El módulo de monitoreo de vibración extendido VM600 XMV16 es una solución de monitoreo de condición de alto rendimiento de próxima generación de la línea de productos VM, diseñada específicamente para el monitoreo y análisis de vibraciones de maquinaria rotativa crítica. Como componente esencial del sistema VM600 Mk2/VM600, el XMV16 funciona en conjunto con el módulo de entrada/salida XIO16T para ofrecer un rendimiento de monitoreo de primer nivel con 16 canales dinámicos y 4 canales de tacómetro. El módulo emplea tecnología avanzada de adquisición de datos de 24 bits y potentes capacidades de procesamiento de señales digitales, lo que permite un análisis de espectro de alta resolución de hasta 6400 líneas, proporcionando información sin precedentes sobre el estado de las máquinas para los usuarios industriales.
El módulo XMV16 representa el último desarrollo en tecnología de monitoreo de vibraciones y ofrece mejoras significativas con respecto a su predecesor, el par de tarjetas CMC16/IOC16T, en términos de amplitud y resolución espectral, capacidad de memoria intermedia, potencia de procesamiento a nivel de módulo y tasas de adquisición y almacenamiento de datos. El módulo se integra perfectamente con el software VM, proporcionando un potente trazado de alta resolución, gestión de datos integrada e interfaces de acceso a la red simplificadas, lo que lo convierte en una opción ideal para los sistemas modernos de mantenimiento predictivo.
Características clave
1. Adquisición y procesamiento de datos de alto rendimiento
El XMV16 utiliza conversión analógica a digital de 24 bits con una frecuencia de muestreo máxima de 98 kHz, lo que garantiza una adquisición de señal de vibración de alta fidelidad. El módulo ofrece un rendimiento excepcional de relación señal-ruido (SNR): 115 dB a un ancho de banda de medición de 1 kHz con pico de escala completa de 2,5 V, 105 dB a un ancho de banda de 10 kHz y 100 dB a un ancho de banda completo. Este alto rendimiento garantiza datos de monitoreo precisos y confiables incluso en los entornos industriales más exigentes.
2. Capacidad de medición multimodo
El módulo admite tres modos de medición distintos para satisfacer diversas necesidades de monitoreo:
Modo principal: Se utiliza principalmente para la adquisición continua de datos durante el funcionamiento normal de la máquina, adecuado para monitorear niveles crecientes de vibración y condiciones transitorias.
Modo auxiliar: adquiere formas de onda y datos espectrales más detallados a velocidades de actualización reducidas, complementando las mediciones del modo principal
Modo directo: se utiliza para obtener formas de onda digitalizadas continuas de larga duración desde canales de entrada dinámicos que preceden a los eventos de alarma para un análisis posterior detallado.
3. Análisis de espectro de alta resolución
El XMV16 proporciona una resolución espectral líder en la industria de hasta 6400 líneas (correspondientes a formas de onda de 16384 puntos). Las diferentes resoluciones corresponden a diferentes velocidades de actualización: los espectros de 1600 líneas se actualizan cada 100 ms, los espectros de 3200 líneas cada 200 ms y los espectros de 6400 líneas cada 500 ms. Esta alta resolución permite la detección de características de falla extremadamente sutiles.
4. Opciones de configuración flexibles
Cada canal se puede configurar con hasta 20 salidas procesadas basadas en formas de onda y espectros adquiridos de forma asincrónica (frecuencia fija) o sincrónica (seguimiento de orden). Se admiten múltiples funciones de calificador, incluidas RMS, pico, pico a pico, pico verdadero, pico a pico verdadero y DC (Gap). Las salidas se pueden mostrar en cualquier unidad estándar (métrica o imperial).
5. Potente capacidad para compartir señales
El XMV16 admite el intercambio de señales dentro de los racks VM600 Mk2/VM600, lo que permite compartir la señal de entrada dinámica a través del bus Raw (hasta 32 líneas) y compartir la señal de entrada del tacómetro a través del bus Tacho (hasta 6 líneas). Este diseño reduce significativamente los requisitos de cableado externo y simplifica la integración del sistema.
