ess news - Automation Technology - Siemens
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proc<strong>ess</strong><br />
<strong>news</strong><br />
Systeme und Lösungen für die Proz<strong>ess</strong>industrie<br />
Innovationen in<br />
der Proz<strong>ess</strong>analytik<br />
Schering-Plough<br />
und <strong>Siemens</strong><br />
modernisieren<br />
gemeinsam<br />
Produktion<br />
s<br />
1. Jahrgang April 2|2003<br />
First of its kind:<br />
Industrielle<br />
Aerogel-Produktion
2<br />
INHALT<br />
6 10<br />
Titel: Aerogele besitzen ausgezeichnete<br />
isolierende Eigenschaften und können zum<br />
Beispiel in transluzenten Dachkonstruktionen<br />
eingesetzt werden. Cabot stellt in Frankfurt in<br />
einer „first of its kind“-Anlage Aerogele im<br />
industriellen Maßstab her<br />
3 EDITORIAL<br />
4 NEWS<br />
Cytec konnte in Mobile,<br />
Alabama, mit dem Einsatz des<br />
neuen Leitsystems beeindruckende<br />
Verb<strong>ess</strong>erungen der<br />
Produktqualität erzielen<br />
Speziell für Anwendungen in der<br />
Proz<strong>ess</strong>industrie bietet <strong>Siemens</strong> ein<br />
umfassendes Portfolio an Motoren<br />
und Antrieben, das ein breites<br />
Anwendungsspektrum abdeckt<br />
Referenzprojekt bei Jilin Fuel<br />
proce<br />
n<br />
Ethanol in China<br />
<strong>Siemens</strong>-Technik macht Pipeline<br />
in Indonesien „Dampf“<br />
Calomat 6 vom<br />
Forschungszentrum<br />
ausgezeichnet<br />
Lloyd’s Register zertifiziert<br />
<strong>Siemens</strong>-Produkte<br />
CASE STUDIES<br />
Aerogele<br />
6 Wahrhaft einzigartig<br />
Produktion bei Cabot<br />
Spezialchemie<br />
10 Auf Anhieb erfolgreich<br />
Batch Manager steigert die<br />
Produktivität und Qualität bei Cytec<br />
Titelbild: Focus,<br />
Peter Menzel<br />
Hochisolierendes Aerogel<br />
Life Science<br />
14 Erfolg auf der grünen Insel<br />
<strong>Siemens</strong> modernisiert Vielzweckanlage<br />
bei Schering-Plough<br />
Chemische Industrie<br />
20 Wirtschaftliche Innovation<br />
Migrationsprojekt von Teleperm M nach PCS 7<br />
bei Wacker<br />
Chemische Industrie<br />
21 Analysen mit System<br />
<strong>Siemens</strong> installiert Analysensysteme<br />
bei Dow Stade<br />
Chemische Industrie<br />
24 Premiere am Nil<br />
Simatic PCS 7 in der CMC-Produktion<br />
Chemische Industrie<br />
25 Integriertes Datenmanagement<br />
Akzo Nobel in Singapur setzt auf Simatic PCS7<br />
und Simatic IT<br />
ACHEMA-NEUHEITEN<br />
Proz<strong>ess</strong>analytik<br />
12 Total Analytic Solutions<br />
Innovationen in der Proz<strong>ess</strong>analytik<br />
auf der Achema<br />
proc<strong>ess</strong> <strong>news</strong> 2/2003
18 20<br />
proc<strong>ess</strong> <strong>news</strong> 2/2003<br />
Die Entwicklung neuer Produktlinien<br />
im Technikum der Wacker Polymer<br />
Systems wird seit kurzem von Simatic<br />
PCS 7 gesteuert<br />
Füllstandm<strong>ess</strong>ung<br />
16 Effektivere M<strong>ess</strong>ung<br />
<strong>Siemens</strong> präsentiert Remote-Monitoring<br />
und neue M<strong>ess</strong>geräte<br />
Antriebstechnik<br />
ss<br />
18 Auf Nummer sicher<br />
Antriebslösungen für die chemische Industrie<br />
Leittechnik<br />
19 Noch mehr PCS 7<br />
Simatic PCS 7 baut seine Funktionalitäten<br />
noch weiter aus<br />
TECHNOLOGY<br />
Leittechnik<br />
22 „Auch wir können von <strong>Siemens</strong> lernen“<br />
Feldbus- und Leitsysteme in Vergleich<br />
bei Infraserv Höchst<br />
ews<br />
TRENDS<br />
Service und Support<br />
26 Zeit ist Geld<br />
Services für Betrieb, Instandhaltung und<br />
Modernisierung<br />
27 DIALOG<br />
EDITORIAL<br />
Liebe Leserinnen,<br />
liebe Leser,<br />
die hohen Anforderungen in<br />
der chemischen und pharmazeutischen<br />
Industrie erfordern<br />
Partner, die eine fundierte<br />
Kenntnis der Kundenproz<strong>ess</strong>e und das Wissen um die<br />
erforderlichen Technologien mitbringen. Mit der Kombination<br />
aus Verfahrens- und Automatisierungstechnik<br />
bietet <strong>Siemens</strong> eine einzigartige Kompetenzbündelung<br />
und erfüllt diese Anforderungen. Branchenlösungen von<br />
<strong>Siemens</strong> bedeuten individuelle oder standardisierte<br />
Lösungen für den Maschinen- und Apparatebauer, den<br />
Systemintegrator oder den Hersteller von chemischen<br />
und pharmazeutischen Produkten. Natürlich fließt das<br />
Wissen um die Kundenproz<strong>ess</strong>e kontinuierlich in die<br />
Entwicklung neuer Produkte.<br />
„Better together – from proc<strong>ess</strong> development to operation“<br />
– so das folgerichtige Motto, unter dem <strong>Siemens</strong><br />
zwischen dem 19. und 24. Mai 2003 seine Produkte,<br />
Systeme und Lösungen auf der diesjährigen Achema in<br />
Frankfurt präsentiert. Auf unserem Stand finden Sie eine<br />
Fülle von Neuheiten auf dem Gebiet der Füllstandm<strong>ess</strong>technik,<br />
der Proz<strong>ess</strong>analytik und der Antriebstechnik.<br />
Im Mittelpunkt steht natürlich unser Proz<strong>ess</strong>leitsystem<br />
Simatic PCS 7 mit neuen Funktionalitäten.<br />
Mit unserer durchgängigen Automatisierungsplattform<br />
Totally Integrated <strong>Automation</strong> haben wir die horizontale<br />
Integration in den Produktionsanlagen vorangetrieben.<br />
Mit Simatic IT Framework beschleunigen wir nun die<br />
vertikale Integration und ermöglichen so ein enges<br />
Zusammenspiel zwischen Planung und Produktion.<br />
Höhere Produktivität, kürzeres Time-to-market, b<strong>ess</strong>ere<br />
Qualität, höhere Verfügbarkeit der Anlage oder ein<br />
b<strong>ess</strong>eres Asset Management – wir verstehen, wo Sie<br />
der Schuh drückt.<br />
Die Industry Suites von <strong>Siemens</strong> zeigen die ganze<br />
Palette an Produkten, Systemen, Services und Know-how<br />
und wie wir unsere Kunden über den gesamten Lebenszyklus<br />
einer Anlage unterstützten.<br />
Besuchen Sie uns in Halle 10.2 auf unserem M<strong>ess</strong>estand<br />
und überzeugen Sie sich von unserer neuen<br />
Qualität.<br />
Hans Georg Kumpfmüller<br />
Leiter des Geschäftsgebietes<br />
Proc<strong>ess</strong> Instrumentation and Analytics<br />
3
4 NEWS<br />
Wichtiges Referenzprojekt bei Jilin Fuel Ethanol in China<br />
Mit einem überzeugenden Konzept gelang<br />
es <strong>Siemens</strong> in China, einen wichtigen<br />
Kunden für die Automatisierung mit<br />
dem Proz<strong>ess</strong>leitsystem Simatic PCS 7 zu begeistern<br />
und sich gegen harte Konkurrenz<br />
durchzusetzen: Die Jilin Fuel Ethanol Co.<br />
Ltd., eine Tochter der China National Petroleum<br />
Corporation, wird eine neue Anlage<br />
zur Produktion von Ethanol aus Mais mit<br />
einer Kapazität von rund 600.000<br />
Tonnen Ethanol pro Jahr mit dem<br />
Proz<strong>ess</strong>leitsystem von <strong>Siemens</strong><br />
ausrüsten. Den Ausschlag<br />
zugunsten von PCS 7 gaben<br />
nicht nur die<br />
nahtlose In-<br />
<strong>Siemens</strong>-Technik<br />
macht Erdgaspipeline<br />
in Indonesien „Dampf“<br />
Einer der größten Produzenten von Erdgas<br />
weltweit ist Indonesien. In Zukunft<br />
wird die Nachfrage nach dem Energieträger<br />
Gas weiter wachsen. Eine 540 Kilometer<br />
lange Pipeline der Indonesia State Gas Company<br />
(PGN) wird daher zurzeit ausgebaut,<br />
um mehr Gas transportieren zu können.<br />
Die Pipeline wurde 1996 gebaut und<br />
führt von Jambi nach Duri, wo sie die PT.<br />
Caltex Pacific Indonesia mit Erdgas für<br />
die Energieerzeugung versorgt. Mit einer<br />
neuen Booster Station soll jetzt der Förderdruck<br />
in der Pipeline erhöht werden.<br />
<strong>Siemens</strong> liefert und installiert die gesamte<br />
Leittechnik mit dem Proz<strong>ess</strong>leit-<br />
tegration der Sicherheitstechnik, die große<br />
Offenheit des Systems und das ausgezeichnete<br />
Preis-Leistungs-Verhältnis des Konzeptes,<br />
sondern auch die gute Arbeit des<br />
<strong>Siemens</strong>-Projektteams im Vorfeld.<br />
Die gesamte Anlage mit insgesamt<br />
9.000 I/O-Stellen wird von zwei PCS 7-Leitwarten<br />
aus gesteuert werden. Acht hochverfügbare<br />
PCS 7-Automatisierungssysteme<br />
und ein redundanter optischer Industrial<br />
Ethernet-Ring bilden das zuverlässige<br />
Rückgrat des Leitsystems, das zusätzlich<br />
mit einem Echtzeitfähigen<br />
System zur Produktionsüberwachung<br />
ausgerüstet ist.<br />
system Simatic PCS 7 sowie die Not-Aus-,<br />
Feuer- und Gassysteme für die Booster<br />
Station. Insgesamt müssen rund 1200<br />
I/O-Stellen in das System eingebunden<br />
werden. ■<br />
Darüber hinaus werden in Jilin ein redundanter<br />
OS-Server, sieben OS-Multiclients<br />
und zwei einzelne OS-Stationen installiert.<br />
Das Engineering und die Inbetriebnahme<br />
wird <strong>Siemens</strong> Industrial <strong>Automation</strong> Ltd. in<br />
Shanghai übernehmen. ■<br />
Die neue Gas<br />
Booster Station<br />
erhöht die<br />
Förderkapazität<br />
der Pipeline<br />
proc<strong>ess</strong> <strong>news</strong> 2/2003
Calomat 6 von Forschungszentrum ausgezeichnet<br />
Das Institut IRSID aus dem lothringischen<br />
Metz ist das erste europäische<br />
Forschungszentrum im Bereich der Eisenund<br />
Stahlindustrie. Vor kurzem hat IRSID<br />
die Eignung von verschiedenen Wärmeleitfähigkeits-Gasanalysengeräten<br />
für die<br />
Wasserstoffm<strong>ess</strong>ung in dieser Branche bewertet.<br />
Nach Ablauf der sechsmonatigen Testphase<br />
zeigte sich, dass das Analysengerät<br />
Calomat 6 mit Abstand die besten Ergebnisse<br />
aller verglichenen Geräte lieferte. Das<br />
Analysengerät überzeugte nicht nur durch<br />
die gute Linearität und Langzeitstabilität,<br />
proc<strong>ess</strong> <strong>news</strong> 2/2003<br />
Der Calomat 6 ist hervorragend<br />
für die Eisen- und Stahlindustrie<br />
geeignet – das bestätigt das<br />
Forschungszentrum IRSID<br />
Lloyd’s Register zertifiziert <strong>Siemens</strong>-Produkte<br />
Vor kurzem wurden die <strong>Siemens</strong> Ultraschall-Füllstandsensoren<br />
Echomax<br />
XRS und XPS sowie die M<strong>ess</strong>umformer<br />
der Serie AiRanger XPL, DPL Plus und<br />
SPL (baugleich mit den Geräten Sitrans<br />
LU 01,02 und 10) durch das Lloyd’s Register<br />
of Shipping zertifiziert. Die Produkte<br />
wurden geprüft und entsprechen den Anforderungen<br />
des Lloyd’s Register-Zulassungssystems.<br />
Damit erfüllen die Geräte nun offiziell<br />
die Kundenanforderungen für die Füllstandm<strong>ess</strong>ung<br />
in Lagertanks in den Bereichen<br />
Marine, Offshore, Schwerindustrie,<br />
Chemie und Petrochemie entsprechend<br />
den Lloyd’s Kategorien ENV1, ENV2, ENV3<br />
und ENV5.<br />
Die neuen Zulassungen ergänzen die Reihe<br />
der <strong>Siemens</strong>-Produkte, die bereits durch<br />
Lloyd’s zertifiziert sind – wie die Sitrans<br />
LC500 und Sitrans LC300 Füllstandm<strong>ess</strong>geräte,<br />
die Pointek CLS 100, 200 und 300<br />
Grenzstandschalter, Sitrans LR 300 Radar,<br />
Sitrans P Druckm<strong>ess</strong>geräte und Sipart PS 2<br />
Stellungsregler.<br />
Darüber hinaus hat <strong>Siemens</strong> in Breda in<br />
den Niederlanden die Zulassung für Schifffahrtprojekte<br />
vom Bureau Veritas erhalten,<br />
die die ISO 9001 Zertifizierung durch das<br />
Bureau Veritas Quality International B.V.<br />
ergänzt. Das Qualitätssystem in Breda ist<br />
damit für die Projektkoordinierung in der<br />
Schifffahrt zertifiziert. ■<br />
die exzellente Reproduzierbarkeit der M<strong>ess</strong>werte<br />
und die sehr kurze Ansprechzeit,<br />
sondern auch durch den sehr geringen Einfluss<br />
des M<strong>ess</strong>gasdurchflusses im Bereich von<br />
40 bis 90 Litern pro Stunde und seine Unempfindlichkeit<br />
gegenüber schwankenden<br />
Umgebungstemperaturen. Der Calomat zeigt<br />
außerdem keinerlei Hysterese-Effekte und<br />
lässt sich einfach und schnell bedienen.<br />
Fazit der Tester: Der Calomat 6 ist absolut<br />
industrietauglich und für M<strong>ess</strong>ungen an<br />
Hochöfen, in der Stahlindustrie, zur Überwachung<br />
von Kokereigas sowie an Wärmebehandlungsöfen<br />
sehr gut geeignet. ■<br />
Ein zukünftiger Einsatzort<br />
für Ultraschall-Füllstandm<strong>ess</strong>geräte<br />
von <strong>Siemens</strong>:<br />
FPSO-Schiffe (Floating<br />
Production, Storage,<br />
Offloading)<br />
5
6 CASE STUDY<br />
Aerogele<br />
Ideale Kombination bei Cabot:<br />
Verfahrens-Know-how und Automatisierungstechnik<br />
Wahrhaft einzigartig<br />
Als erste ihrer Art stellt die neue Aerogel-Anlage von Cabot Aerogele nach<br />
einem innovativen, wirtschaftlichen Verfahren im industriellen Maßstab<br />
her. <strong>Siemens</strong> Axiva entwickelte bei diesem Projekt nicht nur das Verfahren,<br />
