成都松源-调试指南.doc

epro MMS6000System Installation & Startup Guide系统安装调试指南版本控制：项次日 期着 重 修 改 的 内 容版 本 号12004.11.10第一次编订2004.Rev.A122005.07.291. 胀差测量时，如何使用MMS6210模块的反向功能。2. 胀差测量使用双探头串联测量时，如何组态，以及推荐的安装、调试方法。2005.Rev.A2epro MMS6000系统安装调试手册前 言本文中关于epro MMS6000系统安装调试以及日常维护的描述可能并不十分完善，可能有漏洞、瑕疵、甚至错误存在。因此，如果您在使用过程中发现了问题，有未曾提到的要点，应该要增加到文档后记中来。同时，请告诉我们，以便我们能够及时地更新本文档。我们的目标就是要建立一个知识库，以方便所有使用epro MMS（Machine Monitor System）6000系列产品的人。编者：郑 杨联系方法： 地址：四川省成都市人民南路四段49号曼哈顿12楼23号 邮编：610041 电话传真84 E-Mail：，。 移动电话：130328605141. 安装调试：调试工作是个复杂和细致的工作，在进行调试工作之前，从事调试的工作人员必须熟悉系统各部件的工作原理和安装使用要求，工作原理没有掌握之前，不要轻易通电进行调试，调试过程中一定要牢记“谨慎是没有多余的”，只有谨慎才能避免在调试中出现人为的设备损坏。需要特别指出的是，虽然epro公司对设备有一年的保证期，但这只保证设备的质量问题，对于人为因素造成的设备损坏仍然由用户自行负责。汽轮机监测保护装置与其它自动化设备一样，在通过安装阶段后必须经过调试才能投入运行。对于MMS6000系统来说，调试方法就是各个部件分别进行调试，如传感器、前置器、模块等，然后进行连接。这样调试有利于互换和投运以后的维护、维修。运行中一旦出现异常情况，检查故障也比较方便。1.1. 调试方法：按照输入信号的不同，我们将之分为静态调试、动态调试以及系统调试。 静态调试使用模拟信号对装置进行调试称为静态调试，静态调试主要是对机柜的调试，机柜中有各种监测模块，正常运行时接收来自传感器的各种信号，如转速、轴振、瓦振信号等，这些信号可以在实验室用仪器来进行模拟。 动态调试当被测对象不断变化，处于动态状态下进行的调试工作称为动态调试。一般情况下，动态调试在校验台上进行。动态调试主要是对传感器的调试。由于轴振动是监测汽机大轴的相对振动，在使用校验台时，需要把传感器固定在不振动的基础上监测振子的振动。因此，特别要注意传感器本身必须放置在一个静止参照点上，否则测量结果与信号源显示值之间将会有较大的误差。 系统调试系统调试是将传感器、前置器、监测模块等监视通道中的各部件连接在一起进行调试。系统调试的主要目的是校验系统能否正常工作，其系统误差是多少。在调试中如何提高监视通道的系统精度是调试的重要技巧之一，我们在调试中要尽可能的提高系统精度。在做好调试的准备工作后，机柜和传感器进行安装的同时就可以开始进行调试工作。根据现场实践，一般进度如下： 机柜通电检查 系统组态 系统调试一般情况下，整个调试周期约为15天（如果现场准备工作到位的话，最多3天就可以了）。当然，调试工作的时间长短与准备工作做得怎样，对epro MMS6000系统的掌握程度，调试中碰到的问题难易而不同，在调试中应充分留有余地，以免赶进度而影响调试质量。1.1.1. 机柜通电检查：调试开始时，首先应对TSI机柜进行通电检查。因为在现场很多部件没有备品，一开始就进行通电检查，便于查出电源、监测模块、继电器等是否正常，有问题的及时更换，否则难以保证调试进度。. 通电前的检查主要检查epro MMS6000系统经过长途运输后有无机械损坏，以及有无极间短路现象。主要有以下一些内容： 有无机械损坏。 查线，检查机柜内连线有无掉落现象，有无悬挂引线。 绝缘电阻的检查，要求电源的所有公共母线的对地绝缘电阻 2M。 公共端对地连接的检查。一般情况下，每一个框架都有一个公共接地端，将COM线连在一起组成系统的公用零位。对于epro MMS6000系统，这些线还直接连接到机柜接地端子上，任何COM线的对地电阻应小于4，且越小越好。 机柜接地的检查。