Verfügbarkeit: Handbuch der Prozeßautomatisierung

Handbuch der Prozeßautomatisierung: Prozeßleittechnik für verfahrenstechnische Anlagen ; mit 37 Tabellen

Gespeichert in:

Bibliographische Detailangaben
Weitere Verfasser:	Früh, K. F. (HerausgeberIn)
Format:	Buch
Sprache:	German
Veröffentlicht:	München [u.a.] Oldenbourg 1997
Schlagworte:	Prozessautomation Online-Ressource Verfahrenstechnik Prozessleittechnik
Online-Zugang:	Inhaltsverzeichnis
Beschreibung:	XIV, 636 Seiten Illustrationen, Diagramme
ISBN:	3486240250

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adam_text	INHALTSVERZEICHNIS VORWORT UND EINFUEHRUNG . XI I. PERSPEKTIVEN DER PROZESSAUTOMATISIERUNG . 1 1. MARKTTRENDS DER PROZESSAUTOMATISIERUNG . 3 1.1. ENTWICKLUNGEN AUF DER ANWENDERSEITE . 3 1.2. ENTWICKLUNGEN AUF DER HERSTELLERSEITE . 8 1.3. BESCHAEFTIGUNG, PRODUKTIVITAET UND STANDORTVORTEILE VIA AUTOMATISIERUNGSTECHNIK . 9 2. PROZESSLEITTECHNIK/PROZESSTECHNIK: INTEGRATIVE ASPEKTE? . 11 N. METHODEN, GERAETE UND SYSTEME ZUR PROZESSFUHRUNG . 15 1. PROZESSLEITSYSTEME (PLS) . 17 1.1. MODERNE PROZESSLEITSYSTEME: STAND UND TRENDS DER ENTWICKLUNG . 17 1.2. KRITERIEN UND HINWEISE FUER DIE ANWENDUNG VON PLS . 26 1.3. MARKTUEBERSICHT PLS . 29 2. SPEICHERPROGRAMMIERBARE STEUERUNGEN (SPS) . 53 2.1. SPEICHERPROGRAMMIERBARE STEUERUNGEN: STAND UND TRENDS DER ENTWICKLUNG . * . 53 2.2. KRITERIEN UND HINWEISE FUER DIE ANWENDUNG VON SPS . 58 2.3. SPS-SYSTEME - DEN PROZESSLEITSYSTEMEN YYAUF DEN FERSEN " ? . 70 2.4. SPS-SYSTEME KONTRA PLS: HINWEISE FUER DIE ANWENDUNG . 76 2.5. MARKTUEBERSICHT SPS-BASIERTE LEITSYSTEME . 78 3. PROZESSREGLER UND INDUSTRIEREGLER . 99 3.1. EINZELREGLER KONTRA PLS UND SPS . 99 3.2. KRITERIEN UND HINWEISE FUER DIE ANWENDUNG . 105 3.3. MARKTUEBERSICHT . 106 4. MENSCH-PROZESS-KOMMUNIKATION . 112 4.1. PROZESSFUEHRUNG MITTELS BILDSCHIRMEN IN PROZESSLEITWARTEN . 112 4.2. MULTIMEDIA FUER DIE AUTOMATISIERUNGSTECHNIK . 127 5. FUZZY CONTROL, ERFAHRUNGSBASIERTE PROZESSAUTOMATISIERUNG . 132 5.1. GRUNDLAGEN DER FUZZY-LOGIK . 132 5.2. FUZZY CONTROL . 137 5.3. ANWENDUNGSBEISPIELE . 142 5.4. ENTWICKLUNGSTRENDS . 143 III. KOMMUNIKATION IM FELD . 149 1. KONVENTIONELLE SIGNALUEBERTRAGUNG . 151 2. ANFORDERUNGEN AN DIE KOMMUNIKATION IM FELD . 154 3. DAS HART-PROTOKOLL . 156 4. FELDMULTIPLEXER . 157 4.1. RACKBUSSYSTEME . 158 4.2. REMOTE I/O-SYSTEME . 158 5. FELDBUS . 160 5.1. AUFBAU EINES FELDBUSSYSTEMS . 160 5.2. KOSTENGUENSTIGE INVESTITION . 162 5.3. VORAUSSETZUNGEN FUER KOSTENERSPARNIS . 164 5.4. FUNKTIONELLE VORTEILE . 165 5.5. RISIKEN . 167 5.6. ENTWICKLUNGSSTAND FELDBUS . 167 5.7. SITUATION DER HERSTELLER . 170 5.8. WEITERE ENTWICKLUNG . 171 VI IV. PROZESSMESSTECHNIK (SENSORIK) . 173 1. MIT NEUEN TECHNOLOGIEN ZU BESSEREN PROZESSSENSOREN . 175 1.1. AUFGABE . 175 1.2. FUNKTIONSGRUPPEN . 175 1.3. SYSTEMATISCHE EINORDNUNG . 175 1.4. ALLGEMEINE ANFORDERUNGEN . 178 1.5. STUECKZAHL-KOSTEN-RELATIONEN . 179 1.6. TECHNOLOGIEN . 179 1.7. AUSBLICK . 181 2. HERSTELLERNEUTRALES BEDIENEN YYINTELLIGENTER " FELDGERAETE . 182 2.1. HEUTIGERSTATUS . 182 2.2. HERSTELLERUNABHAENGIGE, EINHEITLICHE ABO NACH VDI-RICHTLINIE 2187 . 182 2.3. EINSATZVARIANTEN . 184 2.4. OPTIMALES BEDIENKONZEPT . 184 2.5. EINSATZMOEGLICHKEIT IN ZUKUENFTIGEN KOMMUNIKATIONSSYSTEMEN . 186 3. DRUCKMESSTECHNIK . 187 3.1. MESSMETHODEN UND ENTWICKLUNGSTRENDS . 188 3.2. KRITERIEN UND HINWEISE FUER DIE ANWENDUNG, ENTSCHEIDUNGSTABELLE . 208 3.3. MARKTUEBERSICHT . 217 4. DURCHFLUSS-UND MENGENMESSTECHNIK . 227 4.1. MESSMETHODEN UND ENTWICKLUNGSTRENDS . 228 4.2. KRITERIEN UND HINWEISE FUER DIE ANWENDUNG, ENTSCHEIDUNGSTABELLE . 271 4.3. MARKTUEBERSICHT . 279 5. TEMPERATURMESSTECHNIK . 299 5.1. MESSMETHODEN UND ENTWICKLUNGSTRENDS . 300 5.2. KRITERIEN UND HINWEISE FUER DIE ANWENDUNG, ENTSCHEIDUNGSTABELLE . 330 5.3. ANPASSEN, MONTAGE UND BETRIEB DER TEMPERATURMESSGERAETE . 336 5.4. MARKTUEBERSICHT . 340 VII 6. FUELLSTANDMESSTECHNIK . 352 6.1. MESSMETHODEN UND ENTWICKLUNGSTRENDS . 352 6.2. KRITERIEN UND HINWEISE FUER DIE ANWENDUNG, ENTSCHEIDUNGSTABELLE . 385 6.3. MARKTUEBERSICHT . 390 7. PROZESSANALYSENMESSTECHNIK, EINE UEBERSICHT . 408 7.1. DEFINITION UND AUFGABEN DER PROZESSANALYSENMESSTECHNIK . 408 7.2. MESSVERFAHREN UND GERAETETECHNIK . 408 7.3. PLANUNG UND ERRICHTUNG VON ANALYSENMESSANLAGEN . 410 7.4. BETREUUNG VON ANALYSENMESSANLAGEN . 412 7.5. ASPEKTE ZUR ORGANISATIONSSTRUKTUR DER PROZESSANALYSENMESSTECHNIK AN GROESSEREN PRODUKTIONSSTANDORTEN . 415 V. PROZESSSTELLTECHNIK (AKTORIK) . 431 1. DROSSELSTELLARMATUREN FUER STOFFSTROEME . 433 1.1. MARKTVOLUMEN DER STELLGERAETETECHNIK . 433 1.2. FORMEN DER STELLARMATUREN UND ENTWICKLUNGSTRENDS . 434 1.3. KRITERIEN UND HINWEISE FUER DIE ANWENDUNG, ENTSCHEIDUNGSTABELLE . 452 1.4. MARKTUEBERSICHT . 460 2. ANTRIEBE FUER STELLARMATUREN . 470 2.1. ANTRIEBSFORMEN UND ENTWICKLUNGSTRENDS . 470 2.2. KRITERIEN UND HINWEISE FUER DIE ANWENDUNG . 