Schwingungen in drei Achsen mit IO-Link überwachen

Vibrationen von Maschinen sind wichtige Merkmale, wenn es um die Beurteilung des aktuellen Zustands geht. Schäden an Wälzlagern und anderen Maschinenkomponenten lassen sich so frühzeitig erkennen, bevor es zum kostspieligen Maschinenstillstand kommt. Der neue und smarte IO-Link-Vibrationssensor von ifm hilft dabei, ein einfaches und skalierbares Condition Monitoring zu realisieren – alles in einem einzigen Gerät.

Der neue Condition-Monitoring-Sensor VVB30x, den ifm zur SPS in Nürnberg jetzt vorstellt, erfasst kontinuierlich die Schwingungen in alle drei Raumrichtungen. Aus den aufgenommenen Messwerten berechnet der Sensor bewährte Zustandsindikatoren zur Bewertung des Maschinenzustands: Informationen über Ermüdung (v-RMS), mechanische Reibungen (a-RMS), Stösse (a-Peak) und Lagerverschleiss (Crest-Faktor). Ausserdem wird die Oberflächentemperatur als zusätzlicher Verschleissindikator übermittelt. Zusätzlich bietet der Sensor noch eine ganze Bandbreite an smarten Zusatzfunktionen: In der Ausführung Basic Condition Monitoring kann der Sensor kontinuierlich eine entstehende Unwucht der Maschine analysieren und im Bedarfsfall sicher kommunizieren, zudem erfasst der Sensor die Maschinenbetriebsstunden auf Basis des maschinenbezogenen Schwingungspegels, welches eine weitere Hilfsgrösse in der modernen Instandhaltung darstellt. In der Ausführung DataScience Condition Monitoring bietet das Gerät zusätzlich noch ein smartes Lagerdemodulation-Verfahren zur sicheren und kontinuierlichen Lageranalyse an, den sogenannten BearingScout.

Konfiguration erfolgt ganz einfach über IO-Link

Zur Datenübertragung, Gerätediagnose und Parametrierung setzt der neue Schwingungssensor auf IO-Link. Darüber können Anwender die Schwingungsüberwachung und -analyse herstellerunabhängig in jedem beliebigen SCADA-System über die marküblichen Feldbus-Protokolle oder gleichzeitig über eine standardisierte MQTT- oder HTTPS-Schnittstelle in jedem beliebige IT-System realisieren. ifm electronic bietet hier mit der IIoT-Plattform moneo eine ganze Bandbreite von smarten Zusatzfunktionen zur Fehler-Ursachen-Analyse an, wodurch sich ein IT-basiertes Condition Monitoring einfach umsetzen lässt. Auch die Konfiguration erfolgt ganz einfach über IO-Link: Basierend auf der jeweiligen Maschinenkategorie gemäss ISO 20816-3 sind vordefinierte Grenzwert-Profile direkt im Gerät hinterlegt, welche über das entsprechend Systemkommando an die jeweilige Zielapplikation angepasst werden können. Wird ein Grenzwert überschritten, ist dank des integrierten BLOB-Ringspeichers eine detaillierte Fehler-Ursachen-Analyse problemlos auch ohne moneo möglich. Bis zu 12 Sekunden an Rohdaten können im Bedarfsfall automatisch bereitgestellt werden. Darüber hinaus ist der Sensor mit einer internen Kennwerthistorie versehen, die den Einblick auf den Verlauf der vergangenen neun Tage ermöglicht.

Mit dem Condition Monitoring lassen sich entstehende Maschinenschäden an Pumpen, Lüftern, Getriebemotoren, Vakuumpumpen und vielen weiteren rotierenden Maschinen frühzeitig erkennen. Dadurch können Instandhaltungsarbeiten kosteneffizient und bedarfsgerecht geplant und die Maschinenverfügbarkeit maximiert werden. Wenn Vibrationen an Maschinen die Qualität beeinflusst, hilft das Condition Monitoring zusätzlich dabei, den Produktionsprozess zu verbessern.