Mô-đun đo tốc độ 3500/50M là mô-đun giám sát tình trạng máy móc kênh đôi, hiệu suất cao được phát triển bởi Bently Nevada, được thiết kế để giám sát tốc độ quay, gia tốc và hướng của thiết bị quay. Mô-đun này chấp nhận tín hiệu đầu vào từ đầu dò tiệm cận hoặc bộ thu từ tính, cho phép tính toán theo thời gian thực tốc độ quay của trục, gia tốc rôto và hướng quay. Nó sử dụng các điểm đặt cảnh báo do người dùng lập trình để thực hiện quản lý cảnh báo thông minh. Mô-đun 3500/50M mang lại tính linh hoạt về cấu hình cao và hỗ trợ nhiều chế độ giám sát, khiến nó phù hợp để bảo vệ thiết bị quan trọng và giám sát tình trạng trên nhiều môi trường công nghiệp khác nhau.
Được tích hợp vào Hệ thống giám sát 3500, mô-đun này hoạt động phối hợp với các mô-đun hệ thống khác để cung cấp chức năng cảnh báo sớm và bảo vệ máy móc đáng tin cậy. Thiết kế của nó tuân thủ nhiều tiêu chuẩn quốc tế và có chứng nhận về khu vực nguy hiểm, giúp nó có thể áp dụng cho các ngành có rủi ro cao như hàng hải, dầu khí, sản xuất điện và hóa chất.
2. Các tính năng chính
2.1 Hỗ trợ đầu vào hai kênh
Mô-đun 3500/50M có hai kênh độc lập có thể chấp nhận đồng thời tín hiệu từ hai loại cảm biến:
Đầu dò tiệm cận: Thích hợp để đo tốc độ có độ chính xác cao, hỗ trợ phạm vi tốc độ thấp đến cao.
Pickups từ tính: Thích hợp để giám sát tốc độ trung bình đến cao, nhưng không được khuyến nghị để phát hiện quay ngược hoặc tốc độ bằng 0.
2.2 Nhiều chế độ giám sát
Người dùng có thể chọn các chế độ hoạt động sau thông qua Phần mềm cấu hình giá đỡ 3500:
Giám sát tốc độ với cảnh báo điểm cài đặt: Theo dõi tốc độ theo thời gian thực và kích hoạt cảnh báo.
Giám sát tốc độ với cảnh báo dải tốc độ: Báo động khi tốc độ lệch ra ngoài phạm vi xác định.
Giám sát tốc độ với thông báo tốc độ bằng 0: Phát hiện xem thiết bị có ngừng quay hay không.
Giám sát tốc độ với cảnh báo tăng tốc rôto: Giám sát khả năng tăng tốc rôto để ngăn ngừa rủi ro quá tốc độ.
Giám sát tốc độ với thông báo quay ngược: Phát hiện xem trục có quay ngược hay không.
2.3 Chức năng giữ đỉnh
Mô-đun này bao gồm khả năng giữ đỉnh để ghi và lưu trữ:
Tốc độ chuyển tiếp cao nhất
Tốc độ lùi cao nhất
Số lần quay ngược
Giá trị đỉnh có thể được đặt lại thông qua phần mềm, tạo điều kiện thuận lợi cho việc phân tích và bảo trì tiếp theo.
2.4 Đầu ra tín hiệu pha phím có điều kiện
Mô-đun 3500/50M có thể cung cấp tín hiệu Keyphasor được điều hòa cho bảng nối đa năng của giá 3500 để các mô-đun giám sát khác sử dụng (ví dụ: màn hình rung). Điều này giúp loại bỏ sự cần thiết của mô-đun Keyphasor riêng biệt, tiết kiệm không gian và chi phí trên giá đỡ.
2.5 Quản lý cảnh báo
Báo động hai cấp độ: Báo động 1 và Báo động 2 có thể được đặt độc lập cho các mức độ nghiêm trọng khác nhau.
Độ trễ cảnh báo có thể lập trình: Độ trễ cảnh báo 1 có thể được cấu hình từ 1 đến 60 giây; Độ trễ báo động 2 từ 0,1 đến 60 giây, giúp ngăn chặn cảnh báo sai.
Điểm đặt linh hoạt: Giá trị cảnh báo thường có thể được đặt từ 0% đến 100% phạm vi toàn thang đo cho từng giá trị đo được, đáp ứng các yêu cầu thiết bị khác nhau.