479 2.3. MARKTUEBERSICHT . 481 3. STELLUNGSREGLER UND STELLGERAETEZUBEHOER . 484 3.1. FUNKTIONALITAET UND MONTAGEMOEGLICHKEITEN DER VERSCHIEDENEN BAUFORMEN, ENTWICKLUNGSTRENDS . 484 3.2. KRITERIEN UND HINWEISE FUER DIE ANWENDUNG . 489 3.3. MARKTUEBERSICHT . 490 VIII 4. DREHZAHLVERAENDERBARE ELEKTRISCHE ANTRIEBE . 494 4.1. DREHSTROMMOTOR UND FREQUENZUMRICHTER . 494 4.2. ANFORDERUNGEN AN FREQUENZUMRICHTER-ANTRIEBE, KRITERIEN UND HINWEISE FUER DIE ANWENDUNG . 496 4.3. AUSBLICK . 505 VI. PLANEN, ERRICHTEN UND BETREIBEN AUTOMATISIERUNGSTECHNISCHER EINRICHTUNGEN . 511 1. CAE-SYSTEME FUER DIE PLANUNG VERFAHRENS-UND LEITTECHNISCHER ANLAGEN . . . 513 1.1. HARDWARE-AUSSTATTUNG . 513 1.2. SOFTWARE-AUSSTATTUNG . . . 519 1.3. CAX-METHODEN . 520 1.4. CAD/CAE-SYSTEME IM VORGEHENSMODELL . 520 1.5. DIE FUNKTIONALITAET EINES CAD-SYSTEMS . 532 1.6. DAS DATENMODELL EINES CAE-SYSTEMS . 535 1.7. SCHNITTSTELLEN . 537 1.8. UNTERSTUETZUNG KOOPERATIVEN ARBEITENS, INTERNET, WWW . 538 1.9. EINFUEHRUNG UND BETRIEB VON CAD/CAE-SYSTEMEN . 543 1.10. ZUSAMMENFASSUNG UND AUSBLICK . 546 2. PLANEN DES EINSATZES VON PACKAGE UNITS . 550 2.1. WAS SIND PACKAGE UNITS? . 550 2.2. VORTEILE FUER DIE PROZESSLEITTECHNIK . 550 2.3. AUTOMATISIERUNGSSTRUKTUREN FUER PACKAGE UNITS . 550 2.4. KRITERIEN UND HINWEISE FUER DEN EINSATZ VON PACKAGE UNITS . 552 3. RAHMENBEDINGUNGEN ZUM EINSATZ DER GERAETE UND SYSTEME . 556 3.1. DIE UNTERSCHIEDLICHE BETRACHTUNGSWEISE DER PROZESSLEITTECHNIK . 556 3.2. DER LEBENSZYKLUS EINER ANLAGE . 558 3.3. ZUSAETZLICHE ANFORDERUNGEN AN DIE ANLAGE . 560 3.4 GESELLSCHAFTLICHE AKZEPTANZ VON CHEMIEANLAGEN . 568 IX 4. QUALITAETS UND PROJEKTMANAGEMENT . 570 4.1. GRUNDSAETZE DES QUALITAETSMANAGEMENTS . 570 4.2 QUALITAETSMANAGEMENT IN DER PROZESSLEITTECHNIK (PLT) . 576 4.3. VALIDIERUNG UND QUALIFIZIERUNG IM PHARMA-BEREICH: QUALITAETSSICHERUNG IM WEITEREN SINNE . 592 VII. FACHVERBAENDE STELLEN SICH VOR . 601 1. GMA . 603 1.1. PORTRAET DER GMA . 603 1.2. TAETIGKEITSFELD DER GMA . 603 1.3. ZUR STRUKTUR DER GMA . 605 1.4. GMA-INFORMATION . 606 1.5. ORGANE DER GMA . 606 1.6. VDI/VDE-RICHTLINIEN . 606 1.7. NATIONALE UND INTERNATIONALE KOOPERATIONEN . 606 2. NAMUR . 607 2.1. ARBEITSFELDER DER NAMUR . 607 2.2. NAMUR-EMPFEHLUNGEN UND-ARBEITSBLAETTER . 608 2.3. KOOPERATIONEN MIT ANDEREN VERBAENDEN . 608 VIII. DIE AUTOREN . 609 IX. DETAILLIERTE INHALTSUEBERSICHT . 615 INSERENTENVERZEICHNIS . 636 X DETAILLIERTE INHALTSUEBERSICHT VORWORT UND EINFUEHRUNG . XI I. PERSPEKTIVEN DER PROZESSAUTOMATISIERUNG . 1 1. MARKTTRENDS DER PROZESSAUTOMATISIERUNG . 3 1.1. ENTWICKLUNGEN AUF DER ANWENDERSEITE . 3 1.1.1. WACHSTUMSVERLANGSAMUNG DES BEDARFS AN MESS UND AUTOMATISIERUNGS TECHNIK IN DEN KLASSISCHEN PROZESSINDUSTRIEN . 4 1.1.2. WELTMARKT FUER PROZESSAUTOMATISIERUNG IM UEBERBLICK . 4 1.1.3. MARKTENTWICKLUNG NACH ANWENDUNGSSEKTOREN . 5 1.1.4. PROZESSAUTOMATISIERUNG IM LAENDERVERGLEICH . 6 1.1.5. MARKTENTWICKLUNG VON PRODUKTEN, SYSTEMEN, DIENSTLEISTUNGEN . 8 1.2. ENTWICKLUNGEN AUF DER HERSTELLERSEITE . 8 1.3. BESCHAEFTIGUNG, PRODUKTIVITAET UND STANDORTVORTEILE VIA AUTOMATISIERUNGSTECHNIK . 9 2. PROZESSLEITTECHNIK/PROZESSTECHNIK: INTEGRATIVE ASPEKTE? . 11 LITERATUR . 13 II. METHODEN, GERAETE UND SYSTEME ZUR PROZESSFUHRUNG . 15 1. PROZESSLEITSYSTEME (PLS) . 17 1.1. MODERNE PROZESSLEITSYSTEME: STAND UND TRENDS DER ENTWICKLUNG . 17 1.1.1. GRUNDSTRUKTUR MODERNER PROZESSLEITSYSTEME . 18 1.1.2. PROZESSNAHE KOMPONENTE . 19 1.1.3. ZEITKRITISCHER HERSTELLERSPEZIFISCHER BUS (SYSTEMBUS) . 20 1.1.4. ANZEIGE-UND BEDIENKOMPONENTE . 20 1.1.5. ENGINEERING WORKSTATION UND ENGINEERING-WERKZEUGE . 21 1.1.6. OFFENER BUS . 22 1.1.7. GEHOBENE METHODEN DER PROZESSAUTOMATISIERUNG . 23 1.1.8. REZEPTFAHRWEISE NACH NAMUR . 23 1.1.9. QUALITAETSSICHERUNG / QUALIFIZIERUNG / VALIDIERUNG . 24 1.1.10. ALTERNATIVEN ZUM PLS . 24 1.1.11. DIE ZUKUNFT DES PLS . 25 1.1.12. ABKUERZUNGEN . 25 LITERATUR . 25 1.2. KRITERIEN UND HINWEISE FUER DIE ANWENDUNG VON PLS . 26 1.2.1. ALLGEMEINES ZUR BEWERTUNG . 26 1.2.2. ALTERNATIVEN ZU DEN PROZESSLEITSYSTEMEN . 26 1.2.3. FUNKTIONALITAET . 26 1.2.4. OFFENHEIT . 27 1.2.5. ENGINEERING . 27 1.2.6. ERWEITERBARKEIT, SKALIERBARKEIT, STRUKTURIERBARKEIT . 27 1.2.7. VERFUEGBARKEIT (AUCH LANGFRISTIG) . 27 1.2.8. INVESTITIONSKOSTEN . 28 1.2.9. WARTUNGSKOSTEN . 28 1.3. MARKTUEBERSICHT PLS . 29 614 2. SPEICHERPROGRAMMIERBARE STEUERUNGEN (SPS) . 53 2.1. SPEICHERPROGRAMMIERBARE STEUERUNGEN: STAND UND TRENDS DER ENTWICKLUNG . 53 2.1.1. UEBERBLICK . 53 2.1.2. EIGENSCHAFTEN UND MERKMALE VON SPS . 53 2.1.2.1. HARDWARE . 53 2.1.2.2. SOFTWAREEINERSPS . 54 A) ZYKLISCHER BETRIEB . 54 B) STRUKTUREN VON SPS-PROGRAMMEN . 55 C) BETRIEBSARTEN . 55 2.1.2.3. PROGRAMMIERUNG/ENGINEERING . 55 A) PROGRAMMIERUNG . 55 B) ABK-FUNKTIONEN . 56 C) TEST UND DIAGNOSE . 56 D) KOMMUNIKATION . 56 2.1.3. DER TREND ZU VERTEILTEN SYSTEMEN VERAENDERT DIE SICHT AUF SPSEN . 