O Módulo de Monitoramento de Vibração Estendido VM600 XMV16 é uma solução de monitoramento de condição de alto desempenho de última geração da linha de produtos VM, projetada especificamente para monitoramento de vibração e análise de máquinas rotativas críticas. Como um componente essencial do sistema VM600 Mk2/VM600, o XMV16 funciona em conjunto com o módulo de entrada/saída XIO16T para fornecer desempenho de monitoramento de alto nível com 16 canais dinâmicos e 4 canais de tacômetro. O módulo emprega tecnologia avançada de aquisição de dados de 24 bits e poderosos recursos de processamento de sinal digital, permitindo análise de espectro de alta resolução de até 6.400 linhas, fornecendo insights sem precedentes sobre a saúde da máquina para usuários industriais.
O módulo XMV16 representa o mais recente desenvolvimento em tecnologia de monitoramento de vibração, oferecendo melhorias significativas em relação ao seu antecessor, o par de placas CMC16/IOC16T, em termos de amplitude e resolução espectral, capacidade de memória buffer, poder de processamento em nível de módulo e taxas de aquisição e armazenamento de dados. O módulo se integra perfeitamente ao software VM, fornecendo plotagem poderosa de alta resolução, gerenciamento integrado de dados e interfaces simplificadas de acesso à rede, tornando-o a escolha ideal para sistemas modernos de manutenção preditiva.
Principais recursos
1. Aquisição e processamento de dados de alto desempenho
O XMV16 utiliza conversão analógico-digital de 24 bits com uma taxa de amostragem máxima de 98 kHz, garantindo aquisição de sinal de vibração de alta fidelidade. O módulo oferece desempenho excepcional de relação sinal-ruído (SNR): 115 dB em largura de banda de medição de 1 kHz com pico de escala total de 2,5 V, 105 dB em largura de banda de 10 kHz e 100 dB em largura de banda total. Este alto desempenho garante dados de monitoramento precisos e confiáveis, mesmo nos ambientes industriais mais exigentes.
2. Capacidade de medição multimodo
O módulo suporta três modos de medição distintos para atender a diversas necessidades de monitoramento:
Modo Principal: Usado principalmente para aquisição contínua de dados durante a operação normal da máquina, adequado para monitorar níveis crescentes de vibração e condições transitórias
Modo Auxiliar: Adquire formas de onda e dados espectrais mais detalhados com taxas de atualização reduzidas, complementando as medições do modo principal
Modo Direto: Usado para obter formas de onda digitalizadas contínuas de longa duração a partir de canais de entrada dinâmicos que precedem eventos de alarme para pós-análise detalhada
3. Análise de espectro de alta resolução
O XMV16 oferece resolução espectral líder do setor de até 6.400 linhas (correspondendo a formas de onda de 16.384 pontos). Diferentes resoluções correspondem a diferentes taxas de atualização: espectros de 1.600 linhas são atualizados a cada 100 ms, espectros de 3.200 linhas a cada 200 ms e espectros de 6.400 linhas a cada 500 ms. Esta alta resolução permite a detecção de características de falha extremamente sutis.
4. Opções de configuração flexíveis
Cada canal pode ser configurado com até 20 saídas processadas com base em formas de onda e espectros adquiridos de forma assíncrona (frequência fixa) ou síncrona (rastreada por ordem). Várias funções de qualificador são suportadas, incluindo RMS, pico, pico a pico, pico verdadeiro, pico a pico verdadeiro e DC (Gap). As saídas podem ser exibidas em qualquer unidade padrão (métrica ou imperial).
5. Poderosa capacidade de compartilhamento de sinal
O XMV16 oferece suporte ao compartilhamento de sinal nos racks VM600 Mk2/VM600, permitindo o compartilhamento dinâmico do sinal de entrada através do barramento Raw (até 32 linhas) e o compartilhamento do sinal de entrada do tacômetro através do barramento Tacho (até 6 linhas). Este design reduz significativamente os requisitos de fiação externa e simplifica a integração do sistema.
6. Funcionalidade avançada de captura de eventos
O módulo fornece recursos configuráveis de registro de dados pré e pós-disparo. O registro de dados pré-disparo pode atingir até cada 100 ms, enquanto o registro de dados pós-disparo também pode atingir até cada 100 ms por durações de até 1 hora. A memória buffer integrada pode armazenar até 1.140 conjuntos de dados estáticos (dados extraídos) e 42 conjuntos de dados dinâmicos (formas de onda e/ou espectros).
7. Vários métodos de média e agregação
Vários métodos de cálculo de média são suportados tanto no nível do bloco de processamento quanto no nível de saída (dados extraídos). A agregação de dados espectrais durante um segundo também está disponível para capturar quaisquer rajadas ou picos nos espectros internos do módulo XMV16.
8. Funções de processamento multicanal
Funções de processamento avançadas são suportadas, incluindo vibração absoluta do eixo, espectro completo, órbita e órbita filtrada, linha central do eixo e Smax, atendendo a requisitos complexos de análise dinâmica do rotor.
