Mô-đun Giao diện Dữ liệu Tạm thời (TDI) 3500/22M là mô-đun thu thập dữ liệu và truyền thông hiệu suất cao được phát triển bởi Baker Hughes dưới thương hiệu Bently Nevada™, được thiết kế đặc biệt cho Hệ thống Giám sát Máy móc 3500. Mô-đun này không chỉ kết hợp tất cả các chức năng của Mô-đun giao diện giá đỡ (RIM) 3500/20 truyền thống mà còn tích hợp khả năng thu thập dữ liệu tương tự như bộ xử lý truyền thông như TDXnet, khiến nó trở thành thành phần chính để kích hoạt các hệ thống chẩn đoán và giám sát tình trạng.
Mô-đun TDI nằm trong khe liền kề với nguồn điện trên giá 3500. Nó giao tiếp với các mô-đun giám sát M-Series (ví dụ: 3500/40M, 3500/42M) để liên tục thu thập dữ liệu động (dạng sóng) ở trạng thái ổn định và nhất thời, truyền dữ liệu này đến phần mềm máy chủ, chẳng hạn như phần mềm Chẩn đoán và Giám sát Tình trạng Hệ thống 1™ hoặc phần mềm Cấu hình Hệ thống 3500, thông qua kết nối Ethernet.
2. Các tính năng chính và nguyên tắc chức năng chi tiết
2.1 Khả năng thu thập dữ liệu
Chức năng cốt lõi của mô-đun TDI là thu thập và truyền tải nhiều loại dữ liệu theo thời gian thực, chi tiết như sau:
a) Thu thập dữ liệu giá trị tĩnh
Mô-đun TDI liên tục thu thập các giá trị tĩnh từ mô-đun màn hình, bao gồm các thông số như độ rung, nhiệt độ và độ dịch chuyển. Các giá trị này được ghi lại trong khoảng thời gian 1 giây và được giữ lại trong 10 phút trước và 1 phút sau khi có sự kiện báo động. Hơn nữa, khi thời điểm báo động đến gần, tần số thu thập dữ liệu sẽ tăng lên trong khoảng thời gian 100 mili giây để đảm bảo ghi lại những thay đổi quan trọng nhất thời.
b) Thu thập dữ liệu dạng sóng động
TDI hỗ trợ thu thập dữ liệu dạng sóng cho tối đa 48 kênh, có đầu vào được ghép nối DC và khả năng thực hiện lấy mẫu đồng bộ và không đồng bộ:
Lấy mẫu đồng bộ: Dựa trên tín hiệu Keyphasor®, nó hỗ trợ nhiều tốc độ lấy mẫu do người dùng định cấu hình trên mỗi vòng quay (ví dụ: 1024, 720, 512, 360, 256, 128, 64, 32, 16 mẫu/vòng), bao gồm các khoảng thời gian lấy mẫu từ 2 đến 128 vòng quay.
Lấy mẫu không đồng bộ: Hỗ trợ các dải tần khác nhau từ 10 Hz đến 30 kHz, cung cấp khả năng phân tích phổ 800 dòng. Dữ liệu không đồng bộ được lọc chống bí danh để đảm bảo độ chính xác.
c) Thu thập dữ liệu nhất thời
Bằng cách sử dụng Đĩa kích hoạt kênh tùy chọn, mô-đun TDI có thể kích hoạt thu thập dữ liệu nhất thời có độ phân giải cao. Tính năng này cho phép kích hoạt ghi dữ liệu dựa trên mức tăng thời gian hoặc tốc độ đặt trước trong quá trình khởi động máy, chạy dọc hoặc các chuyển tiếp vận hành khác, điều này rất quan trọng để chẩn đoán lỗi và phân tích hiệu suất.
d) Thu thập dữ liệu cảnh báo
Mô-đun TDI bao gồm bộ đệm dữ liệu trước và sau cảnh báo. Nó có thể ghi lại dữ liệu dạng sóng trong khoảng thời gian 10 giây trong 2,5 phút trước và 1 phút sau khi kích hoạt cảnh báo, cùng với việc ghi giá trị tĩnh dày đặc hơn, cung cấp bối cảnh sự kiện hoàn chỉnh để phân tích sau sự cố.
2.2 Giao diện và giao thức truyền thông
Mô-đun TDI cung cấp nhiều giao diện truyền thông để phù hợp với các môi trường mạng công nghiệp khác nhau:
a) Cổng USB-B ở mặt trước
hỗ trợ Giao thức máy chủ BN với tốc độ dữ liệu tối đa 1,5 kbaud (có khả năng tự động truyền), được sử dụng để cấu hình cục bộ hoặc truy xuất dữ liệu. Cáp USB dài 3 mét tiêu chuẩn được bao gồm, hỗ trợ cáp tối đa lên tới 5 mét.
b) Giao diện Ethernet
I/O 10Base-T/100Base-TX: Sử dụng đầu nối RJ-45, hỗ trợ tự động đàm phán, với chiều dài cáp tối đa 100 mét.
I/O 100Base-FX: Sử dụng đầu nối MT-RJ, hỗ trợ cáp quang đa mode song công hoàn toàn, với khoảng cách tối đa 2000 mét, lý tưởng cho môi trường có nhiễu điện từ cao.
Cả hai giao diện Ethernet đều hỗ trợ Giao thức máy chủ BN và Giao thức BN TDI qua TCP/IP, đảm bảo truyền dữ liệu hiệu quả đến phần mềm máy chủ.
