konkrete Schritte unter-nommen, um sich auf die neue Situationeinzustellen. So will zum Beispiel Pfizernoch 2006 damit beginnen, zunächst in denUSA alle Verpackungen seines ProduktesViagra mit RFID-Transpondern zu schützen.

Integration in vorhandeneTechnologien

Bei der Entwicklung der RFID-Lösung nutz-te Limmatdruck/Zeiler das Know-how desRFID Solution Center bei Siemens in der

RFID-Technologie für Medikamentenverpackungen in der Pharmaindustrie

Pille „mit Chip“Der Druck auf die Pharmaindustrie wächst: Jahr für Jahr gehen denUnternehmen wegen gefälschter Medikamente Milliardenbeträgeverloren und die US Food and Drug Administration (FDA) fordert, ab 2007 die Sicherheit bei Pharma-Produkten zu erhöhen. RadioFrequency Identification (RFID) mit auf den Verpackungen platziertenTranspondern ist einer der Lösungsansätze, die zurzeit dabeifavorisiert werden. Ein Pilotprojekt von Limmatdruck/Zeiler undSiemens demonstriert, wie die Pharmaverpackung der Zukunftaussehen könnte.

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Die Verpackungsmaschine erlaubt ein völlig automatischesFalten, Verkleben und Abfüllen der Verpackung

Die abgefüllten Schachteln werden von einem in die Maschi-nensteuerung integrierten RFID-Schreib-/Lesegerät überprüft

Schweiz. Die Funktionsweise des von Lim-matdruck/Zeiler vorgestellten Prototyps ei-ner Verpackungsmaschine mit RFID-Tech-nik entspricht weitgehend der einer her-kömmlichen Maschine zum Einlegen vonTabletten-Blisterstreifen in Kartonschach-teln. Der wesentliche Unterschied liegt da-rin, dass jede Verpackung mit einem innenliegenden RFID-Transponderchip versehenwird. Dieser wird nach dem Abschluss desmechanischen Verpackungsvorgangs mit ei-nem elektronischen Produktcode (EPC) be-schrieben, um auf diese Weise jede einzelneVerpackung eindeutig zu kennzeichnen.

Die Verpackungsmaschine lässt sich injede vorhandene Produktionsumgebungintegrieren. Der dabei eingesetzte Senderwird von Siemens geliefert. Er arbeitet miteiner Frequenz von 13,56 Megahertz undentspricht damit einem weit verbreitetenStandard, der sich durch geringe Emp-findlichkeit gegenüber Störeinflüssen aus-zeichnet, wie sie von Metallen und Flüssig-keiten ausgehen können. Die Maschine wirdüber einen PC gesteuert, wobei der RFID-Sender zur eindeutigen Verfolgung jederCharge mit der Uhr des PCs gekoppelt ist.Über eine Schnittstelle kann die Anlageaußerdem in eine übergeordnete Steue-rung oder ein ERP-System wie zum Bei-spiel SAP eingebunden werden.

Limmatdruck/Zeiler ist mit Siemens eineenge Partnerschaft eingegangen, um einespeziell auf die Anforderungen der Pharma-industrie abgestimmte Verpackungslösungzu realisieren. Dabei musste unter ande-rem eine Reihe von Wechselwirkungen derFunketiketten mit dem Füllgut selbst unddem technischen Produktionsumfeld be-rücksichtigt werden. Ein Bereich, in dem vorallem Siemens sein Know-how und seinetechnischen Hilfsmittel einbrachte. Schließ-lich galt es sicherzustellen, dass sich wedermetallhaltige Blister noch flüssige Medika-mente oder die Lager- und Transportsys-teme störend auf den Verpackungsprozessauswirken können.

