SKF Multilog On-line System DMx CMMA 9910/CMMA 9920 Universeller dezentralisierter Schwingungsmonitor

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1 SKF Multilog On-line System DMx CMMA 9910/CMMA 9920 Ein dezentrales System für den schwingungsbasierten Maschinenschutz und die Zustandsüberwachung, zum Einsatz auch bei gefährlichen Umgebungsbedingungen wie z.b. in der Chemie, Petrochemie, Bergbau oder Nahrungsmittelindustrie mit folgenden Merkmalen: 4 Kanäle Eigensicher Eingebauter Treiber für Wirbelstromsensoren Reduzierte Installationskosten durch vor Ort Montage und einfache Vernetzung Maschinenschutz und Zustandsüberwachung SKF Reliability Systems, mit viel Erfahrung im Bereich der Zustandsüberwachung, hat sich mit den Experten für Eigensicherheit Pepperl+Fuchs zusammengeschlossen, um die SKF Multilog DMx Einheit zu entwickeln. Multilog DMx ist eine 4-Kanal-Lösung zur Schwingungsüberwachung, die erstmals vor Ort die Anforderungen an eine kritische Maschinenüberwachung - vom Messwandler bis zur dynamischen Datenbearbeitung - erfüllt, indem ein eigensicheres Gerät direkt am Maschinenrahmen angebracht wird. Schutz und Zustandsüberwachung Die Multilog DMx Einheit bietet zwei Schwingungsüberwachungsmöglichkeiten in einem Modul: Maschinenschutz-Messungen, die auf einen Schwingungsalarm reagieren, der einen möglichen sich abzeichnenden katastrophalen Maschinenausfall anzeigt gemäß des Standards API-670. Zustandsüberwachungs-Messungen, die in leistungsstarker Software analysiert werden, um einen möglichen katastrophalen Maschinenausfall vorauszusehen und damit Instandhaltung planbar machen. Eigensicherheit Die Komplexität der Schwingungsmessungen zwang die Überwachungselektronik früher in den sicheren Bereich. Aber die Multilog DMx Einheit kann nun direkt in der Zone 1 installiert werden und rückt somit direkt an die Maschine heran. Dieser Durchbruch ermöglicht es, den Vorteil der dezentralen modularen Bauweise bereits verwendet von Prozess IO und Transmittersystemen auf ein vollwertiges Schwingungsüberwachungssystem zu übertragen. Der geringe Energieverbrauch von diesen eigensicheren Geräten bringt zudem, verglichen mit Aufbauten in Leitständen, hohe Energieeinsparungen. Zuverlässigkeit Ein zuverlässiger Maschinenabschaltungsbefehl ist Vorraussetzung. Die Multilog DMx Einheit bietet funktionale Sicherheit gemäß PFD-Daten nach IEC (SIL Level).