sondern übernahm als Generalplaner auch die Verantwortung für die<br />
Planung und Errichtung der neuen Semi-Works-Plant im Industriepark<br />
Höchst in Frankfurt am Main. Als Teil der Gesamtanlage mussten neben der<br />
Apparate-, Maschinen- und Rohrleitungstechnik auch die M<strong>ess</strong>technik<br />
sowie die Antriebs- und Automatisierungstechnik projektiert werden.<br />
Mit der Akquisition des Aerogel-<br />
Forschungsbereichs der Aventis<br />
Research & Technologies im Jahr<br />
1998 konnte die Cabot Corporation einen<br />
wichtigen Erfolg beim Ausbau ihrer Nanogel-Sparte<br />
verzeichnen. Das amerikanische<br />
Unternehmen erwarb damit die Rechte an<br />
einem patentierten Verfahren für die Herstellung<br />
von Aerogelen im industriellen<br />
Maßstab. Außerdem nutzte Cabot eine Pilotanlage,<br />
in der das Verfahren bereits im<br />
Technikumsmaßstab getestet und erste<br />
Muster hergestellt wurden.<br />
Ein Team von <strong>Siemens</strong> Axiva, damals<br />
noch als Teil der Hoechst AG, hatte das<br />
Verfahren seit den ersten Ideen zu Beginn<br />
der neunziger Jahre entwickelt. Auf diesem<br />
Know-how wollte Cabot aufbauen.<br />
Daher führte <strong>Siemens</strong> Axiva auch nach<br />
1998 die Verfahrensentwicklung weiter –<br />
und empfahl sich als kompetenter Partner<br />
auch für die Weiterentwicklung des Verfahrens<br />
bis hin zur Realisierung einer industriellen<br />
Produktion.<br />
Doch zunächst musste das bestehende<br />
Verfahren im Technikumsmaßstab optimiert<br />
und an die Anforderungen des potenziellen<br />
Marktes angepasst werden. Mit<br />
Integrated Proc<strong>ess</strong> Development (IPD)<br />
unterstützt <strong>Siemens</strong> Axiva solche Projekte<br />
mit einem umfassenden Dienstleistungsangebot.<br />
Auch Cabot profitierte während<br />
dieser entscheidenden Phase der Verfahrensentwicklung<br />
enorm von diesem integrierten<br />
Ansatz.<br />
Ausgehend von den Anforderungen,<br />
die Cabot an das Produkt stellte, wurden<br />
in der Technikumsanlage erste Muster<br />
produziert, die von Cabot bewertet und<br />
dafür zum Teil auch möglichen Kunden<br />
für Aerogele zu Testzwecken zur Verfügung<br />
gestellt wurden. Diese Ergebnisse<br />
wurden dann in die Verfahrensentwicklung<br />
zurückgespielt und für die weitere<br />
Entwicklung des Verfahrens und neuer,<br />
optimierter Produktmuster genutzt. Nach<br />
ersten vielversprechenden Studien fällte<br />
Cabot dann die Entscheidung, den nächs-<br />
ten Schritt hin zur industriellen Produktion<br />
zu wagen und eine Semi-Works-Plant<br />
mit einer Kapazität von rund 1.000 Tonnen<br />
pro Jahr zu errichten.<br />
Verfahrensentwicklung und<br />
Engineering liefen parallel<br />
Mit der Vertragsunterzeichnung am 30.<br />
Januar 2001 fiel der offizielle Startschuss<br />
für die Errichtung der Semi-Works-Plant,<br />
die innerhalb kürzester Zeit abgeschlossen<br />
werden sollte. Bei der Konzeption<br />
und Errichtung der Semi-Works-Plant auf<br />
dem Gelände des Industrieparks Höchst<br />
konnte <strong>Siemens</strong> Axiva gleich in mehrfacher<br />
Hinsicht seine traditionellen Stärken<br />
beim Entwickeln, Planen und Errichten<br />
von sogenannten „first of its kind“-Anlagen<br />
unter Beweis stellen.<br />
Das eigentliche Verfahren wurde während<br />
der Errichtung der Anlage weiter optimiert<br />
– mit den entsprechenden Auswirkungen<br />
auf den Engineeringproz<strong>ess</strong> und<br />
die „Hardware“ in der bereits im Bau befindlichen<br />
Anlage. Gleichzeitig musste das<br />
proc<strong>ess</strong> <strong>news</strong> 2/2003
Verfahren vom Technikumsmaßstab auf<br />
die Semi-Works-Plant übertragen und auch<br />
von Batch- auf Konti-Fahrweise umgestellt<br />
werden. Bei diesem Projekt war <strong>Siemens</strong><br />
Axiva als Generalunternehmer für sämtliche<br />
Gewerke zuständig – vom Umbau des<br />
Gebäudes über die Apparate-, Maschinenund<br />
Rohrleitungstechnik bis hin zur Automatisierungs-<br />
und Antriebstechnik.<br />
Um Zeit zu sparen, hat sich Cabot nicht<br />
für einen Neubau, sondern für ein altes<br />
stillgelegtes Backsteingebäude im Industriepark<br />
Höchst als Standort der Produktion<br />
entschieden. Bereits während der<br />
Planung der Semi-Works-Plant arbeitete<br />
<strong>Siemens</strong> Axiva eng mit Eldor Classen, dem<br />
Projektleiter von Cabot, zusammen, um<br />
eine möglichst zügige Umsetzung des<br />
Verfahrens zu ermöglichen.<br />
Das Projektteam von <strong>Siemens</strong><br />
Axiva unter der Leitung von<br />
Herbert Eidkum leistete insgesamt<br />
rund 60.000 Stunden für<br />
Engineering und die Überwachung<br />
aller Aktivitäten. In<br />
proc<strong>ess</strong> <strong>news</strong> 2/2003<br />
den ersten Monaten musste das Gebäude<br />
im Industriepark Höchst<br />
entkernt und für die Installation<br />
der Apparate und Rohrleitungen<br />
vorbereitet werden.<br />
Anschließend wurde<br />
die „Hardware“ –<br />
das heißt, Rohbau,<br />
Stahlbau, Apparate,Rohrlei-<br />
tungen und die<br />
EMR-Technik – installiert<br />
und die gesamte<br />
Leittechnik projektiert<br />
und installiert.<br />
Harter Wettbewerb<br />
bei jedem Auftrag<br />
Die komplette Investitionssumme<br />
wurde im sogenannten „open book“<br />
Verfahren ausgegeben: Alle Bestellungen<br />
erfolgten durch <strong>Siemens</strong> Axiva, Cabot behielt<br />
es sich bei jeder einzelnen Bestellung<br />
aber vor, die Angebote und die Empfehlung<br />
von <strong>Siemens</strong> Axiva zu prüfen und traf<br />
die Entscheidung über die Vergabe des<br />
Auftrags selbst. Unter diesen Bedingungen<br />
gelang es <strong>Siemens</strong> gleich bei mehreren Teilprojekten,<br />
Cabot von seinen Produkten und<br />
Lösungen zu überzeugen. So entschied<br />
sich Cabot zum ersten Mal überhaupt für<br />
das Proz<strong>ess</strong>leitsystem Simatic PCS 7. Auch<br />
die Aufträge für die Lieferung der Antriebstechnik<br />
und Niederspannungsschalttechnik<br />
sowie die gesamte Haustechnik inklu-<br />
Der dünne Aerogelblock<br />
schützt die Hand vor der<br />
heißen Flamme des<br />
Gasbrenners<br />
Foto: Focus, Peter Menzel<br />
7
8 CASE STUDY<br />
Aerogele<br />
In einem historischen Gebäude im Industriepark Höchst baute Cabot die weltweit erste<br />
Anlage zur industriellen Produktion von Aerogelen<br />
sive der Zugangskontrollen konnte sich<br />
<strong>Siemens</strong> sichern.<br />
Für die Errichtung der Anlage mussten<br />
unter anderem 250 Apparate und Maschinen,<br />
13 Kilometer Rohrleitungen sowie<br />
100 Antriebe und rund 1000 Sensoren<br />
und Aktoren neu montiert und in das Leitsystem<br />
integriert werden.<br />
Enge Terminvorgaben eingehalten<br />
Um zusätzlich Zeit zu sparen, wurde das<br />
Proz<strong>ess</strong>leitsystem in zwei Stufen konfiguriert.<br />
Zunächst wurden sämtliche M<strong>ess</strong>stellen<br />
projektiert und zum ersten Übergabetermin<br />
die entsprechende Hardware<br />
und Software vor Ort installiert, damit der<br />
Loop-Check in der Anlage durchgeführt<br />
werden konnte. Anschließend wurden die<br />
Grundfunktionen und die Batch-Funktionalitäten<br />
implementiert und die komplette<br />
Systemsoftware erst kurz vor der Gesamtübergabe<br />
der Anlage an Cabot aufgespielt.<br />
Die gute Zusammenarbeit aller beteiligten<br />
Teams war der Garant dafür, dass der ehrgeizige<br />
Terminplan von nur 15 Monaten<br />
bis zur mechanischen Fertigstellung ein-<br />
gehalten werden konnte – und das, obwohl<br />
die parallel laufende Verfahrensentwicklung<br />
und die sich daraus ergebenden<br />
Verb<strong>ess</strong>erungen sofort in die Arbeiten vor<br />
Ort übernommen wurden. Dennoch konnte<br />
die komplette Anlage bereits eine Woche<br />
früher als geplant Ende April 2002 übergeben<br />
werden.<br />
Von der Verfahrensentwicklung bis zum<br />
Bau wirkte <strong>Siemens</strong> Axiva bei allen Projektschritten<br />
maßgeblich mit – und ist daher<br />
zu Recht besonders stolz auf die neue<br />
Anlage. Darüber hinaus konnte <strong>Siemens</strong><br />
bei diesem Projekt unter Beweis stellen,<br />
dass die enge Vernetzung von Verfahrenstechnik-<br />
und Engineering-Know-how sowie<br />
die Automatisierungs- und Lösungskompetenz<br />
von <strong>Siemens</strong> einen enormen Zeitund<br />
Kostenvorteil bringen.<br />
Auf gutem Weg<br />
Die schnelle und problemlose Fertigstellung<br />
der Anlage hat Torsten Lahrs, den<br />
Verantwortlichen bei Cabot, sehr beeindruckt.<br />
„Da Verfahrensentwicklung, Anlagenbau<br />
und die Projektierung des Leit-<br />
Foto: Cabot<br />
<strong>Siemens</strong> Axiva<br />
<strong>Automation</strong> and Drives (A&D) hat<br />
<strong>Siemens</strong> Axiva erworben, um sich auf<br />
dem Gebiet der Verfahrenstechnik für<br />
Proz<strong>ess</strong>industrie-Branchen, vor allem<br />
Chemie und Pharma, zu verstärken.<br />
Zusätzlich dient das Verfahrens-Knowhow<br />
von Axiva dazu, den Kundennutzen<br />
der A&D-Produkte, -Systeme<br />
und -Leistungen weiter zu verb<strong>ess</strong>ern<br />
sowie die Attraktivität von <strong>Siemens</strong> für<br />
die Kunden dieser Branchen zu erhöhen.<br />
Damit bietet A&D eine einzigartige<br />
Kompetenzbündelung. Die Palette<br />
der Leistungen reicht von der integralen<br />
Technologie- und Verfahrensentwicklung<br />
bis zu Engineering<br />
und Errichtung von sogenannten<br />
First-of-its-kind-(FoK)-Anlagen. Bei<br />
FoK-Anlagen ist besonderes Know-how<br />
notwendig, um für ein im Labor<br />
hergestelltes Produkt ein geeignetes<br />
Produktionsverfahren zu entwickeln<br />
und dieses in eine proz<strong>ess</strong>technische<br />
Anlage umzusetzen.<br />
systems sozusagen aus einer Hand kamen,<br />
war die Kommunikation der beteiligten<br />
Teams vorbildlich. Und das enorme<br />
Know-how der Mitarbeiter vor Ort und in<br />
der Entwicklung hat es uns ermöglicht,<br />
das Projekt mit all seinen Herausforderungen<br />
erfolgreich abzuschließen.“<br />
Nach der mechanischen Fertigstellung<br />
und der Übergabe der Anlage im April<br />
2002 wurde im September 2002 zum ersten<br />
Mal „echtes“ Aerogel in der Semi-<br />
Works-Plant in Frankfurt produziert. Nun<br />
gilt es, mit der Semi-Works-Plant Erfahrungen<br />
zu sammeln und das Verfahren<br />
weiter zu optimieren. Mittlerweile plant<br />
Cabot, eine Großanlage mit einer Kapazität<br />
von 10.000 Tonnen pro Jahr zu bauen,<br />
und nach der erfolgreichen Inbetriebnahme<br />
der Semi-Works-Plant hat <strong>Siemens</strong><br />
Axiva gute Chancen, auch diesen Auftrag<br />
zu gewinnen. ■<br />
Dr. Jürgen H<strong>ess</strong>, <strong>Siemens</strong> Axiva, Frankfurt<br />
E-Mail: h<strong>ess</strong>@siemens.com<br />
proc<strong>ess</strong> <strong>news</strong> 2/2003
Das Geheimnis der<br />
Aerogele liegt in ihrem<br />
Inneren: Dank einer<br />
Porösität von 95 Prozent<br />
und einer mittleren<br />
Porengröße im Bereich<br />
von 10 Nanometern<br />
isolieren diese Stoffe<br />
rund sechsmal b<strong>ess</strong>er<br />
als Styropor<br />
Industrielle Produktion von Aerogel:<br />
Revolution aus Wasserglas<br />
Aerogele können praktisch aus jedem<br />
Metalloxid oder Mischungen von Metalloxiden,<br />
aus Polymeren, Kohlenstoff oder<br />
diversen anderen Materialien bestehen.<br />
Bei Cabot in Frankfurt wird Siliziumdioxid<br />
als „Gerüst“ verwendet.<br />
Aerogele gehören zur Familie der<br />
nanoporösen Feststoffe – typische Porengrößen<br />
eines Aerogels liegen im Bereich<br />
von rund 10 Nanometern, wobei diese<br />
Poren rund 95 Prozent des Materialvolumens<br />
ausmachen. Diese Eckdaten<br />
lassen bereits erkennen, was Aerogele<br />
auszeichnet: Sie verfügen über ein außergewöhnlich<br />
gutes Schall- und Wärmeisolationsvermögen<br />
(rund sechsmal<br />
b<strong>ess</strong>er als Styropor).<br />
Daher können sie zum Beispiel als<br />
Isoliermaterial eingesetzt werden. Ein<br />
Anwendungsbereich ist unter anderem<br />
die Isolation von Motorenräumen und<br />
Big (nicht nur) in Black<br />
Immer noch ist schwarz die Lieblingsfarbe<br />
der Cabot Corporation. Das liegt<br />
daran, dass Industrieruß, der als Farbund<br />
Füllstoff eingesetzt wird, seit über<br />
100 Jahren das wichtigste Produkt des<br />
amerikanischen Unternehmens ist. Die<br />
zwei anderen Standbeine der Cabot<br />
Corporation sind zum einen die<br />
Produktion von Metallen wie Tantal<br />
und Cäsium und zum anderen die<br />
Herstellung pyrogener Metalloxide,<br />
insbesondere Kieselsäure (Silica) und<br />
Aluminumoxid. Doch mehr und mehr<br />
setzt Cabot auch auf Spezialchemika-<br />
proc<strong>ess</strong> <strong>news</strong> 2/2003<br />
