Mô-đun giám sát rung mở rộng VM600 XMV16 là giải pháp giám sát tình trạng hiệu suất cao thế hệ tiếp theo từ dòng sản phẩm VM, được thiết kế đặc biệt để giám sát và phân tích rung động của máy móc quay quan trọng. Là một thành phần thiết yếu của hệ thống VM600 Mk2/VM600, XMV16 hoạt động song song với mô-đun đầu vào/đầu ra XIO16T để mang lại hiệu suất giám sát hàng đầu với 16 kênh động và 4 kênh máy đo tốc độ. Mô-đun này sử dụng công nghệ thu thập dữ liệu 24-bit tiên tiến và khả năng xử lý tín hiệu số mạnh mẽ, cho phép phân tích phổ có độ phân giải cao lên đến 6400 dòng, cung cấp những hiểu biết sâu sắc về tình trạng máy chưa từng có cho người dùng công nghiệp.
Mô-đun XMV16 thể hiện sự phát triển mới nhất trong công nghệ giám sát độ rung, mang đến những cải tiến đáng kể so với phiên bản tiền nhiệm, cặp thẻ CMC16/IOC16T, về biên độ và độ phân giải quang phổ, dung lượng bộ nhớ đệm, khả năng xử lý ở cấp mô-đun cũng như tốc độ thu thập và lưu trữ dữ liệu. Mô-đun này tích hợp hoàn hảo với phần mềm VM, cung cấp khả năng vẽ đồ thị có độ phân giải cao mạnh mẽ, quản lý dữ liệu tích hợp và giao diện truy cập mạng đơn giản hóa, khiến nó trở thành lựa chọn lý tưởng cho các hệ thống bảo trì dự đoán hiện đại.
Các tính năng chính
1. Thu thập và xử lý dữ liệu hiệu suất cao
XMV16 sử dụng chuyển đổi tương tự sang kỹ thuật số 24 bit với tốc độ lấy mẫu tối đa là 98 kHz, đảm bảo thu tín hiệu rung có độ chính xác cao. Mô-đun này cung cấp hiệu suất tỷ lệ tín hiệu trên tạp âm (SNR) đặc biệt: băng thông đo 115 dB ở 1 kHz với thang đo đầy đủ đỉnh 2,5 V, 105 dB ở băng thông 10 kHz và 100 dB ở băng thông đầy đủ. Hiệu suất cao này đảm bảo dữ liệu giám sát chính xác và đáng tin cậy ngay cả trong môi trường công nghiệp đòi hỏi khắt khe nhất.
2. Khả năng đo đa chế độ
Mô-đun này hỗ trợ ba chế độ đo riêng biệt để đáp ứng các nhu cầu giám sát khác nhau:
Chế độ chính: Chủ yếu được sử dụng để thu thập dữ liệu liên tục trong quá trình vận hành máy bình thường, thích hợp để theo dõi mức độ rung ngày càng tăng và các điều kiện nhất thời
Chế độ phụ trợ: Thu thập dữ liệu phổ và dạng sóng chi tiết hơn với tốc độ cập nhật giảm, bổ sung cho các phép đo chế độ chính
Chế độ trực tiếp: Được sử dụng để thu được dạng sóng thời gian dài liên tục được số hóa từ các kênh đầu vào động trước các sự kiện cảnh báo để phân tích chi tiết sau
3. Phân tích phổ độ phân giải cao
XMV16 cung cấp độ phân giải quang phổ hàng đầu trong ngành lên tới 6400 dòng (tương ứng với dạng sóng 16384 điểm). Các độ phân giải khác nhau tương ứng với tốc độ cập nhật khác nhau: phổ 1600 dòng cập nhật cứ sau 100 ms, phổ 3200 dòng cứ sau 200 ms và phổ 6400 dòng cứ sau 500 ms. Độ phân giải cao này cho phép phát hiện các đặc điểm lỗi cực kỳ tinh vi.
