ماژول سرعت سنج 3500/50M یک ماژول نظارت بر وضعیت ماشین آلات با کارایی بالا و دو کاناله است که توسط بنتلی نوادا توسعه یافته و برای نظارت بر سرعت چرخش، شتاب و جهت تجهیزات دوار طراحی شده است. این ماژول سیگنالهای ورودی را از پروبهای مجاورت یا پیکاپهای مغناطیسی میپذیرد و امکان محاسبه بلادرنگ سرعت چرخش شفت، شتاب روتور و جهت چرخش را فراهم میکند. برای اجرای مدیریت زنگ هشدار هوشمند از نقاط تنظیم هشدار قابل برنامه ریزی توسط کاربر استفاده می کند. ماژول 3500/50M انعطاف پذیری پیکربندی بالایی را ارائه می دهد و از حالت های نظارتی متعدد پشتیبانی می کند، که آن را برای حفاظت از تجهیزات حیاتی و نظارت بر وضعیت در محیط های مختلف صنعتی مناسب می کند.
این ماژول که در سیستم مانیتورینگ 3500 ادغام شده است، به طور هم افزایی با سایر ماژول های سیستم کار می کند تا حفاظت مطمئن ماشین آلات و عملکردهای هشدار اولیه را ارائه دهد. طراحی آن با استانداردهای بینالمللی متعددی مطابقت دارد و دارای گواهینامههای مناطق خطرناک است و آن را برای صنایع پرخطر مانند دریایی، نفت و گاز، تولید برق و مواد شیمیایی قابل استفاده است.
2. ویژگی های کلیدی
2.1 پشتیبانی از ورودی دو کاناله
ماژول 3500/50M دارای دو کانال مستقل است که می توانند به طور همزمان سیگنال های دو نوع سنسور را بپذیرند:
پروب های مجاورتی: مناسب برای اندازه گیری سرعت با دقت بالا، پشتیبانی از محدوده های کم تا پر سرعت.
پیکاپ های مغناطیسی: مناسب برای نظارت با سرعت متوسط تا بالا، اما برای چرخش معکوس یا تشخیص سرعت صفر توصیه نمی شود.
2.2 حالت های نظارت چندگانه
کاربران می توانند حالت های عملیاتی زیر را از طریق نرم افزار 3500 Rack Configuration انتخاب کنند:
نظارت بر سرعت با هشدار نقطه تنظیم: سرعت را در زمان واقعی مانیتور می کند و آلارم را راه اندازی می کند.
نظارت بر سرعت با هشدار باند سرعت: زمانی که سرعت خارج از محدوده تعریف شده منحرف می شود، هشدار می دهد.
نظارت بر سرعت با اعلان سرعت صفر: تشخیص می دهد که آیا چرخش تجهیزات متوقف شده است یا خیر.
نظارت بر سرعت با هشدار شتاب روتور: شتاب روتور را برای جلوگیری از خطرات بیش از حد سرعت کنترل می کند.
مانیتورینگ سرعت با اعلان چرخش معکوس: تشخیص می دهد که آیا شفت به صورت معکوس می چرخد.
2.3 عملکرد نگه داشتن اوج
این ماژول دارای قابلیت نگهداری اوج است که ضبط و ذخیره می کند:
2.4 خروجی سیگنال Keyphasor شرطی
ماژول 3500/50M میتواند سیگنالهای Keyphasor شرطی شده را به رکپلین پشتی 3500 برای استفاده توسط سایر ماژولهای مانیتورینگ (به عنوان مثال، مانیتورهای ارتعاشی) ارائه دهد. این امر نیاز به یک ماژول جداگانه Keyphasor را از بین می برد و باعث صرفه جویی در فضای رک و هزینه می شود.
2.5 مدیریت هشدار
هشدار دو سطحی: زنگ هشدار 1 و زنگ هشدار 2 را می توان به طور مستقل برای سطوح مختلف شدت تنظیم کرد.
تاخیرهای هشدار قابل برنامه ریزی: تاخیر زنگ هشدار 1 از 1 تا 60 ثانیه قابل تنظیم است. زنگ هشدار 2 با تاخیر 0.1 تا 60 ثانیه، به جلوگیری از هشدارهای اشتباه کمک می کند.
