Назначение
Системы мониторинга роторных агрегатов ИС АСУ ТП «ВЕКТОР-М» (далее - системы) предназначены для измерения абсолютной и относительной вибрации, искривления вала, осевого перемещения (сдвига), относительного расширения, линейного перемещения (в частности, поперечного перемещения) и частоты вращения.
Описание
Принцип действия системы основан на преобразовании и обработке сигналов, поступающих от первичных преобразователей. Измеряемая величина преобразуется датчиком в электрический сигнал, который подается на вторичный измерительный преобразователь, где происходит усиление сигнала и преобразование его в напряжение или ток. Далее сигнал подается на измерительный контроллер, где происходит его фильтрация и преобразование в цифровую форму. Информация об измеренном параметре отображается на экране монитора операторской станции, а также на цифровом табло измерительного контроллера. Одновременно происходит преобразование цифрового значения измеренного параметра в унифицированный аналоговый сигнал постоянного тока для подключения регистрирующих приборов, для сравнения с уставками (уровнями контроля) и управления внешними устройствами.
Система мониторинга роторных агрегатов ИС АСУ ТП «ВЕКТОР-М» может состоять из следующих составных частей:
- каналов измерения параметров абсолютной вибрации;
- каналов измерения параметров относительной вибрации;
- каналов измерения осевого сдвига;
- каналов измерения относительного расширения;
- каналов измерения искривления (боя) вала;
- каналов измерения линейного перемещения;
- каналов измерения поперечного перемещения;
- каналов измерения частоты вращения;
- каналов измерения силы тока
- устройство сбора данных и управления нижний уровень (промышленный компьютер с ПО DGServer, Evector);
- программно технические комплексы (далее - ПТК) верхнего уровня (с ПО на базе MasterScada);
- источник бесперебойного питания системы;
- блоки питания;
- монтажный шкаф ИС АСУ ТП «ВЕКТОР-М»;
Каналы состоят из первичного измерительного преобразователя (датчика), вторичного измерительного преобразователя и измерительного контроллера ТМК-300.
Контроллеры ТМК-300 выполняют обработку и преобразование измерительных сигналов, расчетно-вычислительные задачи, отображают значения измеряемых величин, а также осуществляют связь с другими устройствами и передачу информации при помощи периферийных интерфейсов. В зависимости от конфигурации, устанавливаемой программно, контроллеры выполняют обработку входного сигнала, соответствующего выбранному типу измерительного канала, буквенное обозначение которого присутствует в обозначении типа контроллера.
Рисунок 1 - Структурная схема соединений системы мониторинга роторных агрегатов ИС АСУ ТП «ВЕКТОР-М».
Каналы измерения параметров абсолютной вибрации ТМК-002 и ТМК-002А предназначены для измерения среднего квадратического (далее - СКЗ) и амплитудного значений виброскорости.
Каналы измерения параметров абсолютной вибрации ТМК-002 могут состоять из следующих первичных измерительных преобразователей: вибропреобразователей МВ-43-10 (рег. № 16985-08), МВ-44-2 (рег. № 21349-06), МВ-46 (рег. № 34908-07), МВ-47 (рег. № 4184209), изготавливаемых ЗАО «Вибро-прибор» (г. С-Петербург), датчиков серии ТМК-121-хх производства ООО ГК Инновация. В качестве вторичных преобразователей в каналах измерения параметров абсолютной вибрации ТМК-002 используются вторичные измерительные преобразователи ТМК-224 и контроллеры ТМК-300 АВ, изготавливаемые ООО «ГК Инновация».
Каналы измерения параметров абсолютной вибрации ТМК-002А могут состоять из следующих первичных измерительных преобразователей: вибропреобразователей МВ-43-10 (рег. № 16985-08), МВ-44-2 (рег. № 21349-06), МВ-46 (рег. № 34908-07), МВ-47 (рег. № 4184209), датчиков серии ТМК-121-хх производства ООО ГК Инновация. В качестве вторичных преобразователей в каналах измерения параметров абсолютной вибрации ТМК-002А используются вторичные измерительные преобразователи ТМК-223 или ТМК-224.
