Il modulo di monitoraggio esteso delle vibrazioni VM600 XMV16 è una soluzione di monitoraggio delle condizioni ad alte prestazioni di nuova generazione della linea di prodotti VM, progettata specificamente per il monitoraggio e l'analisi delle vibrazioni di macchinari rotanti critici. Come componente essenziale del sistema VM600 Mk2/VM600, l'XMV16 funziona in tandem con il modulo di ingresso/uscita XIO16T per fornire prestazioni di monitoraggio di alto livello con 16 canali dinamici e 4 canali tachimetrici. Il modulo utilizza una tecnologia avanzata di acquisizione dati a 24 bit e potenti capacità di elaborazione del segnale digitale, consentendo l'analisi dello spettro ad alta risoluzione fino a 6400 linee, fornendo informazioni senza precedenti sullo stato delle macchine per gli utenti industriali.
Il modulo XMV16 rappresenta l'ultimo sviluppo nella tecnologia di monitoraggio delle vibrazioni, offrendo miglioramenti significativi rispetto al suo predecessore, la coppia di schede CMC16/IOC16T, in termini di ampiezza e risoluzione spettrale, capacità di memoria buffer, potenza di elaborazione a livello di modulo e velocità di acquisizione e archiviazione dei dati. Il modulo si integra perfettamente con il software VM, fornendo potenti grafici ad alta risoluzione, gestione integrata dei dati e interfacce di accesso alla rete semplificate, rendendolo la scelta ideale per i moderni sistemi di manutenzione predittiva.
Caratteristiche principali
1. Acquisizione ed elaborazione dei dati ad alte prestazioni
L'XMV16 utilizza la conversione analogico-digitale a 24 bit con una frequenza di campionamento massima di 98 kHz, garantendo l'acquisizione del segnale di vibrazione ad alta fedeltà. Il modulo offre prestazioni eccezionali di rapporto segnale-rumore (SNR): 115 dB a 1 kHz di larghezza di banda di misurazione con 2,5 V di picco su tutta la scala, 105 dB a 10 kHz di larghezza di banda e 100 dB a piena larghezza di banda. Queste elevate prestazioni garantiscono dati di monitoraggio accurati e affidabili anche negli ambienti industriali più esigenti.
2. Capacità di misurazione multimodale
Il modulo supporta tre modalità di misurazione distinte per soddisfare diverse esigenze di monitoraggio:
Modalità principale: utilizzata principalmente per l'acquisizione continua di dati durante il normale funzionamento della macchina, adatta per monitorare livelli di vibrazione crescenti e condizioni transitorie
Modalità ausiliaria: acquisisce forme d'onda e dati spettrali più dettagliati a velocità di aggiornamento ridotte, integrando le misurazioni in modalità principale
Modalità diretta: utilizzata per ottenere forme d'onda continue digitalizzate di lunga durata dai canali di ingresso dinamici che precedono gli eventi di allarme per una post-analisi dettagliata
3. Analisi dello spettro ad alta risoluzione
L'XMV16 fornisce una risoluzione spettrale leader del settore fino a 6400 linee (corrispondenti a forme d'onda da 16384 punti). Risoluzioni diverse corrispondono a velocità di aggiornamento diverse: aggiornamento degli spettri a 1600 linee ogni 100 ms, spettri a 3200 linee ogni 200 ms e spettri a 6400 linee ogni 500 ms. Questa alta risoluzione consente il rilevamento di caratteristiche di guasto estremamente sottili.
4. Opzioni di configurazione flessibili
Ciascun canale può essere configurato con un massimo di 20 uscite elaborate in base a forme d'onda e spettri acquisiti in modo asincrono (frequenza fissa) o sincrono (tracciato in ordine). Sono supportate molteplici funzioni di qualificatore, tra cui RMS, picco, picco-picco, picco reale, picco-picco reale e DC (Gap). Gli output possono essere visualizzati in qualsiasi unità standard (metrica o imperiale).
5. Potente capacità di condivisione del segnale
L'XMV16 supporta la condivisione del segnale all'interno dei rack VM600 Mk2/VM600, consentendo la condivisione dinamica del segnale di ingresso tramite il bus Raw (fino a 32 linee) e la condivisione del segnale di ingresso del tachimetro tramite il bus Tacho (fino a 6 linee). Questo design riduce significativamente i requisiti di cablaggio esterno e semplifica l'integrazione del sistema.
