Radarsensoren zur kontinuierlichen Füllstandmessung werden häufig an Stellen montiert, die für eine klassische Vor-Ort-Bedienung ungünstig sind. Der Messumformer sitzt auf einem hohen Tank, über einem Schacht, auf einem Silo oder an einem schwer zugänglichen Behälter. Für jede kleine Änderung der Parametrierung unmittelbar zum Sensor zu steigen, ist weder besonders komfortabel noch in jedem Fall betrieblich sinnvoll.
Die SITRANS-LR100-Baureihe von Siemens verbindet deshalb kompakte 80-GHz-Radartechnik mit einer drahtlosen Bedienmöglichkeit. Bluetooth-fähige Geräte lassen sich mit der SITRANS mobile IQ App über Smartphone oder Tablet identifizieren, in Betrieb nehmen, parametrieren und diagnostizieren. Der Bediener kann dadurch in vielen Anwendungen in einer besser zugänglichen Position bleiben und muss das Feldgerät nicht für jeden Parametrierschritt unmittelbar erreichen.
Bluetooth vereinfacht die Inbetriebnahme allerdings nur dann, wenn die eigentliche Messaufgabe vorher technisch sauber verstanden wurde. Eine App kann nicht entscheiden, wo der Tank wirklich leer ist, welche Bezugsebene für den Abgleich gilt oder ob ein starkes Echo tatsächlich von der Produktoberfläche und nicht von einem Einbauteil stammt.
Gerade bei Radarfüllstandmessungen bleibt deshalb die klassische messtechnische Reihenfolge entscheidend: Zuerst werden Einbau und Anwendung geprüft. Danach folgen Geräteidentifikation und sicherer Bluetooth-Zugang. Erst anschließend werden Tankgeometrie und Messbereich parametriert. Zum Abschluss müssen Messwert, Echoprofil, Ausgangssignal und Diagnose auf Plausibilität kontrolliert werden.
Auch der Begriff „sichere Parametrierung“ besitzt dabei zwei Bedeutungen. Einerseits muss die Arbeit an der Anlage sicher durchgeführt werden. Andererseits sollte das Gerät nach erfolgreicher Inbetriebnahme gegen ungewollte Parameteränderungen geschützt werden. Siemens trennt deshalb den Bluetooth-Zugang von einem zusätzlichen Schutz der Parametrierung.
Die zentrale Aussage lautet: Bluetooth ersetzt weder die korrekte Montage noch die fachliche Inbetriebnahme eines Radarfüllstandmessers. Richtig eingesetzt macht SITRANS mobile IQ die einzelnen Schritte jedoch wesentlich einfacher zugänglich und ermöglicht es, Messwert, Parameter und Diagnose direkt an der realen Anlage gemeinsam zu beurteilen.
Inhaltsverzeichnis
1. Welche Aufgabe hat das SITRANS Radar?
2. Welche Geräte der LR100-Baureihe sind relevant?
3. Was Bluetooth bei der Inbetriebnahme tatsächlich übernimmt
4. Vor der App zuerst Montage und Anwendung prüfen
5. Länder- und Funkzulassung vor der Inbetriebnahme berücksichtigen
6. Gerät eindeutig auswählen und per Bluetooth verbinden
7. Bluetooth-PIN und Parameterschutz unterscheiden
8. Schnellinbetriebnahme sinnvoll durchführen
9. Unteren und oberen Abgleichpunkt richtig festlegen
10. Medium und Anwendung korrekt auswählen
11. Echoprofil nach der Parametrierung kontrollieren
12. Störechos nicht vorschnell wegparametrieren
13. Diagnosewerte zur Plausibilitätsprüfung nutzen
14. Bluetooth und Prozesssignal nicht verwechseln
15. Bluetooth im Ex-Umfeld richtig einordnen
16. Parametrierung nach der Inbetriebnahme dokumentieren
17. Typische Fehler bei der Bluetooth-Inbetriebnahme
18. Die passende SITRANS-LR-Ausführung auswählen
19. SITRANS Füllstandmesstechnik von ICS Schneider
21. Häufige Fragen zur Bluetooth-Inbetriebnahme von SITRANS Radar
1. Welche Aufgabe hat das SITRANS Radar?
Die SITRANS-LR100-Familie arbeitet nach dem FMCW-Radarprinzip im 80-GHz-Bereich. Der Messumformer sendet ein kontinuierliches frequenzmoduliertes Radarsignal in Richtung Produktoberfläche. Ein Teil dieses Signals wird vom Medium reflektiert und wieder von der Antenne empfangen.
Aus der Frequenzdifferenz zwischen ausgesendetem und empfangenem Signal bestimmt das Gerät die Entfernung zur Produktoberfläche. Zusammen mit den parametrierten Behälter- beziehungsweise Abgleichdaten wird daraus der gewünschte Füllstand-, Leerraum- oder Distanzwert.
Das ist ein wichtiger Punkt für die Inbetriebnahme: Das Radar misst zunächst eine Distanz. Ob daraus anschließend ein Füllstand von beispielsweise 72 % oder ein Leerraum von 1,8 m wird, hängt von der gewählten Betriebsart und der Parametrierung ab.
