Jede Maschine, jeder Zustand jederzeit im Blick

Der neue VIM3 IO-Link von Pepperl+Fuchs deckt dabei einen Frequenzbereich von 1 bis 12 kHz ab. Ein echtes Highlight: Der VIM3 erfasst die Rohdaten der Schwingbeschleunigung und überträgt sie über den IO-Link BLOB Transfer. Damit stehen erstmals umfassende Originaldaten zur Verfügung – die perfekte Basis für präzise Frequenzanalysen. Bereits bei der Inbetriebnahme einer Maschine kann so der Neuzustand als Referenz erfasst und dokumentiert werden. Spätere Abweichungen durch Verschleiss oder Unwucht lassen sich dadurch eindeutig erkennen. Das Ergebnis: individuelles Condition Monitoring für jede Maschine und jede ihrer Komponenten – transparent, zuverlässig und vorausschauend.

Schwingungen verraten die wahre Qualität einer Maschine
Unerwartete Stillstände bedeuten für Betreiber hohe Kosten, Produktionsausfälle und im schlimmsten Fall sogar Gefahren für Mensch und Maschine. Um dies zu vermeiden, ist eine frühzeitige und zuverlässige Erkennung des Anlagenzustands entscheidend. Nur so lassen sich Wartungsarbeiten rechtzeitig planen und Ausfälle verhindern. Die Schwingungssensoren von Pepperl+Fuchs liefern hier den entscheidenden Mehrwert: Sie erkennen frühzeitig Fehlausrichtungen, Montageprobleme, Lockerungen, Resonanzen, Lagerschäden oder Unwuchten – und sichern so die maximale Verfügbarkeit Ihrer Anlage. Ob Zentrifugen, Ventilatoren, Pumpen oder Motoren: Mit der DIN ISO 20816 verfügen Betreiber über einen klaren Normstandard mit definierten Schwingungsschwellen. Die Sensoren von Pepperl+Fuchs filtern die Daten bereits im Frequenzbereich von 10 bis 1000 Hz vor und geben sie als RMS-Schwinggeschwindigkeit aus – eine seit Jahrzehnten bewährte Grösse für die verlässliche Zustandsbewertung. Das Ergebnis:

• Weniger ungeplante Stillstände
• Deutlich reduzierte Instandhaltungskosten
• Mehr Sicherheit für Mensch und Maschine

Und für komplexe Anwendungen wie Getriebe, Förderbänder oder Drehmomentwellen ermöglichen unsere Sensoren eine tiefergehende Schwingungsanalyse – die Basis für modernes Condition Monitoring und eine vorausschauende Instandhaltung. Pepperl+Fuchs macht damit den entscheidenden Schritt: Von reaktiver Reparatur hin zu proaktiver Planung – für mehr Effizienz, Sicherheit und Wirtschaftlichkeit.

Kritische Schwingfrequenzen mit transparenten Rohdaten erkennen
Schwingungen entstehen immer dann, wenn sich physikalische Grössen wie Geschwindigkeit oder Beschleunigung zyklisch über die Zeit verändern. Dieses zyklische Verhalten beschreibt das Frequenzspektrum, mit dem sich die Dynamik einer Maschine erfassen lässt. Klassische normbasierte Schwingungssensoren (DIN ISO 20816) liefern dafür die gefilterte (10 bis 1000 Hz) und gemittelte Schwinggeschwindigkeit (RMS in mm/s). Für viele Standardanwendungen reicht diese Information völlig aus. Sobald jedoch detailliertere Analysen erforderlich sind – etwa die exakte Bestimmung einzelner Schwingfrequenzen oder die Überwachung eines erweiterten Frequenzbereichs von 0 bis 12’000 Hz – stossen herkömmliche Sensoren an ihre Grenzen. Denn die aktuelle Schwingfrequenz lässt sich nicht direkt messen, sondern muss mithilfe einer FFT (Fast Fourier Transformation) aus den ungefilterten und ungemittelten Rohdaten der Schwingbeschleunigung berechnet werden. Dazu wird eine enorme Datenmenge benötigt: Um Schwingungen bis 12’000 Hz zuverlässig erfassen zu können, ist eine interne Abtastrate von mindestens 64’000 Hz erforderlich. Das bedeutet: Der Sensor erfasst und speichert 64’000 Messwerte pro Sekunde – eine Voraussetzung, um die jeweils dominanten und kritischen Schwingfrequenzen präzise berechnen und darstellen zu können. Das Ergebnis: maximale Transparenz im Frequenzspektrum – und die Möglichkeit, auch komplexe Maschinenzustände zuverlässig zu überwachen.

