如果現(xiàn)有的控制系統(tǒng)可以監(jiān)測振動參數(shù)和有工藝參數(shù),為什么還需要的振動監(jiān)測系統(tǒng)?
既然您*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保護(hù)時,為什么要為保護(hù)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、供水和廢水設(shè)施等)的操作員時,他們會告訴您他們的大部分機器(+98%)都在正常工作。機器正確安裝、對齊、平衡、潤滑、操作并在大多數(shù)情況下得到維護(hù),以確保其繼續(xù)提供其設(shè)計用途。
過去,Metrix會提倡在關(guān)鍵、生產(chǎn)限制、旋轉(zhuǎn)或往復(fù)式機械上使用帶有振動監(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年里,機械監(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))沒有為振動和位置傳感器提供機械保護(hù)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)確控制高速運行的電機和驅(qū)動器,這比許多VMS快10倍,當(dāng)然足以進(jìn)行徑向振動和推力監(jiān)測。但是,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)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)測徑向振動的變化,也適用于推力監(jiān)測。當(dāng)您考慮到大多數(shù)振動和推力監(jiān)測都有三(3)秒或更多的時間延遲時,0.1到0.5秒的掃描速率當(dāng)然就足夠了(來源:艾默生-DeltaV分布式控制系統(tǒng),白皮書,2016年10月;西門子–DCS還是PLC?幫助您選擇*解決方案的七個問題,白皮書,2007年)。
對于對工廠生產(chǎn)影響不大的非關(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)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)以滿足他們的振動監(jiān)測需求:成本、易于實施和基于異常的機械診斷。選擇振動變送器路線的客戶,即使在使用接近探頭時,也是因為他們監(jiān)測的機器很少出現(xiàn)故障,如果振動水平發(fā)生變化,他們只需要早期預(yù)警。如果他們使用變送器的輸出發(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。讓我們調(diào)查一下為什么客戶將他們的振動監(jiān)測策略改為使用變送器來代替?zhèn)鞲衅骱驼駝颖O(jiān)測器。
振動監(jiān)測移位
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)式機器問題引起的計劃外停機是工廠成本*的停機時間。工廠因利潤損失(損失機會成本=利潤輸出損失)、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(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)控系統(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)控的內(nèi)容。
問題:在下面列出的停機參數(shù)(如果受到監(jiān)控)中,通常在振動監(jiān)測系統(tǒng)(VMS)中找到,在控制系統(tǒng)中找到?
馬達(dá) 虛擬機 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 是的 是的
推力位置異常 是的 是的
泵 虛擬機 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 是的 是的
推力位置異常 是的 是的
上述問題的要點是,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*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保護(hù)時,為什么要為保護(hù)機械資產(chǎn)支付兩倍的費用?
VMS的論據(jù)有兩個方面;1)離散振動參數(shù)可以與直接振動同時監(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,使用接近探頭作為機械振動保護(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參數(shù)有價值,但是設(shè)置和維護(hù)這些參數(shù)的時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),就像振動變送器輸出一樣。只有來自基于機架的系統(tǒng)的直接振幅用于振動關(guān)閉信號,就像振動變送器輸出一樣。除非參數(shù)保持不變,否則將離散振動參數(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,它們不會得到維護(hù),因此VMS作為控制系統(tǒng)的附加部分的費用是不合理的。