Slimme regelklep heeft computerpower on board

De combinatie van een regelklep en een sensor in één is niet helemaal uniek in de wereld. Maar wat Focus-On pas echt onderscheidt, is hoe het product is opgebouwd. Door af te stappen van de klassieke aanpak van chips met embedded software, kan het een versnelling hoger schakelen in het continu verbeteren van zijn product. Een aanpak die vandaag zijn vruchten afwerpt. Steeds meer bedrijven zien de voordelen in van de technologie van Focus-On.

Focus-On is een joint venture tussen Samson en Krohne. De een brengt zijn kennis van regelkleppen naar de tafel, de ander van sensoren. En dat levert heel wat voordelen op. Business Development & Marketing Manager George Borst. “Processen worden steeds complexer. Het opbouwen van een goede ‘control loop’ vraagt om specialistische kennis van sensoren, displays, kleppen en P&ID-instellingen. Dat maakt installaties ingewikkeld en foutgevoelig. Met onze slimme regelklep Focus-1 die alles combineert – debiet-, druk- en temperatuurmeting – kun je wel makkelijk de regelklep controleren, analyseren en onderhouden.” 

1+1 = 3

Maar wat de Focus-1 zo goed maakt is dat één plus één drie geworden is. General Manager Eelco Van Harten: “We hebben de combinatie van een actuator- en een sensorfunctie tot in het extreme proberen door te trekken.” Hij wijst naar de verschillende prototypes aan de muur die aan de Focus-1 vooraf gingen. “Dat maakte de leercurve de eerste jaren wat hoger, maar maakt dat we nu onze keuzes sneller kunnen doorontwikkelen.” Het uitgangspunt waren twee vaststellingen: door de vergrijzing ebt de kennis weg uit de industrie en de wet van Moore (dat het aantal transistoren op een chip elke twee jaar verdubbelt, red.) houdt in dat producten steeds sneller en steeds slimmer worden. “Wat betekent die exponentiële groei voor de industrie? Hoe moet jouw instrument er dan uitzien, zodat het én kennis kan borgen én je kan blijven innoveren?”

Nieuwe architectuur

De klassieke opbouw van sensoren in de procesindustrie –  I/O die communiceren met embedded software en HART als uitgang – werd al snel achtergelaten. “Als je wil innoveren, moet je telkens weer nieuwe hardware ontwikkelen. Dan kost het gemiddeld zes jaar voordat je product operationeel, CE-gekeurd en ATEX-gecertificeerd is. Dat zijn niet alleen trage, maar ook dure trajecten.” Focus-On koos daarom voor een radicaal nieuwe architectuur. Het keek daarvoor naar de elektronicawereld. “We werken met een industriële Raspberry Pi. Noem het gerust een soort minicomputer, compleet met processor en geheugen voor het draaien van programma’s en software. Zo creëer je een krachtige decentrale oplossing om data te ontsluiten en om lokaal betere diagnostiek te hebben, wat tot op heden niet mogelijk was. Denk aan herkenning van kleplekkages of cavitaties,” aldus Van Harten.

Lokale rekenkracht

De afgelopen vijf jaar heeft Focus-On ervaring opgebouwd in hoe het hiermee een slimme oplossing voor de procesindustrie neerzet die uitblinkt in gebruiksgemak. “Toen we begonnen met de requirements neer te schrijven was mijn dochter dertien. Het uitgangspunt was dat zij het kon bedienen. Die eenvoud is nodig om traditionele OT-ingenieurs over hun drempelvrees te helpen”, lacht Van Harten. “Nochtans levert het zoveel voordelen op als je lokaal die rekenkracht voorhanden hebt. Bij een traditionele loop kun je latency niet uitsluiten, ook al praat je maar over seconden. Wij kunnen elke 100 milliseconden onze setpoint meten en de nodige berekeningen erop loslaten om het proces te finetunen. Je krijgt hierdoor ook zoveel diagnostische informatie aangereikt, dat je processen echt kan gaan optimaliseren, bijvoorbeeld om energie te besparen.”

Blijven verbeteren

In energie-intensieve industrieën zoals staalproductie werd de Focus-1 dan ook het snelst omarmd. Borst: “Maar we zien ook veel potentieel in bijvoorbeeld drinkwaterproductie. Daar is het zaak de druk zo constant mogelijk te houden met zo weinig mogelijk energie.” Die opgedane ervaring bewijst zich dubbel en dik in nieuwe updates en daar zit die architectuur weer voor iets tussen. “Zijn er updates nodig? Dan kan dat immers eenvoudig via gestandaardiseerde communicatienetwerken gebeuren,” voegt Van Harten nog toe. Zo krijgen Focus-1-gebruikers er elke zes maanden nieuwe functionaliteiten bij. Borst geeft enkele voorbeelden. “Met één druk op de knop kun je nu een nullijn kalibreren vanuit het dashboard om het onderhoud te vereenvoudigen. Maar je kunt nu ook een performance report downloaden: daarin wordt de data al voor jou geanalyseerd en in grafiekjes gegoten. Dit is nog maar het topje van de ijsberg. We blijven hard inzetten op R&D,” besluit Borst.