Нижний уровень АСКВ

Изделия первичной аппаратуры имеют технические характеристики и конструктивное исполнение, обеспечивающее их применение по назначению согласно Руководству по эксплуатации. ВШПА.421412.100 РЭ. Аппаратура «ВИБРОБИТ 100» .

Для каждого изделия первичной аппаратуры разработаны и предоставляются:

• Проект установки на объекте применения с соответствующими чертежами привязки (проекты установки датчиков и преобразователей на турбоагрегате согласованы ООО НПП «ВИБРОБИТ» с заводами-изготовителями турбин).
• Чертежи установочной арматуры (кронштейны для установки узлов изделия, уплотнения кабельных вводов, защиты и закрепления кабелей датчиков).

Сведение о датчиках и преобразователях

Измерение абсолютной вибрации

Измерение абсолютной вибрации выполняется с использованием первичного измерительного преобразователя, установленного на опорах подшипников. Преобразователь (усилитель) преобразует механические колебания в электрический сигнал пропорциональный виброскорости.

• Рабочая температура окружающей среды для датчика с кабелем от +5 до 180°С.
• Рабочая температура окружающей среды для преобразователя от +5 до +70°С.
• Дополнительная погрешность от влияния на датчик температуры окружающей среды не превышает ± 8%;
• Датчик взаимозаменяем в пределах основной погрешности измерения.

Датчик устанавливается непосредственно на корпус опоры подшипника, если последний заземлен. При наличии электрического потенциала на корпусе опоры установка датчика выполняется с использованием изолирующих прокладок под датчиком и в отверстиях крепления, исключающих электрический контакт корпуса датчика с корпусом опоры.

Измерение механических величин

Измерение механических величин выполняется с использованием бесконтактных вихретоковых датчиков смещений, создающих высокочастотное электромагнитное поле, которое распространяется в пространстве и создает в металле вихревые токи, приводящие к его ослаблению. Ослабление происходит обратно пропорционально величине воздушного зазора между датчиком и (объектом контроля).

• Рабочая температура окружающей среды для датчика с кабелем от +5 до 180°С.
• Рабочая температура окружающей среды для преобразователя от +5 до +70°С.
• Дополнительная погрешность от влияния на датчик температуры окружающей среды не превышает ± 5%;
• Датчик взаимозаменяем в пределах основной погрешности измерения.

Исполнение датчиков и преобразователей

Степень защиты датчиков IP-67 (ГОСТ 14254-96). Вибро- и ударопрочность в соответствии ГОСТ 30630.1.2.-99 и ГОСТ Р 51371-99.

Преобразователи всех типов удовлетворяют требованиям: степень защиты IP-54 (ГОСТ 14254-96), вибро- и ударопрочность в соответствии ГОСТ 30630.1.2.-99 и ГОСТ Р 51371-99.

Сведения о измерительных модулях

В состав АСКВ «ВИБРОБИТ» входят модули:

• Модули измерения и контроля постоянных, переменных и тахометрических сигналов;
• Модули удаленной индикации измеренных параметров, модули ведения статистки работы агрегата;
• Программное обеспечение для диагностики и настройки модулей.

Модули собираются в каркасы 3U «Евромеханика» по технологическим признакам (вибрация подшипников, мех. величины и т.п). Каркас оснащается модулями питания, выходными реле сигнализации и защиты, выходными разъемами и переходными жгутами на клеммные ряды шкафа.

Все модули АСКВ «ВИБРОБИТ» поддерживают интерфейсы:

• CAN2.0B – для удаленного отображения измеренных параметров и автономного сбора и хранения результатов измерений;
• RS485 с протоколом ModBus – для включения ПТК АСКВМ «ВИБРОБИТ» в состав создаваемых и существующих АСУ ТП или подключения ПК;
• Диагностический интерфейс, разъем которого расположен на лицевой панели модулей, предназначен для выполнения настройки, получения полной информации о работе модуля с помощью диагностического прибора или компьютера, а также для оперативной коррекции параметров работы модуля.

Измерение мехвеличин, параметров вибрации (или других технологических параметров), представленных постоянным током или напряжением, осуществляется 4-х канальным модулем МК10. Каждому из четырех каналов измерения соответствует унифицированный токовый выход 4-20мА с настраиваемым диапазоном измеряемого параметра, а также по 4 независимых уставки с выбором направления срабатывания. Двенадцать логических выходов, имеющие гибкую настройку алгоритма работы с возможностью объединения в группы, сигнализации выхода параметра за уставки или неисправности датчика канала измерения.