Effiziente Übertragung grosser Schwingungsdatenpakete
Die neue VIM3-Serie von Pepperl+Fuchs mit einem Frequenzbereich von bis zu 12 kHz liefert die optimale Sensorik für anspruchsvolle Frequenzanalysen – ausgestattet mit einer leistungsstarken IO-Link Schnittstelle. Dabei setzt Pepperl+Fuchs auf einen zweistufigen Ansatz zur Ermittlung von Schwingfrequenzen:

1. Volle Datentransparenz durch die Übertragung von Rohbeschleunigungswerten – ungefiltert oder vorverarbeitet – vom Sensor an die Maschinensteuerung.
2. Effiziente Datenübertragung grosser Rohdatensätze über das standardisierte BLOB (Binary Large Object) Profil von IO-Link.

Da die hohen Datenmengen nicht über den klassischen zyklischen IO-Link-Kanal übertragbar sind, ermöglicht BLOB den Transfer umfangreicher, im Sensor aufgezeichneter Schwingungsrohdatenpakete. Einzigartig: Die Speichergrösse ist flexibel einstellbar – so lassen sich je nach Anforderung schnellere Übertragungszeiten oder grössere Datenmengen priorisieren. Das Ergebnis: Jeder Anwender erhält die vollständige Datengrundlage für tiefgehende Schwingungsanalysen. Bereits bei der Inbetriebnahme einer neuen Maschine kann so der individuelle Gut-Zustand erfasst werden. Spätere Abweichungen durch Verschleiss oder Beschädigungen werden im direkten Vergleich sofort sichtbar – selbst wenn kritische Schwingungen gleichzeitig in mehreren Frequenzbereichen auftreten. So wird der VIM3 zur Schlüsseltechnologie für modernes Condition Monitoring – präzise, transparent und zuverlässig.

Frequenzmessung leicht gemacht
In der zweiten Stufe erweitert Pepperl+Fuchs die VIM3-Serie der IO-Link-Schwingungssensoren um eine integrierte Frequenzmessung.
Diese Werte werden direkt über den zyklischen IO-Link-Kanal an die Maschinensteuerung übertragen. Damit stehen Anwendern künftig zwei Wege zur Frequenzanalyse offen:

1. Über das BLOB-Profil lassen sich umfassende Rohdatenpakete bereitstellen, die auf Steuerungsseite detailliert ausgewertet werden können.
2. Wer es kompakter und weniger aufwendig benötigt, kann direkt auf die integrierte Frequenzmessung im zyklischen Datenstrom zurückgreifen.

Dabei ist zu beachten, dass die Genauigkeit durch die maximale Übertragungsrate von IO-Link begrenzt ist – in vielen Anwendungen reicht diese jedoch vollkommen aus. So bietet die VIM3-Serie maximale Flexibilität zwischen Tiefenanalyse und einfacher Frequenzüberwachung.

IO-Link – der Schlüssel zum digitalen Condition Monitoring
Mit der neuen VIM3-Serie steht ein leistungsfähiger Schwingungssensor für die Wartung jeder Maschine bereit. Zusätzlich ermöglicht der Sensor Counter- und Zeitmessungen, die definieren, wie lange eine Maschine oberhalb eines kritischen Schwingungslimits betrieben werden darf.
So können zustandsabhängige Wartungszyklen direkt auf Sensorebene umgesetzt werden – eine teure Überwachung über die Maschinensteuerung ist nicht mehr nötig. Gleichzeitig entfällt die klassische, pauschale Wartung «auf Verdacht», was Kosten spart und die Effizienz steigert.

INFOS | KONTAKT
Pepperl+Fuchs AG
Längfeldweg 116
CH-2504 Biel/Bienne
T +41 (0)32 374 76 76
www.pepperl-fuchs.com
info@ch.pepperl-fuchs.com