Fahrzeugtüren in der Automobilindustrie,<br />
aber auch die Baubranche. Da Aerogele<br />
transluzent sind und einen Teil des Lichtes<br />
passieren lassen, eröffnen sie völlig neue<br />
architektonische Möglichkeiten. So ist es<br />
zum Beispiel denkbar, Isolierfenster mit<br />
Aerogelen zu füllen und so durchscheinende<br />
Fassaden zu gestalten, die gleichzeitig<br />
besonders wärmedämmend sind.<br />
Obwohl Aerogele bereits um 1935<br />
beschrieben wurden, konnten sie bis zur<br />
Entwicklung eines Herstellungsproz<strong>ess</strong>es<br />
durch <strong>Siemens</strong> Axiva nicht großtechnisch<br />
hergestellt werden. Das lag vor allem<br />
daran, dass Aerogele unter überkritischen<br />
Bedingungen getrocknet werden<br />
mussten. Erst die Entwicklung des neuen<br />
Verfahrens durch <strong>Siemens</strong> Axiva ermöglichte<br />
die Aerogel-Herstellung mit<br />
herkömmlichen Trocknungsverfahren und<br />
ebnete den Weg für die industrielle<br />
lien und Nischenprodukte, die sich aus<br />
den Kerngeschäften entwickelt haben.<br />
Dazu zählen unter anderem Tinte für<br />
Drucker und Nanogele. Das erste<br />
Produkt der Sparte Nanogele ist<br />
Aerogel, das Cabot in Frankfurt produzieren<br />
wird.<br />
Für die kommenden Jahre hat sich<br />
Cabot ehrgeizige Ziele gesetzt. Das<br />
Unternehmen will nicht nur sein Kerngeschäft<br />
festigen und ausbauen,<br />
wobei insbesondere die Optimierung<br />
der Produktionen und die Verb<strong>ess</strong>erung<br />
der Produkteigenschaften im<br />
Produktion. Zur Verb<strong>ess</strong>erung der mechanischen<br />
Eigenschaften der Aerogele<br />
entwickelte <strong>Siemens</strong> Axiva zudem einen<br />
speziellen Formgebungsproz<strong>ess</strong>. Mit Hilfe<br />
computergestützter Simulationstools<br />
gelang es <strong>Siemens</strong> Axiva, eine spezielle<br />
patentierte Mischdüse zu entwickeln, die<br />
Kieselgelpartikel mit enger Partikelgrößenverteilung,<br />
extrem guten Fließeigenschaften<br />
und einer sehr hohen Abriebfestigkeit<br />
erzeugt kann.<br />
Fokus stehen, sondern auch die<br />
Spezialchemikalien und Nischenprodukte<br />
weiterentwickeln, um neue<br />
Marktchancen auszubauen und zu<br />
nutzen.<br />
Dafür setzt das Unternehmen<br />
weniger auf Akquisitionen, sondern<br />
mehr auf den Ausbau eigenen Knowhows,<br />
wie Kennett Burnes, Präsident<br />
und CEO von Cabot, betont. „Wir<br />
arbeiten hart daran, unsere Leistungen<br />
zu verb<strong>ess</strong>ern und unsere Technologien<br />
für neue Märkte zu nutzen –<br />
und das mit großem Erfolg.“<br />
Cabot<br />
Fotos: Cabot<br />
9
10<br />
CASE STUDY<br />
Spezialchemie<br />
Batch Manager steigert<br />
die Produktivität und Qualität<br />
bei Cytec<br />
Auf Anhieb<br />
erfolgreich<br />
Durch die Kombination des S88.01<br />
Standards mit einem interdisziplinären<br />
Team aus erfahrenen Branchenexperten<br />
gelang es dem amerikanischen<br />
Unternehmen Cytec, die<br />
Produktivität seiner Anlage zur Herstellung<br />
von Polyacrylamid-Emulsionen<br />
in Mobile, Alabama, zu erhöhen und<br />
gleichzeitig bestehende Systeme<br />
weiter zu nutzen. Nur zwei Tage nach<br />
dem Abschluss der Modernisierung<br />
lief die erweiterte Anlage nicht nur<br />
mit der berechneten höheren Kapazität,<br />
sondern auch mit einer deutlich<br />
b<strong>ess</strong>eren Proz<strong>ess</strong>qualität. Außerdem<br />
ist Cytec jetzt in der Lage, seine<br />
Anlagen und Rohstoffe wirkungsvoller<br />
zu nutzen und die Produktpalette einfacher<br />
an die Anforderungen seiner<br />
Kunden anzupassen.<br />
Cytec Industries gehört zu den weltweit<br />
führenden Unternehmen auf<br />
dem Gebiet der Spezialchemie. Die<br />
Produktpalette des amerikanischen Unternehmens<br />
reicht von Produkten für den<br />
Flugzeugbau über Lacke und Farben bis<br />
hin zu Chemikalien für die Metallverarbeitung<br />
und Wasseraufbereitung.<br />
Insbesondere auf dem Markt für<br />
Chemikalien zur Wasseraufbereitung<br />
hat sich Cytec in den vergangenen Jahren<br />
eine starke Position auf dem internationalen<br />
Markt erobert. Um sich in dieser<br />
führenden Rolle auch in einem schwierigen<br />
wirtschaftlichen Umfeld behaupten<br />
zu können, hat Cytec in den vergangenen<br />
Jahren kontinuierlich in neue Technologien<br />
investiert und seine Kapazitäten ausgeweitet.<br />
An zwei Standorten – Bradford in Großbritannien<br />
und Mobile in Alabama – modernisierte<br />
Cytec bestehende Produktionen,<br />
um die Effizienz der Proz<strong>ess</strong>e zu steigern<br />
und die Produktausbeute zu erhöhen. Die<br />
Anlage in Mobile ist der größte Produzent<br />
von Polyacrylamid-Emulsionen, die sowohl<br />
bei der Wasseraufbereitung als auch im<br />
Bergbau eingesetzt werden.<br />
Strikte Anlehnung an S88.01<br />
Bei der Modernisierung der Produktion in<br />
Mobile wollte Cytec vor allen Dingen die<br />
bestehende Infrastruktur b<strong>ess</strong>er nutzen<br />
und so die Produktivität der Anlage erhöhen.<br />
Zu diesem Zweck erarbeitete man ein<br />
Managementkonzept für die Rezepte der<br />
Chargen in Mobile, das sich streng an den<br />
Vorgaben des S88.01 Batch Control der ISA<br />
orientiert. Dieser Standard definiert eine<br />
einheitliche Datenstruktur für die Steuerung<br />
einer diskontinuierlichen Anlage und<br />
erleichtert so die Kommunikation zwischen<br />
den einzelnen Komponenten in der Produktion.<br />
proc<strong>ess</strong> <strong>news</strong> 2/2003
Die Erweiterung der Anlage sollte auf<br />
dem bestehenden Leitsystem APACS+ aufsetzen.<br />
Die Funktionen und Schnittstellen,<br />
die S88.01 vorgibt, wurden mit Hilfe<br />
des <strong>Siemens</strong> Batch Managers implementiert.<br />
Der Batch Manager ermöglicht es,<br />
die Konfiguration des gesamten Leitsystems<br />
mit Hilfe diskreter Module zu erstellen,<br />
die dupliziert und kombiniert werden<br />
können. Diese Module beruhen auf verfahrenstechnischen<br />
Operationen und Proz<strong>ess</strong>schritten<br />
wie zum Beispiel dem Befüllen<br />
oder Entleeren eines Behälters.<br />
Modernisierung unter engen Vorgaben<br />
Sämtliche Arbeiten in Mobile standen unter<br />
der Prämisse, den laufenden Betrieb<br />
der Anlagen möglichst wenig zu beeinträchtigen.<br />
Um einen reibungslosen Umstieg<br />
zu gewährleisten, erarbeitete das<br />
Projektteam aus Mitarbeitern von Cytec,<br />
<strong>Siemens</strong> und dem Solution Provider Avid<br />
Solutions aus Winston-Salem in North<br />
Carolina, einen detaillierten Plan für die<br />
Implementierung der neuen Anlagen und<br />
Systeme.<br />
Auf diese Weise konnte die gesamte Anlage<br />
mit nur wenigen Teilabschaltungen<br />
umgerüstet werden. Der Umstieg vom<br />
alten auf das neue System erfolgte in nur<br />
einer Woche, so dass die Produktionsausfälle<br />
minimal waren.<br />
Um die Kapazität der Anlage zu erhöhen,<br />
wurde das Tanklager erweitert und<br />
eine neue Leitwarte mit den dazugehörenden<br />
Servern, Steuerungen und Feldge-<br />
proc<strong>ess</strong> <strong>news</strong> 2/2003<br />
räten in Betrieb genommen. Alles in allem<br />
umfasst das Leitsystem in Mobile rund<br />
2200 I/Os, die sich auf die verschiedenen<br />
Produktionsstränge verteilen.<br />
Die besondere Herausforderung bei<br />
der Herstellung von Polyacrylamid-Emulsionen<br />
besteht in der exakten Dosierung<br />
der Reagenzien und Ausgangsmaterialien.<br />
Zur Chargensteuerung gehören daher<br />
Funktionen zur präzisen Initiierung<br />
der Reaktion, des Reaktionsverlaufs und<br />
der Abbruchreaktion. Die Geschwindigkeit<br />
der Synthese hat dabei entscheidenden<br />
Einfluss auf die Eigenschaften des<br />
Endproduktes. Durch die verb<strong>ess</strong>erte<br />
Kontrolle der Bedingungen im Reaktor<br />
kann Cytec mit dem neuen Leitsystem<br />
somit nicht nur die Ausbeute erhöhen,<br />
sondern das Produkt auch b<strong>ess</strong>er auf die<br />
spezifischen Anforderungen des Kunden<br />
abstimmen.<br />
Mit dem neuen Leitsystem auf der Basis von APACS+ konnten in Mobile beeindruckende<br />
Verb<strong>ess</strong>erungen der Proz<strong>ess</strong>- und Produktqualität erzielt werden<br />
Das Leitsystem unterstützt das Personal<br />
in Mobile mit zahlreichen Subroutinen<br />
nicht nur bei der Erstellung neuer Rezepte,<br />
sondern auch während der Produktion<br />
einer Charge. Anlagen werden bedarfsorientiert<br />
zugewiesen, und zusätzlich wird<br />
eine Liste der benötigten und verfügbaren<br />
Anlagenteile erstellt. Vorgänge, die eine<br />
manuelle Bestätigung erfordern, wie etwa<br />
das Ziehen von Proben, werden dem Personal<br />
automatisch angezeigt.<br />
Einsparungen durch Standardisierung<br />
Durch die konsequente Anwendung von<br />
S88.01 konnte Cytec nicht nur die Kom-<br />
Cytec<br />
plexität des Systems reduzieren, sondern<br />
gleichzeitig auch die gesamte Automatisierung<br />
des Proz<strong>ess</strong>es schneller und einfacher<br />
umsetzen. Schon bei der Implementierung<br />
wurden rund 20 Prozent der<br />
veranschlagten Kosten eingespart. Obwohl<br />
Veränderungen im Leitsystem normalerweise<br />
nicht ohne Anlaufschwierigkeiten<br />
vorgenommen werden können, lief<br />
die modernisierte Anlage schon nach zwei<br />
Tagen „im Soll“ – und das mit einer Steigerung<br />
der Kapazität um 40 Prozent.<br />
Genauso beeindruckend liest sich auch<br />
die Verb<strong>ess</strong>erung bei der Produktqualität.<br />
Der „First Time Right“-Anteil der Chargen,<br />
die ohne Nachb<strong>ess</strong>erungen die gewünschte<br />
Qualität liefern, konnte von<br />
rund 90 auf 98 Prozent gesteigert werden.<br />
Gleichzeitig wurde die Effizienz des<br />
Proz<strong>ess</strong>es verb<strong>ess</strong>ert: Der Aufwand für das<br />
Handling der Ausgangs- und Reststoffe<br />
wurde um mehr als die Hälfte verringert.<br />
Durch die schnelleren Durchlaufzeiten<br />
und den geringeren Anteil fehlerhafter<br />
Produkte kommt Cytec jetzt auch mit<br />
weniger Lagerkapazität aus.<br />
Angesichts dieser hervorragenden Ergebnisse<br />
verwundert es nicht, dass Cytec<br />
mit dem neuen <strong>Siemens</strong>-System voll und<br />
ganz zufrieden ist und das neue Konzept<br />
als Vorlage für ähnliche Projekte an anderen<br />
Standorten betrachtet. ■<br />
Doug Child, Spring House<br />
E-Mail: douglas.child@siemens.com<br />
Cytec<br />
11
12<br />
Achema-Neuheiten<br />
Proz<strong>ess</strong>analytik<br />
Innovationen in der Proz<strong>ess</strong>analytik<br />
auf der Achema<br />
Total Analytic<br />
Solutions<br />
Vom autark arbeitenden Analysengerät bis zur individuellen<br />
Systemlösung bietet das breit gefächerte Produktspektrum<br />
von <strong>Siemens</strong> alles für zeitgemäße Proz<strong>ess</strong>analytik.<br />
Darunter auch maßgeschneiderte Komponenten für<br />
die Bereiche Massenspektrometrie, Proz<strong>ess</strong>-Gaschromatographie<br />
und NIR-Spektrometrie. Damit lassen sich Anwendungen<br />
in unterschiedlichsten Branchen noch schneller,<br />
flexibler, effizienter und/oder wirtschaftlicher gestalten.<br />
Auf der Achema präsentiert <strong>Siemens</strong> sowohl neue<br />
Entwicklungen als auch bewährte Technologien.<br />
Mit dem FT-ICR (Fourier Transform –<br />
Ion Cyclotron Resonance) Massenspektrometer<br />
Quantra hat <strong>Siemens</strong><br />
ein hochauflösendes Analytikgerät für Online-<br />
Applikationen entwickelt, das weltweit einzigartig<br />
ist. Extrem klein, mobil, robust und kostenoptimiert<br />
aufgebaut, ist das Gerät auch für<br />
anspruchsvolle Applikationen prädestiniert.<br />
Von der Bestimmung von Gaskomponenten bei<br />
Fermentern und Katalysatoren in der chemischen<br />
und pharmazeutischen Industrie bis zur<br />
Rückstandsanalytik in der Halbleiterproduktion.<br />
Die ICR-Technologie sorgt für eine sehr<br />
hohe Massenauflösung, so dass sich selbst<br />
Verbindungen mit nahezu identischer Masse<br />
sicher identifizieren lassen. Die Informationsqualität<br />
und damit die Effektivität der M<strong>ess</strong>ung<br />
sind deutlich höher als bei vergleichbaren<br />
Systemen.<br />
Quantra wurde für den Einsatz in rauer<br />
Proz<strong>ess</strong>umgebung, für kurze Analysenzeiten<br />
(um 800 Millisekunden) und den wartungsarmen<br />
Betrieb konzipiert. So ist zum Beispiel das<br />
integrierte Vakuumsystem (Ionen Getter Pumpe)<br />
ohne bewegliche Teile wartungsfrei und für<br />
eine Lebensdauer von mindesten fünf Jahren<br />
ausgeführt. Das System kann ohne eine externe<br />
Vakuumpumpe kontinuierlich unter Vakuum<br />
(10 -10 Torr) und damit fast jederzeit einsatzbereit<br />
gehalten werden. Nur Minuten nach dem<br />