Eine falsch eingetragene Tankhöhe kann deshalb ein vollkommen stabiles Radarecho liefern und trotzdem zu einem falschen Füllstandwert führen.
Bluetooth verändert an diesem Messprinzip nichts. Die Funkverbindung ist lediglich die Bedien- und Diagnoseschnittstelle, über die der Anwender auf die Geräteparameter zugreift.
2. Welche Geräte der LR100-Baureihe sind relevant?
Die SITRANS-LR100-Baureihe umfasst mehrere kompakte Radarvarianten, die dasselbe grundlegende 80-GHz-Messprinzip verwenden, aber für unterschiedliche Anlagenanforderungen ausgelegt sind.
| Gerät | Typische Ausrichtung | Besonderheiten für die Auswahl |
|---|---|---|
| SITRANS LR100 | Grundlegende kompakte Füllstandmessung | 4…20-mA-Ausführung mit Anschlusskabel |
| SITRANS LR110 | Erweiterte Prozess- und Tankanwendungen | HART bzw. je nach Ausführung Modbus und Ex-Optionen |
| SITRANS LR120 | Größere Messdistanzen sowie Flüssigkeiten und Schüttgüter | Größter Messbereich der Baureihe und optionaler Überflutungsschutz |
| SITRANS LR140 | Grundlegende Messaufgaben mit Klemmenanschluss | Kompakte Ausführung mit Terminalanschluss |
| SITRANS LR150 | Anwendungen mit zusätzlicher lokaler Bedienmöglichkeit | HART, Zulassungsoptionen und optionale lokale HMI |
Welche Ausführung tatsächlich geeignet ist, sollte deshalb nicht allein anhand der maximalen Messdistanz entschieden werden. Prozessanschluss, Temperatur, Druck, Ex-Anforderungen, Ausgangssignal, HART beziehungsweise Modbus und die gewünschte lokale Bedienung gehören ebenso zur Geräteauswahl.
Auch Bluetooth sollte bei der Bestellung beziehungsweise Prüfung des vorhandenen Geräts eindeutig berücksichtigt werden. Je nach Ausführung und Bestellkonfiguration ist zu prüfen, ob die gewünschte Bluetooth-Funktion tatsächlich vorhanden und freigegeben ist.
3. Was Bluetooth bei der Inbetriebnahme tatsächlich übernimmt
Mit SITRANS mobile IQ erhält der Anwender eine grafische Bedienoberfläche für unterstützte Feldgeräte. Die App sucht nach erreichbaren Bluetooth-Geräten und zeigt diese in einer Geräteliste an.
Nach dem Verbindungsaufbau stehen – abhängig vom jeweiligen Gerät – Identifikationsdaten, aktueller Gerätestatus, Messwerte, Setup-Funktionen und Diagnoseinformationen zur Verfügung.
Für die LR100-Familie ist insbesondere die geführte Schnellinbetriebnahme hilfreich. Statt einzelne Parameter ausschließlich über Nummern oder Menücodes einzustellen, können wesentliche Anwendungsdaten über eine grafische Bedienoberfläche eingegeben werden.
Ebenso wichtig ist die Diagnose. Siemens zeigt in SITRANS mobile IQ beispielsweise Echoprofile für LR-Radargeräte an. Damit kann vor Ort wesentlich besser beurteilt werden, ob der aktuelle Füllstand tatsächlich durch ein belastbares Produktecho bestimmt wird.
Bluetooth ist damit mehr als eine komfortable Alternative zu Tasten am Gerät. Der große praktische Vorteil besteht darin, Parametrierung und reale Prozesssituation gleichzeitig betrachten zu können.
4. Vor der App zuerst Montage und Anwendung prüfen
Die Inbetriebnahme sollte nicht mit dem Öffnen der App beginnen, sondern mit einer mechanischen und verfahrenstechnischen Kontrolle der Messstelle.
Das Radar muss einen geeigneten Blick auf die Produktoberfläche besitzen. Einbauteile, Rohrleitungen, Leitern, Verstrebungen oder Rührwerke können zusätzliche Reflexionen erzeugen. Bei Flüssigkeiten sollte der Sensor möglichst sinnvoll zur Oberfläche ausgerichtet sein. Bei Schüttgütern müssen Schüttkegel, Materialeinlauf und wechselnde Oberflächenwinkel berücksichtigt werden.
Der Sensor sollte außerdem nicht einfach direkt auf den einströmenden Produktstrahl ausgerichtet werden. Das Radar soll die Produktoberfläche messen und nicht das einfallende Medium.
Auch Montagestutzen sind relevant. Ein ungünstig langer oder zu enger Stutzen kann das Radarsignal beeinflussen. Der schmale Messstrahl der 80-GHz-Technik erleichtert zwar viele Einbausituationen, hebt geometrische Grenzen aber nicht vollständig auf.
Erst wenn die mechanische Situation grundsätzlich plausibel ist, sollte mit Parametrierung versucht werden, die Messstelle zu optimieren.
5. Länder- und Funkzulassung vor der Inbetriebnahme berücksichtigen
Radargeräte arbeiten mit hochfrequenten elektromagnetischen Signalen und unterliegen deshalb länder- beziehungsweise regionsabhängigen Funkzulassungen.
