Metrix正確使用變送器和保護(hù)系統(tǒng)
正確使用變送器和保護(hù)系統(tǒng)
Metrix 基本機(jī)械監(jiān)控方法
Metrix 希望提供機(jī)器問題的早期預(yù)警,以便您可以在需要時(shí)采取行動(dòng)并執(zhí)行機(jī)器診斷。
目的
本應(yīng)用說明旨在闡明為什么越來越多的客戶選擇將變送器振動(dòng)監(jiān)測方法與他們的 PLC(可編程邏輯控制器)或 DCS(分布式控制系統(tǒng))或 SCADA(監(jiān)督控制和數(shù)據(jù)采集)系統(tǒng)結(jié)合用于機(jī)器監(jiān)測代替基于機(jī)架的振動(dòng)監(jiān)測系統(tǒng) (VMS)。
應(yīng)用說明回答的問題
如果現(xiàn)有的控制系統(tǒng)可以監(jiān)測振動(dòng)參數(shù)和所有工藝參數(shù),為什么還需要專用的振動(dòng)監(jiān)測系統(tǒng)?
既然您絕對需要控制系統(tǒng),為什么不使用控制系統(tǒng)來監(jiān)控和保護(hù)機(jī)器、過程、人員和社區(qū)?
當(dāng)控制系統(tǒng)可以通過正確的傳感器提供足夠的振動(dòng)保護(hù)時(shí),為什么要為保護(hù)機(jī)械資產(chǎn)支付兩倍的費(fèi)用?
Metrix正確使用變送器和保護(hù)系統(tǒng)
介紹
當(dāng)您詢問各種工業(yè)設(shè)施(例如發(fā)電廠、煉油廠、化工廠、管道、供水和廢水設(shè)施等)的操作員時(shí),他們會(huì)告訴您他們的大部分 (+98%) 機(jī)器都在正常工作。機(jī)器正確安裝、對齊、平衡、潤滑、操作和維護(hù),以確保它繼續(xù)提供其設(shè)計(jì)用途。
過去,Metrix 會(huì)提倡在關(guān)鍵、生產(chǎn)限制、旋轉(zhuǎn)或往復(fù)式機(jī)械上使用帶有振動(dòng)監(jiān)測系統(tǒng) (VMS) 的傳感器解決方案,在某些情況下,我們?nèi)匀粫?huì)這樣做。然而,在過去的 20 年里,機(jī)械監(jiān)控領(lǐng)域的情況發(fā)生了變化。
過去的爭論是,PLC(可編程邏輯控制器)或 DCS(分布式控制系統(tǒng))沒有為振動(dòng)和位置傳感器提供機(jī)械保護(hù)所需的掃描速率。情況已不再如此,盡管掃描速度是 DCS 和 PLC 之間的關(guān)鍵區(qū)別,但兩者現(xiàn)在都可以充分用于機(jī)器保護(hù)。PLC 旨在滿足需要 10 毫秒或更短(0.01 秒或更短)掃描速率的應(yīng)用需求 。 這使他們能夠準(zhǔn)確控制高速運(yùn)行的電機(jī)和驅(qū)動(dòng)器,這比許多 VMS 快 10 倍,當(dāng)然足以進(jìn)行徑向振動(dòng)和推力監(jiān)測。但是,DCS 和 SCADA 系統(tǒng)不需要這么快,因?yàn)樗鼈兛刂频氖窍到y(tǒng)而不是單個(gè)設(shè)備。DCS 和 SCADA 系統(tǒng)調(diào)節(jié)控制回路通常在 100 到 500 毫秒范圍內(nèi)(0.1 到 0.5 秒范圍)進(jìn)行掃描 ,這通常非常適用于監(jiān)測徑向振動(dòng)的變化,也適用于推力監(jiān)測。當(dāng)您考慮到大多數(shù)振動(dòng)和推力監(jiān)測都有三 (3) 秒或更多的時(shí)間延遲時(shí),0.1 到 0.5 秒的掃描速率當(dāng)然就足夠了。
