Вибровыключатели как средство вибромониторинга и защиты промышленного оборудования

Для контроля вибрации и своевременного реагирования на ее превышение подходят устройства, совмещающие в себе вибродатчик и реле, срабатывающие при превышении заданного порога вибрации, тем самым предотвращая дальнейшие разрушения, поломку и (или) ремонт дорогостоящего оборудования. Такими устройствами являются вибровыключатели, различные виды которых представлены в статье.

Существует множество разновидностей вибровыключателей для контроля вибрации промышленного оборудования: с различной конструкцией и параметрами, для разных условий эксплуатации. Но в этом многообразии можно выделить два основных типа вибровыключателей – механические и электронные. В механических чувствительный элемент состоит из пружинного (магнитного) механизма, в электронных – из электронной схемы, требующей электропитания. Оба ти­па вибровыключателей имеют свои преимущества и недостатки.

Основным преимуществом механических вибровыключателей является отсутствие необходимости электропитания чувствительного элемента, в случае аварии или отключения электропитания его ре­ле все равно сработает.

К недостаткам механического вибровыключателя отнесем его громоздкость, невозможность настройки задержек срабатывания, неудобную настройку порогов срабатывания (калибровку).

В отличие от механических вибровыключателей, электронные со временем приобрели большую популярность за счет расширенных возможностей и удобств. По конструктивному исполнению они компактнее, могут быть как со встроенным, так и с выносным датчиком. Позволяют применять широкий спектр настроек, дистанционный сброс, имеют больше выходных параметров не только для мониторинга, но и для диагностики и анализа.

Анализируя потребности рынка и используя свой многолетний опыт, фирма ООО «ВиброТест» выпустила две основные модели электронных вибровыключателей, которые могут удовлетворить большинство потребностей пользователей. Они выполнены в ви­де электронного блока в пластиковом корпусе с креплением на DIN-рейку, соединительного кабеля и выносного вибродатчика. Есть простая модель 685ВТ01 с минимальными возможностями и модель с расширенными возможностями ВТК-2-111-DIN.

Модель 685ВТ01

Электронный (аналоговый) вибровыключатель с выносным вибродатчиком (акселерометром 100 мВ/g). Внешний вид и настройка модели 685ВТ01 показаны на рис. 1 и 2, технические характеристики – в табл. 1.

Рис. 1. Электронный вибровыключатель 685ВТ01: контрольный блок и акселерометр с кабелем

Рис. 2. Вибровыключатель модели 685ВТ01: установка на DIN-рейку и выполнение настроек

Таблица 1. Характеристики вибровыключателя (контрольного блока) 685ВТ01

Технические возможности электронного вибровыключателя 685ВТ01:
- имеет 2 реле (сухие контакты) для предупредительного и аварийного включения. Ре­ле срабатывают, когда уровень допустимой вибрации превышен;
- может быть установлен как в цепь питания агрегата, так и в цепь аварийной сигнализации;
- может замыкать или размыкать контакты, встроенные в ре­ле (в зависимости от подключения);
- встроенное реле может работать с цепями от 5 до 240 В как переменного, так и постоянного напряжения;
- возможность настройки порогов как на эталонном стенде методом сравнения, так и по вольтметру;
- работает с любым IEPE-акселерометром 100 мВ/g;
- кабель от блока до датчика может быть до 100 м длиной;
- может работать с датчиками, находящимися в опасной зоне.

Модель ВТК-2-111-DIN

Электронный (цифровой) вибровыключатель с выносным вибродатчиком (акселерометром 100 мВ/g) и расширенными возможностями. Внешний вид приведен на рис. 3, характеристики – в табл. 2.