Bei der Inbetriebnahme muss die für den jeweiligen Einsatzort vorgesehene Betriebs- beziehungsweise Frequenzeinstellung verwendet werden.
Diese Einstellung ist kein Komfortparameter. Eine falsche Auswahl kann dazu führen, dass das Gerät außerhalb der für das betreffende Land zugelassenen Funkparameter betrieben wird.
Bei der Erstinbetriebnahme sollte deshalb zunächst geprüft werden, ob die regionale Geräteeinstellung zur tatsächlichen Installation passt.
Das gilt insbesondere bei Maschinen und Anlagen, die in einem Land aufgebaut, parametriert und später in ein anderes Land exportiert werden.
6. Gerät eindeutig auswählen und per Bluetooth verbinden
Nach dem Einschalten sucht SITRANS mobile IQ automatisch nach unterstützten Bluetooth-Geräten in Reichweite.
In Anlagen mit mehreren Radarsensoren können entsprechend mehrere Geräte gleichzeitig in der Liste erscheinen. Deshalb sollte nicht allein nach dem stärksten Funksignal ausgewählt werden.
Vor einer Änderung der Parametrierung müssen Gerätetyp, Seriennummer beziehungsweise Messstellenzuordnung eindeutig kontrolliert werden.
Gerade bei mehreren baugleichen Tanks wäre eine versehentliche Parametrierung des Nachbarbehälters technisch besonders kritisch: Die App würde korrekt funktionieren, die Änderung würde jedoch am falschen Feldgerät vorgenommen.
Beim erstmaligen Verbindungsaufbau erfolgt eine Authentifizierung zwischen Bedientool und Radartransmitter. Für die LR100-Familie wird hierfür ein individueller sechsstelliger Bluetooth-PIN verwendet.
Der zugehörige Code befindet sich auf dem mit dem Gerät gelieferten Informationsblatt mit den Bluetooth- und Parameter-Zugangsdaten.
Nach erfolgreicher Authentifizierung kann das Geräte-Cockpit geöffnet und die eigentliche Inbetriebnahme begonnen werden.
7. Bluetooth-PIN und Parameterschutz unterscheiden
Bei der Sicherheit des Geräts müssen zwei Funktionen klar auseinandergehalten werden.
Der Bluetooth-PIN schützt den drahtlosen Zugang zum Feldgerät. Er verhindert, dass ein beliebiges Mobilgerät ohne Authentifizierung Messwerte, Statusinformationen oder Parameter über die Bluetooth-Schnittstelle abrufen beziehungsweise verändern kann.
Davon getrennt existiert der Schutz der Parametrierung. Dafür kann das Gerät mit einem frei wählbaren Benutzer-PIN gesperrt werden.
Ist dieser Parameterschutz aktiviert, können die Geräteeinstellungen weiterhin gelesen werden. Veränderungen sind jedoch erst nach erneutem Entsperren möglich.
| Schutzfunktion | Aufgabe | Praktische Bedeutung |
|---|---|---|
| Bluetooth-PIN | Authentifizierung beim drahtlosen Verbindungsaufbau | Verhindert unautorisierten Bluetooth-Zugriff |
| Bluetooth-PUK | Wiederherstellung des Bluetooth-Zugangs | Relevant, wenn der Bluetooth-PIN nicht mehr bekannt ist |
| Benutzer-PIN | Sperrt die Parametrierung gegen Änderungen | Parameter können nach der Inbetriebnahme vor unbeabsichtigter Änderung geschützt werden |
| Device Access PUK | Wiederherstellung des Parameterzugriffs | Relevant, wenn der Benutzer-PIN nicht mehr verfügbar ist |
Diese Trennung ist für den Anlagenbetrieb sehr sinnvoll. Ein Servicetechniker kann beispielsweise Status und Messwerte kontrollieren, ohne dass im normalen Betriebszustand jede Geräteverbindung automatisch auch Parameteränderungen erlaubt.
Nach abgeschlossener Inbetriebnahme sollte deshalb geprüft werden, ob die Parametrierung entsprechend der betrieblichen Zugriffsstrategie gesperrt werden soll.
8. Schnellinbetriebnahme sinnvoll durchführen
Die Schnellinbetriebnahme in SITRANS mobile IQ führt durch die grundlegenden Einstellungen der Radarfüllstandmessung.
Dazu gehören je nach Gerät beziehungsweise Anwendung unter anderem die Einheit, der untere und obere Abgleichpunkt, die gewünschte Betriebsart, der Materialtyp und die Anwendung.
Diese Parameter sollten nicht einfach aus einer alten Messstelle übernommen werden, ohne die reale Tankgeometrie zu prüfen.
Besonders bei Umbauten entstehen schnell Fehler. Ein Sensor kann beispielsweise an einem neuen Stutzen montiert worden sein, wodurch sich seine Bezugsebene verändert. Der Tank besitzt zwar weiterhin dieselbe Gesamthöhe, die Distanz zwischen Antenne und Prozessnullpunkt hat sich aber geändert.
Ebenso darf eine Skalierung aus einer Füllstandanzeige in Prozent nicht mit der tatsächlichen physikalischen Messdistanz verwechselt werden.
