3500/22M Transient Data Interface (TDI)-modulet er et højtydende kommunikations- og dataindsamlingsmodul udviklet af Baker Hughes under Bently Nevada™-mærket, specielt designet til 3500 Machinery Monitoring System. Dette modul inkorporerer ikke kun alle funktionerne i det traditionelle 3500/20 Rack Interface Module (RIM), men integrerer også dataopsamlingsfunktioner svarende til en kommunikationsprocessor som TDXnet, hvilket gør det til en nøglekomponent til at aktivere tilstandsovervågning og diagnostiske systemer.
TDI-modulet er placeret i åbningen ved siden af strømforsyningerne i et 3500 rack. Den forbinder med M-Series monitormoduler (f.eks. 3500/40M, 3500/42M) for kontinuerligt at indsamle steady-state og transiente dynamiske (bølgeform) data, og overføre disse data til værtssoftware, såsom System 1™ Condition Monitoring og Diagnostic-software eller 3500 System Configuration-softwaren, via en Ethernet-forbindelsessoftware.
2. Nøglefunktioner og detaljerede funktionelle principper
2.1 Dataopsamlingsmuligheder
TDI-modulets kernefunktion er realtidsopsamling og transmission af flere datatyper, detaljeret som følger:
a) Statiske værdier Dataopsamling
TDI-modulet indsamler kontinuerligt statiske værdier fra monitormodulerne, inklusive parametre som vibration, temperatur og forskydning. Disse værdier registreres med 1-sekunds intervaller og gemmes i 10 minutter før og 1 minut efter en alarmhændelse. Ydermere, når et alarmmoment nærmer sig, øges dataopsamlingsfrekvensen til 100 millisekunders intervaller for at sikre, at kritiske transiente ændringer fanges.
b) Dynamic Waveform Data Acquisition
TDI'en understøtter waveform dataacquisition for op til 48 kanaler, med DC-koblede input og evnen til at udføre samtidig synkron og asynkron sampling:
Synkron sampling: Baseret på Keyphasor®-signaler understøtter den flere brugerkonfigurerbare samplingshastigheder pr. omdrejning (f.eks. 1024, 720, 512, 360, 256, 128, 64, 32, 16 samples/omdrejninger), der dækker samplingsperioder fra 2 til 2 til 28 omdrejninger.
Asynkron sampling: Understøtter forskellige frekvensområder fra 10 Hz til 30 kHz, hvilket giver mulighed for 800-linjers spektrumanalyse. Asynkrone data er anti-alias-filtreret for at sikre nøjagtighed.
c) Transient dataopsamling
Ved at bruge en valgfri Channel Enabling Disk kan TDI-modulet aktivere transient dataopsamling i høj opløsning. Denne funktion gør det muligt at udløse dataregistrering baseret på forudindstillede hastigheder eller tidsintervaller under maskinstart, friløb eller andre operationelle transienter, hvilket er afgørende for fejldiagnose og ydelsesanalyse.
d) Opsamling af alarmdata
TDI-modulet inkluderer databuffring før og efter alarm. Det kan optage bølgeformsdata med 10-sekunders intervaller i 2,5 minutter før og 1 minut efter en alarmudløser, sammen med tættere statisk værdiregistrering, hvilket giver en komplet begivenhedskontekst til analyse efter hændelsen.
2.2 Kommunikationsgrænseflader og protokoller
TDI-modulet tilbyder flere kommunikationsgrænseflader, der passer til forskellige industrielle netværksmiljøer:
a) Frontpanel USB-B-port
Understøtter BN Host Protocol med en maksimal datahastighed på 1,5 kbaud (auto-baud-kompatibel), brugt til lokal konfiguration eller datahentning. Et standard 3 meter USB-kabel medfølger, med understøttelse af kabler op til 5 meter maksimalt.
b) Ethernet-grænseflader
10Base-T/100Base-TX I/O: Bruger et RJ-45-stik, understøtter auto-negotiation, med en maksimal kabellængde på 100 meter.
100Base-FX I/O: Bruger et MT-RJ-stik, understøtter fuld-dupleks multimode fiberoptisk kabel, med en maksimal afstand på 2000 meter, ideel til miljøer med høj elektromagnetisk interferens.
Begge Ethernet-grænseflader understøtter BN Host Protocol og BN TDI Protocol over TCP/IP, hvilket sikrer effektiv dataoverførsel til værtssoftware.
2.3 Systemkontrol og statusindikation
a) LED'er på frontpanelet
OK LED: Indikerer normal moduldrift.
