Laborautomatisierung mit SIMATIC PCS 7 LAB Collection

Anwendungsbereich und Einsatzmöglichkeiten

Eine Hauptaufgabe der Verfahrensentwicklung ist die Beschaffung von Informationen über das Verhalten von Reaktionen und Verfahrensabläufen. Laborversuche sind dabei von zentraler Bedeutung. Nach wie vor werden heute in vielen Laboren die optimalen Reaktionsparameter und die günstigsten Mengenverhältnisse der Eingangsstoffe in unzähligen Versuchsreihen erarbeitet. Bereits in diesem Stadium kann eine speziell auf Laborbedürfnisse zugeschnittene Automatisierungstechnik die Durchführung der Versuche und Reproduzierbarkeit der Versuchsergebnisse wesentlich erleichtern. Versuchsreihen können automatisiert ohne steuerndes Personal ablaufen, die Prozesse werden bei unvorhergesehenen Ereignissen in einen sicheren Zustand geführt. Nach erfolgreicher Synthese sind die Lösungen für die steuer- und regelungstechnischen Aufgaben problemlos im Scale-Up für die Anwendung im Technikum, in den Pilotanlagen und in der Produktion zu übertragen.

Die PCS 7 LAB Collection eignet sich nicht nur für die autarke Laborautomatisierung. Die Integration des Laborautomatisierungssystems in den SIMATIC PCS 7 Anlagenverbund ermöglicht einen effektiven Informationsaustausch sowie das einfache Übertragen von Laborergebnissen in die Produktion.

Bevorzugte Anwendungsbereiche fur die PCS 7 LAB Collection sind:

  • Verfahrenstechnische Labore in der Prozessindustrie
    (chemische und pharmazeutische Industrie, Biotechnologie, Nahrungs- und Genussmittelindustrie)

  • Schulungseinrichtungen (Universitaten, Technikerschulen)

  • Prüfstandautomatisierung


Features

Die PCS 7 LAB Collection ermöglicht eine kontinuierliche Erfassung aller Einflussgrößen und Zustandsdaten während des gesamten Verlaufs eines Experiments. Auf diese Weise können mit geringem Aufwand verlässliche und reproduzierbare Informationen für weitergehende Analysengewonnen werden, sei es zur Spezifikation von Eingangsstoffen oder zur Optimierung des Prozesses.

Basierend auf Komponenten des skalierbaren Prozessleitsystems SIMATIC PCS 7 lässt sich mit der PCS 7 LAB Collection ein robustes modulares Laborautomatisierungssystem realisieren, das sowohl die Mitarbeiter als auch die Labortechnik und die Umwelt wirksam schützt. Das System ermöglicht es, die Mitarbeiter flexibel einzusetzen: die kontinuierliche Überwachung der verfahrenstechnischen Werte in Verbindung mit effizienter automatischer Alarmierung bei Verletzung von Grenzwerten lenkt die Aufmerksamkeit direkt an die bedenkliche Stelle. In kritischen Situationen kann die Leittechnik das Experiment ggf. automatisch in einen gefahrlosen, stabilen Zustand überführen und so Personen- und Sachschäden verhindern. Ein korrigierender Eingriff durch den Mitarbeiter ist unabhängig davon jederzeit möglich.

Die Funktionen dieser modernen Lösung decken die individuellen Anforderungen im Labor ab. So wird z. B. über eine einfach zu bedienende Excel-Schnittstelle die automatische Abarbeitung und Dokumentation von Versuchsreihen mit unterschiedlichen Parametersätzen und/oder Ablaufstrukturen möglich. Zugleich bieten sich damit zusätzliche Möglichkeiten für weitergehende Analysen, z. B. die Auswertung und Visualisierung von Versuchsergebnissen mit Linien- oder Balkendiagrammen.

Die bei den Laborexperimenten erfassten Informationen werden in einem Archiv abgelegt, so dass auch ein späterer Zugriff problemlos möglich ist. Ein integrierter Datenexport, z. B. im weit verbreiteten CSV-Format, erleichtert signifikant die weitere Auswertung der Messwerte in einer beliebigen Applikation. Das umfangreiche Meldesystem protokolliert alle Alarm und Fehlermeldungen, die während eines Experimentes auftreten.

Mit der PCS 7 LAB Collection bieten wir Ihnen ein explizit auf diese spezifischen Anforderungen im Labor zugeschnittenes SIMATIC PCS 7 Automatisierungsprojekt an. Damit können Sie Ihr Laborautomatisierungssystem abhängig von den Projektvorgaben flexibel zusammenstellen sowie Einfluss auf die Aufbau- und Montagetechnik nehmen. Hardware und SIMATIC PCS 7 Systemsoftware für Automatisierung, Engineering, Bedienen und Beobachten sind anhand von Konfigurationslisten individuell über den SIMATIC PCS 7 Hauptkatalog ST PCS 7 und ergänzende SIMATIC-Kataloge separat bestellbar.


Die in den Konfigurationslisten der PCS 7 LAB Collection beschriebenen Hard- und Softwarekomponenten sind wie folgt kategorisiert:

  • System für Automatisierung, Engineering, Bedienen und Beobachten, Alternativen:
    All-in-One-System mit der SIMATIC PCS 7 Funktionalitat für Bedienen- und Beobachten (OS), Engineering (ES) und Automatisierung (AS) in einem Gerat:
    Kompaktsystem SIMATIC PCS 7 BOX RTX mit SIMATIC PCS 7 AS/OS Engineering Software V7.1+SP2, geeignet für OS-Produktivbetrieb, oder
    Verteiltes System, bei dem die AS-Funktionalität in ein externes SIMATIC PCS 7 Automatisierungssystem ausgelagert ist:
    SIMATIC PCS 7 AS RTX und SIMATIC PCS 7 ES/OS System (z. B. SIMATIC PCS 7 BOX ES/OS System) mit SIMATIC PCS 7 AS/OS Engineering Software V7.1+SP2, geeignet für OS-Produktivbetrieb

  • Dezentrale I/O-Peripherie fur den Anschluss von Laborgeraten, Alternativen basierend auf:
    ET 200pro oder
    ET 200S

  • Komponenten zum seriellen Anschluss von Fremdgeraten, Alternativen basierend auf:
    ET 200M oder
    ET 200S

Ihre Vorteile auf einen Blick

  • Erhöhte Zuverlässigkeit von Versuchsablauf und -überwachung

  • Signifikante Steigerung der Informationsqualität durch Automatisierung von Versuchsabläufen

  • Effektiver Informationsaustausch und einfaches Übertragen von Laborergebnissen in weiterführende Applikationen oder in die Produktion führt zur Optimierung der Wertschöpfungskette

  • Ausgestattet für den Laboralltag: Robuste und kompakte Gehäuse lassen sich in jedes Labor integrieren

  • Zentraler oder dezentraler Aufbau von Modulen mittels Steckverbindungen erlaubt flexiblen Einsatz an wechselnden Einsatzorten

  • Intuitive Handhabung erfordert für einen Versuchsaufbau keine Spezialisten für Leittechnik

  • Messgeräte, Pumpen, Antriebe, Waagen, Thermostate und Kryostate sowie Laborregeleinrichtungen lassen sich einfach anbinden

  • Komfortables Erstellen bzw. Variieren der Applikation durch Integration von kunden- und laborspezifischen Bibliotheken und Gerätetreibern

  • Spürbare Entlastung der Labormitarbeiter von Routineaufgaben wie Protokollierung von Prozessparametern

  • Hoher Qualitätsstandard, weltweite Logistik und langfristiger Support dank SIMATIC Plattform