Weit mehr als Track & Trace

Natürlich könnte man die Sicherheit vonMedikamenten auch mit klassischen Bar-codes oder Hologrammen erhöhen. Dochnur die RFID-Technologie erlaubt eine echteInteraktivität zwischen Hersteller und Pa-tienten und bietet sich daher als eine zu-kunftssichere Möglichkeit an. So könntezum Beispiel der Patient künftig mit sei-nem PDA selbst die Echtheit des Medika-ments abfragen und dabei gleichzeitig mitdem Hersteller in Kontakt treten, beispiels-weise um zusätzliche Informationen zu er-halten oder über ähnliche Produkte infor-

miert zu werden. Besonders bei den nichtverschreibungspflichtigen Medikamentenergeben sich dadurch vielfältige Möglich-keiten im Tätigkeitsfeld zwischen Sicher-heit, Information und Marketing. „Es istgigantisch, was durch den Einsatz von RFIDauf uns zukommt“, kommentiert Ruskediesen Zusatznutzen, der über die reineProduktsicherheit weit hinausgeht.

Obwohl eine relativ neue Technik, giltRFID mittlerweile als technisch weitgehendausgereift. Allein Siemens hat bereits über300.000 Schreib-/Leseeinheiten ausgelie-fert. Bei der zunehmenden Verbreitung vonRFID wird sich die Verpackungsindustriesicher als einer der entscheidenden Impuls-geber erweisen. Dabei ergeben sich nichtnur für die Pharmaindustrie zahlreiche un-übersehbare Vorteile: erhöhter Schutz desKunden vor Fälschungen, einfachere Rück-rufaktionen, eindeutiges Erkennen von Un-terbrechungen der Kühlkette, rechtzeitigeErkennung von Verfallsdaten und ganz all-gemein einfachere und wirtschaftlichereLogistikprozesse. �

Mehr zum Thema:www.siemens.de/rfidwww.siemens.de/pharmaE-Mail: [email protected]

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32Pharmaindustrie

CASE STUDY

Reinraumüberwachung bei Sanofi-Aventis mit Simatic PCS7

Luft ist nicht gleich LuftBei der Fertigung von Arzneimitteln unter Reinraumbedingungen müssen sämtliche Umgebungs-

parameter zuverlässig und lückenlos überwacht werden. Sanofi-Aventis Deutschland GmbH im

Industriepark Höchst (Frankfurt am Main) nutzt bei dieser Aufgabe die Vorteile des Prozessleit-

systems Simatic PCS 7 und hat das Monitoring-System konsequent auf die Version 6 hochgerüstet.

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M it rund 25 Milliarden Euro Jah-resumsatz ist Sanofi-Aventis dasgrößte Pharmaunternehmen Eu-

ropas. Im Industriepark Höchst, wo sterileArzneimittel unter Reinraumbedingungenhergestellt werden, betreibt Sanofi-Aventisbereits seit 1999 ein Reinraum-Monitoring-System zur Überwachung von Partikel-zahlen, Luftfeuchte, Raumtemperaturund Differenzdruck.

Spürbar steigende Anforderungen

Die internationalen Anforderungen an dieArzneimittelproduktion sind in den vergan-genen Jahren ständig gestiegen und erfor-dern heute eine aufwändige Klimatechnik,die gewährleistet, dass die Raumluft klardefinierten Reinraumbedingungen ent-spricht. Dazu kommt eine lückenlose Doku-mentation sämtlicher Produktionsparame-ter, die auch ein ständiges Monitoring derLuftqualität erfordert.

Um den gestiegenen Anforderungen ge-recht zu werden, entschied sich Sanofi-Aventis, das bestehende ProzessleitsystemSimatic PCS 7 V4.2 zur Reinraumüberwa-chung auf den neuesten Stand zu bringenund ein Upgrade auf die Version 6 vorzu-nehmen. Simatic PCS 7 erfüllt damit sämt-liche Anforderungen gemäß FDA und GAMPund ist somit ideal für den Einsatz in der

Pharmaindustrie geeignet. Das System ver-einfacht auch entscheidend das Enginee-ring und lässt sich ohne Unterbrechungdes laufenden Betriebs erweitern: NeueMessstellen können ohne Anhalten der Da-tenerfassung ergänzt werden, so dass einelückenlose Datenerfassung gewährleistetbleibt. Außerdem bietet die Version 6 vonSimatic PCS7 dem Benutzer einen deutlichhöheren Bedienkomfort und trägt damit zueiner effizienten und zuverlässigen Rein-raumüberwachung bei.