Aufstellen kann die erste Probe eingebracht<br />
und eine M<strong>ess</strong>ung gestartet werden.<br />
proc<strong>ess</strong> <strong>news</strong> 2/2003
Das Massenspektrometer lässt sich äußerst<br />
flexibel an unterschiedlichen Stellen<br />
im Proz<strong>ess</strong> einsetzen. Im Gegensatz zu<br />
großen FT-Massenspektrometersystemen<br />
braucht es keine supraleitenden Magnete,<br />
sondern nur einen Permanentmagneten<br />
(1 Tesla). Dadurch benötigt Quantra deutlich<br />
weniger Platz als konventionelle FT-<br />
Massenspektrometer. Der Wegfall einer Kühlung<br />
mit Flüssiggasen spart zusätzlich Platz<br />
und – noch viel wichtiger – auch einen ganz<br />
erheblichen Teil der laufenden Kosten.<br />
Mit dieser Summe von Systemvorteilen<br />
erschließt sich Quantra weitere Applikationen,<br />
die bisher nicht oder nur sehr kostenintensiv<br />
zu realisieren waren.<br />
Ex-geschützter MicroSAM<br />
Immer wieder kann <strong>Siemens</strong> auf dem Gebiet<br />
der Proz<strong>ess</strong>-Gaschromatographie mit<br />
technologischen Innovationen aufwarten<br />
– Beispiele dafür sind der erste Proz<strong>ess</strong>-<br />
Gaschromatograph mit Kapillarsäulen oder<br />
die ventillose Live-Säulenschaltung. Die<br />
jüngste Innovation auf diesem Gebiet misst<br />
nur 25 Zentimeter im Durchm<strong>ess</strong>er und<br />
23 Zentimeter in der Höhe und ist dennoch<br />
ein äußerst leistungsfähiger, explosionsgeschützter<br />
Proz<strong>ess</strong>-Gaschromatograph.<br />
Das bisher kleinste Gerät von <strong>Siemens</strong><br />
heißt MicroSAM und liefert bei verkürzten<br />
Zykluszeiten noch b<strong>ess</strong>ere Proz<strong>ess</strong>informationen.<br />
Modernste Mikromechanik auf<br />
Silizium-Basis macht die weitere Miniaturisierung<br />
bei gleichzeitiger Leistungssteigerung<br />
möglich.<br />
In einem druckfest gekapselten Gehäuse<br />
bietet MicroSAM alle für die Trennung und<br />
Detektion der M<strong>ess</strong>komponenten erforder-<br />
proc<strong>ess</strong> <strong>news</strong> 2/2003<br />
MicroSAM ist ein kompletter, Ex-geschützter<br />
Proz<strong>ess</strong>-Gaschromatograph<br />
Das kompakte, wartungsarme und<br />
leistungsstarke Quantra Massenspektrometer<br />
lichen Komponenten. Die ventillose, exakt<br />
den Möglichkeiten der Säulen angepasste<br />
Live-Dosierung besitzt ein flexibles Dosiervolumen,<br />
und die ebenfalls ventillose und<br />
wartungsfreie Säulenschaltung konnte mit<br />
elektronischen Druckreglern weiter perfektioniert<br />
werden. Die Multi-Inline-Detektion<br />
mit bis zu sechs Wärmeleitfähigkeits-<br />
Detektoren misst nicht nur an allen Säulenbzw.<br />
Spülausgängen, sondern auch den<br />
Dosierpeak vor der Trennsäule, was die<br />
M<strong>ess</strong>ergebnisse noch weiter verb<strong>ess</strong>ert.<br />
Zur Analyse mehrerer Probenströme<br />
können mehrere MicroSAM parallel geschaltet<br />
werden. Auch redundante Lösungen<br />
lassen sich mit geringem Aufwand erstellen.<br />
MicroSAM beansprucht im Analysenhaus<br />
oder direkt im Proz<strong>ess</strong> sehr wenig<br />
Platz, nur eine einzige Gasversorgung,<br />
wenig elektrische Energie und Klimatisierung,<br />
so dass die Betriebskosten niedrig<br />
bleiben. Die Verwendung von standardisierten,<br />
schnell austauschbaren Analysemodulen<br />
und die wartungsfreie Säulenschaltung<br />
minimieren zudem Wartungsaufwand,<br />
Ausfallzeiten und Servicekosten.<br />
Robuster Routinier für proz<strong>ess</strong>nahe<br />
Analysen<br />
Sinis A, das NIR (Near Infrared) Spektrometer<br />
in AOTF-Technik (Acousto-Optic<br />
Tunable Filter) von <strong>Siemens</strong>, kann dank<br />
des ohne bewegliche Teile arbeitenden<br />
Monochromators, einer hohen Lichtstärke<br />
und der Möglichkeit der Transmissionsund<br />
Reflexionsm<strong>ess</strong>ung in unterschiedlichsten<br />
Anwendungen zum Einsatz kommen.<br />
Mit Sinis A ist es möglich, die Konzentration<br />
oder Qualitätsmerkmale einer<br />
Der robuste Routinier Sinis A<br />
oder mehrerer Komponenten zu bestimmen,<br />
aber auch physikalische Eigenschaften<br />
einer (festen, flüssigen oder pastösen)<br />
Probe zu ermitteln. Darüber hinaus können<br />
aus den Signalen mehrerer Einzelverbindungen<br />
auch zusammengesetzte Summenparameter<br />
gebildet werden.<br />
Sinis A arbeitet mit einem Kristall als<br />
Monochromator, d<strong>ess</strong>en Brechungsindex<br />
über einen elektronischen Ultraschallwandler<br />
eingestellt wird. Es gibt folglich keine<br />
beweglichen Teile, was das Gerät unempfindlich<br />
gegen Erschütterungen macht und<br />
aufwändige Wartungsarbeiten erspart. Mit<br />
Schutzart IP54/65, einem Einsatztemperaturbereich<br />
von –20 °C bis +50 °C und optionalem<br />
Ex-Schutz erfüllt das Gerät weitere<br />
wichtige Voraussetzungen für den industriellen<br />
Einsatz. Dank der hohen Lichtstärke<br />
können auch Glasfaseroptiken eingesetzt<br />
werden, die eine räumliche Trennung von<br />
Proz<strong>ess</strong> und Spektrometer erlauben.<br />
Typische Anwendungsmöglichkeiten für<br />
Sinis A sind beispielsweise die Überwachung<br />
des Wassergehaltes von Substanzen<br />
oder mehrerer Komponenten in Destillationsproz<strong>ess</strong>en<br />
der chemischen Industrie,<br />
von Proz<strong>ess</strong>laugen in der Papierherstellung<br />
oder von Produktionsproz<strong>ess</strong>en in<br />
der Pharmaindustrie. In der Nahrungsund<br />
Genussmittelindustrie lassen sich damit<br />
Kohlehydrat- und Fettgehalte sowohl<br />
als Einzelwert als auch als Summenparameter<br />
bestimmen. ■<br />
Hartmut Oesten, Karlsruhe<br />
E-Mail: hartmut.oesten@siemens.com<br />
13
14<br />
CASE STUDY<br />
Life Science<br />
<strong>Siemens</strong> modernisiert Vielzweckanlage<br />
bei Schering-Plough<br />
Erfolg auf der<br />
grünen Insel<br />
Schering-Plough und <strong>Siemens</strong> arbeiten seit Beginn der Modernisierungsarbeiten<br />
in der Primary Produktion im irischen Avondale eng zusammen,<br />
um die Produktivität der Anlage zu verb<strong>ess</strong>ern und die Einhaltung der<br />
FDA-Richtlinien zu gewährleisten. Mittlerweile sind zahlreiche Projekte<br />
erfolgreich abgeschlossen worden, darunter eine neue Proz<strong>ess</strong>wasseranlage<br />
und die Modernisierung eines existierenden SCADA-Systems.<br />
Darüber hinaus unterstützt <strong>Siemens</strong> Schering-Plough auch bei der<br />
Validierung und Dokumentation. Die Erfahrung und das Wissen der<br />
<strong>Siemens</strong>-Mitarbeiter sorgt dafür, dass alle Modifikationen auch auf<br />
lange Sicht erfolgreich sind.<br />
Simatic PCS 7<br />
Operator Stations<br />
sorgen für eine<br />
transparente<br />
Proz<strong>ess</strong>teuerung<br />
Die Produktion in Avondale ist ein<br />
wichtiger Standort für Schering-<br />
Plough, das dort mit über 400 Mitarbeitern<br />
Wirkstoffe für zahlreiche Medikamente<br />
produziert. Die Bandbreite der<br />
Anlagen reicht dabei vom Technikumsmaßstab<br />
bis hin zur Großanlage. Schon<br />
zu Beginn der Modernisierungsarbeiten<br />
legte sich Schering-Plough auf Automatisierungstechnik<br />
von <strong>Siemens</strong> fest – dadurch<br />
war sichergestellt, dass Schering-<br />
Plough von den Vorzügen einer definierten<br />
Modernisierungsstrategie in allen<br />
Folgeprojekten profitieren kann.<br />
Alle Anlagen sind jetzt mit Simatic-<br />
Technologie ausgerüstet und nutzen die<br />
Vorteile von Totally Integrated <strong>Automation</strong>.<br />
Schering-Plough arbeitet dabei bereits<br />
seit einigen Jahren mit <strong>Siemens</strong> in<br />
Avondale zusammen. „Im Schnitt sind<br />
zwischen vier und acht unserer Mitarbeiter<br />
konstant vor Ort in Avondale, die kleinere<br />
Projekte betreuen und Schering-<br />
Plough bei der Validierung und Dokumentation<br />
seiner Proz<strong>ess</strong>e unterstützen“,<br />
so Eamonn Nally, <strong>Siemens</strong>-Manager für<br />
Avondale. „Was Avondale so besonders<br />
macht: Wir arbeiten langfristig und part-<br />
proc<strong>ess</strong> <strong>news</strong> 2/2003
nerschaftlich mit Schering-Plough zusammen<br />
und profitieren wechselseitig vom<br />
Know-how der anderen Seite.“<br />
Investitionen sichern und modernste<br />
Technologien nutzen<br />
Ein aktuelles Projekt, das vor kurzem erfolgreich<br />
abgeschlossen wurde, war die<br />
Modernisierung des SCADA-Systems für<br />
die Production Cell P5, eine der Großanlagen<br />
in Avondale. Diese Anlage war 1994<br />
mit einem Leitsystem in Betrieb genommen<br />
worden, das auf TI Controllern und<br />
dem Tistar SCADA-System beruhte. Als<br />
1998 die Entscheidung fiel, das Leitsystem<br />
zu modernisieren, führte Schering-<br />
Plough vor Ort eine gründliche Analyse<br />
der Leittechnik durch. Nach umfangreichen<br />
Vergleichen entschied sich Schering-<br />
Plough dann für Simatic Operator Stations<br />
als neuem Frontend. Ausschlaggebend<br />
war dabei vor allem die durchdachte<br />
Migrationsstrategie, die <strong>Siemens</strong> anbot,<br />
so Karl Lawler, Systemingenieur bei Schering-Plough.<br />
„Auf diese Weise konnten wir<br />
unsere Investitionen in die Steuerungsprogramme<br />
schützen. Außerdem konnten<br />
wir sicher sein, dass <strong>Siemens</strong> eine langfristige<br />
Unterstützung für seine Automatisierungsplattformen<br />
anbietet – und wir<br />
deshalb in ein zukunftssicheres System<br />
investierten.“<br />
Das neue Frontend sollte parallel zum<br />
existierenden Tistar-System implementiert<br />
und mit dem Bedien- und Beobachtungssystem<br />
validiert werden. Das hatte<br />
proc<strong>ess</strong> <strong>news</strong> 2/2003<br />
auch den Vorteil, dass sich das Personal<br />
bereits vor der Inbetriebnahme gründlich<br />
mit dem neuen System vertraut machen<br />
konnte.<br />
Keine Produktionsausfälle während<br />
des Umbaus<br />
Während der gesamten Umbaumaßnahmen<br />
konnte dank einer detaillierten Planung<br />
im Vorfeld durch das <strong>Siemens</strong>-Team<br />
um David Mahon verhindert werden, dass<br />
es zu Produktionsausfällen kam. „Wir haben<br />
das System vom ersten Tag an so geplant,<br />
dass der Umstieg so einfach und<br />
reibungslos wie möglich verlief – und ohne<br />
die laufende Produktion zu beeinträchtigen.“<br />
In der Zwischenzeit sind bereits<br />
mehrere Folgeprojekte abgeschlossen worden.<br />
Eine neues Proz<strong>ess</strong>wassersystem<br />
wurde mit Simatic S7-400 Controllern<br />
ausgerüstet. Darüber hinaus modernisierte<br />
<strong>Siemens</strong> auch die K<strong>ess</strong>elsteuerung auf<br />
der Basis eines hochverfügbaren S7-400H<br />
Controllers.<br />
Um sicherzustellen, dass die strengen<br />
Anforderungen der FDA auch in Zukunft<br />
eingehalten werden, führt Schering-<br />
Plough zurzeit eine gründliche Bewertung<br />
der Steuerungs- und Validierungskonzepte<br />
in Avondale durch. Dazu gehört<br />
auch, dass alle Systeme im Hinblick auf<br />
eine einheitliche Datenhaltung, Kommunikation<br />
und Datensicherheit analysiert<br />
werden. Da das <strong>Siemens</strong>-Team vor Ort alle<br />
Produktionseinheiten in Avondale genau<br />
kennt, kann <strong>Siemens</strong> Schering-Plough bei<br />
diesem Vorhaben tatkräftig und langfristig<br />
unterstützen und die Anlagen in Avondale<br />
optimal auf zukünftige Herausforderungen<br />
vorbereiten. ■<br />
Owen Bonner, Dublin<br />
E-Mail: owen.bonner@siemens.com<br />
Simatic PCS 7<br />
und Simatic Batch bei<br />
Schering-Plough in<br />
Singapur<br />
In einer neuen Produktion bei Schering-<br />
Plough in Singapur wird ein hochwirksames<br />
Medikament zur Behandlung von Hepatitis C<br />
mit modernster Technik in die Doppelkammerkarpulen<br />
V-LK® verpackt, bei denen<br />
der Wirkstoff und das Lösungsmittel in zwei<br />
Kammern eines gemeinsamen Spritzensystems<br />
untergebracht sind. Die gesamte<br />
proz<strong>ess</strong>technische Ausrüstung der neuen<br />
vollautomatisierten Produktionsanlage in<br />
Singapur übernahm VETTER in Ravensburg.<br />
Mehr als 25 Jahre Erfahrung mit komplexen<br />
aseptischen Produktionsproz<strong>ess</strong>en als Partner<br />
der pharmazeutischen Industrie empfahlen<br />
das Unternehmen und seine Partner für<br />
dieses Projekt.<br />
Das Proz<strong>ess</strong>leitsystem Simatic PCS 7<br />
steuert in der Anlage komfortabel und zuverlässig<br />
die Herstellung der abzufüllenden<br />
Lösung. Die Automatisierung dieser Anlage<br />
übertrug VETTER an die ssg starkstrom<br />
systeme GmbH aus Freiburg. Kernstück der<br />
Produktionslinie ist das Compounding System,<br />
in dem der Wirkstoff angesetzt wird.<br />
Das Visualisierungs- und Automatisierungssystem<br />
