常见问题

什么是ABB MACHsense-R?
ABB MACHsense-R是由ABB本地服务中心提供的电机与发电机状态监测的一项服务。它利用传感器将信号传输至安装在或靠近电机或发电机的固定数据分析单元。不断收集的数据通过无线方式传输至ABB服务器。该服务旨在更早阶段识别故障,从而监测结果能够纳入预防性维护计划。客户可以通过互联网访问服务器查看电机或发电机的整体状态、趋势图等等。


ABB MACHsense-R的输出结果包括哪些内容?

通过对收集的数据进行分析,可从以下角度提供关于电机或发电机的状态信息:

1. 转子条缺陷(针对鼠笼型感应电机)
2. 安装问题(机械状态——失衡、未对准、松动、支脚不稳固等等)
3. 轴承问题——滚动和滑动
4. 运行参数
5. 冷却器污染(如果可以测量绕组温度)

根据监测结果,可以为设备制定预防性维护策略,以提高可靠性并降低成本。

 

哪些参数可被测量?

该系统收集振动数据(四通道)和温升数据(五通道)。振动数据通过在精选位置(轴承座、轴承等等)安装的加速计测量,以确保收集到所需信号。温升数据通过RTD(电阻式温度检测器)测量。大多数情况下,绕组上安装三个RTD,而轴承上安装两个RTD。DAU将能够从备用RTD处收到信号。RTD传输的信号不能与PLC或其他单元共享。

 

要在绕组上安装RTD是否必须打开电机或发电机?

就ABB电机与发电机来说,大多数客户会选择订购安装RTD的产品。所需信号从而可以直接从RTD传输到MACHsense-R 数据分析单元。

如果ABB或另一制造商供应的电机或发电机未配备RTD,则可以在比如轴承和绕组端部安装RTD。在设备中心安装RTD是不可能的。

 

如果不能安装RTD会发生什么?

即使没有RTD,ABB MACHsense-R 仍能够根据振动测量数据评估电机或发电机状态。然而,如果没有RTD,则不能检测冷却器的污染情况。

振动传感器如何安装?利用优质粘合剂将钢块固定到安装位置,然后对钢块钻孔攻丝,以安装加速计。

 

数据分析单元如何工作?

数据分析单元是整个服务系统的核心元素。基于Linux 操作系统的内置处理器在整个ABB诊断软件套件内运行,监测电机或发电机并处理测量的振动和温升数据。针对每个故障生成关键状态参数(KCP),而传输到服务器的正是这些KCP。

 

在线处理是什么意思?KCP是指什么?

该单元中的软件综合了很多ABB集团研究中心开发的算法。这些算法处理原始信号,提取有用信息。

每个KCP都是典型故障的一个测量项。KCP是对故障的直接了解,而非只反映信号的整体振幅。例如,为了解转子条的状态,算法会评估频谱的特定位置、在转差频率下的边带间距等等,并将它们转换为数值。这一数据通过自动扫描(Autoscan)功能针对负载进行标准化,而标准化的数值为表明转子条状态的KCP。

其他故障的KCP也以类似方式生成,包括:

  • 转子条损坏:转子条指数
  • 偏心:动态和静态偏心值
  • 运行状态:转差vs负载图、线路频率、转速
  • 轴承:BeAM(轴承资产监测)和BeaCon (轴承状态)、波峰等等
  • 安装:主要组件分析(Principal Component Analysis)(测量失衡、未对准、松动)
  • 冷却器污染:温升vs负载图

 

ABB MACHsense-R与其他状态监测服务有何不同?

ABB MACHsense-R是一种独特的电机与发电机分析工具。传统的远程或在线状态监测系统仅传输原始数据,输入到SCADA系统。整体振幅趋势,比如振动速度,将被用来计算并与基准值进行对比,通常为ISO 10816标准。如果计算出的值超过基准值,警报则会被激活。

ABB MACHsense-R监测KCP而非整体值。如果警报触发,则客户能够清楚地了解是什么故障引起了这次警报。简言之,如果出现警报,无需进行详细分析即可确定故障。

ABB MACHsense-R服务的另一优势在于其网络门户。

 

ABB MACHsense-R网络门户如何工作?

数据分析单元生成的KCP通过GPRS 或3G 以无线方式传输至ABB服务器。ABB MACHsense-R网络门户处理所有数据管理任务。客户获得授权后可以登录门户访问数据、趋势图、运行参数、健康状态总结等等。客户还可直接从门户下载报告。

“云平台”模型的一项重要优势在于客户可以在任何地方访问数据。在不同地点开展业务的公司可以快速、方便地监测关键电机与发电机的主要性能指数,无论电机与发电机在世界何地运行。

该门户的另一主要功能是警报管理。

 

门户如何管理警报?

如果KCP超过警报限值,这表明“某方面出现了问题”并且应该采取相应措施。由于ABB MACHsense-R 能够连续监测,KCP与正常观测值任何小偏差都能被立即检测出。然而,为防止错误的警报,系统会提供延时,以验证连续的固定数量KCP是否高于阈值。当警报被激活,数据分析单元将所有原始数据上传至服务器。该门户立即发送SMS或邮件消息至客户的注册联系人,并在默认情况下发送至最近的ABB本地服务中心(LSC)。这些消息包含关于电机或发电机和触发警报的KCP类型的详细信息。这确保能够进行快速检查,并且如有需要可以采取校正措施,以防止设备的任何计划外故障。

警报也会通知ABB区域技术中心。区域中心会生成关于电机或发电机状态的详细报告,并发送至LSC。LSC会带着这份包含状态分析和建议行动计划的报告联系客户。

如果存在“系统故障”,即由于电缆、连接器或传感器故障,系统无法收集数据,也会生成警报。

ABB MACHsense-R网络门户的主要优势是什么?

