艾默生 CSI 6000在線設備監(jiān)測解決方案

概述
工廠5％的關鍵設備可能造成全廠停產(chǎn)。通常這些設備擁有停機保護系統(tǒng)以防止災難性事故,但您的工廠真的處于保護中嗎? 當設備處于高振動時, API 670保護系統(tǒng)將跳車聯(lián)鎖,卻無法深入了解問題所在。多達50％的設備故障是由于生產(chǎn)過程中工藝條件變化所引起的,而其中的90％是可預測和診斷的。

有了CSI6000, 現(xiàn)代工廠對陳舊的保護系統(tǒng)進行升級時，有機會實施工廠管控網(wǎng)的完整解決方案－－保護監(jiān)測、預測分析、性能監(jiān)測集成的PlantWeb。

CSI 6000設備保護系統(tǒng)
CSI 6000解決方案的設計主要是針對目前眾多的工廠改造項目在替換陳舊保護系統(tǒng)和控制系統(tǒng)的同時集成預測分析和性能監(jiān)測系統(tǒng),成就現(xiàn)代化的工廠理念。

艾默生的CSI 6000設備保護系統(tǒng)適應API 670 標準,集成了Ovation.和DeltaVTM過程控制系統(tǒng), 是AMS設備管理平臺的組成部分。

電力行業(yè)解決方案
Ovation工業(yè)控制系統(tǒng)和AMS設備管理平臺的內(nèi)部融合特別適用于電力系統(tǒng)。

應用包括：
* 全方位配合的鍋爐/汽輪機控制
* 排放監(jiān)測
* 經(jīng)濟調(diào)度
* 隊伍管理
* 整體性能在線管理
* 通過集成化的實時振動監(jiān)測和集成的過程監(jiān)控,優(yōu)化設備性能和生產(chǎn)過程。
在計劃停機維修期間,使用AMS設備管理的回放功能來檢查設備健康狀態(tài),指導維修計劃。艾默生提供了一個特別針對電力行業(yè)的過程控制系統(tǒng)和旋轉(zhuǎn)機械健康管理的完全解決方案。

CSI 6000與Ovation和DeltaV過程控制系統(tǒng)集成,向操作人員和AMS設備管理平臺提供設備狀態(tài)數(shù)據(jù)
向過程自動化系統(tǒng)實時反饋設備健康狀態(tài)應用
長期以來,維修人員已經(jīng)從振動分析和其他預測維修技術中獲得了巨大的收益。但是如果不能向過程自動化系統(tǒng)實時反饋設備的健康狀態(tài),操作人員將無法知道他們的操作對旋轉(zhuǎn)設備所造成的影響。事實上,50%的設備故障是由于生產(chǎn)過程發(fā)生改變所引起的。

CSI 6000 向操作人員發(fā)送實時的TSI/ESD參數(shù)。當操作人員調(diào)整生產(chǎn)過程,或者發(fā)生生產(chǎn)過程問題時,操作人員將實時觀測到該類事件對設備健康所造成的沖擊。例如,啟動過程中,如果汽輪機,殼體膨脹或者轉(zhuǎn)子偏心程度超出允許范圍,操作人員或過程控制系統(tǒng)可以對其進行調(diào)整。通過將振動數(shù)據(jù)與過程自動化及實時決策集成,建立了一個新的行業(yè)標準。

應用
* 電廠蒸汽輪機
* 工業(yè)燃氣輪機
* 水輪機
* 離心壓縮機
* 螺桿壓縮機
* 風機、泵、齒輪箱、電機等


TUV認證
對于設備安全性的要求,艾默生能夠提供經(jīng)過TUV認證的高達SIL3安全等級的超速保護系統(tǒng)和軸向位移監(jiān)測系統(tǒng)以及API670設備保護系統(tǒng)。對于設備可用率的要求,CSI 6000采用
靈活的組態(tài)方式,可針對軸承,傳感器及傳感器健康狀態(tài)設置傳感器表決邏輯。

PlantWeb 保護
對于大多數(shù)保護系統(tǒng)來說,當汽輪機出現(xiàn)異常時,操作人員會馬上停掉汽輪機而很少考慮這將對鍋爐會造成怎樣的沖擊。直接讓設備停機而忽視整個生產(chǎn)過程是讓人無法接受的。設備停機必須與生產(chǎn)過程一起統(tǒng)一控制,這樣工廠停機才會安全,對設備健康狀態(tài)的沖擊也會降低到最小。通過將設備保護系統(tǒng)和過程控制系統(tǒng)集成,就可以實現(xiàn)整個停機過程的安全控制。這個集成的解決方案就是PlantWeb的保護系統(tǒng)。

操作人員使用現(xiàn)有的過程控制系統(tǒng)來實現(xiàn)對工廠的控制,包括過程控制和對設備健康狀態(tài)的監(jiān)測。

AMS設備智能管理平臺的圖形化界面提供強大的實時診斷能力
用于性能監(jiān)測和高級預測分析的AMS設備管理平臺
AMS設備管理平臺集成了多種用于廠級設備管理的在線和離線技術,同時提供圖形工具和簡單易用的基于Web的人機界面。

