Verfahrenstechnik 8/2025

MESSEN, REGELN,

MESSEN, REGELN, AUTOMATISIERENLIDAR-SYSTEM ERFASST FÖRDERBANDBELADUNGIN ECHTZEIT UND 3DGENAU WISSENWAS ANKOMMTDas Förderband rollt ununterbrochen, doch dieFördermenge kann stark schwanken. Für eineffizientes Management der Folgeprozesse istes wichtig zu wissen, wieviel Volumen inwelchem Zeitraum am Zielpunkt ankommt.Diese Information liefert zuverlässig dasVolumenerfassungssystem Volume3D vonPepperl+Fuchs in Echtzeit. Die Kombination ausLiDAR-Sensorik, Drehgeber und intelligenterAuswertung vermisst die Fördermenge mithoher Präzision. Das modulare System erlaubtindividuelle Lösungen mit flexibler Anpassungan die jeweilige Anlage.Die Kontur des anrollenden Materials bildet die Grundlagefür die Volumenberechnung. Um sie zu erfassen,verwendet das Volume3D-System einen oder mehrererotierende LiDAR-Sensoren. Die Laserstrahlen gleitenmit hoher Frequenz über die Oberfläche der Förderbandbeladung,die Messdaten des Laufzeitverfahrens werden fastohne Zeitverzug weitergegeben. Zwei bewährte Gerätetypen mitunterschiedlichen Eigenschaften stehen zur Verfügung:n Der LiDAR-Sensor R2000 erreicht eine sehr hohe Winkelauflösungvon 0,014 ° und eine Genauigkeit von bis zu ± 3 %. Er istmit einer integrierten Verschmutzungserkennung ausgestattetund damit besonders gut für den Einsatz in staubigen undverschmutzungsintensiven Umgebungen geeignet.n Mit seiner sehr hohen Scanrate von bis zu 100 Hz erlaubt derLiDAR-Sensor R2300 die präzise Erfassung von Objekten undMassen, die sich mit hoher Geschwindigkeit auf dem Förderbandbewegen.Für Schüttgutanwendungen wird in der Regel der R2000gewählt, der eine besonders robuste und präzise Vermessunggewährleistet. Mit beiden genannten Geräteversionen erzeugtdas Volume3D-System ein durchgehendes zweidimensionalesMessfeld, sodass für die Volumenmessung keine zusätzlichenSensoren oder Lichtschranken benötigt werden. Die Scan-Datenerlauben zudem, Anfang und Ende von durchlaufenden Objektenoder Massen automatisch zu erkennen.Ein LiDAR-Sensor kann naturgemäß nur das messen, was ausder Perspektive seines Installationsortes sichtbar ist. Wenn dasSchüttgut auf dem Förderband keine weitgehend homogeneMasse ist, sondern zum Beispiel auch größere Gesteinsbrockenenthält, können Schatteneffekte entstehen, die die Messungbeeinträchtigen. Dieses Phänomen spielt auch in der Intralogistikeine Rolle, wenn das Produkt in Pakete abgepackt wird und dieseauf Förderbändern oder Rollenbahnen unterwegs sind. UmSchatteneffekt zu vermeiden, bietet das Volume3D-System dieOption, bis zu drei LiDAR-Sensoren auf die Messstelle zu richten.Die Auswerteeinheit führt die Daten zu einer Konturerfassungohne Abschattung zusammen. Die Mehrfachperspektivevergrößert zugleich den Erfassungsbereich und erhöht dieMessgenauigkeit.DRITTE DIMENSION UND SMART TRIGGERINGDie Konturdaten bilden die Förderbandbeladung in zwei Raumdimensionenab. Um die dritte Dimension hinzuzufügen, erfasstdas Volume3D-System auch die Bandgeschwindigkeit. In derStandardausführung wird dafür der Inkremental-DrehgeberENI58IL verwendet. Damit immer das optimale Gerät für diejeweilige Anwendung gewählt werden kann, lassen sich auchandere Drehgeber aus dem großen Produktportfolio vonPepperl+Fuchs in das System integrieren. Steht die Informationzur Fördergeschwindigkeit bereits als SPS-Signal oder auch alsvoreingestellter statischer Wert zur Verfügung, kommt es ganzohne zusätzliches Messgerät aus.38 VERFAHRENSTECHNIK 2025/08 www.verfahrenstechnik.de

01 Volume3D-System mitDrehgeber,LiDAR-Sensor,Auswerteeinheitund KabelnFür die Zusammenführung der Daten der LiDAR-Sensoren mitdem Geschwindigkeitswert ist die Multi-Scan-Auswerteeinheit(MSEU) zuständig. Sie verwendet intelligente Algorithmen, umungültige Messpunkte von vornerein herauszufiltern. Ihre vorinstallierteSoftware stellt detailliert aufgeschlüsselte Datensätzezusammen, aus denen die relevanten Informationen nach Bedarfausgewählt werden können. Das sind unter anderem Parameterwie Volumen, Volumenstrom, Förderbandauslastung oder die3D-Abmessungen der Beladung. Die MSEU gibt sowohl diekonsolidierten Ergebnisse des aktuellen Zustands als auch dieResultate der zuletzt abgeschlossenen Vermessung aus.Die Smart-Triggering-Funktion ermöglicht intelligent gesteuerteMessvorgänge: Bei der Option „automatische Messauslösung“ startet undstoppt das System die Messung eigenständig anhand dererkannten Objektkontur, ohne dass ein zusätzliches externesSignal benötigt wird. Als Schwellenwerte können die Objekthöhe oder Querschnittsflächeder Bandbeladung gewählt werden. Bei manueller Steuerung wird die Messung auf der Benutzeroberflächeoder mit digitalen Start- und Stoppsignalen übereine Steuerung ausgelöst und beendet.www.verfahrenstechnik.de VERFAHRENSTECHNIK 2025/08 39