Metrix正確使用變送器和保護系統

Metrix 基本機械監測方法

Metrix 希望提供機器問題的早期警告，以便您可以采取措施，并在需要時執行機器診斷。

目的

本應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）或 SCADA（監督控制和數據采集）系統相結合用于機器代替基于機架的振動監測系統 (VMS) 進行監測。

應用說明回答的問題

如果現有的控制系統可以監測振動參數以及所有工藝參數，為什么還需要專用的振動監測系統？

既然您絕對需要控制系統，為什么不使用控制系統來監控和保護機器、過程、人員和社區呢？

當控制系統可以通過正確的傳感器提供足夠的振動保護時，為什么要為保護機械資產支付兩倍的費用？

介紹

當您詢問各種工業設施（例如發電廠、煉油廠、化工廠、管道、供水和污水處理設施等）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、操作并在大多數情況下進行維護，以確保其繼續提供其設計目的。

過去，Metrix 會提倡在關鍵、生產限制、旋轉或往復式機械上配備振動監測系統 (VMS) 的傳感器解決方案，在某些情況下，我們仍然會這樣做。然而，在過去的 20 年里，機械監控領域發生了變化。

過去的論點是 PLC（可編程邏輯控制器）或 DCS（分布式控制系統）沒有為振動和位置傳感器提供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 之間的關鍵區別，但現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）的掃描速率的應用程序的需求。 這使他們能夠準確控制高速運行的電機和驅動器，這比許多 VMS 快 10 倍，當然足以用于徑向振動和推力監測。然而，DCS 和 SCADA 系統不需要這么快，因為它們控制的是系統而不是單個設備。DCS 和 SCADA 系統監管控制回路通常在 100 到 500 毫秒范圍內 （0.1 到 0.5 秒范圍）掃描，這通常非常適合監測徑向振動的變化，也足以監測推力。當您考慮到大多數振動和推力監測具有三 (3) 秒或更長的時間延遲時，0.1 到 0.5 秒的掃描速率當然是足夠的

對于影響工廠生產的非關鍵旋轉或往復式機械，Metrix 將提倡基于變送器的監控和保護解決方案，或根據資產使用電子或機械開關進行保護。  我們開始看到越來越多的客戶在關鍵的旋轉和往復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，客戶正在從振動監測系統轉向變送器/PLC/DCS/SCADA 系統以滿足振動監測需求：成本、易于實施和基于異常的機械診斷。選擇振動發射器路線的客戶，即使使用接近探頭，也是因為他們監控的機器很少發生故障，如果振動水平發生變化，他們只需要早期預警。如果他們使用發射器的輸出發現振動趨勢發生變化，他們就會使用便攜式診斷設備來診斷可能的問題。讓我們來調查一下為什么客戶將他們的振動監測策略改為發射器來代替傳感器和振動監測器。

振動監測班次

振動監測解決方案應取決于計劃外 停機的成本。由旋轉或往復式機器引起的問題導致的計劃外停機是工廠成本最高的停機時間。工廠因利潤損失（機會損失成本 = 盈利產出損失）、加急維修、材料和人工成本、備用人工成本、質量問題、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。機械資產采用的感官解決方案取決于計劃外停機事件的概率。如果資產停機時間不會給人員、設施或社區帶來風險，那么振動監測解決方案是最小的（有關更多詳細信息，請參閱 Metrix 應用說明“監測方法”）。

從振動監測系統到變送器 / 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已經監測的內容。

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

上述問題的重點是，如果控制系統可以監控相同的參數，為什么還需要振動監控系統？既然您絕對需要控制系統，為什么不使用控制系統來監控和保護機器、過程、人員和社區呢？當控制系統可以提供足夠的振動保護時，為什么要為保護機械資產支付兩倍的費用？

支持 VMS 的論據有兩個：1) 離散振動參數可以與直接振動同時監測，2) 工廠資產可以連接到狀態監測系統 (CMS)，可以通過內聯網訪問。這兩個原因尤其適用于機械資產，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是有價值的，但是設置這些參數并保持它們以使其有意義的時間和精力是不合理的。在大多數情況下，這些參數存在于 VMS 中，但并未使用。僅使用直接振幅并將其饋送到控制系統，如振動變送器輸出。只有來自基于機架的系統的直接振幅用于振動關閉信號，就像振動變送器輸出一樣。將離散振動參數輸入控制系統的方法是不合理的，除非這些參數保持不變。由于在大多數情況下，它們都沒有維護，因此將 VMS 作為控制系統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，在線 CMS 非常方便——我們將這些資產稱為關鍵資產（沒有這些資產，工廠就無法運行）。請記住，工廠極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沒有采取任何行動這一事實可以看出這一點。當沒有注意到振動行為的變化時，為什么工廠要花費數小時查看振動圖（動態數據）？他們不應該。當 VMS 檢測到振動問題并且 CMS 可用時，考慮設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（通常可能是與設施相關的一個人，通常不是輪班操作員之一）上網，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數據圖，使用已安裝的專用 CMS，并可能提出解決問題的建議，適應振動變化或關閉設備。

這與振動變送器通過控制系統

報告問題時有何不同？不同之處在于專家前往工廠將便攜式診斷設備連接到資產的接近探頭振動、位置和相位發射器的 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，當您考慮便攜式診斷設備可用于工廠的任何資產時，而不僅僅是專用 CMS 覆蓋的關鍵資產，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備，操作員可以接受培訓以連接到發射器的 BNC 并收集數據并將其遠程發送給專家。

結論

Metrix 希望提供機器問題的早期預警，因此您也可以在需要時執行機器診斷。