Termingerechte Umsetzung

Nach Planung und Erstellung der erforderli-chen Qualifizierungsdokumentation wurdedas neue System vor Ort zwischen Weihnach-ten und Silvester installiert und in Betrieb ge-nommen. Pünktlich am 31. Dezember warenalle Reinräume wieder online, so dass es zu kei-nerlei Störungen in der Produktion kam. �

Mehr zum Thema:www.siemens.de/pharmaE-Mail: [email protected]

Upgrade mit klaren Vorteilen

Für Sanofi-Aventis sprachen vor allem folgende Kriterien für ein Upgrade auf die Version 6 von Simatic PCS 7:

B Online-Erweiterung: Hinzufügen oder Ändern von Messstellen ohne Unterbrechung der laufenden Datenerfassung

B Vereinfachte Projektierung: Bei Anlegen einer neuen Messstelle im Automatisierungssystem wird automatisch die benötigte Visualisierung im Bedien- und Beobachtungssystem erzeugt

B Optimierter Datentransfer: Bei Ausfall der Verbindung zwischen PLS und dem Betriebsdateninformationssystem (BDIS) werden die Daten gepuffert und später automatisch nachgereicht

B Aktualisierte Systembasis: Einsatz neuer Server und Terminalrechner mit Windows 2000 anstelle von Windows NT

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Eine aufwändige Klimatechnik gewährleistet bei Sanofi-Aventis, dass die Raumluft klar definierten Reinraumbedingungen entspricht

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34Prozessanalytik

TECHNOLOGIE

D er Sohio-Prozess wurde 1947 paten-tiert und erstmalig 1960 kommer-ziell genutzt. Dabei werden Propy-

len, Ammoniak und Luft in annähernd stö-chiometrischem Verhältnis eingesetzt. Einleichter Ammoniaküberschuss verschiebtdie Reaktion in Richtung Produkt, während

ein leichter Luft-überschuss den ein-gesetzten Katalysa-tor kontinuierlichregenerieren kann.Durch die Messungdes Produktstromslässt sich der Pro-zess optimieren, umdie optimale Aus-beute zu erzielen.

VerbesserteAnalytik mitvielen Vorteilen

Die Prozessoptimie-rung hat bei derAcrylnitrilproduk-tion drei Haupt-ziele: Ein Neben-

produkt der Reaktion ist Blausäure, wobeije nach Marktlage unterschiedliche Ver-hältnisse von Acrylnitril zu Blausäure er-wünscht sind. Zudem muss der Ammoni-aküberschuss minimiert werden, dennüberschüssiger Ammoniak reagiert in derQuenchreaktion zu Ammoniumsulfat, dasSchwermetallrückstände aus dem Kataly-sator enthält und daher als Sondermüll ent-sorgt werden muss. Schließlich sollten dieVerzögerungszeiten bei der Prozessfüh-rung möglichst kurz sein, um die Gesamt-ausbeute zu erhöhen.

Herausforderung für konventionelleTechnologien

Allerdings ist die Analyse des Produkt-stroms hinter dem Reaktor sehr komplex.Die Proben können nur schwer durch be-heizte Leitungen geführt werden, weil siegroße Mengen von Wasser, zur Polymeri-sation neigenden Substanzen und Partikelaus dem Wirbelschichtreaktor enthalten.Der hohe Anteil an Wasser und Ammoniakerschwert die chromatographische Analyseund bestimmte Komponenten des Proben-stroms wie beispielsweise Stickstoff, Kohlen-monoxid oder Ammoniak können von Mas-senspektrometern mit niedriger Auflösungnicht getrennt erfasst werden. Außerdemsind einige Komponenten im Infrarotbe-reich unsichtbar oder schwer zu erkennen.

