Расширенный модуль мониторинга вибрации VM600 XMV16 — это высокопроизводительное решение для мониторинга состояния нового поколения из линейки продуктов VM, специально разработанное для мониторинга вибрации и анализа критически важных вращающихся машин. Являясь важным компонентом системы VM600 Mk2/VM600, XMV16 работает в тандеме с модулем ввода/вывода XIO16T, обеспечивая высочайший уровень эффективности мониторинга с помощью 16 динамических каналов и 4 каналов тахометра. Модуль использует передовую 24-битную технологию сбора данных и мощные возможности цифровой обработки сигналов, обеспечивая анализ спектра с высоким разрешением до 6400 линий, обеспечивая беспрецедентную информацию о состоянии оборудования для промышленных пользователей.
Модуль XMV16 представляет собой новейшую разработку в области технологии мониторинга вибрации, предлагая значительные улучшения по сравнению со своим предшественником, парой карт CMC16/IOC16T, с точки зрения амплитудного и спектрального разрешения, емкости буферной памяти, вычислительной мощности на уровне модуля, а также скорости сбора и хранения данных. Модуль легко интегрируется с программным обеспечением VM, обеспечивая мощные возможности построения графиков с высоким разрешением, интегрированное управление данными и упрощенные интерфейсы доступа к сети, что делает его идеальным выбором для современных систем профилактического обслуживания.
Ключевые особенности
1. Высокопроизводительный сбор и обработка данных
В XMV16 используется 24-битное аналого-цифровое преобразование с максимальной частотой дискретизации 98 кГц, что обеспечивает высокоточную регистрацию сигнала вибрации. Модуль обеспечивает исключительное соотношение сигнал/шум (SNR): 115 дБ при полосе измерения 1 кГц с пиковым значением 2,5 В в полной шкале, 105 дБ при полосе пропускания 10 кГц и 100 дБ при полной полосе пропускания. Такая высокая производительность гарантирует точные и надежные данные мониторинга даже в самых требовательных промышленных условиях.
2. Возможность многорежимного измерения.
Модуль поддерживает три различных режима измерения для удовлетворения различных потребностей мониторинга:
Основной режим: в основном используется для непрерывного сбора данных во время нормальной работы машины, подходит для мониторинга возрастающих уровней вибрации и переходных режимов.
Вспомогательный режим: собирает более подробные формы сигналов и спектральные данные с пониженной частотой обновления, дополняя измерения в основном режиме.
Прямой режим: используется для получения оцифрованных непрерывных сигналов большой продолжительности из динамических входных каналов, предшествующих тревожным событиям, для детального последующего анализа.
3. Спектральный анализ высокого разрешения
XMV16 обеспечивает лучшее в отрасли спектральное разрешение до 6400 линий (что соответствует 16384 точкам сигналов). Разные разрешения соответствуют разным скоростям обновления: спектры на 1600 линий обновляются каждые 100 мс, спектры на 3200 линий каждые 200 мс и спектры на 6400 линий каждые 500 мс. Такое высокое разрешение позволяет обнаруживать чрезвычайно тонкие характеристики неисправностей.
4. Гибкие возможности конфигурации.
Каждый канал может быть настроен на обработку до 20 выходных сигналов на основе асинхронно (фиксированная частота) или синхронно (с отслеживанием порядка) полученных сигналов и спектров. Поддерживаются несколько функций квалификаторов, включая среднеквадратичное значение, пик, размах, истинный пик, истинный размах и постоянный ток (разрыв). Выходные данные могут отображаться в любой стандартной единице измерения (метрической или британской).
5. Мощная возможность обмена сигналами
XMV16 поддерживает совместное использование сигналов в стойках VM600 Mk2/VM600, обеспечивая динамическое совместное использование входного сигнала через шину Raw (до 32 линий) и совместное использование входного сигнала тахометра через шину Tacho (до 6 линий). Такая конструкция значительно снижает требования к внешней проводке и упрощает интеграцию системы.
6. Расширенная функциональность захвата событий
Модуль обеспечивает настраиваемые возможности регистрации данных до и после запуска. Регистрация данных до запуска может достигать каждых 100 мс, а регистрация данных после запуска также может достигать каждых 100 мс в течение 1 часа. Встроенная буферная память может хранить до 1140 наборов статических данных (извлеченные данные) и 42 набора динамических данных (формы сигналов и/или спектры).
7. Множественные методы усреднения и агрегирования
Различные методы усреднения поддерживаются как на уровне блока обработки, так и на уровне вывода (извлеченных данных). Также доступна агрегация спектральных данных за одну секунду для регистрации любых всплесков или всплесков во внутренних спектрах модуля XMV16.
8. Функции многоканальной обработки
Поддерживаются расширенные функции обработки, включая абсолютную вибрацию вала, полный спектр, орбиту и отфильтрованную орбиту, центральную линию вала и Smax, что отвечает требованиям комплексного анализа динамики ротора.
9. Связь по гигабитному Ethernet.
