无线寿司传感器提高工厂生产效率

前言

 

日本横河电机(Yokogawa )公司作为国际自动化仪表主流厂家之一，一直积极参与工业无线系统标准的制定、产品开发和应用推广工作，2007年，首款无线设备开发成功;20082009年，进行了广泛的现场试验;2010年推出了第一套符合ISA100,1 1 a的工业自动化无线通信的产品。

 

在推广ISA100,1 1 a的工业自动化无线通信的产品过程中，横河公司发现企业为了应对更复杂的工艺和设备以及人员和设备老化的现状，越来越需要收集更多的数据，以提高设备维护水平和生产效率。在流程行业三大无线通信标准的产品中，用于提高设备维护水平的无线振动变送器一直占据重要的位置，横河电机公司新开发的无线寿司传感器也是无线设备健康状态检测设备，同样是为了达到提高设备维护水平的目的。但是它们在设备的结构、档次、价格和针对的用户设备类型方面是截然不同的。

 

随着制造业不断努力提高生产效率和工厂维护效率，对能够收集更多工厂设备有效数据的解决方案的需求日益增加，这也推动了比传统有线设备更易布线、更便宜的无线传感器的需求。

 

为了在早期发现设备异常的迹象并防止设备意外故障，必须经常巡视工厂设备并测量设备(如压缩机，泵和电机)的振动和表面温度，期望能使这些数据做到在线监控。虽然关键设备可能已经使用有线传感器进行连续监测，但是由于初期成本高及很多位置难以布线等挑战，但还是有较多设备必须通过操作员巡查或定期检查。因此，为了提高维护效率，对能够方便安装且成本较低的无线振动和温度传感器的需求日益增加。

 

 

 

用于设备健康状态检测的无线振动传感器可分为两类:一类是用即丁分析振动波形频谱( spectrum of vibrationwaveforms )，用于精细诊断;另一类是测量振动幅度，用于简单诊断。

 

在流程行业三大无线通信标准的产品中，用于设备健康状态的检测设备比较多，如属于}SA100,1 1 a标准之下，就有霍尼韦尔公司OneWireless中的产品EHM无线设备振动(健康状态)监测变送器、横河电机公司ISA100 wirelesst品中的无线振动传感器以及美国GE公司下属Bently本特利公司G/V2,218, V3系列无线状态监测变送器;在WirelessHAR丁标准中有爱默生过程管理公司的C S 19420无线振动变送器;在WIA-PA标准中有中科奥维公司的现场无线振动变送器。上述用于设备健康状态检测的无线振动监测变送器就属于精细诊断的高端产品，主要用于汽轮发电机、高压压缩机等大型、尖端旋转设备的性能监控，如OneWireless中的产品EHM无线设备振动(健康状态)监测变送器可以监测设备的振动、位移、转速、轴瓦温度的状态信息，其转速探头可以监测设备不同负载条件下的多个快速傅立叶变换(F FT)频谱;其振动监测设备包括8个通道:4个动态通道输入可以测量转速、振动、位移等，4个静态通道可以接入DC (0-3V)或4-20mA信号，如轴瓦温度等。最快的报表输出速度为25s，建议连续报告输出的速度设定为〕m}门。通过软件平台，可以分析历史趋势、跟踪关键健康状态参数，预防报警，支持预防性维护。

 

而横河电机公司新开发的无线寿司传感器针对的不是上面提到的汽轮发电机、高压压缩机等大型、尖端旋转设备的性能监控，因为这些设备对工艺过程非常重要，即使在无线通信系统问世之前，这些设备就已经通过有线振动传感器持续监控。而无线寿司传感器是集中在泵、冷却风扇、紧凑型电机和其他相对重要{生较低的旋转机械上，这些旋转机械以前是用于操作员例行巡视或定期检查期间，现在可以用无线寿司传感器监测此类旋转机械的振动趋势和表面温度，当趋势显示行为异常或偏离正常值时，主机系统发出警报提醒操作员采取适当的措施，这属于设备健康状态的简单诊断。无线寿司传感器有两个内置的振动和温度传感器，振动传感器分别测量至多三个轴(X、丫和引的加速度和速度，并计算其组合值，温度传感器测量被测物体的裘面温度。振动测量频率范围是1 OHz~1 kHz,振动测量范围:速度是0~20m/s，加速度是0} 1 30m m/s2，表面温度测量范围是?20850C。对于这些重要性较低的旋转机械应用来说，一小时甚至一天的数据收集周期就足已满足要求了，所以它可以采用通信速度慢的匕。日aWA冈网络传送数据，通常设置的数据更新周期是1日。