Prozessnahe Lösung

Mit dem FT-ICR-Massenspektrometer Quan-tra ist es jetzt möglich, diese schwierige Auf-gabe sicher zu beherrschen. Quantra tole-riert hohe Wassergehalte und kann komple-xe Probenzusammensetzungen mit Kompo-nenten analysieren, die chromatographischnicht nachweisbar sind. Darüber hinauskommt Quantra wesentlich besser mit Mas-seninterferenzen zurecht als vierpolige Sys-teme, hat kürzere Zykluszeiten als Gaschro-matographen und einen geringen War-tungsaufwand. Angesichts dieser vielenVorteile ist es nicht erstaunlich, dass einführender Acrylnitril-Hersteller kürzlichmehrere Quantra-Systeme bestellt hat. �

FT-ICR-Massenspektrometer Quantra löst schwierigeAnalytik-Aufgabe in Acrylnitril-Produktion

Vielfältige VorteileAcrylnitril wird üblicherweise mit einem einzigen Prozess hergestellt: durch diekatalytische Oxidation von Propen und Ammoniak nach dem Sohio-Verfahren.Diese Reaktion kann durch Überwachung des Produktstroms direkt hinter demReaktor optimiert werden. Chromatographische oder Infrarotverfahren hattenallerdings mit dieser Analytikaufgabe einige Schwierigkeiten. Jetzt bietet dasQuantra-Massenspektrometer eine gute Lösung für diese Aufgabe.

Siem

ens

AG

Das Quantra-Massenspektrometermit seinen zahlreichen Vorteilen er-möglicht die prozessnahe Analysein der Acrylnitrilproduktion

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Acrylnitril ist dasMonomer vonPolyacrylnitril.Polyacryle sinddie Basis fürviele Kunstfasern

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35TECHNOLOGIEEnergieversorgung

E ine gesicherte Stromversorgung ist fürden störungsfreien Betrieb jeder Pro-zessanlage eine unabdingbare Voraus-

setzung. Siemens hat für eine sichere undwirtschaftliche Stromversorgung in Gebäu-den Totally Integrated Power entwickelt.

Mit diesem Konzept bietet Siemens Pro-dukte, Systeme und Tools, die alle Kompo-nenten für die Energieverteilung zu einemintegrierten Ganzen zusammenführen. TIPumfasst den gesamten Lebenszyklus einerEnergieverteilungsanlage von der Planungund Konzeption über die Projektierung undErrichtung bis hin zum wirtschaftlichenBetrieb. Aufeinander abgestimmte, schnitt-stellenoptimierte Produkte und Systeme ge-währleisten einen sicheren Betrieb. Gleich-zeitig ermöglichen standardisierte Schnitt-stellen die problemlose Anbindung an dieProzessleittechnik und Gebäudeautoma-tion. Wartungsfreie Betriebsmittel der Ener-

gieverteilung wie zum Beispiel gasisolierteMittelspannungs-Schaltanlagen tragen zurSenkung der Life-Cycle-Kosten bei.

Integrierte Planung schafft Sicherheit

Bereits in der Planungsphase der elektri-schen Energieverteilungsanlage unter-stützt das Dimensionierungstool Simarisdesign durch passgenau aufeinander ab-gestimmte Produkte eine störungsfreieStromversorgung. Es erbringt für alle An-lagen der Energieverteilung wie auch derSicherheitsstromversorgung den Selekti-vitätsnachweis.

Mit diesem langjährig bewährten Dimen-sionierungs- und Berechnungsprogrammfür die elektrische Energieverteilung kannder Elektroplaner die gesamte elektrischeInfrastruktur des Gebäudes selektiv ausle-gen. Dies sichert im Falle eines Kurz-schlusses die Energieversorgung bei nur

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geringen Beeinträchtigungen und mini-miert dadurch die Anlagenstillstände.

