وحدة مقياس سرعة الدوران 3500/50M عبارة عن وحدة مراقبة حالة الماكينات ثنائية القناة عالية الأداء تم تطويرها بواسطة Bently Nevada، وهي مصممة لمراقبة سرعة الدوران والتسارع واتجاه المعدات الدوارة. تقبل هذه الوحدة إشارات الإدخال من مجسات القرب أو الالتقاطات المغناطيسية، مما يتيح الحساب في الوقت الفعلي لسرعة دوران العمود، وتسارع الدوار، واتجاه الدوران. ويستخدم نقاط ضبط الإنذار القابلة للبرمجة من قبل المستخدم لتنفيذ إدارة الإنذار الذكية. توفر الوحدة 3500/50M مرونة عالية في التكوين وتدعم أوضاع المراقبة المتعددة، مما يجعلها مناسبة لحماية المعدات الهامة ومراقبة الحالة عبر البيئات الصناعية المختلفة.
تعمل الوحدة، المدمجة في نظام المراقبة 3500، بشكل تآزري مع وحدات النظام الأخرى لتوفير حماية موثوقة للآلات ووظائف الإنذار المبكر. يتوافق تصميمه مع العديد من المعايير الدولية ويحمل شهادات المناطق الخطرة، مما يجعله قابلاً للتطبيق في الصناعات عالية المخاطر مثل الصناعات البحرية والنفط والغاز وتوليد الطاقة والمواد الكيميائية.
2. الميزات الرئيسية
2.1 دعم الإدخال ثنائي القناة
تتميز الوحدة 3500/50M بقناتين مستقلتين يمكنها قبول الإشارات من نوعين من أجهزة الاستشعار في وقت واحد:
مجسات القرب: مناسبة لقياس السرعة عالية الدقة، وتدعم نطاقات السرعة المنخفضة إلى العالية.
التقاطات مغناطيسية: مناسبة للمراقبة متوسطة إلى عالية السرعة، ولكن لا يوصى بها للدوران العكسي أو الكشف عن السرعة الصفرية.
2.2 أوضاع المراقبة المتعددة
يمكن للمستخدمين تحديد أوضاع التشغيل التالية عبر برنامج تكوين الحامل 3500:
مراقبة السرعة باستخدام إنذار نقطة الضبط: يراقب السرعة في الوقت الفعلي ويطلق الإنذارات.
مراقبة السرعة مع إنذار نطاق السرعة: إنذار عندما تنحرف السرعة خارج نطاق محدد.
مراقبة السرعة مع إشعار السرعة الصفرية: يكتشف ما إذا كانت المعدات قد توقفت عن الدوران.
مراقبة السرعة مع إنذار تسريع الدوار: يراقب تسارع الدوار لمنع مخاطر السرعة الزائدة.
مراقبة السرعة مع إشعار الدوران العكسي: يكتشف ما إذا كان العمود يدور في الاتجاه المعاكس.
2.3 وظيفة تثبيت الذروة
تتضمن الوحدة إمكانية الاحتفاظ بالذروة والتي تسجل وتخزن:
2.4 إخراج إشارة Keyphasor مكيفة
يمكن للوحدة 3500/50M توفير إشارات Keyphasor مكيفة إلى اللوحة الإلكترونية ذات الحامل 3500 للاستخدام بواسطة وحدات المراقبة الأخرى (على سبيل المثال، شاشات الاهتزاز). وهذا يلغي الحاجة إلى وحدة Keyphasor منفصلة، مما يوفر مساحة الحامل والتكلفة.
2.5 إدارة الإنذارات
إنذار على مستويين: يمكن ضبط الإنذار 1 والإنذار 2 بشكل مستقل لمستويات خطورة مختلفة.
تأخيرات الإنذار القابلة للبرمجة: تأخير الإنذار 1 قابل للتكوين من 1 إلى 60 ثانية؛ تأخير التنبيه 2 من 0.1 إلى 60 ثانية، مما يساعد على منع الإنذارات الكاذبة.
نقاط ضبط مرنة: يمكن عادةً ضبط قيم الإنذار من 0% إلى 100% من النطاق الكامل لكل قيمة يتم قياسها، مما يلبي متطلبات المعدات المختلفة.