机柜的接地电阻应尽可能的小，接地电阻越小，系统防干扰能力就越好。系统的接地电阻应小于4，一般情况下应与DCS接地网相连接。 电源电压的检查。系统应配置双电源，一路来自不间断电源（UPS），另一路来自厂用保安段电源。二路冗余电源自动切换，以保证任何一路电源的故障均不会导致系统的任一部分失电。电源电压应在220V10%，501Hz。. 通电经过机柜的通电前检查，一切正常就可以通电，为安全起见，第一次通电前应把所有监测模块拔出（只需要拔出，可以不取下来，这样再加载比较方便，且可以避免对模块的损伤），只留下UES815电源模块。检查220V输入电压是否正常，若正常，先合上主电源开关，检查电源模块的输出24V是否正常。再合上副电源开关，重做一遍前述检查。此时，整个系统就通电了。有条件的还可以用示波器测量直流输出的交流波纹分量，一般不应大于10mV（P-P）。若一切正常，把所有监测模块一一插好，模块开始通电自检，若自检通过，此时没有传感器输入，模块面板上的指示灯应全部熄灭。如果此时传感器已经连接就位，则相应的通道指示灯应点亮呈绿色。要特别指出的是，键相通道的输出指示灯是黄色的。此时需注意，拧紧固定螺丝。1.1.2. 系统组态：用组态计算机连好模块，按照电厂提供的热工定值设定组态参数。具体操作请参考各模块的用户手册，这里不再赘述。1.1.3. 系统调试：在进行系统调试之前，确定以下项目的连接没有问题：. epro MMS6000系统机柜内部线路没有问题；. 就地电缆输入和到ETS、DCS等的输出连接没有问题；F 必须采用屏蔽电缆，并采用单端接地的方法来避免机组运行带来的干扰。F 如果传感器采用1米处有接头的型号，在安装时，应用配套的热缩套管将接头处密封，避免接头和电缆铠装导通后造成多点接地引入干扰。. 屏蔽电缆没有问题。以上项目均处理好以后，机柜就可以通电进行系统调试了。在调试过程中，需要使用万用表，我们推荐使用FLUKE生产的数字表。. 超速实验（键相与此相同）1) 传感器安装若使用PR9376系列传感器，把传感器间隙定在1.0mm，且将传感器头上的标记线与转子轴向平行。锁紧紧固螺母。若使用PR6423涡流传感器，把传感器的间隙定在1.0mm即可。锁紧紧固螺母。2) 报警和停机保护动作试验用转速信号发生器或转速台加信号，有几路转速监测，就要输入几路信号。缓慢加速，当转速达到在模块中设定的报警和危险定值时，相应的继电器应动作。若有连锁保护（如二取二或三取二连锁保护），则满足逻辑条件时，相应的保护回路要有开关量信号输出。3) 检验DCS显示模块有4 20mA电流和脉冲输出，DCS应能实时显示转速值。若DCS不能正常显示，先用万用表测量电流输出是否正常，若电流输出正常则检查DCS的接线；若电流输出不正常，则应检查模块状态。. 轴向位移调试轴向位移的调试主要有以下几步：1) 传感器定零在汽轮机转子推轴定位以后，根据拟定的测量范围（通常情况下为2mm），把传感器调整支架旋到合适的位置。安装传感器时，应使传感器头端面与被测面保持平行。测量前置器的输出电压，将零点间隙电压定到-12V（如果测量范围不对称的话，需要根据传感器的灵敏度，零点在量程中的位置，通过计算得出零点间隙电压，参见. 胀差调试），锁紧传感器紧固螺母（锁紧时要特别注意电压值，稍不注意就会跑掉），传感器就安装好了。将百分表顶在传感器支架上合适的地方（要能随手轮调节前后移动），根据量程调节百分表，定零。2) 离线采集传感器线性准备好记录纸，调节手轮，先往正方向旋转0.5mm，记录下此时前置器的间隙电压值。依次类推，记录下1.0mm、1.5mm、2.0mm时对应的电压值。然后回零，检查一下零点间隙电压，差别应该不会超过0.05V。往负方向旋转0.5mm，记录下-0.5mm、-1.0mm、-1.5mm、-2.0mm时对应的电压值。记录表格参见. 胀差调试。如有必要，可以采集更多的点，比如间隔0.2mm或者0.25mm。3) 组态及线性化用组态计算机连好模块，把刚才记录的位移和对应的电压值输入组态进行线性化。做好以后，上传组态至模块。4) 测量值比对与步骤2中的过程相同，此过程需要记录在实际位置，此时组态计算机中对应的显示值。5) 报警和停机保护动作试验旋转手轮，位移量达到在模块中设定的报警和危险定值时，相应的保护回路要有开关量信号输出。