Metrix正確使用變送器和保護系統(tǒng)

Metrix 基本機械監(jiān)測方法

Metrix 希望機器問題的早期警告，以便您可以采取措施，并在需要時執(zhí)行機器診斷。

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)相結(jié)合用于機器代替基于機架的振動監(jiān)測系統(tǒng) (VMS) 進行監(jiān)測。

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)測振動參數(shù)以及工藝參數(shù)，為什么還需要專用的振動監(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)控和保護機器、過程、人員和社區(qū)呢？

當(dāng)控制系統(tǒng)可以通過正確的傳感器足夠的振動保護時，為什么要為保護機械資產(chǎn)支付兩倍的費用？

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、供水和污水理設(shè)施等）的操作員時，他們會告訴您他們的大部分機器（+98%）工作正常。機器已正確安裝、對齊、平衡、潤滑、操作并在大多數(shù)情況下進行維護，以確保其繼續(xù)其設(shè)計目的。

過去，Metrix 會提倡在關(guān)鍵、生產(chǎn)限制、旋轉(zhuǎn)或往復(fù)式機械上配備振動監(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@樣做。然而，在過去的 20 里，機械監(jiān)控領(lǐng)域發(fā)生了變化。

過去的論點是 PLC（可編程邏輯控制器）或 DCS（分布式控制系統(tǒng)）沒有為振動和位置傳感器機械保護所需的掃描速率。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，但現(xiàn)在兩者都可以充分用于機器保護。PLC 旨在滿足需要 10 毫秒或更短 （0.01 秒或更短）的掃描速率的應(yīng)用程序的需求。 這使他們能夠準(zhǔn)確控制高速運行的電機和驅(qū)動器，這比許多 VMS 快 10 倍，當(dāng)然足以用于徑向振動和推力監(jiān)測。然而，DCS 和 SCADA 系統(tǒng)不需要這么快，因為它們控制的是系統(tǒng)而不是單個設(shè)備。DCS 和 SCADA 系統(tǒng)監(jiān)管控制回路通常在 100 到 500 毫秒范圍內(nèi) （0.1 到 0.5 秒范圍）掃描，這通常非常適合監(jiān)測徑向振動的變化，也足以監(jiān)測推力。當(dāng)您考慮到大多數(shù)振動和推力監(jiān)測具有三 (3) 秒或更長的時間延遲時，0.1 到 0.5 秒的掃描速率當(dāng)然是足夠的

對于影響工廠生產(chǎn)的非關(guān)鍵旋轉(zhuǎn)或往復(fù)式機械，Metrix 將提倡基于變送器的監(jiān)控和保護解決方案，或根據(jù)資產(chǎn)使用電子或機械開關(guān)進行保護。  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)機械上選擇振動變送器。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）的機器。

出于以下三個原因，客戶正在從振動監(jiān)測系統(tǒng)轉(zhuǎn)向變送器/PLC/DCS/SCADA 系統(tǒng)以滿足振動監(jiān)測需求：成本、易于實施和基于異常的機械診斷。選擇振動發(fā)射器路線的客戶，即使使用接近探頭，也是因為他們監(jiān)控的機器很少發(fā)生故障，如果振動水平發(fā)生變化，他們只需要早期預(yù)警。如果他們使用發(fā)射器的輸出發(fā)現(xiàn)振動趨勢發(fā)生變化，他們就會使用便攜式診斷設(shè)備來診斷可能的問題。讓我們來調(diào)查一下為什么客戶將他們的振動監(jiān)測策略改為發(fā)射器來代替?zhèn)鞲衅骱驼駝颖O(jiān)測器。

振動監(jiān)測班次

振動監(jiān)測解決方案應(yīng)取決于計劃外 停機的成本。由旋轉(zhuǎn)或往復(fù)式機器引起的問題導(dǎo)致的計劃外停機是工廠成本高的停機時間。工廠因利潤損失（機會損失成本 = 盈利產(chǎn)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/交付問題以及重要的人員安全問題而蒙受損失。機械資產(chǎn)采用的感官解決方案取決于計劃外停機事件的概率。如果資產(chǎn)停機時間不會給人員、設(shè)施或社區(qū)帶來風(fēng)險，那么振動監(jiān)測解決方案是小的（有關(guān)更多詳細(xì)信息，請參閱 Metrix 應(yīng)用說明“監(jiān)測方法"）。