6. Funzionalità avanzata di acquisizione eventi
Il modulo fornisce funzionalità di registrazione dati pre-trigger e post-trigger configurabili. La registrazione dei dati pre-trigger può arrivare fino a ogni 100 ms, mentre la registrazione dei dati post-trigger può arrivare fino a ogni 100 ms per durate fino a 1 ora. La memoria buffer integrata può memorizzare fino a 1140 set di dati statici (dati estratti) e 42 set di dati dinamici (forme d'onda e/o spettri).
7. Metodi multipli di media e aggregazione
Sono supportati vari metodi di media sia a livello di blocco di elaborazione che a livello di output (dati estratti). È inoltre disponibile l'aggregazione dei dati spettrali nell'arco di un secondo per acquisire eventuali burst o picchi negli spettri interni del modulo XMV16.
8. Funzioni di elaborazione multicanale
Sono supportate funzioni di elaborazione avanzate, tra cui vibrazione assoluta dell'albero, spettro completo, orbita e orbita filtrata, linea centrale dell'albero e Smax, soddisfacendo i complessi requisiti di analisi dinamica del rotore.
9. Comunicazione Gigabit Ethernet
Il modulo è dotato di un'interfaccia Gigabit Ethernet che supporta velocità di trasferimento dati fino a 1000 Mbps. Il connettore ETHERNET del pannello frontale supporta distanze di trasmissione fino a 100 metri, mentre il connettore del pannello posteriore supporta fino a 60 metri, garantendo un'eccellente flessibilità per l'integrazione del sistema.
10. Funzionalità di sostituzione a caldo
Supporta l'inserimento e la rimozione in tempo reale dei moduli (sostituibili a caldo) senza interrompere il funzionamento del sistema, migliorando significativamente la manutenibilità e la disponibilità del sistema.
11. Adattabilità ambientale completa
Intervallo di temperatura operativa: da 0 a 65°C (da 32 a 149°F)
Intervallo di temperatura di stoccaggio: da -40 a 85°C (da -40 a 185°F)
Umidità operativa: da 0 a 90% di umidità relativa (senza condensa)
Conformità RoHS con eccellente adattabilità ambientale.
12. Certificazioni di sicurezza
Marchio EAC, conforme alle norme di compatibilità elettromagnetica TR CU 020/2011 e alle norme di sicurezza elettrica TR CU 004/2011. Certificato dall'Agenzia Federale Russa per la Regolazione Tecnica e la Metrologia (Rosstandart) con certificato di approvazione del modello OC.C.28.004.AN° 60224.
Principio di funzionamento
Il principio di funzionamento del modulo di monitoraggio esteso delle vibrazioni VM600 XMV16 si basa su una tecnologia avanzata di elaborazione del segnale digitale. Lavorando insieme al modulo di ingresso/uscita XIO16T, consente il monitoraggio e l'analisi completi delle condizioni di vibrazione della macchina. Il principio di funzionamento può essere suddiviso in diversi aspetti chiave:
1. Architettura del sistema e flusso del segnale
Il modulo di elaborazione XMV16 è installato nella parte anteriore del rack, mentre il modulo XIO16T è installato nella parte posteriore. Entrambi si collegano direttamente al backplane del rack tramite connettori. I segnali del sensore vengono immessi attraverso i connettori della morsettiera del modulo XIO16T, dove vengono sottoposti a condizionamento e protezione del segnale prima di essere trasmessi al modulo XMV16 per l'elaborazione tramite il backplane.
Il modulo XIO16T esegue tutte le funzioni di condizionamento del segnale analogico e supporta le comunicazioni esterne. Protegge tutti gli ingressi da sovratensioni di segnale ed EMI per soddisfare gli standard EMC. Gli ingressi del modulo sono completamente configurabili tramite software e possono accettare segnali che rappresentano la velocità e il riferimento di fase (ad esempio, dai sensori TQxxx) nonché segnali di vibrazione derivati da accelerazione, velocità e/o spostamento (ad esempio, dai sensori CAxxx, CExxx, CVxxx e TQxxx).