2.6 واجهة الإخراج والمسجل التناظرية
توفر الوحدة مخرجًا تناظريًا من 4 إلى 20 مللي أمبير مناسب لأجهزة تسجيل البيانات أو مسجلات المخططات أو أجهزة العرض. تبلغ مقاومة الخرج 550 أوم، مع نطاق توافق للجهد يتراوح بين 0-12 فولت تيار مستمر وأقصى مقاومة للحمل تبلغ 600 أوم.
2.7 بيان الحالة والتواصل
تتميز اللوحة الأمامية بمؤشرات LED ثلاثية الألوان:
OK LED: يشير إلى التشغيل العادي للوحدة.
TX/RX LED: يشير إلى حالة الاتصال مع الوحدات الأخرى الموجودة في الحامل 3500.
تجاوز مؤشر LED: يشير إلى أن الوحدة في وضع التجاوز.
3. مبدأ العمل التفصيلي
3.1 إدخال الإشارة وتكييفها
تقبل وحدة 3500/50M إشارات الجهد من مجسات القرب أو الالتقاطات المغناطيسية. نطاق إشارة الإدخال هو –24 فولت إلى +10 فولت؛ الإشارات التي تتجاوز هذا النطاق محدودة داخليًا للحماية. تأتي مقاومة إدخال الوحدة في ثلاثة أنواع:
تقوم الوحدة بتكييف إشارة الإدخال باستخدام إما 'العتبة التلقائية' أو 'العتبة اليدوية':
العتبة التلقائية: تستخدم للإشارات ذات تردد أعلى من 0.0167 هرتز (أي ما يعادل 1 دورة في الدقيقة لحدث/ثورة واحدة). الحد الأدنى لسعة إشارة الزناد هو 1 فولت من الذروة إلى الذروة.
العتبة اليدوية: تسمح للمستخدمين بتعيين عتبة التشغيل بين +9.5 فولت تيار مستمر و-23.5 فولت تيار مستمر. الحد الأدنى لسعة إشارة الزناد هو 500 مللي فولت من الذروة إلى الذروة.
3.2 حساب السرعة والدقة
تحسب الوحدة سرعة الدوران بناءً على عدد الأحداث لكل دورة (تدعم 0.0039 إلى 255 حدثًا/دورة لمعظم أنواع القنوات، ومن 1 إلى 255 لأنواع تسريع الدوار والسرعة الصفرية). الحد الأقصى للنطاق الكامل هو 99,999 دورة في الدقيقة، مع الحد الأقصى لتردد الإدخال 20 كيلو هرتز. يتم تعريف دقة السرعة عبر ثلاثة نطاقات:
<100 دورة في الدقيقة: ±0.1 دورة في الدقيقة
100 – 10,000 دورة في الدقيقة: ±1 دورة في الدقيقة
10,000 – 99,999 دورة في الدقيقة: ±0.01% من سرعة العمود الحقيقية
3.3 مراقبة التسارع
لمراقبة تسارع الدوار، تدعم الوحدة من 1 إلى 255 حدثًا لكل دورة، بدقة تبلغ ±20 دورة في الدقيقة. يتم اشتقاق قيمة التسارع من معدل تغير السرعة، مما يساعد في التنبؤ بالسلوك غير الطبيعي أثناء تسارع المعدات.
3.4 كشف الاتجاه وتحديد السرعة الصفرية
تحدد الوحدة اتجاه الدوران من خلال تحليل الطور أو تسلسل النبض لإشارات المستشعر.
ملاحظة هامة: لا يُنصح باستخدام الالتقاطات المغناطيسية للدوران العكسي أو اكتشاف السرعة صفر لأن حواف الإشارة ليست نظيفة عند السرعات المنخفضة، مما قد يؤدي إلى مؤشرات غير صحيحة.
يعتمد اكتشاف السرعة الصفرية على ما إذا كان تردد الإشارة أقل من عتبة محددة، ويستخدم عادةً لتحديد ما إذا كانت المعدات قد توقفت تمامًا.
