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(jiān)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(tǒng))或 SCADA(監(jiān)督控制和數(shù)據(jù)采集)系統(tǒng)結(jié)合用于機器監(jiān)測代替基于機架的振動監(jiān)測系統(tǒng) (VMS)。

應用說明回答的問題

如果現(xiàn)有的控制系統(tǒng)可以監(jiān)測振動參數(shù)和所有工藝參數(shù)，為什么還需要專用的振動監(jiān)測系統(tǒng)？

既然您絕對需要控制系統(tǒng)，為什么不使用控制系統(tǒng)來監(jiān)控和保護機器、過程、人員和社區(qū)？

當控制系統(tǒng)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(chǎn)支付兩倍的費用？

Metrix正確使用變送器和保護系統(tǒng)

介紹

當您詢問各種工業(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 (+98%) 機器都在正常工作。機器正確安裝、對齊、平衡、潤滑、操作和維護，以確保它繼續(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，但兩者現(xiàn)在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)掃描速率的應用需求。這使他們能夠準確控制高速運行的電機和驅(qū)動器，這比許多 VMS 快 10 倍，當然足以進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 秒的掃描速率當然就足夠了。

對于對工廠生產(chǎn)影響很小的非關(guān)鍵旋轉(zhuǎn)或往復式機械，Metrix 將提倡基于變送器的解決方案進行監(jiān)控和保護，或根據(jù)資產(chǎn)使用電子或機械開關(guān)進行保護。我們開始看到越來越多的客戶在關(guān)鍵的旋轉(zhuǎn)和往復式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，即使使用接近探頭，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)測解決方案應取決于計劃外停機的成本。由旋轉(zhuǎn)或往復式機器問題引起的計劃外停機是工廠成本*高的停機時間。工廠因利潤損失(損失機會成本 = 利潤輸出損失)、加急維修、材料和人工成本、備用人工成本、質(zhì)量問題、客戶信任/交付問題以及最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)帶來風險，那么振動監(jiān)測解決方案是最小的(更多詳細信息，請參閱 Metrix 應用說明“監(jiān)測方法”)。

從振動監(jiān)測系統(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)測的內(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) 中找到多少，在控制系統(tǒng)中找到多少？

發(fā)動機	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)測相同的參數(shù)，為什么還需要振動監(jiān)測系統(tǒng)？既然您絕對需要控制系統(tǒng)，為什么不使用控制系統(tǒng)來監(jiān)控和保護機器、過程、人員和社區(qū)？當控制系統(tǒng)可以提供足夠的振動保護時，為什么要為保護機械資產(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。除非保留參數(shù)，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，因此將 VMS 作為控制系統(tǒng)的附加組件的費用是不合理的。

對于非計劃停機成本非常高的機械資產(chǎn)，在線 CMS 非常方便——我們稱這些資產(chǎn)為關(guān)鍵資產(chǎn)（沒有這些資產(chǎn)，工廠將無法運行）。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。從上面討論的離散振動參數(shù)沒有采取任何行動這一事實可以看出這一點。在沒有注意到振動行為發(fā)生變化的情況下，工廠為什么要花費數(shù)小時查看振動圖（動態(tài)數(shù)據(jù)）？他們不應該。考慮當 VMS 檢測到振動問題且 CMS 可用時設(shè)施中的實際事件序列：

VMS 檢測到低于停機時間的顯著振動變化。
機械診斷專家（通常是與設(shè)施相關(guān)的一個人，也許，通常不是輪班的操作員之一）在可能的情況下上線，或前往工廠診斷振動變化。
專家通過機械診斷過程查看可用的動態(tài)數(shù)據(jù)圖，使用已安裝的專用 CMS，并可能提出解決問題的建議，應對振動變化或關(guān)閉設(shè)備。

這與振動變送器通過控制系統(tǒng)報告問題有什么不同？不同之處在于專家到工廠將便攜式診斷設(shè)備連接到資產(chǎn)的接近探頭振動、位置和相位發(fā)射器的 BNC 所需的時間。這個延遲時間對工廠來說可能重要也可能不重要，當您考慮到便攜式診斷設(shè)備可用于工廠的任何資產(chǎn)時，不僅僅是專用 CMS 涵蓋的關(guān)鍵資產(chǎn)，進行診斷的延遲時間可能不是重要的。使用一些便攜式診斷設(shè)備，可以培訓操作員連接到發(fā)射機的 BNC 并收集數(shù)據(jù)并將其遠程發(fā)送給專家。

結(jié)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(zhí)行機器診斷。

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Metrix正確使用變送器和保護系統(tǒng)

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