Bently Nevada 3500 serijos: integruota mašinų apsaugos sistema kritinei sukamajai įrangai

Įvadas

The Bently Nevada 3500 serijos įranga mašinoms apsaugoti suprojektuota nuolat stebėti kritinius eksploatacijos parametrus. 3500 platforma sujungia įrangos apsaugą, būklės duomenų rinkimą, įvykių informaciją ir gamyklos sistemos ryšį modulinėje stalčių architektūroje. Jos lankstumas leidžia inžinieriams konfigūruoti stebėjimo sprendimą atsižvelgiant į kiekvienos mašinos eilės mechaninį projektavimą ir rizikos profilį. Sistema suprojektuota taip, kad atitiktų API 670 reikalavimus, o pasirinkus tinkamą konfigūraciją ji gali palaikyti taip pat kitas pramonines, pavojingose zonose, jūrų ar funkcionalios saugos sertifikavimo reikalaujančias aplikacijas.

Modulinė architektūra ir pagrindiniai sistemos komponentai

Tipiškas 3500 sistemos sudaryta aplink 3500/05 sistemą Stovas. Stovas suteikia mechaninį korpusą, nugarinės plokštės jungtis ir modulių pozicijas, reikalingas specialiai programinei įrangai stebėti sukurti konfigūracijai. Pilno dydžio, mažojo stovo, plokštumos montavimo ir pertvaros montavimo išdėstymai leidžia platformą pritaikyti įvairioms spintų išdėstymo schemoms ir įrengimo aplinkoms.

3500/15 maitinimo šaltinis įdiegiamas numatytoje stovo pozicijoje ir transformuoja įeinančią gamyklinę energiją į reguliuojamas įtampas, kurias naudoja stebėjimo moduliai. Stovą galima įrūšiuoti pirminiais ir atsarginiais maitinimo šaltiniais. Atsarginumas padidina sistemos prieinamumą, nes kiekvienas iš šaltinių gali nepriklausomai maitinti stovą, jei kitas šaltinis ar jo įeinamoji energijos tiekimo linija nutrūksta.

Ryšio ir stovo lygio funkcijos dažniausiai valdomos per 3500/22M laikinosios būsenos duomenų sąsają , arba TDI. Šis modulis sujungia apsaugos rėmą su suderinamais konfigūracijos ir būklės stebėjimo programiniais įrankiais. Jis sujungia rėmo sąsajos funkcijas su dinaminio duomenų rinkimo galimybe, leidžiant perduoti įrangos informaciją tolesniam analizavimui. Svarbu, kad TDI nėra kritinės apsaugos grandinės dalis; todėl ryšio problema nekliudo stebėjimo moduliams atlikti jų pagrindines apsaugos funkcijas.

Rėmas gali talpinti kelis specializuotus stebėjimo modulius. 3500/42M Proximitor/Seismic Monitor apdoroja signalus, susijusius su spinduline vibracija, ašine padėtimi, diferencialine išsiplėtimo ir seismine vibracija. 3500/50M Tachometer Module priima įvestis iš artumo daviklių arba magnetinių daviklių, kad matuotų veleno sukimosi dažnį, rotoriaus pagreitį ar sukimosi kryptį. Temperatūros stebėjimą galima atlikti naudojant 3500/60 arba 3500/61 modulius, kurie priima termoparų ir varžos temperatūros detektorių įvestis.

Kiti moduliai praplečia sistemą, kad būtų stebimi papildomi mašinos kintamieji. Pavyzdžiui, 3500/45 padėties monitorius gali stebėti stumties padėtį, vožtuvo padėtį, korpuso išsiplėtimą ir skirtuminį išsiplėtimą. 3500/62 technologinių kintamųjų monitorius apdoroja signalus, atstovaujančius slėgį, srautą, temperatūrą ir lygį. Relės moduliai teikia programuojamus išvesties kontaktus, kuriuos galima prijungti prie pranešimų įrenginių, valdymo grandinių ar mašinos sustabdymo logikos.

Ši modulinė struktūra neleidžia vartotojams įsigyti fiksuotos klausos, kurioje būtų nereikalingų funkcijų. Inžinieriai kiekvienam projektui gali pasirinkti reikiamų kanalų tipus, I/O modulius, relės logiką, ryšio sąsajas ir maitinimo konfigūraciją.

Tikrojo laiko stebėjimas, įspėjimų apdorojimas ir įrangos apsauga

Pagrindinis tikslas yra apsaugoti jus nuo vėjo ir lietaus. 3500 Serija turi nustatyti mechanines ar procesines sąlygas, kurios gali padėti įrenginio vientisumui. Lauko keitikliai fizinį elgesį paverčia elektriniais signalais. Kiekvienas stebėjimo prietaisas sureguliuoja įeinančius signalus ir apskaičiuoja sukonfigūruotus matavimo parametrus. Gautos reikšmės nuolat lyginamos su vartotojo programuojamais įspėjimo ir pavojingumo slenksčiais. Įspėjimo būsena paprastai reiškia, kad įrenginys reikalauja tyrimo, o pavojingumo būsena – rimtesnę būseną, kuri gali inicijuoti apsauginius veiksmus. Laiko delsos ir loginiai balsavimo masyvai gali būti sukonfigūruoti siekiant sumažinti triukšmingų įspėjimų tikimybę, kuriuos gali sukelti trumpalaikiai signalų sutrikimai.