2. Acquisizione e digitalizzazione del segnale
Il modulo XMV16 esegue la conversione da analogico a digitale e tutte le funzioni di elaborazione del segnale digitale, inclusa l'elaborazione di ciascuna forma d'onda e spettro e le relative uscite elaborate (dati estratti). Il modulo acquisisce ed elabora dati ad alta risoluzione (ADC a 24 bit) per generare forme d'onda e spettri utilizzando tre diverse modalità di misurazione: principale, ausiliaria e diretta.
Nella modalità principale, il modulo esegue l'acquisizione continua di dati adatti al normale funzionamento della macchina, come l'aumento dei livelli di vibrazione e delle condizioni transitorie. Le forme d'onda e gli spettri acquisiti in modalità principale vengono utilizzati per generare i relativi output elaborati (dati estratti). La modalità ausiliaria viene utilizzata per ottenere forme d'onda e spettri più dettagliati a velocità di aggiornamento ridotte, integrando le misurazioni in modalità principale. La modalità diretta viene utilizzata per ottenere forme d'onda continue digitalizzate di lunga durata dai canali di ingresso dinamici che precedono gli eventi di allarme, utilizzando programmi di terze parti per la visualizzazione dei dati.
3. Elaborazione e analisi dei dati
I tempi del ciclo di elaborazione sul modulo XMV16 dipendono dalla risoluzione della forma d'onda (punti)/spettro (linee) configurata per le modalità di misurazione principale e ausiliaria. Questi tempi del ciclo di elaborazione interna aiutano a determinare la velocità con cui le forme d'onda, gli spettri e i dati estratti diventano disponibili come uscite del modulo.
Mentre i dati di misurazione possono essere ottenuti dal modulo XMV16 con velocità di aggiornamento dei dati fino a 100 ms, la velocità di aggiornamento dei dati del software VibroSight® è di 1 secondo. Ciò significa che il server VibroSight esegue il polling dei moduli XMV16 a una velocità massima di una volta al secondo. Ad esempio, un modulo configurato per una velocità di aggiornamento dei dati di 100 ms nella modalità di misurazione principale fornisce a VibroSight® ogni dieci forme d'onda, spettro e relativi dati estratti.
4. Aggregazione dei dati spettrali
Per prevenire la potenziale perdita di informazioni importanti nei dati di misurazione interni del modulo XMV16, è possibile utilizzare l'aggregazione dei dati spettrali per acquisire picchi negli spettri intermedi (interni) senza aumentare significativamente il traffico di rete. Questa funzione di aggregazione esegue il peak-hold sui dati spettrali per un secondo, garantendo che non venga persa alcuna caratteristica di guasto transitorio.
5. Rilevamento eventi e registrazione dati
Gli eventi vengono generati quando i valori superano uno qualsiasi dei cinque livelli di gravità configurabili dall'utente o superano gli allarmi della velocità di variazione. La quantità di dati pre-evento archiviati nella memoria buffer integrata del modulo XMV16 è configurabile e può essere utilizzata per la registrazione dei dati statici pre-trigger (evento) fino a ogni 100 millisecondi e dati dinamici ogni 1 secondo. È inoltre disponibile la registrazione dei dati statici post-trigger (evento) ogni 100 ms per un massimo di 1 ora.
6. Rilevamento dello stato della macchina
Gli stati della macchina come pieno carico (carico), velocità eccessiva e transitori vengono rilevati controllando la velocità di riferimento rispetto ai livelli di attivazione. Questi stati possono essere utilizzati dalle condizioni operative della macchina del software per controllare il comportamento del sistema. In genere, è disponibile una registrazione a densità più elevata a seconda delle condizioni operative della macchina, della velocità e degli intervalli di tempo configurabili o di qualsiasi altro parametro di processo.
7. Meccanismo di condivisione del segnale
All'interno dei rack VM600 Mk2/VM600, l'XMV16 può utilizzare il bus Tacho per condividere i segnali di ingresso del tachimetro e il bus Raw per condividere i segnali di ingresso dinamici. Generalmente, in un rack VM600 Mk2 (ABE4x), il bus Raw viene utilizzato per condividere i segnali di ingresso dinamici tra i moduli di elaborazione, il bus Tacho viene utilizzato per condividere i segnali di ingresso del tachimetro (velocità) tra i moduli di elaborazione e il bus Open Collector (OC) viene utilizzato dai moduli di elaborazione per pilotare i moduli relè, il tutto all'interno dello stesso rack.
