De VM600 XMV16 Extended Vibration Monitoring Module is een hoogwaardige oplossing voor conditiebewaking van de volgende generatie uit de VM-productlijn, speciaal ontworpen voor trillingsmonitoring en analyse van kritische roterende machines. Als essentieel onderdeel van het VM600 Mk2/VM600-systeem werkt de XMV16 samen met de XIO16T invoer/uitvoermodule om eersteklas monitoringprestaties te leveren met 16 dynamische kanalen en 4 toerentellerkanalen. De module maakt gebruik van geavanceerde 24-bit data-acquisitietechnologie en krachtige digitale signaalverwerkingsmogelijkheden, waardoor spectrumanalyse met hoge resolutie tot 6400 lijnen mogelijk is, wat ongekende inzichten in de machinegezondheid voor industriële gebruikers oplevert.
De XMV16-module vertegenwoordigt de nieuwste ontwikkeling op het gebied van trillingsmonitoringtechnologie en biedt aanzienlijke verbeteringen ten opzichte van zijn voorganger, het CMC16/IOC16T-kaartenpaar, op het gebied van amplitude en spectrale resolutie, buffergeheugencapaciteit, verwerkingsvermogen op moduleniveau en data-acquisitie en opslagsnelheden. De module integreert naadloos met VM-software en biedt krachtige plotting met hoge resolutie, geïntegreerd gegevensbeheer en vereenvoudigde netwerktoegangsinterfaces, waardoor het een ideale keuze is voor moderne voorspellende onderhoudssystemen.
Belangrijkste kenmerken
1. Hoogwaardige gegevensverzameling en -verwerking
De XMV16 maakt gebruik van 24-bit analoog-naar-digitaal conversie met een maximale bemonsteringsfrequentie van 98 kHz, waardoor een hifi-trillingssignaalverwerving wordt gegarandeerd. De module biedt uitzonderlijke signaal-ruisverhouding (SNR)-prestaties: 115 dB bij 1 kHz meetbandbreedte met 2,5 V piek op volledige schaal, 105 dB bij 10 kHz bandbreedte en 100 dB bij volledige bandbreedte. Deze hoge prestaties garanderen nauwkeurige en betrouwbare monitoringgegevens, zelfs in de meest veeleisende industriële omgevingen.
2. Meetmogelijkheden in meerdere modi
De module ondersteunt drie verschillende meetmodi om aan verschillende monitoringbehoeften te voldoen:
Hoofdmodus: Wordt voornamelijk gebruikt voor continue gegevensverzameling tijdens normaal gebruik van de machine, geschikt voor het monitoren van toenemende trillingsniveaus en tijdelijke omstandigheden
Hulpmodus: verkrijgt meer gedetailleerde golfvormen en spectrale gegevens met lagere updatesnelheden, als aanvulling op metingen in de hoofdmodus
Directe modus: wordt gebruikt om gedigitaliseerde continue golfvormen van lange duur te verkrijgen van dynamische ingangskanalen voorafgaand aan alarmgebeurtenissen voor gedetailleerde post-analyse
3. Spectrumanalyse met hoge resolutie
De XMV16 biedt toonaangevende spectrale resolutie tot 6400 lijnen (overeenkomend met golfvormen van 16384 punten). Verschillende resoluties komen overeen met verschillende updatesnelheden: spectra van 1600 lijnen worden elke 100 ms bijgewerkt, spectra van 3200 lijnen elke 200 ms en spectra van 6400 lijnen elke 500 ms. Deze hoge resolutie maakt de detectie van uiterst subtiele foutkenmerken mogelijk.
4. Flexibele configuratieopties
Elk kanaal kan worden geconfigureerd met maximaal 20 verwerkte uitgangen op basis van asynchroon (vaste frequentie) of synchroon (volgorde gevolgd) verkregen golfvormen en spectra. Er worden meerdere kwalificatiefuncties ondersteund, waaronder RMS, peak, peak-to-peak, true peak, true peak-to-peak en DC (Gap). Uitgangen kunnen in elke standaardeenheid (metrisch of imperiaal) worden weergegeven.
5. Krachtige mogelijkheid om signalen te delen
De XMV16 ondersteunt het delen van signalen binnen VM600 Mk2/VM600-racks, waardoor het dynamisch delen van ingangssignalen via de Raw-bus (tot 32 lijnen) en het delen van het ingangssignaal van de toerenteller via de Tacho-bus (tot 6 lijnen) mogelijk is. Dit ontwerp vermindert de externe bedradingsvereisten aanzienlijk en vereenvoudigt de systeemintegratie.