Verfügbarkeit der Energie steigern

Eine wesentliche Aufgabe der Energiever-sorgung ist die Versorgungssicherheit. Da-zu benötigt das Betriebspersonal einenmöglichst detaillierten Überblick über denZustand der Versorgungseinrichtungen.Computergestütztes Informationsmanage-ment ist das Mittel, um die Informations-vielfalt in einer Schaltanlage zu strukturie-ren und optimal zu nutzen. Dies wird er-füllt mit dem EnergieautomationssystemSicam PCC. �

Mehr Sicherheit, Wirtschaftlichkeit und Verfügbarkeit: Totally Integrated Power

Energiekosten reduzierenDer verschärfte globale Wettbewerb verlangt heute eine ganzheitliche Betrachtung aller Kostenfaktoren über den gesamten Lebenszyklus einer Anlage hinweg. Gerade die elektrische Energie macht einen wesentlichen Teilder Betriebskosten aus und sollte daher bereits bei der Planung der Anlage im Blickpunkt stehen. Mit TotallyIntegrated Power (TIP) hat Siemens ein Konzept entwickelt, das schon von Anfang dazu beiträgt, Energiekostennachhaltig zu senken.

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zent erreicht. Den gegenüber wechselndenchemischen Einflüssen und Temperaturenrobusten Sensor gibt es in ETFE- (Ethylen-tetrafluorethylen) und PVDF-Ausführung(Polyvinylidenfluorid). Konfiguriert wirdSitrans Probe LU per Handprogrammier-gerät oder Simatic-PDM-Software.

Druckmessgerät für die Pharma-,Nahrungs- und Genussmittelindustrie

Der neue Druckmessumformer SitransP300 wurde insbesondere für die Anforde-rungen der Nahrungs- und Genussmittel-sowie Pharmaindustrie entwickelt. Der Mess-umformer mit Edelstahlgehäuse und front-bündiger Messzelle eignet sich für Mess-stofftemperaturen bis 200 Grad Celsius undverfügt über alle hygienischen Anschluss-varianten. Sitrans P300 misst genau und sta-bil über einen langen Zeitraum. So beträgtdie Messabweichung weniger als 0,075 Pro-zent bei einer Langzeitdrift von nur 0,25Prozent in fünf Jahren.

Sitrans P300 wird vor Ort per Display unddrei Tasten bedient. Mit umfangreichenDiagnose- und Simulationsfunktionen las-sen sich Messkreise einfach in Betrieb neh-men und Anlagenstillstände vermeiden.Parametriert wird das neue Druckmessgerätper Software Simatic PDM und die integrierteHart- oder Profibus PA-Schnittstelle. �

Neue Geräte ergänzen Portfolio in derProzessinstrumentierung

Komfortabel undkommunikationsfähigGeneralisten und Spezialisten ergänzen das Prozessinstrumente-Portfoliovon Siemens und überzeugen mit technischen Details und neuen Einsatz-möglichkeiten: kompakte Geräte, die mehr Funktionalität auf kleinemRaum konzentrieren, kommunikationsfähige Geräte für die Einbindung in übergeordnete Leitsystemstrukturen und spezielle Ausführungen, die für branchenspezifische Anforderungen entwickelt worden sind.

TP177micro zum Bedienen und Beobach-ten sowie mehreren praxisrelevanten Bei-spielanwendungen und vorkonfiguriertemS7-200-Steuerungsprogramm erhältlich.

Kommunikationsfähig und hochpräzise

Der Ultraschall-Messumformer SitransProbe LU ergänzt das Angebot an profibus-fähigen Messumformern und kommuni-ziert nun auch über Profibus PA (Profil 3Klasse B) zusätzlich zur Datenübertragungvia Hart-Protokoll.

Dank der patentierten Echoverarbei-tungssoftware Sonic Intelligence wird eineextrem gute Messgenauigkeit von 0,15 Pro-

Das kompakte neue WägemodulSiwarex MS (MicroScale) verknüpftWäge- und Steuerungstechnik.

Siwarex MS ist als Erweiterungsmodul für die Mikrosteuerung Simatic S7-200ausgeführt, so dass das Steuerungs-programm auf die aktuell gemessenenGewichts- oder Kraftdaten ohne zusätzli-che Schnittstelle direkt über die Simatic-CPU zugreifen kann. Das kombinierte Wäge-und Steuerungspaket eignet sich für freiprogrammierbare, modulare Wägesys-teme mit einer oder mehreren Waagen.