Der Schnellstartassistent beschleunigt die Eingabe – er ersetzt nicht die Ermittlung der richtigen Anlagendaten.
9. Unteren und oberen Abgleichpunkt richtig festlegen
Für die Füllstandberechnung benötigt das Radar eine eindeutige Zuordnung zwischen gemessener Distanz und gewünschtem Prozesswert.
Entscheidend ist dabei die Bezugsebene des Sensors. Bei der LR100-Familie beginnt der Messbereich an der definierten Antennenreferenz. Die Abgleichdistanzen sind auf diese Referenz zu beziehen und nicht beispielsweise pauschal auf die Tankoberkante.
Der untere Abgleichpunkt beschreibt typischerweise den Prozesszustand „leer“ beziehungsweise den unteren Messpunkt. Der obere Abgleichpunkt definiert den gewünschten oberen Messwert.
Diese Punkte müssen nicht zwangsläufig mit dem konstruktiv tiefsten beziehungsweise höchsten Punkt des Behälters identisch sein. In vielen Anlagen existieren ein nicht nutzbarer Restinhalt, Mindestfüllstände, Überfüllreserven oder interne Prozessgrenzen.
Entscheidend ist deshalb, welcher Bereich betrieblich tatsächlich als 0 und 100 % definiert werden soll.
Ein häufiger Fehler ist die Übernahme von Tankzeichnungen, ohne Montagehöhe, Stutzen oder reale Sensorreferenz zu berücksichtigen.
10. Medium und Anwendung korrekt auswählen
Radarfüllstandmessung wird in sehr unterschiedlichen Prozessen eingesetzt. Eine ruhige Wasseroberfläche stellt andere Anforderungen an die Signalverarbeitung als ein bewegter Prozessbehälter mit Rührwerk oder ein Silo mit staubigem Schüttgut.
Der Anwendungstyp beeinflusst deshalb die interne Auswertung und sollte zur realen Applikation passen.
Bei Flüssigkeiten sind beispielsweise Wellen, Schaum, Kondensat und Rührwerke mögliche Einflussgrößen. Bei Schüttgütern treten zusätzlich Schüttkegel, Auslauftrichter, Staub und zeitlich veränderliche Oberflächenwinkel auf.
Eine falsche Anwendungsauswahl kann dazu führen, dass das Gerät grundsätzlich misst, aber dynamisch nicht optimal auf den Prozess reagiert.
Nach der Auswahl sollte deshalb nicht nur ein plausibler statischer Füllstand kontrolliert werden. Sinnvoll ist auch die Beobachtung bei Befüllung und Entleerung.
11. Echoprofil nach der Parametrierung kontrollieren
Eine der wertvollsten Diagnosemöglichkeiten bei Radar ist das Echoprofil.
Es zeigt, welche Reflexionen der Sensor über die gemessene Distanz empfängt. Dadurch lässt sich erkennen, ob das Produktecho klar dominiert oder ob andere Reflektoren innerhalb des Behälters eine vergleichbare Signalstärke besitzen.
Die SITRANS mobile IQ App kann bei unterstützten LR-Geräten solche Echoprofile anzeigen. Damit muss für diese Diagnose kein separates Handbediengerät direkt am Sensor verwendet werden.
Ein gutes Echoprofil ist besonders bei der Erstinbetriebnahme wertvoll, weil zu diesem Zeitpunkt Einbauposition, Tankgeometrie und reale Prozesssituation noch gezielt verändert beziehungsweise beurteilt werden können.
Zeigt das Radar einen korrekten aktuellen Füllstand, sollte das Echoprofil trotzdem zumindest einmal kontrolliert werden. Ein zufällig richtig ausgewähltes Echo ist noch keine robuste Messstelle.
Wichtig ist vor allem ausreichender Abstand zu konkurrierenden Reflexionen und ein plausibles Verhalten über den gesamten vorgesehenen Füllstandsbereich.
12. Störechos nicht vorschnell wegparametrieren
Eine Störechoausblendung ist ein wirkungsvolles Werkzeug, darf aber nicht zur Reparatur einer grundsätzlich schlechten Einbausituation missverstanden werden.
Erzeugt beispielsweise ein massives Einbauteil direkt im Radarstrahl eine dominante Reflexion, ist eine Verbesserung der Montageposition häufig die bessere Lösung.
Auch der Zustand während des Einlernens ist wichtig. Ein Rührwerk kann je nach Stellung unterschiedliche Reflexionen erzeugen. Soll ein solches Einbauteil berücksichtigt werden, muss die Einlernsituation die reale Anwendung sinnvoll repräsentieren.
Ebenso können Ablagerungen und Kondensat ein zuvor aufgenommenes Störechoverhalten verändern.
Das Bluetooth-Echoprofil erleichtert die Diagnose erheblich, sollte aber immer zusammen mit der realen Tankgeometrie betrachtet werden.
Die ausführliche Bewertung von Störechos, Nahbereich und Behältergeometrie behandeln wir im Fachbeitrag „SITRANS LR Radar parametrieren: Störechos, Nahbereich und Behältergeometrie richtig einlernen“.
