Le module tachymètre 3500/50M est un module de surveillance de l'état des machines à double canal hautes performances développé par Bently Nevada, conçu pour surveiller la vitesse de rotation, l'accélération et la direction des équipements rotatifs. Ce module accepte les signaux d'entrée provenant de sondes de proximité ou de capteurs magnétiques, permettant le calcul en temps réel de la vitesse de rotation de l'arbre, de l'accélération du rotor et du sens de rotation. Il utilise des points de consigne d'alarme programmables par l'utilisateur pour mettre en œuvre une gestion intelligente des alarmes. Le module 3500/50M offre une grande flexibilité de configuration et prend en charge plusieurs modes de surveillance, ce qui le rend adapté à la protection des équipements critiques et à la surveillance de l'état dans divers environnements industriels.
Intégré au système de surveillance 3500, le module fonctionne en synergie avec d'autres modules du système pour fournir une protection fiable des machines et des fonctions d'alerte précoce. Sa conception est conforme à de nombreuses normes internationales et possède des certifications pour zones dangereuses, ce qui la rend applicable aux industries à haut risque telles que la marine, le pétrole et le gaz, la production d'électricité et les produits chimiques.
2. Principales caractéristiques
2.1 Prise en charge des entrées double canal
Le module 3500/50M dispose de deux canaux indépendants qui peuvent accepter simultanément les signaux de deux types de capteurs :
Sondes de proximité : adaptées à la mesure de vitesse de haute précision, prenant en charge des plages de vitesse faibles à élevées.
Micros magnétiques : conviennent à la surveillance à vitesse moyenne à élevée, mais ne sont pas recommandés pour la détection de rotation inverse ou de vitesse nulle.
2.2 Modes de surveillance multiples
Les utilisateurs peuvent sélectionner les modes opérationnels suivants via le logiciel de configuration du rack 3500 :
Surveillance de la vitesse avec alarme de point de consigne : surveille la vitesse en temps réel et déclenche des alarmes.
Surveillance de la vitesse avec alarme de bande de vitesse : alarme lorsque la vitesse s'écarte en dehors d'une plage définie.
Surveillance de la vitesse avec notification de vitesse nulle : détecte si l'équipement a arrêté de tourner.
Surveillance de la vitesse avec alarme d'accélération du rotor : surveille l'accélération du rotor pour éviter les risques de survitesse.
Surveillance de la vitesse avec notification de rotation inverse : détecte si l'arbre tourne en sens inverse.
2.3 Fonction de maintien de crête
Le module comprend une capacité de maintien de pointe qui enregistre et stocke :
Vitesse d'avancement la plus élevée
Vitesse inverse la plus élevée
Les valeurs maximales du nombre de rotations inversées
peuvent être réinitialisées via un logiciel, facilitant ainsi l'analyse et la maintenance ultérieures.
2.4 Sortie de signal de phaseur conditionné
Le module 3500/50M peut fournir des signaux Keyphasor conditionnés au fond de panier du rack 3500 pour une utilisation par d'autres modules de surveillance (par exemple, des moniteurs de vibrations). Cela élimine le besoin d'un module Keyphasor séparé, ce qui permet d'économiser de l'espace dans le rack et des coûts.
2.5 Gestion des alarmes
Alarme à deux niveaux : l'alarme 1 et l'alarme 2 peuvent être réglées indépendamment pour différents niveaux de gravité.
Délais d'alarme programmables : le délai d'alarme 1 est configurable de 1 à 60 secondes ; Délai de l'alarme 2 de 0,1 à 60 secondes, aidant à éviter les fausses alarmes.
Points de consigne flexibles : les valeurs d'alarme peuvent généralement être définies entre 0 % et 100 % de la plage pleine échelle pour chaque valeur mesurée, s'adaptant ainsi aux différentes exigences de l'équipement.
2.6 Sortie analogique et interface enregistreur
Le module fournit une sortie analogique 4-20 mA adaptée aux enregistreurs de données, aux enregistreurs graphiques ou aux dispositifs d'affichage. L'impédance de sortie est de 550 Ω, avec une plage de conformité de tension de 0 à 12 Vcc et une résistance de charge maximale de 600 Ω.
2.7 Indication d'état et communication
Le panneau avant comporte des indicateurs LED tricolores :
LED OK : Indique le fonctionnement normal du module.
LED TX/RX : indique l'état de la communication avec les autres modules du rack 3500.
LED Bypass : indique que le module est en mode Bypass.
3. Principe de fonctionnement détaillé
3.1 Entrée et conditionnement du signal
Le module 3500/50M accepte les signaux de tension provenant de sondes de proximité ou de capteurs magnétiques. La plage du signal d'entrée est de –24 V à +10 V ; les signaux dépassant cette plage sont limités en interne pour des raisons de protection. L'impédance d'entrée du module est disponible en trois variantes :
Le module conditionne le signal d'entrée en utilisant soit le seuil automatique, soit le seuil manuel :
Seuil automatique : utilisé pour les signaux avec une fréquence supérieure à 0,0167 Hz (équivalent à 1 tr/min pour 1 événement/tour). L'amplitude minimale du signal de déclenchement est de 1 V crête à crête.
Seuil manuel : permet aux utilisateurs de définir le seuil de déclenchement entre +9,5 Vdc et –23,5 Vdc. L'amplitude minimale du signal de déclenchement est de 500 mV crête à crête.