Siwarex MS ist auch als Micro Automa-tion Set mit zusätzlichem Touch Panel

TECHNOLOGIEProzessinstrumentierung

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spart, da er alle Informationen rund um dieUhr mit wenigen Mausklicks aufrufen kann.Die Downloadmöglichkeiten erlauben einebequeme Weiterverarbeitung der gefun-denen Daten in den Anwendungen der Kunden, und da am Ende der Produktsucheeine fehlerfreie Konfiguration mit den ent-sprechenden Bestellinformationen steht,entfallen zusätzliche Rückfragen. WenigerFehler bei der Konfiguration der Geräte be-deuten letzten Endes auch, dass der ge-samte Beschaffungsprozess schneller undschlanker abgewickelt werden kann.

Tool mit Potenzial

Auf der Achema 2006 präsentiert Siemenseine Basisversion des PIA-Selectors 3.0, diesich zunächst auf die vielfältigen Selektions-funktionalitäten und die wichtigsten Pro-duktgruppen konzentriert. Durch einen in-tensiven Dialog mit dem Kunden wird dieFunktionalität des Tools dann schrittweiseausgebaut und angepasst, um den Kundenjederzeit optimal bei der Suche nach demrichtigen Mess- oder Analysengerät unter-stützen zu können. Als Portal zur Welt derProzessinstrumentierung und -analytik beiSiemens wird der PIA-Selector auch Inno-vationen und neue Trends in der Prozess-instrumentierung einbinden und so dafürsorgen, dass der Anwender jederzeit opti-mal informiert ist. �

PIA-Selector 3.0 für die Prozessinstrumentierung und -analytik

Geräteauswahl leichtgemachtEffizientes Engineering und elektronische Abwicklung erfordern ein Toolfür eine technische Produktselektion und eine fehlerfreie Konfiguration.Mit dem PIA-Selector können Anwender schnell und unkompliziert dasrichtige Produkt aus dem Siemens-Angebot an Prozessinstrumenten und-analytik finden und konfigurieren.

Geräten gewährleistet und den Anwenderauf einfache Weise zu einer korrekten Be-stellnummer führt. Der PIA-Selector liefertauch Informationen zu Ersatzteilen undZubehör und stellt umfangreiche Funktio-nen zur Weiterverarbeitung der Produkt-daten in den verschiedensten Formaten zurVerfügung.

Schnell und unkompliziert

Mit dem PIA-Selector vereinfacht sich nichtnur die Suche nach dem richtigen Geräterheblich. Das Tool bietet auch Hinter-grundinformationen und dient somit alsInformationsquelle für die Prozessinstru-mentierung und Analytik. Sämtliche Infor-mationen sind dabei in einem Portal ver-fügbar, so dass der Anwender wertvolle Zeit

Der PIA-Selector ist ein web-basiertesTool, das in der Release-Version 3.0unterschiedlichste Selektionsansätze

und Einstiegsmöglichkeiten unterstützt,mit denen der Anwender schnell das ge-suchte Produkt finden kann, und bietet dar-über hinaus eine Vielzahl weiterer Funktio-nalitäten, die ein breites Themenspektrumim Bereich der Prozessinstrumentierungund Analytik unterstützen. Ob anhand derAnforderungen der Messstelle, einem spe-ziellen Messprinzip, speziellen Branchen-spezifikationen oder Produkt- und Modell-nummern: mit dem PIA-Selector kann dasrichtige Prozessinstrument rasch gefundenwerden. Zudem stellt das Tool weiterhinden bewährten Configurator zur Verfü-gung, der die fehlerfreie Konfiguration von

TECHNOLOGIEProzessinstrumentierung

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38 CASE STUDY

AH Marks stellt die verschiedenenProdukte in großen Chargen von biszu mehreren Tausend Tonnen in

ein- bis dreistufigen Syntheseprozessenher. Bei der Phenolaufbereitung werdenSäure und Wasser zum Phenol gegeben,um Verunreinigungen abzutrennen. Dabeifallen zwei getrennte Phasen an, die ausdem Reaktor abgezogen werden. Das Ab-ziehen wurde bislang vom Personal mitHilfe eines Schauglases überwacht. A HMarks wollte diesen Prozess automatisie-ren, um die Genauigkeit der Überwachungzu verbessern und zudem die Mitarbeitervon dieser zeitaufwändigen Aufgabe zuentlasten.

