需将控制系统用作振动保护系统的情形

监测振动时,MX2034 4-20 mA趋近式变送器和MX8030趋近式探头可能是需要的

人们常说,控制系统不应用作机械保护系统 (MPS) 或 振动监测系统 (VMS),问题是控制系统实际上经常被用作机械保护系统,而机械保护系统应该是控制系统的附加功能。工厂中需要有控制系统来进行操作,也由控制系统为机器和工作流程提供保护。

例如,润滑油压力偏低或润滑油损失都可能导致机器的灾难性故障。润滑油压力不会进入振动监测系统,而是直接输入到机械控制系统。同样地,对于某些机械工作流程(如超压或无流量条件),控制系统是保护机器的系统,用于振动的机械保护系统通常会等待并捕捉到异常振动事件的发生,而控制系统则在评估可能影响机器的输入测量参数时采取行动。

争议

过去一度存在这样的争议——PLC (可编程逻辑控制器)、DCS (分布式控制系统) 、SCADA (数据采集与监视控制系统) 系统不能满足振动和位移传感器的机械保护所需的扫描速率。如今已不再如此,尽管扫描速度是DCS和PLC之间的关键差异,但现在均可充分用于机械振动保护。PLC旨在满足需要十毫秒以下的 (0.01秒或更短) 扫描速率的应用需求,这使它们能够精确地控制高速运行的电机和驱动器,这比许多VMS快10倍,足以用于径向振动和推力监测。

很多客户往往会选用变送器PLC/DCS/SCADA系统来进行振动监测,而渐渐不再青睐单纯的振动监测系统,原因有三: 成本、实施便利度、机械异常诊断。

选择振动变送器的客户,即使是选用 趋近式探头 进行预警和保护,也会这样做,因为实现难度更低,并且可以更大限度地减少工厂需要维护的设备数量。如果控制系统发现来自变送器的振动水平发生变化,则可以采取措施以较大程度地减少问题并保护机器。

非计划停机时间

振动监测解决方案的选择应取决于计划外停机时间的成本。机械资产上采用的传感器解决方案取决于计划外停机事件的可能性以及可能随之而来的相关生产损失。

上述问题的要点是,如果控制系统可以监测相同的参数,为什么还需要MPS或VMS?既然需要控制系统,为什么不用控制系统来监测和保护机器、过程、人员、社区呢?当控制系统可以提供足够的振动保护时,为什么还要为保护机械资产支付两次费用呢?

什么场合需要用到MPS或VMS?

有关MPS或VMS的争议由两点组成:

  • 离散振动参数可以与直接振动同时监测,并且

  • 工厂机械资产可以连接到状态监测系统 (CMS),可能通过内联网访问。

这两个原因尤其适用于常使用流体油膜轴承的机械资产,它们会使用趋近式探头 作为其机械振动保护手段。

离散振动参数(如间隙电压、1X振幅和相位、2X振幅和相位、nX振幅和相位和非1X的幅值)都有其价值,但为设置并维护这些参数、使它们有意义而花费的时间和精力往往是不合理的。在大多数情况下,这些参数存在于MPS或VMS中,但不用于停机信号,仅用到直接振幅,并将其馈送到控制系统(如振动发变送器输出),除非关注并维护保持参数,否则将离散振动参数输入控制系统的方法是不合理的。而由于在大多数情况下,不关注和不维护离散参数,因此MPS或VMS作为控制系统的补充的费用也就是不合理的。

在计划外停机成本较高的机械资产上应用在线CMS相当便利——我们称这些资产为关键资产 (没有这些资产,工厂无法运营行)。请记住,工厂往往没有人力资源能够分配给振动行为没有变化的机器进行故障诊断,这一点从上面讨论的离散振动参数不采取行动中得到佐证。那么,当没有注意到振动行为的变化时,又为什么工厂要花费数小时查看振动图 (动态数据)。

结论

Metrix努力提供机器问题的早期警告,便于您在需要时采取行动并执行机器诊断。只有在关键的资产上,当您可以花时间评估和设置离散振动参数(如间隙电压,1X振幅和相位,2X振幅和相位,nX振幅和相位,非1X幅值)的限制时,使用MPS或VMS才是较为合理的,并且只针对关键资产。

本博客旨在阐明为什么越来越多的客户选择变送器振动监测方法来代替长期基于框架的振动监测解决方案。

参阅两份白皮书获取更多信息。一份是 Metrix振动监测方法,另一份是变送器和保护系统正确用法。如果您对振动监测解决方案有疑问或需要帮助,请告知我们

Everett Jesse,销售和营销副总裁