2 2 Reduzierte Installationskosten Verglichen mit der herkömmlichen Leitstandarchitektur bieten dezentralisierte modulare Schwingungsmonitore an jeder Maschine im Betrieb Kosteneinsparungen durch: Modularität und Einstellungsmöglichkeiten Die Auswahl und Konfi guration der Schwingungsmonitore bleibt im Bereich der Maschinenbaugruppe, ohne die Notwendigkeit einer Schnittstelle auf Sensorebene mit Instrumentierung außerhalb der Baugruppe. Feldverkabelung Die vielen Multipaarkabel zwischen Maschine und Leitstand/Instrumentenraum, die analoge Signale übertragen, werden durch einfache oder Dualpaar-Kommunikationskabel, die digitale Daten übertragen ersetzt. Die Kosten für Kupfer werden dadurch signifi kant reduziert. Fläche Instrumentenraum Kosten für teure Schaltschränke können vermieden werden. Es werden keine halbgefüllten 19 -Schränke benötigt, um eine Trennung des Sicherheitssystems zu erzielen. Arbeitsstunden Installation Physikalische Stromkreisüberprüfung für hunderte von Sensorpunkten in einer Anlage können auf einige wenige Datenübertragungsketten reduziert werden, wodurch viele Arbeitsstunden für den Maschinenhersteller, LSTK-Partner und das Wartungsteam des Endverbrauchers eingespart werden können. Funktionen Digitale Technologieverarbeitung Kombinierte Maschinenschutz und Analysemöglichkeiten. Typische Anwendungen sind Schwingungs-, Axialschub- oder Drucküberwachung (alle technischen Einheiten möglich). Vektordaten (z.b. 1x Amplitude und Phase). Summenschwingwerte Dynamische Daten FFT- und Zeitsignal. Alle Konfi gurationsdaten werden im Modul gehalten, Vorkenntnisse oder Datenbankeinsicht sind nicht nötig. Multi-Konfi gurationsspeichermöglichkeit vorteilhaft für Erstausrüster. Konfi gurationsdaten werden im nichtfl üchtigen Speicher gespeichert und beim Systemstart wiederhergestellt. Ausgereifte und fl exible Alarmmöglichkeit, alle logischen Kombinationen von Messungen zulässig. Mehrere LEDs für die lokale Anzeige von Modul-, Kanalund Alarmstatus sowie Diagnosedaten. Integrierte Selbsttest- und Kalibrierfunktionen, Potentiometer-frei. Speicherung individueller Bezeichnungen für Kanäle, Alarme, Tachometer und Konfi gurationseinstellungen. Messwandlersysteme Eingebaute Wirbelstromsensortreiber, die an eine Auswahl von Sensortypen, Kabellängen und Material des Messobjektes angepasst werden können. Eingebaute Barrieren für direkte Verbindung zu in Zone 0 montierten Sensoren Ex [ia] IIC. Universelle Eingänge: Dynamische und Positionsmessungen (alle Kombinationen) innerhalb des gleichen Moduls. Voll konfi gurierbar für alle technischen Einheiten, Messwandlersensitivität und jede Filtereckfrequenz. Unabhängige Stromversorgungskreisläufe der Messfühler für jeden Kanal. Kommunikation Zweifach redundant, eigensicher, RS 485 Anschlüsse. Beide Anschlüsse unterstützen die Übertragung aller Datentypen: Status, Level, Analysedaten oder Konfi guration. Single Master, Mehrfach-Slave-Protokoll mit Nachricht CRC. Schnelles Benachrichtigungsschema für Abschaltbefehle, dynamische Modulkontrolle und Datenerfassung. Duale Anschlüsse an den Terminals für serielle Kommunikation und Sensoren zur Reduzierung von Verkabelungsstau.

3 3 SKF Vorteile des dezentralisierten Systems Neue Technologie reduziert Installationskosten ohne Kompromisse bei der Funktionalität. API 670 Style 19 Rack-Mount System-Architektur Die Verkabelung wird stark reduziert, weil die digitale Verarbeitung im Monitor, der am Maschinenrahmen angebracht ist, stattfi ndet. Konventionell Treiber Gefährliche Umgebung Sichere Umgebung Im Feld montierte, dezentralisierte Monitore reduzieren die Anzahl an Steuerungsschränken und Einbaugehäusen SKF Multilog DMx System-Architektur NEU Gefährliche Umgebung Barriere Sichere Umgebung Die DMx Monitore mit eigensicheren Schaltkreisen reduzieren traditionelle Barrieren. Einfache Verbindung zum Steuerungs- und Informationssystem über gängige Protokolle. Treiber und Monitor Maschinenschutz und Zusstandsüberwachung in einm System, zur Anwendung in normaler und gefährlicher Umgebung.

