O Módulo Tacômetro 3500/50M é um módulo de monitoramento de condições de máquinas de canal duplo e alto desempenho desenvolvido pela Bently Nevada, projetado para monitorar a velocidade de rotação, aceleração e direção de equipamentos rotativos. Este módulo aceita sinais de entrada de sondas de proximidade ou captadores magnéticos, permitindo o cálculo em tempo real da velocidade de rotação do eixo, aceleração do rotor e direção de rotação. Ele utiliza pontos de ajuste de alarme programáveis pelo usuário para implementar o gerenciamento inteligente de alarmes. O módulo 3500/50M oferece alta flexibilidade de configuração e suporta vários modos de monitoramento, tornando-o adequado para proteção de equipamentos críticos e monitoramento de condições em vários ambientes industriais.
Integrado ao Sistema de Monitoramento 3500, o módulo funciona em sinergia com outros módulos do sistema para fornecer proteção confiável de máquinas e funções de alerta precoce. Seu design está em conformidade com vários padrões internacionais e possui certificações para áreas perigosas, tornando-o aplicável para indústrias de alto risco, como naval, petróleo e gás, geração de energia e produtos químicos.
2. Principais recursos
2.1 Suporte de entrada de canal duplo
O módulo 3500/50M possui dois canais independentes que podem aceitar simultaneamente sinais de dois tipos de sensores:
Sondas de proximidade: adequadas para medição de velocidade de alta precisão, suportando faixas de baixa a alta velocidade.
Captadores Magnéticos: Adequados para monitoramento de velocidade média a alta, mas não recomendados para rotação reversa ou detecção de velocidade zero.
2.2 Vários modos de monitoramento
Os usuários podem selecionar os seguintes modos operacionais por meio do software de configuração de rack 3500:
Monitoramento de velocidade com alarme de ponto de ajuste: Monitora a velocidade em tempo real e aciona alarmes.
Monitoramento de velocidade com alarme de faixa de velocidade: Alarmes quando a velocidade se desvia fora de uma faixa definida.
Monitoramento de velocidade com notificação de velocidade zero: detecta se o equipamento parou de girar.
Monitoramento de velocidade com alarme de aceleração do rotor: Monitora a aceleração do rotor para evitar riscos de excesso de velocidade.
Monitoramento de velocidade com notificação de rotação reversa: detecta se o eixo está girando em sentido inverso.
2.3 Função de retenção de pico
O módulo inclui um recurso de retenção de pico que registra e armazena:
Maior velocidade de avanço
Maior velocidade reversa
Número de rotações reversas
Os valores de pico podem ser redefinidos via software, facilitando análises e manutenções posteriores.
2.4 Saída de Sinal Keyphasor Condicionada
O módulo 3500/50M pode fornecer sinais Keyphasor condicionados ao backplane do rack 3500 para uso por outros módulos de monitoramento (por exemplo, monitores de vibração). Isto elimina a necessidade de um módulo Keyphasor separado, economizando espaço e custos no rack.
2.5 Gerenciamento de Alarmes
Alarme de dois níveis: O alarme 1 e o alarme 2 podem ser definidos independentemente para diferentes níveis de gravidade.
Atrasos de alarme programáveis: O atraso do alarme 1 é configurável de 1 a 60 segundos; Atraso do alarme 2 de 0,1 a 60 segundos, ajudando a evitar alarmes falsos.
Pontos de ajuste flexíveis: Os valores de alarme normalmente podem ser definidos de 0% a 100% da faixa completa para cada valor medido, acomodando diferentes requisitos de equipamento.
2.6 Saída Analógica e Interface do Gravador
O módulo fornece uma saída analógica de 4–20 mA adequada para registradores de dados, registradores gráficos ou dispositivos de exibição. A impedância de saída é de 550 Ω, com faixa de conformidade de tensão de 0–12 Vcc e resistência de carga máxima de 600 Ω.
2.7 Indicação de Status e Comunicação
O painel frontal possui indicadores LED de três cores:
LED OK: Indica operação normal do módulo.
LED TX/RX: Indica o status da comunicação com outros módulos do rack 3500.
LED de Bypass: Indica que o módulo está no modo Bypass.
3. Princípio de funcionamento detalhado
3.1 Entrada e Condicionamento de Sinal
O módulo 3500/50M aceita sinais de tensão de sondas de proximidade ou captadores magnéticos. A faixa do sinal de entrada é –24 V a +10 V; sinais que excedem esta faixa são limitados internamente para proteção. A impedância de entrada do módulo vem em três variantes:
O módulo condiciona o sinal de entrada usando Limite Automático ou Limite Manual:
Limiar Automático: Utilizado para sinais com frequência acima de 0,0167 Hz (equivalente a 1 rpm para 1 evento/rotação). A amplitude mínima do sinal de disparo é de 1 V pico a pico.
Limite manual: permite que os usuários definam o limite de disparo entre +9,5 Vcc e –23,5 Vcc. A amplitude mínima do sinal de disparo é de 500 mV pico a pico.
