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        傳感器

        電機狀態監測:并行控制,集中管理

          2022年09月13日  

          電機作為工業世界的支柱,在發電、制造和運輸等各種工業領域的泵、壓縮機、鼓風機、風扇、機床、起重機、輸送機和電動汽車等應用場景中都發揮著至關重要的作用。據統計,全球產生的總電能的50%以上用于電機,工業電力的約 60%被電機消耗。但在嚴苛的工業環境中,作為工業生產主要動力源的電機又時刻經受著熱應力、環境變化、機械應力、外部負載變化、電流偏差、潤滑不足和密封不良、多塵環境、制造缺陷和自然老化等因素的侵蝕,使得其不可避免的產生一些意外故障。這些故障若在初級階段被忽視,極易導致災難性的電機故障和次生災害,如流程關閉以及嚴重的人員傷亡,并帶來巨大的經濟損失和負面的社會效應。

          為了減少無計劃故障停機帶來的高成本,如今越來越多的工廠將智能狀態監測為基礎的預防性維護引入到電機運維中。憑借先進的傳感器技術、智能現場設備和無線傳輸,圖爾克的電機狀態監測不僅可以持續進行,而且可以從絕對意義的任何地方進行。根據電機狀態監測采集的數據,即可在早期對故障發出預警,可有效保障連續生產、不間斷作業、提高產量和效益。那么,圖爾克的電機狀態監測又有哪些優勢?部署電機狀態監測的好處是什么?

        單機狀態監測——并行控制

          振動被證明是一種指示磨損以及即將發生的故障的可靠指標,對于電機而言尤為如此,不同的頻率模式可以提供不平衡或軸承損壞等異常情況方面的信息。而電機的溫度測量同樣關鍵,因為溫度的大幅提升表明出現磨損或軸承潤滑不足。QM30VT2傳感器是基于MEMS的緊湊振動和溫度傳感器,可使用磁性托架直接安裝在電機座上,可以提供不同頻率范圍的二維速度和加速度數據,因而可以根據測量數據的變化鑒定不同形式的損壞。同時,其IP67傳感器可檢測-40 °C至+105 °C范圍內的溫度變化。

          圖爾克的電機狀態監測系統,就借助QM30VT2傳感器實時的檢測電機振動和溫度值的狀態值,并將狀態監測的測量值分別發送至I/O模塊。在狀態監測的評估階段,使用速度和加速度數據來檢測錯誤、執行診斷或進行預測。

          圖爾克的電機狀態監測系統還利用緊湊型TBEN-S2-2COM多協議I/O模塊對RS485(多點式)和RS232(點對點)等不同通信標準的支持,將狀態監測的過程數據從系統控制器傳輸至電機。而且,狀態監測數據在傳輸至控制系統的同時傳輸至邊緣網關、HMI、控制系統或云應用。該特點可確保電機控制功能仍像在PLC中一樣正常,同時在不同的層級對狀態監測的振動數據進行評估。狀態監測的振動數據傳輸的優先級要低于電機控制數據,因此可以確保狀態監測和控制2個數據流在同一根以太網電纜上的可靠通信,可同時通過工業以太網網絡進行傳輸,用戶可以高效地使用現有基礎設施,從而節約成本費用。

        多機狀態監測——集中管理

          在工廠生產中,無論是排放系統、泵還是壓縮機,工廠和倉庫中使用著各種不同尺寸的電機,并且通常都安裝在偏遠位置。因此,機器維護非常耗時且易出錯,尤其當維護人員僅按照指示不定期進行現場檢查時。因此,為了保障整廠的生產效率和連續作業,需要同時對多個電機狀態監測的數據進行采集、評估、集中顯示并與警報功能關聯,以便及時作出關于即將發生的失效問題的警告。

          電機狀態監測傳感器和圖爾克緊湊型TBEN-S2-2COM I/O模塊構成的分布式狀態監測監測系統就可以實現多地多臺電機的集中狀態監測。憑借AGREE編程環境帶來的內置功能,狀態監測的現場總線模塊可在必要時提供PLC功能,并將超出閾值的信息直接發送至信號燈。另外,狀態監測的TBEN模塊也可與HMI設備連接。

          利用無線系統進行無線傳輸還可實現電機狀態監測更高的靈活性。為此,將類似振動和溫度傳感器的設備與狀態監測的傳輸模塊(節點)串聯,由狀態監測的傳輸模塊將數據發送至狀態監測的接收器(網關)。為了同時確定電流消耗變化,用戶可使用提供額外變送器信號輸入的特殊節點。必要時,無線節點可以是使用電池供電的,從而無需布置電源。這可顯著減少狀態監測所需的接線工作,并且有助于將狀態監測系統精確布置在理想位置。

          分布式電機狀態監測系統狀態監測數據傳輸無需在HMI終結,因為可以通過以太網連接到達其他目的地:例如在WebVisu顯示或發送自動電子郵件通知的互聯網瀏覽器,以及內部自動化環境(PLC、HMI等)。

          分布式電機狀態監測系統不局限于工廠中的物理顯示設備和信號發射器。分布式電機狀態監測系統還可以將無線網關與圖爾克TX700 HMI連接,使用VisuPro軟件顯示多個機器的狀態數據,以便提取日志文件或配置警報。這使得狀態監測參數可通過移動網絡或Wifi發送至圖爾克云端,云端可以在無互聯網連接的情況下托管或者作為內部I T 中心的私有云。優勢:信息可隨時在任何連接的終端設備(例如智能手機或平板電腦)上調用,并與SMS或電子郵件通知關聯。因此,可以在云端門戶上利用單獨的可配置面板進行維護。

          電機日常運維中的難點,一個是電機狀態值的未知;一個是電機狀態值無法在關鍵時刻發送至正確的接收方。而圖爾克的電機狀態監測系統,提供了從適合機器環境使用的堅固傳感器到智能手機上的可視化產品的完整解決方案,客戶無需費力的調整現有設備和工作,即可輕松進行電機狀態監測改造,并構建相應的獨立控制系統。

        (圖爾克供稿)

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