13. Diagnosewerte zur Plausibilitätsprüfung nutzen
Nach dem Quick Commissioning sollte nicht sofort davon ausgegangen werden, dass die Messstelle fertig in Betrieb genommen ist.
Der aktuelle Messwert sollte zunächst mit einem unabhängigen Anlagenwert verglichen werden. Das kann beispielsweise ein bekannter Füllstand, eine Tankgeometrie, ein Schauglas oder ein anderer plausibler Prozessbezug sein.
Danach sollte überprüft werden, ob der Gerätestatus fehlerfrei ist und das Echo zur tatsächlichen Produktoberfläche passt.
Auch der zeitliche Verlauf ist wichtig. Ein korrekt parametriertes Radar sollte bei realer Befüllung oder Entleerung nachvollziehbar reagieren und keine unerklärlichen Sprünge zu internen Einbauten oder zum Tankboden zeigen.
Die in SITRANS mobile IQ verfügbaren Charts und Diagnoseanzeigen sind deshalb nicht nur für die Fehlersuche nach einer Störung gedacht. Sie sind bereits während der Inbetriebnahme ein wichtiges Werkzeug zur Bestätigung der Messqualität.
14. Bluetooth und Prozesssignal nicht verwechseln
Bluetooth ist bei der SITRANS-LR100-Familie eine lokale Bedien- und Diagnoseschnittstelle.
Die eigentliche Übertragung des Prozesswerts zur SPS, zum Leitsystem oder zu einer übergeordneten Steuerung erfolgt dagegen über die vorgesehene elektrische Kommunikationsschnittstelle.
Je nach Geräteausführung sind beispielsweise 4…20 mA, 4…20 mA mit HART oder Modbus RTU verfügbar.
Die Bluetooth-Verbindung muss deshalb nach der Inbetriebnahme nicht permanent aktiv als Prozessdatenweg verwendet werden.
Ein typischer Aufbau lautet:
Radar → 4…20 mA/HART oder Modbus → SPS/Leitsystem
während
Smartphone/Tablet ↔ Bluetooth ↔ Radar
für Inbetriebnahme, Wartung und Diagnose genutzt wird.
Diese Trennung sollte bereits bei der Geräteauswahl berücksichtigt werden. Ein Gerät kann für die Bluetooth-Inbetriebnahme hervorragend geeignet sein und trotzdem die falsche Prozessschnittstelle für die geplante Automatisierung besitzen.
15. Bluetooth im Ex-Umfeld richtig einordnen
Für verschiedene Varianten der SITRANS-LR100-Familie stehen Zulassungen für explosionsgefährdete Bereiche zur Verfügung.
Diese Gerätezulassung bezieht sich auf das entsprechend bestellte und gekennzeichnete Feldgerät und dessen zugelassene Installation.
Daraus folgt nicht automatisch, dass jedes Smartphone oder Tablet ebenfalls im gleichen Ex-Bereich benutzt werden darf.
Bluetooth bietet gerade deshalb einen praktischen Sicherheitsvorteil: In vielen Anlagen kann der Radarsensor aus einer besser zugänglichen Position außerhalb des unmittelbaren Gefahrenbereichs erreicht werden. Siemens beschreibt die drahtlose Inbetriebnahme ausdrücklich als Möglichkeit, beispielsweise Tankbesteigungen und Aufenthalte an schwer zugänglichen Messstellen zu reduzieren.
Muss sich das mobile Endgerät dennoch innerhalb eines ausgewiesenen explosionsgefährdeten Bereichs befinden, müssen dessen Eignung und Zulassung entsprechend der jeweiligen Zone und der betrieblichen Vorgaben geprüft werden.
Auch die Ex-spezifischen Sicherheitshinweise des konkret eingesetzten SITRANS-Geräts bleiben Bestandteil der Betriebsanleitung und sind unabhängig von der Bluetooth-Verbindung einzuhalten.
16. Parametrierung nach der Inbetriebnahme dokumentieren
Eine erfolgreich in Betrieb genommene Messstelle sollte so dokumentiert werden, dass ein späterer Servicetechniker nachvollziehen kann, welche Einstellungen bewusst gewählt wurden.
Besonders relevant sind Messstellenkennzeichen, Geräteausführung, Seriennummer, Betriebsart, Abgleichpunkte, Einheit, Anwendungstyp, Ausgangskonfiguration und gegebenenfalls durchgeführte Störechoausblendungen.
Ebenso sinnvoll ist ein nachvollziehbarer Referenzwert zum Zeitpunkt der Inbetriebnahme.
Bei kritischen Messstellen kann zusätzlich ein gespeichertes beziehungsweise dokumentiertes Echoprofil hilfreich sein. Dadurch lässt sich bei einer späteren Störung erkennen, ob sich nicht das Gerät, sondern die Reflexionssituation im Behälter verändert hat.
SITRANS mobile IQ unterstützt außerdem Funktionen zum Speichern beziehungsweise Übertragen von Geräteparametern bei unterstützten Feldgeräten. Bei einer Geräteflotte kann dies die Inbetriebnahme vereinheitlichen.
Eine gespeicherte Konfiguration sollte trotzdem nicht ungeprüft auf einen anderen Tank übertragen werden. Geometrie, Montagehöhe und reale Einbauten bleiben anlagenspezifisch.