4 4 Technische Daten EINGÄNGE Sensoren: 4 Kanäle dynamisch + 2 Tachometer (ein Ereignis pro Drehung für Phase/Drehzahl). Sensortypen: Eingänge von und Stromversorgung nach 2-Draht- oder 3-Draht-Beschleunigungsaufnehmer, Geschwindigkeitssensoren oder Wirbelstromsensorsysteme. Integrierte Wirbelstromtreiberkreisläufe für direkt verbundene Wirbelstromsensoren. Sensorstrom: 3,3 oder 14 ma konstanter Strom, +20,5V konstante Spannung bei bis zu 14 ma. Logische Eingänge: Zwei logische Eingänge für externe Steuerung oder Tachometerkaskade von einem anderem Multilog DMx Modul. DATENERFASSUNG UND AUSWERTUNG Allgemeines Probe: Parallele A/D-Konvertierung, digitale Signalverarbeitung, eingebaute Uhr/Kalender. Eingangsfrequenzbereich: DC bis 20 khz. Schwingbeschleunigung, Schwinggeschwindigkeit und Schwingweg: Voll programmierbare Wechselstrom- und Gleichstrommesseinheiten und Empfi ndlichkeiten. Erkennungsarten: Wahre RMS, Spitze, Spitze-Spitze und gleichgerichteter Mittelwert sind gleichzeitig verfügbar. Axialer Schub und Prozessvariablen: Voll programmierbare Gleichstrommesseinheiten und Empfi ndlichkeiten. Drehzahl: Tatsächliche und faktorisierte Maschinengeschwindigkeit. Filterbereiche: Tiefpass- und Hochpassfi lter (mit 2-Ebenenintegration falls benötigt) sind digital implementiert. Genauigkeit: ± 1% ausschließlich Messwandlerstromkreislauf. AUSGÄNGE Kommunikationsanschlüsse: Unabhängige und isolierte Dual-Hi-Speed RS 485 Anschlüsse. Kommunikationsgeschwindigkeit: Bis zu 125 kbaud (1,5 Mb/s möglich). Digitale Ausgänge: Fünf opto-isolierte Ausgänge für lokalen Alarm, Abschaltung oder Tachometerkaskade zwischen Modulen. Maschinenschutz Antwort auf Alarmzustand: < 100 ms bei typischen Anwendungen. Alarmverzögerung: Programmierbar 0 bis 10 Sekunden. Alarme: Hoch, niedrig, im Fenster, außerhalb des Fensters für alle Messungen. Alarmabstimmung: Konfi gurierbare Abstimmung in jedweder logischer Kombination für alle Messungen. Ergebnis übertragen durch Kommunikationsanschluss und opto-isolierten Ausgang. Messwandler OK: Frequenzüberwachung bietet erweiterte OK-Erfassung für direkt verbundene Wirbelstromsensoren. Vorspannungsüberprüfung für Standardwirbelstromsensorensysteme und Beschleunigungsaufnehmer. Mehrfachauslösung (Trip Multiply): Benutzerdefi nierbare Faktoren unabhängig für jeden Alarmparameter, aktiviert durch Kommunikationsanschluss. Gefahr-Bypass: Aktiviert durch Kommunikationsanschluss. Lokale Anzeige: LEDs auf Modul; 4x TX OK, 5x Alarm, 1x Stromversorgung, 1x Modul läuft, 1x Modulstatus. 116 mm 104 mm SKF Multilog DMx Modulabmessungen. 156 mm Zustandsüberwachung FFT und Zeitsignal: Fortlaufende und separate Signalanalysepfade für 2048-Punkt Zeit Signale und 800-Zeilen FFT für alle Kanäle. Freqeunzbandüberwachung: Vier unabhängige, konfi gurierbare Bänder für jedes FFT, alle mit ihrem eigenen Band RMS, Spitzenwert und Frequenzwerte. Vektordaten: 1x Ordnungsamplitude und Phase für Überwachung oder Auswuchten. STROMVERSORGUNG Betriebsspannung: 8,6 V bis 9,5 V bereitgestellt durch eine eigensichere Stromversorgung. Stromverbrauch: 4W nominal. PHYSIKALISCH Zwei-Teile-System: Modul besteht aus einer entnehmbaren Messverarbeitungseinheit und einer Basiseinheit auf DIN-Schiene montiert. Abmessungen: 156 mm (6,14 ) Höhe x 104 mm (4,09 ) Breite x 116 mm (4,57 ) Tiefe. Gewicht: 0,5 Kg (1,1 lb) maximal. Befestigungsinformationen: Siehe Abbildung 1 für DIN-Schienenmontage. Gehäuseanforderungen: IP 54 minimum. Austauschbarkeit: Ja. Messverarbeitungseinheit ist austauschbar auf der Basiseinheit ohne Störung an der Verkabelung. UMGEBUNGSBEDINGUNGEN Gefährlicher Bereich: ATEX-zugelassen für Ex ib IIC. Geräteinstallation in Zone 1 (NEC Klasse 1 Bereich 1) und Zone 2 (NEC Klasse 1 Bereich 2). Zertifizierungen: CE-gekennzeichnet, EMC-getestet nach EN 61326, EN und NAMUR NE21. Betriebstemperatur: -20 C bis +65 C (-4 F bis +149 F). Lagerungstemperatur: -20 C bis +100 C (-4 F bis +100,00 C). Luftfeuchtigkeit: 93% relative Luftfeuchtigkeit, nicht kondensierend. Stoßfestigkeit: 15 g Spitze für 11 ms. Schwingungsfestigkeit: 1 g, 10 Hz 150 Hz nach IEC NETZWERK SKF Software-Schnittstellen für: Konfi gurations- und Datenanzeige-Software Condition Monitoring- und Asset-Management-Software Entscheidungshilfe-Software Allgemeine Steuerungsprotokolle