Исполнения датчиков серии ТМК-121-хх отличаются между собой типом оболочки кабеля, его длиной, наличием/отсутствием разъема и диапазоном рабочих температур.
Каналы измерения параметров относительной вибрации ТМК-006ОВ и ТМК-006А ОВ предназначены для измерения амплитудного значения и размаха виброперемещения. Каналы измерения осевого сдвига ТМК-006ОС и ТМК-006А ОС предназначены для измерения осевого перемещения ротора. Канал измерения искривления (боя) вала ТМК-006ИВ предназначен для измерения зазора между датчиком и ротором и относительной вибрации вала (виброперемещения).
Каналы измерения параметров относительной вибрации ТМК-006ОВ, осевого перемещения (сдвига) ТМК-006ОС, искривления вала ТМК-006ИВ и поперечного перемещения ТМК-006ПП состоят из контроллера ТМК-300 с соответствующим буквенным обозначением, вторичного измерительного преобразователя ТМК-266 и вихретокового датчика серии ТМК-161-хх (далее датчика).
Исполнения датчиков серии ТМК-161-хх отличаются между собой длиной и видом резьбы, длиной и способом защиты кабеля, наличием/отсутствием высокочастотного разъема и диапазоном рабочих температур.
Каналы измерения параметров относительной вибрации ТМК-006А ОВ, осевого перемещения (сдвига) ТМК-006А ОС состоят из вторичного измерительного преобразователя ТМК-266 и датчика серии ТМК-161-хх.
Каналы измерения относительного расширения ТМК-006ОР предназначены для измерения относительного перемещения и состоят из контроллера ТМК-300 ОР, вторичного измерительного преобразователя ТМК-262 или ТМК-266 и вихретокового датчика серии ТМК-164-хх (далее датчика). Исполнения датчиков серии ТМК-164-хх отличаются между собой типом оболочки кабеля, его длиной и способом защиты, наличием/отсутствием разъема, диапазоном измерения по смещению (±5 мм, ±10 мм, ±15 мм, ±20 мм, ±25 мм).
Каналы измерения линейного перемещения ТМК-006ЛП состоят из контроллера ТМК-300 ЛП и вторичных измерительных преобразователей ТМК-263, ТМК-266. Для измерения небольших перемещений канал включает в себя датчик серии ТМК-161-хх. При измерении перемещений до 350 мм к токовому входу контроллера подключают датчик серии ТМК-165-хх.
Канал измерения частоты вращения ТМК-007 состоит из контроллера ТМК-300 ТХ, вторичных измерительных преобразователей ТМК-271, ТМК-266 и ТМК-272, датчиков ДЧВ-2500, изготавливаемых ООО «СЭПО-ЗЭМ», г. Саратов, датчиков ТМК-161-хх и ТМК-172, изготавливаемых ООО «ГК Инновация».
Канал измерения частоты вращения ТМК-007Т состоит из контроллера с дисплеем модели ТМК-371Т, который измеряет частоту следования импульсов и переводит ее в число оборотов.
Каналы измерения тока состоят из контроллера ТМК-300, принимающего сигнал постоянного тока от внешнего источника в диапазоне 0-20мА. Контроллер обеспечивает питание внешнего источника постоянным током напряжением 24 В.
Общий заводской номер системы наносится на монтажный шкаф ИС АСУ ТП «ВЕКТОР-М» в формате порядкового номера, состоящего из цифр в верхнем правом углу на дверце монтажного шкафа методом наклейки в соответствии с рисунком 2.
Первичный измерительный преобразователь, вторичный измерительный преобразователь и измерительный контроллер, входящие в состав измерительного канала системы, имеют свои заводские номера в формате порядкового номера, состоящего из цифр. Заводской номер первичного измерительного преобразователя наносится на провод методом наклейки под термоусадку в соответствии с рисунком 3. Для датчика серии ТМК-165-хх заводской номер наносится на корпус датчика методом гравировки в соответствии с рисунком 3.Заводской номер вторичных измерительных преобразователей и измерительного контроллера наносится методом наклейки в соответствии с рисунками 4-5.
Пломбирование системы и измерительных каналов не предусмотрено.