在此过程中还可以作报警迟滞（下降触发，具体请参阅对应模块的用户手册）试验，看是否与设定值相吻合（缺省值为满量程5%，有时需要设置为1%）。6) 检验DCS显示模块有4 20mA电流和0 10V电压输出，DCS应能实时显示位移量。若DCS不能正常显示，先用万用表测量模块输出是否正常，若电流输出正常则检查DCS的接线；若模块输出不正常，则应检查模块状态。7) 固定支架把万用表支好，调节手轮使间隙电压值显示为零点电压，然后慢慢锁紧固定支架的锁紧螺母，不要一次锁死。在此过程中会发生电压的波动，再微调手轮，再慢慢锁紧螺母，直到间隙电压与零点电压的差值不超过0.05V。固定支架时一定要有耐心，绝对不能敷衍！记录下定零后的间隙电压值和组态计算机中的显示值。. 胀差调试一般情况下与轴向位移调试的步骤相同，下面着重讲解反向和串联测量两个方面：A. 使用反向功能在现场有时受安装位置的影响，传感器只能按照下图所示的位置安装，在这种情况下，我们就需要用到MMS6210模块的反向功能。注 意！反向是指把整个量程颠倒，而不是简单地颠倒正负号！对于MMS6210模块来说，反向功能在组态中的实现非常简单，如下图所示。只需要将“Invert measuring range”后的复选框钩上即可，也就是图中圈住的地方。下面我们以PR6426 + CON021/916-120（12mm量程）为例进行说明，详细讲解如何根据量程来确定零点电压。这种方法在使用其他类型探头时，确定量程以及零点电压也同样适用。为了方便说明，我们设计了如下的表格：物理量程，mm标准电压，V定义量程，mm反向后量程，mm正 确错 误-6-4.00-5-5.33-464-4-6.66-353-3-8.00-242-2-9.33-131-1-10.660200-12.0011-11-13.3320-22-14.663-1-33-16.004-2-44-17.335-3-55-18.666-4-66-20.00从上表中我们可以十分清楚的看到，反向后的零点电压应该定在-13.33V。以此为基础，在安装位置测得传感器的线性数据，在组态软件中设置线性化补偿，具体请参阅轴向位移调试中描述。注 意！作线性化补偿时，要按照定义量程以及对应的电压来输入数据，反向功能由模块自动实现。在作测量值比对时，旋转手轮，探头靠近被测面为正向，反之则为负向。附件：记录表格物理量程mm标准电压V定义量程mm反向后量程mm测量电压V显示值mm-6-4.00-5-5.33-46-4-6.66-35-3-8.00-24-2-9.33-13-1-10.66020-12.00111-13.33202-14.663-13-16.004-24-17.335-35-18.666-46-20.00B. 使用串联测量在使用epro PR6426传感器测量胀差时，最大量程只能达到24mm，300MW的机组基本适用。但对于600MW机组的低压缸胀差来说，量程要求达到40mm甚至更高，这时候就需要用到双探头串联测量了。如下图所示：这种测量方式要求将两只传感器相对安装在同一测点的两侧，可以通过两个通道间的联合计算将量程扩大到单只传感器的两倍。在串联测量时，探头1要覆盖测量范围的负向部分（低端），探头2要覆盖测量范围的正向部分（高端）。反之亦然。注 意！串联测量时，必须将两只前置器中的一只调整成不同的工作频率，以避免它们之间产生干扰。具体方法非常简单：剪断前置器CON021中的跳线J1。此后必须重新校准前置器和传感器的线性，具体步骤见前置器的说明。其测量原理如下图所示：以20mm量程的探头为例，在使用串联测量时，组态软件中需要作如下设置：i. 进入MMS6910组态软件以后，选择File - New，如下图所示：在Monitor type下拉列表框中，选择MMS6210，在Monitor subtype框中选择Tandem/Cone/Double cone。ii. 在Basis标签中，Measuring mode选择如图所示的图标，表示串联测量。iii. 通道设定两个通道的设置除了KKS以及Description条目分别输入通道名称和描述外，其余设定完全一致。