17. Typische Fehler bei der Bluetooth-Inbetriebnahme
| Beobachtung | Mögliche Ursache | Sinnvolle Prüfung |
|---|---|---|
| Falsches Gerät wird in der App geöffnet | Mehrere baugleiche Radartransmitter in Bluetooth-Reichweite | Seriennummer und Messstellenkennzeichen vor Parameteränderung prüfen |
| Bluetooth-Verbindung funktioniert, Füllstand ist aber falsch | Fehlerhafter Min-/Max-Abgleich oder falsche Bezugsebene | Tankgeometrie und Abgleichdistanzen kontrollieren |
| Messwert springt bei bestimmten Füllständen | Produktecho konkurriert mit Störecho | Echoprofil über mehrere Füllstände prüfen |
| Radar funktioniert im Stillstand, aber schlecht bei Befüllung | Einfüllstrom, Prozessdynamik oder Anwendungseinstellung ungeeignet | Messstelle während realem Prozess beobachten |
| Parameter können gelesen, aber nicht geändert werden | Parameterschutz aktiv | Benutzer-PIN beziehungsweise Zugriffsberechtigung prüfen |
| Bluetooth-PIN wird nicht akzeptiert | Falscher Gerätecode oder falsches Gerät ausgewählt | Geräteidentität und mitgelieferte Zugangsdaten kontrollieren |
| SPS-Wert stimmt nicht mit App überein | 4…20-mA-Skalierung oder Kommunikationsparametrierung im Leitsystem falsch | Lokalen Radarwert und Prozessschnittstelle getrennt prüfen |
| Messstelle verschlechtert sich erst nach längerer Betriebszeit | Kondensat, Ablagerungen oder veränderte Reflexionsbedingungen | Aktuelles Echoprofil mit Zustand bei Inbetriebnahme vergleichen |
18. Die passende SITRANS-LR-Ausführung auswählen
Bluetooth ist ein wichtiges Bedienmerkmal, sollte aber nicht das alleinige Auswahlkriterium für einen Radartransmitter sein.
Zunächst muss das Gerät zur eigentlichen Messaufgabe passen. Relevant sind unter anderem Behälterhöhe, Medium, mögliche Schüttgüter, Prozessdruck, Prozesstemperatur, chemische Beständigkeit, Ex-Bereich und verfügbare Montageöffnung.
Danach folgt die elektrische Integration. Für eine einfache analoge Messstelle kann 4…20 mA ausreichen. In Anlagen mit digitaler Diagnose kann HART sinnvoll sein. Andere Automatisierungskonzepte benötigen Modbus RTU.
Auch der Anschlussaufbau spielt eine Rolle. Innerhalb der LR100-Familie stehen Ausführungen mit festem Kabel beziehungsweise mit Klemmenanschluss und je nach Variante zusätzliche Anzeige- oder Zulassungsoptionen zur Verfügung.
Der LR120 ist besonders interessant, wenn eine größere Messdistanz benötigt wird. Für Anwendungen mit Überflutungsrisiko steht außerdem eine entsprechende Schutzlösung zur Verfügung.
Für Ex-Anwendungen sollte die genaue Zulassung immer anhand des vollständigen Bestellcodes und Typenschildes geprüft werden. Die reine Modellbezeichnung allein reicht dafür nicht aus.
19. SITRANS Füllstandmesstechnik von ICS Schneider
ICS Schneider Messtechnik bietet Siemens-Lösungen für die kontinuierliche Füllstandmessung in Tanks, Behältern, Schächten und Silos. Eine Übersicht finden Sie unter Siemens Prozessinstrumentierung sowie speziell unter Kontinuierliche Füllstandmessung.
SITRANS LR100 Baureihe
Die SITRANS LR100 Baureihe umfasst kompakte 80-GHz-Radarmessumformer für Flüssigkeiten und Schüttgüter.
Die Geräte kombinieren einen schmalen Radarstrahl mit drahtloser Inbetriebnahme über SITRANS mobile IQ. Je nach Ausführung stehen unterschiedliche Prozesskommunikationen, Anschlussarten, Messbereiche und Zulassungen zur Verfügung.
Damit lässt sich die Baureihe von einfachen Tankanwendungen bis zu anspruchsvolleren Messstellen mit digitaler Kommunikation oder Ex-Anforderungen einsetzen.
Siemens Tankfüllstandsmessung
Eine Übersicht verschiedener Technologien und Geräte für Behälteranwendungen finden Sie außerdem unter Tankfüllstandsmessung.
Radar ist dabei besonders interessant, wenn berührungslos gemessen werden soll und Prozessbedingungen, Tankgeometrie und Medium für die jeweilige Radarausführung geeignet sind.
Parametrierung und Applikationsunterstützung
Für eine zuverlässige Radarfüllstandmessung sind Geräteauswahl und Parametrierung eng miteinander verbunden.
ICS Schneider unterstützt deshalb nicht nur bei der Auswahl des passenden SITRANS-Geräts, sondern auch bei der Bewertung von Montageposition, Messbereich, Prozessanschluss, Kommunikationsschnittstelle und Parametrierung.