Spindulio virpėjų stebėjimas padeda aptikti rotoriaus nesvarumą, netinkamą susiejimą, veleno išlinkimą, skysčių sukeltą nestabilumą, mechaninį laisvumą ir guolių susidėvėjimą. Ašinės pozicijos matavimai atskleidžia rotoriaus vietos pokyčius santykinai dėl stumiamųjų guolių. Per didelis ašinis judėjimas gali rodyti stumiamųjų guolių susidėvėjimą, netipinį technologinio proceso apkrovimą ar vidinius mechaninius kontaktus. Skirtingos plėtimosi stebėjimas įvertina santykinį šiluminį rotoriaus ir įrenginio korpuso išsiplėtimą, kas ypač svarbu turbinos paleidimo ir sustabdymo metu.

Greičio ir fazės nuorodos matavimai prideda dar vieną diagnostinės analizės dimensiją. Sukimosi greičio informacija padeda stebėti per didelį sukimosi greitį, nustatyti nulinį greitį ir stebėti pagreitį. Pagrindinė fazės nuoroda (Keyphasor) pateikia laiko informaciją vieną kartą per apsisukimą, leisdama susieti virpėjimų duomenis su ašies kampine padėtimi. Šis ryšys yra naudingas, kai analitikai vertina fazės kampą, orbitų diagramas, ašies centro linijos judėjimą bei paleidimo ar sustabdymo elgseną.

The stebėjimas stovas taip pat atlieka savikontrolės funkcijas. Priekinėje panelėje esantys LED indikatoriai rodo vietinę modulio būklę, ryšio aktyvumą, aplenkimo būseną ir įspėjimų būseną. Buforuoti išėjimai leidžia technikams naudoti nekilnojamus diagnostinius prietaisus, kad pasiektų jutiklių signalus, nepažeisdami nuolatinės laidynės. Derinant nuolatinį matavimą su nustatytomis įspėjimų apdorojimo taisyklėmis, sistema atlieka dvi papildomas užduotis.

Pramoninė integracija, patikimumas ir viso gyvavimo ciklo pranašumai

Aparatūros apsaugos įranga turi veikti kaip didesnės gamyklos infrastruktūros dalis. 3500 serijos įranga gali keistis matavimo reikšmėmis, įspėjimų būsenomis ir rėmelio būsenos informacija su paskirstytomis valdymo sistemomis, stebėjimo platformomis ir kitomis automatizavimo tinklo sistemomis. 3500/92 ryšių vartai palaiko Ethernet ir nuosekliąją ryšių komunikaciją, įskaitant Modbus ir Modbus TCP protokolus, kad būtų integruota su gamyklos lygio sistemomis.

Šis ryšys suteikia operatoriams susumavusią mašinų būklės apžvalgą kartu su technologiniais kintamaisiais. Pavyzdžiui, padidėjusią kompresoriaus virpesių amplitudę galima vertinti kartu su įsiurbimo slėgiu, išleidimo slėgiu, apkrova ir darbo greičiu. Mechaninių ir technologinių duomenų koreliacija padeda efektyviau nustatyti gedimus ir sumažina riziką gydyti simptomus, neidentifikavus jų veikimo priežasties.

Dinaminiai duomenys, surinkti naudojant TDI, taip pat gali būti perduodami suderinamoms būklės stebėjimo programoms. Analitikai gali tirti bangos formas, spektrus, tendencijas, orbitas ir laikinųjų reiškinių grafikus, kad nustatytų, kaip mašinos elgesys keičiasi laikui bėgant ir priklausomai nuo veikimo būsenos. Tai ypač naudinga paleidimo, sustabdymo, apkrovos perėjimo ar technologinio sutrikimo metu, kai vien tik nuolatinės būsenos reikšmės gali nepaaiškinti problemos šaltinio.

Patikimumas stiprinamas dėl atsarginių maitinimo variantų, nepriklausomos monitoriavimo vykdymo galimybės, konfigūruojamos relės logikos bei apsaugos kelio ir aukštesniojo lygio ryšio funkcijų atskyrimo. Pavojingose zonose vykdomiems projektams gali būti naudojamos patvirtintos įvesties/išvesties schemos ir, jei reikia, vidiniai barjerai. Vidiniai barjerai užtikrina intriziškai saugias sąsajas su suderinamomis transduserių sistemomis be reikalingumo naudoti atskirus išorinius barjerų skydelius.

Išvada

The Bently nevada 3500 serija yra konfigūruojama mechaninės apsaugos architektūra, kurios modulinė konstrukcija leidžia stebėti virpėjimus, padėtį, greitį, temperatūrą, slėgį, srautą ir kitus kritinius mechaninius kintamuosius koordinuotoje stalčių sistemoje. Elektrinėms, kuriose veikia turbinos, kompresoriai, siurbliai, generatoriai ir kita brangi sukamoji įranga, 3500 platforma stiprina mechaninę apsaugą, pagerina gedimų matomumą, palaiko būklės pagrindu remiamą технинę priežiūrą ir sumažina eksploatacines nuostolas dėl netikėtų gedimų.