Metrix正確使用變送器和保護(hù)系統(tǒng)

Metrix 基本機(jī)械監(jiān)測(cè)方法

Metrix 希望提供機(jī)器問(wèn)題的早期警告，以便您可以采取措施，并在需要時(shí)執(zhí)行機(jī)器診斷。

目的

本應(yīng)用說(shuō)明旨在闡明為什么越來(lái)越多的客戶(hù)選擇將變送器振動(dòng)監(jiān)測(cè)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(jī)器代替基于機(jī)架的振動(dòng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng) (VMS) 進(jìn)行監(jiān)測(cè)。

應(yīng)用說(shuō)明回答的問(wèn)題

如果現(xiàn)有的控制系統(tǒng)可以監(jiān)測(cè)振動(dòng)參數(shù)以及所有工藝參數(shù)，為什么還需要專(zhuān)用的振動(dòng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)？

既然您絕對(duì)需要控制系統(tǒng)，為什么不使用控制系統(tǒng)來(lái)監(jiān)控和保護(hù)機(jī)器、過(guò)程、人員和社區(qū)呢？

當(dāng)控制系統(tǒng)可以通過(guò)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？

介紹

當(dāng)您詢(xún)問(wèn)各種工業(yè)設(shè)施（例如發(fā)電廠、煉油廠、化工廠、管道、供水和污水處理設(shè)施等）的操作員時(shí)，他們會(huì)告訴您他們的大部分機(jī)器（+98%）工作正常。機(jī)器已正確安裝、對(duì)齊、平衡、潤(rùn)滑、操作并在大多數(shù)情況下進(jìn)行維護(hù)，以確保其繼續(xù)提供其設(shè)計(jì)目的。

過(guò)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)械上配備振動(dòng)監(jiān)測(cè)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(guò)去的 20 年里，機(jī)械監(jiān)控領(lǐng)域發(fā)生了變化。

過(guò)去的論點(diǎn)是 PLC（可編程邏輯控制器）或 DCS（分布式控制系統(tǒng)）沒(méi)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，但現(xiàn)在兩者都可以充分用于機(jī)器保護(hù)。PLC 旨在滿(mǎn)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(yùn)行的電機(jī)和驅(qū)動(dòng)器，這比許多 VMS 快 10 倍，當(dāng)然足以用于徑向振動(dòng)和推力監(jiān)測(cè)。然而，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)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(cè)徑向振動(dòng)的變化，也足以監(jiān)測(cè)推力。當(dāng)您考慮到大多數(shù)振動(dòng)和推力監(jiān)測(cè)具有三 (3) 秒或更長(zhǎng)的時(shí)間延遲時(shí)，0.1 到 0.5 秒的掃描速率當(dāng)然是足夠的

對(duì)于影響工廠生產(chǎn)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監(jiān)控和保護(hù)解決方案，或根據(jù)資產(chǎn)使用電子或機(jī)械開(kāi)關(guān)進(jìn)行保護(hù)。  我們開(kāi)始看到越來(lái)越多的客戶(hù)在關(guān)鍵的旋轉(zhuǎn)和往復(fù)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(chēng)為軸頸或套筒型軸承）的機(jī)器。

出于以下三個(gè)原因，客戶(hù)正在從振動(dòng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)轉(zhuǎn)向變送器/PLC/DCS/SCADA 系統(tǒng)以滿(mǎn)足振動(dòng)監(jiān)測(cè)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)發(fā)射器路線(xiàn)的客戶(hù)，即使使用接近探頭，也是因?yàn)樗麄儽O(jiān)控的機(jī)器很少發(fā)生故障，如果振動(dòng)水平發(fā)生變化，他們只需要早期預(yù)警。如果他們使用發(fā)射器的輸出發(fā)現(xiàn)振動(dòng)趨勢(shì)發(fā)生變化，他們就會(huì)使用便攜式診斷設(shè)備來(lái)診斷可能的問(wèn)題。讓我們來(lái)調(diào)查一下為什么客戶(hù)將他們的振動(dòng)監(jiān)測(cè)策略改為發(fā)射器來(lái)代替?zhèn)鞲衅骱驼駝?dòng)監(jiān)測(cè)器。

