Bộ giám sát vị trí thanh pittông 3500/72M là mô-đun giám sát 4 kênh trong Hệ thống bảo vệ máy móc 3500, được thiết kế đặc biệt để bảo vệ các bộ phận quan trọng trong máy nén pittông. Nó đo liên tục và chính xác cả thông tin vị trí động và tĩnh của cần piston. Thông qua so sánh thời gian thực với các điểm đặt cảnh báo do người dùng lập trình, nó cung cấp cảnh báo lỗi cực sớm và bảo vệ tắt máy nguy hiểm cho thiết bị, ngăn chặn hiệu quả các sự cố nghiêm trọng và đáp ứng các yêu cầu nghiêm ngặt của tiêu chuẩn API 618 đối với máy nén pittông.
3500/72M bao gồm một thẻ mặt trước cố định (176449-08) và ba loại thẻ mặt sau khác nhau (để biết thêm chi tiết, vui lòng tham khảo trang Đặt hàng). 176449-08 có thể tạo thành một hệ thống hoàn chỉnh khi được ghép nối với bất kỳ thẻ phía sau nào.
Màn hình này chấp nhận tín hiệu đầu vào từ các đầu dò lân cận dòng điện xoáy. Thông qua một loạt các bước xử lý và điều hòa tín hiệu nâng cao, nó trích xuất tới hơn mười giá trị đo chính, cung cấp mô tả toàn diện về tình trạng vận hành của cần piston. Các kênh của nó được lập trình theo cặp, cho phép nó thực hiện đồng thời tối đa hai chức năng giám sát khác nhau. Điều này cung cấp cấu hình linh hoạt để thích ứng với các yêu cầu giám sát phức tạp khác nhau.
Đặc trưng
Khả năng giám sát toàn diện: Một màn hình duy nhất có thể thực hiện đồng thời ba chức năng cốt lõi: Giám sát vị trí thanh, Giám sát thả thanh và Giám sát siêu máy nén, cung cấp phạm vi bao quát hoàn chỉnh cho việc quản lý tình trạng của thanh piston máy nén pittông.
Thông số đo mở rộng: Tùy thuộc vào cấu hình, mỗi kênh có thể cung cấp tối đa hơn mười giá trị đo chính, bao gồm:
Thông tin vị trí: Độ lớn vị trí, Biên độ đỉnh-đỉnh, Vị trí pít-tông trung bình/tức thời, Góc quay.
Thông tin về khoảng cách: Khoảng cách điện áp, khoảng cách đầu dò trung bình/tức thời.
Thành phần tần số: Biên độ 1X, Biên độ 2X, Không phải Biên độ 1X.
Thông tin về pha: Góc vị trí (đối với các kênh được ghép nối).
Cấu hình kênh linh hoạt: Bốn kênh giám sát sử dụng chế độ lập trình ghép nối, cho phép cấu hình linh hoạt để thực hiện hai chức năng giám sát khác nhau (ví dụ: Kênh 1&2 để giám sát vị trí thanh, Kênh 3&4 để giám sát thả thanh), tăng cường đáng kể tính linh hoạt của cấu hình và hiệu quả chi phí.
Độ chính xác và độ tin cậy cao: Sử dụng công nghệ điều hòa tín hiệu tiên tiến và thuật toán xử lý kỹ thuật số. Độ chính xác điển hình của hầu hết các thông số đo được cao tới ±0,33% FS và độ chính xác đo góc đạt tới ±1°, đảm bảo độ chính xác và độ tin cậy của cảnh báo.
Quản lý cảnh báo mạnh mẽ: Người dùng có thể thiết lập độc lập các điểm đặt Cảnh báo và Nguy hiểm có thể lập trình cho từng giá trị đo được thông qua Phần mềm cấu hình 3500, có chức năng trì hoãn có thể điều chỉnh để ngăn chặn hiệu quả các cảnh báo sai và đạt được mức bảo vệ chính xác.
Chẩn đoán và kết quả toàn diện:
Đầu ra được đệm ở bảng điều khiển phía trước: Mỗi kênh cung cấp một đầu ra tín hiệu cảm biến được đệm độc lập để kết nối với máy hiện sóng để chẩn đoán nâng cao.
Đầu ra máy ghi: Cung cấp đầu ra analog 4-20 mA để truyền các giá trị đo được đã chọn tới DCS hoặc hệ thống ghi.