Измерение сигналов переменного тока (напряжения) выполняются модулями МК20, МК30. Модули МК20, МК30 построены на основе высокопроизводительного микропроцессора DSP, производящие обработку переменных сигналов по четырем независимым каналам измерения методом спектрального анализа (спектральное разрешение 1Гц) с периодичностью обновления результатов 0,5 сек.

Значения параметров вибрации отображаются на графическом ЖКИ (32х122 точки), расположенном на лицевой панели модуля. Информация выводится в двух режимах:

 -полная информация по каналу измерения;

- режим отображения данных по всем каналам измерения в виде гистограммы.

Модуль МК40 предназначен для измерения тахометрических сигналов от двух независимых датчиков в диапазоне 0 – 10000 об/мин. Для каждого из каналов измерения предусмотрено по 3 уставки (с возможностью выбора направления срабатывания), которым соответствуют индивидуальные логические выходы. В модуле МК40 реализован алгоритм детектирования останова агрегата и запоминания максимального числа оборотов/мин. Унифицированный токовый выход 4-20мА (для каждого канала индивидуальный) с программно настраиваемым диапазоном работы может использоваться для подключения самописца или другого оборудования.

Модуль МК70 объединяет логическую сигнализацию, формируемую модулями контроля, для генерации сигнала защитного отключения. Модуль МК70 построен на основе ПЛИС фирмы Altera.

Модуль контроля МК90 предназначен для проверки работы сигнализации и защиты аппаратуры по любому каналу измерения. При проверке, никаких коммутаций с проверяемым каналом измерения не производится. Проверка может выполняться в любом режиме работы оборудования. Модуль контроля МК90 представляет собой регулируемый источник сигналов, имитирующих сигналы с датчиков (преобразователей).

Удаленное отображение результатов измерения параметров возможно с помощью модуля БИ24. Модуль БИ24 поддерживает интерфейсы CAN2.0B, RS485, а также имеет возможность самостоятельного измерения частоты оборотов вращения агрегата. БИ24 подключается к модулям контроля МК10, МК20, МК30, МК40 через общий интерфейс CAN2.0B. Модули контроля периодически отправляют сообщения о результатах измерений, а модуль БИ24 принимает их и отображает на 4-разрядном 7-сегментном индикаторе.

Настройка модулей аппаратуры «ВИБРОБИТ» выполняется с помощью специализированного программного обеспечения, загруженного на ПК, и переходного модуля MC01 или MC01 USB, подключенного к модулю контроля через унифицированный диагностический интерфейс.

В модулях питания применены импульсные преобразователи напряжения, рассчитанные на входное напряжение 176…242В АС, 47…63Гц или 246…350В DC. На выходе формируется стабилизированное напряжение +24В. Схема контроля блоков питания сигнализирует выход напряжения за установленные пределы, а также обеспечивает блокировку выходных реле сигнализации при включении и выключении аппаратуры, неисправностях блока питания, колебании или пропадании напряжения сети. Допускается «горячая замена» источников питания.

Подробные технические характеристики модулей изложены в «Руководстве по эксплуатации ВШПА.421412.300 РЭ».

Аппаратный шкаф

Каркасы с измерительными модулями устанавливаются в шкаф. Шкаф при поставке  укомплектован всеми устройствами и арматурой для установки в нем изделий вторичной аппаратуры. В шкафу смонтированы соединительные элементы, кабели, жгуты для электрических соединений каркасов, смонтированных внутри шкафа, с приборами и с кабелями от первичной аппаратуры. Аппаратный шкаф фирмы Rittal имеет защиту от воздействия окружающей среды IP54.

Характеристики соединительных элементов для подключения кабелей от первичной аппаратуры:

• Марка кабеля КВВГЭ, сечение жил от 0,5 до 2,5 мм²;
• Ввод кабелей от первичной аппаратуры расположен в нижней части шкафа и имеет уплотнение.

В шкафу предусмотрена вентиляционная панель и блок бесперебойного питания, обеспечивающий поддержку работы аппаратуры в течение не менее 30 минут при отключении внешнего питания.

Питание компьютера и остальной аппаратуры осуществляется от отдельных (взаимозаменяемых) источников бесперебойного питания.

