Moduł interfejsu danych przejściowych (TDI) 3500/22M to wysokowydajny moduł komunikacji i gromadzenia danych opracowany przez firmę Baker Hughes pod marką Bently Nevada™, specjalnie zaprojektowany dla systemu monitorowania maszyn 3500. Moduł ten nie tylko zawiera wszystkie funkcje tradycyjnego modułu interfejsu stojaka 3500/20 (RIM), ale także integruje możliwości gromadzenia danych podobne do procesora komunikacyjnego, takiego jak TDXnet, co czyni go kluczowym elementem umożliwiającym monitorowanie stanu i systemy diagnostyczne.
Moduł TDI znajduje się w gnieździe sąsiadującym z zasilaczami w szafie 3500. Łączy się z modułami monitorów serii M (np. 3500/40M, 3500/42M) w celu ciągłego gromadzenia danych dynamicznych (kształtu fali) w stanie ustalonym i przejściowym oraz przesyłania tych danych do oprogramowania hosta, takiego jak oprogramowanie do monitorowania i diagnostyki stanu System 1™ lub oprogramowanie do konfiguracji systemu 3500, za pośrednictwem połączenia Ethernet.
2. Kluczowe cechy i szczegółowe zasady funkcjonalne
2.1 Możliwości gromadzenia danych
Podstawową funkcją modułu TDI jest gromadzenie i przesyłanie w czasie rzeczywistym wielu typów danych, szczegółowo opisanych poniżej:
a) Gromadzenie danych dotyczących wartości statycznych
Moduł TDI w sposób ciągły zbiera wartości statyczne z modułów monitorujących, w tym parametry takie jak wibracje, temperatura i przemieszczenie. Wartości te są rejestrowane w odstępach 1-sekundowych i przechowywane przez 10 minut przed i 1 minutę po zdarzeniu alarmowym. Co więcej, gdy zbliża się moment alarmowy, częstotliwość gromadzenia danych wzrasta do odstępów 100 milisekund, aby zapewnić uchwycenie krytycznych zmian przejściowych.
b) Dynamiczna akwizycja danych przebiegów
TDI obsługuje akwizycję danych przebiegów dla maksymalnie 48 kanałów, z wejściami sprzężonymi prądem stałym i możliwością jednoczesnego próbkowania synchronicznego i asynchronicznego:
Próbkowanie synchroniczne: W oparciu o sygnały Keyphasor®, obsługuje wiele konfigurowalnych przez użytkownika częstotliwości próbkowania na obrót (np. 1024, 720, 512, 360, 256, 128, 64, 32, 16 próbek/obr.), obejmujących okresy próbkowania od 2 do 128 obrotów.
Próbkowanie asynchroniczne: Obsługuje różne zakresy częstotliwości od 10 Hz do 30 kHz, zapewniając możliwość analizy widma 800 linii. Dane asynchroniczne są filtrowane antyaliasowo, aby zapewnić dokładność.
c) Pozyskiwanie danych przejściowych
Wykorzystując opcjonalny dysk obsługujący kanały, moduł TDI może aktywować gromadzenie danych przejściowych o wysokiej rozdzielczości. Ta funkcja umożliwia wyzwalanie rejestracji danych w oparciu o zadaną prędkość lub przyrosty czasu podczas uruchamiania maszyny, wybiegu lub innych stanów nieustalonych podczas pracy, co jest niezbędne do diagnozowania usterek i analizy wydajności.
d) Przechwytywanie danych alarmowych
Moduł TDI umożliwia buforowanie danych przed i po wystąpieniu alarmu. Może rejestrować dane w postaci przebiegów w 10-sekundowych odstępach przez 2,5 minuty przed i 1 minutę po wyzwoleniu alarmu, a także gęstszą rejestrację wartości statycznych, zapewniając pełny kontekst zdarzenia do analizy po zdarzeniu.
2.2 Interfejsy i protokoły komunikacyjne
Moduł TDI oferuje wiele interfejsów komunikacyjnych dostosowanych do różnych środowisk sieci przemysłowych:
a) Port USB-B na panelu przednim
Obsługuje protokół hosta BN z maksymalną szybkością transmisji danych 1,5 kbodów (z możliwością automatycznej transmisji), używany do lokalnej konfiguracji lub pobierania danych. W zestawie standardowy 3-metrowy kabel USB, obsługujący kable o długości maksymalnie 5 metrów.
b) Interfejsy Ethernet
We/wy 10Base-T/100Base-TX: wykorzystuje złącze RJ-45, obsługuje automatyczną negocjację, przy maksymalnej długości kabla 100 metrów.
100Base-FX I/O: wykorzystuje złącze MT-RJ, obsługuje pełnodupleksowy wielomodowy kabel światłowodowy o maksymalnej odległości 2000 metrów, idealny do środowisk o wysokich zakłóceniach elektromagnetycznych.
Obydwa interfejsy Ethernet obsługują protokół BN Host i BN TDI przez TCP/IP, zapewniając wydajną transmisję danych do oprogramowania hosta.