TX/RX LED: Indikerer kommunikation med andre moduler i racket.
TM LED: Indikerer, at stativet er i Trip Multiply-tilstand.
CONFIG OK LED: Indikerer, at stativet har en gyldig konfiguration.
b) OK-relæudgang
TDI'en inkluderer et OK-relæ, der angiver rackets overordnede driftsstatus. Brugeren kan konfigurere relækontakten til at være 'åben' eller 'lukket' for at meddele en IKKE OK-tilstand. Den er normeret til 5A ved 24 Vdc/120 Vac.
c) Betjeningselementer og kontakter
Rack Reset-knap: Rydder låste alarmer og tilstanden Timed OK Channel Defeat.
Adressekontakt: Indstiller rackadressen, der understøtter 127 mulige adresser.
Konfigurationstastlås: Skifter racket mellem 'RUN'-tilstand (normal drift, konfiguration låst) og 'PROGRAM'-tilstand (tillader lokal eller fjernkonfiguration). Nøglen kan fjernes i begge positioner for at forhindre uautoriserede ændringer.
2.4 Systemkontaktfunktioner
TDI-modulet har flere systemkontakter til ekstern styring og aflåsning:
Trip Multiply: Bruges til at placere 3500 stativet i Trip Multiply-tilstand.
Alarmspærring: Bruges til at spærre alle alarmer i 3500-racket.
Rack Reset: Bruges til at slette låste alarmer og Timed OK Channel Defeat-tilstand.
Alle kontakter er tørre kontakter (<1 mAdc, til Fælles), velegnet til grænseflader med PLC- eller DCS-systemer.
2.5 Elektriske og mekaniske specifikationer
Strømforbrug: 10,5 watt
Driftstemperatur: -30°C til +65°C (-22°F til +149°F)
Opbevaringstemperatur: -40°C til +85°C (-40°F til +185°F)
Fugtighed: 95% ikke-kondenserende
Batterilevetid (realtidsur):
Modulets dimensioner er 241,3 mm x 24,4 mm x 241,8 mm (9,50 in x 0,96 in x 9,52 in), og det vejer cirka 0,91 kg (2,0 lbs). Den er designet til installation i et standard 3500 rack.
2.6 Kompatibilitet og opgraderingsovervejelser
TDI-modulet er kompatibelt med 3500 M-seriens monitormoduler. Men når du opgraderer fra en 3500/20 RIM til en 3500/22 TDI, er det afgørende at følge den korrekte rækkefølge for at forhindre skade:
Fjern det eksisterende RIM-modul.
Fjern RIM I/O-modulet.
Installer TDI I/O-modulet.
Installer TDI-modulet.
Dynamic Data Enabling Disk:
Der kræves en valgfri 3500/09 serie disk for at aktivere transient dataopsamlingsfunktioner. Disken tillader konfiguration af Steady-State Points og Transient Points, hvor summen af begge ikke overstiger 672 point på tværs af potentielt flere TDI'er.
2.7 Godkendelser og overholdelse
TDI-modulet overholder adskillige internationale standarder og certificeringer:
FCC del 15: Elektromagnetisk kompatibilitet.
EMC-direktiv 2014/30/EU: Immunitet og emissioner for industrielle miljøer (EN 61000-6-2, EN 61000-6-4).
Lavspændingsdirektiv 2014/35/EU: Elektrisk sikkerhed (EN 61010-1).
RoHS-direktiv 2011/65/EU: Begrænsning af farlige stoffer.
Maritime klassifikationer: Inkluderer DNV GL og ABS regler.
Godkendelser af farlige områder:
Klasse I, Zone 2: AEx/Ex nA nC ic IIC T4 Gc; AEx/Ex ec nC ic IIC T4 Gc
Klasse I, Division 2, Gruppe A, B, C, D
ATEX/IECEx: Ex II 3 G Ex nA nC ic IIC T4 Gc; Ex ec nC ic IIC T4 Gc
(T4 @ Ta = -20°C til +65°C ved installation ifølge specifikke tegninger).
3. Applikationsscenarier
3500/22M TDI-modulet er meget brugt i forskellige industrier til overvågning af kritisk roterende udstyr, herunder:
Damp- og gasturbiner i elproduktion
Kompressorer og pumper i olie- og gasproduktion og rørledninger
Marine fremdrivningssystemer og hjælpemaskineri
Kritisk roterende udstyr i kemiske, petrokemiske og metallurgiske forarbejdningsanlæg.