3.2 Calcul de la vitesse et précision
Le module calcule la vitesse de rotation en fonction du nombre d'événements par tour (prenant en charge 0,0039 à 255 événements/tour pour la plupart des types de canaux, et 1 à 255 pour les types d'accélération du rotor et de vitesse nulle). La plage maximale à pleine échelle est de 99 999 tr/min, avec une fréquence d'entrée maximale de 20 kHz. La précision de la vitesse est définie sur trois plages :
< 100 tr/min : ±0,1 tr/min
100 – 10 000 tr/min : ±1 tr/min
10 000 – 99 999 tr/min : ±0,01 % de la vitesse réelle de l'arbre
3.3 Surveillance de l'accélération
Pour la surveillance de l'accélération du rotor, le module prend en charge 1 à 255 événements par tour, avec une précision de ±20 tr/min. La valeur d'accélération est dérivée du taux de changement de vitesse, ce qui facilite la prédiction d'un comportement anormal lors de l'accélération de l'équipement.
3.4 Détection de direction et détermination de vitesse nulle
Le module détermine le sens de rotation en analysant la séquence de phases ou d'impulsions des signaux du capteur.
Remarque importante : les capteurs magnétiques ne sont pas recommandés pour la détection de rotation inverse ou de vitesse nulle, car les bords du signal ne sont pas propres à basse vitesse, ce qui peut conduire à des indications incorrectes.
La détection de vitesse nulle est basée sur le fait que la fréquence du signal tombe en dessous d'un seuil défini, généralement utilisé pour déterminer si l'équipement s'est complètement arrêté.
3.5 Logique et sortie d'alarme
Le module compare en permanence les paramètres calculés en temps réel (vitesse, accélération, direction, etc.) aux points de consigne d'alarme définis par l'utilisateur. Si un paramètre dépasse sa limite définie, le module déclenche la sortie d'alarme correspondante. Les signaux d'alarme peuvent être relayés au système de contrôle via des relais ou des interfaces de communication.
3.6 Interface de communication et de données
Le module 3500/50M communique avec le système via le fond de panier du rack 3500, en interface avec les modules de passerelle de communication (par exemple, 3500/92) pour télécharger les données de mesure vers des systèmes de niveau supérieur. Le module prend en charge les protocoles industriels tels que Modbus et OPC, permettant une intégration facile dans les systèmes DCS ou SCADA.
4. Caractéristiques techniques
Mesure de haute précision :
En dessous de 100 tr/min : ±0,1 tr/min
100-10 000 tr/min : ±1 tr/min
10 000-99 999 tr/min : ±0,01 % de la vitesse réelle de l'arbre
Précision d'accélération : ±20 tr/min
Capacité à large portée :
Pleine échelle maximale : 99 999 tr/min
Fréquence d'entrée maximale : 20 kHz
Fréquence d'entrée minimale pour les sondes de proximité : 0,0167 Hz (correspondant à 1 tr/min pour 1 événement/tour)
Fréquence d'entrée minimale pour les capteurs magnétiques : 3,3 Hz
Configuration d'entrée flexible :
Prend en charge 1 à 255 événements/tour (pour les types de canaux à accélération du rotor et à vitesse nulle)
D'autres types de canaux prennent en charge 0,0039-255 événements/révolution
5. Adaptabilité environnementale :
6. Certifications de sécurité :
Conforme aux directives FCC, EMC, BT, RoHS, ATEX, IECEx, CSA et autres normes internationales
Convient aux zones dangereuses (Classe I, Division 2/Groupes A, B, C, D ou Classe I, Zone 2)
7. Avertissement important
Il est important de noter que le module tachymètre 3500/50M ne doit pas être utilisé indépendamment ou comme composant d'un système de contrôle de vitesse ou de protection contre la survitesse, car il ne fournit pas de redondance de protection ni la vitesse de réponse requise pour un fonctionnement fiable en tant que système de contrôle de vitesse ou de protection contre la survitesse. La sortie proportionnelle analogique convient uniquement à l'enregistrement de données, à l'enregistrement de graphiques ou à l'affichage. Les points de consigne d’alerte de vitesse conviennent uniquement à des fins d’annonce.
Pour les capteurs magnétiques : N'utilisez pas de capteurs magnétiques pour l'option de rotation inverse ou l'option de vitesse nulle, sinon de fausses indications sur le sens de rotation pourraient se produire. Les transducteurs ne fournissent pas de bord net pour le circuit de détection à basse vitesse.
8.
Module de surveillance des caractéristiques physiques (carte principale) :
Dimensions : 241,3 mm × 24,4 mm × 241,8 mm
Poids : 0,82 kg
Modules d'E/S :
Version sans barrière : 241,3 mm × 24,4 mm × 99,1 mm, poids 0,20 kg
Version avec barrière interne : 241,3 mm × 24,4 mm × 163,1 mm, poids 0,46 kg
Espace requis pour le rack :
Module de surveillance : occupe 1 emplacement avant
Module d'E/S : occupe 1 emplacement arrière
9. Applications
Le module tachymètre 3500/50M est spécifiquement conçu pour les machines tournantes dans les domaines suivants :
Centrales électriques : Surveillance et protection de la vitesse des turbines à vapeur, des turbines à gaz et des turbines hydroélectriques
Industrie pétrochimique : Surveillance de la vitesse et protection contre la survitesse des compresseurs et des pompes
Industrie métallurgique : Surveillance de la vitesse des laminoirs et des ventilateurs
Propulsion marine : surveillance de la vitesse et du sens de rotation des systèmes d'arbres de propulsion
Entraînements industriels : surveillance de la vitesse pour les grands moteurs et boîtes de vitesses