muss dabei in der Lage sein, mehrere<br />
Chargen gleichzeitig zu verarbeiten und den<br />
Produktionsproz<strong>ess</strong> zu dokumentieren. Mit<br />
Simatic Batch können die Chargenproz<strong>ess</strong>e<br />
zur Herstellung der Wirkstofflösung komfortabel<br />
gesteuert und komplexe Aufgaben mit<br />
wechselnden Steuerungsroutinen flexibel<br />
bearbeitet werden.<br />
Im August 2001 fiel der Startschuss für<br />
das Projekt, und bereits im Dezember 2001<br />
wurde die Anlage vorab in Deutschland in<br />
Betrieb genommen, bevor sie im Mai 2002<br />
in Singapur in Betrieb ging und Ende 2002<br />
an den Betreiber übergeben werden konnte.<br />
Dabei profitierten sowohl VETTER als auch<br />
Schering-Plough insbesondere von der<br />
Erfahrung des ssg-Teams, die es möglich<br />
machte, das Projekt in dieser kurzen Zeit zu<br />
realisieren und dabei die hohen Anforderungen<br />
des Kunden an Anlagenverfügbarkeit<br />
und Produktivität zu erfüllen.<br />
15
16<br />
Achema-Neuheiten<br />
Füllstandm<strong>ess</strong>ung<br />
<strong>Siemens</strong> präsentiert Remote-Monitoring über Internet<br />
und neue M<strong>ess</strong>geräte<br />
Effektivere M<strong>ess</strong>ung<br />
Pünktlich zur Achema hat <strong>Siemens</strong> sein Angebot für die koninuierliche<br />
Überwachung von Füllständen deutlich erweitert. <strong>Siemens</strong> stellt auf der<br />
M<strong>ess</strong>e mit Levelwatch.com ein Internet-basiertes Konzept für die Erfassung<br />
und Auswertung weit entfernter oder verteilter Füllstandm<strong>ess</strong>ungen vor. Das<br />
Konzept ist in den USA und Großbritannien bereits im Einsatz und wird bald<br />
auch in ganz Europa verfügbar sein. Zu den zahlreichen Füllstandm<strong>ess</strong>geräten,<br />
die Levelwatch.com nutzen können, gehören auch zwei neue kapazitive<br />
M<strong>ess</strong>geräte für den oberen und unteren Leistungsbereich.<br />
Mit Levelwatch.com können Daten<br />
verstreuter oder weit entfernt liegender<br />
M<strong>ess</strong>stellen zentral erfasst<br />
und ausgewertet werden – bequem und<br />
sicher über Internet.<br />
Vor Ort erfassen M<strong>ess</strong>geräte die aktuellen<br />
Füllstände und stellen sie über eine<br />
Schnittstelle dem Levelwatch.com-Gerät<br />
zur Verfügung. Dieses Gerät sendet die<br />
Daten dann über Modem, per Funk oder<br />
Satellit an das benutzerspezifische Levelwatch.com-Portal.<br />
Ein entsprechend autorisierter Benutzer<br />
kann sich auf „seinem“ Portal anmelden<br />
und sich aktuell über Füllstände,<br />
Trends oder detaillierte Diagnosedaten informieren<br />
und Trenddaten in verschiedenen<br />
Formaten abrufen, um sie zum Beispiel<br />
für sein ERP- oder MES-System zu<br />
nutzen. Umfangreiche Sicherheitsmaßnah-<br />
men garantieren dabei, dass nur befugte<br />
Personen Zugriff auf die Daten erhalten.<br />
Das System ist auch in der Lage, Alarmmeldungen<br />
über Telefon, Fax, Funkruf<br />
oder E-Mail direkt an das zuständige Personal<br />
zu senden.<br />
Immer aktuelle Informationen<br />
Diese Informationen können zum Beispiel<br />
genutzt werden, um für eine bedarfsorien-<br />
tierte Lagerhaltung in verstreuten Anlagen<br />
zu sorgen. Lagertanks oder Silos, die<br />
unregelmäßig gefüllt werden oder schwer<br />
erreichbar sind, beispielsweise Silos für<br />
die Zwischenlagerung von Getreide, oder<br />
entlegene Erdölfelder, die nicht über eine<br />
Pipeline angebunden sind, liefern Trenddaten<br />
über Levelwatch.com an ein zentrales<br />
Büro, das aus der Entwicklung der Füllstände<br />
erkennen kann, wann die Lagerkapa-<br />
proc<strong>ess</strong> <strong>news</strong> 2/2003
zität erschöpft ist. Umgekehrt werden<br />
Nachlieferungen an Produktionen erleichtert,<br />
da über Levelwatch.com beurteilt<br />
werden kann, wie schnell sich Silos und<br />
Tanks leeren – ohne dass ein Mitarbeiter<br />
vor Ort sein muss. Durch die detaillierten<br />
Diagnoseinformationen weiß das Serviceteam<br />
sofort, welcher Fehler aufgetreten<br />
ist, und kann die Störung vor Ort gezielter<br />
und schneller beheben.<br />
Levelwatch.com reduziert auf diese<br />
Weise Kosten, spart Fahrtzeiten zu entfernt<br />
gelegenen M<strong>ess</strong>stellen und sorgt dafür,<br />
dass Produktions- und Betriebsmanagement<br />
die Füllstanddaten aktuell und<br />
zeitnah für ihre Entscheidungen nutzen<br />
können. Darüber hinaus können Lieferanten<br />
und Abnehmer dank Levelwatch.com<br />
ihre Beziehungen vereinfachen und optimieren.<br />
So kann der Lieferant über Levelwatch.com<br />
den Verbrauch überwachen<br />
und im Rahmen eines längerfristigen<br />
Liefervertrages automatisch Nachlieferungen<br />
veranlassen. Auf diese Weise können<br />
beide Seiten ihre R<strong>ess</strong>ourcen b<strong>ess</strong>er nutzen.<br />
Zahlreiche Füllstandm<strong>ess</strong>geräte von<br />
<strong>Siemens</strong> nutzen bereits den neuen Service.<br />
Dazu gehören selbstverständlich auch<br />
zwei neue kapazitive M<strong>ess</strong>geräte für leitende<br />
und nicht-leitende Stoffe, die <strong>Siemens</strong><br />
zur Achema vorstellt.<br />
Optimales Preis-Leistungs-Verhältnis:<br />
Sitrans LC 300<br />
Sitrans LC 300 ist ein kostengünstiges<br />
Füllstandm<strong>ess</strong>gerät für Anwendungen, die<br />
proc<strong>ess</strong> <strong>news</strong> 2/2003<br />
eine hohe Genauigkeit erfordern – so zum<br />
Beispiel in der Nahrungs- und Genussmittelbranche<br />
oder der pharmazeutischen Industrie.<br />
Es erfasst zuverlässig Flüssigkeiten,<br />
Schüttgüter und Schlämme, einschließlich<br />
adhäsiver Stoffe. Dabei liefert das Gerät<br />
auch bei Dampf- oder Staubentwicklung<br />
zuverlässige M<strong>ess</strong>werte.<br />
Das Gerät in 2-Leiter-Technik kombiniert<br />
einen leistungsstarken und äußerst<br />
bedienerfreundlichen Mikroproz<strong>ess</strong>or mit<br />
den bewährten Pointek CLS 300 Sonden<br />
und ist als Stab- oder Seilausführung erhältlich.<br />
Alle produktberührenden Teile bestehen<br />
aus Edelstahl mit PFA- oder Teflon-<br />
Isolierung. Durch die patentierte Active<br />
Shield-Technologie wird die Auswirkung<br />
von Materialanbackungen minimiert.<br />
Die Signalgebung des Geräts entspricht<br />
der Namur-Richtlinie NE 43. Sitrans LC 300<br />
kann mit einer breiten Palette NPT-, BSPTund<br />
JIS-Anschlüssen sowie DIN- und ANSI-<br />
Flanschen kombiniert werden.<br />
Auch für schwierige Aufgaben:<br />
Sitrans LC 500<br />
Speziell für die kontinuierliche Füllstandund<br />
Trennschichtenüberwachung unter<br />
schwierigen Bedingung, wie sie insbesondere<br />
in der chemischen und petrochemischen<br />
Industrie vorkommen, wurde das<br />
Sitrans LC 500 entwickelt. Das Gerät kann<br />
selbst in Hochdruck-Koaleszern, Trennkolonnen<br />
oder Regeneratoren, aber auch<br />
in FPSO-Schiffen und Aufbereitungsanlagen<br />
für Flüssiggas eingesetzt werden.<br />
Sitrans LC 500 ist für den Einsatz in explosionsgefährdeten<br />
Bereichen zugelassen<br />
und mit der Zulassung von Lloyd’s Register<br />
auch für Applikationen im maritimen<br />
Bereich geeignet. Dank einer speziellen<br />
Sondendichtung liefert es selbst unter extremen<br />
Bedingungen bei Temperaturen<br />
von –200 bis 400 Grad Celsius, Drücken<br />
von Vakuum bis über 525 Bar und bei toxischen,<br />
aggr<strong>ess</strong>iven Chemikalien, Säuren,<br />
Ätzmitteln, Klebstoffen oder viskosen Stoffen<br />
zuverlässige Werte.<br />
Die leistungsfähige Elektronik und das<br />
komfortable Display des Sitrans LC 500 sorgen<br />
für ein Maximum an Bedienerfreundlichkeit.<br />
Das Gerät kann über Druckknopf<br />
schrittweise kalibriert und vor Ort installiert<br />
und konfiguriert werden. Das Gerät<br />
lässt sich aber auch über die integrierte<br />
HART-Schnittstelle von der zentralen Leitwarte<br />
aus in Betrieb nehmen und warten.<br />
Sitrans LC 500 kann darüber hinaus<br />
über einen zusätzlichen Ausgang mit einer<br />
Pumpensteuerung verbunden werden<br />
und übernimmt so die Rolle eines Füllstandreglers.<br />
Eine breite Palette an Sonden<br />
und Proz<strong>ess</strong>anschlüssen sorgt dafür,<br />
dass sich Sitrans LC 500 genau auf die Anforderungen<br />
der jeweiligen Applikation<br />
abstimmen lässt. ■<br />
Janet Wile, Peterborough<br />
E-Mail: janet.wile@siemens.com<br />
17
18<br />
Achema-Neuheiten<br />
Antriebstechnik<br />
Auf Nummer sicher<br />
Antriebslösungen für die chemische Industrie<br />
Ohne elektromechanische Antriebe läuft nichts in der Proz<strong>ess</strong>industrie. Dabei<br />
steht der Wunsch nach rentablen, sicheren und vor allem ganzheitlichen<br />
Antriebslösungen an vorderster Stelle. <strong>Siemens</strong> <strong>Automation</strong> und Drives bietet<br />
Antriebslösungen, die auf die speziellen Anforderungen der chemischen Industrie<br />
angepasst sind, sowie Lösungen für dezentrale Antriebstechnik. Neben<br />
einem lückenlosen Programm von Niederspannungsmotoren stehen Frequenzumrichter<br />
nach NAMUR-Standard und Schutzart PELV zur Verfügung.<br />
<strong>Siemens</strong>-Niederspannungsmotoren<br />
decken den Leistungsbereich von<br />
0,06 bis 1000 kW ab. Je nach Anforderung<br />
stehen Energiesparmotoren der<br />
Effizenzklassen EFF1 und EFF2, Getriebemotoren,<br />
explosionsgeschützte Motoren,<br />
Motoren nach NEMA-Spezifikation, Brandgasmotoren<br />
sowie branchen- oder kundenspezifische<br />
Motoren zur Verfügung.<br />
Vor allem in den explosionsgefährdeten<br />
und aggr<strong>ess</strong>iven Bereichen der chemischen<br />
Industrie erfordert der Betrieb<br />
besonders geschützte Antriebe. Mit den explosionsgeschützten<br />
Motoren von <strong>Siemens</strong><br />
ist der Anwender sowohl beim Gas- als auch<br />
beim Staubexplosionsschutz auf der sicheren<br />
Seite. Das lückenlose EEx-Motorenprogramm<br />
umfasst eine durchgängige Grauguss-Reihe<br />
in den Ausführungen<br />
B „Erhöhte Sicherheit“ – EEx e II T1–T3<br />
B Druckfeste Kapselung – EEx de IIC T1–T4<br />
B Non-Sparking – EEx nA, Ex nA<br />
B Staub-Explosionsschutz<br />
für Zone 21 u. 22<br />
B VIK-Ausführung optional möglich<br />
Alle explosionsgeschützten <strong>Siemens</strong>-Motoren<br />
sind von der Physikalisch-Technischen<br />
Bundesanstalt (PTB) oder von der Deut-<br />
schen Montan Technologie GmbH (DMT)<br />
geprüft und bescheinigt.<br />
Frequenzumrichter<br />
In der chemischen Industrie bieten sich<br />
viele Einsatzgebiete für den Umrichterbetrieb<br />
an: Pumpen und Lüfter, Mischerantriebe<br />
in Verbindung mit Flachgetrieben,<br />
Rührwerke in explosionsgefährdeten Bereichen,<br />
Extruder mit hohen Anforderungen<br />
an das Anlaufmoment oder Folienbearbeitungsmaschinen<br />
mit Anforderungen<br />
an den synchronen Lauf mehrerer Antriebe.<br />
Die Frequenzumrichter Micromaster verbinden<br />
höchste technische Ansprüche mit<br />
vielseitiger Funktionalität und sind auf<br />
die speziellen Wünsche in der chemischen<br />
Industrie vorbereitet. Micromaster 440<br />
z. B. ist eigens für solche Anwendungen<br />
konzipiert, die eine höhere Dynamik verlangen<br />
als üblich. Die Vektorregelung sorgt<br />
für gleichmäßig hohe Antriebsqualität<br />
auch bei plötzlichen Laständerungen. In<br />
Kombination mit der Momentenregelung<br />
und der Geberbaugruppe sind auch synchrone<br />
Mehrmotorenanwendungen leicht<br />
zu beherrschen. In Verbindung mit LC-<br />
Ausgangsfiltern sind bis zu 300 Meter entfernte<br />
Motoren in explosionsgeschützten<br />
Bereichen betreibbar. Bis 200 Meter werden<br />
auch mit ungeschirmten Leitungen<br />
die Grenzwerte Klasse A (nach EN 55011)<br />
eingehalten. Alle wichtigen Schutz- und<br />
Überlastfunktionen sind serienmäßig integriert.<br />
Sämtliche Geräte der Micromaster-Familie<br />
erfüllen die Anforderungen<br />
der EU-Niederspannungsrichtlinie ebenso<br />
wie sie über die CE-Kennzeichnung, UL- und<br />
CUL-Zertifizierung verfügen. Alle <strong>Siemens</strong>-<br />
Standardantriebe mit Profibus-Option sind<br />
zudem in das Automatisierungskonzept<br />
Totally Integrated <strong>Automation</strong> (TIA) integriert.<br />
Auf der Basis der dreifachen Durchgängigkeit<br />
von TIA in der Kommunikation,<br />
Projektierung und der Datenhaltung<br />
ergeben sich Einsparpotenziale von bis zu<br />
30 Prozent.<br />
Auch für größere Leistungen<br />
Darüber hinaus bietet <strong>Siemens</strong> für die<br />
Proz<strong>ess</strong>industrie selbstverständlich auch<br />
Antriebslösungen an, deren Leistungsumfang<br />
bis in den zweistelligen Megawattbereich<br />
geht. ■<br />
Erwin Buchert, Nürnberg<br />
E-Mail: erwin.buchert@siemens.com<br />
proc<strong>ess</strong> <strong>news</strong> 2/2003
Achema-Neuheiten<br />
