艾默生 CSI 6000在线设备监测解决方案

概述
工厂5％的关键设备可能造成全厂停产。通常这些设备拥有停机保护系统以防止灾难性事故,但您的工厂真的处于保护中吗? 当设备处于高振动时, API 670保护系统将跳车联锁,却无法深入了解问题所在。多达50％的设备故障是由于生产过程中工艺条件变化所引起的,而其中的90％是可预测和诊断的。

有了CSI6000, 现代工厂对陈旧的保护系统进行升级时，有机会实施工厂管控网的完整解决方案－－保护监测、预测分析、性能监测集成的PlantWeb。

CSI 6000设备保护系统
CSI 6000解决方案的设计主要是针对目前众多的工厂改造项目在替换陈旧保护系统和控制系统的同时集成预测分析和性能监测系统,成就现代化的工厂理念。

艾默生的CSI 6000设备保护系统适应API 670 标准,集成了Ovation.和DeltaVTM过程控制系统, 是AMS设备管理平台的组成部分。

电力行业解决方案
Ovation工业控制系统和AMS设备管理平台的内部融合特别适用于电力系统。

应用包括：
* 全方位配合的锅炉/汽轮机控制
* 排放监测
* 经济调度
* 队伍管理
* 整体性能在线管理
* 通过集成化的实时振动监测和集成的过程监控,优化设备性能和生产过程。
在计划停机维修期间,使用AMS设备管理的回放功能来检查设备健康状态,指导维修计划。艾默生提供了一个特别针对电力行业的过程控制系统和旋转机械健康管理的完全解决方案。

CSI 6000与Ovation和DeltaV过程控制系统集成,向操作人员和AMS设备管理平台提供设备状态数据
向过程自动化系统实时反馈设备健康状态应用
长期以来,维修人员已经从振动分析和其他预测维修技术中获得了巨大的收益。但是如果不能向过程自动化系统实时反馈设备的健康状态,操作人员将无法知道他们的操作对旋转设备所造成的影响。事实上,50%的设备故障是由于生产过程发生改变所引起的。

CSI 6000 向操作人员发送实时的TSI/ESD参数。当操作人员调整生产过程,或者发生生产过程问题时,操作人员将实时观测到该类事件对设备健康所造成的冲击。例如,启动过程中,如果汽轮机,壳体膨胀或者转子偏心程度超出允许范围,操作人员或过程控制系统可以对其进行调整。通过将振动数据与过程自动化及实时决策集成,建立了一个新的行业标准。

应用
* 电厂蒸汽轮机
* 工业燃气轮机
* 水轮机
* 离心压缩机
* 螺杆压缩机
* 风机、泵、齿轮箱、电机等


TUV认证
对于设备安全性的要求,艾默生能够提供经过TUV认证的高达SIL3安全等级的超速保护系统和轴向位移监测系统以及API670设备保护系统。对于设备可用率的要求,CSI 6000采用
灵活的组态方式,可针对轴承,传感器及传感器健康状态设置传感器表决逻辑。

PlantWeb 保护
对于大多数保护系统来说,当汽轮机出现异常时,操作人员会马上停掉汽轮机而很少考虑这将对锅炉会造成怎样的冲击。直接让设备停机而忽视整个生产过程是让人无法接受的。设备停机必须与生产过程一起统一控制,这样工厂停机才会安全,对设备健康状态的冲击也会降低到最小。通过将设备保护系统和过程控制系统集成,就可以实现整个停机过程的安全控制。这个集成的解决方案就是PlantWeb的保护系统。

操作人员使用现有的过程控制系统来实现对工厂的控制,包括过程控制和对设备健康状态的监测。

AMS设备智能管理平台的图形化界面提供强大的实时诊断能力
用于性能监测和高级预测分析的AMS设备管理平台
AMS设备管理平台集成了多种用于厂级设备管理的在线和离线技术,同时提供图形工具和简单易用的基于Web的人机界面。