Lösung mit Sitrans

Säuren und Wasser sind stark leitfähigeStoffe, während Phenol nicht leitend ist.Diese Eigenschaften können genutzt wer-den, um die beiden Phasen zu unterschei-

den. Daher installierte A H Marks ein kapa-zitives Sitrans LC 500-Füllstandmessgerätzum Erkennen der Trennschicht zwischenVerunreinigungen und Endprodukt. Einweiteres LC 500 Gerät wurde direkt an derdampfbeheizten Leitung des Phenolabzugsinstalliert. Im Gegensatz zu konventionel-len kapazitiven Geräten, das einen Span-nungsabfall oder eine Stromstärke messen,nutzt das LC 500 ein einzigartiges Prinzipder Frequenzmessung, das genauer ist alsandere Methoden, da selbst kleine Füll-standänderungen große Frequenzverän-derungen erzeugen. Dadurch lassen sicheine höhere Auflösung und Genauigkeitsowie eine bessere Reproduzierbarkeit derMessung erreichen. Das LC 500 wurde spe-ziell für extreme und kritische Prozessbe-dingungen entwickelt: Bei A H Marks wirdeine emailbeschichtete Sonde eingesetzt,die den hohen Prozesstemperaturen undden ätzenden Stoffen standhält.

Vorteile bei der Überwachung

„Das Sitrans LC 500 liefert dem Leitsystemein kontinuierliches 4–20-mA-Signal“, er-klärt Steve Hodges, Control and Instru-mentation Engineer bei A H Marks. „Damitkönnen wir diesen schwierigen Prozess ver-lässlich überwachen. Das LC 500 ist mitt-lerweile bei uns der Standard für dieseAnwendung.“ Bei A H Marks kann jetzt dieTrennschicht zwischen Produkt und Abfall-stoff ohne menschlichen Eingriff erkanntund gesteuert werden. Die präzise undzuverlässige Messung sichert die Produkt-qualität und verbessert die Anlagensicher-heit. �

A H Marks überwacht Aufbereitung von Phenol mit Sitrans-Füllstandmessern

Gesicherte ProduktqualitätDie A H Marks and Company Limited, mit Sitz in Wyke in der englischen Grafschaft West Yorkshire, ist der größte unabhängige, private Chemikalien-hersteller in Großbritannien. Das Unternehmen produziert eine breite Palette von Spezialchemikalien für Kunden aus der Landwirtschaft, Petrochemie und Kosmetik-industrie. Mit den kapazitiven Sitrans-Füll-standmessern hat Marks jetzt eine zuver-lässige und kosteneffiziente Lösung für die Überwachung des Phenolabzugs gefunden.


Prozessinstrumentierung

User-Seminar zu EDDLAuf der Hannover Messe und der Messe Achema dieses Jahresveranstaltet das Electronic Device Description Language (EDDL)Cooperation Team ein User-Seminar mit dem Titel „EDDL – The keyto interoperability“, das über den Status der bisher erreichtenHarmonisierung und Enhancements sowie die weitere Entwick-lungsroadmap der EDDL berichtet. EDDL ist die weltweit führendeIntegrationsmethodik, mit der Feldgeräte in die Automatisierungs-technik eingebunden werden.

Die Leiter der vier Organisationen OPC Foundation, FieldbusFoundation, HART Communication Foundation, Profibus NutzerOrganisation – PNO schildern die Vorteile der EDDL-Technologieaus ihrer Sicht. In Live-Demos wird präsentiert, wie EDDL in unter-schiedlichen Host-Systemen eingesetzt wird. Anschließend stehendie vier Experten für Diskussionen zur Verfügung.