從振動監(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)監(jiān)測的內(nèi)容。

問題：在下面列出的停機參數(shù)中（如果有監(jiān)控），有多少通常在振動監(jiān)控系統(tǒng) (VMS) 中找到，有多少在控制系統(tǒng)中？

上述問題的重點是，如果控制系統(tǒng)可以監(jiān)控相同的參數(shù)，為什么還需要振動監(jiān)控系統(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)控和保護機器、過程、人員和社區(qū)呢？當(dāng)控制系統(tǒng)可以足夠的振動保護時，為什么要為保護機械資產(chǎn)支付兩倍的費用？

支持 VMS 的論據(jù)有兩個：1) 離散振動參數(shù)可以與振動同時監(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。這兩個原因尤其適用于機械資產(chǎn)，通常帶有液膜軸承，它們使用接近探頭作為機械振動保護的手段。

諸如間隙電壓、1X 幅度和相位、2X 幅度和相位、nX 幅度和相位等離散振動參數(shù)是有價值的，但是設(shè)置這些參數(shù)并保持它們以使其有意義的時間和精力是不合理的。在大多數(shù)情況下，這些參數(shù)存在于 VMS 中，但并未使用。僅使用振幅并將其饋送到控制系統(tǒng)，如振動變送器輸出。只有來自基于機架的系統(tǒng)的振幅用于振動關(guān)閉信，就像振動變送器輸出一樣。將離散振動參數(shù)輸入控制系統(tǒng)的方法是不合理的，除非這些參數(shù)保持不變。由于在大多數(shù)情況下，它們都沒有維護，因此將 VMS 作為控制系統(tǒng)的補充的費用是不合理的。

對于那些計劃外停機成本非常高的機械資產(chǎn)，在線 CMS 非常方便——我們將這些資產(chǎn)稱為關(guān)鍵資產(chǎn)（沒有這些資產(chǎn)，工廠就無法運行）。請記住，工廠不可能有人力資源能力對振動行為沒有變化的機器進行診斷。從以上討論的離散振動參數(shù)沒有采取任何行動這一事實可以看出這一點。當(dāng)沒有注意到振動行為的變化時，為什么工廠要花費數(shù)小時查看振動圖（動態(tài)數(shù)據(jù)）？他們不應(yīng)該。當(dāng) VMS 檢測到振動問題并且 CMS 可用時，考慮設(shè)施中的實際事件順序：

1. VMS 檢測到低于停機的振動顯著變化。

2. 機械診斷專家（通?？赡苁桥c設(shè)施相關(guān)的一個人，通常不是輪班操作員之一）上網(wǎng)，如果可能的話，或者去工廠診斷振動的變化。

3. 專家通過機械診斷過程查看可用的動態(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，適應(yīng)振動變化或關(guān)閉設(shè)備。

這與振動變送器通過控制系統(tǒng)

報告問題時有何不同？不同之在于專家前往工廠將便攜式診斷設(shè)備連接到資產(chǎn)的接近探頭振動、位置和相位發(fā)射器的 BNC 所需的時間。該延遲時間可能對工廠很重要，也可能不重要，當(dāng)您考慮便攜式診斷設(shè)備可用于工廠的任何資產(chǎn)時，而不僅僅是專用 CMS 覆蓋的關(guān)鍵資產(chǎn)，進行診斷的延遲時間可能不會重要的。通過一些便攜式診斷設(shè)備，操作員可以接受培訓(xùn)以連接到發(fā)射器的 BNC 并收集數(shù)據(jù)并將其遠(yuǎn)程發(fā)送給專家。

結(jié)論

Metrix 希望機器問題的早期預(yù)警，因此您也可以在需要時執(zhí)行機器診斷。