56 LITERATUR . 57 2.2. KRITERIEN UND HINWEISE FUER DIE ANWENDUNG VON SPS . 58 2.2.1. ANFORDERUNGEN AN SPS UND ANWENDER . 58 2.2.2. DIE YYRICHTIGE " SPS FUER JEDE AUFGABE . 58 2.2.2.1. DIE RICHTIGE VORAUSWAHL . 59 2.2.2.2. DIE RICHTIGE GROESSE . 59 2.2.2.3. DIE RICHTIGE VERFUEGBARKEIT . 60 2.2.3. HARDWARE . 60 2.2.3.1. EINSATZBEDINGUNGEN . 60 2.2.3.2. VERHALTEN DER SPS BEIM ZU UND ABSCHALTEN SOWIE IM FEHLERFALL . 61 2.2.3.3. VERHALTEN DER SPS BEI PROGRAMMAENDERUNGEN . 61 2.2.3.4. SCHNELLIGKEIT DER CPU . 61 2.2.3.5. MECHANISCHER AUFBAU . 62 2.2.3.6. MODULARITAET . 62 A) MODULE FUER BINAERE GROESSEN . 62 B) MODULE FUER ANALOGE GROESSEN . 62 C) MODULE ZUR DATENUEBERTRAGUNG UND -BEARBEITUNG . 63 D) SONSTIGE MODULE . 63 2.2.3.7. STROMVERSORGUNG . 63 2.2.4. SOFTWARE . 63 , 2.2.4.1. EIN WESENTLICHER KOSTENFAKTOR . 63 2.2.4.2. STANDARDS, EIN BESTANDTEIL DER QUALITAETSSICHERUNG . 64 2.2.4.3. ERSTELLUNG UND PFLEGE DER SOFTWARE . 64 A) PROGRAMMIERSPRACHEN . 64 B) NAMEN UND ADRESSEN . 65 2.2.5. WERKZEUGE FUER DEN INGENIEUR . 66 2.2.5.1. PROGRAMMIERUNG . 66 A) PROGRAMMVERWALTUNG . 66 B) OFF-LINE-PROGRAMMIERUNG . 66 C) OFF-LINE PLUS ON-LINE-PROGRAMMIERUNG . 67 D) BEDIENOBERFLAECHE . 67 2.2.5.2. DOKUMENTIEREN . 68 615 2.2.5.3. TESTEN UND FEHLERSUCHE . 68 2.2.6. SCHULUNG UND HANDBUECHER . 69 2.3. SPS-SYSTEME - DEN PROZESSLEITSYSTEMEN YYAUF DEN FERSEN " ? . 70 2.3.1. AUTOMATISIERUNGSSTRUKTUREN MIT SPS . 70 2.3.2. SPS-SYSTEME . 71 2.3.3. SPEICHERPROGRAMMIERBARE STEUERUNGEN (SPS) . 71 2.3.4. ANZEIGE UND BEDIENUNG . 73 2.3.5. ENGINEERING . 73 2.3.6. HOEHERE PROZESSLEITFUNKTIONEN . 75 2.4. SPS-SYSTEME KONTRA PLS: HINWEISE FUER DIE ANWENDUNG . 76 LITERATUR (ZU 2.3 UND 2.4) . 77 2.5. MARKTUEBERSICHT SPS-BASIERTE LEITSYSTEME . 78 3. PROZESSREGLER UND INDUSTRIEREGLER . 99 3.1. EINZELREGLER KONTRA PLS UND SPS . 99 3.1.1. INDUSTRIEREGLER . 100 3.1.2. PROZESSREGLER . 101 3.1.3. STAND DER TECHNIK BEI DEN EINZELREGLEM . 101 3.1.4. ENTWICKLUNGSTRENDS . 103 3.2. KRITERIEN UND HINWEISE FUER DIE ANWENDUNG . 105 3.3. MARKTUEBERSICHT . 106 4. MENSCH-PROZESS-KOMMUNIKATION . 112 4.1. PROZESSFUEHRUNG MITTELS BILDSCHIRMEN IN PROZESSLEITWARTEN . 112 4.1.1. GESTALTUNG DER PROZESSLEITWARTE . 112 4.1.1.1. LAGE UND ABMESSUNG . 112 A) ALLGEMEINES ZUR LAGE UND BAUAUSFUEHRUNG . 112 B) HAUPTABMESSUNGEN UND TYPISCHE GRUNDRISSE . 113 4.1.1.2. BAULICHE AUSSTATTUNG . 113 A) FUSSBODEN . 113 B) SCHLEUSEN . 113 C) TUEREN UND FENSTER . 114 D) FACHLICHE RAUMGESTALTUNG . 114 E) BELEUCHTUNG . 114 F) AKUSTIK . 114 G) KLIMA . 114 4.1.2. GESTALTUNG DES ARBEITSPLATZES . 114 4.1.2.1. PULTE . 115 4.1.2.2. DRUCKER . 115 4.1.2.3. SERVICEARBEITSPLATZ . 115 4.1.2.4. HILFSEINRICHTUNGEN . 116 4.1.3. ANZEIGE UND BEDIENUNG ZUR PROZESSFUEHRUNG . 116 4.1.3.1. FORMEN DER PROZESSDARSTELLUNG AUF DEM BILDSCHIRM . 116 A) VORGESTALTETE DARSTELLUNGEN . 116 B) FREIE DARSTELLUNGEN . 116 C) KURVENDARSTELLUNGEN . 116 D) LISTENDARSTELLUNGEN . 116 616 4.1.3.2. MELDUNGEN . 117 4.1.3.3. BEDIENGERAETE UND BEDIENVERFAHREN . 117 A) BEDIENARTEN . 117 B) BEDIEN VERFAHREN . 117 4.1.3.4. OPERATOR-ARBEITSPLATZ . 118 4.1.3.5. PROZESSUEBERSICHT . 119 4.1.4. GESTALTUNG VON FLIESSBILDEM . 120 4.1.4.1. ARTEN UND EIGENSCHAFTEN VON FLIESSBILDEM . 120 A) VERFAHRENSTECHNISCHES FLIESSBILD . 120 B) LEITTECHNISCHES FLIESSBILD . 120 4.1.4.2. HIERARCHIE VON FLIESSBILDEM . 120 A) ANLAGENBILD . 121 B) BEREICHSBILD . 121 C) TEILANLAGENBILD . 121 D) DETAILBILD . 121 4.I.4.3. GESTALTUNGSMERKMALE . 121 A) FARBEN . 121 B) VARIABLE BILDELEMENTE . 121 C) BEDIENELEMENTE - LEITFELDER . 123 4.1.4.4. FLIESSBILD-RICHTLINIEN . 123 4.1.5. CHECKLISTE ZUR ERARBEITUNG DES BEDIENKONZEPTES . 123 4.1.5.1. ARBEITSPLAETZE . 123 4.1.5.2. BILDHIERARCHIE . 123 4.1.5.3. MELDUNGEN . 124 A) ANZAHL . 124 B) ZUORDNUNG . 124 C) FESTLEGUNG DER MELDEPRIORITAETEN . 124 D) DARSTELLUNG . 124 E) MELDEUNTERDRUECKUNG . 124 F) QUITTIERKONZEPT . 124 G) DRUCKERKONZEPT . 124 H) MELDESCHAUER . 124 4.I.5.4. VEREINBARUNGEN FUER PROZESSFLIESSBILDER . 124 A) FARBEN . 125 B) DARSTELLUNG VON PROZESSMELDUNGEN . 125 C) STATUSMELDUNGEN VON STELLGERAETEN . 125 D) STATUSMELDUNGEN VON ELEKTROANTRIEBEN . 125 E) BEDIENUNG MITTELS LEITFELDEM . 125 4.1.5.5. SYSTEMBEDINGTE DEFINITIONEN, PFLICHTENHEFT . 125 4.1.5.6. RICHTLINIEN . 125 LITERATUR . 126 4.2. MULTIMEDIA FUER DIE AUTOMATISIERUNGSTECHNIK . 127 4.2.1. GRUNDLAGEN ZUM VERSTAENDNIS VON MULTIMEDIA . 127 4.2.1.1. WAS IST UNTER MULTIMEDIA ZU VERSTEHEN? . 127 4.2.1.2. TRIEBFEDERN FUER DIE MULTIMEDIA-ENTWICKLUNG . 127 A) KLASSISCHE EINSATZGEBIETE . 127 B) TECHNOLOGISCHE ENTWICKLUNGEN . 128 4.2.1.3 BASISPRODUKTE SIND HEUTE BEREITS VERFUEGBAR . 129 4.2.1.4. STRUKTURELLE ENTWICKLUNGEN . 129 617 4.2.2. LOESUNGSANSAETZE FUER MULTIMEDIA IN DER AUTOMATISIERUNGSTECHNIK . 129 4.2.3. PERSPEKTIVEN . 131 5. FUZZY CONTROL, ERFAHRUNGSBASIERTE PROZESSAUTOMATISIERUNG . 132 5.7. GRUNDLAGEN DER FUZZY-LOGIK . 