De 3500/50M toerentellermodule is een krachtige tweekanaals module voor het bewaken van de toestand van machines, ontwikkeld door Bently Nevada, ontworpen voor het bewaken van de rotatiesnelheid, versnelling en richting van roterende apparatuur. Deze module accepteert ingangssignalen van naderingssondes of magnetische pickups, waardoor realtime berekening van de asrotatiesnelheid, rotorversnelling en rotatierichting mogelijk is. Het maakt gebruik van door de gebruiker programmeerbare alarminstelpunten om intelligent alarmbeheer te implementeren. De 3500/50M-module biedt een hoge configuratieflexibiliteit en ondersteunt meerdere bewakingsmodi, waardoor deze geschikt is voor de bescherming van kritieke apparatuur en conditiebewaking in verschillende industriële omgevingen.
De module is geïntegreerd in het 3500 Monitoring System en werkt synergetisch met andere systeemmodules om betrouwbare machinebescherming en vroegtijdige waarschuwingsfuncties te bieden. Het ontwerp voldoet aan tal van internationale normen en is gecertificeerd voor explosiegevaarlijke omgevingen, waardoor het toepasbaar is voor sectoren met een hoog risico, zoals de scheepvaart, olie en gas, energieopwekking en chemicaliën.
2. Belangrijkste kenmerken
2.1 Ondersteuning voor tweekanaalsinvoer
De 3500/50M-module beschikt over twee onafhankelijke kanalen die tegelijkertijd signalen van twee soorten sensoren kunnen accepteren:
Nabijheidssondes: geschikt voor zeer nauwkeurige snelheidsmetingen, ter ondersteuning van lage tot hoge snelheden.
Magnetische pickups: Geschikt voor monitoring op gemiddelde tot hoge snelheid, maar niet aanbevolen voor detectie van omgekeerde rotatie of nulsnelheid.
2.2 Meerdere bewakingsmodi
Gebruikers kunnen de volgende operationele modi selecteren via de 3500 Rack-configuratiesoftware:
Snelheidsbewaking met setpoint-alarmering: bewaakt de snelheid in realtime en activeert alarmen.
Snelheidsbewaking met snelheidsbandalarmering: alarmeert wanneer de snelheid buiten een gedefinieerd bereik afwijkt.
Snelheidsbewaking met nulsnelheidsmelding: detecteert of apparatuur is gestopt met draaien.
Snelheidsbewaking met alarmering van rotorversnelling: bewaakt de rotorversnelling om risico's op te hoge snelheid te voorkomen.
Snelheidsbewaking met melding bij omgekeerde rotatie: detecteert of de as achteruit draait.
2.3 Peak Hold-functie
De module bevat een peak hold-functie die het volgende registreert en opslaat:
Hoogste voorwaartse snelheid
Hoogste achteruitsnelheid
Aantal omgekeerde rotaties
Piekwaarden kunnen via software worden gereset, waardoor latere analyse en onderhoud worden vergemakkelijkt.
2.4 Geconditioneerde Keyphasor-signaaluitvoer
De 3500/50M-module kan geconditioneerde Keyphasor-signalen leveren aan de 3500-rack-backplane voor gebruik door andere monitoringmodules (bijvoorbeeld trillingsmonitors). Hierdoor is er geen aparte Keyphasor-module nodig, waardoor rackruimte en kosten worden bespaard.
2.5 Alarmbeheer
Alarmering op twee niveaus: Alarm 1 en Alarm 2 kunnen onafhankelijk worden ingesteld voor verschillende ernstniveaus.
Programmeerbare alarmvertragingen: Alarm 1-vertraging is configureerbaar van 1 tot 60 seconden; Alarm 2 vertraging van 0,1 tot 60 seconden, waardoor vals alarm wordt voorkomen.
Flexibele instelpunten: Alarmwaarden kunnen doorgaans voor elke gemeten waarde worden ingesteld van 0% tot 100% van het volledige schaalbereik, waardoor aan verschillende apparatuurvereisten kan worden voldaan.
2.6 Analoge uitgang en recorderinterface
De module biedt een analoge uitgang van 4–20 mA die geschikt is voor dataloggers, kaartrecorders of weergaveapparaten. De uitgangsimpedantie bedraagt 550 Ω, met een spanningsbereik van 0–12 Vdc en een maximale belastingsweerstand van 600 Ω.
2.7 Statusindicatie & Communicatie
Het voorpaneel is voorzien van driekleurige LED-indicatoren:
OK-LED: Geeft normale werking van de module aan.
TX/RX-LED: Geeft de communicatiestatus aan met andere modules in het 3500-rack.
Bypass-LED: Geeft aan dat de module zich in de bypass-modus bevindt.
3. Gedetailleerd werkingsprincipe
3.1 Signaalinvoer en conditionering
De 3500/50M-module accepteert spanningssignalen van naderingssondes of magnetische pickups. Het ingangssignaalbereik is –24 V tot +10 V; signalen die dit bereik overschrijden, worden ter bescherming intern beperkt. De ingangsimpedantie van de module is er in drie varianten:
De module conditioneert het ingangssignaal met behulp van Auto Threshold of Manual Threshold:
Auto Threshold: Gebruikt voor signalen met een frequentie boven 0,0167 Hz (equivalent aan 1 rpm voor 1 gebeurtenis/omwenteling). De minimale triggersignaalamplitude is 1 V piek-tot-piek.
Handmatige drempel: Hiermee kunnen gebruikers de triggerdrempel instellen tussen +9,5 Vdc en –23,5 Vdc. De minimale triggersignaalamplitude is 500 mV piek-tot-piek.