Нанесение знака поверки на каналы не предусмотрено.
Общий вид монтажного шкафа ИС АСУ ТП «ВЕКТОР-М», место нанесения маркировки
и заводского номера системы приведены на рисунке 2.
Место нанесения заводского номера и маркировки
Рисунок 2 - Общий вид монтажного шкафа ИС АСУ ТП
«ВЕКТОР-М», место нанесения маркировки и заводского номера
системы
Общий вид датчиков ТМК-121-хх, ТМК-161-хх, ТМК-164-хх, ТМК-172-хх, ДЧВ-2500, место нанесения заводского номера приведен на рисунке 3.
ТМК-
161-хх
УКОР
ТМК-164-х
Место нанесения заводского номера
ТМК-172-хх
ТМК-121-хх
ТМК-165
Рисунок 3 - Общий вид датчиков ТМК-121-хх, ТМК-161-хх, ТМК-164-хх, ТМК-165-хх; ТМК-
172-хх, место маркировки исполнения и место нанесения заводского номера
Общий вид вторичных измерительных преобразователей ТМК-223, ТМК-224, ТМК-262, ТМК-263, ТМК-266, ТМК-271 и ТМК-272 и место нанесения заводского номера приведены на рисунке 4.
ТМК-271
ТМК-272
•« ХХИ»гИ
ТМК-271
Место нанесения заводского номера
ТМК-272
ГМК-223-4/ -t
ТМК-224-121
ihhi
ТМК-223
ТМК-224
ТМК-266
•выхода
экран
ТМБН 411629 003
ОООЮОЗЦ
ТМК-266
Рисунок 4 - Общий вид вторичных измерительных преобразователей ТМК-223, ТМК-224, ТМК-262, ТМК-263, ТМК-266, ТМК-271 и ТМК-272 место нанесения заводского номера
Общий вид контроллеров ТМК-300 и ТМК-371Т, место нанесения заводского номера
приведен на рисунке 5.
Место нанесения заводского номера
ТМК-300
ТМК-371Т
Рисунок 5 - Общий вид контроллеров серии ТМК-300 и ТМК-371Т и место нанесения заводского номера
Программное обеспечение
Программное обеспечение (далее - ПО) системы предназначено для обработки и визуализации информации, которая поступает от первичных преобразователей, хранения данных и построения методик анализа.
В состав программного обеспечения (ПО) системы входит встроенное ПО контроллеров, внешнее ПО нижнего уровня и внешнее ПО верхнего уровня.
ПО соответствует требованиям ГОСТ Р 8.654-2015
Встроенное ПО контроллеров является метрологически значимым.
Внешнее ПО нижнего и верхнего уровней не является метрологически значимым и служит для визуализации измеренной информации.
Таблица 1 - Идентификационные данные программного обеспечения
| Идентиф икационное наименование ПО | Номер версии ПО | Цифровой идентификатор ПО |
| Внешнее ПО верхнего уровня |
| SCADA система MasterScada | 3.X, 4.X и выше | Не применимо |
| Внешнее ПО нижнего уровня |
| Evector | V.3.0.0 и выше | Не применимо |
| DGServer | V.3.1.0 и выше | Не применимо |
| Встроенное ПО |
| Встроенное МПО | VectorM2: 2017 11 09 rev.4 | a384ae204b481ce6dc2b929dc78912fa |
Защита ПО от преднамеренных воздействий обеспечивается набором мер:
- внесение изменений в ПО Контроллера возможно только с использованием специализированного программного обеспечения, хранящегося у административного персонала.
Авторизация пользователей на инженерной станции осуществляется по паролю.
Контроллеры серии ТМК-300 размещены в металлических шкафах напольного исполнения, конструкция которых обеспечивает защиту от несанкционированного доступа.
Защита ПО от непреднамеренных воздействий обеспечивается способом резервного копирования.
Защита программного обеспечения от непреднамеренных и преднамеренных изменений соответствует по Р 50.2.077-2014 уровню «средний».
