SCADA, АСУ ТП, контроллеры – основная тематика журнала «ИСУП»
Журнал «Информатизация и Системы Управления в Промышленности» публикует тематические материалы посвященные SCADA, АСУ ТП, контроллерам, автоматизации в промышленности.

Вибровыключатели серии SV как оперативные вестники о неисправности оборудования

Разработанные компанией «ГлобалТест» вибровыключатели серии SV – эффективное средство для оценки технического состояния машин. Они распознают повышение уровня вибрации механизма и оповещают о нем персонал либо, если складывается критическая ситуация, автоматически останавливают оборудование, что в большинстве случаев позволяет успешно работать без использования дорогостоящих диагностических алгоритмов. В статье объясняется принцип действия данных устройств, приведены технические характеристики основных типов вибровыключателей, входящих в серию SV. Подробно рассказано о вибровыключателях SV02, поддерживающих передачу данных по HART-протоколу.

ООО «ГлобалТест», г. Саров, Нижегородская обл.

GlobalTest.png

Одним из наиболее эффективных критериев оценки технического состояния машин и оборудования, согласно ГОСТ ИСО 10816-3, является интегральный показатель вибрации – среднеквадратическое значение виброскорости. Вовремя распознать и оповестить о превышении уровня вибрации или автоматически остановить оборудование в критической ситуации – в большинстве случаев это необходимое и достаточное условие для того, чтобы не прибегать к использованию сложных диагностических алгоритмов и дорогостоящих измерительных систем.

Инженерно-технический коллектив компании ООО «ГлобалТест» имеет более чем 40‑летний опыт разработки и производства пьезоэлектрических акселерометров. Перечень выпускаемой в настоящее время виброизмерительной аппаратуры включает свыше 350 наименований. Одним из направлений деятельности компании является производство датчиков виброскорости – преобразователей ускорения со встроенным электронным интегратором, осуществляющим преобразование входного воздействия ускорения в выходной сигнал, пропорциональный скорости. При этом показатель СКЗ (среднеквадратичного значения) виброскорости, как было отмечено выше, является одним из основных параметров для определения технического состояния агрегатов машин и оборудования. Иными словами, если в реальном времени постоянно отслеживать показатель СКЗ виброскорости, а при превышении в течение определенного времени незамедлительно оповещать об этом оператора (либо останавливать работу механизма), то можно существенно сократить количество непреднамеренных остановок и поломок оборудования. Именно данную функцию и выполняет устройство, называемое вибровыключателем.

Таким образом, вибровыключатель – это пьезоэлектрический датчик виброскорости со встроенным процессором и управляющим реле, которое размыкает или замыкает цепь питания подключенного оборудования либо включает аварийно-предупреждающую сигнализацию при превышении в течение заданного времени уровня СКЗ виброскорости.

Программирование порогового значения, режима срабатывания, условий самовосстановления и прочих рабочих параметров датчика может осуществляться несколькими способами:
- с помощью пульта программирования SVProg (самостоятельное электронное устройство);
- на предприятии-изготовителе (рабочие параметры определяются при заказе);
- посредством HART-протокола*.

На сегодняшний день существует 4 типа вибровыключателей SV01 [1]. Вся серия внесена в Государственный реестр средств измерений РФ** и может быть поставлена во взрывозащищенном исполнении класса 1ExibIICT4***. Конструктивно все исполнения реализованы в одном корпусе.

- SV01 имеет двухпроводную линию связи, разъем 5/8-24UNF, настройка выполняется с помощью пульта SVProg.

- SV01-01 отличается трехпроводной линией соединения, настройка выполняется с помощью пульта SVProg.

- SV01-02 имеет четырехпроводную линию соединения, позволяет параллельно измерять и передавать СКЗ виброскорости по токовому интерфейсу 4–20 мА. Настройка вибровыключателя также осуществляется с помощью SVProg.

Ris_1.jpg

Рис. 1. Внешний вид вибровыключателя SV02

- SV02 (рис. 1) сочетает в себе все вышеперечисленные функции, но главное его преимущество – это поддержка цифрового промышленного HART-протокола, который используется как для передачи данных по токовой петле 4–20 мА, так и для настройки параметров срабатывания вибровыключателя.

В HART-протоколе используется внедрение цифровых коммуникаций в аналоговый токовый сигнал. Для представления двоичных 1 и 0 используются высокочастотные синусоидальные сигналы 1200 Гц и 2200 Гц соответственно. Они накладываются на сигнал постоянного тока (рис. 2).

Ris_2.jpg

Рис. 2. Наложение высокочастотных синусоидальных сигналов на токовую петлю 4–20 мА

Среднее значение синусоидального сигнала равно нулю, поэтому, независимо от того, какая цифровая последовательность передается, она не вносит изменения в существующий токовый сигнал.

Если считывание показаний с датчиков производится в цифровой форме и аналоговый сигнал 4–20 мА не нужен, то возможно подключение нескольких датчиков к одной паре проводов, тем самым производится несколько измерений одним прибором одновременно (рис. 3). Считывание измеряемого параметра в цифровом виде сохраняет точность за счет устранения процесса цифро-аналогового и аналого‑цифрового преобразования сигнала 4–20 мА, при этом токовый выход всех датчиков устанавливается в значение 4 мА. Следует иметь в виду, что на посылку цифровых сообщений затрачивается определенное время. Это может оказаться неприемлемым для систем, требующих быстродействующей обратной связи.

Ris_3.jpg

Рис. 3. Примеры схем подключения SV02

Функции вибровыключателя SV02, программируемые по HART-протоколу:
- величина задаваемого порога срабатывания (СКЗ);
- условия выдачи сигнала срабатывания;
- режим срабатывания;
- задержка контроля вибрации (после установления рабочего режима или самовосстановления);
- функция реле (размыкание/замыкание).

Таблица 1. Основные технические характеристики SV02

Tab_1.jpg


Источники

1. Вибровыключатели // ООО «ГлобалТест»: [сайт]. URL: http://globaltest.ru/ru/katalog/datchiki/vibrovyklyuchateli/(дата обращения: 02.08.2018).
_________________________________
* ООО «ГлобалТест» является членом ассоциации FieldComm Group, поддерживающей спецификации протокола HART.
** Свидетельство об утверждении типа средств измерений RU.C.28.769.A № 66769.
*** Сертификат соответствия взрывозащищенного оборудования RU C-RU.ГБ04.В.00660.

Статья опубликована в журнале "ИСУП" № 4(76)_2018

А. А. Редюшев, исполнительный директор,
А. А. Рунич, инженер технической поддержки,
ООО «ГлобалТест», г. Саров, Нижегородская обл.,
тел.: +7 (831-30) 6-7777,
e‑mail: mail@globaltest.ru,
сайт: globaltest.ru