Rozszerzony moduł monitorowania wibracji VM600 XMV16 to wysokowydajne rozwiązanie do monitorowania stanu nowej generacji z linii produktów VM, zaprojektowane specjalnie do monitorowania wibracji i analizy krytycznych maszyn wirujących. Jako istotny element systemu VM600 Mk2/VM600, XMV16 współpracuje z modułem wejścia/wyjścia XIO16T, zapewniając najwyższą wydajność monitorowania dzięki 16 kanałom dynamicznym i 4 kanałom tachometru. Moduł wykorzystuje zaawansowaną technologię akwizycji 24-bitowych danych i potężne możliwości cyfrowego przetwarzania sygnału, umożliwiając analizę widma w wysokiej rozdzielczości do 6400 linii, zapewniając użytkownikom przemysłowym niespotykany dotąd wgląd w stan maszyny.
Moduł XMV16 reprezentuje najnowsze osiągnięcie w technologii monitorowania wibracji, oferując znaczące ulepszenia w stosunku do swojego poprzednika, pary kart CMC16/IOC16T, pod względem amplitudy i rozdzielczości widmowej, pojemności pamięci buforowej, mocy przetwarzania na poziomie modułu oraz szybkości gromadzenia i przechowywania danych. Moduł bezproblemowo integruje się z oprogramowaniem VM, zapewniając wydajne kreślenie w wysokiej rozdzielczości, zintegrowane zarządzanie danymi i uproszczone interfejsy dostępu do sieci, co czyni go idealnym wyborem dla nowoczesnych systemów konserwacji predykcyjnej.
Kluczowe funkcje
1. Wysokowydajne gromadzenie i przetwarzanie danych
XMV16 wykorzystuje 24-bitową konwersję analogowo-cyfrową z maksymalną częstotliwością próbkowania 98 kHz, zapewniając wysoką jakość akwizycji sygnału wibracji. Moduł oferuje wyjątkowy stosunek sygnału do szumu (SNR): 115 dB przy szerokości pasma pomiarowego 1 kHz z pełną skalą szczytową 2,5 V, 105 dB przy szerokości pasma 10 kHz i 100 dB przy pełnej szerokości pasma. Ta wysoka wydajność gwarantuje dokładne i niezawodne dane monitorowania nawet w najbardziej wymagających środowiskach przemysłowych.
2. Możliwość pomiaru w wielu trybach
Moduł obsługuje trzy różne tryby pomiaru, aby sprostać różnym potrzebom monitorowania:
Tryb główny: Używany głównie do ciągłego gromadzenia danych podczas normalnej pracy maszyny, odpowiedni do monitorowania rosnących poziomów wibracji i warunków przejściowych
Tryb pomocniczy: rejestruje bardziej szczegółowe przebiegi i dane widmowe przy zmniejszonej częstotliwości aktualizacji, uzupełniając pomiary w trybie głównym
Tryb bezpośredni: używany do uzyskiwania cyfrowych ciągłych przebiegów o długim czasie trwania z dynamicznych kanałów wejściowych poprzedzających zdarzenia alarmowe w celu szczegółowej analizy końcowej
3. Analiza widma wysokiej rozdzielczości
XMV16 zapewnia wiodącą w branży rozdzielczość widmową do 6400 linii (co odpowiada 16384-punktowym przebiegom). Różne rozdzielczości odpowiadają różnym szybkościom aktualizacji: widma 1600 linii są aktualizowane co 100 ms, widma 3200 linii co 200 ms i widma 6400 linii co 500 ms. Ta wysoka rozdzielczość umożliwia wykrywanie niezwykle subtelnych cech uszkodzeń.
4. Elastyczne opcje konfiguracji
Każdy kanał można skonfigurować z maksymalnie 20 przetworzonymi wyjściami w oparciu o asynchronicznie (stała częstotliwość) lub synchronicznie (ze śledzeniem kolejności) uzyskanych przebiegów i widm. Obsługiwanych jest wiele funkcji kwalifikatorów, w tym RMS, szczyt, szczyt do szczytu, prawdziwy szczyt, prawdziwy szczyt do szczytu i DC (przerwa). Dane wyjściowe mogą być wyświetlane w dowolnej standardowej jednostce (metrycznej lub imperialnej).
5. Potężna możliwość udostępniania sygnału
XMV16 obsługuje współdzielenie sygnału w szafach VM600 Mk2/VM600, umożliwiając dynamiczne współdzielenie sygnału wejściowego przez magistralę Raw (do 32 linii) i współdzielenie sygnału wejściowego obrotomierza poprzez magistralę Tacho (do 6 linii). Taka konstrukcja znacznie zmniejsza wymagania dotyczące okablowania zewnętrznego i upraszcza integrację systemu.