6. Funcionalidad avanzada de captura de eventos
El módulo proporciona capacidades de registro de datos configurables antes y después del disparo. El registro de datos previo al disparo puede alcanzar hasta cada 100 ms, mientras que el registro de datos posterior al disparo también puede alcanzar hasta cada 100 ms durante duraciones de hasta 1 hora. La memoria intermedia integrada puede almacenar hasta 1140 conjuntos de datos estáticos (datos extraídos) y 42 conjuntos de datos dinámicos (formas de onda y/o espectros).
7. Múltiples métodos de promedio y agregación
Se admiten varios métodos de promedio tanto a nivel de bloque de procesamiento como a nivel de salida (datos extraídos). La agregación de datos espectrales durante un segundo también está disponible para capturar cualquier ráfaga o pico en los espectros internos del módulo XMV16.
8. Funciones de procesamiento multicanal
Se admiten funciones de procesamiento avanzadas, que incluyen vibración absoluta del eje, espectro completo, órbita y órbita filtrada, línea central del eje y Smax, lo que cumple con los complejos requisitos de análisis de la dinámica del rotor.
9. Comunicación Gigabit Ethernet
El módulo cuenta con una interfaz Gigabit Ethernet que admite velocidades de transferencia de datos de hasta 1000 Mbps. El conector ETHERNET del panel frontal admite distancias de transmisión de hasta 100 metros, mientras que el conector del panel posterior admite hasta 60 metros, lo que proporciona una excelente flexibilidad para la integración del sistema.
10. Capacidad de intercambio en caliente
Admite la inserción y extracción en vivo de módulos (intercambiables en caliente) sin interrumpir el funcionamiento del sistema, lo que mejora significativamente la capacidad de mantenimiento y la disponibilidad del sistema.
11. Adaptabilidad ambiental integral
Rango de temperatura de funcionamiento: 0 a 65 °C (32 a 149 °F)
Rango de temperatura de almacenamiento: -40 a 85 °C (-40 a 185 °F)
Humedad de funcionamiento: 0 a 90 % de humedad relativa (sin condensación)
Cumple con RoHS con excelente adaptabilidad ambiental.
12. Certificaciones de seguridad
Marcado EAC, cumple con las normas de compatibilidad electromagnética TR CU 020/2011 y las normas de seguridad eléctrica TR CU 004/2011. Certificado por la Agencia Federal Rusa de Regulación Técnica y Metrología (Rosstandart) con certificado de aprobación de modelo OC.C.28.004.AN° 60224.
Principio de funcionamiento
El principio de funcionamiento del módulo de monitoreo de vibración extendido VM600 XMV16 se basa en una tecnología avanzada de procesamiento de señales digitales. Trabajando en conjunto con el módulo de entrada/salida XIO16T, permite un monitoreo y análisis integral de las condiciones de vibración de la máquina. El principio de funcionamiento se puede dividir en varios aspectos clave:
1. Arquitectura del sistema y flujo de señal
El módulo de procesamiento XMV16 se instala en la parte frontal del bastidor, mientras que el módulo XIO16T se instala en la parte posterior. Ambos se conectan directamente al backplane del bastidor mediante conectores. Las señales del sensor ingresan a través de los conectores del bloque de terminales del módulo XIO16T, donde se someten a acondicionamiento y protección de la señal antes de transmitirse al módulo XMV16 para su procesamiento a través del backplane.
El módulo XIO16T realiza todas las funciones de acondicionamiento de señales analógicas y admite comunicaciones externas. Protege todas las entradas contra sobretensiones de señal y EMI para cumplir con los estándares EMC. Las entradas del módulo son totalmente configurables por software y pueden aceptar señales que representan velocidad y referencia de fase (por ejemplo, de sensores TQxxx), así como señales de vibración derivadas de aceleración, velocidad y/o desplazamiento (por ejemplo, de sensores CAxxx, CExxx, CVxxx y TQxxx).