Eine ausführliche Betrachtung von Radarstrahl, Störechos und Behältergeometrie finden Sie zusätzlich im Fachbeitrag „SITRANS LR Radar parametrieren: Störechos, Nahbereich und Behältergeometrie richtig einlernen“.
20. Fazit
Bluetooth macht die Inbetriebnahme eines SITRANS-Radartransmitters deutlich komfortabler, ändert aber nichts an den grundlegenden Anforderungen einer guten Füllstandmessstelle.
Die eigentliche Arbeit beginnt weiterhin mit der richtigen Montage. Radarstrahl, Tankgeometrie, Einfüllstrom, Einbauten und Medium müssen zur Messstelle passen.
Danach bietet SITRANS mobile IQ einen großen praktischen Vorteil. Das Feldgerät kann aus einer gut zugänglichen Position identifiziert, parametriert und diagnostiziert werden. Gerade an hohen Tanks oder schwer erreichbaren Messstellen reduziert dies den notwendigen unmittelbaren Zugang zum Sensor.
Bei der ersten Verbindung schützt ein geräteindividueller Bluetooth-PIN den Zugriff auf die Funkverbindung. Davon getrennt kann nach der Inbetriebnahme ein Benutzer-PIN aktiviert werden, der Parameteränderungen verhindert, während ein Auslesen weiterhin möglich bleibt.
Für die eigentliche Schnellinbetriebnahme müssen Bezugsebene, unterer und oberer Abgleichpunkt, Betriebsart, Medium und Anwendung korrekt definiert werden.
Anschließend sollte die Messstelle nicht nur anhand eines einzelnen Zahlenwerts freigegeben werden. Echoprofil, Gerätestatus und das Verhalten bei realer Befüllung beziehungsweise Entleerung liefern wesentlich mehr Sicherheit.
Bluetooth selbst ist dabei nicht der Prozessdatenweg. Je nach Geräteausführung werden die Messwerte weiterhin über 4…20 mA, HART oder Modbus an SPS beziehungsweise Leitsystem übertragen.
Auch für Ex-Anwendungen bleibt diese Trennung wichtig. Ein entsprechend zugelassener SITRANS-Transmitter darf unter den Bedingungen seiner Zulassung im Ex-Bereich eingesetzt werden. Das verwendete Smartphone oder Tablet benötigt jedoch eine eigene passende Eignung, wenn es ebenfalls in diesen Bereich mitgenommen werden soll.
Für eine robuste Inbetriebnahme ergibt sich damit eine klare Reihenfolge:
Montage prüfen → Gerät identifizieren → sicher per Bluetooth verbinden → Anwendung parametrieren → Min-/Max-Abgleich setzen → Echoprofil kontrollieren → Ausgangssignal prüfen → Parametrierung dokumentieren und schützen.
Wird diese Reihenfolge eingehalten, wird Bluetooth nicht nur zu einer komfortablen Bedienfunktion, sondern zu einem sehr nützlichen Werkzeug für eine nachvollziehbare und reproduzierbare Radar-Inbetriebnahme.
21. Häufige Fragen zur Bluetooth-Inbetriebnahme von SITRANS Radar
Welche SITRANS-Radargeräte können mit SITRANS mobile IQ bedient werden?
SITRANS mobile IQ unterstützt ausgewählte Bluetooth-fähige Siemens-Feldgeräte, darunter die SITRANS-LR100- und LR500-Familien. Bei der konkreten Geräteausführung sollte die Bluetooth-Funktion anhand der Bestellkonfiguration beziehungsweise Gerätedokumentation geprüft werden.
Benötigt man für die Bluetooth-Verbindung einen PIN?
Bei der LR100-Familie wird beim erstmaligen Verbindungsaufbau ein individueller sechsstelliger Bluetooth-PIN verwendet. Dieser befindet sich auf dem mitgelieferten Informationsblatt mit den Bluetooth- und Parameter-Zugangsdaten.
Ist der Bluetooth-PIN dasselbe wie der Benutzer-PIN?
Nein. Der Bluetooth-PIN schützt den drahtlosen Zugang zum Gerät. Der Benutzer-PIN dient dagegen dazu, die Parametrierung gegen Änderungen zu sperren.
Kann ich bei aktivem Parameterschutz weiterhin Messwerte sehen?
Ja. Der Parameterschutz ist dafür vorgesehen, Änderungen zu verhindern. Die Parameter können weiterhin ausgelesen werden, während für eine Änderung zunächst die entsprechende Entsperrung erforderlich ist.
Was passiert, wenn der Bluetooth-PIN mehrfach falsch eingegeben wird?
Siemens verwendet eine Verzögerung vor einem erneuten Eingabeversuch. Diese Wartezeit verlängert sich nach weiteren fehlerhaften Eingaben.
Kann ich das Radar vom Boden aus parametrieren?
Je nach Montageposition und örtlichen Funkbedingungen ist dies möglich und gerade ein wesentlicher Vorteil der Bluetooth-Bedienung. Siemens beschreibt die drahtlose Inbetriebnahme ausdrücklich als Möglichkeit, den notwendigen unmittelbaren Zugang zu hoch oder schwer zugänglich montierten Feldgeräten zu reduzieren.