5 5 Technische Daten (fortgesetzt) ELEKTRISCHE DATEN ATEX DIREKTIVE GRUPPE/KATEGORIE GAS: II 2(1)G EX IB[IA] IIC T4 Bergbau: I M2(M1) Ex ib[ia] I Staub: II (1D) [Ex iad] RS 485 #1 RS 485 Isolator(en) RS 485 #2 Beispiel DMx Schema 8-Kanal Zone 1 Installation Stromversorgung Apparateversorgung und Eingänge/Ausgängeparameter CMMA 9910 und CMMA 9920 Stromversorgung (V+, V-) RS 485 (Kanal 1 and Kanal 2) Tachoeingang Logische Eingänge Opto-Eingang (Kanal 1 to Kanal 5) Verbindung 33 und 46 [+] 49 und 62 [ ] Kanal 1: 34, 36, 47, 50, 52 and 63 Kanal 2: 35, 37, 48, 51, 53 and 64 38, 54 39, 55 Kanal 1: 41, 57 Kanal 2: 42, 58 Kanal 3: 43, 59 Kanal 4: 44, 60 Kanal 5: 45, 61 Max. Werte pro Kanal Spannung U i 9.5 V 4.2 V 5.4 V 5.4 V 7.0 V Spannung U o V 5.4 V 5.4 V Strom I i 1 A ma Strom I o ma 3 ma 2 ma Leistung P i 9.5 W mw Leistung P o mw 4 mw 3 mw Charakteristika linear linear linear linear Interne Kapazität C i 120 nf vernachlässigbar vernachlässigbar vernachlässigbar vernachlässigbar Interne Induktivität L i vernachlässigbar vernachlässigbar vernachlässigbar vernachlässigbar vernachlässigbar Schutztyp Ex ib IIC Ex ib IIB Ex ia I Ex ia IIC Ex ia IIB Ex ia I Ex ia IIC Ex ia IIB Ex ia I Ex ia IIC Ex ia IIB Ex ia I Ex ia IIC Ex ia IIB Externe Kapazität [μf] Externe Induktivität [mh] P o / R o [mh / Ω] RS 485 2B RS 485 2A RS 485 1B RS 485 1A Power (gnd) Power + Multi-Drop-Konfiguration, duales RS 485 Kommunikation und Stromversorgung

6 6 Technische Daten (fortgesetzt) ELEKTRISCHE DATEN Apparateversorgung und Eingänge/Ausgängeparameter nur CMMA 9910 Wirbelstromsensor (ECP) Eingang (Kanal 1 zu Kanal 4) Zwei (2) Kabeleingang (Kanal 1 zu Kanal 4) Verbindung Kanäle Kanal 1 Kanal 2 Kanal 3 Kanal 4 Kanal 1 Kanal 2 Kanal 3 Kanal 4 Terminals 1, 2, 17, 18 5, 6, 21, 22 9, 10, 25, 26 13, 14, 29, 30 (3) 19, 20 (7) 23, 24 (11) 27, 28 (15) 31, 32 Koaxial ECP1 ECP2 ECP3 ECP Maximum Werte pro Kanal Spannung U i 5.4 V 28.0 V Spannung U o 5.4 V 5.4 V Strom I i Strom I o 16.3 ma vernachlässigbar Leistung P i Leistung P o 22 mw vernachlässigbar Charakteristika linear linear Interne Kapazität C i 200 nf vernachlässigbar Interne Induktivität L i vernachlässigbar vernachlässigbar Schutztyp Ex ia IIC Ex ia IIB Ex ia I Ex ia IIC Ex ia IIB Ex ia I Externe Kapazität [μf] Externe Induktivität [mh] L o / R o [mh / Ω] Wirbelstromsensor Eddy Current Probe CMSS A a = Signal signal + (weiß) (white) Wirbelstromsensor verwendet interne digitale Treiber. b = Signal signal + (schwarz) (black) Sensor (zum Beispiel Drehzahl oder Schwingg eschwindigkeit).