Leittechnik<br />
Simatic PCS 7 baut seine Funktionalitäten noch weiter aus<br />
Noch mehr PCS 7<br />
In der aktuellen Version Simatic PCS 7 Version 6.0 hat <strong>Siemens</strong> die Funktionalität<br />
des Proz<strong>ess</strong>leitsystems bereits deutlich ausgebaut, die Skalierbarkeit erhöht<br />
und die vertikale Integration weiter forciert sowie das Engineering und das<br />
BATCH System gründlich verb<strong>ess</strong>ert. Doch Stillstand bedeutet gerade auf dem<br />
Automatisierungssektor Rückschritt, weshalb die Entwicklungen in verschiedene<br />
Richtungen kontinuierlich weitergehen: Derzeit wird ein neues Wegesteuerungssystem<br />
implementiert sowie die Funktionalitäten von Simatic Batch<br />
und Simatic PDM und deren Integration in PCS 7 weiter ausgebaut.<br />
Bislang gab es für Anlagen mit komplexen,<br />
umfangreichen Tanklagern<br />
noch keine optimale Lösung für eine<br />
Automatisierung mit PCS 7, weil in diesem<br />
Bereich neben der Tankautomatisierung<br />
selbst auch die Automatisierung der<br />
Materialtransporte eine Schlüsselrolle<br />
darstellt. Hierfür aber bietet PCS 7 bisher<br />
noch keine standardisierte Lösung an.<br />
<strong>Siemens</strong> hat diese Funktionalität bislang<br />
nur in Verbindung mit dem Leitsystem<br />
Braumat eingesetzt. Jetzt wurden die damit<br />
gewonnenen Erfahrungen in das eigenständige,<br />
in unterschiedlichen Branchen<br />
einsetzbare Softwarepaket Simatic<br />
Route Control übertragen, das vollständig<br />
in PCS 7 integriert wird.<br />
Simatic Route Control ist für manuelles<br />
und automatisches Steuern von bis zu 300<br />
Materialtransporten konzipiert. Die Wege<br />
können sehr einfach projektiert werden,<br />
sodass Engineering und Implementierung<br />
erheblich erleichtert werden. Darüber<br />
hinaus bietet Route Control eine einfa-<br />
proc<strong>ess</strong> <strong>news</strong> 2/2003<br />
che standardisierte Ansteuerung diagnosefähiger<br />
Proz<strong>ess</strong>elemente, so dass im<br />
Fehlerfall zusätzliche Informationen sofort<br />
angezeigt bzw. bereitgestellt werden.<br />
Weitere Verb<strong>ess</strong>erungen bei PCS 7<br />
Gerade wurde das PCS 7 Batch System signifikant<br />
verb<strong>ess</strong>ert, jetzt stehen schon die<br />
nächsten Erweiterungen des Funktionsumfanges<br />
an: die Einbindung zur IT-Welt<br />
wird durch eine standardisierte API-<br />
Schnittstelle deutlich vereinfacht. Somit<br />
werden mögliche Fehlerquellen für den<br />
Anwender eliminiert, das System gewinnt<br />
noch weiter an Robustheit. Darüber hinaus<br />
wird die Anbindung von S5-, Teleperm-Controllern<br />
und Controllern anderer<br />
Hersteller ermöglicht und die Möglichkeiten<br />
zur Teilanlagenzuordnung bei<br />
anlagenneutralen Rezepten erweitert.<br />
Simatic PDM, das zentrale Werkzeug<br />
zur Projektierung, Parametrierung und<br />
Inbetriebsetzung von intelligenten Proz<strong>ess</strong>geräten,<br />
wird ausgebaut und seine In-<br />
PCS 7-Training<br />
zum Erfolg<br />
Sitrain ist der Trainingspartner für<br />
Simatic PCS 7 und bietet Kurse für Projektierer,<br />
Systemintegratoren, Planungs-,<br />
Betriebs- und Servicepersonal. Anhand<br />
von Beispielen und Übungen an speziell<br />
entwickelten Trainingsgeräten wird die<br />
Proz<strong>ess</strong>automatisierung einer Anlage bis<br />
hin zur Bedien- und Beobachtungsebene<br />
softwaremäßig realisiert und trainiert.<br />
Weitere Informationen zum<br />
Kursangebot gibt es unter:<br />
www.siemens.de/sitrain-pcs7<br />
In Deutschland führt die Infoline<br />
01805/23 56 11 direkt zum Trainingspartner<br />
in der Region.<br />
tegration in das PCS 7 Engineering weiter<br />
forciert. So werden zum Beispiel gerätespezifische<br />
Parameter nun in der neuen<br />
Proc<strong>ess</strong> Objekt Sicht von PCS 7 V6 integriert,<br />
Änderungen können dort direkt<br />
eingegeben werden. Darüber hinaus wird<br />
PDM in das Audit Trail von PCS 7 eingebunden,<br />
Änderungen von Geräteparameter<br />
können somit protokolliert und verfolgt<br />
werden. Weitere geplante Verb<strong>ess</strong>erungen<br />
von PDM sind die Integration in<br />
das Simatic Logon Service und die Verb<strong>ess</strong>erung<br />
der Diagnostikfunktionalität. ■<br />
Alberto Pelegri, Karlsruhe<br />
E-Mail: pcs7.sss@siemens.com<br />
19
20 CASE STUDY<br />
WPS entstand durch ein Joint Venture<br />
von Wacker Chemie GmbH,<br />
Burghausen, und Air Products and<br />
Chemicals Inc aus Allentown, Pensylvania.<br />
Die Polymere, die an zwei Standorten im<br />
nordamerikanischen Calvert City und am<br />
Hauptsitz der Firma in Burghausen produziert<br />
werden, sind unter anderem in<br />
der Bau-, Klebstoff- und Textilindustrie<br />
sowie als wichtige Bestandteile von Farben<br />
und Lacken gefragt.<br />
Ein Herzstück des Unternehmens ist<br />
das Polymerisationstechnikum, in dem alle<br />
Produktlinien von WPS entwickelt werden.<br />
Diese zentrale Anlage ist mit den modernsten<br />
Technologien ausgestattet – und auch<br />
die Automatisierungstechnik muss höchsten<br />
Anforderungen genügen. Daher wurde<br />
bereits 1996 in einem Pilotprojekt eine<br />
Anlage von Teleperm M (TPM) auf Simatic<br />
PCS 7 umgerüstet.<br />
Migration in kurzer Zeit realisiert<br />
Chemische Industrie<br />
Migrationsprojekt von Teleperm M<br />
nach PCS 7 bei Wacker<br />
Wirtschaftliche<br />
Innovation<br />
Die Wacker Polymer Systems (WPS) zählt zu<br />
den weltweit führenden Herstellern von<br />
Dispersionspulvern und Vinylacetat-Ethylen-Dispersionen.<br />
Das Burghausener Unternehmen brachte<br />
die Automatisierungstechnik auf den neuesten<br />
Stand der Technik und rüstete das Polymerisationstechnikum<br />
von Teleperm M auf Simatic PCS 7 um.<br />
Die Migration der Anlage verlief problemlos, und<br />
mittlerweile denkt man bei Wacker bereits über<br />
weitere Projekte mit Simatic PCS 7 nach.<br />
Im Herbst 2002 entschloss man sich bei<br />
Wacker dann, Nägel mit Köpfen zu machen<br />
und die vorhandenen Proz<strong>ess</strong>leitsysteme<br />
TPM AS215, AS230 und OS525 vollständig<br />
durch Simatic PCS 7 zu ersetzen. Für WPS<br />
war <strong>Siemens</strong> erste Wahl bei diesem Projekt,<br />
da sich PCS 7 in anderen Anlagenteilen<br />
bereits ausgezeichnet bewährt hat.<br />
<strong>Siemens</strong> bietet darüber hinaus seit Jahren<br />
maßgeschneiderte Migrationslösungen an<br />
und besitzt somit das nötige Know-how,<br />
um einen reibungslosen Umstieg gewährleisten<br />
zu können.<br />
<strong>Siemens</strong> war bei diesem Projekt sowohl<br />
für die Lieferung der Hardware als auch<br />
für das Software-Engineering zuständig.<br />
Da das Technikum immer hoch ausgelastet<br />
war, musste die Umstellung schnell<br />
über die Bühne gehen. Nur sehr kurze Abstellphasen<br />
konnten daher für den Umbau<br />
genutzt werden – eine große Herausforderung<br />
für die ausführenden Ingenieure.<br />
Dank der perfekten Vorbereitung und Pla-<br />
Ferdinand Baueregger ist mit der<br />
problemlosen Migration von<br />
Teleperm M nach Simatic PCS 7<br />
mehr als nur zufrieden<br />
Wacker<br />
nung sowie umfangreichen Tests der Anwendersoftware<br />
im Vorfeld verlief die Umstellung<br />
genau nach Plan.<br />
Die Aufgaben der alten Teleperm M-<br />
Systeme wurden schrittweise im neuen<br />
System umgesetzt, wobei mehrere AS215<br />
auf einem PCS 7-Automatisierungssystem<br />
zusammengefasst wurden. An den frei gewordenen<br />
Plätzen der Teleperm M Controller<br />
wurden Simatic ET 200M-Geräte<br />
installiert, die über Profibus mit dem Leitsystem<br />
kommunizieren. So konnten die<br />
Leitungen bis zur Rangierleiste bestehen<br />
bleiben. Lediglich die Verbindungen vom<br />
Rangierverteiler bis zur ET 200M mussten<br />
neu verdrahtet werden.<br />
Hohes Zukunftspotenzial<br />
Von dem Ergebnis ist man bei Wacker absolut<br />
überzeugt. „Mit seiner hohen Verfügbarkeit<br />
ist PCS 7 genau das richtige Proz<strong>ess</strong>leitsystem<br />
für die Anforderungen im<br />
Technikum“, lobt Ferdinand Baueregger,<br />
Betriebsingenieur bei Wacker Chemie, das<br />
neue System. Das flexible und offene Konzept<br />
Totally Integrated <strong>Automation</strong> wird<br />
sicher dazu beitragen, dass sich PCS 7 auch<br />
in anderen Bereichen der Anlage durchsetzt.<br />
■<br />
Alois Brandmaier, Burghausen<br />
E-Mail: alois.brandmaier@siemens.com<br />
proc<strong>ess</strong> <strong>news</strong> 2/2003
CASE STUDY<br />
proc<strong>ess</strong> <strong>news</strong> 2/2003<br />
Chemische Industrie<br />
<strong>Siemens</strong> installiert Analysensysteme bei Dow Stade<br />
Analysen mit System<br />
Dow Deutschland hat das <strong>Siemens</strong>-Systemhaus Karlsruhe damit beauftragt,<br />
im niedersächsischen Werk Stade eine Produktionsanlage mit Analysensystemen<br />
auszurüsten. Anders als bisher umfasste der Auftrag diesmal nicht<br />
nur die Lieferung der Geräte, sondern auch die komplette Montage und<br />
Inbetriebnahme der Systeme durch <strong>Siemens</strong> vor Ort.<br />
Analysengeräte der Baureihen Ultramat<br />
und Oxymat sind für die Dow-<br />
Mitarbeiter in Stade keine Unbekannten.<br />
Sie werden dort wie an fast allen<br />
Standorten des weltweit aktiven Konzerns<br />
schon seit jeher eingesetzt, in der Regel<br />
aber in eigener Regie geplant, in die Produktion<br />
integriert und in Betrieb genommen.<br />
Bei diesem aktuellen Projekt zwangen<br />
jedoch R<strong>ess</strong>ourcenengpässe zur Ausschreibung<br />
und zur Suche nach einem<br />
geeigneten externen Dienstleister. Dank<br />
seiner umfangreichen Erfahrungen beim<br />
Bau und der Inbetriebnahme von Analysensystemen<br />
hatte <strong>Siemens</strong> auch bei diesem<br />
Auftrag „die Nase vorn“.<br />
Die Montage vor Ort umfasste neben<br />
dem Komplettausbau eines vom Kunden<br />
errichteten Analysenhauses auch den Einbau<br />
von M<strong>ess</strong>systemen in im Freien aufgestellte<br />
Analysenschränke.<br />
Anspruchsvolle Medien sicher im Griff<br />
Jedes einzelne Analysensystem setzt sich<br />
zusammen aus der Primärprobenaufbereitung<br />
an der Entnahmestelle, der Sekundärprobenaufbereitung<br />
im Analysenhaus<br />
bzw. -schrank sowie dem eigentlichen Analysengerät<br />
einschließlich aller Einrichtungen<br />
für die sicherheitsgerichtete Abschaltung<br />
(gemäß LOPA-Studie und SIL 61508).<br />
Um eine größtmögliche Verfügbarkeit und<br />
Produktionssicherheit zu erreichen, sind<br />
alle Analysensysteme redundant ausgeführt.<br />
„Mit Hilfe der neuen Systeme analysieren<br />
wir vorwiegend mit Feststoffen kontaminierte<br />
Gasströme“, so Ralf Schade, im<br />
Werk Stade für die Proz<strong>ess</strong>analytik verantwortlich.<br />
„Dabei muss verhindert werden,<br />
dass Leitungen, Komponenten zur Probenaufbereitung<br />
oder der Analysator selbst<br />
verstopfen, beziehungsweise sollte sichergestellt<br />
sein, dass auftretende Verstopfungen<br />
schnell beseitigt werden können.“<br />
Maßstäbe für weitere Projekte<br />
Die Analysensysteme von <strong>Siemens</strong> haben<br />
die detaillierten Spezifikationen von Dow<br />
Deutschland schon bei der Abnahme im<br />
Systemhaus Karlsruhe erfüllt. Sie konnten<br />
unter der Leitung eines Supervisors der<br />
Serviceabteilung planmäßig vor Ort installiert<br />
und auch ohne Probleme im Betrieb<br />
abgenommen werden. „Mit dieser<br />
ersten Installation“, so Ralf Schade, „hat<br />
<strong>Siemens</strong> die M<strong>ess</strong>latte für künftige Projekte<br />
hoch angesetzt.“ ■<br />
Herbert Rösinger, Karlsruhe<br />
E-Mail: herbert.roesinger@siemens.com<br />
Dow in Stade ist nicht nur mit der<br />
Leistung der Analysengeräte von<br />
<strong>Siemens</strong> sehr zufrieden, sondern auch<br />
mit der Leistung des <strong>Siemens</strong>-Projektteams<br />
21
22<br />
TECHNOLOGY<br />
Leittechnik<br />
Feldbus- und Leitsysteme im Vergleich bei Infraserv Höchst<br />
„Auch wir können<br />
von <strong>Siemens</strong> lernen“<br />
Die Infraserv Höchst Technik GmbH & Co. KG, Frankfurt am Main, ist der führende<br />
Instandhaltungsdienstleister für verfahrenstechnische Proz<strong>ess</strong>- und Nebenanlagen im<br />
Rhein-Main-Gebiet und Ansprechpartner für alle Fragen entlang deren Lebenszyklus.<br />
Ein Aufgabengebiet von Infraserv Höchst Technik ist das Kompetenzcenter EMR der<br />
Inter<strong>ess</strong>engemeinschaft Regelwerke Technik (IGR). Deren Aufgabe ist die Erhaltung<br />
und Weiterentwicklung des Know-hows auf dem Gebiet EMR und Automatisierungstechnik<br />
sowie die Organisation von Arbeitskreisen und Projekten. Im Prüflabor von<br />