Объем измерений

Измерение абсолютной вибрации опор подшипников выполняется в 3-х взаимноперпендикулярных направлениях согласно требованиям ГОСТ 25364-97, ГОСТ ИСО 2954 – 97, ПТЭ.

Измерение виброперемещения вала относительно вкладышей подшипников выполняется согласно ГОСТ 27165-97. Статическое положение вала в расточке подшипников определяется путем измерения зазоров между головками датчиков и шейкой вала в вертикальном и горизонтальном направлении.

АСКВМ «ВИБРОБИТ» измеряет и контролирует следующие механические величины:

• Осевой сдвиг ротора;
• Относительное расширение роторов;
• Абсолютное расширение корпусов цилиндров;
• «Искривление» роторов (размах относительного виброперемещения вала в месте установки датчика);
• Перемещение управляющих клапанов и сервомоторов;
• Угловые перемещения корпусов подшипников и элементов фундамента.

Измерение частоты вращения (тахометрический канал) в АСКВМ производиться с контрольной поверхностью «паз» на валу ротора.

Объем контроля тепломеханических параметров определяется ЗАКАЗЧИКОМ.

Основные функции нижнего уровня АСКВМ «ВИБРОБИТ»:

• Датчики первичной аппаратуры нижнего уровня стойки к минеральным и синтетическим маслам в рабочем диапазоне температур, в том числе и к жидкости ОМТИ;
• Корпус первичной аппаратуры нижнего уровня системы стойкий к спиртосодержащим и дезактивирующим веществам для применения в неблагоприятных условиях окружающей среды;
• Измерение технологических параметров и их контроль по установленным значениям (уставкам);
• Возможность просмотра измеренной информации в удобной для оператора форме. Для отображения каждого из измеренных технологических параметров используются цифровые индикаторы и жидкокристаллические дисплеи с частотой обновления информации не реже 0,5 сек;
• Наличие энергонезависимой памяти для хранения настроек модулей, исключающую потерю информации;
• Наличие цифровых интерфейсов связи (RS485, CAN2.0B, Ethernet) для передачи данных на верхний уровень АСКВМ.

Непрерывный мониторинг

Аппаратура нижнего уровня АСКВМ «ВИБРОБИТ» обрабатывает сигналы с датчиков в режиме реального времени по всем каналам измерения.

Аппаратура обеспечивает мониторинг уровней измеряемых вибропараметров и в случае превышения предварительно заданных предельных значений вырабатывает предупредительный и аварийный сигналы.

Для обеспечения высокого уровня надежности формирования предупредительных и аварийных сигналов АСКВМ «ВИБРОБИТ» обеспечивает:

• Мониторинг нижнего уровня системы независимо от работоспособности основного компьютера верхнего уровня;
• В случае отказа основного компьютера верхнего уровня реализовывается последняя заданная измерительная конфигурация для аппаратуры нижнего уровня системы;
• Выполнение самодиагностики каждого канала измерения совместно с датчиком и соединительными кабелями с сигнализацией об отказах (выход за заданные диапазоны величин напряжений питания первичной аппаратуры, величин рабочих зазоров датчиков виброперемещения и тахометрических датчиков, наличие коротких замыканий и обрыве в сигнальных цепях первичной аппаратуры и соединительном кабеле);
• Защиту от перегрузки (короткого замыкания) цепей питания первичной аппаратуры.

Архивирование данных и запись журнала событий*

По согласованию с ЗАКАЗЧИКОМ АСКВМ «ВИБРОБИТ» может быть доукомплектована модулем кратковременной статистики результатов измерений технологических параметров, имеющий следующие функции:

Глубину хранения непрерывной архивной информации не менее чем за 10 дней с защитой от переполнения памяти (более старые данные автоматически удаляются);

Обновление мгновенных значений измеряемых параметров с периодичностью не реже 0,5 сек и запись в архив с периодичностью не руже 1 сек;

Ведение протоколов событий (срабатывание защит, сообщения об аппаратных отказах, действия оператора);

Возможность просмотра графиков истории и протоколов событий на экране модуля;

Доступ к мгновенным значениям параметров и к архивной информации по интерфейсу Ethernet;

Синхронизация системного времени (таймера) с внешним (сетевым) временем через систему верхнего уровня.

*Устанавливается по отдельному, дополнительному соглашению.