Модуль оснащен интерфейсом Gigabit Ethernet, поддерживающим скорость передачи данных до 1000 Мбит/с. Разъем ETHERNET на передней панели поддерживает расстояние передачи до 100 метров, а разъем на задней панели — до 60 метров, что обеспечивает превосходную гибкость для системной интеграции.
10. Возможность горячей замены
Поддерживает установку и удаление модулей в реальном времени (с возможностью горячей замены) без прерывания работы системы, что значительно повышает удобство обслуживания и доступность системы.
11. Комплексная адаптация к окружающей среде
Диапазон рабочих температур: от 0 до 65°C (от 32 до 149°F).
Диапазон температур хранения: от -40 до 85°C (от -40 до 185°F).
Влажность при эксплуатации: относительная влажность от 0 до 90 % (без конденсации).
Соответствует требованиям RoHS и отлично адаптируется к окружающей среде.
12. Сертификаты безопасности
Маркировка EAC, соответствует стандартам электромагнитной совместимости ТР ТС 020/2011 и нормам электробезопасности ТР ТС 004/2011. Сертифицировано Федеральным агентством по техническому регулированию и метрологии (Росстандарт) сертификатом об утверждении типа ОС.С.28.004.АН° 60224.
Принцип работы
Принцип работы расширенного модуля мониторинга вибрации VM600 XMV16 основан на передовой технологии цифровой обработки сигналов. Работая в сочетании с модулем ввода/вывода XIO16T, он обеспечивает комплексный мониторинг и анализ условий вибрации машины. Принцип работы можно разделить на несколько ключевых аспектов:
1. Архитектура системы и поток сигналов
Модуль обработки XMV16 установлен в передней части стойки, а модуль XIO16T — в задней части. Оба подключаются непосредственно к объединительной панели стойки через разъемы. Сигналы датчиков вводятся через разъемы клеммной колодки модуля XIO16T, где они подвергаются обработке и защите перед передачей на модуль XMV16 для обработки через объединительную плату.
Модуль XIO16T выполняет все функции формирования аналогового сигнала и поддерживает внешнюю связь. Он защищает все входы от скачков сигнала и электромагнитных помех в соответствии со стандартами ЭМС. Входы модуля полностью настраиваются программно и могут принимать сигналы, представляющие опорную скорость и фазу (например, от датчиков TQxxx), а также сигналы вибрации, полученные от ускорения, скорости и/или смещения (например, от датчиков CAxxx, CExxx, CVxxx и TQxxx).
2. Сбор и оцифровка сигнала
Модуль XMV16 выполняет аналого-цифровое преобразование и все функции цифровой обработки сигналов, включая обработку каждой формы сигнала и спектра, а также соответствующие обработанные выходные данные (извлеченные данные). Модуль собирает и обрабатывает данные с высоким разрешением (24-битный АЦП) для генерации сигналов и спектров, используя три различных режима измерения: основной, вспомогательный и прямой.
В основном режиме модуль выполняет непрерывный сбор данных, подходящих для нормальной работы машины, например, повышения уровня вибрации и переходных режимов. Формы сигналов и спектры, полученные в основном режиме, используются для генерации соответствующих обработанных выходных данных (извлеченных данных). Вспомогательный режим используется для получения более детальных сигналов и спектров с пониженной скоростью обновления, дополняя измерения в основном режиме. Прямой режим используется для получения оцифрованных непрерывных сигналов большой длительности из динамических входных каналов, предшествующих тревожным событиям, с использованием сторонних программ для визуализации данных.
3. Обработка и анализ данных
Время цикла обработки на модуле XMV16 зависит от разрешения формы сигнала (точек)/спектра (линий), настроенного для основного и вспомогательного режимов измерения. Эти времена цикла внутренней обработки помогают определить скорость, с которой сигналы, спектры и извлеченные данные становятся доступными в качестве выходных данных модуля.
В то время как данные измерений могут быть получены с модуля XMV16 со скоростью обновления данных до 100 мс, скорость обновления данных программного обеспечения VibroSight® составляет 1 секунду. Это означает, что сервер VibroSight опрашивает модули XMV16 с максимальной частотой один раз в секунду. Например, модуль, настроенный на частоту обновления данных 100 мс в режиме основного измерения, предоставляет VibroSight® каждую десятую форму сигнала, спектр и соответствующие извлеченные данные.
4. Агрегация спектральных данных
Чтобы предотвратить потенциальную потерю важной информации во внутренних данных измерений модуля XMV16, можно использовать агрегацию спектральных данных для захвата пиков в промежуточных (внутренних) спектрах без значительного увеличения сетевого трафика. Эта функция агрегирования удерживает пиковые значения спектральных данных в течение одной секунды, гарантируя, что никакие переходные характеристики неисправности не будут пропущены.