6. Geavanceerde functionaliteit voor het vastleggen van gebeurtenissen
De module biedt configureerbare dataloggingmogelijkheden vóór en na de trigger. Datalogging vóór de trigger kan elke 100 ms bereiken, terwijl datalogging na de trigger ook elke 100 ms kan bereiken voor een duur van maximaal 1 uur. Het ingebouwde buffergeheugen kan maximaal 1140 statische datasets (geëxtraheerde data) en 42 dynamische datasets (golfvormen en/of spectra) opslaan.
7. Meerdere middelings- en aggregatiemethoden
Er worden verschillende middelingsmethoden ondersteund, zowel op het niveau van het verwerkingsblok als op het niveau van de uitvoer (geëxtraheerde gegevens). Spectrale gegevensaggregatie gedurende één seconde is ook beschikbaar om eventuele bursts of pieken in de spectra van de interne XMV16-module vast te leggen.
8. Meerkanaalsverwerkingsfuncties
Er worden geavanceerde verwerkingsfuncties ondersteund, waaronder absolute trilling van de as, volledig spectrum, baan en gefilterde baan, hartlijn van de as en Smax, waardoor wordt voldaan aan de complexe vereisten voor analyse van de rotordynamiek.
9. Gigabit Ethernet-communicatie
De module beschikt over een Gigabit Ethernet-interface die gegevensoverdrachtsnelheden tot 1000 Mbps ondersteunt. De ETHERNET-connector op het voorpaneel ondersteunt transmissieafstanden tot 100 meter, terwijl de connector op het achterpaneel maximaal 60 meter ondersteunt, wat uitstekende flexibiliteit biedt voor systeemintegratie.
10. Hot-swap-mogelijkheid
Ondersteunt het live inbrengen en verwijderen van modules (hot-swappable) zonder de werking van het systeem te onderbreken, waardoor de onderhoudbaarheid en beschikbaarheid van het systeem aanzienlijk worden verbeterd.
11. Alomvattend aanpassingsvermogen aan de omgeving
Bedrijfstemperatuurbereik: 0 tot 65°C (32 tot 149°F)
Opslagtemperatuurbereik: -40 tot 85°C (-40 tot 185°F)
Bedrijfsvochtigheid: 0 tot 90% relatieve vochtigheid (niet-condenserend)
RoHS-conform met uitstekend aanpassingsvermogen aan de omgeving.
12. Veiligheidscertificeringen
EAC-gecertificeerd, in overeenstemming met TR CU 020/2011 elektromagnetische compatibiliteitsnormen en TR CU 004/2011 elektrische veiligheidsnormen. Gecertificeerd door het Russische Federaal Agentschap voor Technische Regelgeving en Metrologie (Rosstandart) met patroongoedkeuringscertificaat O.C.28.004.AN° 60224.
Werkingsprincipe
Het werkingsprincipe van de VM600 XMV16 Extended Vibration Monitoring Module is gebaseerd op geavanceerde digitale signaalverwerkingstechnologie. In combinatie met de XIO16T invoer-/uitvoermodule maakt het uitgebreide monitoring en analyse van machinetrillingsomstandigheden mogelijk. Het werkingsprincipe kan worden onderverdeeld in verschillende belangrijke aspecten:
1. Systeemarchitectuur en signaalstroom
De XMV16-verwerkingsmodule is aan de voorkant van het rack geïnstalleerd, terwijl de XIO16T-module aan de achterkant is geïnstalleerd. Beide worden via connectoren rechtstreeks op de rack-backplane aangesloten. Sensorsignalen worden ingevoerd via de klemmenblokconnectoren van de XIO16T-module, waar ze signaalconditionering en -bescherming ondergaan voordat ze naar de XMV16-module worden verzonden voor verwerking via de backplane.
De XIO16T-module voert alle analoge signaalconditioneringsfuncties uit en ondersteunt externe communicatie. Het beschermt alle ingangen tegen signaalpieken en EMI om te voldoen aan de EMC-normen. De ingangen van de module zijn volledig softwarematig configureerbaar en kunnen signalen accepteren die de snelheids- en fasereferentie vertegenwoordigen (bijvoorbeeld van TQxxx-sensoren), evenals trillingssignalen afgeleid van versnelling, snelheid en/of verplaatsing (bijvoorbeeld van CAxxx-, CExxx-, CVxxx- en TQxxx-sensoren).