4. Tùy chọn cấu hình linh hoạt
Mỗi kênh có thể được cấu hình với tối đa 20 đầu ra được xử lý dựa trên dạng sóng và phổ thu được không đồng bộ (tần số cố định) hoặc đồng bộ (theo thứ tự). Nhiều chức năng vòng loại được hỗ trợ, bao gồm RMS, đỉnh, đỉnh-đỉnh, đỉnh thực, đỉnh-đỉnh thực và DC (Khoảng cách). Kết quả đầu ra có thể được hiển thị theo bất kỳ đơn vị tiêu chuẩn nào (hệ mét hoặc hệ đo lường Anh).
5. Khả năng chia sẻ tín hiệu mạnh mẽ
XMV16 hỗ trợ chia sẻ tín hiệu trong giá đỡ VM600 Mk2/VM600, cho phép chia sẻ tín hiệu đầu vào động qua bus Nguyên (tối đa 32 dòng) và chia sẻ tín hiệu đầu vào của máy đo tốc độ qua bus Tacho (tối đa 6 dòng). Thiết kế này làm giảm đáng kể các yêu cầu nối dây bên ngoài và đơn giản hóa việc tích hợp hệ thống.
6. Chức năng chụp sự kiện nâng cao
Mô-đun này cung cấp khả năng ghi dữ liệu trước và sau kích hoạt có thể định cấu hình. Ghi nhật ký dữ liệu trước khi kích hoạt có thể đạt tốc độ tối đa 100 mili giây, trong khi ghi dữ liệu sau kích hoạt cũng có thể đạt tốc độ tối đa 100 mili giây trong thời lượng tối đa 1 giờ. Bộ nhớ đệm tích hợp có thể lưu trữ tới 1140 bộ dữ liệu tĩnh (dữ liệu được trích xuất) và 42 bộ dữ liệu động (dạng sóng và/hoặc quang phổ).
7. Nhiều phương pháp tính trung bình và tổng hợp
Các phương pháp tính trung bình khác nhau được hỗ trợ ở cả cấp độ khối xử lý và cấp độ đầu ra (dữ liệu được trích xuất). Tính năng tổng hợp dữ liệu quang phổ trong một giây cũng có sẵn để ghi lại bất kỳ sự bùng nổ hoặc đột biến nào trong quang phổ mô-đun XMV16 bên trong.
8. Chức năng xử lý đa kênh
Các chức năng xử lý nâng cao được hỗ trợ, bao gồm độ rung tuyệt đối của trục, toàn phổ, quỹ đạo và quỹ đạo được lọc, đường tâm trục và Smax, đáp ứng các yêu cầu phân tích động lực học rôto phức tạp.
9. Truyền thông Gigabit Ethernet
Mô-đun này có giao diện Gigabit Ethernet hỗ trợ tốc độ truyền dữ liệu lên tới 1000 Mbps. Đầu nối ETHERNET ở mặt trước hỗ trợ khoảng cách truyền lên tới 100 mét, trong khi đầu nối ở mặt sau hỗ trợ lên đến 60 mét, mang lại sự linh hoạt tuyệt vời cho việc tích hợp hệ thống.
10. Khả năng trao đổi nóng
Hỗ trợ chèn và loại bỏ trực tiếp các mô-đun (có thể thay thế nóng) mà không làm gián đoạn hoạt động của hệ thống, nâng cao đáng kể khả năng bảo trì và tính khả dụng của hệ thống.
11. Khả năng thích ứng môi trường toàn diện
Phạm vi nhiệt độ hoạt động: 0 đến 65°C (32 đến 149°F)
Phạm vi nhiệt độ bảo quản: -40 đến 85°C (-40 đến 185°F)
Độ ẩm hoạt động: độ ẩm tương đối 0 đến 90% (không ngưng tụ)
Tuân thủ RoHS với khả năng thích ứng môi trường tuyệt vời.