3.5 منطق الإنذار والإخراج
تقوم الوحدة بشكل مستمر بمقارنة المعلمات المحسوبة في الوقت الفعلي (السرعة، والتسارع، والاتجاه، وما إلى ذلك) مع نقاط ضبط الإنذار المحددة من قبل المستخدم. إذا تجاوزت المعلمة الحد المحدد لها، تقوم الوحدة بتشغيل مخرج الإنذار المقابل. يمكن نقل إشارات الإنذار إلى نظام التحكم عبر المرحلات أو واجهات الاتصال.
3.6 واجهة الاتصالات والبيانات
تتواصل الوحدة 3500/50M مع النظام عبر اللوحة الإلكترونية المعززة ذات الحامل 3500، وتتفاعل مع وحدات بوابة الاتصال (على سبيل المثال، 3500/92) لتحميل بيانات القياس إلى الأنظمة ذات المستوى الأعلى. تدعم الوحدة البروتوكولات الصناعية مثل Modbus وOPC، مما يتيح سهولة التكامل في أنظمة DCS أو SCADA.
4. الخصائص التقنية
قياس عالي الدقة:
أقل من 100 دورة في الدقيقة: ±0.1 دورة في الدقيقة
100-10,000 دورة في الدقيقة: ±1 دورة في الدقيقة
10,000-99,999 دورة في الدقيقة: ±0.01% من سرعة العمود الحقيقية
دقة التسارع: ±20 دورة/دقيقة
قدرة واسعة النطاق:
الحد الأقصى للمقياس الكامل: 99,999 دورة في الدقيقة
الحد الأقصى لتردد الإدخال: 20 كيلو هرتز
الحد الأدنى لتردد الإدخال لتحقيقات القرب: 0.0167 هرتز (يقابل 1 دورة في الدقيقة لحدث/ثورة واحدة)
الحد الأدنى لتردد الإدخال للالتقاطات المغناطيسية: 3.3 هرتز
تكوين الإدخال المرن:
5. القدرة على التكيف البيئي:
6. شهادات السلامة:
7. تحذير مهم
من المهم ملاحظة أنه لا يجب استخدام وحدة مقياس سرعة الدوران 3500/50M بشكل مستقل أو كعنصر من عناصر التحكم في السرعة أو نظام الحماية من السرعة الزائدة، لأنها لا توفر تكرارًا وقائيًا أو سرعة الاستجابة المطلوبة للتشغيل الموثوق كنظام تحكم في السرعة أو حماية السرعة الزائدة. يعتبر الإخراج النسبي التناظري مناسبًا لتسجيل البيانات أو تسجيل المخططات أو لأغراض العرض فقط. نقاط ضبط تنبيه السرعة مناسبة لأغراض الإعلان فقط.
بالنسبة للالتقاطات المغناطيسية: لا تستخدم الالتقاطات المغناطيسية لخيار الدوران العكسي أو خيار السرعة صفر، وإلا فقد تظهر مؤشرات خاطئة لاتجاه الدوران. لا توفر محولات الطاقة حافة نظيفة لدائرة الكشف أثناء السرعات المنخفضة.
8. وحدة مراقبة الخصائص الفيزيائية
(اللوحة الرئيسية):
الأبعاد: 241.3 مم × 24.4 مم × 241.8 مم
الوزن: 0.82 كجم
وحدات الإدخال/الإخراج:
إصدار بدون حاجز: 241.3 مم × 24.4 مم × 99.1 مم، الوزن 0.20 كجم
إصدار الحاجز الداخلي: 241.3 مم × 24.4 مم × 163.1 مم، الوزن 0.46 كجم
متطلبات مساحة الحامل:
وحدة الشاشة: تشغل فتحة أمامية واحدة
وحدة الإدخال/الإخراج: تشغل فتحة خلفية واحدة
9. التطبيقات
تم تصميم وحدة مقياس سرعة الدوران 3500/50M خصيصًا للآلات الدوارة في المجالات التالية:
محطات توليد الطاقة: مراقبة السرعة والحماية للتوربينات البخارية، وتوربينات الغاز، والتوربينات المائية
صناعة البتروكيماويات: مراقبة السرعة وحماية السرعة الزائدة للضواغط والمضخات
الصناعة المعدنية: مراقبة السرعة لمصانع الدرفلة والمراوح
الدفع البحري: مراقبة السرعة واتجاه الدوران لأنظمة عمود الدفع
المحركات الصناعية: مراقبة سرعة المحركات الكبيرة وعلب التروس