8. Comunicazione e trasmissione dati
Il modulo XMV16 comunica con computer esterni che eseguono il software VibroSight® tramite un'interfaccia Gigabit Ethernet. L'interfaccia di comunicazione del sistema (connettori ETHERNET) può essere utilizzata per stabilire connessioni/comunicazioni tra il modulo XMV16 + XIO16T e computer/reti utilizzando cavi Ethernet standard.
Il modulo utilizza il Network Time Protocol (NTP) per la sincronizzazione dell'ora, garantendo la coerenza temporale in tutto il sistema. Il connettore ETHERNET del pannello frontale supporta distanze di trasmissione fino a 100 metri (conforme a 1000BASE-T), mentre il connettore ETHERNET del pannello posteriore supporta fino a 60 metri (1000 Mbps). Per distanze che superano i massimi specificati, i moduli funzionano a velocità di trasferimento dati ridotte.
9. Configurazione e monitoraggio dello stato
Il modulo XMV16 + XIO16T è completamente configurabile via software tramite Ethernet utilizzando un computer che esegue il software VibroSight®. Il modulo fornisce più indicatori di stato (LED): i LED multicolori STATUS e DATA indicano lo stato del modulo XMV16 + XIO16T, come funzionamento normale, stato di configurazione o problemi; Il collegamento del connettore ETHERNET e i LED di attività indicano lo stato delle comunicazioni Ethernet del sistema.
10. Gestione energetica e progettazione termica
Il modulo riceve l'alimentazione operativa (+5 VCC e ±12 VCC) dall'alimentatore del rack VM600. Il consumo energetico è <14 W dall'alimentazione +5 VCC, <8 W dall'alimentazione +12 VCC e <4 W dall'alimentazione -12 VCC, con consumo energetico totale <26 W (modulo XMV16 + XIO16T). Questo efficiente design energetico garantisce un funzionamento stabile del modulo e una bassa dissipazione del calore.
Applicazioni
Il modulo di monitoraggio esteso delle vibrazioni VM600 XMV16 è ideale per le seguenti aree di applicazione:
Monitoraggio e analisi della dinamica del rotore: monitoraggio delle vibrazioni e analisi della dinamica del rotore per macchinari rotanti di grandi dimensioni come turbine a vapore, turbine a gas e turbine idroelettriche
Analisi dei cuscinetti volventi: capacità di analisi dello spettro ad alta risoluzione per il rilevamento tempestivo delle caratteristiche dei guasti dei cuscinetti volventi
Monitoraggio del traferro e del flusso idroelettrico: supporta le applicazioni di monitoraggio del traferro e della densità del flusso magnetico per generatori idroelettrici
Monitoraggio di macchinari rotanti industriali: monitoraggio delle condizioni e diagnosi dei guasti per macchinari rotanti industriali come compressori, ventilatori, pompe e motori
Sistemi di manutenzione predittiva: funge da componente principale dei sistemi di manutenzione predittiva dell'impianto, fornendo dati di alta qualità sullo stato delle macchine
Riepilogo delle specifiche tecniche
Canali di ingresso dinamici: 16 canali indipendenti
Canali di ingresso del contagiri: 4 canali indipendenti
Risoluzione ADC: 24 bit
Frequenza di campionamento massima: 98 kHz
Intervallo di ingresso dinamico: da -30 a +30 V (tensione), da -25 a +25 mA (corrente)
Larghezza di banda di frequenza: da 0,10 Hz a 38 kHz (CA), da CC a 1,0 Hz (CC)
Risoluzione spettrale: fino a 6400 linee
Rapporto segnale-rumore: 115 dB (larghezza di banda 1 kHz)
Interfaccia di comunicazione: Gigabit Ethernet (1000BASE-T)
Temperatura operativa: da 0 a 65°C (da 32 a 149°F)
Consumo energetico: <26 W (modulo XMV16 + XIO16T)