12. Chứng nhận an toàn
Được đánh dấu EAC, tuân thủ tiêu chuẩn tương thích điện từ TR CU 020/2011 và tiêu chuẩn an toàn điện TR CU 004/2011. Được chứng nhận bởi Cơ quan Quy chuẩn và Đo lường Kỹ thuật Liên bang Nga (Rosstandart) với chứng chỉ phê duyệt mẫu OC.C.28.004.AN° 60224.
Nguyên tắc làm việc
Nguyên lý hoạt động của Mô-đun giám sát rung mở rộng VM600 XMV16 dựa trên công nghệ xử lý tín hiệu số tiên tiến. Hoạt động cùng với mô-đun đầu vào/đầu ra XIO16T, nó cho phép giám sát và phân tích toàn diện các điều kiện rung của máy. Nguyên tắc làm việc có thể được chia thành nhiều khía cạnh chính:
1. Kiến trúc hệ thống & luồng tín hiệu
Mô-đun xử lý XMV16 được lắp ở phía trước giá đỡ, trong khi mô-đun XIO16T được lắp ở phía sau. Cả hai đều kết nối trực tiếp với bảng nối đa năng của giá thông qua các đầu nối. Tín hiệu cảm biến được đưa vào thông qua các đầu nối khối đầu cuối của mô-đun XIO16T, tại đó chúng trải qua quá trình điều hòa và bảo vệ tín hiệu trước khi được truyền đến mô-đun XMV16 để xử lý qua bảng nối đa năng.
Mô-đun XIO16T thực hiện tất cả các chức năng điều hòa tín hiệu tương tự và hỗ trợ liên lạc bên ngoài. Nó bảo vệ tất cả các đầu vào chống lại sự đột biến tín hiệu và EMI để đáp ứng các tiêu chuẩn EMC. Đầu vào của mô-đun hoàn toàn có thể cấu hình bằng phần mềm và có thể chấp nhận các tín hiệu biểu thị tốc độ và tham chiếu pha (ví dụ: từ cảm biến TQxxx) cũng như các tín hiệu rung bắt nguồn từ gia tốc, vận tốc và/hoặc dịch chuyển (ví dụ: từ cảm biến CAxxx, CExxx, CVxxx và TQxxx).
2. Thu thập và số hóa tín hiệu
Mô-đun XMV16 thực hiện chuyển đổi tương tự sang số và tất cả các chức năng xử lý tín hiệu số, bao gồm xử lý từng dạng sóng và phổ cũng như các đầu ra được xử lý liên quan (dữ liệu được trích xuất). Mô-đun thu thập và xử lý dữ liệu ở độ phân giải cao (ADC 24 bit) để tạo ra dạng sóng và quang phổ bằng ba chế độ đo khác nhau: chính, phụ và trực tiếp.
Ở chế độ chính, mô-đun thực hiện thu thập dữ liệu liên tục phù hợp với hoạt động bình thường của máy, chẳng hạn như tăng mức độ rung và các điều kiện nhất thời. Dạng sóng và quang phổ thu được ở chế độ chính được sử dụng để tạo ra các đầu ra được xử lý liên quan (dữ liệu được trích xuất). Chế độ phụ trợ được sử dụng để thu được dạng sóng và quang phổ chi tiết hơn với tốc độ cập nhật giảm, bổ sung cho các phép đo chế độ chính. Chế độ trực tiếp được sử dụng để thu được dạng sóng thời gian dài liên tục được số hóa từ các kênh đầu vào động trước các sự kiện cảnh báo, sử dụng các chương trình của bên thứ ba để trực quan hóa dữ liệu.
3. Xử lý và phân tích dữ liệu
Thời gian chu kỳ xử lý trên mô-đun XMV16 phụ thuộc vào độ phân giải dạng sóng (điểm)/phổ (đường) được định cấu hình cho chế độ đo chính và phụ. Thời gian của chu trình xử lý nội bộ này giúp xác định tốc độ mà dạng sóng, quang phổ và dữ liệu được trích xuất có sẵn dưới dạng đầu ra mô-đun.
