De 3500/22M Transient Data Interface (TDI)-module is een krachtige communicatie- en data-acquisitiemodule ontwikkeld door Baker Hughes onder het merk Bently Nevada™, speciaal ontworpen voor het 3500 Machinery Monitoring System. Deze module bevat niet alleen alle functies van de traditionele 3500/20 Rack Interface Module (RIM), maar integreert ook data-acquisitiemogelijkheden vergelijkbaar met een communicatieprocessor zoals TDXnet, waardoor het een sleutelcomponent is voor het mogelijk maken van conditiebewakings- en diagnosesystemen.
De TDI-module bevindt zich in de sleuf naast de voedingen in een 3500-rack. Het communiceert met monitormodules uit de M-serie (bijv. 3500/40M, 3500/42M) om continu steady-state en transiënte dynamische (golfvorm) gegevens te verzamelen en deze gegevens via een Ethernet-verbinding naar hostsoftware te verzenden, zoals System 1™ Condition Monitoring and Diagnostic-software of de 3500 System Configuration-software.
2. Belangrijkste kenmerken en gedetailleerde functionele principes
2.1 Mogelijkheden voor gegevensverzameling
De kernfunctie van de TDI-module is de real-time acquisitie en verzending van meerdere gegevenstypen, als volgt gedetailleerd:
a) Gegevensverzameling van statische waarden
De TDI-module verzamelt voortdurend statische waarden van de monitormodules, inclusief parameters zoals trillingen, temperatuur en verplaatsing. Deze waarden worden met tussenpozen van 1 seconde geregistreerd en gedurende 10 minuten vóór en 1 minuut na een alarmgebeurtenis bewaard. Bovendien wordt, naarmate een alarmmoment nadert, de data-acquisitiefrequentie verhoogd tot intervallen van 100 milliseconden om ervoor te zorgen dat kritische voorbijgaande veranderingen worden vastgelegd.
b) Dynamische golfvormdata-acquisitie
De TDI ondersteunt golfvormdata-acquisitie voor maximaal 48 kanalen, met DC-gekoppelde ingangen en de mogelijkheid om gelijktijdige synchrone en asynchrone sampling uit te voeren:
Synchrone bemonstering: Gebaseerd op Keyphasor®-signalen, ondersteunt het meerdere door de gebruiker configureerbare bemonsteringsfrequenties per omwenteling (bijvoorbeeld 1024, 720, 512, 360, 256, 128, 64, 32, 16 monsters/omwenteling), met bemonsteringsperioden van 2 tot 128 omwentelingen.
Asynchrone bemonstering: Ondersteunt verschillende frequentiebereiken van 10 Hz tot 30 kHz en biedt spectrumanalysemogelijkheden van 800 lijnen. Asynchrone gegevens worden anti-alias gefilterd om nauwkeurigheid te garanderen.
c) Transiënte data-acquisitie
Met behulp van een optionele Channel Enabling Disk kan de TDI-module transiënte data-acquisitie met hoge resolutie activeren. Met deze functie kan de gegevensregistratie worden geactiveerd op basis van vooraf ingestelde snelheids- of tijdstappen tijdens het opstarten, uitrollen of andere operationele transiënten van de machine, wat essentieel is voor foutdiagnose en prestatieanalyse.
d) Vastleggen van alarmgegevens
De TDI-module omvat gegevensbuffering vóór en na het alarm. Het kan golfvormgegevens registreren met intervallen van 10 seconden gedurende 2,5 minuten vóór en 1 minuut na een alarmactivering, naast een dichtere registratie van statische waarden, waardoor een complete gebeurteniscontext wordt geboden voor analyse na een incident.
2.2 Communicatie-interfaces en protocollen
De TDI-module biedt meerdere communicatie-interfaces voor verschillende industriële netwerkomgevingen:
a) USB-B-poort op voorpaneel
Ondersteunt het BN Host Protocol met een maximale gegevenssnelheid van 1,5 kbaud (auto-baud geschikt), gebruikt voor lokale configuratie of ophalen van gegevens. Er wordt standaard een USB-kabel van 3 meter meegeleverd, met ondersteuning voor kabels tot maximaal 5 meter.
b) Ethernet-interfaces
10Base-T/100Base-TX I/O: Gebruikt een RJ-45-connector, ondersteunt automatische onderhandeling, met een maximale kabellengte van 100 meter.
100Base-FX I/O: gebruikt een MT-RJ-connector, ondersteunt full-duplex multimode glasvezelkabel, met een maximale afstand van 2000 meter, ideaal voor omgevingen met hoge elektromagnetische interferentie.
Beide Ethernet-interfaces ondersteunen het BN Host Protocol en het BN TDI Protocol via TCP/IP, waardoor een efficiënte gegevensoverdracht naar hostsoftware wordt gegarandeerd.
