Мотор мойынтіректерінің температурасы мен дірілден қорғау баптаулары

Неліктен тек подшипник температурасы жеткіліксіз

Процесс зауыттарындағы барлық айналмалы жабдықтардың шамамен 50%-ы мотор подшипниктерінің ақауларынан болады. Температураны бақылау подшипниктің тозуын анықтайды — бірақ тек механикалық зақымдану басталғаннан кейін ғана. Діріл мониторингі температураның көтерілуінен бірнеше апта немесе ай бұрын пайда болатын ақауларды анықтайды. Орталықтан тепкіш компрессорлар мен бу қондырғысының сорғысын басқаратын маңызды моторлар үшін ең жақсы тәжірибе — екі арнаны бір уақытта бақылап, кросс-анықтау логикасын пайдаланып, тоқтату шешімдерін растау.

API 670 (Машина қорғау жүйелері) температура мен діріл үшін бөлек дабыл және тоқтату шектерін анықтайды. 85°C температурада дабыл және 105°C-де тоқтату, сонымен қатар 5.0 милс шың-шыңға дейінгі діріл дабылы және 8.0 милс тоқтату кешені толық қорғаныс береді. Foxboro I/A Series температура сигналдарын FBM224 (8-арналы RTD модулі) арқылы өңдейді. Bently Nevada 3500 жүйесі діріл мониторингін жүргізіп, Modbus TCP арқылы I/A Series-ке тоқтату күйін хабарлайды.

Foxboro I/A Series RTD баптауы

Әр мотор подшипнигі әдетте подшипник корпусының ішіне орнатылған бір PT100 RTD-мен жабдықталған — біреуі жетек жағындағы (DE) подшипникке, екіншісі жетексіз жағындағы (NDE) подшипникке. Бұл RTD-ларды бөлек FBM224 арналарға жалғаңыз. Екі подшипникті бір арнаға қосуға болмайды.

• 1-қадам: Әр PT100-ді үш сымды конфигурацияда FBM224-ке жалғаңыз (бір сым ортақ, екі сым кедергі өлшеу үшін). Бұл 50 метрден ұзын кабельдер үшін маңызды, себебі сым кедергісінің 15 омға дейінгі қатесін жояды.
• 2-қадам: FBM224 арнасын Foxboro I/A Series Control Builder-де баптаңыз. Сенсор түрін PT100 (IEC 60751 Class B, 0°C-де ±0.3°C) етіп орнатыңыз. Мотор подшипнигі үшін диапазонды 0–150°C етіп қойыңыз.
• 3-қадам: Төменгі дабыл шегін 70°C етіп орнатыңыз. API 670 нұсқауларына сәйкес жоғары дабыл 85°C, ал жоғары-жоғары дабыл (тоқтату) 105°C етіп қойыңыз.
• 4-қадам: Үш шекке де 3 секундтық дабыл кешіктіруін орнатыңыз. Кешіктірілмеген температура дабылдары мотор іске қосылғанда, подшипник температурасы 15-30 минут ішінде тұрақты күйге жеткенде қажетсіз тоқтатулар тудырады.
• 5-қадам: FBM224 арнасының шығысын I/A Series AIM (Аналогтық кіріс модулі) блогына тағайындаңыз. Ұзын RTD кабельдеріндегі шуды басу үшін AIM блогын 0.5% өлі аймақпен баптаңыз.

Bently Nevada 3500 Modbus TCP интеграциясы

Bently Nevada 3500 ряды діріл, осьтік ығысу және подшипник температурасын бақылайды. Ол Foxboro I/A Series-пен Modbus TCP арқылы байланысады. 3500/20 ряды интерфейс модулі конфигурацияланған IP мекенжайы мен 502 портында Modbus TCP сервері ретінде жұмыс істейді.