Технические характеристики
Таблица 2 - Метрологические характеристики
| Наименование характеристики | Значения |
| Канал измерения абсолютной вибрации ТМК-002 ( | ТМК-002А) |
| Диапазоны измерений виброскорости, мм/с: среднее квадратическое значение (СКЗ) амплитудное значение | от 0,05 до 100 от 0,1 до 100 |
| Диапазон измерения размаха виброперемещения, мкм | от 3 до 1000 |
| Диапазоны рабочих частот (программируются), Гц | от 2 до 1000 от 10 до 1000 от 20 до 1000 от 30 до 1000 от 40 до 150 от 50 до 300 от 30 до 150 от 30 до 400 |
| Пределы допускаемой основной абсолютной погрешности измерений СКЗ виброскорости в диапазоне измерений от 0,05 до 1мм/с включ. и амплитудного значения виброскорости в диапазоне измерений от 0,1 до 1 мм/с включ. на базовой частоте 80 Гц, мм/с | ±0,1 |
| Пределы допускаемой основной относительной погрешности измерений параметров виброскорости на базовой частоте 80 Гц в диапазоне измерений св. 1 до 100 мм/с, % | ±5 |
| Пределы допускаемой основной абсолютной погрешности измерения виброперемещения на базовой частоте 80 Гц в диапазоне измерений от 3 до 60 мкм включ., мкм | ±3 |
| Пределы допускаемой основной относительной погрешности измерения виброперемещения на базовой частоте 80 Гц в диапазоне измерений св. 60 до 1000 мкм, % | ±5 |
| Неравномерность амплитудно-частотной характеристики для диапазона частот от 10 до 1000 Гц относительно базовой частоты 80 Гц в диапазонах частот, %, не более: от 10 до 15 Гц включ. и св. 900 до 1000 Гц св. 15 до 900 Гц включ. | от -20 до +10 ±5 |
| Неравномерность амплитудно-частотной характеристики во всех диапазонов частот, кроме диапазона от 10 до 1000 Гц, относительно базовой частоты 80 Гц, %, не более | от -20 до +10 |
Продолжение таблицы 2 - Метрологические характеристики
| Наименование характеристики | Значения |
| Канал измерения относительной вибрации ТМК-006ОВ (ТМК-006А ОВ) |
| Диапазон измерений виброперемещения, мкм размах амплитудное значение | от 2 до 2000 от 1 до 1000 |
| Диапазон измерений зазора, мм | от 0 до 5 |
| Диапазоны рабочих частот, Гц | от 5 до 500 от 10 до 1000 |
| Пределы допускаемой основной абсолютной погрешности измерений на базовой частоте 80 Гц размаха виброперемещения в диапазоне измерений от 2 до 80 мкм включ. и амплитудного значения виброперемещения в диапазоне измерений от 1 до 40 мкм включ., мкм | ±4 |
| Пределы допускаемой основной относительной погрешности измерений на базовой частоте 80 Гц размаха виброперемещения в диапазоне измерений св. 80 до 2000 мкм и амплитудного значения виброперемещения в диапазоне измерений св. 40 до 1000 мкм, % | ±5 |
| Неравномерность амплитудно-частотной характеристики относительно базовой частоты 80 Гц в диапазоне частот от 2 Fh до 0,9 Fв Гц включ. (где Fh и Fв - значения нижнего и верхнего пределов диапазона частот, соответственно), %, не более | ±5 |
| Неравномерность амплитудно-частотной характеристики относительно базовой частоты 80 Гц в диапазоне частот от Fh до Fв Гц (где Fh и Fв - значения нижнего и верхнего пределов диапазона частот, соответственно), %, не более | -30 |
| Пределы допускаемой основной абсолютной погрешности измерений зазора, мкм | ±20 |
| Канал измерения осевого сдвига ТМК-006ОС (ТМК-006А ОС) |
| Диапазон измерения осевого перемещения (сдвига), мм | от -2,5 до +2,5 |
| Пределы допускаемой основной абсолютной погрешности измерений, мкм | ±20 |
| Канал измерения относительного расширения ТМК-006ОР |