132 5.1.1. SCHARFE UND UNSCHARFE MENGEN . 132 5.1.2. FUZZY-REGELN . 133 5.1.3. FORMEN VON ZUGEHOERIGKEITSFUNKTIONEN . 134 5.1.4. OPERATIONEN MIT GEWOEHNLICHEN MENGEN UND MIT FUZZY-MENGEN . 134 5.1.5. OPERATIONALISIERUNG VON FUZZY-REGELN . 135 5.1.6. BESONDERHEITEN BEI FUZZY-LOGIK FUER FUZZY CONTROL . 136 5.2. FUZZY CONTROL . 137 5.2.1. FUZZY-REGLER-ENTWURF . 137 5.2.2. ANWENDUNGSBEREICHE . 138 5.2.3. REALISIERUNGEN . 140 5.2.4. FUZZY-WERKZEUGE . 140 5.2.5. STABILITAET VON REGELKREISEN MIT FUZZY-REGLEM . 142 5.3. ANWENDUNGSBEISPIELE . 142 5.4. ENTWICKLUNGSTRENDS . 143 5.4.1. NEURONALE NETZE UND NEURO-FUZZY . 143 5.4.2. STANDARDISIERUNG . 144 5.4.3. FUZZY BOOM UND WIE GEHT ES WEITER? . 144 LITERATUR . 144 A.II. ANHANG YYGERAETE UND SYSTEME ZUR PROZESSFUEHRUNG " . 146 A. II. 1. MARKTUEBERSICHTEN: DIE HERSTELLERFIRMEN . 146 ADRESSEN DER PLS-HERSTELLER . 146 ADRESSEN DER SPS-SYSTEM-HERSTELLER . 147 ADRESSEN DER HERSTELLER VON PROZESS UND INDUSTRIEREGLEM . 148 III. KOMMUNIKATION IM FELD . 149 1. KONVENTIONELLE SIGNALUEBERTRAGUNG . 151 2. ANFORDERUNGEN AN DIE KOMMUNIKATION IM FELD . 154 3. DAS HART-PROTOKOLL . 156 4. FELDMULTIPLEXER . 157 4.1. RACKBUSSYSTEME . 158 4.2. REMOTE I/O-SYSTEME . 158 5. FELDBUS . 160 5.7. AUFBAU EINES FELDBUSSYSTEMS . 160 5.2 KOSTENGUENSTIGE INVESTITION . 162 5.3 VORAUSSETZUNGEN FUER KOSTENERSPARNIS . 164 5.4. FUNKTIONELLE VORTEILE . 165 618 5.5. RISIKEN . 167 5.6. ENTWICKLUNGSSTAND FELDBUS . 167 5.6.1. HISTORISCHE ENTWICKLUNG . 168 5.6.2. ERFUELLUNGSGRAD DER ANFORDERUNGEN . 169 5.7. SITUATION DER HERSTELLER . 170 5.8. WEITERE ENTWICKLUNG . 171 LITERATUR . 172 IV. PROZESSMESSTECHNIK (SENSORIK) . 173 1. MIT NEUEN TECHNOLOGIEN ZU BESSEREN PROZESSSENSOREN . 175 1.1. AUFGABE . 175 1.2. FUNKTIONSGRUPPEN . 175 1.3. SYSTEMATISCHE EINORDNUNG . 175 1.4. ALLGEMEINE ANFORDERUNGEN . YL% 1.5. STUECKZAHL-KOSTEN-RELATIONEN . 179 1.6. TECHNOLOGIEN . 179 1.6.1. MIKROTECHNIKEN UND NEUE WERKSTOFFE . 180 1.6.2. LABORMESSVERFAHREN IN PROZESSSENSOREN PORTIEREN . 180 1.6.3. DER SYSTEMTECHNISCHE ANSATZ . 180 1.6.4. UNSCHARFE METHODEN . 181 1.7. AUSBLICK . 181 LITERATUR . 181 2. HERSTELLERNEUTRALES BEDIENEN YYINTELLIGENTER " FELDGERAETE . 182 2.1. HEUTIGERSTATUS . 182 2.2. HERSTELLERUNABHAENGIGE, EINHEITLICHE ABO NACH VDI-RICHTLINIE 2187 . 182 A) HARDWARE . 182 B) SOFTWARE . 182 2.3. EINSATZVARIANTEN . 184 2.4. OPTIMALES BEDIENKONZEPT . 184 2.4.1. DEVICE DESCRIPTION LANGUAGE . 185 2.5. EINSATZMOEGLICHKEIT IN ZUKUENFTIGEN KOMMUNIKATIONSSYSTEMEN . 186 LITERATUR . 186 3. DRUCKMESSTECHNIK . 187 3.1. MESSMETHODEN UND ENTWICKLUNGSTRENDS . 188 3.1.1. ENTWICKLUNGSTRENDS . 188 3.1.2. MESSMETHODEN . 189 3.1.2.1. FEDERELASTISCHE DRUCKMESSGERAETE . 189 3.1.2.2. MESSUMFORMER FUER DRUCK-UND DIFFERENZDRUCK . 191 A) DMS-SENSOREN . 191 B) KAPAZITIVE SENSOREN . 196 C) INDUKTIVE SENSOREN . 200 619 D) RESONANZDRAHT-SENSOR . 200 E) SCHWINGSENSOREN AUS MONOKRISTALLINEM SILIZIUM . 201 F) SCHWINGQUARZ-SENSOREN . 201 G) PNEUMATISCHE MESSUMFORMER FUER DRUCK UND DIFFERENZDRUCK . 202 H) DRUCKMITTLER . 202 3.1.2.3. GRENZSIGNALGEBER FUER DRUCK . 204 3.1.2.4. KALIBRIEREINRICHTUNGEN FUER DRUCKMESSGERAETE . 204 A) DRUCK-NORMALE . ' . 204 B) KALIBRIERSYSTEME . 206 3.1.3. SIGNALVERARBEITUNG . 207 3.1.3.1. DIGITALVERARBEITUNG . 208 3.2. KRITERIEN UND HINWEISE FUER DIE ANWENDUNG, ENTSCHEIDUNGSTABELLE . 208 3.2.1. NORMIERUNGEN . 209 3.2.1.1. BEGRIFFE . 209 3.2.1.2. MESSBEREICHE . 210 3.2.1.3. GENAUIGKEITSKLASSEN UND KENNLINIENABWEICHUNG . 210 3.2.1.4. MESSBESTAENDIGKEIT UND DRIFT . 211 3.2.2. SICHERHEITSFORDERUNGEN . 211 3.2.3. ANFORDERUNGEN DURCH BESONDERE BETRIEBSVERHAELTNISSE . 212 3.2.3.1. TEMPERATUREINFLUSS . 212 3.2.3.2. EINFLUSS DES STATISCHEN DRUCKES . 213 3.2.3.3. BETRIEBSMAESSIG BEDINGTE UEBERLASTUNGEN . 213 3.2.3.4. BERSTSICHERHEIT . 214 3.2.3.5. DRUCKSCHWANKUNGEN . 214 3.2.3.6. KORROSION DURCH AGGRESSIVE FLUESSIGKEITEN ODER GASE . 216 3.2.3.7. BEEINTRAECHTIGUNG DER MESSUNGEN DURCH MESSSTOFFE, DIE BEI UMGEBUNGS TEMPERATUREN FEST SIND . 216 3.2.4. ENTSCHEIDUNGSTABELLE . 217 3.3. MARKTUEBERSICHT . 217 3.3.1. MESSUMFORMER FUER UEBER- UND DIFFERENZDRUCK (TABELLEN 1 UND 2) . 217 3.3.2. GRENZSIGNALGEBER FUER DRUCK (TABELLE 3) . 217 4. DURCHFLUSS-UND MENGENMESSTECHNIK . 227 4.1. MESSMETHODEN UND ENTWICKLUNGSTRENDS . 228 4.1.1. ENTWICKLUNGSTRENDS . 228 4.1.2. DURCHFLUSS-UND MENGENMESSEINRICHTUNGEN . 229 4.1.2.1. WIRKDRUCKVERFAHREN . 230 A) DURCHFLUSSMESSUNG MIT DROSSELGERAETEN . 230 B) DURCHFLUSSMESSUNGEN MIT NICHT GENORMTEN DROSSELGERAETEN . 236 C) DURCHFLUSSMESSUNGEN MIT STAUGERAETEN . 237 D) WIRKDRUCKMESSUNG . 239 4.1.2.2. DURCHFLUSSMESSUNG AUS DER KRAFT AUF ANGESTROEMTE KOERPER . 239 A) STAUSCHEIBENMESSUMFORMER . 240 B) SCHWEBEKOERPER-DURCHFLUSSMESSER . 240 4.1.2.3. MAGNETISCH-INDUKTIVE DURCHFLUSSMESSER . 244 A) MESSEIGENSCHAFTEN . 244 B) MAGNETFELDFORM, EINFLUSS DES STROEMUNGSPROFILS, FUELLUNGSGRAD . 245 620 C) MAGNETFELDERREGUNG . 