Focus-On in Dordrecht heeft met Focus-1 's werelds eerste smart process node op de markt gebracht.

Het gaat om de samenbouw van een Samson regelventiel en een Krohne ultrasone flowmeter, met ingebouwde sensoren en een computer. De uitdaging zit in de samenbouw van de verschillende componenten en in de manier waarop data wordt verzameld, geanalyseerd, bewaard en gecommuniceerd.

Focus-On is in mei 2019 opgericht als 50/50 joint venture. Hoewel Krohne en Samson beide Duitse familiebedrijven zijn, is het hoofdkantoor van de gezamenlijke dochter gevestigd in Dordrecht. Krohne heeft hier een fabriek met veel expertise in R&D, kalibratie en innovatie en met ruimte voor de nieuwe organisatie. Verder beschikt de regio over een goede onderwijsstructuur en heeft de onderneming met Rotterdam, Botlek, Europoort en Drechtsteden een goede markt binnen handbereik. De ambities zijn om binnen enkele jaren buiten Europe te acteren. Op dit moment bevindt Focus-On zich al in Singapore.

Smart Process Node

Het resultaat van de samenwerking is een regelventiel met geïntegreerde flowmeter, druk en temperatuur sensoren en een procesregelaar. De Focus-1 is een integratie met optimalisatie. De smart process node is gebaseerd op bestaande en bewezen technologie van beide moederbedrijven. Het innovatieve zit in de integratie van de diverse componenten: mechanisch, elektrisch, hardware, (smart) software en communicatie. Door deze combinatie van componenten kan de klant voordelen behalen in ruimtebeslag, simpele en snellere installatie en inbedrijfstelling en bovenal een besparing op zowel aanschaf- als operationele kosten. Maar misschien het belangrijkste is dat de regelfilosofie heel anders is dan bij conventionele regelkringen.

Business development leader Benelux George Borst legt dat uit. "Bij de huidige flowregelkringen heb je altijd een externe PID-regelaar, PLC of DCS nodig. In onze Focus-1 is een PID-regelaar ingebouwd. De operator kan direct een flowwaarde communiceren naar het instrument terwijl hier in het verleden een gehele PID regeling voor nodig was. Dit houdt simpel gezegd in dat wij tegen het regelventiel zeggen: je mag 20 m3/h doorlaten, waar je vroeger tegen het regelventiel zou zeggen: je moet 20% opengaan, wat daarna werd gecontroleerd door de flowmeter. Ons doel is de regeling en de control filosofie van de klant zo eenvoudig mogelijk te maken.”

Betekent dit dat een externe PID-regelaar, PLC of DCS kan vervallen? Borst: "Daar zijn we heel flexibel in. In veel gevallen zul je de Focus-1opnemen in een bestaand systeem en aansluiten op een PLC of DCS. Daar zal een 4-20 mA ingangsignaal nog altijd het meest gebruikt worden en dat is dus ook mogelijk voor de Focus-1. Maar ons device kan ook volledig autonoom werken. Dat zou je bijvoorbeeld kunnen tegenkomen in de waterwereld (waar pompstations soms op grote afstand van de centrale regelkamer liggen) of als een PLC/DCS niet aanwezig is. Zeker bij tijdelijke installaties wil je niet lokaal een heel PID-circuit optuigen. Dan is de node die wij aanbieden gemakkelijker, sneller en goedkoper. Je hoeft alleen maar in te loggen en de gewenste waarden in te geven; de autotuner doet de rest."

Dataverwerking

Marketing coördinator Nikolaos Arazos stipt aan hoe klanten met data omgaan. "Klanten willen hun fabrieken naar een hoger niveau brengen maar weten niet altijd raad met al die data. Wij gaan een stap verder en structureren de beschikbare data. Wij werken aan dashboards die de toestand van de Focus-1 en het totale proces bewaken. Hierbij kan het instrument niet alleen alarmeren als er iets aan de hand is, maar in de toekomst ook waarschuwen als er iets fout dreigt te gaan. Denk hierbij aan het detecteren van lekkages cavitatie of andere apparaat kritische parameters."

Borst gaat dieper in op de dataverwerking. "Focus-1 kan niet alleen de ruwe data versturen, hij kan met behulp van reeds ingebouwde modellen en algoritmen verder kijken. Het instrument verzamelt, analyseert, vertaalt, communiceert deze informatie en alarmeert, zodat de gebruiker hierop actie kan ondernemen. Dit gebeurt via een quadcore processor, in combinatie met software die is uitgerust met modellen en algoritmen die alarmeren zodra het proces afwijkt van de werkelijke situatie."

Focus-1 is het eerste device op de markt dat cavitatie kan detecteren door gebruik te maken van de modellen in combinatie met een drukverschilmeting. De data die wordt verzameld, zegt iets over de status van het instrument, maar ook over de procescondities. Het kan via bekende communicatieprotocollen met een hoge en nauwkeurige regelfrequentie deze data communiceren.

Communicatie met Focus-1 verloopt simpel. Via wifi of ethernet kun je met een laptop, tablet of smartphone op locatie de status van het instrument bekijken, diagnostische waardes checken en data ophalen. Het moet zo gemakkelijk zijn dat elke gebruiker er mee om kan gaan.

Een combinatie van al het bovenstaande zorgt ervoor dat Focus-1 de klant kan helpen om het proces te versimpelen, processen te optimaliseren maar bovenal kosten te besparen. Borst: "Een proces stoppen kost geld, onderhoud plegen ook, dus je wilt dat zo efficiënt en min mogelijk doen. Met Focus-1 wordt er een brug geslagen richting digitalisering. De node maakt het gemakkelijker voor zowel de operator als de onderhoudsdienst. De klant heeft niet allerhande tools nodig om het instrument te kunnen uitlezen of parametreren."

Foto: Twee smart  process nodes ingebouwd in een leidingstraat

Toepassing

De geïntegreerde meetinstrumenten en ventielen worden in de praktijk al toegepast in de productie van eetbare oliën, de energiemarkt (met name voor warmtewisselaars), de staalindustrie en de utiliteit. Er is ook veel interesse in de voedingsmiddelenmarkt, alleen heeft Focus-On geen 'food approved' uitvoering. Wel ziet het bedrijf dat Focus-1 in applicaties zoals ijswater toegevoegde waarde biedt. Arazos: "Wij voorzien applicaties in CIP, energieprocessen, voedingswater, drinkwater, afvalwater, proceswater, koelwater, warmtewisselaars. In de toevoerleiding van een warmwaterboiler zie je een flowmeter, drukmeter, temperatuurmeter en ventiel achter elkaar zitten. Met onze oplossing zet je die in één unit en bespaar je veel ruimte en installatie- en onderhoudstijd. Als wij straks ATEX- gecertificeerd zijn (medio 2022), gaat ook de olie- en gaswereld voor ons open waar ook veel met batch-, meng- en doseersystemen wordt gewerkt en waar nauwkeurigheid belangrijk is."

Tekst: Ad Spijkers

Foto's: Focus-ON