7 7 Technische Daten (fortgesetzt) ELEKTRISCHE DATEN Apparateversorgung und Eingänge/Ausgängeparameter nur CMMA 9920 Wirbelstromsensor (ECP) Eingang (Kanal 3 zu Kanal 4) Messwandlereingang, zwei (2) Drähte Eingang (Kanal 1 zu Kanal 4) Messwandlereingang, drei (3) Drähte Eingang (Kanal 1 zu Kanal 4) Verbindung Kanäle Kanal 3 Kanal 4 Kanal 1 Kanal 2 Kanal 3 Kanal 4 Kanal 1 Kanal 2 Kanal 3 Kanal 4 Terminals 9, 10, 25, 26 13, 14, 29, 30 (3) 19, 20 (7) 23, 24 (11) 27, 28 (15) 31, 32 4, (3) 19, 20 8, (7) 23, 24 12, (11) 27, 28 16, (15) 31, 32 Koaxial ECP3 ECP Maximum Werte pro Kanal Spannung U i 5.4 V 28.0 V 28.0 V Spannung U o 5.4 V 5.4 V 26.5 V Strom I i Strom I o 16.3 ma vernachlässigbar 90.9 ma Leistung P i Leistung P o 22 mw vernachlässigbar 432 mw Charakteristika linear linear linear Interne Kapazität C i 200 nf vernachlässigbar vernachlässigbar Interne Induktivität L i vernachlässigbar vernachlässigbar vernachlässigbar Schutztyp Ex ia IIC Ex ia IIB Ex ia I Ex ia IIC Ex ia IIB Ex ia I Ex ia/ib IIC Ex ia/ib IIB Ex ia I Externe Kapazität [μf] Externe Induktivität [mh] L o / R o [mh / Ω] a = Signal signal + + (weiß) (white) b = Signal signal + (schwarz) (black) Wirbelstromsensor Eddy Current Probe CMSS A Piezoelektrischer Beschleunigungsaufnehmer (ICP Typ) abgeschirmtes Shielded twisted 3-adriges triad cable Kabel e.g z. B. Belden 8771 CMSS 668P-16-9 Wirbelstromsensoren unter der Verwendung externer Treiber (z.b. API 670).

8 SKF Multilog On-line System DMx CMMA 9910/ CMMA 9920 Universeller dezentralisierter Schwingungsmonitor Konfigurations- und Datenanzeige-Software (CMSW 6200-EN) Die SKF DMx Manager Software bietet umfassende Messwandler-, Datenbearbeitungs- und Alarmkonfi guration in einer benutzerfreundlichen Bedienoberfl äche. Die Software bietet auch die Live-Anzeige von Skalarwert, Zeitsignal, FFT und Orbitdaten von Monitorkanälen des Multilog DMx Moduls. Für umfangreichere Zustandsüberwachung und Analyseansprüche ist eine Schnittstelle zur Monitoring Suite möglich. Bestellinformationen CMMA 9910 Vier (4) Kanal eigensicheres DMx Modul mit 4x internen digitalen Wirbelstromsensorentreibern, 2x Tachoeingang. Keine Messwandlerleistung Ex ib IIC. CMMA 9920 Vier (4) Kanal eigensicheres DMx Modul mit 2x internen digitalen Wirbelstromsensorentreibern, 2x Tachoeingang. Mit Messwandlerleistung Ex ib IIC. CMSW 6200-EN DMx Manager: Software zur Konfi guration und Live-Anzeige. SKF GmbH Gunnar-Wester-Straße 12, D Schweinfurt Tel.: +49 (0) , Fax: +49 (0) SKF Österreich AG, Seitenstettner Straße 15, A-4400 Steyr Tel.: +43 (0) Fax: +43 (0) SKF Schweiz, Eschenstrasse 5, CH-8603 Schwerzenbach Tel.: +41 (0) Fax: +41 (0) SKF und MARLIN, Multilog and Microlog sind eingetragene Warenzeichen der SKF Gruppe. Alle anderen Marken sind Eigentum des jeweiligen Besitzers. SKF Gruppe 2007 Nachdruck, auch auszugsweise, nur mit unserer Genehmigung gestattet. Die Angaben in dieser Druckschrift wurden mit größter Sorgfalt auf ihre Richtigkeit hin überprüft. Trotzdem kann keine Haftung für Verluste oder Schäden irgendwelcher Art übernommen werden, die sich mittelbar oder unmittelbar aus der Verwendung der hier enthaltenen Informationen ergeben. Druckschrift CM2324 Oktober 2007

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