AMS设备管理平台集成的预测分析技术包括：在线和离线振动分析,油液分析,红外热成像,超声检测,动平衡和激光对中技术。软件功能包括：
*强大的预测分析工具（图谱、趋势、瞬态、频谱分析、PeakVue技术、自相关技术、统计分析）
*基于Web的历史案例浏览
*基于Web的设备优先等级和维修计划
*基于Web的性能监测
*自定义人机界面
*集成过程参数
设备管理平台:设备总貌图
当汽轮机经过一次大修后重新启动时,由于转子和机壳之间的质量差异,转子的膨胀速度要高于机壳。集成的过程信息和设备健康状态参数可以帮助操作人员尽快的让汽轮机回复到工作状态而没有任何损伤。

CSI 6000监测汽轮机转子和机壳不同的膨胀程度,然后通过PlantWeb数字结构显示监测结果。当汽轮机启动时,操作和维修人员可通过AMS设备总貌图同时看到过程参数和设备健
康状态参数。

AMS设备总貌图提供一个高水平的人机界面,并集中化显示设备健康状态。

AMS设备总貌图可以包括以下几个选项：
*汽轮机总貌图及柱状图
*事件/报警记录
*振动和过程参数趋势
*报告（email,文本文件）
*现场机柜图形化显示
*支持触摸屏

通过资产总貌图的开放式结构,您也可以集成其他非艾默生的系统,例如：
*支持ModBus的第三方保护系统
*支持ModBus或OPC的第三方控制系统
*支持OPC或SQL的第三方软件

针对汽轮机的AMS设备管理平台
-实时的汽轮机总貌图监测
- 60小时的汽轮机数据记录
-汽轮机数据回放
- 3D汽轮机图形显示方式

瞬态数据回放模式
AMS设备管理组合中的数据回放模式提供了实时的图谱显示,如果没有集成现场智能是不可能实现的。实时图谱,例如所有轴承上的振动总量、轴心轨迹、轴心位置、波德/奈奎斯特图、瀑布图、波形、频谱,能够让汽轮机专家们作出实时决策。自动保存的用户习惯设置帮助用户定制熟悉的监测界面并能显示细微的变化。双显示器模式使您拥有更广阔的视野来监测汽轮机的启动过程。您可以通过对比已知正常的启动过程基准图谱（可以从离线或在线系统中获得）发现它们之间的区别。通过瞬态的实时模式,您可以和操作人员、生产人员一起迅速决定是将汽轮机带回到关键的生产需求中,还是为保护设备而停机。为了说明艾默生的在线设备监测解决方案所带来的收益,让我们来假设以下的场景。

假设

当汽轮机跳机时
晚上您在舒适的家里休息, 电话突然响起,是汽轮机刚发生了跳机。您必须马上回工厂作出是否重新启动设备的决定。尽管压力很大,但您还是相当有信心, 因为您有两件功能强大的工具:一件是有关事件的连续数据可以帮助您对跳机过程进行回放和分析；另一件是对汽轮机启动过程进行动态实时监测的窗口。

您驱车来到现场,跳机前后数小时的数据正等着您：
1. 您有适当的设置来采集想要的数据, 并确保所有有用数据和异常事件被记录下来。

2. 您的在线设备监测系统可以提供实时的连续的时域波形记录,确保任何事件都不会丢失。通过AMS设备管理组合,您随时可以动态回放历史记录。现场智能处理器是一个连续数据记录仪,它能同时存储所有轴承近60小时的连续时域波形数据。它还包括数据的自动存档功能。事件前后一个小时的数据可以自动保存在网络服务器中。

3. 实时汽轮机监测视图将帮助您在启动过程中迅速作出决策。

当您赶到现场,您发现这是操作人员的一次手动停机。操作人员已经通过CSI 6000了解了实时振动情况、通过过程控制了解到油液温度和压力诊断信息,这些信息表明汽轮机需要停机。事实上,维修人员也已经发现轴承油路发生堵塞。现在唯一的问题是：这次事件造成的设备故障有多严重?我们能重新启动吗?

感谢多通道的连续数据记录,您快速浏览了一下,然后提取出所感兴趣时间段的数据以获得更为详细的信息。您检查了数据,和基准进行了比较,然后确定振动只来源于其中一个轴承。轴心位置图显示轴承间隙尚未超差, 修理完油路问题后, 您建议重新启动设备,并同时通过AMS设备管理平台实时监测汽轮机的启动过程。

在这个假设中,集成了预测分析、设备保护、性能监测和PlantWeb的在线设备监测系统,帮助用户轻易的获得关键信息,并作出充满信心的决策。

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