Mặc dù dữ liệu đo có thể được lấy từ mô-đun XMV16 với tốc độ cập nhật dữ liệu lên tới 100 ms, tốc độ cập nhật dữ liệu của phần mềm VibroSight® là 1 giây. Điều này có nghĩa là máy chủ VibroSight thăm dò các mô-đun XMV16 với tốc độ tối đa một lần mỗi giây. Ví dụ: một mô-đun được định cấu hình để có tốc độ cập nhật dữ liệu 100 ms ở chế độ đo chính cung cấp cho VibroSight® mọi dạng sóng, phổ thứ mười và dữ liệu được trích xuất liên quan.
4. Tổng hợp dữ liệu quang phổ
Để tránh khả năng mất thông tin quan trọng trong dữ liệu đo nội bộ của mô-đun XMV16, tính năng tổng hợp dữ liệu quang phổ có thể được sử dụng để ghi lại các đỉnh trong phổ trung gian (nội bộ) mà không làm tăng đáng kể lưu lượng mạng. Hàm tổng hợp này thực hiện việc giữ giá trị cực đại trên dữ liệu quang phổ trong một giây, đảm bảo rằng không bỏ sót đặc điểm lỗi nhất thời nào.
5. Phát hiện sự kiện và ghi dữ liệu
Các sự kiện được tạo khi các giá trị vượt quá bất kỳ mức nào trong năm mức độ nghiêm trọng do người dùng định cấu hình hoặc vượt quá cảnh báo tốc độ thay đổi. Lượng dữ liệu trước sự kiện được lưu trữ trong bộ nhớ đệm tích hợp của mô-đun XMV16 có thể định cấu hình và có thể được sử dụng để ghi dữ liệu về dữ liệu tĩnh trước khi kích hoạt (sự kiện) lên đến 100 mili giây và dữ liệu động mỗi 1 giây. Việc ghi dữ liệu tĩnh sau kích hoạt (sự kiện) lên tới 100 mili giây một lần cũng có sẵn trong tối đa 1 giờ.
6. Phát hiện trạng thái máy
Các trạng thái máy như đầy tải (không tải), quá tốc độ và nhất thời được phát hiện bằng cách kiểm tra tốc độ tham chiếu so với các mức kích hoạt. Các trạng thái này có thể được sử dụng bởi các điều kiện vận hành máy của phần mềm để kiểm soát hành vi của hệ thống. Thông thường, ghi nhật ký mật độ cao hơn có sẵn tùy thuộc vào điều kiện vận hành máy, tốc độ và khoảng thời gian có thể định cấu hình hoặc bất kỳ tham số quy trình nào khác.
7. Cơ chế chia sẻ tín hiệu
Trong các giá đỡ VM600 Mk2/VM600, XMV16 có thể sử dụng bus Tacho để chia sẻ tín hiệu đầu vào của máy đo tốc độ và bus Raw để chia sẻ tín hiệu đầu vào động. Nói chung, trong giá VM600 Mk2 (ABE4x), bus Raw được sử dụng để chia sẻ tín hiệu đầu vào động giữa các mô-đun xử lý, bus Tacho được sử dụng để chia sẻ tín hiệu đầu vào máy đo tốc độ (tốc độ) giữa các mô-đun xử lý và bus Open Collector (OC) được sử dụng bởi các mô-đun xử lý để điều khiển các mô-đun rơle, tất cả đều nằm trong cùng một giá.
8. Truyền thông và truyền dữ liệu
Mô-đun XMV16 giao tiếp với các máy tính bên ngoài chạy phần mềm VibroSight® thông qua giao diện Gigabit Ethernet. Giao diện giao tiếp hệ thống (đầu nối ETHERNET) có thể được sử dụng để thiết lập kết nối/giao tiếp giữa mô-đun XMV16 + XIO16T và máy tính/mạng sử dụng cáp Ethernet tiêu chuẩn.