| Диапазоны измерений перемещения, мм | от -5 до +5 от -10 до +10 от -15 до +15 от -20 до +20 от -25 до 25 |
| Пределы допускаемой основной относительной погрешности измерения перемещения, % | ±5 |
| Канал измерения искривления (боя) вала ТМК- | 006ИВ |
| Диапазон измерений перемещения, мкм | от 1 до 1000 |
| Диапазон измерения зазора, мм | от 0 до 5 |
| Диапазон рабочих частот, Гц | от 0,05 до 1000 |
| Пределы допускаемой основной относительной погрешности измерения перемещения на базовой частоте 80 Гц, % | ±5 |
Продолжение таблицы 2 - Метрологические характеристики
| Наименование характеристики | Значения |
| Пределы допускаемой основной относительной погрешности измерения зазора,% | ±5 |
| Неравномерность амплитудно-частотной характеристики относительно базовой частоты 80 Гц в диапазоне частот от 10 до 900 Гц включ.,% | ±5 |
| Неравномерность амплитудно-частотной характеристики относительно базовой частоты 80 Гц в диапазоне частот от 0,05 до 1000 Гц, %, не более | -30 |
| Канал измерения линейного перемещения ТМК-006ЛП |
| Диапазоны измерений линейного перемещения, мм | от 0 до 30 от 0 до 50 от 0 до 60 от 0 до 80 от 0 до 100 от 0 до 160 от 0 до 240 от 0 до 350 |
| Предел допускаемой основной приведенной погрешности измерений, % | ±2 |
| Канал измерения поперечного перемещения ТМК-006ПП |
| Диапазон измерений поперечного перемещения, мм | от 0 до 12 |
| Пределы допускаемой основной относительной погрешности измерений поперечного перемещения, % | ±5 |
| Канал измерения частоты вращения ТМК-007 |
| Диапазон измерений частоты вращения, об/мин | от 1 до 8000 |
| Пределы допускаемой абсолютной погрешности измерений частоты вращения, об/мин | ±1 |
| Канал измерения частоты вращения ТМК-1 | )07Т |
| Диапазон измерений частоты вращения, об/мин | от 1 до 4000 |
| Пределы допускаемой абсолютной погрешности измерений частоты вращения, об/мин | ±3 |
| Канал измерения силы тока |
| Диапазон измерения силы постоянного тока, мА | от -20 до +20 |
| Пределы допускаемой относительной погрешности измерения силы постоянного тока, % | ±0,1 |
| Общие характеристики для всех каналов |
| Пределы допускаемой дополнительной погрешности измерения каналов в диапазоне рабочих температур | 0,6 основной погрешности |
| Нормальная область значений температуры, °С | 20±5 |
Таблица 3 - Технические характеристики
| Наименование характеристики | Значение |
| Условия эксплуатации: максимальный диапазон рабочих температур, °С: Контроллеры ТМК-300 и ТМК-371Т Датчики МВ-43, МВ-46 Датчик МВ-44 Датчик МВ-47 Датчики серии ТМК-121-хх (кроме исполнения ТМК-121-4) Датчик ТМК-121-4 Датчик серии ТМК-161-хх (в зависимости от исполнения) Датчик ТМК-172 -хх Датчик ДЧВ-2500 Вторичный измерительный преобразователь ТМК-223 Вторичные измерительные преобразователи ТМК-224, ТМК-266 Вторичные измерительные преобразователи ТМК-262, ТМК-263, ТМК-271, ТМК-272 | от -10 до +50 от -60 до +250 от -60 до +400 от -60 до +600 от -40 до +125 от -60 до +250 от -10 до +125 от -40 до +180 от -40 до +110 от -60 до +220 от -60 до +70 от -40 до +70 от -10 до +70 |
| Масса, кг, не более: монтажный шкаф ИС АСУ ТП «ВЕКТОР-М» Контроллер серии ТМК-300 Контроллер ТМК-371Т Датчики МВ-43, МВ-46, МВ-47 Датчик МВ-44, датчик серии ТМК-121-хх (без кабеля) Датчик серии ТМК-161-хх (в зависимости от типа кабеля) Датчик серии ТМК-164-хх (в зависимости от типа кабеля) Датчик ТМК-172-хх Датчик ДЧВ-2500 Вторичные измерительные преобразователи ТМК-223, ТМК-224, ТМК-266 Вторичные измерительные преобразователи ТМК-262, ТМК-263 Вторичные измерительные преобразователи ТМК-271, ТМК-272 | 100 0,524 1,2 0,125 0,1 от 0,06 до 0,45 от 0,1 до 0,45 0,1 0,11 0,5 0,55 0,4 |