نقاط تنظیم انعطاف پذیر: مقادیر زنگ را معمولاً می توان از 0٪ تا 100٪ محدوده مقیاس کامل برای هر مقدار اندازه گیری شده تنظیم کرد که نیازهای تجهیزات مختلف را در نظر می گیرد.
2.6 خروجی آنالوگ و رابط ضبط
این ماژول یک خروجی آنالوگ 4 تا 20 میلی آمپری مناسب برای دیتالاگرها، ضبط کننده نمودارها یا دستگاه های نمایشگر ارائه می دهد. امپدانس خروجی 550 Ω، با محدوده انطباق ولتاژ 0-12 Vdc و حداکثر مقاومت بار 600 Ω است.
2.7 نشان دادن وضعیت و ارتباطات
پنل جلو دارای نشانگرهای LED سه رنگ است:
OK LED: عملکرد عادی ماژول را نشان می دهد.
TX/RX LED: وضعیت ارتباط با ماژول های دیگر در رک 3500 را نشان می دهد.
LED Bypass: نشان می دهد که ماژول در حالت Bypass است.
3. اصل کار مفصل
3.1 سیگنال ورودی و تهویه
ماژول 3500/50M سیگنال های ولتاژ را از پروب های مجاورت یا پیکاپ های مغناطیسی می پذیرد. محدوده سیگنال ورودی -24 ولت تا +10 ولت است. سیگنال های فراتر از این محدوده برای حفاظت از داخل محدود می شوند. امپدانس ورودی ماژول در سه نوع ارائه می شود:
ماژول سیگنال ورودی را با استفاده از آستانه خودکار یا آستانه دستی شرایط می دهد:
آستانه خودکار: برای سیگنال هایی با فرکانس بالاتر از 0.0167 هرتز (معادل 1 دور در دقیقه برای 1 رویداد / چرخش) استفاده می شود. حداقل دامنه سیگنال ماشه 1 ولت پیک به پیک است.
آستانه دستی: به کاربران اجازه می دهد آستانه ماشه را بین +9.5 Vdc و -23.5 Vdc تنظیم کنند. حداقل دامنه سیگنال ماشه 500 میلی ولت پیک به پیک است.
3.2 محاسبه سرعت و دقت
این ماژول سرعت چرخش را بر اساس تعداد رویدادها در هر دور محاسبه می کند (پشتیبانی از 0.0039 تا 255 رویداد/ دور برای اکثر انواع کانال، و 1 تا 255 برای انواع شتاب روتور و سرعت صفر). حداکثر محدوده مقیاس کامل 99999 دور در دقیقه، با حداکثر فرکانس ورودی 20 کیلوهرتز است. دقت سرعت در سه محدوده تعریف شده است:
< 100 دور در دقیقه: ± 0.1 دور در دقیقه
100 - 10000 دور در دقیقه: ± 1 دور در دقیقه
10000 – 99999 دور در دقیقه: ± 0.01 درصد سرعت واقعی شفت
3.3 نظارت بر شتاب
برای نظارت بر شتاب روتور، ماژول از 1 تا 255 رویداد در هر دور با دقت ± 20 دور در دقیقه پشتیبانی می کند. مقدار شتاب از نرخ تغییر سرعت به دست میآید که به پیشبینی رفتار غیرعادی در طول شتاب تجهیزات کمک میکند.
3.4 تشخیص جهت و تعیین سرعت صفر
ماژول جهت چرخش را با تجزیه و تحلیل فاز یا توالی پالس سیگنال های سنسور تعیین می کند.
نکته مهم: پیکاپهای مغناطیسی برای چرخش معکوس یا تشخیص سرعت صفر توصیه نمیشوند، زیرا لبههای سیگنال در سرعتهای پایین تمیز نیستند و به طور بالقوه منجر به نشانههای نادرست میشوند.
تشخیص سرعت صفر بر این اساس است که آیا فرکانس سیگنال کمتر از یک آستانه تنظیم شده است یا خیر، که معمولاً برای تعیین اینکه آیا تجهیزات کاملاً متوقف شده است یا خیر.
3.5 منطق و خروجی زنگ هشدار
ماژول به طور مداوم پارامترهای محاسبه شده در زمان واقعی (سرعت، شتاب، جهت، و غیره) را با نقاط تنظیم هشدار تعریف شده توسط کاربر مقایسه می کند. اگر پارامتری از حد تعیین شده خود فراتر رود، ماژول خروجی آلارم مربوطه را راه اندازی می کند. سیگنال های هشدار را می توان از طریق رله ها یا رابط های ارتباطی به سیستم کنترل رله کرد.
