Системы автоматизированного диагностического обслуживания АСДО

Назначение

Системы автоматизированного диагностического обслуживания АСДО (далее -АСДО) предназначены для измерения параметров вибрации (виброперемещения, виброскорости), осевого сдвига, частоты вращения и вибромониторинга и виброзащиты промышленных агрегатов (газовых, паровых и гидротурбин, компрессоров, насосов, электродвигателей и т.п.), измерения деформаций и мониторинга напряжённо-деформированного состояния элементов конструкций, для измерения крутящего момента и параметрической диагностики, для измерения содержания компонентов в выхлопных газах и экологического мониторинга и экологических испытаний в условиях эксплуатации агрегатов.

Описание

АСДО являются проектно-компонуемыми изделиями, которые выпускаются в виде подсистем, содержащих измерительные каналы (ИК) параметров вибрации (виброперемещения, виброскорости), осевого сдвига, частоты вращения, деформации, температуры, крутящего момента и содержания компонентов (O2, CO, CO2, NO, NO2, SO2, CH4) в выхлопных газах.

По типам выполняемых измерительных функций в составе АСДО выделяют:

- подсистемы вибрационного мониторинга и диагностики СДО-ВМД;

- подсистемы вибрационного контроля и защиты СДО-ВЗ;

- подсистемы мониторинга напряженно-деформированного состояния СДО-НДС;

- подсистемы мониторинга динамических напряжений СДО-ДН;

- подсистемы параметрической диагностики СДО-ПМД;

- подсистемы экологического мониторинга и испытаний СДО-ЭМИ.

В состав АСДО могут входить подсистемы трибодиагностики СДО-ТД, выполняющие функции регистрации продуктов износа подшипников качения газотурбинных приводов газоперекачивающих агрегатов в виде металлических частиц в рабочем масле линии откачки.

Обобщенная структурная схема системы представлена на рисунке 1.

Принцип действия АСДО основан на преобразовании физических параметров датчиками в электрические сигналы, их усилении в блоках усиления и согласования БУС, дальнейшем преобразовании в блоках преобразования и обработки сигналов (БПО, БПОД, БПОКМ, БПОМЧ, БГА) на нижнем (агрегатном) уровне системы и передаче информации по каналам связи на автоматизированные рабочие места АРМ-01, АРМ-02 и сервер СРВ-01/-02 верхнего (цехового) уровня системы для визуализации и архивирования измеренных значений параметров состояния промышленного оборудования и анализа его работы. С блоков БПО возможна выдача измеряемых параметров с аналоговых выходов на внешние системы.

Цеховой уровень

Рисунок 1 - Обобщенная структурная схема систем АСДО (СОЦ - сетевое оборудование цеха; СОА - сетевое оборудование агрегата)

Каналы измерения вибрации и осевого сдвига в составе подсистем СДО-ВМД и СДО-ВЗ комплектуются блоком преобразования и обработки сигнала БПО, блоком усиления и согласования БУС и датчиками. В зависимости от условий эксплуатации и решаемых задач в качестве датчиков в каналах используются:

- для измерения абсолютной вибрации в составе подсистем СДО-ВМД и СДО-ВЗ: вибропреобразователи МВ-43 (Госреестр №16985-08); МВ-44 (Госреестр №21349-06); МВ-45 (Госреестр №25484-08); МВ-46 (Госреестр №34908-07); МВ-47 (Госреестр №41842-09); 3xx (Госреестр №39360-08); 6xx (Госреестр №36261-07); 64х (Госреестр №36255-07); 603С01 (Госреестр №48423-11); АР36 (Госреестр №22564-11); СА и СЕ (Госреестр №41149-09); BN-200xxx, BN-330xxx, BN-350xxx (Госреестр №41669-09); АР35, АС9хх, 357M149 (в составе АСДО);

- для измерения виброперемещений и осевого сдвига в составе подсистем СДО-ВМД и СДО-ВЗ: преобразователи СИЭЛ-1661, СИЭЛ-1662, СИЭЛ-1663, СИЭЛ-1664 (Госреестр №48506-11), ВП и ВПД (Госреестр №41665-09), TQ 4хх (Госреестр №41231-09); DS-105x/OD-105x/EC-100x (Госреестр №48025-11), BN-ППТ (Госреестр №15538-08), ТМ (Госреестр №40762-09); CMSS 60 (Госреестр №42919-09);

- для измерения частоты вращения в составе подсистем СДО-ВМД и СДО-ВЗ датчики, применяемые для измерения виброперемещения (см. выше).