3.2 Cálculo e precisão de velocidade
O módulo calcula a velocidade rotacional com base no número de eventos por revolução (suportando 0,0039 a 255 eventos/rev para a maioria dos tipos de canal e 1 a 255 para tipos de aceleração de rotor e velocidade zero). A faixa máxima do fundo de escala é 99.999 rpm, com frequência de entrada máxima de 20 kHz. A precisão da velocidade é definida em três faixas:
3.3 Monitoramento de Aceleração
Para monitoramento da aceleração do rotor, o módulo suporta de 1 a 255 eventos por rotação, com precisão de ±20 rpm/min. O valor da aceleração é derivado da taxa de variação da velocidade, auxiliando na previsão de comportamento anormal durante a aceleração do equipamento.
3.4 Detecção de direção e determinação de velocidade zero
O módulo determina o sentido de rotação analisando a sequência de fase ou pulso dos sinais do sensor.
Nota importante: Os captadores magnéticos não são recomendados para rotação reversa ou detecção de velocidade zero porque as bordas do sinal não ficam limpas em baixas velocidades, podendo levar a indicações incorretas.
A detecção de velocidade zero baseia-se no fato de a frequência do sinal cair abaixo de um limite definido, normalmente usado para determinar se o equipamento parou completamente.
3.5 Lógica e Saída de Alarme
O módulo compara continuamente os parâmetros calculados em tempo real (velocidade, aceleração, direção, etc.) com os pontos de ajuste de alarme definidos pelo usuário. Se um parâmetro exceder o limite definido, o módulo aciona a saída de alarme correspondente. Os sinais de alarme podem ser retransmitidos ao sistema de controle por meio de relés ou interfaces de comunicação.
3.6 Comunicação e Interface de Dados
O módulo 3500/50M se comunica com o sistema através do backplane do rack 3500, fazendo interface com módulos de gateway de comunicação (por exemplo, 3500/92) para carregar dados de medição para sistemas de nível superior. O módulo suporta protocolos industriais como Modbus e OPC, permitindo fácil integração em sistemas DCS ou SCADA.
4. Características Técnicas
Medição de alta precisão:
Abaixo de 100 rpm: ±0,1 rpm
100-10.000 rpm: ±1 rpm
10.000-99.999 rpm: ±0,01% da velocidade real do eixo
Precisão de aceleração: ±20 rpm/min
Capacidade de ampla gama:
Escala completa máxima: 99.999 rpm
Frequência máxima de entrada: 20 kHz
Frequência mínima de entrada para sondas de proximidade: 0,0167 Hz (correspondente a 1 rpm para 1 evento/rotação)
Frequência mínima de entrada para captadores magnéticos: 3,3 Hz
Configuração de entrada flexível:
Suporta 1-255 eventos/revolução (para aceleração do rotor e tipos de canais de velocidade zero)
Outros tipos de canais suportam 0,0039-255 eventos/revolução
5. Adaptabilidade Ambiental:
6. Certificações de segurança:
Está em conformidade com FCC, EMC, Diretiva LV, RoHS, ATEX, IECEx, CSA e outros padrões internacionais
Adequado para áreas perigosas (Classe I, Divisão 2/Grupos A,B,C,D ou Classe I, Zona 2)
7. Aviso Importante
É importante observar que o Módulo Tacômetro 3500/50M não deve ser usado independentemente ou como um componente de um controle de velocidade ou sistema de proteção contra sobrevelocidade, pois não fornece redundância de proteção ou a velocidade de resposta necessária para uma operação confiável como controle de velocidade ou sistema de proteção contra sobrevelocidade. A saída proporcional analógica é adequada apenas para registro de dados, gravação de gráficos ou exibição. Os pontos de ajuste de alerta de velocidade são adequados apenas para fins de anúncio.
Para captadores magnéticos: Não utilize captadores magnéticos para a opção de rotação reversa ou opção de velocidade zero, caso contrário poderão ocorrer falsas indicações do sentido de rotação. Os transdutores não fornecem uma borda limpa para o circuito de detecção durante baixas velocidades.
8.
Módulo Monitor de Características Físicas (Placa Principal):
Dimensões: 241,3 mm × 24,4 mm × 241,8 mm
Peso: 0,82 kg
Módulos de E/S:
Versão sem barreira: 241,3 mm × 24,4 mm × 99,1 mm, peso 0,20 kg
Versão com barreira interna: 241,3 mm × 24,4 mm × 163,1 mm, peso 0,46 kg
Requisitos de espaço no rack:
Módulo de monitor: Ocupa 1 slot frontal
Módulo de E/S: Ocupa 1 slot traseiro
9. Aplicações
O Módulo Tacômetro 3500/50M foi projetado especificamente para máquinas rotativas nas seguintes áreas:
Usinas Elétricas: Monitoramento de velocidade e proteção para turbinas a vapor, turbinas a gás e turbinas hidrelétricas
Indústria Petroquímica: Monitoramento de velocidade e proteção contra sobrevelocidade para compressores e bombas
Indústria Metalúrgica: Monitoramento de velocidade para laminadores e ventiladores
Propulsão Marítima: Monitoramento de velocidade e direção de rotação para sistemas de eixo de propulsão
Drives Industriais: Monitoramento de velocidade para grandes motores e redutores