3.6 ارتباطات و رابط داده
ماژول 3500/50M با سیستم از طریق رکپلین 3500 ارتباط برقرار میکند، و با ماژولهای دروازه ارتباطی (مثلاً 3500/92) برای آپلود دادههای اندازهگیری در سیستمهای سطح بالاتر ارتباط برقرار میکند. این ماژول از پروتکل های صنعتی مانند Modbus و OPC پشتیبانی می کند و امکان ادغام آسان در سیستم های DCS یا SCADA را فراهم می کند.
4. مشخصات فنی
اندازه گیری با دقت بالا:
زیر 100 دور در دقیقه: ± 0.1 دور در دقیقه
100-10000 دور در دقیقه: ±1 دور در دقیقه
10000-99999 دور در دقیقه: ± 0.01 درصد سرعت واقعی شفت
دقت شتاب: ± 20 دور در دقیقه
قابلیت برد وسیع:
حداکثر مقیاس کامل: 99999 دور در دقیقه
حداکثر فرکانس ورودی: 20 کیلوهرتز
حداقل فرکانس ورودی برای پروب های مجاورتی: 0.0167 هرتز (مرتبط با 1 دور در دقیقه برای 1 رویداد/گردش)
حداقل فرکانس ورودی برای پیکاپ های مغناطیسی: 3.3 هرتز
پیکربندی ورودی انعطاف پذیر:
5. سازگاری با محیط:
6. گواهینامه های ایمنی:
7. هشدار مهم
توجه به این نکته مهم است که ماژول سرعت سنج 3500/50M نباید به طور مستقل یا به عنوان جزئی از سیستم کنترل سرعت یا حفاظت از سرعت بیش از حد استفاده شود، زیرا افزونگی محافظ یا سرعت پاسخ مورد نیاز برای عملکرد قابل اعتماد را به عنوان یک سیستم کنترل سرعت یا حفاظت از سرعت بیش از حد ارائه نمی دهد. خروجی تناسبی آنالوگ فقط برای اهداف ثبت داده، ضبط نمودار یا نمایش مناسب است. نقاط تنظیم هشدار سرعت فقط برای اهداف اعلامی مناسب هستند.
برای پیکاپ های مغناطیسی: از پیکاپ های مغناطیسی برای گزینه چرخش معکوس یا گزینه سرعت صفر استفاده نکنید، در غیر این صورت ممکن است نشانه های نادرستی از جهت چرخش رخ دهد. مبدل ها لبه تمیزی برای مدار تشخیص در سرعت های پایین فراهم نمی کنند.
8. ماژول نمایشگر مشخصات فیزیکی
(برد اصلی):
ابعاد: 241.3 میلی متر × 24.4 میلی متر × 241.8 میلی متر
وزن: 0.82 کیلوگرم
ماژول های ورودی/خروجی:
نسخه بدون مانع: 241.3 میلی متر × 24.4 میلی متر × 99.1 میلی متر، وزن 0.20 کیلوگرم
نسخه مانع داخلی: 241.3 میلی متر × 24.4 میلی متر × 163.1 میلی متر، وزن 0.46 کیلوگرم
فضای مورد نیاز رک:
ماژول مانیتور: 1 شیار جلو را اشغال می کند
ماژول ورودی/خروجی: 1 اسلات عقب را اشغال می کند
9. کاربردها
ماژول سرعت سنج 3500/50M به طور خاص برای ماشین آلات دوار در زمینه های زیر طراحی شده است:
نیروگاه ها: نظارت بر سرعت و حفاظت برای توربین های بخار، توربین های گاز و توربین های آبی
صنعت پتروشیمی: نظارت بر سرعت و حفاظت از سرعت بیش از حد برای کمپرسورها و پمپ ها
صنعت متالورژی: نظارت بر سرعت برای کارخانه های نورد و فن ها
پیشرانه دریایی: نظارت بر سرعت و جهت چرخش برای سیستم های شفت نیروی محرکه
درایوهای صنعتی: نظارت بر سرعت برای موتورهای بزرگ و گیربکس ها