Muss ich dann überhaupt noch auf den Tank?
Nicht für jede Parametrieränderung. Mechanische Montage, Sichtprüfung oder bestimmte Wartungsarbeiten können selbstverständlich weiterhin direkten Zugang erfordern. Die eigentliche Bedienung und Diagnose kann jedoch häufig aus einer besser zugänglichen Position erfolgen.
Darf ein normales Smartphone in einem Ex-Bereich verwendet werden?
Die Bluetooth-Funktion des Radartransmitters ändert die Zulassung des Mobilgeräts nicht. Wenn sich Smartphone oder Tablet innerhalb eines ausgewiesenen explosionsgefährdeten Bereichs befinden sollen, müssen dessen Eignung und die betrieblichen Ex-Vorgaben separat geprüft werden.
Ist die Bluetooth-Verbindung gleichzeitig das Prozesssignal?
Nein. Bluetooth dient bei diesen Geräten primär der lokalen Bedienung, Inbetriebnahme und Diagnose. Der Prozessmesswert wird abhängig von der Geräteausführung beispielsweise über 4…20 mA, HART oder Modbus RTU in die Automatisierung übertragen.
Welche Parameter werden bei der Schnellinbetriebnahme eingestellt?
Je nach Gerät und Anwendung gehören dazu unter anderem Einheit, unterer und oberer Abgleichpunkt, Betriebsart, Materialtyp und Anwendungsart.
Was bedeutet der untere Abgleichpunkt?
Er beschreibt die Zuordnung zur unteren Grenze des gewünschten Messbereichs, beispielsweise zum betrieblich definierten Leerzustand. Der Wert muss auf die Referenzebene des Radartransmitters bezogen werden.
Was bedeutet der obere Abgleichpunkt?
Er definiert die obere Grenze des gewünschten Füllstandbereichs. Diese muss nicht zwingend mit dem geometrisch höchsten Punkt des Tanks identisch sein, da beispielsweise Überfüllreserven berücksichtigt werden können.
Warum sollte nach der Inbetriebnahme das Echoprofil geprüft werden?
Ein plausibler Füllstandwert allein beweist noch nicht, dass der Sensor dauerhaft das richtige Echo verfolgt. Im Echoprofil lassen sich Produktecho und konkurrierende Reflexionen aus Einbauten besser beurteilen.
Was ist eine Störechoausblendung?
Damit können bekannte unerwünschte Reflexionen innerhalb der Messstrecke berücksichtigt werden. Sie sollte aber nicht als Ersatz für eine grundsätzlich ungeeignete Einbauposition verwendet werden.
Warum kann eine Messstelle später schlechter werden, obwohl sie bei der Inbetriebnahme funktioniert hat?
Kondensat, Ablagerungen, neue Einbauten oder veränderte Prozessbedingungen können das Echobild verändern. Deshalb ist ein Vergleich mit dem ursprünglichen Zustand bei der Diagnose hilfreich.
Kann ich Parameter eines Geräts auf ein anderes übertragen?
SITRANS mobile IQ bietet für unterstützte Geräte Funktionen zum Speichern beziehungsweise Wiederherstellen von Konfigurationen. Bei Radarfüllstandmessern sollten tank- und montagespezifische Parameter jedoch nicht ungeprüft auf eine andere Messstelle übernommen werden.
Welche Rolle spielt die Länder- oder Regionseinstellung?
Radar-Füllstandmessgeräte unterliegen Funkzulassungen. Der für den jeweiligen Einsatzort vorgesehene Betriebsmodus muss deshalb korrekt gewählt werden. Die Einstellung sollte insbesondere bei international eingesetzten Maschinen kontrolliert werden.
Kann Bluetooth eine falsche Montage kompensieren?
Nein. Die App kann Parametrierung und Diagnose vereinfachen, aber einen Sensor im Füllstrahl, einen ungünstigen Stutzen oder massive Hindernisse im Radarstrahl nicht physikalisch beseitigen.
Welche Daten sollte ich nach der Inbetriebnahme dokumentieren?
Sinnvoll sind mindestens Messstellenkennzeichen, Gerätetyp, Seriennummer, Abgleichpunkte, Betriebsart, Einheit, Anwendungstyp, Prozessschnittstelle und relevante Diagnose- beziehungsweise Störechoeinstellungen.
Welche SITRANS-LR-Ausführung ist für meinen Tank geeignet?
Dafür sind unter anderem Behälterhöhe, Medium, Flüssigkeit oder Schüttgut, Prozessdruck, Temperatur, Montageöffnung, Ex-Anforderungen, Kommunikationsschnittstelle, Anschlussart und gewünschte lokale Bedienmöglichkeiten erforderlich.
Welche Angaben benötigt ICS Schneider für die Auswahl und Inbetriebnahme?
Hilfreich sind Tankhöhe und -geometrie, maximaler und minimaler Füllstand, Medium, Prozessdruck und Prozesstemperatur, vorhandener Montagestutzen, mögliche Einbauten oder Rührwerke, Ex-Zone, gewünschte Prozessschnittstelle sowie Angaben zur SPS beziehungsweise zum Leitsystem.