245 D) ELEKTRODEN . 247 E) WERKSTOFF DER MESSROHRAUSKLEIDUNG . 247 F) MESSUMFORMER . 248 G) SENSOREN-MID . 248 4.1.2.4. VERDRAENGERZAEHLER . 248 A) FUNKTIONSPRINZIP UND MESSEIGENSCHAFTEN . 248 4.1.2.5. STROEMUNGSZAEHLER . 250 A) TURBINENRADZAEHLER . 251 B) MESSEIGENSCHAFTEN . 252 C) WOLTMAN UND FLUEGELRADZAEHLER . 252 D) WIRBELZAEHLER . 253 E) MESSEIGENSCHAFTEN . 253 F) SENSOREN . 254 G) FORM DES WIRBELKOERPERS . 255 H) SIGNALERFASSUNG . 255 I) DRALLDURCHFLUSSMESSER . 255 4.1.2.6. MASSENDURCHFLUSSMESSER . 255 A) MESSEIGENSCHAFTEN . 256 B) ANFORDERUNGEN AN DIE SENSORWERKSTOFFE . 258 C) EIGENARTEN DER UNTERSCHIEDLICHEN GERAETEAUSFUEHRUNGEN . 258 4.1.2.7. ULTRASCHALL-DURCHFLUSSMESSER . 261 A) MESSVERFAHREN . 262 B) MESSEIGENSCHAFTEN . 263 C) GERAETEAUSFUEHRUNGEN . 264 4.1.2.8. HEISSFILMANEMOMETER, KALORIMETRISCHE DURCHFLUSSMESSER . 265 4.1.2.9. SIGNALVERARBEITUNG . 266 4.1.3. KALIBRIEREINRICHTUNGEN . 266 4.1.3.1. KALIBRIERANLAGEN FUER FLUESSIGKEITSSTROEME . 268 4.1.3.2. EICHUNG MIT ROHRPRUEFSCHLEIFEN . 269 4.1.3.3. KALIBRIERANLAGEN FUER GASSTROEME . 269 4.2. KRITERIEN UND HINWEISE FUER DIE ANWENDUNG, ENTSCHEIDUNGSTABELLE . 271 4.2.1. NORMIERUNGEN . 271 4.2.1.1. BEGRIFFE . 271 4.2.1.2. MESSBEREICHE . 271 4.2.1.3. GENAUIGKEIT VON DURCHFLUSSMESSEINRICHTUNGEN . 272 4.2.1.4. ANGABEN UEBER DIE KENNLINIENABWEICHUNGEN . 273 4.2.1.5. GERAETEGRUPPENSPEZIFISCHE FEHLERBETRACHTUNGEN . 274 4.2.1.6. GENAUIGKEIT VON MENGENMESSGERAETEN . 274 4.2.1.7. MESSBESTAENDIGKEIT . 275 4.2.1.8. TEMPERATURABHAENGIGKEIT DER MESSEIGENSCHAFTEN . 275 4.2.2. SICHERHEITSFORDERUNGEN . 276 4.2.3. ANFORDERUNGEN DURCH BESONDERE BETRIEBSVERHAELTNISSE . 276 4.2.3.1. EINFLUSS DER TEMPERATUR AUF DEN EINSATZ VON DURCHFLUSSMESSEM . 276 4.2.3.2. EINFLUSS DES STATISCHEN DRUCKES . 277 4.2.3.3. PULSATIONEN . 277 4.2.3.4. DICHTEEINFLUSS . 277 4.2.3.5. KORROSION DURCH AGGRESSIVE MESSSTOFFE . 278 621 4.2.3.6. BEEINTRAECHTIGUNG DER MESSUNG DURCH FLUIDE, DIE BEI UMGEBUNGS TEMPERATUREN FEST SIND . 278 4.2.4. ENTSCHEIDUNGSTABELLE . 279 4.3. MARKTUEBERSICHT . 279 4.3.1. VERBAL ANZUGEBENDE EIGENSCHAFTEN . 279 4.3.2. NICHT IN DEN TABELLEN AUF GELISTETE EIGENSCHAFTEN . 280 4.3.2.1. ZAEHLER UND DURCHFLUSSMESSER FUER GASE . 280 4.3.2.2. VERDRAENGERZAEHLER FUER FLUESSIGKEITEN . 281 4.3.2.3. STROEMUNGSMESSER FUER FLUESSIGKEITEN . 281 4.3.2.4. SCHWEBEKOERPER-DURCHFLUSSMESSER . 282 4.3.2.5. MAGNETISCH-INDUKTIVE DURCHFLUSSMESSER . 282 4.3.2.6. CORIOLIS-DURCHFLUSSMESSER . 282 4.3.2.7. ULTRASCHALL-DURCHFLUSSMESSER . 283 5. TEMPERATURMESSTECHNIK . 299 5.1. MESSMETHODEN UND ENTWICKLUNGSTRENDS . 300 5.1.1. ENTWICKLUNGSTRENDS . 300 5.1.2. MESSMETHODEN . 301 5.1.3. ELEKTRISCHE BERIIHRUNGSTHERMOMETER . 301 5.1.3.1. WIDERSTANDSTHERMOMETER . 303 A) WIDERSTANDSWERKSTOFFE . 303 B) AUFBAU DES FUEHLERS . 304 C) MESSEINSATZ . 306 D) UEBERTRAGUNGSLEITUNG . 307 E) HOCHGENAUE TEMPERATURMESSUNGEN MIT WIDERSTANDSTHERMOMETEM . . . 308 5.1.3.2. THERMOELEMENTE . 308 A) THERMOELEMENTWERKSTOFFE .309 B) AUFBAU DES FUEHLERS .310 C) MESSEINSATZ . 310 D) UEBERTRAGUNGSLEITUNG . 310 E) KOMPENSATION DES EINFLUSSES DER KALTEN LOETSTELLE . 311 5.1.3.3. TEMPERATURSTUTZEN UND SCHUTZROHRE . 311 5.1.3.4. GASDRUCKTHERMOMETER . 313 5.1.4. STRAHLUNGSTHERMOMETER . 314 A) OPTISCHER AUFBAU . 314 B) GESAMTSTRAHLUNGSPYROMETER . 314 C) SPEKTRALPYROMETER . 315 D) SAPHIR-STRAHLUNGSTHERMOMETER . 317 E) VERHAELTNISPYROMETER . 317 F) OPTISCHE EIGENSCHAFTEN DER MESSSTOFFE . 318 5.1.4.1. SIGNAL VERARBEITUNG . 319 5.1.4.2. THERMOGRAFIEGERAETE . 319 5.1.5. ANDERE TEMPERATURMESSEINRICHTUNGEN .320 5.1.5.1. KONVEKTIONSMESSUNG . 320 5.1.5.2. AKUSTISCHES TEMPERATURMESSSYSTEM . 321 5.1.6. TEMPERATURMESSUMFORMER . 321 5.1.6.1. FELDMESSUMFORMER . 322 5.1.6.2. WARTENMESSUMFORMER . 324 622 5.1.6.3. FELDMULTIPLEXER ODER FELDBUSMULTIPLEXER . 324 5.1.6.4. MESSEIGENSCHAFTEN VON TEMPERATURMESSUMFORMEM . 325 5.1.7. GRENZSIGNALGEBER FUER TEMPERATUREN . 325 5.1.7.1. ANZEIGENDE GRENZSIGNALGEBER . 325 5.1.7.2. NICHTANZEIGENDE ELEKTRONISCHE GRENZSIGNALGEBER . 326 5.1.7.3. MESSUMFORMERAEHNLICHE GRENZSIGNALGEBER . 327 5.1.8. KALIBRIEREINRICHTUNGEN . 327 5.1.8.1. KALIBRIEREN VON BERUEHRUNGSTHERMOMETEM . 327 A) FIXPUNKTKALIBRIERUNG . 328 B) KALIBRIERUNG DURCH VERGLEICHSMESSUNG . 328 C) NORMALTHERMOMETER . 330 D) MESSGERAETE . 330 5.1.8.2. KALIBRIERUNG VON STRAHLUNGSTHERMOMETEM . 330 5.1.8.3. AUTOMATISCHE KALIBRIERUNG . 330 5.2. KRITERIEN UND HINWEISE JUR DIE ANWENDUNG, ENTSCHEIDUNGSTABELLE . 330 5.2.1. NORMIERUNGEN . 331 5.2.1.1. BEGRIFFE . 331 5.2.1.2. MESSBEREICHE . 331 5.2.1.3. GENAUIGKEITSKLASSEN . 331 5.2.1.4. MESSBESTAENDIGKEIT . 332 5.2.2. SICHERHEITSFORDERUNGEN . 332 5.2.3. UEBERGANGS ODER ZEITVERHALTEN . 333 5.2.4. TEMPERATURDIFFERENZMESSUNG . 334 5.2.5. ANFORDERUNGEN DURCH BESONDERE BETRIEBSBEDINGUNGEN . 335 5.2.5.1. TEMPERATUREINFLUSS . 335 5.2.5.2. ERSCHUETTERUNGEN . 335 5.2.5.3. KORROSION . 