Chỉ báo trạng thái: Bảng mặt trước được trang bị đèn LED OK, TX/RX và Bypass để hiển thị trạng thái hoạt động và giao tiếp của mô-đun trong thời gian thực.
Chứng nhận mở rộng và khả năng tương thích: Mô-đun và các tùy chọn I/O của nó đã vượt qua nhiều chứng nhận chống cháy nổ quốc tế như cNRTLus, ATEX và IECEx, cũng như các chứng nhận về an toàn và hàng hải như CE, DNV GL và ABS, đáp ứng các yêu cầu lắp đặt cho nhiều môi trường khắc nghiệt khác nhau trên toàn thế giới. Thiết kế của nó cho phép tích hợp liền mạch với hệ thống 3500 và tương thích với nhiều mô-đun I/O khác nhau (phiên bản Đầu cuối bên trong/bên ngoài, phiên bản Barrier).
Nguyên tắc làm việc & chi tiết kỹ thuật
Nguyên lý làm việc của màn hình 3500/72M dựa trên hiệu ứng dòng điện xoáy. Quy trình làm việc của nó bao gồm việc thu thập, điều hòa và phân tích tín hiệu chính xác:
Thu tín hiệu: Bộ giám sát cung cấp năng lượng vận hành cho các đầu dò tiệm cận dòng điện xoáy được lắp đặt gần cần piston. Trường điện từ tần số cao do đầu dò tạo ra sẽ tạo ra dòng điện xoáy trên bề mặt dẫn điện của cần piston. Những dòng điện xoáy này phản ứng trở lại cuộn dây đầu dò và cường độ của chúng tỷ lệ nghịch với khe hở giữa đầu dò và bề mặt que. Do đó, tín hiệu đầu ra từ đầu dò là tín hiệu được điều chế chứa cả thành phần khe hở DC (Dòng điện một chiều) và thành phần dịch chuyển động AC (Dòng điện xoay chiều).
Điều hòa & tách tín hiệu: Sau khi nhận được tín hiệu đầu dò, màn hình sẽ thực hiện các bước xử lý chính sau:
Bộ lọc Vector 1X/2X: Được sử dụng để trích xuất chính xác các thành phần rung động đồng bộ với tốc độ chạy của máy nén (1X) và sóng hài bậc hai (2X), với khả năng loại bỏ dải chặn lên tới 57,7 dB.
Bộ lọc Notch 1X: Được sử dụng để lọc thành phần 1X, từ đó thu được năng lượng rung không đồng bộ còn lại, hỗ trợ chẩn đoán các lỗi không đồng bộ. Nó cung cấp khả năng loại bỏ băng tần dừng tối thiểu là 34,9 dB trên dải tần từ 60 CPM đến 15,8 lần tốc độ chạy.
Điều hòa đầu vào: Mạch đầu vào có trở kháng phù hợp ở mức 10 kΩ, hỗ trợ nhiều độ nhạy đầu dò tiêu chuẩn khác nhau như 20 mV/mil, 100 mV/mil và 200 mV/mil.
Trích xuất tín hiệu khe hở: Sử dụng bộ lọc thông cao có tần số cắt rất thấp (~ 0,09 Hz), về cơ bản là bộ chặn DC, để tách tín hiệu điện áp DC trung bình thay đổi chậm. Điện áp này tỷ lệ thuận với khe hở trung bình và là cơ sở trực tiếp cho Giám sát thả thanh.
Trích xuất tín hiệu động: Sử dụng bộ lọc thông dải cố định (1 Hz - 600 Hz) để trích xuất tín hiệu động AC nhằm phân tích sự chuyển động của thanh piston và sự thay đổi vị trí.
Phân tích lọc nâng cao: Kết hợp các bộ lọc theo dõi Constant Q tích hợp và bộ lọc notch.
Xử lý & tính toán kỹ thuật số: Tín hiệu tương tự có điều kiện được lấy mẫu bởi ADC tốc độ cao và chuyển đổi thành tín hiệu số. Bộ xử lý tích hợp sau đó thực hiện các phép tính để cuối cùng tạo ra tất cả các giá trị tham số đo được, chẳng hạn như giá trị đỉnh đến đỉnh, giá trị vectơ, góc pha, v.v.