對于對工廠生產(chǎn)影響很小的非關(guān)鍵旋轉(zhuǎn)或往復(fù)式機(jī)械,Metrix 將提倡基于變送器的解決方案進(jìn)行監(jiān)控和保護(hù),或根據(jù)資產(chǎn)使用電子或機(jī)械開關(guān)進(jìn)行保護(hù)。 我們開始看到越來越多的客戶在關(guān)鍵的旋轉(zhuǎn)和往復(fù)式機(jī)械上選擇振動(dòng)變送器。這包括那些使用接近探頭的帶有液膜軸承(也稱為軸頸或套筒型軸承)的機(jī)器。
出于三個(gè)原因,客戶正在從振動(dòng)監(jiān)測系統(tǒng)轉(zhuǎn)向變送器/PLC/DCS/SCADA 系統(tǒng)以滿足他們的振動(dòng)監(jiān)測需求:成本、易于實(shí)施和基于異常的機(jī)械診斷。選擇振動(dòng)變送器路線的客戶,即使使用接近探頭,也是因?yàn)樗麄儽O(jiān)測的機(jī)器很少出現(xiàn)故障,如果振動(dòng)水平發(fā)生變化,他們只需要早期預(yù)警。如果他們使用變送器的輸出發(fā)現(xiàn)振動(dòng)趨勢發(fā)生變化,他們就會(huì)使用便攜式診斷設(shè)備來診斷可能的問題。讓我們調(diào)查一下為什么客戶將他們的振動(dòng)監(jiān)測策略改為使用變送器來代替?zhèn)鞲衅骱驼駝?dòng)監(jiān)測器。
振動(dòng)監(jiān)測移位
振動(dòng)監(jiān)測解決方案應(yīng)取決于計(jì)劃外停機(jī)的成本 。由旋轉(zhuǎn)或往復(fù)式機(jī)器問題引起的計(jì)劃外停機(jī)是工廠成本*高的停機(jī)時(shí)間。工廠因利潤損失(損失機(jī)會(huì)成本 = 利潤輸出損失)、加急維修、材料和人工成本、備用人工成本、質(zhì)量問題、客戶信任/交付問題以及最重要的人員安全問題而蒙受損失。機(jī)械資產(chǎn)采用的感官解決方案取決于計(jì)劃外停機(jī)事件的概率。如果資產(chǎn)停機(jī)不會(huì)給人員、設(shè)施或社區(qū)帶來風(fēng)險(xiǎn),那么振動(dòng)監(jiān)測解決方案是最小的(更多詳細(xì)信息,請參閱 Metrix 應(yīng)用說明“監(jiān)測方法”)。
從振動(dòng)監(jiān)測系統(tǒng)到變送器/PLC/DCS/SCADA 解決方案的變化部分是由于掃描速度的提高以及控制系統(tǒng)已經(jīng)在監(jiān)測的內(nèi)容。
問題:在下面列出的停機(jī)參數(shù)(如果受到監(jiān)控)中,通常在振動(dòng)監(jiān)測系統(tǒng) (VMS) 中找到多少,在控制系統(tǒng)中找到多少?
發(fā)動(dòng)機(jī) | 虛擬機(jī) | 可編程控制器 |
潤滑油壓力低 | 不 | 是的 |
軸承溫度高 | 是的 | 是的 |
潤滑油溫度高 | 是的 | 是的 |
大電流 | 不 | 是的 |
高壓 | 不 | 是的 |
低電壓 | 不 | 是的 |
高徑向振動(dòng) | 是的 | 是的 |
推力位置異常 | 是的 | 是的 |
泵 | 虛擬機(jī) | 可編程控制器 |
潤滑油壓力低 | 不 | 是的 |
軸承溫度高 | 是的 | 是的 |
潤滑油溫度高 | 是的 | 是的 |
高/低排放壓力 | 不 | 是的 |
低流量 | 不 | 是的 |
低吸入壓力 | 不 | 是的 |
高徑向振動(dòng) | 是的 | 是的 |
推力位置異常 | 是的 | 是的 |
上述問題的要點(diǎn)是,如果控制系統(tǒng)可以監(jiān)測相同的參數(shù),為什么還需要振動(dòng)監(jiān)測系統(tǒng)?既然您絕對需要控制系統(tǒng),為什么不使用控制系統(tǒng)來監(jiān)控和保護(hù)機(jī)器、過程、人員和社區(qū)?當(dāng)控制系統(tǒng)可以提供足夠的振動(dòng)保護(hù)時(shí),為什么要為保護(hù)機(jī)械資產(chǎn)支付兩倍的費(fèi)用?