Infraserv Höchst Technik werden im Auftrag der IGR Feldgeräte, Feldbussysteme und<br />
Leitsysteme typgeprüft und neue Technologien auf ihre Eignung für den Einsatz in<br />
verfahrenstechnischen Anlagen hin untersucht. Neben zwei kompletten Multivendor-<br />
Anlagen für die beiden Feldbussysteme FF (Fieldbus Foundation) und Profibus PA<br />
gehört seit kurzem auch ein kompletter Simatic PCS 7-Aufbau mit integrierter Failsafe-<br />
Technik zur Ausrüstung des Labors. proc<strong>ess</strong> <strong>news</strong> sprach mit Manfred Dietz, dem<br />
Leiter des Prüflabors, über seine Erfahrungen mit Profibus und PCS 7.<br />
Herr Dietz, warum beschäftigen Sie sich in<br />
Ihrem Prüflabor ausgerechnet mit den FFund<br />
Profibus-Feldbussystemen?<br />
Manfred Dietz: Es gibt im Wesentlichen<br />
zwei Feldbussysteme, die von der NAMUR<br />
als geeignet für die Verfahrenstechnik eingestuft<br />
werden, das sind eben der FF von<br />
der Fieldbus Foundation und Profibus PA.<br />
Daher untersuchen wir hier vor allem diese<br />
beiden Systeme.<br />
Sie betonen das PA hinter Profibus.<br />
Manfred Dietz: Das ist ein ganz wichtiger<br />
Punkt, den Sie hier ansprechen. Tatsächlich<br />
vergleichen – was Funktionalität, verfahrenstechnische<br />
Tauglichkeit und so<br />
weiter betrifft – kann man nur Profibus<br />
PA und FF, denn Profibus mit Profibus DP<br />
und Profidrive „kann“, wenn man so sagen<br />
will, natürlich viel mehr als FF und<br />
PA. Das erkennt man schon allein daran,<br />
dass jedes FF-System auch eine Schnittstelle<br />
zur Profibus-Welt besitzt, um zum<br />
Beispiel Funktionen wie Antriebssteue-<br />
rung abzudecken. Das geht mit FF allein<br />
nicht. Profibus hat hier mit Profibus DP<br />
eine Lösung.<br />
Und welches System ist b<strong>ess</strong>er?<br />
Manfred Dietz: Das kann man so pauschal<br />
nicht sagen. Wenn ich „nur“ eine Lösung<br />
suche, mit der ich nur M<strong>ess</strong>en und<br />
Regeln will, dann ist FF das spezialisiertere<br />
System, das mehr Funktionen in dieser<br />
Hinsicht zu bieten hat. Das hat natürlich<br />
Publicis, CPZ<br />
„Vom<br />
Funktionsumfang<br />
ist PCS 7 –<br />
insbesondere mit<br />
der integrierten<br />
Sicherheitstechnik<br />
– zurzeit<br />
sicherlich<br />
einzigartig.“<br />
zur Folge, dass FF sehr komplex ist und<br />
viel Fach- und Spezialwissen erfordert.<br />
Profibus hingegen ist mehr so eine Art<br />
„Alleskönner“, der von der<br />
Drives-Ansteuerung über<br />
die Niederspannungsschaltgeräte<br />
bis hin zur<br />
Proz<strong>ess</strong>ebene mit Profibus<br />
PA viele Bereiche der<br />
Automatisierungstechnik<br />
abdeckt. Darüber hinaus<br />
ist er im Handling einfacher,<br />
so dass der Techniker<br />
oder Wartungshandwerker<br />
schneller mit dem<br />
System zurechtkommt.<br />
Für uns hier am Standort<br />
Höchst gibt es aber noch einen weiteren,<br />
wichtigen Aspekt, der zugunsten von Profibus<br />
PA spricht. Zukünftige Anwendungen<br />
der Feldbustechnik liegen bei uns<br />
vor allem in der Modernisierung von Altanlagen.<br />
Hier hat Profibus einen klaren<br />
Vorteil, denn für dieses System gibt es<br />
proc<strong>ess</strong> <strong>news</strong> 2/2003
Profibus PA und Simatic PCS 7 im<br />
Prüflabor der Infraserv Höchst Technik<br />
Migrations- und Modernisierungslösungen,<br />
die bei FF fehlen.<br />
Seit kurzem gehört zu Ihrem Prüflabor<br />
auch ein kompletter Simatic PCS 7-Aufbau<br />
inklusive integrierter Failsafe-Technik. Wie<br />
beurteilen Sie diese Technologie?<br />
Manfred Dietz: Vom Funktionsumfang ist<br />
PCS 7 – insbesondere mit der integrierten<br />
Sicherheitstechnik – zurzeit sicherlich einzigartig.<br />
Ich kenne kein anderes System,<br />
das derart viele Möglichkeiten bietet.<br />
Woran muss <strong>Siemens</strong> noch arbeiten, wenn<br />
PCS 7 in der Verfahrenstechnik auch weiterhin<br />
erfolgreich sein soll?<br />
Manfred Dietz: PCS 7 ist ein sehr mächtiges<br />
System – das geht bisweilen auf Kosten<br />
der Bedienerfreundlichkeit. Auch in<br />
der Feldebene bei Profibus PA schöpft das<br />
System sein volles Potenzial meiner Meinung<br />
nach noch nicht aus. Wir als Anwender<br />
würden uns wünschen, dass es ein einfaches,<br />
proz<strong>ess</strong>gerechtes I/O-System für<br />
proc<strong>ess</strong> <strong>news</strong> 2/2003<br />
Publicis, CPZ<br />
Profibus PA gibt, mit dem wir Sensoren<br />
und Aktoren im Feld ansprechen können.<br />
Hier gibt es noch keine Lösung – übrigens<br />
auch nicht für FF. Alles in allem sehe ich<br />
die Chancen von PCS 7 sehr positiv. Meines<br />
Erachtens geht der Trend eindeutig<br />
zur integrierten Sicherheitstechnik – und<br />
hier hat <strong>Siemens</strong> mit der fehlersicheren<br />
und hochverfügbaren AS und den integrierten<br />
fehlersicheren Baugruppen eine<br />
sehr gute Lösung im Angebot.<br />
<strong>Siemens</strong> hat sich in den letzten Jahren<br />
sehr stark in der Proz<strong>ess</strong>automatisierung<br />
engagiert. Als ein Unternehmen, das<br />
Marktführer in der Fertigungsindustrie<br />
ist, muss <strong>Siemens</strong> bei der Proz<strong>ess</strong>automatisierung<br />
noch einiges nachholen. Wo<br />
sehen Sie <strong>Siemens</strong> heute? Hat man verstanden,<br />
worauf es in der Proz<strong>ess</strong>industrie<br />
ankommt?<br />
Manfred Dietz: Ich kann hier natürlich<br />
nicht für die gesamte Proz<strong>ess</strong>industrie<br />
sprechen. Aber ich denke, dass gerade auch<br />
Das markante Technische Verwaltungsgebäude im<br />
ehemaligen Werk Höchst der Hoechst AG, das unter der Leitung<br />
des Architekten Peter Behrens von 1920 bis 1924 entstand, ist<br />
das Wahrzeichen des Industrieparks Höchst<br />
die Übergabe des PCS 7-Systems an unser<br />
Labor zeigt, wie wichtig <strong>Siemens</strong> die enge<br />
Zusammenarbeit mit der Proz<strong>ess</strong>industrie<br />
ist und dass man bereit ist, sich auf unsere<br />
manchmal doch sehr speziellen Anforderungen<br />
einzustellen. Übrigens: Auch wir können<br />
von <strong>Siemens</strong> lernen, denn bisweilen lebt<br />
man in der Proz<strong>ess</strong>industrie ja wie in einem<br />
Elfenbeinturm und sieht nur sich und seine<br />
eigenen Technologien. Gleichzeitig gibt es<br />
aber in anderen Industrien Innovationen,<br />
die auch für die Proz<strong>ess</strong>technik äußerst<br />
inter<strong>ess</strong>ant sind. Als Marktführer für Automatisierungstechnik<br />
ist <strong>Siemens</strong> eines der<br />
wenigen Unternehmen in Europa, das bewusst<br />
und aktiv zukünftige Trends mitbestimmt.<br />
Wenn sich ein solch innovatives<br />
Unternehmen in der Proz<strong>ess</strong>industrie engagiert,<br />
können wir eigentlich nur profitieren.<br />
Vielen Dank für das Gespräch.<br />
Holger Rachut, Karlsruhe<br />
E-Mail: holger.rachut@siemens.com<br />
©Infraserv Höchst<br />
23<br />
Foto: Zefa
24<br />
CASE STUDY<br />
Chemische Industrie<br />
Simatic PCS 7 in der CMC-Produktion<br />
Premiere am Nil<br />
Auf der sprichwörtlichen grünen Wiese hat ein<br />
Kölner Unternehmen bei Kairo eine Anlage zur<br />
Herstellung von Zelluloseprodukten aufgebaut. Das<br />
für den Anlagenbauer erste Großprojekt mit dem<br />
Proz<strong>ess</strong>leitsystem Simatic PCS 7 konnte dank umfassender<br />
Unterstützung seitens <strong>Siemens</strong> exakt nach<br />
Plan umgesetzt werden. Der Anwender profitiert<br />
von erhöhter Proz<strong>ess</strong>sicherheit und Produktqualität.<br />
Die Kölner Josef Meissner GmbH &<br />
Co. hat sich in der fast achtzigjährigen<br />
Firmengeschichte als Entwickler<br />
von Anlagen zur Aromatennitrierung,<br />
zur Herstellung von Explosivstoffen,<br />
Formaldehyd- und Zellulosederivaten und<br />
später auch anderen Produkten auf Zellulosebasis<br />
einen Namen gemacht. Heute<br />
beschäftigt Meissner 65 feste Mitarbeiter<br />
und hat bei führenden Unternehmen auf<br />
praktisch allen Kontinenten in allen Teilen<br />
der Welt weit über 450 Anlagen erfolgreich<br />
installiert. Die damit verbundene<br />
Erfahrung war auch für den ägyptischen<br />
Hersteller Egycel entscheidend, den Auftrag<br />
für den Bau einer neuen Produktionsanlage<br />
für Carboxymethylcellulose (CMC)<br />
an die Josef Meissner GmbH & Co. zu vergeben.<br />
CMC ist ein wasserlöslicher Zelluloseether,<br />
der in der Bau-, Keramik-, Textil-,<br />
Lebensmittel- und Kosmetikindustrie, aber<br />
auch bei der Öl- und Gasexploration eingesetzt<br />
wird. Wichtigster Schritt im sonst<br />
kontinuierlichen Herstellungsverfahren<br />
ist der mehrstufige Batchproz<strong>ess</strong> der Alkalisierung<br />
und Veretherung, wobei wichtige<br />
Produkteigenschaften individuell „eingestellt“<br />
werden können. Mit unterschiedlichsten<br />
Auswirkungen auf die nachfolgenden<br />
Verfahrensschritte, was von der<br />
Gesamtanlage – und somit an erster Stelle<br />
vom Proz<strong>ess</strong>leitsystem – höchste Flexibilität<br />
erfordert.<br />
Flexibel, erweiterbar, komfortabel<br />
Das neue Leitsystem sollte problemlos erweiterbar<br />
sein, verfahrenstechnische Funktionen<br />
sowohl auf der Controller- als auch<br />
Simatic PCS 7 steuert die komplexe<br />
mehrstufige Veretherung<br />
auf der Operator-Ebene einfach realisieren<br />
und eine komfortable Rezepturverwaltung<br />
bieten. Meissner hat sich schnell<br />
für das Proz<strong>ess</strong>leitsystem Simatic PCS 7<br />
mit dem Proz<strong>ess</strong>visualisierungssystem<br />
Simatic WinCC von <strong>Siemens</strong> entschieden<br />
und eine redundante Lösung mit zwei OS-<br />
Servern und vier OS-Clients aufgebaut. 21<br />
dezentrale Peripheriestationen (überwiegend<br />
ET 200M) liefern über Profibus in<br />
Lichtwellenleitertechnik Proz<strong>ess</strong>daten von<br />
rund 1000 PLT-Stellen im Feld über zwei<br />
Simatic Controller S7-416 an das Leitsystem.<br />
Um das PCS 7-„Erstlingswerk“ in der<br />
vorgesehenen Zeit zu bewältigen, war<br />
<strong>Siemens</strong> von Anfang an im Boot und hat<br />
den Anlagenbauer von der Bestellung über<br />
das Training und den Aufbau der Client-<br />
Server-Architektur bis hin zum abschließenden<br />
Signal- und Funktionstest in Köln<br />
unterstützt. So konnte die gesamte Anlage<br />
nach der Installation vor Ort in nur sechs<br />
Wochen in Betrieb genommen werden.<br />
Installation in Rekordzeit<br />
Die Premiere ist Meissner rundum gelungen.<br />
Mit dem in Rekordzeit installierten<br />
neuen Proz<strong>ess</strong>leitsystem kann Anwender<br />
Egycel die vielfältigen Proz<strong>ess</strong>e mit in<br />
Summe 13 000 WinCC-Variablen deutlich<br />
einfacher und sicherer als je zuvor handhaben.<br />
Die Vielfalt anstehender Proz<strong>ess</strong>daten<br />
lässt sich damit übersichtlich visualisieren<br />
und somit die konstant hohe Qualität<br />
komfortabel dokumentieren. ■<br />
Reinhard Stader, Köln<br />
E-Mail: reinhard.stader@siemens.com<br />
proc<strong>ess</strong> <strong>news</strong> 2/2003<br />
Egycel
CASE STUDY<br />
proc<strong>ess</strong> <strong>news</strong> 2/2003<br />
Chemische Industrie<br />
Akzo Nobel in Singapur<br />
setzt auf Simatic PCS 7<br />
und Simatic IT<br />
Integriertes<br />
Datenmanagement<br />
Bei der Automatisierung einer neuen<br />
Produktionsanlage von Akzo Nobel<br />
Surface Chemistry, die zurzeit auf der<br />
Insel Jurong in Singapur gebaut wird,<br />
konnte <strong>Siemens</strong> vor kurzem einen<br />
wichtigen Projektabschnitt erfolgreich<br />
abschließen. Das neue Leitsystem<br />
Simatic PCS 7mit Simatic Batch und<br />
Simatic IT bestand den Factory Acceptance<br />
Test mit Bravour. Beim Entwurf<br />
und beim Bau dieses Systems hat<br />
<strong>Siemens</strong> in Singapur eng mit Akzo<br />
Engineering in den Niederlanden und<br />
dem lokalen EPC-Unterauftragnehmer<br />
SembCorp Engineers & Constructors<br />
zusammengearbeitet.<br />
Akzo hat sich bei diesem Projekt vor<br />
allem aufgrund der guten Erfahrungen<br />
mit Simatic PCS 7 in einem<br />
anderen Werk in Malaysia für <strong>Siemens</strong><br />
Singapur entschieden. In Jurong setzt Akzo<br />
ebenfalls auf PCS 7 – inklusive integrierter<br />
Sicherheitstechnik mit fehlersicheren<br />
und hochverfügbaren Automatisierungssystemen.<br />
Auch auf der Feldebene werden eigensichere<br />
und fehlersichere I/O-Baugruppen<br />
eingesetzt, wodurch die Kosten für Hardware<br />
und Installation des Systems deutlich<br />
reduziert werden konnten. Um eine<br />
hohe Verfügbarkeit und Ausfallsicherheit<br />
zu gewährleisten, sind alle Ebenen des<br />
Leitsystems einschließlich der Kommunikationssysteme,<br />
Proz<strong>ess</strong>oren, Systemkommunikation<br />
und Server redundant ausgelegt.<br />