6. Zaawansowana funkcjonalność przechwytywania zdarzeń
Moduł zapewnia konfigurowalne możliwości rejestrowania danych przed i po wyzwoleniu. Rejestracja danych przed wyzwoleniem może sięgać co 100 ms, natomiast rejestracja danych po wyzwoleniu może również sięgać co 100 ms przez okres do 1 godziny. Wbudowana pamięć buforowa może przechowywać do 1140 zestawów danych statycznych (wyodrębnionych danych) i 42 zestawów danych dynamicznych (przebiegi i/lub widma).
7. Wiele metod uśredniania i agregacji
Obsługiwane są różne metody uśredniania zarówno na poziomie bloku przetwarzania, jak i na poziomie wyjściowym (wyodrębnionych danych). Dostępna jest również agregacja danych widmowych w ciągu jednej sekundy w celu przechwytywania wszelkich impulsów lub skoków w widmach wewnętrznego modułu XMV16.
8. Funkcje przetwarzania wielokanałowego
Obsługiwane są zaawansowane funkcje przetwarzania, w tym drgania bezwzględne wału, pełne widmo, orbita i orbita filtrowana, linia środkowa wału i Smax, spełniając złożone wymagania analizy dynamiki wirnika.
9. Komunikacja Gigabit Ethernet
Moduł posiada interfejs Gigabit Ethernet obsługujący prędkość transmisji danych do 1000 Mbps. Złącze ETHERNET na panelu przednim obsługuje transmisję na odległość do 100 metrów, natomiast złącze na panelu tylnym obsługuje odległość do 60 metrów, zapewniając doskonałą elastyczność integracji systemu.
10. Możliwość wymiany podczas pracy
Obsługuje wkładanie i usuwanie modułów na żywo (z możliwością wymiany podczas pracy) bez przerywania pracy systemu, znacznie zwiększając łatwość konserwacji i dostępność systemu.
11. Wszechstronna adaptacja do środowiska
Zakres temperatury roboczej: od 0 do 65°C (32 do 149°F)
Zakres temperatury przechowywania: -40 do 85°C (-40 do 185°F)
Wilgotność podczas pracy: wilgotność względna od 0 do 90% (bez kondensacji)
Zgodność z dyrektywą RoHS z doskonałą możliwością dostosowania do środowiska.
12. Certyfikaty bezpieczeństwa
Oznaczenie EAC, zgodne z normami kompatybilności elektromagnetycznej TR CU 020/2011 i normami bezpieczeństwa elektrycznego TR CU 004/2011. Certyfikowany przez Rosyjską Federalną Agencję Regulacji Technicznych i Metrologii (Rosstandart) z certyfikatem zatwierdzenia wzoru OC.C.28.004.AN° 60224.
Zasada działania
Zasada działania rozszerzonego modułu monitorowania wibracji VM600 XMV16 opiera się na zaawansowanej technologii cyfrowego przetwarzania sygnału. Współpracując z modułem wejścia/wyjścia XIO16T, umożliwia kompleksowe monitorowanie i analizę warunków drganiowych maszyny. Zasadę działania można podzielić na kilka kluczowych aspektów:
1. Architektura systemu i przepływ sygnału
Moduł przetwarzający XMV16 instaluje się z przodu szafy, natomiast moduł XIO16T z tyłu. Obydwa łączą się bezpośrednio z płytą montażową szafy za pomocą złączy. Sygnały czujników są wprowadzane przez złącza listwy zaciskowej modułu XIO16T, gdzie poddawane są kondycjonowaniu i zabezpieczeniu sygnału, zanim zostaną przesłane do modułu XMV16 w celu przetworzenia przez płytę montażową.
Moduł XIO16T realizuje wszystkie funkcje kondycjonowania sygnału analogowego oraz wspiera komunikację zewnętrzną. Chroni wszystkie wejścia przed przepięciami sygnału i zakłóceniami elektromagnetycznymi, aby spełnić standardy EMC. Wejścia modułu są w pełni konfigurowalne programowo i mogą przyjmować sygnały reprezentujące prędkość i odniesienie fazowe (np. z czujników TQxxx), a także sygnały wibracji pochodzące z przyspieszenia, prędkości i/lub przemieszczenia (np. z czujników CAxxx, CExxx, CVxxx i TQxxx).