2. Adquisición de señales y digitalización
El módulo XMV16 realiza la conversión de analógico a digital y todas las funciones de procesamiento de señales digitales, incluido el procesamiento de cada forma de onda y espectro, y las salidas procesadas relacionadas (datos extraídos). El módulo adquiere y procesa datos en alta resolución (ADC de 24 bits) para generar formas de onda y espectros utilizando tres modos de medición diferentes: principal, auxiliar y directo.
En el modo principal, el módulo realiza una adquisición continua de datos adecuados para el funcionamiento normal de la máquina, como niveles crecientes de vibración y condiciones transitorias. Las formas de onda y los espectros adquiridos en modo principal se utilizan para generar resultados procesados relacionados (datos extraídos). El modo auxiliar se utiliza para obtener formas de onda y espectros más detallados a velocidades de actualización reducidas, complementando las mediciones del modo principal. El modo directo se utiliza para obtener formas de onda continuas digitalizadas de larga duración a partir de canales de entrada dinámicos que preceden a los eventos de alarma, utilizando programas de terceros para la visualización de datos.
3. Procesamiento y análisis de datos
Los tiempos de ciclo de procesamiento en el módulo XMV16 dependen de la resolución de forma de onda (puntos)/espectro (líneas) configurada para los modos de medición principal y auxiliar. Estos tiempos de ciclo de procesamiento interno ayudan a determinar la velocidad a la que las formas de onda, los espectros y los datos extraídos están disponibles como salidas del módulo.
Si bien los datos de medición se pueden obtener del módulo XMV16 a velocidades de actualización de datos de hasta 100 ms, la velocidad de actualización de datos del software VibroSight® es de 1 segundo. Esto significa que el servidor VibroSight sondea los módulos XMV16 a una velocidad máxima de una vez por segundo. Por ejemplo, un módulo configurado para una velocidad de actualización de datos de 100 ms en el modo de medición principal proporciona a VibroSight® una de cada diez formas de onda, espectro y datos extraídos relacionados.
4. Agregación de datos espectrales
Para evitar una posible pérdida de información importante en los datos de medición internos del módulo XMV16, se puede utilizar la agregación de datos espectrales para capturar picos en espectros intermedios (internos) sin aumentar significativamente el tráfico de la red. Esta función de agregación realiza retención de picos en datos espectrales durante un segundo, lo que garantiza que no se pierdan características de fallas transitorias.
5. Detección de eventos y registro de datos
Los eventos se generan cuando los valores exceden cualquiera de los cinco niveles de gravedad configurables por el usuario o exceden las alarmas de tasa de cambio. La cantidad de datos previos al evento almacenados en la memoria intermedia integrada del módulo XMV16 es configurable y se puede utilizar para el registro de datos estáticos previos al disparo (evento) hasta cada 100 milisegundos y datos dinámicos cada 1 segundo. El registro de datos estáticos posteriores al disparo (evento) hasta cada 100 ms también está disponible durante hasta 1 hora.
6. Detección del estado de la máquina
Los estados de la máquina, como carga completa (en carga), exceso de velocidad y transitorios, se detectan comparando la velocidad de referencia con los niveles de activación. Estos estados pueden ser utilizados por las condiciones operativas de la máquina del software para controlar el comportamiento del sistema. Normalmente, se encuentra disponible un registro de mayor densidad dependiendo de las condiciones operativas de la máquina, la velocidad y los intervalos de tiempo configurables, o cualquier otro parámetro del proceso.
7. Mecanismo de intercambio de señales
Dentro de los racks VM600 Mk2/VM600, el XMV16 puede usar el bus Tacho para compartir señales de entrada de tacómetro y el bus Raw para compartir señales de entrada dinámicas. Generalmente, en un bastidor VM600 Mk2 (ABE4x), el bus Raw se usa para compartir señales de entrada dinámicas entre módulos de procesamiento, el bus Tacho se usa para compartir señales de entrada de tacómetro (velocidad) entre módulos de procesamiento y el bus Open Collector (OC) lo usan los módulos de procesamiento para controlar módulos de relé, todo dentro del mismo bastidor.