| Габаритные размеры, мм, не более: монтажный шкаф ИС АСУ ТП «ВЕКТОР-М» Контроллер серии ТМК-300 (длинахширинахвысота) Контроллер ТМК-371Т (длинахширинахвысота) Датчики МВ-43, МВ-46, МВ-47(длинахширинахвысота) Датчик МВ-44, датчик серии ТМК-121-хх (длинахширинахвысота) Датчик серии ТМК-161-хх (в зависимости от длины датчика) Датчик серии ТМК-164-хх (длинахширинахвысота) Датчик ТМК-172-хх (диаметрхвысота) Датчик ДЧВ-2500 (диаметрхвысота) Вторичные измерительные преобразователи ТМК-223, ТМК-224, ТМК-266 (длинахширинахвысота) Вторичные измерительные преобразователи ТМК-262, ТМК-263 (длинахширинахвысота) Вторичные измерительные преобразователи ТМК-271, ТМК-272 (длина х ширинахвысота) | 2200х1000х700 100х100х85 171х55х140 45х68х30 45х58х30 от диаметра 10х40 до диаметра 20х40 110х50х21 25х70 35х60 125х80х50 102х105х50 125х80х50 |
Продолжение таблицы 3 - Технические характеристики
| Наименование характеристики | Значение |
| Номинальное напряжение питания контроллеров, В | от 21 до 27 |
| Ток потребления одного канала, А, не более: в стационарном режиме в момент включения (не более 1с) | 0,4 0,6 |
Знак утверждения типа
наносится на титульный лист руководства по эксплуатации типографским способом.
Комплектность
Таблица 4 - Комплектность средства измерений
| Наименование | Обозначение | Количество |
| Системы мониторинга роторных агрегатов | ИС АСУ ТП «ВЕКТОР-М» | 1 шт. |
| Встроенное МПО | VectorM2: 2017_11_09 rev.4 | По количеству контроллеров |
| Внешнее ПО нижнего уровня | | |
| Настройки | Evector | 1 шт. |
| Взаимодействия | DGServer | 1 шт. |
| Внешнее ПО верхнего уровня | MasterScada | 1 шт. |
| Руководство по эксплуатации | ТМБН.421453.001 | 1 шт. |
| Паспорт | ТМБН.421453.001.ПС | 1 шт. |
Сведения о методах измерений
приведены в Руководстве по эксплуатации ТМБН.421453.001 в разделе 2 «Использование по назначению».
Нормативные документы
Приказ Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 27 декабря 2018 г. № 2772 «Об утверждении государственной поверочной схемы для средств измерений виброперемещения, виброскорости, виброускорения и углового ускорения»;
Приказ Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 29 декабря 2018 г. № 2840 «Об утверждении государственной поверочной схемы для средств измерений длины в диапазоне от 1-10"9 до 100 м и длин волн в диапазоне от 0,2 до 50 мкм»;
Приказ Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 1 сентября 2022 г. № 2183 «Об утверждении государственной поверочной схемы для средств измерений угловой скорости и частоты вращения»;
Приказ Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 1 октября 2018 г. № 2091 «Об утверждении государственной поверочной схемы для средств измерений силы постоянного электрического тока в диапазоне от 140’16 до 100 А»;
Приказ Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 3 сентября 2021 г. № 1942 «Об утверждении государственной поверочной схемы для средств измерений переменного электрического напряжения до 1000 В в диапазоне частот от 1-10’1 до 2409 Гц»;
Приказ Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 26 сентября 2022 г. № 2360 «Об утверждении Государственной поверочной схемы для средств измерений времени и частоты»;
Технические условия ТМБН.421453.001 «Системы мониторинга роторных агрегатов ИС АСУ ТП «ВЕКТОР-М».
