O IS220PVIBH1A é um módulo de E/S de monitor de vibração projetado para o sistema de controle Mark VIe da GE. É usado especificamente para monitoramento de vibração e posição de máquinas rotativas, como turbinas industriais a gás, turbinas a vapor, compressores e geradores. Este módulo integra aquisição de dados, condicionamento de sinal, processamento digital e funções de comunicação. Ele pode ser conectado a vários tipos de sensores para permitir monitoramento e proteção em tempo real do status operacional do equipamento. O IS220PVIBH1A é uma versão inicial da série PVIB, posteriormente substituída pelo PVIBH1B, mas continua amplamente utilizada em muitos sistemas existentes.
Principais recursos
1 Suporte para vários tipos de sensores
O IS220PVIBH1A suporta até 13 canais de entrada de sensor, que podem ser configurados de forma flexível para os seguintes tipos de sensores:
Proximitor: Usado para medir o deslocamento e a posição da vibração do eixo.
Sensor Sísmico: Usado para medir a velocidade de vibração em caixas de rolamentos ou carcaças de máquinas.
Velomitor: Usado para medição de vibração estrutural.
Acelerômetro: Adequado para turbinas a gás aeroderivadas.
Keyphasor: Fornece velocidade de rotação do eixo e sinais de referência de fase.
2 Medição de parâmetros de vibração
Valor de Gap (Componente DC): Representa a distância média entre a ponta da sonda e a superfície do eixo.
Vibração pico a pico (componente CA): Representa a amplitude da vibração do eixo.
Vetores de Vibração 1X e 2X: Análise de componentes de vibração sincronizados com o sinal Keyphasor, utilizados para identificar falhas como desequilíbrio ou desalinhamento.
3 Medição de velocidade rotacional e fase
Usando a entrada Keyphasor, o módulo calcula a velocidade de rotação do eixo (RPM) e o ângulo de fase de vibração, fornecendo dados críticos para diagnóstico de falhas.
4 Monitoramento de Limites do Sistema
Os usuários podem definir limites de alarme alto/baixo. O módulo monitora continuamente sinais de vibração ou posição e emite um sinal booleano se um limite for excedido. Ele suporta modos com e sem travamento para fácil integração na lógica de controle.
5 Suporte TMR (redundância modular tripla)
O IS220PVIBH1A suporta uma configuração triplamente redundante onde três módulos operam em paralelo. Um mecanismo de votação aumenta a confiabilidade do sistema, tornando-o adequado para aplicações de integridade de alta segurança.
6 saídas com buffer
Quando usado com a placa terminal TVBAH2A, ele fornece sinais de saída em buffer para conexão com sistemas de monitoramento de terceiros (por exemplo, Bently Nevada 3500).
Princípio de funcionamento
1 Condicionamento e Aquisição de Sinais
Cada canal de entrada é equipado com um amplificador diferencial, ganho programável e circuito de ajuste de polarização para garantir que o sinal esteja dentro da faixa ideal antes da conversão analógico-digital. O módulo usa um ADC de 14 bits para amostragem, garantindo aquisição de dados de alta precisão.
2 Processamento Digital de Sinais
Filtragem: Inclui filtragem passa-baixa (para valores de Gap), filtragem passa-alta (para remover polarização DC) e filtragem passa-faixa (para extrair frequências de vibração específicas).
Detecção de pico: Emprega um algoritmo de detecção de pico em janela que ajusta dinamicamente o período de varredura com base na velocidade do eixo para calcular a amplitude de vibração.
Filtros de rastreamento: extraem os componentes de vibração 1X e 2X sincronizados com a velocidade do eixo para análise de fase e amplitude.
3 Processamento Keyphasor
O sinal Keyphasor é usado para:
Cálculo da velocidade de rotação do eixo (RPM).
Fornecendo uma referência de fase para análise de vibração.
Mudar para um modo de filtro mediano em baixas velocidades para melhorar a clareza do sinal.
4 Comunicação e Diagnóstico
Comunica-se com o controlador Mark VIe por meio de portas Ethernet duplas (ENET1/ENET2), suportando períodos de quadro de 10 ms ou mais lentos.
Incorpora autodiagnóstico abrangente, incluindo monitoramento da fonte de alimentação, calibração ADC, detecção de circuito aberto e alarmes de violação de limite.
Cenários de aplicação
O IS220PVIBH1A é amplamente utilizado nas seguintes áreas:
Turbinas a gás para serviço pesado (HDGT): Monitoramento de vibração do eixo, excentricidade, deslocamento axial, etc.
Conjuntos de Geração de Energia: Monitoramento de vibração para mancais de geradores e turbinas.
Compressores e Bombas: Proteção contra vibração para equipamentos de acionamento na indústria de petróleo e gás.
Turbinas a Gás Aeroderivadas (Série LM): Como LM2500, LM6000, suportando acelerômetros e sensores de pressão dinâmica.
Configuração e ferramentas
A configuração é realizada usando o software ToolboxST da GE, incluindo:
Seleção do tipo de sensor.
Configurações de ganho e polarização.
Ajuste de parâmetros de filtro.
Configuração de limites do sistema.
Diagnóstico de falhas e visualização de logs.
Notas importantes
Modo Aprimorado Não Suportado: O PVIBH1A não pode usar os recursos avançados disponíveis no PVIBH1B (por exemplo, cálculo RMS, suporte ao sensor CDM).
Atualização de firmware: Recomenda-se atualizar para a versão de firmware V5.01 ou posterior durante uma interrupção para ativar o recurso de substituição on-line.
Configuração Mista de TMR: Se usado em um conjunto TMR com módulos PVIBH1B, o Modo Aprimorado não pode ser habilitado e algumas configurações podem exigir ajuste manual.