335 5.2.6. ENTSCHEIDUNGSTABELL . 336 5.3. ANPASSEN, MONTAGE UND BETRIEB DER TEMPERATURMESSGERAETE . 336 5.3.1. EINFLUSS DES WAERMEAUSTAUSCHES MIT DER UMGEBUNG . 337 5.3.2. TEMPERATURMESSUNG IN FESTEN KOERPERN . 338 5.3.3. TEMPERATURMESSUNG AN OBERFLAECHEN . 339 5.4. MARKTUEBERSICHT . 34Q 5.4.1. BERUEHRUNGSTHERMOMETER . 340 5.4.2. STRAHLUNGSTHERMOMETER (TABELLE 1) . 341 5.4.3. MESSUMFORMER FUER TEMPERATUREN (TABELLE 2) . 341 5.4.4. GRENZSIGNALGEBER FUER TEMPERATUREN (TABELLE 3) . 341 5.4.5. VERGLEICHSSTELLENKORREKTUR (TABELLE 4) . 341 5.4.6. KALIBRIEREINRICHTUNGEN (TABELLEN 5 UND 6) . 341 6. FUELLSTANDMESSTECHNIK . 352 6.1. MESSMETHODEN UND ENTWICKLUNGSTRENDS . 352 6.1.1. ENTWICKLUNGSTRENDS . 353 6.1.2. MESSPRINZIPIEN . 353 623 6.1.2.1. OERTLICHE FUELLSTANDMESSEINRICHTUNGEN .354 A) PEILBAENDER, PEILSTAEBE . 354 B) SCHAUGLAESER . 354 6.1.2.2. SCHWIMMERGERAETE . 354 A) MESSPRINZIP . 354 B) SCHWIMMERUNDSCHWIMMERFUEHRUNG . 355 C) ABGRIFFSYSTEME . 358 6.1.2.3. VERDRAENGERGERAETE . 359 A) MESSPRINZIP . 359 B) VERDRAENGERANORDNUNG UND TRENNUNG ZUM NASSRAUM . 359 C) ABGRIFFSYSTEME . 359 6.1.2.4. BODENDRUCKMESSUNGEN . 361 A) MESSPRINZIP . 361 B) BODEN UND GASDRUCKENTNAHME . 362 C) MESSUMFORMER . 363 6.I.2.5. KAPAZITAETSMESSUNGEN . 365 A) MESSPRINZIP . 365 B) SONDEN . 367 C) ELEKTRONISCHE KOMPONENTEN . 369 D) HOCHPRAEZISE SEGMENTSONDE . 369 6.1.2.6. KONDUKTIVE FUELLSTANDMESSUNGEN . 370 6.1.2.7. LAUFZEITVERFAHREN . 370 A) MESSPRINZIP . 371 B) ULTRASCHALL(US)-MESSEINRICHTUNGEN . 371 C) RADAR-MESSEINRICHTUNGEN . 372 D) LASER-MESSEINRICHTUNGEN . 375 E) STOEREINFLUESSE AUF ECHO-LAUFZEITMESSUNGEN . 375 6.1.2.8. ANDERE KONTINUIERLICHE FUELLSTANDMESSVERFAHREN . 376 A) RADIOMETRISCHE FUELLSTANDMESSEINRICHTUNGEN . 376 B) ELEKTROMECHANISCHE LOTSYSTEME . 378 C) GRAVIMETRISCHE FUELLSTANDMESSEINRICHTUNGEN . 378 6.1.2.9. GRENZSIGNALGEBER FUER FUELLSTAENDE . 379 A) SCHWIMMERSCHALTER . 379 B) BODENDRUCKMESSUNGEN . 379 C) KAPAZITIVE UND KONDUKTIVE GRENZSIGNALGEBER . 380 D) SCHWINGSONDEN . 380 E) ULTRASCHALL-GRENZSIGNALGEBER . 381 F) OPTOELEKTRONISCHE GRENZSIGNALGEBER . 381 G) KALTLEITERUEBERFUELLSICHERUNG . 382 6.1.2.10. BEHAELTERINHALTSBESTIMMUNG . 383 6.2. KRITERIEN UND HINWEISE FUER DIE ANWENDUNG, ENTSCHEIDUNGSTABELLE . 385 6.2.1. NORMIERUNGEN . 385 6.2.1.1. BEGRIFFE . 385 6.2.1.2. MESSBEREICHE . 385 6.2.1.3. GENAUIGKEIT . 386 6.2.1.4. MESS-UND FUNKTIONSBESTAENDIGKEIT . 386 6.2.2. SICHERHEITSFORDERUNGEN . 386 6.2.3. ANFORDERUNGEN DURCH BESONDERE BETRIEBSBEDINGUNGEN . 387 6.2.3.1. TEMPERATUREINFLUSS . 387 624 6.2.3.2. DRUCKEINFLUSS . 387 6.2.3.3. DICHTEEINFLUSS . 388 6.2.3.4. UEBERLASTUNGSEINFLUSS . 388 6.2.3.5. EINFLUSS DURCH SCHWANKUNGEN DER MESSGROESSE . 388 6.2.4. BEEINTRAECHTIGUNG DER MESSUNGEN DURCH MESSSTOFFE, DIE BEI UMGEBUNGS TEMPERATUREN FEST SIND . 389 6.2.5. ENTSCHEIDUNGSTABELLE . 389 6.3. MARKTUEBERSICHT . 390 6.3.1. SCHWIMMERMETHODE (TABELLE 1) . 391 6.3.2. VERDRAENGERMETHODE (TABELLE 2) . 392 6.3.3. BODENDRUCKMESSUNG (TABELLE 3) . 392 6.3.4. KAPAZITIVE UND KONDUKTIVE FUELLSTANDMESSUNG (TABELLE 4) . 393 6.3.5. LAUFZEIT UND RADIOMETRISCHE VERFAHREN (TABELLE 5) . 393 6.3.6. GRENZSIGNALGEBER (TABELLE 6) . 393 7. PROZESSANALYSENMESSTECHNIK, EINE UEBERSICHT . 408 7.1. DEFINITION UND AUFGABEN DER PROZESSANALYSENMESSTECHNIK . 408 7.2. MESSVERFAHREN UND GERAETETECHNIK . 408 7.3. PLANUNG UND ERRICHTUNG VON ANALYSENMESSANLAGEN . 410 7.4. BETREUUNG VON ANALYSENMESSANLAGEN . 412 7.4.1. INGENIEURBETREUUNG . 412 7.4.2. INSTANDHALTUNG . 413 7.5. ASPEKTE ZUR ORGANISATIONSSTRUKTUR DER PROZESSANALYSENMESSTECHNIK AN GROESSEREN PRODUKTIONSSTANDORTEN . 415 LITERATUR, ANMERKUNGEN . 415 A.IV. ANHANG YYPROZESSMESSTECHNIK " . 419 A.IV.L. WEITERFUEHRENDE LITERATUR . 420 A. IV.2. ZEICHEN UND ABKUERZUNGEN . 422 A. IV.3. MARKTUEBERSICHTEN: DIE HERSTELLERFIRMEN . 424 V. PROZESSSTELLTECHNIK (AKTORIK) . 431 1. DROSSELSTELLARMATUREN FUER STOFFSTROEME . 433 1.1. MARKTVOLUMEN DER STELLGERAETETECHNIK . 433 1.2. FORMEN DER STELLARMATUREN UND ENTWICKLUNGSTRENDS . 434 1.2.1. STELLVENTILE . 435 1.2.1.1. VENTILGEHAEUSE . 437 1.2.1.2. STELLELEMENTE . 437 1.2.1.3. VENTILSTANGENABDICHTUNG . 438 1.2.1.4. MEMBRANVENTILE . 439 1.2.2. DREHKEGELVENTILE . 440 1.2.2.1 DREHKEGELVENTILGEHAEUSE . 441 1.2.2.2. STELLELEMENTE . 441 1.2.2.3. LAGERUNG UND ABDICHTUNG DER WELLEN . 442 625 1.2.2.4 SONDERAUSFUEHRUNGEN .442 1.2.3. STELLKLAPPEN . 443 1.2.3.1 STELLKLAPPENGEHAEUSE . 444 1.2.3.2 STELLELEMENTE . 445 1.2.3.3. HALTERUNG UND LAGERUNG DER KLAPPENWELLE . 446 1.2.3.4. WELLENABDICHTUNG . 447 1.2.3.5. SONDERAUSFUEHRUNGEN . 447 1.2.4. STELLHAEHNE . 447 1.2.4.1. STELLHAHNGEHAEUSE . 447 1.2.4.2 STELLELEMENTE VON KUGELHAEHNEN . 447 I.2.4.3. STELLELEMENTE VON KUEKENHAEHNEN . 449 1.2.4.4. ABDICHTUNG DER WELLENDURCHFUEHRUNGEN . 450 1.2.4.5. SICHERHEITSBETRACHTUNGEN . 450 1.2.5. STELLSCHIEBER . 450 1.2.5.1. STELLSCHIEBERGEHAEUSE . 451 I.2.5.2. STELLELEMENTE . 