Đánh giá logic cảnh báo: Bộ xử lý liên tục so sánh các giá trị đo được tạo ra với các điểm đặt cảnh báo do người dùng đặt trước thông qua phần mềm. Khi bất kỳ tham số nào vượt quá giới hạn đã đặt và đáp ứng điều kiện độ trễ đã định cấu hình, màn hình sẽ ngay lập tức đưa ra lệnh cảnh báo thông qua bảng nối đa năng của giá đỡ, điều khiển các rơle tương ứng để kích hoạt và thực hiện trình tự bảo vệ tắt máy.
Thông số kỹ thuật
| Mục |
Đặc điểm kỹ thuật Mô tả |
| Số lượng kênh |
4 kênh |
| Tín hiệu đầu vào |
1 đến 4 kênh tín hiệu đầu dò lân cận dòng điện xoáy |
| Trở kháng đầu vào |
10 kΩ |
| Độ nhạy đầu dò |
0,79 mV/µm (20 mV/mil), 3,94 mV/µm (100 mV/mil), hoặc 7,87 mV/µm (200 mV/mil) |
| Độ chính xác của phép đo |
Điển hình ±0,33% FS, Tối đa ±1% FS (Vị trí, Khoảng cách, v.v.); Góc điển hình ±1°, Tối đa ±3° |
| Đáp ứng tần số |
Kênh động: 1 Hz - 600 Hz; Kênh khoảng cách: ~ 0,09 Hz (-3dB) |
| Độ trễ báo động |
Cảnh báo: Có thể điều chỉnh 1-60 giây; Nguy hiểm: 0,1 giây (cố định) hoặc điều chỉnh 1-60 giây |
| Độ chính xác của điểm đặt cảnh báo |
Trong phạm vi ±0,13% giá trị mong muốn |
| Tiêu thụ điện năng |
7,7 Watts (điển hình) |
| Nhiệt độ hoạt động |
Mô-đun I/O tiêu chuẩn: -30°C ~ +65°C; Mô-đun I/O rào cản bên trong: 0°C ~ +65°C |
| Kích thước mô-đun (HxWxD) |
Mô-đun màn hình: 241,3 mm x 24,4 mm x 241,8 mm |
| Không gian giá đỡ |
khe cắm phía trước (Màn hình) + 1 khe cắm phía sau (Mô-đun I/O) |
| Chứng nhận chống cháy nổ |
cNRTLus (CL I, Div. 2), ATEX/IECEx (II 3 G Ex nA/ec nC ic IIC T4 Gc), v.v. |
Kịch bản ứng dụng
Màn hình 3500/72M là lựa chọn lý tưởng cho các kịch bản và thiết bị sau:
Công nghiệp dầu khí: Bảo vệ cần piston trong máy nén pittông lớn dùng trong tăng áp khí tự nhiên, xử lý khí liên quan, nén CNG, phun khí để thu hồi dầu, v.v.
Công nghiệp hóa chất & hóa dầu: Giám sát và bảo vệ tình trạng của máy nén pittông áp suất cao trong các quy trình như ethylene, polyethylene, phân bón (tổng hợp amoniac, urê) và sản xuất hóa chất than.
Bảo vệ thiết bị quan trọng: Đặc biệt thích hợp để giám sát:
Thả thanh piston: Ngăn chặn sự chìm của thanh piston và hư hỏng tiếp theo đối với đầu chữ thập và trục khuỷu do mòn vòng piston, gãy hoặc hỏng vòng đệm.
Thanh uốn cong & gãy xương: Phát hiện sớm các dấu hiệu báo trước lỗi như độ mòn của ống lót thanh kết nối, các chốt đầu chữ thập bị lỏng hoặc hiện tượng trượt chất lỏng thông qua giám sát quỹ đạo và chuyển động của vị trí.
Độ lệch và độ mòn của thanh truyền: Đánh giá tình trạng căn chỉnh và trạng thái mài mòn giữa thanh piston và vòng đệm bằng cách phân tích góc vị trí và tín hiệu động.
Ứng dụng siêu máy nén: Chế độ giám sát siêu máy nén của nó được thiết kế đặc biệt để cung cấp khả năng bảo vệ tùy chỉnh cho máy nén hoạt động trong điều kiện khắc nghiệt như những máy được sử dụng trong sản xuất polyetylen áp suất cao.