8. Comunicación y transmisión de datos
El módulo XMV16 se comunica con computadoras externas que ejecutan el software VibroSight® a través de una interfaz Gigabit Ethernet. La interfaz de comunicación del sistema (conectores ETHERNET) se puede utilizar para establecer conexiones/comunicaciones entre el módulo XMV16 + XIO16T y computadoras/redes utilizando cables Ethernet estándar.
El módulo utiliza el protocolo de tiempo de red (NTP) para la sincronización horaria, lo que garantiza la coherencia temporal en todo el sistema. El conector ETHERNET del panel frontal admite distancias de transmisión de hasta 100 metros (compatible con 1000BASE-T), mientras que el conector ETHERNET del panel posterior admite hasta 60 metros (1000 Mbps). Para distancias que exceden los máximos especificados, los módulos funcionan a velocidades de transferencia de datos reducidas.
9. Configuración y monitoreo de estado
El módulo XMV16 + XIO16T es totalmente configurable por software a través de Ethernet utilizando una computadora que ejecuta el software VibroSight®. El módulo proporciona múltiples indicadores de estado (LED): Los LED multicolores de ESTADO y DATOS indican el estado del módulo XMV16 + XIO16T, como funcionamiento normal, estado de configuración o problemas; El enlace del conector ETHERNET y los LED de actividad indican el estado de las comunicaciones Ethernet del sistema.
10. Gestión de energía y diseño térmico
El módulo recibe energía operativa (+5 VCC y ±12 VCC) de la fuente de alimentación del bastidor VM600. El consumo de energía es <14 W del suministro de +5 VCC, <8 W del suministro de +12 VCC y <4 W del suministro de -12 VCC, con un consumo de energía total <26 W (módulo XMV16 + XIO16T). Este diseño de energía eficiente garantiza un funcionamiento estable del módulo y una baja disipación de calor.
Aplicaciones
El módulo de monitoreo de vibración extendido VM600 XMV16 es ideal para las siguientes áreas de aplicación:
Monitoreo y análisis de la dinámica del rotor: monitoreo de vibraciones y análisis de la dinámica del rotor para maquinaria rotativa grande, como turbinas de vapor, turbinas de gas y turbinas hidráulicas.
Análisis de rodamientos de elementos rodantes: capacidad de análisis de espectro de alta resolución para la detección temprana de características de falla de rodamientos
Monitoreo de flujo y espacio de aire hidráulico: admite aplicaciones de monitoreo de espacio de aire y monitoreo de densidad de flujo magnético para generadores hidroeléctricos.
Monitoreo de maquinaria rotativa industrial: monitoreo de condición y diagnóstico de fallas para maquinaria rotativa industrial como compresores, ventiladores, bombas y motores.
Sistemas de mantenimiento predictivo: sirve como componente central de los sistemas de mantenimiento predictivo de la planta y proporciona datos de alta calidad sobre el estado de la máquina.
Resumen de especificaciones técnicas
Canales de entrada dinámica: 16 canales independientes
Canales de entrada del tacómetro: 4 canales independientes
Resolución ADC: 24 bits
Frecuencia máxima de muestreo: 98 kHz
Rango de entrada dinámica: -30 a +30 V (voltaje), -25 a +25 mA (corriente)
Ancho de banda de frecuencia: 0,10 Hz a 38 kHz (CA), CC a 1,0 Hz (CC)
Resolución espectral: hasta 6400 líneas
Relación señal-ruido: 115 dB (ancho de banda de 1 kHz)
Interfaz de comunicación: Gigabit Ethernet (1000BASE-T)
Temperatura de funcionamiento: 0 a 65 °C (32 a 149 °F)
Consumo de energía: <26 W (módulo XMV16 + XIO16T)