2.6 Giao diện đầu ra và đầu ghi tương tự
Mô-đun này cung cấp đầu ra analog 4–20 mA phù hợp cho bộ ghi dữ liệu, máy ghi biểu đồ hoặc thiết bị hiển thị. Trở kháng đầu ra là 550 Ω, với dải điện áp phù hợp là 0–12 Vdc và điện trở tải tối đa là 600 Ω.
2.7 Chỉ báo trạng thái và liên lạc
Mặt trước có đèn LED ba màu:
Đèn LED OK: Cho biết mô-đun hoạt động bình thường.
Đèn LED TX/RX: Cho biết trạng thái giao tiếp với các mô-đun khác trong giá 3500.
Đèn LED bỏ qua: Cho biết mô-đun đang ở Chế độ bỏ qua.
3. Nguyên tắc làm việc chi tiết
3.1 Đầu vào và điều hòa tín hiệu
Mô-đun 3500/50M chấp nhận tín hiệu điện áp từ đầu dò tiệm cận hoặc bộ thu từ tính. Phạm vi tín hiệu đầu vào là –24 V đến +10 V; tín hiệu vượt quá phạm vi này bị hạn chế nội bộ để bảo vệ. Trở kháng đầu vào của mô-đun có ba biến thể:
Mô-đun điều chỉnh tín hiệu đầu vào bằng Ngưỡng tự động hoặc Ngưỡng thủ công:
Ngưỡng tự động: Được sử dụng cho các tín hiệu có tần số trên 0,0167 Hz (tương đương 1 vòng/phút cho 1 sự kiện/vòng quay). Biên độ tín hiệu kích hoạt tối thiểu là 1 V từ đỉnh đến đỉnh.
Ngưỡng thủ công: Cho phép người dùng đặt ngưỡng kích hoạt trong khoảng từ +9,5 Vdc đến –23,5 Vdc. Biên độ tín hiệu kích hoạt tối thiểu là 500 mV từ đỉnh đến đỉnh.
3.2 Tính toán tốc độ và độ chính xác
Mô-đun tính toán tốc độ quay dựa trên số lượng sự kiện trên mỗi vòng quay (hỗ trợ 0,0039 đến 255 sự kiện/vòng đối với hầu hết các loại kênh và 1 đến 255 đối với các loại Gia tốc rô-to và Tốc độ 0). Phạm vi toàn thang tối đa là 99.999 vòng/phút, với tần số đầu vào tối đa là 20 kHz. Độ chính xác về tốc độ được xác định trên ba phạm vi:
< 100 vòng/phút: ±0,1 vòng/phút
100 – 10.000 vòng/phút: ±1 vòng/phút
10.000 – 99.999 vòng/phút: ±0,01% tốc độ trục thực
3.3 Giám sát tăng tốc
Để giám sát gia tốc rôto, mô-đun này hỗ trợ từ 1 đến 255 sự kiện trên mỗi vòng quay, với độ chính xác là ±20 vòng/phút. Giá trị gia tốc được lấy từ tốc độ thay đổi tốc độ, hỗ trợ dự đoán hành vi bất thường trong quá trình tăng tốc thiết bị.
3.4 Phát hiện hướng và xác định tốc độ 0
Mô-đun xác định hướng quay bằng cách phân tích chuỗi pha hoặc xung của tín hiệu cảm biến.
Lưu ý quan trọng: Không nên sử dụng bộ thu từ để quay ngược hoặc phát hiện tốc độ bằng 0 vì các cạnh tín hiệu không sạch ở tốc độ thấp, có khả năng dẫn đến chỉ báo không chính xác.
Việc phát hiện tốc độ bằng 0 dựa trên việc tần số tín hiệu có giảm xuống dưới ngưỡng đã đặt hay không, thường được sử dụng để xác định xem thiết bị đã dừng hoàn toàn hay chưa.
3.5 Logic & đầu ra cảnh báo
Mô-đun này liên tục so sánh các thông số được tính toán theo thời gian thực (tốc độ, gia tốc, hướng, v.v.) với các điểm đặt cảnh báo do người dùng xác định. Nếu một tham số vượt quá giới hạn đã đặt, mô-đun sẽ kích hoạt đầu ra cảnh báo tương ứng. Tín hiệu báo động có thể được chuyển tiếp đến hệ thống điều khiển thông qua rơle hoặc giao diện truyền thông.