451 1.2.5.3. ABDICHTUNG DER SCHIEBERSTANGE . 452 1.3. KRITERIEN UND HINWEISE FUER DIE ANWENDUNG, ENTSCHEIDUNGSTABELLE . 452 1.3.1. K V -WERT, STELLVERHAELTNIS . 452 1.3.1.1. BERECHNUNG DER ERFORDERLICHEN K V -WERTE AUS DEN ANLAGEDATEN . 453 1.3.1.2. INHAERENTE KENNLINIEN, STELLVERHAELTNISSE UND LECKRATEN . 455 1.3.1.3. BETRIEBSKENNLINIEN . 455 1.3.1.4. LECKRATEN, LECKDURCHFLUESSE . 456 1.3.2. DURCH BETRIEBSDRUCK, BETRIEBSTEMPERATUR UND DRUCKABFALL BEDINGTE EINSATZGRENZEN . 456 1.3.3. WERKSTOFFE . 457 1.3.4. LEICHTE UND SCHWERE BAUREIHEN . 457 1.3.5. UMWELTVERTRAEGLICHKEIT, ARBEITS-UND BETRIEBSSICHERHEIT . 458 1.3.6. GERAEUSCHENTWICKLUNG . 458 1.3.7. BERECHNUNGSVERFAHREN . 459 1.3.8. KUENFTIGE ENTWICKLUNGEN . 459 1.3.9. ENTSCHEIDUNGSTABELLE . 459 1.4. MARKTUEBERSICHT . 460 1.4.1. ALLGEMEINE, IN DEN TABELLEN NICHT ZUM AUSDRUCK KOMMENDE ODER NICHT AUFGELISTETE EIGENSCHAFTEN . 460 LITERATUR . 461 2. ANTRIEBE FUER STELLARMATUREN . 470 2.1. ANTRIEBSFORMEN UND ENTWICKLUNGSTRENDS . 470 2.1.1. EINFACHWIRKENDE MEMBRANANTRIEBE . 470 2.1.1.1. FEDERKAMMEM . 472 2.1.1.2. INVERTIEREN . 473 2.1.1.3. NENNDRUCK DER MEMBRANKAMMER . 474 2.1.1.4. ENERGIEVERLUST DURCH RUECKSTELLFEDERN . 474 2.1.1.5. MEMBRANSCHWENKANTRIEBE . 474 626 2.1.2. DOPPELTWIRKENDE MEMBRANANTRIEBE . 474 2.1.3. KOLBEN-STELLANTRIEBE . 475 2.1.3.1. LINEARANTRIEBE . 476 2.1.3.2. TAUMELKOLBENANTRIEBE . 476 2.I.3.3. DOPPELKOLBENANTRIEBE . 476 2.1.3.4. DREHFLUEGELANTRIEBE . 477 2.1.3.5. HYDRAULISCHE SCHWENKANTRIEBE . 478 2.1.4. ELEKTROMECHANISCHE STELLANTRIEBE . 478 2.2. KRITERIEN UND HINWEISE FUER DIE ANWENDUNG . 479 2.2.1. STELLKRAEFTE . 479 2.2.2. ARBEITSGESCHWINDIGKEITEN . 479 2.2.3. KUENFTIGE ENTWICKLUNGEN . 481 2.3. MARKTUEBERSICHT . 481 2.3.1. ALLGEMEINE, IN DEN TABELLEN NICHT ZUM AUSDRUCK KOMMENDE ODER NICHT AUFGELISTETE EIGENSCHAFTEN . 481 3. STELLUNGSREGLER UND STELLGERAETEZUBEHOER . 484 3.1. FUNKTIONALITAET UND MONTAGEMOEGLICHKEITEN DER VERSCHIEDENEN BAUFORMEN, ENTWICKLUNGSTRENDS . 484 3.1.1. PNEUMATISCHE STELLUNGSREGLER . 484 3.1.2. ANALOGE ELEKTROPNEUMATISCHE STELLUNGSREGLER . 485 3.1.3. DIGITALE ELEKTROPNEUMATISCHE STELLUNGSREGLER . 487 3.1.4. STELLGERAETEZUBEHOER . 488 3.2. KRITERIEN UND HINWEISE FUER DIE ANWENDUNG . 489 3.2.1. KUENFTIGE ENTWICKLUNG . 490 3.3. MARKTUEBERSICHT . 490 4. DREHZAHLVERAENDERBARE ELEKTRISCHE ANTRIEBE . 494 4.1. DREHSTROMMOTOR UND FREQUENZUMRICHTER . 494 4.1.1. EINSATZ VON DREHZAHLVERAENDERBAREN ANTRIEBEN . 494 4.1.1.1. MOTOREN .494 4.1.1.2. FREQUENZUMRICHTER . 494 4.1.2. GRUENDE FUER DEN EINSATZ . 495 4.1.2.1. VERFAHREN UND PRODUKTION . 495 4.1.2.2. TECHNIK . 495 4.1.2.3. KOSTEN . 495 4.1.3. ENTWICKLUNGSTRENDS . 496 4.2. ANFORDERUNGEN AN FREQUENZUMRICHTER-ANTRIEBE, KRITERIEN UND HINWEISE FUER DIE ANWENDUNG . 496 4.2.1. ALLGEMEINE ANFORDERUNGEN AN MOTOREN UND FREQUENZUMRICHTER . 496 4.2.1.1. MOTOREN . 496 4.2.1.2. FREQUENZUMRICHTER . 497 4.2.2. LASTKENNLINIEN VON ARBEITSMASCHINEN . 498 4.2.3. PROJEKTIERUNG VON FREQUENZUMRICHTER-ANTRIEBEN . 498 4.2.3.1. PROJEKTIERUNGSBEISPIEL . 499 627 4.2.3.2. BETRIEB MIT UEBERSYNCHRONER DREHZAHL . 499 4.2.4. EINSATZ VON FREQUENZUMRICHTER-ANTRIEBEN AN TYPISCHEN ARBEITSMASCHINEN . . 499 4.2.4.1. PUMPEN . 499 A) DAS Q/H-KENNLINIENFELD DER PUMPE .500 B) LEISTUNGSBEDARF IM AUSLEGUNGSPUNKT .500 C) METHODEN DER REGELUNG VON FOERDERSTROEMEN . 501 D) FESTANTRIEB EINER PUMPE MIT STELLVENTIL IM VERGLEICH ZUM DREHZAHLVERAENDERBAREN ANTRIEB . 501 4.2.4.2. LUEFTER . 502 A) MOEGLICHKEITEN DER REGELUNG VON LUFTMENGEN . 502 B) WESENTLICHE MERKMALE DER AUFGEZEIGTEN LUFTMENGENREGELUNGEN . 502 4.2.4.3. RUEHRWERKE . 503 4.2.4.4. ZENTRIFUGEN . 504 A) ANTRIEBSAUSRUESTUNGEN . 504 B) VERGLEICH DER ANTRIEBSLOESUNGEN . 505 4.2.4.5. EXTRUDER . 505 4.3. AUSBLICK . 505 LITERATUR . 505 A.V. ANHANG YYPROZESSSTELLTECHNIK " . 507 A. VI. MARKTUEBERSICHTEN: DIE HERSTELLERFIRMEN . 507 VI. PLANEN, ERRICHTEN UND BETREIBEN AUTOMATISIERUNGSTECHNISCHER EINRICHTUNGEN . 511 1. CAE-SYSTEME FUER DIE PLANUNG VERFAHRENS-UND LEITTECHNISCHER ANLAGEN . 513 1.1. HARDWARE-AUSSTATTUNG . 513 1.1.1. DER RECHNER . 514 1.1.2. DER BILDSCHIRM . 514 1.1.3. EXTERNSPEICHER . 515 1.1.4. EIN-UND AUSGABEGERAETE . 516 1.1.5. DAS NETZ . 517 1.1.6. CLIENT/SERVER-ARCHITEKTUREN . 518 1.2. SOFTWARE-AUSSTATTUNG . 519 1.2.1. DAS BETRIEBSSYSTEM . 519 1.2.2. DAS DATENBANKSYSTEM . 519 1.2.3. DIE APPLIKATIONSSOFTWARE .520 1.3. CAX-METHODEN . 520 1.4. CAD/CAE-SYSTEME IM VORGEHENSMODELL . 520 1.4.1. DAS VORGEHENSMODELL . 520 1.4.2. CAE-SYSTEME FUER DIE VERFAHRENSAUSLEGUNG . 522 1.4.3. CAE-SYSTEME FUER DIE FLIESSBILDERSTELLUNG . 523 1.4.3.1. DAS GRUNDFLIESSBILD . . . 523 1.4.3.2. DAS VERFAHRENSFLIESSBILD . 523 1.4.3.3. DAS ROHRLEITUNGS-UND INSTRUMENTENFLIESSBILD . 523 1.4.4. CAE-SYSTEME FUER DIE AUFSTELLUNGSPLANUNG .524 628 1.4.5. CAE-SYSTEME FUER DIE APPARATE-UND ROHRLEITUNGSKONSTRUKTION . 525 1.4.6. CAE-SYSTEME FUER DAS PLT-ENGINEERING . 