振動(dòng)監(jiān)測(cè)班次

振動(dòng)監(jiān)測(cè)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)器引起的問(wèn)題導(dǎo)致的計(jì)劃外停機(jī)是工廠成本最高的停機(jī)時(shí)間。工廠因利潤(rùn)損失（機(jī)會(huì)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(wèn)題、客戶(hù)信任/交付問(wèn)題以及最重要的人員安全問(wèn)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)時(shí)間不會(huì)給人員、設(shè)施或社區(qū)帶來(lái)風(fēng)險(xiǎn)，那么振動(dòng)監(jiān)測(cè)解決方案是最小的（有關(guān)更多詳細(xì)信息，請(qǐng)參閱 Metrix 應(yīng)用說(shuō)明“監(jiān)測(cè)方法”）。

從振動(dòng)監(jiān)測(cè)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(cè)的內(nèi)容。

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

上述問(wèn)題的重點(diǎn)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(dòng)監(jiān)控系統(tǒng)？既然您絕對(duì)需要控制系統(tǒng)，為什么不使用控制系統(tǒng)來(lái)監(jiān)控和保護(hù)機(jī)器、過(guò)程、人員和社區(qū)呢？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？

支持 VMS 的論據(jù)有兩個(gè)：1) 離散振動(dòng)參數(shù)可以與直接振動(dòng)同時(shí)監(jiān)測(cè)，2) 工廠資產(chǎn)可以連接到狀態(tài)監(jiān)測(cè)系統(tǒng) (CMS)，可以通過(guò)內(nèi)聯(lián)網(wǎng)訪問(wèn)。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，它們使用接近探頭作為機(jī)械振動(dòng)保護(hù)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(dòng)參數(shù)是有價(jià)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(shí)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。僅使用直接振幅并將其饋送到控制系統(tǒng)，如振動(dòng)變送器輸出。只有來(lái)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(hào)，就像振動(dòng)變送器輸出一樣。將離散振動(dòng)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(méi)有維護(hù)，因此將 VMS 作為控制系統(tǒng)的補(bǔ)充的費(fèi)用是不合理的。

對(duì)于那些計(jì)劃外停機(jī)成本非常高的機(jī)械資產(chǎn)，在線(xiàn) CMS 非常方便——我們將這些資產(chǎn)稱(chēng)為關(guān)鍵資產(chǎn)（沒(méi)有這些資產(chǎn)，工廠就無(wú)法運(yùn)行）。請(qǐng)記住，工廠極不可能有人力資源能力對(duì)振動(dòng)行為沒(méi)有變化的機(jī)器進(jìn)行診斷。從以上討論的離散振動(dòng)參數(shù)沒(méi)有采取任何行動(dòng)這一事實(shí)可以看出這一點(diǎn)。當(dāng)沒(méi)有注意到振動(dòng)行為的變化時(shí)，為什么工廠要花費(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。當(dāng) VMS 檢測(cè)到振動(dòng)問(wèn)題并且 CMS 可用時(shí)，考慮設(shè)施中的實(shí)際事件順序：

1. VMS 檢測(cè)到低于停機(jī)的振動(dòng)顯著變化。

2. 機(jī)械診斷專(zhuān)家（通常可能是與設(shè)施相關(guān)的一個(gè)人，通常不是輪班操作員之一）上網(wǎng)，如果可能的話(huà)，或者去工廠診斷振動(dòng)的變化。

3. 專(zhuān)家通過(guò)機(jī)械診斷過(guò)程查看可用的動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)圖，使用已安裝的專(zhuān)用 CMS，并可能提出解決問(wèn)題的建議，適應(yīng)振動(dòng)變化或關(guān)閉設(shè)備。

這與振動(dòng)變送器通過(guò)控制系統(tǒng)

報(bào)告問(wèn)題時(shí)有何不同？不同之處在于專(zhuān)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(dòng)、位置和相位發(fā)射器的 BNC 所需的時(shí)間。該延遲時(shí)間可能對(duì)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(shí)，而不僅僅是專(zhuān)用 CMS 覆蓋的關(guān)鍵資產(chǎn)，進(jìn)行診斷的延遲時(shí)間可能不會(huì)重要的。通過(guò)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(zhuān)家。

結(jié)論

Metrix 希望提供機(jī)器問(wèn)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。