2. Signaalacquisitie en digitalisering
De XMV16-module voert analoog-naar-digitaal-conversie uit en alle digitale signaalverwerkingsfuncties, inclusief verwerking van elke golfvorm en spectrum, en gerelateerde verwerkte uitgangen (geëxtraheerde gegevens). De module verwerft en verwerkt gegevens met een hoge resolutie (24-bits ADC) om golfvormen en spectra te genereren met behulp van drie verschillende meetmodi: hoofd-, hulp- en directe meetmodi.
In de hoofdmodus voert de module continue gegevensverzameling uit die geschikt is voor normaal machinegebruik, zoals toenemende trillingsniveaus en tijdelijke omstandigheden. Golfvormen en spectra verkregen in de hoofdmodus worden gebruikt om gerelateerde verwerkte outputs (geëxtraheerde gegevens) te genereren. De hulpmodus wordt gebruikt om meer gedetailleerde golfvormen en spectra te verkrijgen met lagere updatesnelheden, als aanvulling op metingen in de hoofdmodus. De directe modus wordt gebruikt om gedigitaliseerde continue golfvormen van lange duur te verkrijgen van dynamische ingangskanalen voorafgaand aan alarmgebeurtenissen, met behulp van programma's van derden voor datavisualisatie.
3. Gegevensverwerking en -analyse
De verwerkingscyclustijden op de XMV16-module zijn afhankelijk van de golfvorm (punten)/spectrum (lijnen) resolutie die is geconfigureerd voor de hoofd- en hulpmeetmodi. Deze interne verwerkingscyclustijden helpen bij het bepalen van de snelheid waarmee golfvormen, spectra en geëxtraheerde gegevens beschikbaar komen als module-uitgangen.
Terwijl meetgegevens kunnen worden verkregen uit de XMV16-module met gegevensupdatesnelheden tot 100 ms, bedraagt de gegevensupdatesnelheid van de VibroSight®-software 1 seconde. Dit betekent dat de VibroSight-server XMV16-modules opvraagt met een maximale snelheid van één keer per seconde. Een module die is geconfigureerd voor een gegevensupdatesnelheid van 100 ms in de hoofdmeetmodus voorziet VibroSight® bijvoorbeeld van elke tiende golfvorm, spectrum en gerelateerde geëxtraheerde gegevens.
4. Spectrale gegevensaggregatie
Om mogelijk verlies van belangrijke informatie in de interne meetgegevens van de XMV16-module te voorkomen, kan spectrale gegevensaggregatie worden gebruikt om pieken in tussenliggende (interne) spectra vast te leggen zonder het netwerkverkeer aanzienlijk te vergroten. Deze aggregatiefunctie zorgt voor piekbehoud op spectrale gegevens gedurende één seconde, waardoor wordt gegarandeerd dat er geen tijdelijke foutkenmerken worden gemist.
5. Gebeurtenisdetectie en gegevensregistratie
Er worden gebeurtenissen gegenereerd wanneer waarden een van de vijf door de gebruiker configureerbare ernstniveaus overschrijden of alarmen over de snelheid van verandering overschrijden. De hoeveelheid pre-gebeurtenisgegevens die is opgeslagen in het ingebouwde buffergeheugen van de XMV16-module is configureerbaar en kan worden gebruikt voor datalogging van statische gegevens vóór de trigger (gebeurtenis) tot elke 100 milliseconden en dynamische gegevens elke seconde. Statische gegevensregistratie na triggering (gebeurtenis) tot elke 100 ms is ook beschikbaar gedurende maximaal 1 uur.
6. Detectie van machinestatus
Machinetoestanden zoals volledige belasting (onload), te hoge snelheid en transiënt worden gedetecteerd door de referentiesnelheid te vergelijken met triggerniveaus. Deze toestanden kunnen door de bedrijfsomstandigheden van de software worden gebruikt om het systeemgedrag te controleren. Normaal gesproken is loggen met een hogere dichtheid beschikbaar, afhankelijk van de bedrijfsomstandigheden van de machine, configureerbare snelheid en tijdsintervallen of andere procesparameters.
