Chernie lngenieur Technik (69) 9 I 9 7 I M e B t e c h n i k l S e n s o r e n 1253

wahl und konsistente Zusammenfuhrung der zu untersuchenden GroRen) und die Ergebnisse zusammen mit einem ProzeRexper- ten zu interpretieren.

Anhand eines Beispiels werden einige Datenanalyse- methoden sowie die Vorgehensweise in einem Datenanalysepro- jekt vorgestellt. Praxisrelevante Hinweise auf Stolpersteine run- den den Beitrag ab.

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Erfahrungen mit einem werksweiten En e r g i e m a nag em en tsy ste m

- D I P L . - I N G . S . J U N G

DEGUSSA AG, D-50328 Hiirth.

Der zunehmende Einsatz von ProzeBleitsystemen ermoglicht es, Produktions - und Energieanlagen in ubergeordnete Produktions- leitsysteme zu integrieren. Damit sind die Voraussetzungen gege- ben, werksubergreifende Informationssysteme als Bindeglied zwi- schen der ProzeR- und der Buro-Kommunikation sowie der Unter- nehmensleitebene zu implementieren.

Am Beispiel eines chemischen Werkes mit 16 Produk- tionsanlagen wird gezeigt, wie mit einem Energiemanagementsy- stem (EMS) neben den Energieanlagen auch die komplette Vertei- lung von Strom, Dampf, Erdgas, Kalte, Druckluft und Kiihlwasser in Echtzeit iiberwacht wird. Performance-Kennzahlen und Netzinfor- mationen wie - -

Wirkungsgrade von Dampfkesseln und -turbinen spezifische Werte fur Kalte-, Druckluft- und Kuhlwasserer- zeugung

- Verbrauchs-, Druck- und Temperaturiiberwachung der Netze - betriebswirtschaftliche KenngroRen werden zur ProzeRiiberwachung und -0ptimierung auf einem zen- tralen ProzeRdatenserver gehalten, der mit mehreren Prozeflleit- systemen sowie einem SPS-Netz kommuniziert. Daten, die in der Vergangenheit auf einzelne Leitstande oder konventionelle Anzei- geinstrumente beschrankt waren oder erst am Monatsende abge- lesen wurden, konnen heute on line und historisch auf jedem ver- netzten Biiro-PC visualisiert werden.

Mit dem werksweiten EMS-System wurde auch eine Infrastruktur geschaffen, die eine verfahrenstechnische und wirt- schaftliche Betrachtung eines komplexen Produktionsverbundes erlaubt. Unter Beriicksichtigung technologischer Randbedingun- gen kann der Betriebszustand des gesamten Anlagenverbundes visualisiert und wirtschaftlich beurteilt werden. Eine Verdichtung der ProzeRdatenflut durch die Berechnung von - Ausbeuten - spezifischem Energiebedarf - spezifischen variablen Kosten fur Einsatzstoffe und Energie - spezifischen variablen Gesamtkosten gibt wichtige Hinweise zur Anlagenfahrweise und fur ProzeRver- besserungen.

Ein betriebwirtschaftlicher Nutzen entsteht insbeson- dere dadurch, daR diese Kennwerte beim taglichen Betrieb der An- lagen beriicksichtigt werden und als Grundlage fur weiterfuhrende ProzeRverbesserungen dienen.

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Sensors and Sensor Systems for Process Measurement

P R O F E S S O R P E T E R A . P A Y N E

Department of Instrumentation and Analytical Science, University of Manchester Institute of Science and Technology (UMIST), PO Box 88, Manchester M60 1QD. UK.

Zuriickgezogen!

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S pe k t ros ko p i sc h e M e B t ec h n i ken z u r I n -si t u -U n tersuc h ung f I u ider S ys teme

D R . - I N G . H:J. K O S S (Vortragender). D R . - I N G . M . R O T H

Lehrstuhl fur Technische Thermodynamik, RWTH Aachen, D-52056 Aachen.

In-situ-MeRtechniken konnen in der Verfahrenstechnik dann vor- teilhaft eingesetzt werden, wenn eine hohe Orts- oder Zeitauf- losung erforderlich ist oder aus anderen Griinden das Entnehmen von Proben nicht moglich ist. Spektroskopische MeRtechniken er- lauben es nun, GroRen zu erfassen, die sich haufig konventionellen In-situ-Methoden entziehen. Hier seien z. B. Reaktionen mit uber- lagertem Stofftransport erwahnt, zu deren Beschreibung das zeit- aufgeloste Vermessen von Konzentrationsgradienten erforderlich ist, ferner die Identifizierung bzw Quantifizierung kurzlebiger Radikale oder die Bestimmung von Temperaturfluktuationen mit sehr hoher zeitlicher Auflosung.

Im Vortrag werden das Prinzip und mogliche experi- mentelle Realisationen einiger spektroskopischer MeBtechniken erlautert; im Vordergrund stehen jedoch deren typische Anwen- dungsgebiete. Anhand einiger Beispiele werden besondere Star- ken und Schwachen der einzelnen Techniken herausgestellt. Im einzelnen wird dazu auf die Adaption an das Untersuchungsob- jekt, auf Fragen der Kalibration, der Nachweisempfindlichkeit und der Querempfindlichkeiten eingegangen.

Insbesondere werden die Ramanspektroskopie und - als eine spezielle Variante - die koharente Antistokes’sche Raman- spektroskopie (CARS) sowie Techniken, die auf der laserinduzier- ten Fluoreszenz beruhen, behandelt. Allen diesen MeRtechniken gemein ist die Moglichkeit, sowohl Konzentrationen einzelner Komponenten in einem Gemisch als auch Temperaturen zu mes- sen. Diese Informationen lassen sich in Gasen und Fliissigkeiten punktuell, eindimensional oder in einer Ebene orts- und zeitauf- gelost bestimmen. Die Ortsauflosung liegt je nach Untersuchungs- objekt und gewahlter Methode zwischen einigen mm bis zu weni- gen pm. Die Zeitauflosung reicht von einigen Sekunden bis hinun- ter in den Nanosekundenbereich. Der verwendete spektrale Be- reich des Lichtes erlaubt einen optischen Zugang aus Quarzglas und damit auch die Untersuchung von aggressiven Substanzen in einem grol3en Druck- und Temperaturbereich.

Die Starke der Ramanspektroskopie liegt dariiber hin- aus in der relativ einfachen Quantifizierbarkeit des MeRsignals auch in Mehrstoffsystemen, selbst wenn - wie es z. B. fur die Dis-