9. Comunicação Gigabit Ethernet
O módulo possui uma interface Gigabit Ethernet que suporta taxas de transferência de dados de até 1000 Mbps. O conector ETHERNET do painel frontal suporta distâncias de transmissão de até 100 metros, enquanto o conector do painel traseiro suporta até 60 metros, proporcionando excelente flexibilidade para integração do sistema.
10. Capacidade de troca a quente
Suporta inserção e remoção em tempo real de módulos (trocáveis a quente) sem interromper a operação do sistema, melhorando significativamente a capacidade de manutenção e a disponibilidade do sistema.
11. Adaptabilidade Ambiental Abrangente
Faixa de temperatura operacional: 0 a 65°C (32 a 149°F)
Faixa de temperatura de armazenamento: -40 a 85°C (-40 a 185°F)
Umidade operacional: 0 a 90% de umidade relativa (sem condensação)
Compatível com RoHS com excelente adaptabilidade ambiental.
12. Certificações de segurança
Marcado EAC, em conformidade com os padrões de compatibilidade eletromagnética TR CU 020/2011 e os padrões de segurança elétrica TR CU 004/2011. Certificado pela Agência Federal Russa de Regulamentação Técnica e Metrologia (Rosstandart) com certificado de aprovação de modelo OC.C.28.004.AN° 60224.
Princípio de funcionamento
O princípio de funcionamento do Módulo de Monitoramento de Vibração Estendido VM600 XMV16 é baseado em tecnologia avançada de processamento de sinal digital. Trabalhando em conjunto com o módulo de entrada/saída XIO16T, permite monitoramento e análise abrangentes das condições de vibração da máquina. O princípio de funcionamento pode ser dividido em vários aspectos principais:
1. Arquitetura do sistema e fluxo de sinal
O módulo de processamento XMV16 é instalado na parte frontal do rack, enquanto o módulo XIO16T é instalado na parte traseira. Ambos se conectam diretamente ao backplane do rack por meio de conectores. Os sinais do sensor são recebidos através dos conectores do bloco terminal do módulo XIO16T, onde passam por condicionamento e proteção de sinal antes de serem transmitidos ao módulo XMV16 para processamento através do backplane.
O módulo XIO16T executa todas as funções de condicionamento de sinal analógico e suporta comunicações externas. Ele protege todas as entradas contra picos de sinal e EMI para atender aos padrões EMC. As entradas do módulo são totalmente configuráveis por software e podem aceitar sinais que representam referência de velocidade e fase (por exemplo, de sensores TQxxx), bem como sinais de vibração derivados de aceleração, velocidade e/ou deslocamento (por exemplo, de sensores CAxxx, CExxx, CVxxx e TQxxx).
2. Aquisição e digitalização de sinais
O módulo XMV16 realiza conversão analógico-digital e todas as funções de processamento de sinal digital, incluindo processamento de cada forma de onda e espectro, e saídas processadas relacionadas (dados extraídos). O módulo adquire e processa dados em alta resolução (ADC de 24 bits) para gerar formas de onda e espectros usando três modos de medição diferentes: principal, auxiliar e direto.
No modo principal, o módulo realiza aquisição contínua de dados adequados para a operação normal da máquina, como níveis crescentes de vibração e condições transitórias. Formas de onda e espectros adquiridos no modo principal são usados para gerar saídas processadas relacionadas (dados extraídos). O modo auxiliar é usado para obter formas de onda e espectros mais detalhados com taxas de atualização reduzidas, complementando as medições do modo principal. O modo direto é usado para obter formas de onda digitalizadas contínuas de longa duração a partir de canais de entrada dinâmicos que precedem eventos de alarme, usando programas de terceiros para visualização de dados.
3. Processamento e análise de dados
Os tempos de ciclo de processamento no módulo XMV16 dependem da resolução da forma de onda (pontos)/espectro (linhas) configurada para os modos de medição principal e auxiliar. Esses tempos de ciclo de processamento interno ajudam a determinar a taxa na qual as formas de onda, os espectros e os dados extraídos ficam disponíveis como saídas do módulo.
Embora os dados de medição possam ser obtidos do módulo XMV16 em taxas de atualização de dados de até 100 ms, a taxa de atualização de dados do software VibroSight® é de 1 segundo. Isso significa que o servidor VibroSight pesquisa os módulos XMV16 a uma taxa máxima de uma vez por segundo. Por exemplo, um módulo configurado para uma taxa de atualização de dados de 100 ms no modo de medição principal fornece ao VibroSight® cada décima forma de onda, espectro e dados extraídos relacionados.
4. Agregação de dados espectrais
Para evitar a perda potencial de informações importantes nos dados de medição internos do módulo XMV16, a agregação de dados espectrais pode ser usada para capturar picos em espectros intermediários (internos) sem aumentar significativamente o tráfego de rede. Esta função de agregação realiza a retenção de pico nos dados espectrais durante um segundo, garantindo que nenhuma característica de falha transitória seja perdida.