2.3 Điều khiển hệ thống và chỉ báo trạng thái
a) Đèn LED ở mặt trước
Đèn LED OK: Cho biết mô-đun hoạt động bình thường.
Đèn LED TX/RX: Cho biết giao tiếp với các mô-đun khác trong giá đỡ.
Đèn LED TM: Cho biết giá đang ở chế độ Trip Multiply.
Đèn LED CONFIG OK: Cho biết giá có cấu hình hợp lệ.
b) Đầu ra rơle OK
TDI bao gồm Rơle OK cho biết trạng thái hoạt động chung của giá đỡ. Người dùng có thể định cấu hình tiếp điểm rơle thành 'mở' hoặc 'đóng' để thông báo tình trạng KHÔNG OK. Nó được đánh giá là 5A @ 24 Vdc/120 Vac.
c) Bộ điều khiển và công tắc
Nút đặt lại giá: Xóa các cảnh báo đã chốt và trạng thái Đánh bại kênh đã được hẹn giờ.
Chuyển đổi địa chỉ: Đặt địa chỉ giá, hỗ trợ 127 địa chỉ có thể.
Khóa phím cấu hình: Chuyển đổi giá giữa chế độ 'RUN' (hoạt động bình thường, khóa cấu hình) và chế độ 'CHƯƠNG TRÌNH' (cho phép cấu hình cục bộ hoặc từ xa). Chìa khóa có thể được gỡ bỏ ở một trong hai vị trí để ngăn chặn những thay đổi trái phép.
2.4 Chức năng liên hệ hệ thống
Mô-đun TDI cung cấp một số liên hệ hệ thống để điều khiển bên ngoài và khóa liên động:
Trip Multiply: Được sử dụng để đặt giá 3500 ở chế độ Trip Multiply.
Ngăn chặn cảnh báo: Được sử dụng để chặn tất cả các cảnh báo trong giá 3500.
Đặt lại giá: Được sử dụng để xóa các cảnh báo đã chốt và trạng thái Đánh bại kênh đã được hẹn giờ.
Tất cả các tiếp điểm đều là tiếp điểm khô (<1 mAdc, đến Common), phù hợp để giao tiếp với hệ thống PLC hoặc DCS.
2.5 Thông số kỹ thuật điện và cơ khí
Công suất tiêu thụ: 10,5 Watt
Nhiệt độ hoạt động: -30°C đến +65°C (-22°F đến +149°F)
Nhiệt độ bảo quản: -40°C đến +85°C (-40°F đến +185°F)
Độ ẩm: 95% không ngưng tụ
Tuổi thọ pin (Đồng hồ thời gian thực):
Kích thước mô-đun là 241,3 mm x 24,4 mm x 241,8 mm (9,50 in x 0,96 in x 9,52 in) và nặng khoảng 0,91 kg (2,0 lbs). Nó được thiết kế để lắp đặt trong giá 3500 tiêu chuẩn.
2.6 Cân nhắc về khả năng tương thích và nâng cấp
Mô-đun TDI tương thích với các mô-đun màn hình 3500 M-Series. Tuy nhiên, khi nâng cấp từ RIM 3500/20 lên 3500/22 TDI, điều quan trọng là phải tuân theo đúng trình tự để tránh hư hỏng:
Loại bỏ mô-đun RIM hiện có.
Tháo mô-đun I/O của RIM.
Cài đặt mô-đun I/O TDI.
Cài đặt mô-đun TDI.
Đĩa kích hoạt dữ liệu động:
Cần có đĩa dòng 3500/09 tùy chọn để kích hoạt khả năng thu thập dữ liệu nhất thời. Đĩa cho phép cấu hình Điểm trạng thái ổn định và Điểm tạm thời, với tổng của cả hai không vượt quá 672 điểm trên nhiều TDI có khả năng.
2.7 Phê duyệt và tuân thủ
Mô-đun TDI tuân thủ nhiều tiêu chuẩn và chứng nhận quốc tế:
FCC Phần 15: Khả năng tương thích điện từ.
Chỉ thị EMC 2014/30/EU: Miễn nhiễm và Phát thải cho Môi trường Công nghiệp (EN 61000-6-2, EN 61000-6-4).
Chỉ thị về điện áp thấp 2014/35/EU: An toàn điện (EN 61010-1).
Chỉ thị RoHS 2011/65/EU: Hạn chế các chất độc hại.
Phân loại hàng hải: Bao gồm các quy tắc DNV GL và ABS.
Phê duyệt khu vực nguy hiểm:
Loại I, Vùng 2: AEx/Ex nA nC ic IIC T4 Gc; AEx/Ex ec nC ic IIC T4 Gc
Loại I, Phân khu 2, Nhóm A, B, C, D
ATEX/IECEx: Ex II 3 G Ex nA nC ic IIC T4 Gc; Ex ec nC ic IIC T4 Gc
(T4 @ Ta = -20°C đến +65°C khi được lắp đặt theo bản vẽ cụ thể).
3. Kịch bản ứng dụng
Mô-đun TDI 3500/22M được sử dụng rộng rãi trong nhiều ngành công nghiệp khác nhau để giám sát thiết bị quay quan trọng, bao gồm:
Tua bin hơi nước và khí trong sản xuất điện
Máy nén và máy bơm trong đường ống và sản xuất dầu khí
Hệ thống đẩy hàng hải và máy phụ trợ
Thiết bị quay quan trọng trong các nhà máy chế biến Hóa chất, Hóa dầu và Luyện kim.