Каналы измерения крутящего момента в составе подсистем СДО-ПМД комплектуются блоком преобразования и обработки сигнала БПОКМ и блоком усиления и согласования БУС с датчиком крутящего момента. В качестве датчика в каналах используются датчик крутящего момента из состава измерителя БИКМ М-106М (Госреестр №49684-12) или полномостовой датчик деформации серии Y с номинальным сопротивлением 350 Ом (Госреестр №49498-12).

Каналы измерения деформации в составе подсистем СДО-ДН и СДО-НДС комплектуются блоком преобразования и обработки сигнала БПОД и струнными датчиками деформации СДД (в составе АСДО), либо тензорезисторами на основе тонких плёнок TML типа AW (Госреестр №43174-09).

Канал измерения содержания компонентов выхлопного газа в составе подсистем СДО-ЭМИ комплектуется блоком газоаналитическим БГА.

Канал регистрации металлических частиц в составе подсистемы трибодиагностики СДО-ТД комплектуется блоками БПОМЧ и датчиками MetalSCAN.

Измерительные каналы могут комплектоваться и другими сертифицированными датчиками, при применении которых удовлетворяются метрологические характеристики, указанные в настоящем описании типа.

В блоках БПО формируются результаты измерений и расчетов контролируемых параметров, которые сравниваются с уставками и по сети передачи данных Ethernet передаются на сервер (СРВ-01, СРВ-02) с заданным в ПО периодом опроса. При этом среда передачи информации (100Base-T или 100Base-FX) выбирается в зависимости от удаленности подсистем от компьютерного оборудования цехового уровня.

Исполнения подсистем АСДО различаются количеством измерительных каналов и измеряемых параметров, конструктивным исполнением и комплектацией, наличием или отсутствием индикаторов на блоках преобразования и обработки сигналов, наличием или отсутствием световых сигнализаций, техническими характеристиками, значения которых не превышают предельных значений, указанных в настоящем описании типа.

Программное обеспечение

Программное обеспечение (ПО) систем состоит из:

- ПО нижнего уровня, установленное в блоках преобразования и обработки сигналов БПО, БПОД, БПОКМ, БПОМЧ, БГА, обеспечивает получение и обработку сигналов от датчиков и передачу измерительной информации на верхний уровень системы; оно является метрологически значимым и указанные в таблицах 2-5 метрологические характеристики измерительных каналов определены с его учетом. Доступ к ПО нижнего уровня у пользователей систем АСДО отсутствует;

- ПО верхнего уровня, установленное в компьютерах из состава АРМ-01, АРМ-02, СРВ-01 (СРВ-02), обеспечивает получение информации от оборудования нижнего уровня, архивирование на серверах СРВ-1 (СРВ-2) и визуализацию информации на АРМ-01, АРМ-02. Кроме того, ПО верхнего уровня обеспечивает конфигурирование ИК (выбор типов и количества ИК, диапазонов измерений, частоты опроса), а также разграничение прав доступа к информации. Выбор ПО верхнего уровня определяется используемыми в системе измерительными компонентами нижнего (агрегатного) уровня.

Идентификационные данные ПО верхнего уровня систем приведены в таблице 1.

Таблица 1 - Идентификационные данные ПО верхнего уровня АСДО

ПО верхнего уровня систем обеспечивает ограничение прав доступа к настроечным параметрам и измерительной информации с помощью паролей в соответствии с заданными правами пользователя.

Информационный обмен подсистем с компьютерным оборудованием цехового уровня базируется на использовании стандартных сетевых (TCP/IP) протоколов обмена. Способы хранения и передачи информации предусматривают её помехоустойчивое кодирование и защиту от несанкционированного доступа.

