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Historie der Prozessanalytik

 

Fünfzig Jahre Chromatographie bei Siemens -
Von der Labor- zur Prozesschromatographie

1959 - 2009


Fünfzig Jahre Chromatophen von Siemens 1959 - 2009

  • !959: Die Anfänge als Laborchromatographie (LGC, Gerätebeispiel: der L 50)
  • 1969: Die Hinwendung zur Prozesschromatographie (PGC, Gerätebeispiel P300 und P302) mit Technologieübertrag (rote Pfeile) aus der LGC
  • Ab 1995: Die Konzentration allein auf die PGC
  • Ab 1999: Die Entwicklung des hoch-innovativen MAXUM II als Synergie-Ergebnis des Zusammenschlusses von Siemens und Applied Automation
  • Ab 2000: Die parallel laufende Innovation in Richtung Mikrosystemtechnik (Mikro-PGC, Gerätebeispiel MicroSAM), wiederum mit Technologieübertrag aus der „klassischen“ PGC
  • Am oberen Rand dargestellt: die Schlüsseltechnologien in den Zeitabschnitten ihrer Entwicklung durch Siemens (blau umrandet) bzw. ihrem Erwerb durch Zusammenschluss mit AA (grün umrandet)
 

Von der Papierchromatographie zum Prozesschromatographen 1859 - 1960

  • 1859 - 1951 : Es hat knapp hundert Jahre gedauert, bis nach den ersten Erkenntnissen über chromatographische Vorgänge in 1859 (Runge, Papier-Chromatographie, siehe Bild) dann im Jahre 1951 der erste Gaschromatograph als Ergebnis einer Forschungsarbeit in England gebaut wurde.
  • 1952 wurden grundlegende Arbeiten zur Gaschromatographie mit dem Nobelpreis ausgezeichnet, was die Bedeutung der Methode zeigt.
  • Siemens begann Mitte der 50er Jahre mit ersten Entwicklungen, die sich – wie damals üblich - auf Geräte zum Einsatz in Laboren bezogen. Die ersten Geräte wurden um 1959 geliefert (Beispiel L50, Bild rechts)
  • 1960 : Siemens erkanntedie Eignung und Bedeutung der Gaschromatographie auch und speziell für Prozessanwendungen. So entstand schon in den 1960ern die ersten Prozesschromatographen, die schon über automatisierte Abläufe und Ex-Schutz verfügten (Beispiel P 200, Bild links).
 

Immer näher am Prozess - Visionen werden Realität 1960 - 2000

  • Die Prozessfähigkeit der Chromatographie generell, der Einsatz der Kapillartechnik in der Prozess-GC und die Entwicklung der ventillosen Dosier- und Säulenschalttechnik führen zur Akzeptanz der Prozess-Chromatographie als Automatisierungstechnik.
  • In den 1990er Jahren beginnt die durchgängige Einbindung der Chromatographen in Automatisierungsnetzwerke.
  • Näher zum Prozess mit schnellerer Rückmeldung aus dem Prozess, kompaktere Bauweise mit geringerem Platzbedarf, das sind Forderungen der Anwender an künftige Gerätetechnik. Siemens hat mit seinem nur fußballgroßen MicroSAM bereits einen wichtigen Schritt in diese Richtung getan. Ermöglicht wurde das durch die Verwendung der Mikromechanik.
 

Geräte und Komponenten aus den 70er und 80er Jahren

  • Bereits damals eine Spitzentechnologie : ventillosen Säulenschaltung und der dafür erforderlichen Gerätetechnik (Bild rechts).
  • Siemens reagierte auf die zunehmende Bedeutung der Umweltanalytik mit der Entwicklung von Umweltchromatographen. Die Spezialisierung dieser Geräte bestand in der Optimierung auf den Nachweis umweltrelevanter Komponenten und bestimmte Verfahren der Probennahme und Probenanreicherung.
 

Technologische Spitzenleistungen

  • Die Verwendung von Kapillarsäulen und ventilloser Schalttechnik sorgt für einen „aufgeräumten“ und, z. B. bei Wartungsarbeiten, sehr gut zugänglichen Ofen (links)
  • Äußerst kompakte und modulare Bauweise mit fertig applizierten und getesteten „Analytik-Modulen“ erlauben eine Umrüstung oder Wartung des MicroSAM in Minuten (Mitte)
  • Analysenhaus (rechts), bestückt mit MAXUM II und dem raumsparenden MicroSAM. Geringerer Platzbedarf bedeutet kleinere Häuser und damit niedrigere Kosten!
 

Supervisory Control And Data Acquisition

  • Der „Analyzer System Manager (ASM)“ ist ein auf die Belange der Prozessanalytik optimiertes SCADA-System (Supervisory Control And Data Acquisition) zur Überwachung und Steuerung von Analysensystemen. Es erfüllt die Marktforderung nach einem eigenständigen, vom Leitsystem der Anlage unabhängigen System.
  • ASM ist aus Siemens-Bausteinen SCALANCE X, Simatic S7 und WinCC aufgebaut.
  • Der Analytik-spezifische Teil von ASM widmet sich vor allen den Themen hersteller-neutrale Datenerfassung und Gerätebedienung sowie Verfügbarkeitsprüfung der Geräte und Validierung der Messergebnisse
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