VMS 的論據(jù)有兩個(gè)方面;1) 離散振動(dòng)參數(shù)可以與直接振動(dòng)同時(shí)監(jiān)測,2) 工廠資產(chǎn)可以連接到狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng) (CMS),可以通過內(nèi)聯(lián)網(wǎng)訪問。這兩個(gè)原因尤其適用于機(jī)械資產(chǎn),通常帶有液膜軸承,使用接近探頭作為機(jī)械振動(dòng)保護(hù)的手段。
間隙電壓、1X 振幅和相位、2X 振幅和相位、nX 振幅和相位等離散振動(dòng)參數(shù)有價(jià)值,但是設(shè)置和維護(hù)這些參數(shù)的時(shí)間和精力使它們有意義,是不合理的。在大多數(shù)情況下,這些參數(shù)存在于 VMS 中,但不使用。僅使用直接振幅并將其饋送到控制系統(tǒng),就像振動(dòng)變送器輸出一樣。只有來自基于機(jī)架的系統(tǒng)的直接振幅用于振動(dòng)關(guān)閉信號,就像振動(dòng)變送器輸出一樣。除非保留參數(shù),否則將離散振動(dòng)參數(shù)輸入控制系統(tǒng)的方法是不合理的。由于在大多數(shù)情況下它們不會(huì)得到維護(hù),因此將 VMS 作為控制系統(tǒng)的附加組件的費(fèi)用是不合理的。
對于非計(jì)劃停機(jī)成本非常高的機(jī)械資產(chǎn),在線 CMS 非常方便——我們稱這些資產(chǎn)為關(guān)鍵資產(chǎn)(沒有這些資產(chǎn),工廠將無法運(yùn)行)。請記住,工廠極不可能有人力資源能力對振動(dòng)行為沒有變化的機(jī)器進(jìn)行診斷。從上面討論的離散振動(dòng)參數(shù)沒有采取任何行動(dòng)這一事實(shí)可以看出這一點(diǎn)。在沒有注意到振動(dòng)行為發(fā)生變化的情況下,工廠為什么要花費(fèi)數(shù)小時(shí)查看振動(dòng)圖(動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù))?他們不應(yīng)該。考慮當(dāng) VMS 檢測到振動(dòng)問題且 CMS 可用時(shí)設(shè)施中的實(shí)際事件序列:
-
VMS 檢測到低于停機(jī)時(shí)間的顯著振動(dòng)變化。
-
機(jī)械診斷專家(通常是與設(shè)施相關(guān)的一個(gè)人,也許,通常不是輪班的操作員之一)在可能的情況下上線,或前往工廠診斷振動(dòng)變化。
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專家通過機(jī)械診斷過程查看可用的動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)圖,使用已安裝的專用 CMS,并可能提出解決問題的建議,應(yīng)對振動(dòng)變化或關(guān)閉設(shè)備。
這與振動(dòng)變送器通過控制系統(tǒng)報(bào)告問題有什么不同?不同之處在于專家到工廠將便攜式診斷設(shè)備連接到資產(chǎn)的接近探頭振動(dòng)、位置和相位發(fā)射器的 BNC 所需的時(shí)間。這個(gè)延遲時(shí)間對工廠來說可能重要也可能不重要,當(dāng)您考慮到便攜式診斷設(shè)備可用于工廠的任何資產(chǎn)時(shí),不僅僅是專用 CMS 涵蓋的關(guān)鍵資產(chǎn),進(jìn)行診斷的延遲時(shí)間可能不是重要的。使用一些便攜式診斷設(shè)備,可以培訓(xùn)操作員連接到發(fā)射機(jī)的 BNC 并收集數(shù)據(jù)并將其遠(yuǎn)程發(fā)送給專家。
結(jié)論
Metrix 希望提供機(jī)器問題的早期預(yù)警,因此您也可以在需要時(shí)執(zhí)行機(jī)器診斷。
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