5. Detecção de eventos e registro de dados
Os eventos são gerados quando os valores excedem qualquer um dos cinco níveis de severidade configuráveis pelo usuário ou excedem os alarmes de taxa de alteração. A quantidade de dados pré-evento armazenados na memória buffer integrada do módulo XMV16 é configurável e pode ser usada para registro de dados estáticos pré-trigger (evento) até a cada 100 milissegundos e dados dinâmicos a cada 1 segundo. O registro de dados estáticos pós-disparo (evento) até cada 100 ms também está disponível por até 1 hora.
6. Detecção do estado da máquina
Estados da máquina como carga total (em carga), sobrevelocidade e transiente são detectados verificando a velocidade de referência em relação aos níveis de disparo. Esses estados podem ser usados pelas condições operacionais da máquina do software para controlar o comportamento do sistema. Normalmente, o registro de densidade mais alta está disponível dependendo das condições de operação da máquina, velocidade configurável e intervalos de tempo ou quaisquer outros parâmetros do processo.
7. Mecanismo de compartilhamento de sinal
Dentro dos racks VM600 Mk2/VM600, o XMV16 pode usar o barramento Tacho para compartilhar sinais de entrada do tacômetro e o barramento Raw para compartilhar sinais de entrada dinâmicos. Geralmente, em um rack VM600 Mk2 (ABE4x), o barramento Raw é usado para compartilhar sinais de entrada dinâmicos entre módulos de processamento, o barramento Tacho é usado para compartilhar sinais de entrada do tacômetro (velocidade) entre módulos de processamento e o barramento Open Collector (OC) é usado por módulos de processamento para acionar módulos de relé, todos dentro do mesmo rack.
8. Comunicação e transmissão de dados
O módulo XMV16 se comunica com computadores externos que executam o software VibroSight® por meio de uma interface Gigabit Ethernet. A interface de comunicação do sistema (conectores ETHERNET) pode ser utilizada para estabelecer conexões/comunicações entre o módulo XMV16 + XIO16T e computadores/redes utilizando cabos Ethernet padrão.
O módulo usa Network Time Protocol (NTP) para sincronização de horário, garantindo consistência temporal em todo o sistema. O conector ETHERNET do painel frontal suporta distâncias de transmissão de até 100 metros (compatível com 1000BASE-T), enquanto o conector ETHERNET do painel traseiro suporta até 60 metros (1000 Mbps). Para distâncias que excedem os máximos especificados, os módulos operam com taxas de transferência de dados reduzidas.
9. Configuração e monitoramento de status
O módulo XMV16 + XIO16T é totalmente configurável por software via Ethernet usando um computador executando o software VibroSight®. O módulo fornece vários indicadores de status (LEDs): LEDs multicoloridos de STATUS e DADOS indicam o status do módulo XMV16 + XIO16T, como operação normal, status de configuração ou problemas; O link do conector ETHERNET e os LEDs de atividade indicam o status das comunicações Ethernet do sistema.
10. Gerenciamento de energia e design térmico
O módulo recebe alimentação operacional (+5 VCC e ±12 VCC) da fonte de alimentação do rack VM600. O consumo de energia é <14 W da fonte de +5 VCC, <8 W da fonte de +12 VCC e <4 W da fonte de -12 VCC, com consumo total de energia <26 W (módulo XMV16 + XIO16T). Este design de energia eficiente garante operação estável do módulo e baixa dissipação de calor.
Aplicações
O Módulo de Monitoramento de Vibração Estendido VM600 XMV16 é ideal para as seguintes áreas de aplicação:
Monitoramento e análise da dinâmica do rotor: monitoramento de vibração e análise da dinâmica do rotor para grandes máquinas rotativas, como turbinas a vapor, turbinas a gás e turbinas hidrelétricas
Análise de rolamentos de elementos rolantes: capacidade de análise de espectro de alta resolução para detecção precoce de características de falhas em rolamentos
Monitoramento de fluxo e entreferro hidráulico: Suporta aplicações de monitoramento de entreferro e monitoramento de densidade de fluxo magnético para geradores hidrelétricos
Monitoramento de máquinas rotativas industriais: monitoramento de condições e diagnóstico de falhas para máquinas rotativas industriais, como compressores, ventiladores, bombas e motores
Sistemas de Manutenção Preditiva: Servem como componente central dos sistemas de manutenção preditiva da planta, fornecendo dados de alta qualidade sobre a condição da máquina
Resumo das especificações técnicas
Canais de entrada dinâmicos: 16 canais independentes
Canais de entrada do tacômetro: 4 canais independentes
Resolução ADC: 24 bits
Taxa máxima de amostragem: 98 kHz
Faixa de entrada dinâmica: -30 a +30 V (tensão), -25 a +25 mA (corrente)
Largura de banda de frequência: 0,10 Hz a 38 kHz (CA), CC a 1,0 Hz (CC)
Resolução Espectral: Até 6.400 linhas
Relação sinal-ruído: 115 dB (largura de banda de 1 kHz)
Interface de comunicação: Gigabit Ethernet (1000BASE-T)
Temperatura operacional: 0 a 65°C (32 a 149°F)
Consumo de energia: <26 W (módulo XMV16 + XIO16T)