在通道设定标签（Channel1/2）中设定： 前置器的型号（CON-Type）为CON021 -4/-20V； 传感器的型号（Sensor-Type）为PR 6426； 灵敏度（Sensitivity）条目中输入0.8V； 在测量范围起点/终点条目（Start/End of measuring range）内输入传感器的额定测量范围0/20 mm； 在参考点位移（Tare value displacement）要填入0 mm； 在参考点电压条目（Tare value voltage）中必须填入与之对应的测量电压下限值-4 V。如下图所示：iv. 通道输出在输出通道（Output channel）标签中可对联合通道的报警和危险值分别进行设定。通道1和通道2各自输出一个与轴位移量成正比的020mA/420mA的特征值电流。两通道的报警输出和前面板上的报警指示灯也同时工作。如果将测量范围（总量程）定义为0 X（例如0 40mm），而测量范围的零点与总的工作范围下限重合，此时要在参考点条目中输入0 mm。如果测量范围定义为-X 0 X（例如-10 0 +30mm），此时要填入测量范围的零点和总的工作范围下限之间的距离。该距离必须大于或等于测量范围的负向部分。我们把测量范围定义为-10 +30mm，则在参考点（Reference point）条目中输入10mm。如有必要，同样可以选择反向测量（Invert measuring range）。报警值和危险值根据实际情况进行设定。具体设置如下图所示：v. 线性化并固定探头位置首先，安装并固定好探头-1，此时可以不用固定探头-2，根据下面的表格采集线性参数并作线性化补偿，具体的操作参见前面的描述。物理量程mm标准电压V定义量程mm反向后量程mm测量电压V显示值mm0-4.00-1030-4.071-4.8-9292-5.6-828-5.113-6.4-7274-7.2-626-6.765-8.0-5256-8.8-424-8.367-9.6-3238-10.4-222-9.739-11.2-12110-12.0020-11.4211-12.811912-13.6218-13.0613-14.431714-15.2416-14.7115-16.051516-16.8614-16.2017-17.671318-18.4812-17.5519-19.291120-20.01010-18.83我们在上表中填入了某次的实验数据，作为参考。此步骤完成以后，调节手轮，使探头-1的前置器输出电压为最大值，即-18.83V。然后，将探头-2大致固定在-20V的位置，根据下面的表格采集线性参数并作线性化补偿。物理量程mm标准电压V定义量程mm反向后量程mm测量电压V显示值mm0-4.001010-4.011-4.81192-5.6128-5.033-6.41374-7.2146-6.675-8.01556-8.8164-8.277-9.61738-10.4182-9.649-11.219110-12.0200-11.2611-12.821-112-13.622-2-12.9313-14.423-314-15.224-4-14.4715-16.025-516-16.826-6-16.2917-17.627-718-18.428-8-17.6519-19.229-920-20.030-10-19.02我们在上表中填入了某次的实验数据，作为参考。此步骤完成以后，调节手轮，使探头-1的前置器输出电压为最大值，即-18.83V。同时，调整探头-2的位置，使其前置器输出电压为最大值，即-19.02V，此时，固定好支架。接着，在安装位置，调节手轮在满量程范围内走一遍线性，用以比对组态软件和DCS中的显示值。最后，调节手轮，使探头-1的前置器输出电压等于列表中定义量程对应的零点电压值，即-11.42V，锁紧手轮和支架，此时，安装即告完成。为使系统调试顺利进行，需要注意以下一些问题：F 机柜内部接线请不要随意更改。F 系统的各种参数设定好后，不要随意更改，如需更改则应在经过专门培训的技术人员的指导下进行。F 传感器一般都是成套供应的，在epro已经调试完成。如果在调试过程中发现传感器或前置器有损坏，请成套更换。F 传感器在调试过程中如果线性不是很理想，可以调节前置器上的微调旋钮，适当修正其线性。1.2. 调试注意事项：1.2.1. 绝缘和接地调试过程中必须保持epro MMS6000系统和测试仪器的良好绝缘和接地。