Foxboro I/A Series жағында Control Builder-де Modbus TCP клиент блогын баптаңыз. Сервер IP мекенжайын 3500/20 IP-ге қойыңыз. Сұрау жиілігін 500 мс етіп орнатыңыз. 3500 Modbus картасынан келесі тіркеушілерді тағайындаңыз:

• Тіркеуші 3301 — Дірілдің жалпы амплитудасы, DE подшипник (16-биттік таңбаланған бүтін, милс × 100). Милске айналдыру үшін 100-ге бөліңіз.
• Тіркеуші 3302 — Дірілдің жалпы амплитудасы, NDE подшипник (сол масштабтау).
• Тіркеуші 3305 — Дабыл күйі сөзі (бит бойынша: бит 0 = DE дабылы, бит 1 = DE тоқтатуы, бит 2 = NDE дабылы, бит 3 = NDE тоқтатуы).
• Тіркеуші 3310 — Подшипник температурасы, DE (16-биттік таңбаланған бүтін, °C × 10). 10-ға бөліңіз.

I/A Series Modbus клиентінде 2 секундтық байланыс таймаутын орнатыңыз. Егер Bently Nevada 3500/42 діріл мониторы 2 секунд ішінде жауап бермесе, I/A Series барлық тіркеушілерді ЖАМАН сапа ретінде белгілеп, "Байланыс жоғалды" диагностикалық дабылын қосады. Байланыс сәтсіз болғанда әдепкі мәнді автоматты түрде тағайындамаңыз — ескі мән шынайы діріл тоқтатуын жасыруы мүмкін.

Кросс-анықтау диагностикасы: температура мен діріл

Денсаулығы жақсы мотор тұрақты жүктемеде подшипник температурасы тұрақты және діріл 2.0 милстен төмен болады. Подшипник тозуы басталғанда, діріл бірінші көтеріледі — әдетте бірнеше апта ішінде 2.0 милстен 4.0 милске дейін өседі. Бұл бастапқы кезеңде температура тұрақты қалады. Механикалық тозу жылдамдаған кезде ғана температура 70°C төменгі дабыл шегінен жоғары көтеріле бастайды.

I/A Series-де CALC блогын пайдаланып келесі логикамен кросс-анықтау диагностикасын іске асырыңыз:

• ЕГЕР (DE_Діріл > 4.0 милс ЖӘНЕ DE_Температура < 70°C) БОЛСА, "DE подшипник тозуы анықталды — діріл жоғары, температура қалыпты. 72 сағат ішінде подшипникті тексеруді жоспарлаңыз." Бұл ерте ескерту логикасы діріл арқылы тозу кезеңінде подшипник ақауларын анықтайды — температура дабылдары іске қосылмай тұрып бірнеше апта бұрын.
• ЕГЕР (DE_Температура > 85°C ЖӘНЕ DE_Діріл < 2.0 милс) БОЛСА, "DE подшипник температурасы жоғары, діріл қалыпты — майлау жүйесін және салқындату желдеткішін тексеріңіз." Бұл жағдай көбінесе механикалық тозудан гөрі майлау ақауын көрсетеді, сондықтан басқа техникалық қызмет көрсету шаралары қажет.

Қорытынды және іс-әрекетке кеңес

Мотор подшипнигін қорғау үшін ақауларды ерте кезеңде анықтау мақсатында температура мен дірілді бірге бақылау қажет. Foxboro I/A Series FBM224 RTD арналарын API 670 дабыл шектерімен (85°C дабыл, 105°C тоқтату) және 3 секундтық іске қосу кешіктіруімен баптаңыз. Bently Nevada 3500 діріл деректерін Modbus TCP арқылы 500 мс сұрау жиілігі және 2 секундтық байланыс таймаутымен біріктіріңіз. Діріл арқылы тозу кезеңінде ерте ескертулер жасау үшін кросс-анықтау диагностикасын қолданыңыз.

Bently Nevada 3500/40 proximitor тренд деректерін ай сайын қарап отырыңыз — орталықтан тепкіш компрессордың DE подшипнигінде аптасына 0.5 милс дірілдің өсуі майды дереу толықтыруды және 30 күнге діріл мониторингін күнделікті тексеруге ауыстыруды талап етеді. Бұл тәжірибелер подшипниктің қызмет мерзімін 40%-дан 60%-ға дейін ұзартып, өндіріс желілерін бірнеше күнге тоқтататын апатты мотор ақауларын болдырмайды.

Автор: Ли Вэй — PLC, DCS және басқару жүйелері саласында 10 жылдан астам тәжірибесі бар өнеркәсіптік автоматтандыру инженері.