Bently Nevada 3500 Система защиты машин: полное руководство | TenBN

Кратко: Bently Nevada 3500 – это система защиты машин на базе шасси: модули мониторинга измеряют, релейные модули выдают отсечку, интерфейсный модуль переносит конфигурацию и данные, а блоки питания поддерживают всё это в рабочем состоянии – обычно их два, поскольку резервирование заложено в конструкцию, а не является дополнительной опцией. Чтобы шасси существовало, нужны ровно пять элементов: шасси 3500/05, как минимум один блок питания 3500/15, модуль 3500/22M TDI (или устаревший 3500/20 RIM), как минимум один модуль мониторинга и согласованные с ним задние модули ввода-вывода – плюс 3500 System Программное обеспечение для конфигурации для ввода в эксплуатацию. Система рассчитана на соответствие API 670, сторонним органом аттестована для SIL 1 и SIL 2 на тракте от датчика до реле и по-прежнему производится и поддерживается. Эта страница – узловая: индекс модулей, расчёт слотов, цепь защиты и решения, которые действительно обходятся дороже всего.

Как устроена система 3500

Любое шасси 3500 строится из пар: спереди стоит основной модуль, выполняющий вычисления, а сзади – модуль ввода-вывода (I/O), которого действительно касается полевая проводка. Основной модуль включается в 19-дюймовую EIA-панель шасси 3500/05, а I/O-модуль размещается за ним в парном заднем положении. Поэтому два внешне одинаковых фронтальных модуля могут оказаться совершенно разными закупками – именно исполнение I/O-модуля сзади определяет, ляжет ли полевой кабель на клеммы шасси или на удалённый клеммный щит.

Задняя панель – это нервная система. По ней передаются питание, конфигурация, состояния сигнализации и временные метки Keyphasor, поэтому релейный модуль способен выдать отсечку по условию, вычисленному в трёх слотах от него, и поэтому интерфейсный модуль столь критичен: в нём хранится файл конфигурации шасси, а значит, шасси с нерабочим интерфейсным модулем продолжает функционировать, но остаётся невидимым.

Обязательные и дополнительные компоненты

Индекс модулей с официальными номерами паспортов

Там, где паспорт существует, мы приводим его номер, поскольку это самый быстрый способ проверить заявление поставщика. Модули с пометкой нет открытого паспорта – устаревшие или узкоспециальные позиции, характеристики которых нельзя подтвердить действующими открытыми документами.

Осторожнее с номерами без буквы M: обозначения 3500/40, 3500/42, 3500/22, 3500/50, 3500/72 и 3500/94 как таковые в действующей официальной линейке отсутствуют – в ней находятся поколения с “M”. Детали устаревшего 3500/42 действительно встречаются в обороте, а в 143694 до сих пор приведена строка “Дополнительные I/O-модули для устаревших 3500/42M”, поэтому позицию без M следует рассматривать как устаревшую и сверять с шильдиком, а не с действующим каталогом.

Размер шасси: арифметика слотов

Крайняя левая часть любого шасси зарезервирована: две полувысотные позиции под блоки питания, размещённые одна над другой, затем интерфейсный модуль. После этого в полноразмерном шасси остаётся 14 слотов модулей, а в мини-шасси 7, и в них допускается любая комбинация модулей мониторинга, реле, Keyphasor, индикации и шлюзов.

Именно глубина съедает время проекта. Глубина стандартного шасси 349 mm, шасси на переборочном монтаже 267 mm, а I/O-модули со встроенными барьерами добавляют ещё 74 mm. Предлагаются исполнения с 19-дюймовыми EIA-направляющими, для монтажа в вырез панели и на переборку, но мини-шасси на переборку монтировать нельзя. При установке барьеров учитывайте, что модуль 3500/04-01, требующий заземления цепи искрозащиты, занимает отдельное положение, из-за чего в 19-дюймовом шасси остаётся 13 позиций под мониторы.

Плотность каналов определяется модулем: четырёхканальный монитор в каждом из 14 слотов даёт 56 каналов на шасси. Две полувысотные платы Keyphasor могут занимать один слот, поэтому Keyphasor – исключение, которое и обеспечивает плотность.