3.6 Giao diện truyền thông và dữ liệu
Mô-đun 3500/50M giao tiếp với hệ thống thông qua bảng nối đa năng giá 3500, giao tiếp với các mô-đun cổng giao tiếp (ví dụ: 3500/92) để tải dữ liệu đo lên hệ thống cấp cao hơn. Mô-đun này hỗ trợ các giao thức công nghiệp như Modbus và OPC, cho phép tích hợp dễ dàng vào các hệ thống DCS hoặc SCADA.
4. Đặc tính kỹ thuật
Đo lường có độ chính xác cao:
Dưới 100 vòng/phút: ±0,1 vòng/phút
100-10.000 vòng/phút: ±1 vòng/phút
10.000-99.999 vòng/phút: ±0,01% tốc độ trục thực
Độ chính xác tăng tốc: ±20 vòng/phút
Khả năng phạm vi rộng:
Tối đa toàn thang đo: 99.999 vòng/phút
Tần số đầu vào tối đa: 20 kHz
Tần số đầu vào tối thiểu cho đầu dò tiệm cận: 0,0167 Hz (tương ứng với 1 vòng/phút cho 1 sự kiện/vòng quay)
Tần số đầu vào tối thiểu cho bộ thu từ: 3,3 Hz
Cấu hình đầu vào linh hoạt:
Hỗ trợ 1-255 sự kiện/vòng quay (đối với các loại kênh tăng tốc rôto và tốc độ bằng 0)
Các loại kênh khác hỗ trợ 0,0039-255 sự kiện/vòng quay
5. Khả năng thích ứng với môi trường:
6. Chứng nhận an toàn:
Tuân thủ FCC, EMC, Chỉ thị LV, RoHS, ATEX, IECEx, CSA và các tiêu chuẩn quốc tế khác
Thích hợp cho các khu vực nguy hiểm (Loại I, Phân khu 2/Nhóm A,B,C,D hoặc Loại I, Vùng 2)
7. Cảnh báo quan trọng
Điều quan trọng cần lưu ý là không được sử dụng Mô-đun máy đo tốc độ 3500/50M một cách độc lập hoặc như một bộ phận của hệ thống kiểm soát tốc độ hoặc bảo vệ quá tốc độ vì nó không cung cấp khả năng dự phòng bảo vệ hoặc tốc độ phản hồi cần thiết để vận hành đáng tin cậy như một hệ thống kiểm soát tốc độ hoặc bảo vệ quá tốc. Đầu ra tỷ lệ tương tự chỉ phù hợp cho mục đích ghi dữ liệu, ghi biểu đồ hoặc hiển thị. Điểm đặt cảnh báo tốc độ chỉ phù hợp cho mục đích thông báo.
Đối với bộ thu từ: Không sử dụng bộ thu từ cho tùy chọn quay ngược hoặc tùy chọn tốc độ bằng 0, nếu không có thể xảy ra chỉ dẫn sai về hướng quay. Bộ chuyển đổi không cung cấp ranh giới rõ ràng cho mạch phát hiện ở tốc độ thấp.
8.
Module giám sát đặc tính vật lý (Bo mạch chính):
Kích thước: 241,3 mm × 24,4 mm × 241,8 mm
Trọng lượng: 0,82 kg
Mô-đun I/O:
Phiên bản không rào cản: 241,3 mm × 24,4 mm × 99,1 mm, trọng lượng 0,20 kg
Phiên bản rào cản bên trong: 241,3 mm × 24,4 mm × 163,1 mm, trọng lượng 0,46 kg
Yêu cầu về không gian giá đỡ:
Mô-đun màn hình: Chiếm 1 khe phía trước
Mô-đun I/O: Chiếm 1 khe phía sau
9. Ứng dụng
Mô-đun đo tốc độ 3500/50M được thiết kế đặc biệt cho máy quay trong các lĩnh vực sau:
Nhà máy điện: Giám sát và bảo vệ tốc độ cho tua bin hơi nước, tua bin khí và tua bin thủy điện
Công nghiệp hóa dầu: Giám sát tốc độ và bảo vệ quá tốc độ cho máy nén và máy bơm
Công nghiệp luyện kim: Giám sát tốc độ cho máy cán và quạt
Động cơ đẩy hàng hải: Giám sát tốc độ và hướng quay cho hệ thống trục đẩy
Bộ truyền động công nghiệp: Giám sát tốc độ cho động cơ và hộp số lớn