Уровень защиты программного обеспечения АСДО в соответствии с МИ 32862010 от непреднамеренных и преднамеренных изменений - «C».

Технические характеристики

Метрологические характеристики измерительных каналов АСДО приведены в таблицах 2 - 5.

Таблица 2 - Метрологические характеристики подсистем СДО-ВМД и СДО-ВЗ

Пределы допускаемой основной погрешности унифицированных выходных сигналов, пропорциональных измеряемым параметрам, соответствуют приведенным в таблице 2.

Таблица 3 - Метрологические характеристики подсистемы СДО-ПМД

Таблица 4 - Метрологические характеристики подсистем СДО-ДН и СДО-НДС

Окончание таблицы 4

Таблица 5 - Метрологические характеристики подсистемы СДО-ЭМИ

Пределы допускаемой дополнительной погрешности ИК АСДО, вызванной изменением температуры окружающего воздуха от нормальной до любой температуры (в пределах рабочего диапазона) на каждые 10 °С изменения температуры, не более 0,5 предела допускаемой основной погрешности.

Конструктивное исполнение компонентов АСДО указано в таблице 6 (исполнение зависит от заказанной спецификации).

Таблица 6 - Конструктивные характеристики компонентов АСДО

Степень защиты корпусов по ГОСТ 14254, не ниже:

- БПО, БПОД, БПОКМ, БПОМЧ, БГА, БУС - IP54;

- АРМ-01, АРМ-02, СРВ-01, СРВ-02      - IP20.

Эксплуатационные характеристики АСДО приведены в таблице 7.

Таблица 7 - Эксплуатационные характеристики АСДО

Окончание таблицы 7

Знак утверждения типа

Знак утверждения типа средства измерений наносится типографским способом на титульные листы руководства по эксплуатации и формуляра АСДО.

Комплектность

Комплектность АСДО определяется заказом.

В таблице 8 указан максимально возможный состав компонентов для каждой подсистемы АСДО.

Таблица 8 - Комплект поставки

Окончание таблицы 8

Поверка

осуществляется по документу ТУКЛ.425200.001 МП «Системы автоматизированного диагностического обслуживания АСДО . Методика поверки», утвержденному ГЦИ СИ ФГУП «ВНИИМС» в мае 2013 г.

Основное оборудование для поверки:

- установка поверочная вибрационная 2 разряда в соответствии с МИ 2070-90;

- генератор сигналов специальной формы SFG2110: частота от 5 до 10000 Гц; погрешность установки/контроля частоты F не хуже ±(240-5Ф+0,0001Гц/+1 младшего разряда);

- индикатор модели 1 МИГ (диапазон измерений от 0,001 до 1,000 мм; цена деления 0,001 мм);

- устройство для поверки преобразователей вихретоковых в статическом режиме УПД (погрешность задания зазора в диапазоне от 0 до 25 мм не более 3 мкм);

- образцовое средство измерений крутящего момента силы 2 разряда по ГОСТ 8.541, диапазон измерений от 200 до 50000 Н^м, 5С = 0,25 %;

- мультиметр 34410А, основная погрешность при измерении напряжения постоянного тока от 0 до 10 В - не более ±[0,003иизм+0,005иПред] и постоянного тока от 0 до 100 мА -не более ±[0,003 1изм+0,005 1пред];

- термометр лабораторный ТЛС-4 с диапазоном измерения от 0 до 55 °С, погрешность ±0,1 °С;

- магазин сопротивлений Р4831, класс точности 0,02;

- поверочные газовые смеси согласно методикам поверки на газоанализаторы.

Сведения о методах измерений

Сведения о методиках (методах) измерений изложены в разделе «Устройство и работа системы» документа «Системы автоматизированного диагностического обслуживания АСДО. Руководство по эксплуатации» ТУКЛ.425200.001 РЭ.

Нормативные документы

«Системы автоматизированного диагностического обслуживания АСДО. Технические условия» ТУ 4252-001-76063517-2013.

Рекомендации к применению

- осуществление производственного контроля за соблюдением установленных законодательством Российской Федерации требований промышленной безопасности к эксплуатации опасного производственного объекта.