Simatic Batch ist für die Rezept- und<br />
Chargensteuerung zuständig. Sämtliche<br />
Operator Stations sind gleichzeitig auch<br />
Clients für die Batchsteuerung, so dass die<br />
gesamte Anlage von jeder Operator Station<br />
aus bequem gesteuert werden kann.<br />
Integriertes Datenmanagementsystem<br />
Ein spezieller Server mit MIS-Light sammelt<br />
die Proz<strong>ess</strong>daten, Batch-Protokolle und<br />
andere Werksdaten wie Lagerbestände,<br />
Materialfluss- und Labordaten. Diese externen<br />
Informationen werden über eine<br />
speziell angepasste Schnittstelle zur Produktionsdatenbank<br />
auf Basis der Simatic<br />
IT-Plattform eingegeben. Diese Anwendung<br />
läuft auf 16 über das ganze Werk und das<br />
Verwaltungsgebäude verteilten Clients.<br />
Diese Applikation stellt maßgeschneiderte<br />
Eingabeformulare und Berichte zur Verfügung.<br />
In der nächsten Projektphase werden<br />
die Engineering und Operator Stations<br />
mit einem PCS 7-Automatisierungssystem<br />
und dem MIS-Server in einem vorläufigen<br />
Büro aufgebaut, um das Bedienpersonal<br />
mit dem neuen System vertraut zu machen.<br />
Der endgültige Site Acceptance Test<br />
ist für Juli 2003 geplant, und die gesamte<br />
Anlage wird voraussichtlich im September<br />
2003 in Betrieb genommen werden.<br />
Ausgezeichnete Zusammenarbeit<br />
Der Werksleiter in Jurong, Mark Hutchinson,<br />
ist mit dem Ablauf des Projektes sehr<br />
zufrieden: „Insbesondere in der Testphase<br />
war die Zusammenarbeit mit dem <strong>Siemens</strong>-<br />
Team sehr angenehm. Wir sind uns sicher,<br />
dass wir mit Simatic Batch und PCS 7 die<br />
richtige Lösung für die Steuerung unserer<br />
komplexen Batch-Proz<strong>ess</strong>e gefunden haben.<br />
Insbesondere die Produktionsdatenbank<br />
wird unserer Ansicht nach die Bereitstellung<br />
von Managementinformationen und<br />
Berichten für unser neues Werk sehr erleichtern.“<br />
■<br />
Abram Ziegelaar, Singapur<br />
E-Mail: abram.ziegelaar@siemens.com<br />
25
26<br />
TRENDS<br />
Planung &<br />
Konzeption<br />
Service und Support<br />
Projektierung &<br />
Entwicklung<br />
Services für Betrieb, Instandsetzung<br />
und Modernisierung<br />
Zeit ist Geld<br />
Die eingesetzten R<strong>ess</strong>ourcen möglichst effizient<br />
und effektiv nutzen, ein maximales Return on<br />
Investment erzielen – das heißt vor allen Dingen<br />
auch, dass Anlagen nach Möglichkeit rund um die<br />
Uhr produzieren sollen. Mit maßgeschneiderten<br />
Dienstleistungen wie der weltweiten Ersatzteillogistik,<br />
speziellen auf jede Anlage abgestimmten<br />
Instandhaltungskonzepten oder Support sowie der<br />
Durchführung von Modernisierungsmaßnahmen<br />
oder Migrationen unterstützt <strong>Siemens</strong> seine<br />
Kunden dabei, die Produktivität ihrer Proz<strong>ess</strong>e zu<br />
optimieren.<br />
Zusammen mit dem Kunden erstellt<br />
<strong>Siemens</strong> ein systematisches, maßgeschneidertes<br />
Konzept zur Instandhaltung<br />
einer Anlage, um Investitionen<br />
langfristig zu sichern. Der Servicevertrag<br />
sichert dem Betreiber eine schnelle<br />
und kompetente Hilfe, und der kundenspezifische<br />
Wartungsvertrag trägt entscheidend<br />
zur Erhöhung der optimalen<br />
Verfügbarkeit der Anlage bei. Durch die<br />
Optimierung des Produktionsverfahrens<br />
kann eine größere Produktivität und höhere<br />
Qualität bei geringeren Kosten erreicht<br />
werden.<br />
Bei Personal-, Termin- oder Know-how-<br />
Engpässen stehen <strong>Siemens</strong>-Spezialisten<br />
für die unterschiedlichsten Branchen und<br />
Systeme zur Verfügung. Der Online Support<br />
bietet neben umfangreichen Informationen<br />
über Produkte und Systeme auch<br />
eine Vielzahl von Tipps und Tricks. Außerdem<br />
besteht die Möglichkeit des Downloads<br />
von Handbüchern und Firmware.<br />
Beim Technical Support stellen die Pro-<br />
Installation &<br />
Inbetriebnahme<br />
Instandhaltungskonzept<br />
Service (Vertrag)<br />
Wartung (Vertrag)<br />
Software-Aktualisierung<br />
Optimierung<br />
Personal Support<br />
Online Support<br />
Technical Support<br />
Ersatzteile<br />
Reparaturen<br />
Revalidierung<br />
Felderpobung<br />
dukt- und Systemexperten eine Beratung<br />
rund um die Uhr sicher. Die weltweite<br />
Ersatzteillogistik garantiert kurze Stillstandszeiten<br />
der Anlagen, und ein weltweites<br />
Netz an Reparaturstellen ermöglicht<br />
eine sofortige Unterstützung im Schadensfall.<br />
Modernisierung hat viele Gesichter<br />
Betrieb &<br />
Instandhaltung<br />
Die fachgerechte Modernisierung einer<br />
Anlage – egal ob die Produktivität der Anlage<br />
erhöht oder Kosten gesenkt werden<br />
sollen – ist häufig eine sinnvolle Alternative<br />
zur Neuinvestition. Gerade um das Invest<br />
zu sichern, bietet sich oftmals ein Retrofit<br />
an. Mit einer Machbarkeitsstudie werden<br />
die Chancen und Risiken einer Modernisierung<br />
bereits im Vorfeld aufgezeigt. Zusätzlich<br />
bietet <strong>Siemens</strong> maßgeschneiderte<br />
Finanzierungsmodelle.<br />
Bei der Realisierung der Modernisierung<br />
übernimmt <strong>Siemens</strong> je nach Kundenwunsch<br />
entweder das gesamte Projektmanagement<br />
und die Durchführung oder<br />
Modernisierung<br />
Retrofit<br />
Machbarkeitsstudie<br />
Finanzierung<br />
IST-Wert-Aufnahme I/O-Signale<br />
Erweiterung<br />
Online Support<br />
Technical Support<br />
Konzeption<br />
Konfigurations-Check<br />
Projektierung<br />
Software-Engineering<br />
Optimierung<br />
Installation und Montage<br />
Migration<br />
SW-Aktualisierung<br />
Simulation<br />
Felderprobung<br />
Zertifizierung<br />
Training<br />
Projektmanagement<br />
Retrospektive Validierung<br />
Support<br />
Demontage und Entsorgung<br />
berät den Kunden bei Konzeption, Konfigurations-Check,<br />
Software-Engineering, Installation<br />
und Montage. Zur Verkürzung der<br />
Inbetriebnahmezeiten können unterschiedliche<br />
Simulationstools, die den Proz<strong>ess</strong><br />
virtuell darstellen, eingesetzt werden. Dabei<br />
wird die Funktion der Programme geprüft<br />
und Optimierungspotenzial aufgedeckt.<br />
Prof<strong>ess</strong>ionelle Unterstützung gibt<br />
es auch bei der Migration von einem bestehenden<br />
Leitsystem auf das Proz<strong>ess</strong>leitsystem<br />
Simatic PCS 7, der restrospektiven<br />
Validierung oder der fachgerechten Entsorgung<br />
der Anlagen am Ende ihres Lifecycle.<br />
■<br />
Carsten Köhler, Karlsruhe<br />
E-Mail: carsten.koehler@siemens.com<br />
proc<strong>ess</strong> <strong>news</strong> 2/2003
DIALOG<br />
infos<br />
Sie möchten mehr über Systeme und Lösungen für die Proz<strong>ess</strong>industrie<br />
von <strong>Siemens</strong> <strong>Automation</strong> and Drives erfahren? Dann besuchen<br />
Sie doch unsere Online-Informationsplattform im Internet:<br />
www.siemens.de/<br />
proz<strong>ess</strong>automatisierung<br />
online<br />
Unter der Adr<strong>ess</strong>e<br />
www.siemens.de/proc<strong>ess</strong><strong>news</strong><br />
können Sie alle bisherigen Ausgaben der proc<strong>ess</strong> <strong>news</strong> und das aktuelle<br />
Heft als PDF-Datei herunterladen, im Reference Center<br />
gezielt nach Artikeln zu bestimmten Themen, Technologien oder<br />
Systemen suchen.<br />
e-busin<strong>ess</strong><br />
Informationen und Lösungen aus<br />
einer Hand: neue Branchenportale<br />
gehen online<br />
Für seine Kunden aus den Branchen Pharma, Automobil, Papier,<br />
Öl & Gas und bald auch für weitere Branchen hat <strong>Siemens</strong> jeweils<br />
ein umfassendes, branchenspezifisches Internetportal zusammengestellt,<br />
das den Anforderungen und Bedürfnissen der verschiedenen<br />
Proz<strong>ess</strong>e in jeder Branche Rechnung trägt.<br />
www.siemens.de/automotive<br />
www.siemens.de/pharma<br />
www.siemens.de/paper<br />
www.siemens.de/oil-gas<br />
Sämtliche Lösungen, Produkte und Dienstleistungen während des<br />
gesamten Lebenszyklus einer Anlage oder Fabrik verschmelzen<br />
interdisziplinär zu einem branchenspezifischen Angebot. Lösungen<br />
mit Automatisierungs- und Energietechnik sowie Angebote<br />
aus den Bereichen Logistik oder Finanzierung stehen auf einen<br />
Blick zur Verfügung. Zudem werden auf typische Produktionsproz<strong>ess</strong>e<br />
in der jeweiligen Branche abgestimmte Komplettpakete<br />
zusammen mit Lösungsbeispielen für konkrete Anwendungen im<br />
Überblick präsentiert. Über Links gelangt der Besucher per Mausklick<br />
in die A&D Mall oder auf die passenden Produktseiten, wo er<br />
zusätzliche Informationen abrufen kann. Auf diese Weise lassen<br />
sich spezifische Anlagenlösungen leichter und schneller<br />
entwickeln. Damit tragen die neuen Branchenportale ihren Teil zur<br />
Produktivitätssteigerung bei.<br />
Zurzeit sind bereits die Portale Automotive, Pharma, Papier und<br />
Öl & Gas online. Bis spätestens Ende 2003 folgen die Branchen<br />
Nahrungs- und Genussmittel, Glas, Chemie, Metals & Mining sowie<br />
Wasser.<br />
Impr<strong>ess</strong>um<br />
proc<strong>ess</strong> <strong>news</strong> 2-03<br />
Herausgeber<br />
<strong>Siemens</strong> Aktiengesellschaft,<br />
Bereich <strong>Automation</strong> and Drives (A&D),<br />
Gleiwitzer Str. 555, 90475 Nürnberg<br />
www.siemens.de/automation<br />
Bereichsvorstand<br />
Helmut Gierse, Anton S. Huber, Alfred Ötsch<br />
Pr<strong>ess</strong>erechtliche Verantwortung<br />
Peter Miodek<br />
Verantwortlich für den Inhalt<br />
Cornelia Dürrfeld<br />
Konzeption<br />
Christian Leifels<br />
Redaktion<br />
Cornelia Dürrfeld, <strong>Siemens</strong> AG, A&D SP<br />
<strong>Siemens</strong>allee 84, 76187 Karlsruhe,<br />
Tel.: 07 21/5 95-25 91<br />
Fax: 07 21/5 95-68 60<br />
cornelia.duerrfeld@siemens.com<br />
Redaktionsbeirat<br />
Richard Ahearne, William Dalton, Dr. Michael Gilluck,<br />
Achim Heim, Walter Huber, Michael Lang, Harald Mag,<br />
Hartmut Oesten, Manfred Schirner, Roland Wieser,<br />
Deborah Wolin, Yves Masson, Rolf Panzke<br />
Verlag<br />
Publicis KommunikationsAgentur GmbH, GWA<br />
Corporate Publishing Zeitschriften<br />
Postfach 3240, 91050 Erlangen<br />
Tel.: 0 91 31/7-2 73 91<br />
Fax: 0 91 31/7-2 45 40<br />
Ab dem 2. Juni 2003 neue Telefon- und Faxnummer:<br />
Tel.: 0 91 31/91 92-5 01<br />
Fax: 0 91 31/91 92-5 96<br />
publishing-magazines@publicis-erlangen.de<br />
Redaktion: Dr. Beate Bellinghausen (ChR),<br />
Robert Engelhardt, Dorit Gunia, Christoph Manegold,<br />
Kerstin Purucker<br />
Layout: Axel Kornemann, Reinhard Sorger,<br />
Jürgen Streitenberger, Werner Völkl<br />
C.v.D., Schlussredaktion: Regina Severing,<br />
Olaf Wolff (Ltg.), Sabine Zingelmann<br />
Jobnummer 002100 RPD32<br />
DTP: Do<strong>ess</strong>, Nürnberg<br />
Druck: Stürtz AG, Würzburg<br />
proc<strong>ess</strong> <strong>news</strong> erscheint vierteljährlich<br />
Auflage: 23 000<br />
© 2003 by <strong>Siemens</strong> Aktiengesellschaft<br />
München und Berlin. Alle Rechte vorbehalten.<br />
ISSN 1430-2284<br />
Die folgenden Produkte sind eingetragene Marken<br />
der <strong>Siemens</strong> AG:<br />
MICROMASTER, OXYMAT, SIMATIC (ET 200, WINAC,<br />
WINCC, PCS 7), SIPART, SITRANS, TOTALLY INTEGRATED<br />
AUTOMATION, ULTRAMAT<br />
Wenn Markenzeichen, Handelsnamen, technische<br />
Lösungen oder dergleichen nicht besonders erwähnt<br />
sind, bedeutetet nicht, dass sie keinen Schutz genießen.<br />
Bestellnummer E20001-M6203-B100<br />
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Shell & DEA Oil setzt neue Maßstäbe<br />
in Sicherheit und Effizienz:<br />
Denn TIA sorgt für optimierte Proz<strong>ess</strong>e.<br />
totally integrated<br />
Als einer der größten Rohölverarbeiter Deutschlands hat die Shell & DEA Oil GmbH ihre Raffinerie in<br />
Heide entscheidend modernisiert – mit der durchgängigen Automatisierungsplattform Totally Integrated<br />
<strong>Automation</strong> (TIA). Darin eingebunden: das offene Proz<strong>ess</strong>leitsystem SIMATIC® PCS 7 mit integrierter<br />
Sicherheits- und Feldbustechnik. Die Offenheit des Systems ermöglichte die leichte Kopplung der MES-<br />
Applikationen zur Proz<strong>ess</strong>optimierung. Das Ergebnis: maximale Ausbeute an hochwertigen umweltverträglichen<br />
Kraftstoffen, die den Marktanforderungen heute und morgen gerecht werden – bei minimalem<br />
Energie- und Personalbedarf. Oder: niedrigere Life-Cycle-Kosten bei höherer Produktqualität. Und<br />
deshalb nimmt Heide heute einen Spitzenplatz unter den Raffinerien in Europa ein. Mehr Informationen<br />
zu TIA? Gerne! Senden Sie uns ein Fax: 0 08 00/74 62 84 27 unter Angabe von AD/Z843.<br />
www.totally-integrated-automation.de