2. Pozyskiwanie sygnału i cyfryzacja
Moduł XMV16 wykonuje konwersję analogowo-cyfrową oraz wszystkie funkcje przetwarzania sygnału cyfrowego, w tym przetwarzanie każdego kształtu fali i widma oraz powiązane przetworzone dane wyjściowe (wyodrębnione dane). Moduł zbiera i przetwarza dane w wysokiej rozdzielczości (24-bitowy przetwornik ADC) w celu generowania przebiegów i widm przy użyciu trzech różnych trybów pomiaru: głównego, pomocniczego i bezpośredniego.
W trybie głównym moduł dokonuje ciągłego gromadzenia danych odpowiednich dla normalnej pracy maszyny, np. wzrastającego poziomu wibracji i warunków przejściowych. Przebiegi i widma zebrane w trybie głównym są wykorzystywane do generowania powiązanych przetworzonych wyników (ekstrahowanych danych). Tryb pomocniczy służy do uzyskania bardziej szczegółowych przebiegów i widm przy zmniejszonej szybkości aktualizacji, uzupełniając pomiary w trybie głównym. Tryb bezpośredni służy do uzyskiwania cyfrowych ciągłych przebiegów o długim czasie trwania z dynamicznych kanałów wejściowych poprzedzających zdarzenia alarmowe, przy użyciu programów innych firm do wizualizacji danych.
3. Przetwarzanie i analiza danych
Czasy cykli przetwarzania w module XMV16 zależą od rozdzielczości przebiegu (punkty)/widma (linie) skonfigurowanej dla głównego i pomocniczego trybu pomiaru. Te wewnętrzne czasy cykli przetwarzania pomagają określić szybkość, z jaką kształty fal, widma i wyodrębnione dane stają się dostępne jako dane wyjściowe modułu.
Chociaż dane pomiarowe można uzyskać z modułu XMV16 z szybkością aktualizacji danych do 100 ms, szybkość aktualizacji danych oprogramowania VibroSight® wynosi 1 sekundę. Oznacza to, że serwer VibroSight odpytuje moduły XMV16 z maksymalną szybkością raz na sekundę. Na przykład moduł skonfigurowany na częstotliwość aktualizacji danych 100 ms w głównym trybie pomiarowym zapewnia VibroSight® co dziesiąty kształt fali, widmo i powiązane wyodrębnione dane.
4. Agregacja danych widmowych
Aby zapobiec potencjalnej utracie ważnych informacji z wewnętrznych danych pomiarowych modułu XMV16, można zastosować agregację danych widmowych do wychwytywania pików w widmach pośrednich (wewnętrznych) bez znaczącego zwiększania ruchu sieciowego. Ta funkcja agregacji utrzymuje wartość szczytową danych widmowych przez jedną sekundę, zapewniając, że nie zostaną pominięte żadne przejściowe charakterystyki uszkodzeń.
5. Wykrywanie zdarzeń i rejestrowanie danych
Zdarzenia są generowane, gdy wartości przekraczają dowolny z pięciu konfigurowanych przez użytkownika poziomów ważności lub przekraczają alarmy szybkości zmian. Ilość danych poprzedzających zdarzenie przechowywanych we wbudowanej pamięci buforowej modułu XMV16 jest konfigurowalna i może być wykorzystywana do rejestrowania danych statycznych przed wyzwoleniem (zdarzeniem) z częstotliwością do 100 milisekund i danych dynamicznych co 1 sekundę. Dostępna jest także statyczna rejestracja danych po wyzwoleniu (zdarzeniu) co 100 ms przez maksymalnie 1 godzinę.
6. Wykrywanie stanu maszyny
Stany maszyny, takie jak pełne obciążenie (obciążenie), nadmierna prędkość i stany przejściowe, są wykrywane poprzez porównanie prędkości odniesienia z poziomami wyzwalania. Stany te mogą być wykorzystywane przez warunki pracy maszyny w oprogramowaniu do kontrolowania zachowania systemu. Zwykle dostępne jest rejestrowanie o większej gęstości, w zależności od warunków pracy maszyny, konfigurowalnej prędkości i odstępów czasowych lub innych parametrów procesu.