2.3 Sterowanie systemem i wskazanie stanu
a) Diody LED na panelu przednim
Dioda OK: Wskazuje normalną pracę modułu.
Dioda TX/RX: Wskazuje komunikację z innymi modułami w szafie.
Dioda TM: Wskazuje, że statyw znajduje się w trybie Trip Multiply.
KONFIG OK Dioda LED: Wskazuje, że szafa ma prawidłową konfigurację.
b) Wyjście przekaźnika OK
TDI zawiera przekaźnik OK, który wskazuje ogólny stan operacyjny szafy. Użytkownik może skonfigurować styk przekaźnika jako „otwarty” lub „zamknięty”, aby ogłosić stan NIE OK. Jego wartość znamionowa wynosi 5 A przy napięciu 24 Vdc/120 Vac.
c) Elementy sterujące i przełączniki
Przycisk resetowania stojaka: kasuje zablokowane alarmy i stan czasowego wyłączenia kanału OK.
Przełącznik adresu: Ustawia adres stojaka, obsługujący 127 możliwych adresów.
Blokada konfiguracji: Przełącza zębatkę pomiędzy trybem „RUN” (normalna praca, konfiguracja zablokowana) a trybem „PROGRAM” (umożliwia konfigurację lokalną lub zdalną). Klucz można wyjąć w dowolnej pozycji, aby zapobiec nieupoważnionym zmianom.
2.4 Funkcje styków systemowych
Moduł TDI udostępnia kilka styków systemowych do zewnętrznego sterowania i blokowania:
Trip Multiply: Służy do ustawiania stojaka 3500 w trybie Trip Multiply.
Wstrzymanie alarmu: Służy do wstrzymywania wszystkich alarmów w szafie 3500.
Resetowanie stojaka: Służy do kasowania zablokowanych alarmów i stanu czasowej blokady kanału OK.
Wszystkie styki są stykami bezprądowymi (<1 mAdc do wspólnego), odpowiednimi do współpracy z systemami PLC lub DCS.
2.5 Specyfikacje elektryczne i mechaniczne
Pobór mocy: 10,5 W
Temperatura pracy: -30°C do +65°C (-22°F do +149°F)
Temperatura przechowywania: -40°C do +85°C (-40°F do +185°F)
Wilgotność: 95% bez kondensacji
Żywotność baterii (zegar czasu rzeczywistego):
Wymiary modułu to 241,3 mm x 24,4 mm x 241,8 mm (9,50 cala x 0,96 cala x 9,52 cala) i waży około 0,91 kg (2,0 funta). Przeznaczony jest do montażu w standardowej szafie typu rack 3500.
2.6 Rozważania dotyczące kompatybilności i aktualizacji
Moduł TDI jest kompatybilny z modułami monitorów serii 3500 M. Jednakże przy modernizacji obręczy 3500/20 do 3500/22 TDI ważne jest przestrzeganie prawidłowej kolejności, aby zapobiec uszkodzeniom:
Usuń istniejący moduł RIM.
Wyjmij moduł we/wy RIM.
Zainstaluj moduł we/wy TDI.
Zainstaluj moduł TDI.
Dysk obsługujący dane dynamiczne:
Aby umożliwić gromadzenie danych przejściowych, wymagany jest opcjonalny dysk serii 3500/09. Dysk umożliwia konfigurację punktów stanu ustalonego i punktów przejściowych, których suma nie przekracza 672 punktów w potencjalnie wielu TDI.
2.7 Zatwierdzenia i zgodność
Moduł TDI jest zgodny z wieloma międzynarodowymi normami i certyfikatami:
FCC Część 15: Kompatybilność elektromagnetyczna.
Dyrektywa EMC 2014/30/UE: Odporność i emisje w środowiskach przemysłowych (EN 61000-6-2, EN 61000-6-4).
Dyrektywa niskonapięciowa 2014/35/UE: Bezpieczeństwo elektryczne (EN 61010-1).
Dyrektywa RoHS 2011/65/UE: Ograniczenie stosowania substancji niebezpiecznych.
Klasyfikacje morskie: Zawiera zasady DNV GL i ABS.
Dopuszczenia do stosowania w obszarach niebezpiecznych:
Klasa I, strefa 2: AEx/Ex nA nC ic IIC T4 Gc; AEx/Ex ec nC ic IIC T4 Gc
Klasa I, Dział 2, Grupy 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 do +65°C w przypadku instalacji zgodnie ze specjalnymi rysunkami).
3. Scenariusze zastosowań
Moduł 3500/22M TDI jest szeroko stosowany w różnych gałęziach przemysłu do monitorowania krytycznych urządzeń wirujących, w tym:
Turbiny parowe i gazowe w energetyce
Sprężarki i pompy w produkcji ropy i gazu oraz rurociągach
Morskie systemy napędowe i maszyny pomocnicze
Krytyczny sprzęt obrotowy w zakładach przetwórstwa chemicznego, petrochemicznego i metalurgicznego.