5. Обнаружение событий и регистрация данных
События генерируются, когда значения превышают любой из пяти настраиваемых пользователем уровней серьезности или превышают сигналы тревоги по скорости изменения. Объем данных пред-события, хранящихся во встроенной буферной памяти модуля XMV16, настраивается и может использоваться для регистрации статических данных перед триггером (событием) каждые 100 миллисекунд и динамических данных каждые 1 секунду. Также доступна регистрация статических данных после триггера (события) каждые 100 мс в течение 1 часа.
6. Обнаружение состояния машины
Такие состояния машины, как полная нагрузка (нагрузка), превышение скорости и переходный процесс, обнаруживаются путем проверки опорной скорости по уровням срабатывания. Эти состояния могут использоваться условиями работы машины программного обеспечения для управления поведением системы. Как правило, регистрация с более высокой плотностью доступна в зависимости от условий работы машины, настраиваемой скорости и временных интервалов или любых других параметров процесса.
7. Механизм разделения сигналов.
В стойках VM600 Mk2/VM600 XMV16 может использовать шину Tacho для совместного использования входных сигналов тахометра и шину Raw для совместного использования динамических входных сигналов. Как правило, в стойке VM600 Mk2 (ABE4x) шина Raw используется для распределения динамических входных сигналов между модулями обработки, шина Tacho используется для распределения входных сигналов тахометра (скорости) между модулями обработки, а шина с открытым коллектором (OC) используется модулями обработки для управления модулями реле, расположенными в одной стойке.
8. Связь и передача данных
Модуль XMV16 обменивается данными с внешними компьютерами, на которых установлено программное обеспечение VibroSight®, через интерфейс Gigabit Ethernet. Системный коммуникационный интерфейс (разъемы ETHERNET) можно использовать для установления соединений/связи между модулем XMV16 + XIO16T и компьютерами/сетями с использованием стандартных кабелей Ethernet.
Модуль использует протокол сетевого времени (NTP) для синхронизации времени, обеспечивая временную согласованность во всей системе. Разъем ETHERNET на передней панели поддерживает расстояние передачи до 100 метров (совместимо с 1000BASE-T), а разъем ETHERNET на задней панели поддерживает расстояние до 60 метров (1000 Мбит/с). На расстояниях, превышающих указанные максимальные значения, модули работают с пониженной скоростью передачи данных.
9. Мониторинг конфигурации и состояния
Модуль XMV16 + XIO16T полностью настраивается программно через Ethernet с использованием компьютера, на котором установлено программное обеспечение VibroSight®. Модуль оснащен несколькими индикаторами состояния (светодиодами): многоцветные светодиоды STATUS и DATA указывают на состояние модуля XMV16 + XIO16T, например, нормальная работа, состояние конфигурации или проблемы; Светодиоды соединения разъема ETHERNET и активности указывают на состояние системной связи Ethernet.
10. Управление питанием и тепловой расчет
Модуль получает рабочее питание (+5 В постоянного тока и ±12 В постоянного тока) от источника питания стойки VM600. Потребляемая мощность составляет <14 Вт от источника питания +5 В постоянного тока, <8 Вт от источника питания +12 В постоянного тока и <4 Вт от источника питания -12 В постоянного тока, при общей потребляемой мощности <26 Вт (модуль XMV16 + XIO16T). Такая эффективная схема питания обеспечивает стабильную работу модуля и низкое тепловыделение.
Приложения
Расширенный модуль мониторинга вибрации VM600 XMV16 идеально подходит для следующих областей применения:
Мониторинг и анализ динамики ротора: мониторинг вибрации и анализ динамики ротора для крупных вращающихся машин, таких как паровые турбины, газовые турбины и гидротурбины.
Анализ подшипников качения: возможность спектрального анализа с высоким разрешением для раннего обнаружения характеристик неисправностей подшипников качения.
Гидро-мониторинг воздушного зазора и потока: поддерживает приложения мониторинга воздушного зазора и плотности магнитного потока для гидроэлектрических генераторов.
Мониторинг промышленного вращающегося оборудования: мониторинг состояния и диагностика неисправностей промышленного вращающегося оборудования, такого как компрессоры, вентиляторы, насосы и двигатели.
Системы прогнозного обслуживания: служат основным компонентом систем прогнозного обслуживания предприятия, предоставляя высококачественные данные о состоянии оборудования.
Краткое описание технических характеристик
Динамические входные каналы: 16 независимых каналов
Входные каналы тахометра: 4 независимых канала
Разрешение АЦП: 24 бита
Максимальная частота дискретизации: 98 кГц
Динамический входной диапазон: от -30 до +30 В (напряжение), от -25 до +25 мА (ток)
Полоса частот: от 0,10 Гц до 38 кГц (переменный ток), от постоянного тока до 1,0 Гц (постоянный ток)
Спектральное разрешение: до 6400 линий
Отношение сигнал/шум: 115 дБ (полоса пропускания 1 кГц)
Интерфейс связи: Гигабитный Ethernet (1000BASE-T)
Рабочая температура: от 0 до 65°C (от 32 до 149°F)
Потребляемая мощность: <26 Вт (модуль XMV16 + XIO16T)