Mô-đun này sử dụng Giao thức thời gian mạng (NTP) để đồng bộ hóa thời gian, đảm bảo tính nhất quán về thời gian trên toàn hệ thống. Đầu nối ETHERNET của bảng mặt trước hỗ trợ khoảng cách truyền lên tới 100 mét (tuân thủ 1000BASE-T), trong khi đầu nối ETHERNET của bảng mặt sau hỗ trợ lên tới 60 mét (1000 Mbps). Đối với khoảng cách vượt quá mức tối đa được chỉ định, các mô-đun hoạt động ở tốc độ truyền dữ liệu giảm.
9. Giám sát cấu hình và trạng thái
Mô-đun XMV16 + XIO16T có thể cấu hình hoàn toàn bằng phần mềm qua Ethernet bằng máy tính chạy phần mềm VibroSight®. Mô-đun cung cấp nhiều chỉ báo trạng thái (đèn LED): Đèn LED nhiều màu TRẠNG THÁI và DATA cho biết trạng thái của mô-đun XMV16 + XIO16T, chẳng hạn như hoạt động bình thường, trạng thái cấu hình hoặc sự cố; Đèn LED hoạt động và liên kết của đầu nối ETHERNET cho biết trạng thái truyền thông Ethernet của hệ thống.
10. Quản lý điện năng & thiết kế nhiệt
Mô-đun nhận nguồn điện hoạt động (+5 VDC và ±12 VDC) từ nguồn điện giá đỡ VM600. Mức tiêu thụ điện là <14 W từ nguồn cung cấp +5 VDC, <8 W từ nguồn cung cấp +12 VDC và <4 W từ nguồn cung cấp -12 VDC, với tổng mức tiêu thụ điện năng <26 W (mô-đun XMV16 + XIO16T). Thiết kế nguồn hiệu quả này đảm bảo mô-đun hoạt động ổn định và tản nhiệt thấp.
Ứng dụng
Mô-đun giám sát rung mở rộng VM600 XMV16 phù hợp lý tưởng cho các lĩnh vực ứng dụng sau:
Giám sát và phân tích động lực rôto: Giám sát độ rung và phân tích động lực rôto cho các máy móc quay lớn như tua bin hơi nước, tua bin khí và tua bin thủy điện
Phân tích ổ lăn: Khả năng phân tích phổ có độ phân giải cao để phát hiện sớm các đặc tính lỗi của ổ lăn
Giám sát khe hở không khí và thông lượng Hydro: Hỗ trợ các ứng dụng giám sát khe hở không khí và giám sát mật độ từ thông cho máy phát điện thủy điện
Giám sát máy quay công nghiệp: Giám sát tình trạng và chẩn đoán lỗi cho máy móc quay công nghiệp như máy nén, quạt, máy bơm và động cơ
Hệ thống bảo trì dự đoán: Đóng vai trò là thành phần cốt lõi của hệ thống bảo trì dự đoán tại nhà máy, cung cấp dữ liệu tình trạng máy chất lượng cao
Tóm tắt thông số kỹ thuật
Kênh đầu vào động: 16 kênh độc lập
Kênh đầu vào máy đo tốc độ: 4 kênh độc lập
Độ phân giải ADC: 24-bit
Tốc độ lấy mẫu tối đa: 98 kHz
Phạm vi đầu vào động: -30 đến +30 V (điện áp), -25 đến +25 mA (dòng điện)
Băng thông tần số: 0,10 Hz đến 38 kHz (AC), DC đến 1,0 Hz (DC)
Độ phân giải quang phổ: Lên tới 6400 dòng
Tỷ lệ tín hiệu trên tạp âm: 115 dB (băng thông 1 kHz)
Giao diện truyền thông: Gigabit Ethernet (1000BASE-T)
Nhiệt độ hoạt động: 0 đến 65°C (32 đến 149°F)
Công suất tiêu thụ: <26 W (mô-đun XMV16 + XIO16T)