7. Mechanisme voor signaaluitwisseling
Binnen VM600 Mk2/VM600-racks kan de XMV16 de Tacho-bus gebruiken om toerentelleringangssignalen te delen en de Raw-bus om dynamische ingangssignalen te delen. Over het algemeen wordt in een VM600 Mk2-rek (ABE4x) de Raw-bus gebruikt om dynamische ingangssignalen tussen verwerkingsmodules te delen, wordt de Tacho-bus gebruikt om tachometer-ingangssignalen (snelheid) tussen verwerkingsmodules te delen, en wordt de Open Collector (OC)-bus gebruikt door verwerkingsmodules om relaismodules aan te sturen, allemaal binnen hetzelfde rek.
8. Communicatie en gegevensoverdracht
De XMV16-module communiceert met externe computers waarop VibroSight®-software draait via een Gigabit Ethernet-interface. De systeemcommunicatie-interface (ETHERNET-connectoren) kan worden gebruikt om verbindingen/communicatie tot stand te brengen tussen de XMV16 + XIO16T-module en computers/netwerken met behulp van standaard Ethernet-kabels.
De module maakt gebruik van Network Time Protocol (NTP) voor tijdsynchronisatie, waardoor tijdelijke consistentie in het hele systeem wordt gegarandeerd. De ETHERNET-connector op het voorpaneel ondersteunt transmissieafstanden tot 100 meter (compatibel met 1000BASE-T), terwijl de ETHERNET-connector op het achterpaneel maximaal 60 meter (1000 Mbps) ondersteunt. Voor afstanden die de gespecificeerde maxima overschrijden, werken de modules met lagere gegevensoverdrachtsnelheden.
9. Configuratie en statusbewaking
De XMV16 + XIO16T-module is volledig softwarematig configureerbaar via Ethernet met behulp van een computer waarop VibroSight®-software draait. De module biedt meerdere statusindicatoren (LED's): STATUS- en DATA-meerkleurige LED's geven de status van de XMV16 + XIO16T-module aan, zoals normale werking, configuratiestatus of problemen; ETHERNET-connectorkoppeling en activiteits-LED's geven de status van de Ethernet-communicatie van het systeem aan.
10. Energiebeheer en thermisch ontwerp
De module ontvangt bedrijfsstroom (+5 VDC en ±12 VDC) van de VM600 rackvoeding. Het stroomverbruik is <14 W van de +5 VDC-voeding, <8 W van de +12 VDC-voeding en <4 W van de -12 VDC-voeding, met een totaal energieverbruik <26 W (XMV16 + XIO16T-module). Dit efficiënte vermogensontwerp zorgt voor een stabiele werking van de module en een lage warmteafvoer.
Toepassingen
De VM600 XMV16 Extended Vibration Monitoring Module is bij uitstek geschikt voor de volgende toepassingsgebieden:
Rotordynamica monitoring en analyse: trillingsmonitoring en rotordynamiekanalyse voor grote roterende machines zoals stoomturbines, gasturbines en hydroturbines
Analyse van wentellagers: Spectrumanalyse met hoge resolutie voor vroegtijdige detectie van defecten aan wentellagers
Hydro Air-Gap en Flux Monitoring: Ondersteunt luchtspleetmonitoring en monitoring van magnetische fluxdichtheid voor hydro-elektrische generatoren
Monitoring van industriële roterende machines: conditiebewaking en foutdiagnose voor industriële roterende machines zoals compressoren, ventilatoren, pompen en motoren
Systemen voor voorspellend onderhoud: Dient als kerncomponent van systemen voor voorspellend onderhoud van installaties en levert hoogwaardige gegevens over de machinestatus
Samenvatting van technische specificaties
Dynamische ingangskanalen: 16 onafhankelijke kanalen
Toerentelleringangskanalen: 4 onafhankelijke kanalen
ADC-resolutie: 24-bit
Maximale bemonsteringssnelheid: 98 kHz
Dynamisch ingangsbereik: -30 tot +30 V (spanning), -25 tot +25 mA (stroom)
Frequentiebandbreedte: 0,10 Hz tot 38 kHz (AC), DC tot 1,0 Hz (DC)
Spectrale resolutie: maximaal 6400 lijnen
Signaal-ruisverhouding: 115 dB (1 kHz bandbreedte)
Communicatie-interface: Gigabit Ethernet (1000BASE-T)
Bedrijfstemperatuur: 0 tot 65°C (32 tot 149°F)
Stroomverbruik: <26 W (XMV16 + XIO16T-module)