3.2 Snelheidsberekening en nauwkeurigheid
De module berekent de rotatiesnelheid op basis van het aantal gebeurtenissen per omwenteling (ondersteunt 0,0039 tot 255 gebeurtenissen/omw voor de meeste kanaaltypen, en 1 tot 255 voor de typen Rotorversnelling en Zero Speed). Het maximale volledige bereik is 99.999 rpm, met een maximale ingangsfrequentie van 20 kHz. Snelheidsnauwkeurigheid wordt gedefinieerd over drie bereiken:
3.3 Acceleratiebewaking
Voor het bewaken van de rotorversnelling ondersteunt de module 1 tot 255 gebeurtenissen per omwenteling, met een nauwkeurigheid van ±20 rpm/min. De versnellingswaarde wordt afgeleid van de mate waarin de snelheid verandert, wat helpt bij het voorspellen van abnormaal gedrag tijdens het accelereren van apparatuur.
3.4 Richtingdetectie en bepaling van nulsnelheid
De module bepaalt de draairichting door de fase- of pulsvolgorde van de sensorsignalen te analyseren.
Belangrijke opmerking: Magnetische pickups worden niet aanbevolen voor detectie van omgekeerde rotatie of nulsnelheid, omdat de signaalranden bij lage snelheden niet schoon zijn, wat mogelijk tot onjuiste indicaties kan leiden.
Nulsnelheidsdetectie is gebaseerd op de vraag of de signaalfrequentie onder een ingestelde drempel valt, die doorgaans wordt gebruikt om te bepalen of de apparatuur volledig is gestopt.
3.5 Alarmlogica en -uitvoer
De module vergelijkt continu in realtime berekende parameters (snelheid, versnelling, richting, etc.) met door de gebruiker gedefinieerde alarminstelpunten. Als een parameter de ingestelde limiet overschrijdt, activeert de module de bijbehorende alarmuitgang. Alarmsignalen kunnen via relais of communicatie-interfaces naar het besturingssysteem worden doorgegeven.
3.6 Communicatie- en data-interface
De 3500/50M-module communiceert met het systeem via de 3500-rackbackplane en is gekoppeld aan communicatiegatewaymodules (bijvoorbeeld 3500/92) om meetgegevens naar systemen op een hoger niveau te uploaden. De module ondersteunt industriële protocollen zoals Modbus en OPC, waardoor eenvoudige integratie in DCS- of SCADA-systemen mogelijk is.
4. Technische kenmerken
Hoge precisiemeting:
Brede bereikmogelijkheden:
Maximale volledige schaal: 99.999 tpm
Maximale ingangsfrequentie: 20 kHz
Minimale ingangsfrequentie voor naderingssondes: 0,0167 Hz (komt overeen met 1 rpm voor 1 gebeurtenis/omwenteling)
Minimale ingangsfrequentie voor magnetische pickups: 3,3 Hz
Flexibele invoerconfiguratie:
Ondersteunt 1-255 gebeurtenissen/omwenteling (voor rotorversnelling en nulsnelheidskanaaltypen)
Andere kanaaltypen ondersteunen 0,0039-255 gebeurtenissen/revolutie
5. Aanpassingsvermogen aan het milieu:
6. Veiligheidscertificeringen:
Voldoet aan FCC, EMC, LV-richtlijn, RoHS, ATEX, IECEx, CSA en andere internationale normen
Geschikt voor explosiegevaarlijke omgevingen (Klasse I, Divisie 2/Groepen A,B,C,D of Klasse I, Zone 2)
7. Belangrijke waarschuwing
Het is belangrijk op te merken dat de 3500/50M toerentellermodule niet zelfstandig mag worden gebruikt of als onderdeel van een snelheidsregelings- of oversnelheidsbeveiligingssysteem, aangezien deze geen beschermende redundantie biedt of de reactiesnelheid die vereist is voor een betrouwbare werking als snelheidsregelings- of oversnelheidsbeveiligingssysteem. De analoge proportionele uitgang is alleen geschikt voor datalogging, kaartopname of weergavedoeleinden. Instelpunten voor snelheidswaarschuwingen zijn alleen geschikt voor aankondigingsdoeleinden.
Voor magnetische pickups: Gebruik geen magnetische pickups voor de optie omgekeerde rotatie of nulsnelheid, anders kunnen er valse indicaties van de draairichting optreden. De transducers bieden bij lage snelheden geen schone rand voor het detectiecircuit.
8. Fysieke kenmerken
Monitormodule (moederbord):
Afmetingen: 241,3 mm × 24,4 mm × 241,8 mm
Gewicht: 0,82 kg
I/O-modules:
Versie zonder barrière: 241,3 mm × 24,4 mm × 99,1 mm, gewicht 0,20 kg
Versie met interne barrière: 241,3 mm × 24,4 mm × 163,1 mm, gewicht 0,46 kg
Vereisten voor rackruimte:
Monitormodule: neemt 1 slot aan de voorkant in beslag.
I/O-module: neemt 1 slot aan de achterkant in beslag
9. Toepassingen
De 3500/50M toerentellermodule is specifiek ontworpen voor roterende machines in de volgende gebieden:
Energiecentrales: snelheidsbewaking en bescherming voor stoomturbines, gasturbines en waterkrachtturbines
Petrochemische Industrie: Snelheidsbewaking en oversnelheidsbeveiliging voor compressoren en pompen
Metallurgische Industrie: Snelheidsbewaking voor walserijen en ventilatoren
Marine Propulsion: Snelheids- en draairichtingbewaking voor voortstuwingsassystemen
Industrial Drives: Toerentalbewaking voor grote motoren en tandwielkasten