Рис. 3. Электронный (цифровой) вибровыключатель ВТК-2-111-DIN с выносным датчиком

Таблица 2. Технические характеристики вибровыключателя (контрольного блока) ВТК-2-111-DIN

Технические возможности вибровыключателя ВТК-2-111-DIN:
- мгновенное значение вибрации в ви­де переменного напряжения, пропорциональное виброускорению;
- выходной сигнал по виброскорости 4–20 мА, диапазон 50,8 мм/с (2 ips, RMS);
- имеет три реле «сухой контакт» (2 шт. – контроль по виброскорости, 1 шт. – контроль по виброускорению) для коммутации це­пи до 250 В переменного напряжения (до 5 А), с возможностью самостоятельной установки порогов и задержки срабатывания с помощью программного обеспечения;
- выход по RS-485 (протокол Modbus RTU) для получения значений вибрации в цифровом ви­де и настройки порогов срабатывания вибровыключателей с помощью прилагаемого программного обеспечения под Windows (64 bit); не инсталлируется в ОС;
- комплектуется программным обеспечением – программой DEMO для получения значений вибрации (виброускорение и виброскорость), программой SETTING для настройки порогов и задержки срабатывания вибровыключателей;
- возможность подключения любого акселерометра чувствительностью 100 мВ/g (10,2 мВ/(мм/с2)) с длиной кабеля до 100 м;
- простота коммутации с внешними устройствами через клеммную колодку;
- имеет компактный пластиковый корпус для установки на DIN-рейку, устанавливается в большинство распределительных шкафов систем АСУ ТП;
- возможность подключения нескольких преобразователей в цепочку и интеграции в систему вибродиагностики и вибромониторинга предприятия;
- возможность применения во взрывоопасных зонах с помощью использования акселерометра с Еx-опцией и установки преобразователя в короб Еx или во взрывобезопасной зоне.

Возможности ВТК-2-111-DIN позволяют выполнить подключение любого датчика ускорения чувствительностью 100 мВ/g, соответствующего промышленному стандарту ICP (IEPE). Внешняя коммутация осуществляется через клеммную колодку, в процессе работы выполняется преобразование сигнала от пьезоэлектрического вибродатчика в выходной сигнал 4–20 мА по виброскорости 50,8 мм/с. Кроме то­го, в преобразователе предусмотрена такая опция, как преобразование ICP-сигнала от датчика ускорения в переменное напряжение пропорционально виброускорению 100 мВ/g.

В корпус преобразователя встроены три ре­ле «сухой контакт» как нормально замкнутого, так и нормально разомкнутого ти­па на 10 А, 250 В переменного то­ка. Два из них настроены по виброскорости, а третье – по виброускорению. Конструкция ре­ле также предусматривает возможность установки предупредительных и аварийных предельных значений (порогов) их срабатывания. Для интеграции с системами передачи данных, в частности АСУ ТП, преобразователи ВТК-2-111-DIN снабжены интерфейсом RS-485 (протокол Modbus RTU), по которому сигнал передается на персональный компьютер. Для коммутации преобразователя с компьютером следует подключить и настроить канал RS-485, по которому и будет происходить настройка изделия и передача данных с него на ПК.

В комплекте с преобразователем изготовитель может предоставить соответствующее программное обеспечение, которое необходимо для реализации наиболее эффективной работы. ПО для ВТК-2-111-DIN включает следующие программы:
- DEMO, предназначенную для осуществления визуального контроля характеристик преобразователя;
- CALIBRATOR – сервисную программу для специалистов, с помощью которой осуществляется калибровка единиц измерения;
- SETTING, с помощью которой выполняется настройка предельных значений (порогов) срабатывания вст­роенных реле.

Все программы работают по стандарту физического уровня для асинхронного интерфейса (RS-485). Окна программ представлены на рис. 4.

Рис. 4. Рабочие окна программ DEMO и SETTING для вибровыключателя ВТК-2-111-DIN

В заключение скажем, что, обладая невысокой стоимостью, представленные модели вибровыключателей по своим характеристикам с успехом могут заменить аналогичные продукты импортного производства по программе импортозамещения. ООО «ВиброТест», как отечественный производитель, постоянно улучшает и совершенствует свою продукцию в целях наиболее качественного удовлетворения потребностей заказчиков. Получить дополнительную информацию и ознакомиться с полной линейкой продукции ООО «ВиброТест» можно на сайтах компании, указанных ниже, или перейдя по ссылке.

Статья опубликована в журнале «ИСУП»

Статья на сайте журнала >>