Цепь защиты и то, что в ней не допускается

Понимание тракта сигнала снимает большую часть спорных вопросов спецификации. Преобразователь получает питание и контролируется своим I/O-модулем, который подаёт питание на датчик через клеммы с защитой от короткого замыкания и в рамках своей процедуры OK непрерывно проверяет сам сенсор и полевую проводку. Далее сигнал поступает в модуль мониторинга, сравнивающий измерение с уставками Alert и Danger – регулируемыми в программном порядке в пределах 0-100% шкалы с точностью 0.13%, с задержками Alert 1-60 s шагом 1 s и задержками Danger от 0.1 s либо 1-60 s шагом 0.5 s, с фиксацией или без неё. Сформированные состояния по задней панели передаются в релейный модуль, логика управления сигнализацией (Alarm Drive Logic) которого выполняет голосование И/ИЛИ по условиям Not-OK, Alert и Danger и замыкает контакты, подключаемые к DCS или системе ESD.

Правило, которое из этой цепи вытекает и которое Baker Hughes формулирует прямо: регистрирующие выходы 4-20 mA и регистры Modbus “предназначены только для индикации оператору и трендового анализа” и “не обеспечивают отказоустойчивости или целостности, необходимых для защиты машин или останова”. Поэтому цепь отсечки должна заканчиваться контактами реле. То же относится и к реле Rack OK, расположенному в I/O-модуле TDI, однополюсному перекидному и нормально подтянутому – то есть срабатывающему и при снятии питания с шасси, – которое, согласно документации, не следует включать в цепь автоматического останова.

Остальное обеспечивает отказоустойчивость на уровне конструкции: конфигурация дважды хранится в энергонезависимой памяти и сверяется, при обнаружении отказа каналы автоматически подавляются вместо ложных отчётов, а удалённые входы сухих контактов для Trip Multiply, Alarm Inhibit и Rack Сброс дают системе управления влияние на поведение комплекса.

Питание, резервирование и горячая замена

3500/15 принимает Universal AC 85-264 Vac rms (85-250 Vac rms во взрывоопасных зонах), высоковольтный постоянный ток 88-140 Vdc либо низковольтный постоянный ток 20-30 Vdc, и в пару можно поставить любую комбинацию AC/DC. Нижний модуль работает как основной, верхний – как резервный; каждый из них держит полностью укомплектованное шасси, и минимальная нагрузка шасси не требуется. Горячая замена действительно работает – “извлечение или установка любого из блоков питания не нарушает работу шасси при условии, что установлен второй блок питания”.

Задние I/O-модули, напротив, горячей замене не подлежат. Любая работа, затрагивающая заднюю часть шасси, – это плановый останов, и самая распространённая полевая потеря в этой линейке – техник, вынимающий I/O-модуль “только проверить” на шасси, находящемся под питанием.

Конфигурация, данные и диагностика

Конфигурация формируется в 3500 System Программное обеспечение для конфигурации и хранится в интерфейсном модуле в виде файла RAK – доступ к нему открывается через передний USB-порт TDI или по сети предприятия, под защитой блокировочного замка и двухуровневой схемы паролей. Управление доступом настоящее, а не показное: некоторым модулям для работы требуется минимальный уровень конфигурационного ПО и прошивки – например, 3500/32M требует ПО версии 4.5 или новее при прошивке TDI 1.71 или новее.

Со стороны данных система разделяет статические и динамические величины. Статические значения охватывают измеряемые параметры и восемь производных величин на канал – Direct, Gap, 1X, 2X, Not1X, Smax и остальные. Для захвата переходных сигналов требуется опция Channel Enabling Disk. Журнал событий хранит 2000 аварийных и 1000 системных событий с отметками времени, синхронизируемыми через шлюз или ПО, что снимает необходимость отдельного регистратора очерёдности событий на большинстве машин.

Вне шасси обычными адресатами являются OPC DA в DCS или ПЛК и System 1 для мониторинга состояния и диагностики. С внешним миром TDI работает по собственному протоколу плюс Ethernet TCP/IP на 10/100Base-TX и 100Base-FX; 3500/92 добавляет Modicon Modbus и Modbus/TCP по RS-232/422/485 с настраиваемой картой регистров; 3500/91M обеспечивает Ethernet Global Data для GE Mark VIe. Для резервирования связи можно установить несколько шлюзов.

Стандарты, аттестации и классификация зон

Одна оговорка по рекламным цифрам: действующая страница изделия говорит о “более чем 85,000 установленных по всему миру”, а брошюра – о “более чем 100,000 шасси, установленных в мире”. Ссылайтесь на одну из них, а не на обе.

Какие модули для каких машин

Baker Hughes не публикует официального спецификационного комплекта по типам машин, поэтому приведённые строки следует рассматривать как документированное соответствие модулей областям применения, а не как типовой проект.