2.3 Systeemcontrole en statusindicatie
a) LED's op het voorpaneel
OK-LED: Geeft normale werking van de module aan.
TX/RX-LED: Geeft communicatie aan met andere modules in het rack.
TM-LED: Geeft aan dat het rek in de Trip Multiply-modus staat.
CONFIG OK-LED: Geeft aan dat het rack een geldige configuratie heeft.
b) OK-relaisuitgang
De TDI beschikt over een OK-relais die de algehele operationele status van het rack aangeeft. De gebruiker kan het relaiscontact configureren om 'open' of 'gesloten' te zijn om een NIET OK-conditie aan te geven. Het is geschikt voor 5A bij 24 Vdc/120 Vac.
c) Bedieningselementen en schakelaars
Knop Rekreset: Wist vergrendelde alarmen en de status Timed OK Channel Defeat.
Adresschakelaar: Stelt het rackadres in en ondersteunt 127 mogelijke adressen.
Configuratie Keylock: Schakelt het rack tussen de 'RUN'-modus (normale werking, configuratie vergrendeld) en de 'PROGRAM'-modus (maakt lokale of externe configuratie mogelijk). De sleutel kan in beide posities worden verwijderd om ongeoorloofde wijzigingen te voorkomen.
2.4 Systeemcontactfuncties
De TDI-module biedt verschillende systeemcontacten voor externe bediening en vergrendeling:
Trip Multiply: Wordt gebruikt om het 3500-rek in de Trip Multiply-modus te plaatsen.
Alarm blokkeren: wordt gebruikt om alle alarmen in het 3500-rek te onderdrukken.
Rack Reset: Wordt gebruikt om vergrendelde alarmen en de status Timed OK Channel Defeat te wissen.
Alle contacten zijn droge contacten (<1 mAdc, tot Common), geschikt voor interface met PLC- of DCS-systemen.
2.5 Elektrische en mechanische specificaties
Stroomverbruik: 10,5 Watt
Bedrijfstemperatuur: -30°C tot +65°C (-22°F tot +149°F)
Opslagtemperatuur: -40°C tot +85°C (-40°F tot +185°F)
Vochtigheid: 95% niet-condenserend
Levensduur batterij (realtime klok):
De afmetingen van de module zijn 241,3 mm x 24,4 mm x 241,8 mm (9,50 inch x 0,96 inch x 9,52 inch) en wegen ongeveer 0,91 kg (2,0 lbs). Het is ontworpen voor installatie in een standaard 3500-rack.
2.6 Compatibiliteit en upgrade-overwegingen
De TDI-module is compatibel met monitormodules uit de 3500 M-serie. Bij het upgraden van een 3500/20 RIM naar een 3500/22 TDI is het echter cruciaal om de juiste volgorde te volgen om schade te voorkomen:
Verwijder de bestaande RIM-module.
Verwijder de RIM I/O-module.
Installeer de TDI I/O-module.
Installeer de TDI-module.
Dynamic Data Enabling Disk:
Een optionele schijf uit de 3500/09-serie is vereist om tijdelijke data-acquisitiemogelijkheden mogelijk te maken. De schijf maakt configuratie van Steady-State-punten en Transient-punten mogelijk, waarbij de som van beide niet meer dan 672 punten over potentieel meerdere TDI's bedraagt.
2.7 Goedkeuringen en naleving
De TDI-module voldoet aan talrijke internationale normen en certificeringen:
FCC Deel 15: Elektromagnetische compatibiliteit.
EMC-richtlijn 2014/30/EU: Immuniteit en emissies voor industriële omgevingen (EN 61000-6-2, EN 61000-6-4).
Laagspanningsrichtlijn 2014/35/EU: Elektrische veiligheid (EN 61010-1).
RoHS-richtlijn 2011/65/EU: Beperking van gevaarlijke stoffen.
Maritieme classificaties: inclusief DNV GL- en ABS-regels.
Goedkeuringen voor gevaarlijke gebieden:
Klasse I, Zone 2: AEx/Ex nA nC ic IIC T4 Gc; AEx/Ex ec nC ic IIC T4 Gc
Klasse I, Divisie 2, Groepen 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 tot +65°C indien geïnstalleerd volgens specifieke tekeningen).
3. Toepassingsscenario's
De 3500/22M TDI-module wordt veel gebruikt in verschillende industrieën voor het monitoren van kritische roterende apparatuur, waaronder:
Stoom- en gasturbines bij de energieopwekking
Compressoren en pompen in de olie- en gasproductie en pijpleidingen
Mariene voortstuwingssystemen en hulpmachines
Kritische roterende apparatuur in chemische, petrochemische en metallurgische verwerkingsfabrieken.