ABB MACHsense-R网络门户具有以下主要优势: 

  1. 客户能够随时通过互联网访问所有信息
  2. 易于使用,基于网络的工具可提供关于电机或发电机健康状态的所有信息
  3. 门户上显示的信息包括:
            · 状态总结(针对监测多台电机或发电机的工厂)
            · 总体振动情况(速度、加速和位移)
            · 线频率和速度
            · 转差vs负载曲线
            · KCP

    4.警报生成时提供完整的备份支持

如何设置KCP警报?

ABB的MACHsense系统视每一台电机或发电机为单独的设备。因此,参照像ISO 10816 这些标准中提供的通用基准值不适用于所有产品。出于这一原因,ABB MACHsense-R ‘从零开始’为每一台电机或发电机设置报警等级。

另外,了解工作转差参数分析如转子条损坏、偏心这些典型问题十分重要。传统方法利用铭牌上的给出的转差,这可能使分析中产生误报和漏报。为避免这类问题,当客户安装了ABB MACHsense-R硬件,ABB工程师将利用ABB MACHsense-P在电机或发电机工作状态下进行测量。

在安装过程中,利用ABB MACHsense-P进行测量,以确定:

  1. 实际工作转差
  2. 运行负载
  3. 运行转速和线频率
  4. 负载和转差之间的关系
  5. 每个KCP的工作水平

以上结果在配置数据分析单元和设置KCP警报等级时使用。

每次测量计算转差并与转差vs负载曲线进行对比,这能够立即检测出偏差。转差的任何偏差表明负载中存在偏离。它与温升测量一起使用可以确定冷却器是否发生污染。

 

安全性如何?网络门户的安全性如何?

该门户托管在ABB自有服务器上,配备安全VPN(虚拟专用网络)访问,能够很好地防止病毒、漏洞、垃圾邮件和其他越权干扰。只有授权人员能够访问该门户,而且每一客户仅能访问其自己工厂设备的信息。这意味任何人都不能查看其他客户设备或装置的任何信息。

 

传输数据至服务器有哪些方法?

数据分析单元支持多种方式将数据传输至网络门户。ABB推荐的传输方式是GPRS或3G,通过将SIM卡安装在数据分析单元上。因为只有KCP数据被传输,而且所涉及数据量很低,所以数据通讯成本就能控制在最低水平。该方式的另一好处在于数据无需穿过客户的防火墙。

对于网络未覆盖的情况(十分罕见),硬件支持其他方式:

  1. WiFi – 通过WiFi 传输至联网计算机,然后计算机将数据传输至门户
  2. 以太网电缆– 通过以太网电缆传输至联网计算机

以上两种情形都需要获得本地IS团队的许可,以确保数据通过防火墙。

 

与传统方法相比,ABB软件如何进行分析?

  1. 传统方法利用铭牌信息计算转差,而ABB解决方案根据测量数据估算实际工作转差;
  2. 若存在转子条缺陷,在确定严重性之前,数据标准化会考虑运行负载;
  3. 更好的信号处理技术帮助正确定位边带振幅和频率;
  4. 振动数据有效确认任何机械问题;
  5. 独特的轴承分析算法帮助提前检测任何可能发生的故障;
  6. 转差vs负载曲线帮助确定冷却器功能的任何异常情况。

如何确定冷却器污染?

ABB MACHsense-P进行的初始测量能够有效确定转差与负载(kW)之间的关系。运行负载的任何变化都能通过计算出的转差确定。当负载增加,温度将会随之上升。然而,如果温度上升而负载未发生变化,这可能意味着冷却器存在问题。

ABB MACHsense-R如何评估轴承问题

ABB MACHsense-R利用两个特殊算法—— BeAM(轴承资产监测)和BeaCon (轴承状态)来分析轴承状态。两个算法基于解调方法。同时,ABB MACHsense-R还利用特殊处理方法减少噪音并识别只可能由轴承发出的信号,而滤除其他信号。其他参数如波峰(Crest)、峰态(Kurtosis)、HF RMS, HF Pk-Pk,也会被用于计算以评估轴承状态。这些方法确保能够准确了解轴承的状态,并尽早诊断任何可能发生的故障。

 

软件包含完整的轴承数据库吗?

包含。SKF和FAG轴承信息,特别是与不同轴承组件故障频率相关的信息都被内置于软件中。用户只需要输入轴承编号,软件将自动识别相关轴承信息。

ABB MACHsense-R是否仅限于特定电机或发电机类型或尺寸?

ABB MACHsense-R为所有类型和尺寸的电机或发电机提供全面功能服务。ABB生产广泛的电机与发电机,而且ABB集团研究中心已开展广泛的研究来确定不同类型电机与发电机的故障模式。这一研究工作的成果已经纳入ABB MACHsense-R 数据分析单元。任何新成果和新开发的算法可以以网络门户补丁的形式轻松添加。因此,升级是一个持续过程,因为完善和微调算法是一项持续工作。ABB MACHsense-R已经具有分析VFD驱动电机的功能,其特殊算法能够评估发电机的状态,包括检测磁性槽楔的损坏情况。另外,ABB正在研发其他传感器以让 ABB MACHsense-R 能够监测直流和滑环式电机碳刷的状态。

因此,ABB MACHsense-R 能够用于任何类型、尺寸和构造的旋转电机与发电机。

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