AMS設備管理平臺集成的預測分析技術包括：在線和離線振動分析,油液分析,紅外熱成像,超聲檢測,動平衡和激光對中技術。軟件功能包括：
*強大的預測分析工具（圖譜、趨勢、瞬態(tài)、頻譜分析、PeakVue技術、自相關技術、統(tǒng)計分析）
*基于Web的歷史案例瀏覽
*基于Web的設備優(yōu)先等級和維修計劃
*基于Web的性能監(jiān)測
*自定義人機界面
*集成過程參數(shù)
設備管理平臺:設備總貌圖
當汽輪機經(jīng)過一次大修后重新啟動時,由于轉(zhuǎn)子和機殼之間的質(zhì)量差異,轉(zhuǎn)子的膨脹速度要高于機殼。集成的過程信息和設備健康狀態(tài)參數(shù)可以幫助操作人員盡快的讓汽輪機回復到工作狀態(tài)而沒有任何損傷。

CSI 6000監(jiān)測汽輪機轉(zhuǎn)子和機殼不同的膨脹程度,然后通過PlantWeb數(shù)字結構顯示監(jiān)測結果。當汽輪機啟動時,操作和維修人員可通過AMS設備總貌圖同時看到過程參數(shù)和設備健
康狀態(tài)參數(shù)。

AMS設備總貌圖提供一個高水平的人機界面,并集中化顯示設備健康狀態(tài)。

AMS設備總貌圖可以包括以下幾個選項：
*汽輪機總貌圖及柱狀圖
*事件/報警記錄
*振動和過程參數(shù)趨勢
*報告（email,文本文件）
*現(xiàn)場機柜圖形化顯示
*支持觸摸屏

通過資產(chǎn)總貌圖的開放式結構,您也可以集成其他非艾默生的系統(tǒng),例如：
*支持ModBus的第三方保護系統(tǒng)
*支持ModBus或OPC的第三方控制系統(tǒng)
*支持OPC或SQL的第三方軟件

針對汽輪機的AMS設備管理平臺
-實時的汽輪機總貌圖監(jiān)測
- 60小時的汽輪機數(shù)據(jù)記錄
-汽輪機數(shù)據(jù)回放
- 3D汽輪機圖形顯示方式

瞬態(tài)數(shù)據(jù)回放模式
AMS設備管理組合中的數(shù)據(jù)回放模式提供了實時的圖譜顯示,如果沒有集成現(xiàn)場智能是不可能實現(xiàn)的。實時圖譜,例如所有軸承上的振動總量、軸心軌跡、軸心位置、波德/奈奎斯特圖、瀑布圖、波形、頻譜,能夠讓汽輪機專家們作出實時決策。自動保存的用戶習慣設置幫助用戶定制熟悉的監(jiān)測界面并能顯示細微的變化。雙顯示器模式使您擁有更廣闊的視野來監(jiān)測汽輪機的啟動過程。您可以通過對比已知正常的啟動過程基準圖譜（可以從離線或在線系統(tǒng)中獲得）發(fā)現(xiàn)它們之間的區(qū)別。通過瞬態(tài)的實時模式,您可以和操作人員、生產(chǎn)人員一起迅速決定是將汽輪機帶回到關鍵的生產(chǎn)需求中,還是為保護設備而停機。為了說明艾默生的在線設備監(jiān)測解決方案所帶來的收益,讓我們來假設以下的場景。

假設

當汽輪機跳機時
晚上您在舒適的家里休息, 電話突然響起,是汽輪機剛發(fā)生了跳機。您必須馬上回工廠作出是否重新啟動設備的決定。盡管壓力很大,但您還是相當有信心, 因為您有兩件功能強大的工具:一件是有關事件的連續(xù)數(shù)據(jù)可以幫助您對跳機過程進行回放和分析；另一件是對汽輪機啟動過程進行動態(tài)實時監(jiān)測的窗口。

您驅(qū)車來到現(xiàn)場,跳機前后數(shù)小時的數(shù)據(jù)正等著您：
1. 您有適當?shù)脑O置來采集想要的數(shù)據(jù), 并確保所有有用數(shù)據(jù)和異常事件被記錄下來。

2. 您的在線設備監(jiān)測系統(tǒng)可以提供實時的連續(xù)的時域波形記錄,確保任何事件都不會丟失。通過AMS設備管理組合,您隨時可以動態(tài)回放歷史記錄。現(xiàn)場智能處理器是一個連續(xù)數(shù)據(jù)記錄儀,它能同時存儲所有軸承近60小時的連續(xù)時域波形數(shù)據(jù)。它還包括數(shù)據(jù)的自動存檔功能。事件前后一個小時的數(shù)據(jù)可以自動保存在網(wǎng)絡服務器中。

3. 實時汽輪機監(jiān)測視圖將幫助您在啟動過程中迅速作出決策。

當您趕到現(xiàn)場,您發(fā)現(xiàn)這是操作人員的一次手動停機。操作人員已經(jīng)通過CSI 6000了解了實時振動情況、通過過程控制了解到油液溫度和壓力診斷信息,這些信息表明汽輪機需要停機。事實上,維修人員也已經(jīng)發(fā)現(xiàn)軸承油路發(fā)生堵塞?，F(xiàn)在唯一的問題是：這次事件造成的設備故障有多嚴重?我們能重新啟動嗎?

感謝多通道的連續(xù)數(shù)據(jù)記錄,您快速瀏覽了一下,然后提取出所感興趣時間段的數(shù)據(jù)以獲得更為詳細的信息。您檢查了數(shù)據(jù),和基準進行了比較,然后確定振動只來源于其中一個軸承。軸心位置圖顯示軸承間隙尚未超差, 修理完油路問題后, 您建議重新啟動設備,并同時通過AMS設備管理平臺實時監(jiān)測汽輪機的啟動過程。

在這個假設中,集成了預測分析、設備保護、性能監(jiān)測和PlantWeb的在線設備監(jiān)測系統(tǒng),幫助用戶輕易的獲得關鍵信息,并作出充滿信心的決策。

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