Hannover Messe / Interkama 2006, 26.04.200610.00 – 12.00 Uhr, in deutscher Sprache14.00 – 16.00 Uhr, in englischer SpracheRaum: Halle 2, Galerie Saal Prag

Achema 2006, 16.05.200610.00 – 12.00 Uhr, in deutscher oder englischer SpracheRaum: Halle 10.2, Room Inspiration 2–3

Die Teilnahme ist kostenlos.

infosinfosSie möchten mehr über Systeme und Lösungen für die Prozess-industrie von Siemens Automation and Drives erfahren? Dann be-suchen Sie doch unsere Online-Informationsplattform im Internet:

www.siemens.de/prozessautomatisierung

onlineonline

events

Unter der Adresse

www.siemens.de/processnews

können Sie alle bisherigen Ausgaben der process news und dasaktuelle Heft als PDF-Datei herunterladen, im Reference Centergezielt nach Artikeln zu bestimmten Themen, Technologien oderSystemen suchen.

events

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Impressum process news 1-06HerausgeberSiemens Aktiengesellschaft,Bereich Automation and Drives (A&D), Gleiwitzer Str. 555, 90475 Nürnberg

www.siemens.de/automation

Bereichsvorstand Helmut Gierse, Hannes Apitzsch, Dr. Peter Drexel, Anton S. Huber

Presserechtliche VerantwortungPeter Miodek

Verantwortlich für den InhaltCornelia Dürrfeld

KonzeptionChristian Leifels

RedaktionCornelia Dürrfeld, Siemens AG, A&D CC P MCSiemensallee 84, 76187 Karlsruhe,Tel.: (07 21) 5 95-25 91Fax: (07 21) 5 95-63 [email protected]

RedaktionsbeiratAlexandre Bouriant, Sigrun Ebert-Heffels, Michael Gilluck, Birgit Gottsauner, Walter Huber,Keiren Lake, Bernd Langhans, Bernd Lehmann,Silvana Rau, Rüdiger Selig, Roland Wieser, Wolfgang Wilcke

VerlagPublicis KommunikationsAgentur GmbH, GWACorporate Publishing ZeitschriftenPostfach 3240, 91050 ErlangenTel.: (0 91 31) 91 92-5 01Fax: (0 91 31) 91 92-5 94

[email protected]

Redaktion: Kerstin Purucker

Layout: Jürgen Streitenberger

C.v.D., Schlussredaktion:Irmgard Wagner

DTP: Doess, Nürnberg

Druck: Stürtz GmbH, Würzburg

process news erscheint vierteljährlich

Auflage: 22.000

Jobnummer: 002100 RPD61

© 2006 by Siemens Aktiengesellschaft München und Berlin. Alle Rechte vorbehalten.

Diese Ausgabe wurde auf Papier aus umwelt-freundlich chlorfrei gebleichtem Zellstoff gedruckt.

ISSN 1430-2284 (Print)

Die folgenden Produkte sind eingetragene Marken der Siemens AG:ET 200, MAXUM, MICROMASTER, S7-400,SCALANCE, SICAM, SIMARIS, SIMATIC, SIMATIC IT, SINAMICS, SIPAN, SIPOS,SIPROCESS, SITRANS, SIVACON, SIWAREX, STEP 7, TELEPERM, TOTALLY INTEGRATEDAUTOMATION, TOTALLY INTEGRATED POWER,TP170, TP270, ULTRAMAT, WinCC

Wenn Markenzeichen, Handelsnamen, techni-sche Lösungen oder dergleichen nicht beson-ders erwähnt sind, bedeutetet dies nicht, dasssie keinen Schutz genießen.

Die Informationen in diesem Magazin enthaltenlediglich allgemeine Beschreibungen bzw.Leistungsmerkmale, welche im konkreten An-wendungsfall nicht immer in der beschriebenenForm zutreffen bzw. welche sich durch Weiter-entwicklung der Produkte ändern können. Diegewünschten Leistungsmerkmale sind nur dannverbindlich, wenn sie bei Vertragsschluss aus-drücklich vereinbart werden.

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