Prüf­stand für elek­tro­che­mi­sche Sensoren

Heu­te müs­sen Prüf­stän­de in che­mi­schen Labo­ren nicht nur umge­hend exak­te Prüf­ergeb­nis­se lie­fern, son­dern auch je nach Kun­den­an­for­de­rung kurz­fris­tig umge­rüs­tet wer­den kön­nen. Dabei dür­fen aber kei­ne Abstri­che an der Qua­li­tät der Prüf­pa­ra­me­ter und der Daten gemacht wer­den. Die Unter­neh­men Reiss aus Wein­heim ist auf die Fer­ti­gung und den Ver­trieb von elek­tro­che­mi­schen Mess­sys­te­men für die Was­ser­ent­kei­mung spe­zia­li­siert. In Zusam­men­ar­beit mit Jumo, Anbie­ter von Mess- und Regel­tech­nik aus Ful­da, haben sie nun in einem Part­ne­ring-Pro­jekt eine maß­ge­schnei­der­te Lösung ent­wi­ckelt. Hier­durch kann Reiss die bedie­ner­freund­li­che unter­neh­mens­ei­ge­ne Hard­ware ein­set­zen und fle­xi­bel neu pro­gram­mie­ren, um die Viel­falt an Sen­so­ren prü­fen zu können.

Der Prüf­stand ist dafür aus­ge­legt, elek­tro­che­mi­sche Sen­so­ren von Reiss im Betrieb zu tes­ten. Die­ser kann sowohl in der Ent­wick­lung als auch in der Qua­li­täts­prü­fung der Sen­so­ren ein­ge­setzt wer­den. Die Sen­so­ren kön­nen eine Band­brei­te an Des­in­fek­ti­ons­mit­teln und ‑neben­pro­duk­ten, wie Chlor, Chlor­di­oxid, Ozon, Per­es­sig­säu­re, Was­ser­stoff­per­oxid, Brom und Chlo­rit, in einem Kon­zen­tra­ti­ons­be­reich von 0,05 ppm und 20 Pro­zent im Mess­was­ser erfassen.

Die Aus­gangs­si­gna­le der Sen­so­ren sind an den Kun­den­wün­schen ori­en­tiert, wie 4–20 mA, 0–2 V und Mod­bus. Zusätz­lich kön­nen die Ver­suchs­pa­ra­me­ter fle­xi­bel gewählt werden:

• Kon­zen­tra­ti­on /Desinfektionsmittel: 0,05 ppm bis 20 Prozent
• Druck: 0,1 bar bis 11 bar
• Tem­pe­ra­tur: 0 bis 75 Grad Celsius
• pH Wert: 2 bis 12
• Leit­fä­hig­keit: 10µS/cm bis 50 mS/cm

Die bis­her ein­ge­setz­ten Prüf­stän­de sind aus meh­re­ren unab­hän­gi­gen Reg­lern (Aquis 500) und einem Bild­schirm­schrei­ber (Logo­s­creen nt) auf­ge­baut. Das mach­te in der Ver­gan­gen­heit kurz­fris­ti­ge Ände­run­gen an den Prüf­stän­den sehr auf­wen­dig. So war für einen geän­der­ten Prüf­auf­bau eine neue Ver­ka­be­lung erfor­der­lich, wofür zumeist eine Elek­tro­fach­kraft not­wen­dig war. Der Prüf­stand war nicht modu­lar erwei­ter­bar, kom­ple­xe Über­wa­chungs­funk­tio­nen konn­ten nicht umge­setzt wer­den und der Prüf­stand war nur vor Ort steu­er­bar und parametrierbar.

In den Gesprä­chen zwi­schen Reiss und Jumo wur­de nach einer maß­ge­schnei­der­ten Lösung gesucht. Hier kam das vari­TRON Sys­tem von Jumo ins Spiel, das gleich meh­re­re Vor­tei­le bie­tet. Denn es besteht die Mög­lich­keit Sen­so­ren für Flüs­sig­keits­ana­ly­se mit weni­gen Hand­grif­fen und ohne fest zu instal­lie­ren­de Modu­le anzu­schlie­ßen. Reiss setzt neben den Des­in­fek­ti­ons­mess­grö­ßen, die Para­me­ter Leit­fä­hig­keit und pH-Wert ein.

Der neue Prüf­stand ent­hält bereits die not­wen­di­ge Hard­ware, um die Viel­falt an Sen­so­ren zu prü­fen. Gewünsch­te Ände­run­gen sind über die Ent­wick­lungs­um­ge­bung (CODESYS) schnell zu rea­li­sie­ren. Mit digi­Li­ne, einer digi­ta­len Kom­mu­ni­ka­ti­ons­lö­sung basie­rend auf dem Mod­bus-Pro­to­koll, steht eine Viel­zahl von Ana­ly­se­mess­grö­ßen zur Verfügung.

Kom­ple­xe Über­wa­chungs­funk­tio­nen, die einen Über­druck, eine Über­hit­zung und ein Tro­cken­lau­fen des Prüf­stan­des ver­mei­den, sind umsetz­bar, wodurch die Pro­zess­si­cher­heit deut­lich erhöht wird. Außer­dem bie­tet die Jumo Lösung eine Durch­gän­gig­keit im Pro­zess, im Gegen­satz zur eta­blier­ten Ana­ly­se­tech­nik, die kei­ne Auto­ma­ti­ons­kom­po­nen­ten anbie­tet. Der Reiss Prüf­stand ist dank des Jumo vari­TRON eine voll­um­fäng­li­che SPS, basie­rend auf der Ent­wick­lungs­um­ge­bung CODESYS. Die­ses Sys­tem kann Pro­zes­se steu­ern, regeln, über­wa­chen und auch aufzeichnen.

Die Para­me­trie­rung des Prüf­stan­des erfolgt über den Web­brow­ser, wodurch der Prüf­stand auch remo­te gesteu­ert wer­den kann und eine maxi­ma­le Pro­zess­fle­xi­bi­li­tät bie­tet. Der vari­TRON nutzt neben Mod­bus auch ande­re Pro­to­kol­le, wie zum Bei­spiel PROFINET, Ether­CAT, BAC­net, MQTT und OPC UA. Die Fle­xi­bi­li­tät der Lösung erlaubt Reiss zukünf­tig wei­ter auf dem vari­TRON Sys­tem auf­zu­bau­en. So wäre zum Bei­spiel die Anbin­dung an eine SCADA oder Cloud rea­li­sier­bar, um die Ver­füg­bar­keit der Daten lokal oder glo­bal zu ermöglichen.