只有良好的接地系统才能保证系统正常工作，调试才能顺利进行，否则会出现一些难以解决的问题。系统内所有的公共端、屏蔽线、机壳均要求接地，并且不能采取多点接地的方式，而是统一在机柜一端接地，以尽量减少外界干扰。1.2.2. 防止强电电源串入我们知道epro MMS6000系统是直接接地系统，这是欧洲的接地方式，实践表明这种方式有较强的抗干扰能力。但是必须注意，一旦有220V的强电电源线串入将会使设备产生严重损坏，测试时应特别注意。1.2.3. 调试中尽量由端子排接线有些时候为了图方便，在调试过程中直接把测试笔挂在48芯插座的柱针上。这样做很不安全，因为柱针是裸露的，且柱针间的距离很小，这样测试很容易引起短路。况且，这样进行测试也无法检查端子排到柱针的柜内连线是否正常。因此，推荐大家还是从端子排上连接调试引线，拧好螺丝，这样做最可靠。1.2.4. 通电时尽量少拔插监测模块epro MMS6000系统的模块全部都支持热拔插。之所以提出要尽量少拔插，是因为在安装框架中，两块模块之间的距离很小，拔出模块以后，再插上去时，如果不小心，没有对正导轨的话，相邻的两块模块就会相互碰撞接触从而引起短路、划断印刷电路、损坏贴片元件等情形的发生，产生重大损坏。1.2.5. 防止机械损坏主要是防止传感器从高处跌落、摔撞等，另外在安装时要避免用力过猛，插不进的不要使劲插，拔不出的不要用力拔。要细心观察，找到问题的关键，这些都是轻而易举的事情。总之，调试过程中要培养细致精心、轻拿轻放的好习惯，防止调试过程中出现机械损坏。2. 常见问题以及解决方法下面列举了一些常见问题以及解决方法，仅供参考。上电后发现模块不自检，通道灯（Channel Clear）全部熄灭。请与你的供应商联系，并详细记录发生此现象的经过，如：F 插好电源板，系统上电后，是否是插入的第一个模块被烧毁；F 是否是第一次插入时烧毁；F 是否是使用过程中被烧毁；F 是否是掉电以后，重启时烧毁；F 是否只烧毁一块等。在任何时候若要接触板件，请佩戴防静电手环；或者用手把持没有电路和元件的地方，如前面板和后部接口保护套。严禁直接用手接触电路板!系统运行一段时间后，通道指示灯（Channel Clear）一直闪烁。请与你的供应商联系，该模块可能需要返回epro修复固件（firmware）中的问题。系统在运行时，发现输出的电压值、电流值不正确。请与你的供应商联系，该模块可能需要返回epro作进一步诊断和修复。系统运行一直正常，轴振测量值跳变。此种现象一般都是由于多点接地造成的。此时应检查传感器电缆1米处的接头，应该用配套的热缩套管密封好，避免接头和电缆铠装导通后造成多点接地引入干扰。当使用PR9376传感器时，键相或者转速在低速下工作正常，高速下不正常。或者情况相反。此种现象一般是由于接线错误引起的，并多发生在第1个通道。正确的接线方式为：z8 white、z6 blue、b6 screen。此时在组态软件中将触发电平Upper trigger threshold设置为-19V，Lower trigger threshold设置为-7V。若还不正常，可适当调整两电压值。在端子排上测量电压值，blue screen之间应为定值26V左右，white blue和white screen均为脉冲输出。此时应该工作正常。当使用MMS6110模块，在上传组态参数时，屏幕提示如下：提示的内容是说模块的firmware软件版本较老，和组态中的参数不相兼容。此模块需要返回epro刷新firmware软件或更换eprom。当使用MMS6110模块，在上传组态参数时，屏幕提示如下：提示的内容是说该模块的报警迟滞量只接受5%，必须修改该参数。此模块需要返回epro刷新firmware软件或更换eprom。使用MMS6120模块和PR9268/20传感器测量瓦振。MMS6120加电自检正常，但无论连接好哪个通道的传感器，两个通道正常指示灯（Channel Clear）都亮。此种现象是由于接线错误引起的。处理步骤如下：1. 拔下MMS6120模块，用万用表检查接线情况。 z6 z10和z8 b6的通断（多半是通）； d6 d10和d8 b8的通断（多半也是通）。上述检查的连线是只有使用提升线圈时才连通，现在使用PR9268/20传感器都是垂直安装方式，