526 1.4.6.1. HARDWARE-PLANUNG . 526 1.4.6.2. ANBIETER VON MSR-PLANUNGSSYSTEMEN . 527 1.4.6.3. SOFTWARE-PLANUNGSSYSTEME . 527 1.4.6.4. ANBIETER VON SOFTWARE-PLANUNGSWERKZEUGEN . 530 1.4.7. CAE-SYSTEME FUER INFRASTRUKTUR UND LOGISTIK . 530 1.4.8. CAE-SYSTEME FUER DIE BESCHAFFUNG, MONTAGE, INBETRIEBSETZUNG . 531 1.4.9. CAE-SYSTEME FUER DIE INSTANDHALTUNG . 531 7.5. DIE FUNKTIONALITAET EINES CAD-SYSTEMS . 532 1.5.1. 2D-PALETTEN . 533 1.5.2. 3D-PALETTEN . 534 1.5.3. SACHDATEN . 534 1.5.4. BEMASSUNGEN, TEXTBESCHRIFTUNGEN . 534 1.5.5. ARBEITEN MIT ZELLEN . 534 1.5.6. REFERENZDATEIEN . 534 1.5.7. DRUCKEN UND PLOTTEN .534 7.6. DAS DATENMODELL EINES CAE-SYSTEMS . 535 7.7. SCHNITTSTELLEN . 537 7.8. UNTERSTUETZUNG KOOPERATIVEN ARBEITENS, INTERNET, WWW . 538 1.8.1. INTERNET UND DAS WORLD WIDE WEB . 539 1.8.2. ZUGRIFF AUF WWW-OBJEKTE . 541 1.8.3. AUFBAU VON WWW-INFORMATIONEN . 541 1.8.4. OBJECT LINKING AND EMBEDDING (OLE) . 541 7.9. EINFUEHRUNG UND BETRIEB VON CAD/CAE-SYSTEMEN . 543 1.9.1. DAS AUSWAHLPROJEKT . 543 1.9.2. DAS EINFUEHRUNGSPROJEKT . 545 1.9.3. AUFBAUEINERSUPPORTMANNSCHAFT . 545 1.10. ZUSAMMENFASSUNG UND AUSBLICK . 546 LITERATUR . 546 NORMEN, TECHNISCHE RICHTLINIEN, ARBEITSBLAETTER UND EMPFEHLUNGEN . 548 2. PLANEN DES EINSATZES VON PACKAGE UNITS . 550, 2.7. WAS SIND PACKAGE UNITS? . 550 2.2. VORTEILE FUER DIE PROZESSLEITTECHNIK . 550 2.3. AUTOMATISIERUNGSSTRUKTUREN FUER PACKAGE UNITS . 550 2.3.1. HIERARCHISCHE AUTOMATISIERUNG . 550 2.3.2. TEILANLAGENINTEGRIERTE AUTOMATISIERUNG . 551 2.4. KRITERIEN UND HINWEISE FUER DEN EINSATZ VON PACKAGE UNITS . 552 2.4.1. VORAUSSETZUNGEN FUER DEN ERFOLGREICHEN EINSATZ VON PACKAGE UNITS . 552 2.4.2. ABGRENZUNG DER PACKAGE UNIT ZUR GESAMTANLAGE . 552 2.4.3. HINWEISE ZUR PLANUNG VON PACKAGE UNITS . 554 2.4.4. KOSTENTRANSPARENZ . 554 629 2.4.5. DOKUMENTATION . 555 2.4.6. MASCHINENSICHERHEIT, CE-ZEICHEN . 555 LITERATUR . 555 3. RAHMENBEDINGUNGEN ZUM EINSATZ DER GERAETE UND SYSTEME .556 3.1. DIE UNTERSCHIEDLICHE BETRACHTUNGSWEISE DER PROZESSLEITTECHNIK .556 3.2. DER LEBENSZYKLUS EINER ANLAGE . 558 3.3. ZUSAETZLICHE ANFORDERUNGEN AN DIE ANLAGE .560 3.3.1. WIRTSCHAFTLICHKEIT . 560 3.3.2. SICHERHEIT . 560 3.3.2.1. EX-SCHUTZ . 561 A) EG-RICHTLINIE . 561 B) PFLICHTEN DES HERSTELLERS . 562 C) PFLICHTEN DES ERRICHTERS . 562 D) PFLICHTEN DES BETREIBERS . 563 3.3.2.2. ANLAGENSICHERHEIT . 564 A) HISTORISCHES . 564 B) AUFBAU DER STOERFALLVERORDNUNG . 564 C) ZIELSETZUNG DER VERORDNUNG . 564 D) PRAKTISCHE UMSETZUNG DER STOERFALLV . 565 E) INTERNATIONALE AKTIVITAETEN . 565 3.3.2.3. ELEKTROMAGNETISCHE VERTRAEGLICHKEIT . 565 A) RECHTLICHE ASPEKTE . 565 B) NORMUNG . 567 C) ANFORDERUNG . 567 3.3.3. SCHULUNG . 567 3.3.4. QUALITAETSSICHERUNG . 567 3.4. GESELLSCHAFTLICHE AKZEPTANZ VON CHEMIEANLAGEN . 568 LITERATUR . 568 4. QUALITAETS UND PROJEKTMANAGEMENT .570 4.1. GRUNDSAETZE DES QUALITAETSMANAGEMENTS .570 4.1.1. AUFBAU EINES QM-SYSTEMS .570 4.1.2. VERTRAGSPRUEFUNG .572 4.1.3. LENKUNG DER DOKUMENTE UND DATEN . 573 4.1.4. BESCHAFFUNG . 573 4.1.5. LENKUNG DER VOM KUNDEN BEIGESTELLTEN PRODUKTE . 573 4.1.6. KENNZEICHNUNG UND RUECKVERFOLGBARKEIT VON PRODUKTEN .574 4.1.7. PRUEFUNGEN, PRUEFMITTEL UND PRUEFSTATUS . 574 4.1.8. LENKUNG FEHLERHAFTER PRODUKTE . 575 4.1.9. HANDHABUNG, KONSERVIERUNG, LAGERUNG, VERPACKUNG UND VERSAND . 575 4.1.10. LENKUNG VON QUALITAETSAUFZEICHNUNGEN . 575 4.1.11. BEWERTUNGEN DER DIN-ISO-ZERTIFIZIERUNG . 575 4.2 QUALITAETSMANAGEMENT IN DER PROZESSLEITTECHNIK (PLT) . I . 576 4.2.1. GRUNDSAETZE DES PROJEKTMANAGEMENTS . 576 4.2.2. QUALITAETSMANAGEMENT VON PLT-GERAETEN (HARDWARE) . 583 4.2.3. QUALITAETSMANAGEMENT BEI DER SOFTWAREERSTELLUNG . 586 630 4.2.4. QUALITAETSORIENTIERTE BETRIEBSBETREUUNG . 590 4.3. VALIDIERUNG UND QUALIFIZIERUNG IM PHARMA-BEREICH: QUALITAETSSICHERUNG IM WEITEREN SINNE . 592 4.3.1. PROSPEKTIVE QUALIFIZIERUNG IM PLT-BEREICH . 593 4.3.2. RETROSPEKTIVE VALIDIERUNG IM PLT-BEREICH . 596 4.3.3. ARBEITSANWEISUNGEN FUER DAS BETREIBEN UND BETREUEN VALIDIERTER ANLAGEN . . . 597 4.3.4. VALIDIERUNGSUNTERSTUETZUNG BEIM EINSATZ VON LEIT- BZW. AUTOMATISIERUNGS SYSTEMEN . 597 4.3.5. EINIGE ERFAHRUNGSBASIERTE HINWEISE FUER DIE PRAXIS . 599 LITERATUR . 599 VII. FACHVERBAENDE STELLEN SICH VOR . 601 1. GMA . 603 1.1. PORTRAET DER GMA . 603 1.2. TAETIGKEITSFELD DER GMA . 603 1.3. ZUR STRUKTUR DER GMA . 605 1.3.1. FACHBEREICHE UND FACHAUSSCHUESSE . 605 1.3.2. ARBEITSKREISE . 605 1.3.3. MITGLIEDSCHAFT IN DER GMA . 605 1.4. GMA-INFORMATION . 606 7.5. ORGANE DER GMA . 606 1.6. VDI/VDE-RICHTLINIEN . 606 7.7. NATIONALE UND INTERNATIONALE KOOPERATIONEN . 606 2. NAMUR . 607 2.7. ARBEITSFELDER DER NAMUR . 607 2.2. NAMUR-EMPFEHLUNGEN UND -ARBEITSBLAETTER . 608 2.3. KOOPERATIONEN MIT ANDEREN VERBAENDEN . 608 VIII. DIE AUTOREN .609 IX. DETAILLIERTE INHALTSUEBERSICHT . 613 INSERENTENVERZEICHNIS . 636 631
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