7. Mechanizm współdzielenia sygnału
W szafach VM600 Mk2/VM600 XMV16 może wykorzystywać magistralę Tacho do współdzielenia sygnałów wejściowych tachometru i magistralę Raw do współdzielenia dynamicznych sygnałów wejściowych. Ogólnie rzecz biorąc, w szafie VM600 Mk2 (ABE4x) magistrala Raw jest używana do współdzielenia dynamicznych sygnałów wejściowych między modułami przetwarzającymi, magistrala Tacho służy do współdzielenia sygnałów wejściowych obrotomierza (prędkości) między modułami przetwarzającymi, a magistrala Open Collector (OC) jest używana przez moduły przetwarzające do sterowania modułami przekaźnikowymi, a wszystko to w tej samej szafie.
8. Komunikacja i transmisja danych
Moduł XMV16 komunikuje się z komputerami zewnętrznymi, na których działa oprogramowanie VibroSight® poprzez interfejs Gigabit Ethernet. Interfejs komunikacyjny systemu (złącza ETHERNET) umożliwia nawiązanie połączeń/komunikacji pomiędzy modułem XMV16 + XIO16T a komputerami/sieciami za pomocą standardowych kabli Ethernet.
Moduł wykorzystuje protokół Network Time Protocol (NTP) do synchronizacji czasu, zapewniając spójność czasową w całym systemie. Złącze ETHERNET na panelu przednim obsługuje transmisję na odległość do 100 metrów (zgodność ze standardem 1000BASE-T), natomiast złącze ETHERNET na panelu tylnym obsługuje odległość do 60 metrów (1000 Mb/s). W przypadku odległości przekraczających określone wartości maksymalne, moduły działają ze zmniejszoną szybkością transmisji danych.
9. Monitorowanie konfiguracji i stanu
Moduł XMV16 + XIO16T można w pełni konfigurować programowo za pośrednictwem sieci Ethernet przy użyciu komputera z oprogramowaniem VibroSight®. Moduł posiada wiele wskaźników stanu (diody LED): Wielokolorowe diody STATUS i DATA wskazują stan modułu XMV16 + XIO16T, taki jak normalna praca, stan konfiguracji czy problemy; Diody LED połączenia złącza ETHERNET i aktywności wskazują stan komunikacji Ethernet w systemie.
10. Zarządzanie energią i projekt termiczny
Moduł pobiera energię roboczą (+5 VDC i ±12 VDC) z zasilacza rack VM600. Pobór mocy wynosi <14 W z zasilania +5 VDC, <8 W z zasilania +12 VDC i <4 W z zasilania -12 VDC, przy całkowitym poborze mocy <26 W (moduł XMV16 + XIO16T). Ta wydajna konstrukcja zasilania zapewnia stabilną pracę modułu i niskie rozpraszanie ciepła.
Aplikacje
Rozszerzony moduł monitorowania wibracji VM600 XMV16 idealnie nadaje się do następujących obszarów zastosowań:
Monitorowanie i analiza dynamiki wirnika: monitorowanie wibracji i analiza dynamiki wirnika dla dużych maszyn wirujących, takich jak turbiny parowe, turbiny gazowe i turbiny wodne
Analiza łożysk tocznych: Możliwość analizy widma o wysokiej rozdzielczości w celu wczesnego wykrywania cech uszkodzeń łożysk tocznych
Monitorowanie szczeliny powietrznej i strumienia wody: Obsługuje monitorowanie szczelin powietrznych i monitorowanie gęstości strumienia magnetycznego dla generatorów hydroelektrycznych
Monitorowanie przemysłowych maszyn wirujących: monitorowanie stanu i diagnostyka usterek przemysłowych maszyn wirujących, takich jak sprężarki, wentylatory, pompy i silniki
Systemy konserwacji predykcyjnej: stanowią podstawowy element systemów konserwacji predykcyjnej zakładu, dostarczając wysokiej jakości dane o stanie maszyn
Podsumowanie specyfikacji technicznych
Dynamiczne kanały wejściowe: 16 niezależnych kanałów
Kanały wejściowe obrotomierza: 4 niezależne kanały
Rozdzielczość ADC: 24-bitowa
Maksymalna częstotliwość próbkowania: 98 kHz
Dynamiczny zakres wejściowy: -30 do +30 V (napięcie), -25 do +25 mA (prąd)
Szerokość pasma częstotliwości: 0,10 Hz do 38 kHz (AC), DC do 1,0 Hz (DC)
Rozdzielczość widmowa: do 6400 linii
Stosunek sygnału do szumu: 115 dB (szerokość pasma 1 kHz)
Interfejs komunikacyjny: Gigabit Ethernet (1000BASE-T)
Temperatura pracy: 0 do 65°C (32 do 149°F)
Pobór mocy: <26 W (moduł XMV16 + XIO16T)