3500 против Orbit 60 и что здесь на самом деле означает “устаревшее”

Вопрос, который в итоге задаёт любой объект. Задокументированная позиция состоит в том, что 3500 не снята с производства: Baker Hughes опубликовала заявление об обязательствах, где сказано, что линейка продукции 3500 “остаётся полностью поддерживаемой, даже отметив 24-й год существования”, и что программа принудительного устаревания введена не будет – электроника была обновлена в 2016 и 2017 годах для соответствия RoHS. Orbit 60 описывается как “следующее поколение защиты машин” и рекомендуется для новых установок после 2020 года там, где это уместно, а модернизация действующих объектов прямо позиционируется как не вызывающая затруднений задача.

Практический перевод: продолжаем ремонтировать 3500, пока детали задокументированы и доступны, и планируем Orbit 60 на машинах, которые всё равно перекабеливаются. Вложения в датчики работают в обоих случаях – динамические входы 3500 по-прежнему принимают сигналы 3300 XL Proximitor, а каталог датчиков перечисляет эти позиции как действующие и обычно имеющиеся на складе.

Часто задаваемые вопросы

Какие модули нужны, чтобы шасси Bently Nevada 3500 работало?

Пять элементов: шасси 3500/05, как минимум один блок питания 3500/15 с его Power Input Module, один интерфейсный модуль в слоте 1 (3500/22M TDI или устаревший 3500/20 RIM), как минимум один модуль мониторинга и согласованный задний I/O-модуль на каждый основной модуль. Конфигурационное ПО нужно для ввода в эксплуатацию. Релейные модули, платы Keyphasor, шлюзы и индикация – всё это дополнительно.

Сколько модулей помещается в шасси 3500?

Четырнадцать универсальных слотов в полноразмерном 19-дюймовом шасси, семь в мини-шасси. Крайняя левая часть зарезервирована под два полувысотных блока питания плюс интерфейсный модуль. Если везде ставить четырёхканальные мониторы, получается 56 каналов на шасси. I/O со встроенными барьерами добавляет 74 mm глубины, а шасси с барьерным модулем 3500/04-01 и выделенным заземлением искрозащиты сокращается до 13 позиций под мониторы.

Bently Nevada 3500 снята с производства?

Нет. Baker Hughes заявляет, что линейка продукции 3500 остаётся полностью поддерживаемой и что программы принудительного устаревания нет, а электроника была обновлена в 2016 и 2017 годах для соответствия RoHS. Orbit 60 позиционируется как следующее поколение и рекомендуется для подходящих новых установок после 2020 года, но модули 3500 остаются действующими, задокументированными и доступными.

Можно ли использовать выход 4-20 mA или Modbus для останова машины?

Не следует, и проекты, соответствующие API 670, так не делают. Baker Hughes указывает, что регистрирующие выходы 4-20 mA и регистры Modbus служат только для индикации оператору и трендового анализа и не обеспечивают отказоустойчивости или целостности, нужных для защиты или останова. Цепи отсечки заканчиваются контактами релейных модулей – 3500/32M или 3500/33 – управляемых логикой сигнализации мониторов. Реле Rack OK также является лишь индикацией, несмотря на то что оно нормально подтянуто.

Чем 3500/42 отличается от 3500/42M?

Поколения с M – это действующие и задокументированные варианты: 3500/42M Proximitor/Seismic Monitor описан паспортом 143694. Обозначения без M, такие как 3500/42, 3500/40, 3500/22 и 3500/50, в действующей официальной линейке отсутствуют, хотя устаревшие детали широко встречаются в обороте, и 143694 всё ещё ссылается на I/O-модули для устаревшего оборудования 3500/42M. Покупать деталь без M стоит только при наличии шильдика, который можно сфотографировать.

Система 3500 имеет аттестацию по SIL?

SIL 1 и SIL 2, подтверждённые сторонним органом, и аттестация охватывает компоненты от датчика до релейного выхода. Система предлагается как решение уровня SIL 2, а отдельные модули – например, монитор температуры 3500/60 – указывают SIL 2 в собственных паспортах. SIL 3 к 3500 не относится: защита от превышения оборотов такого уровня находится в семействе 3701/55 ADAPT.

Можно ли смешать блоки питания AC и DC в одном шасси 3500?

Да, и это стандартная практика. Допустима любая комбинация блоков 3500/15 AC и DC, поэтому в типовом шкафу TSI нижнее положение занимает основной блок AC, а выше стоит резервный 24 Vdc от аккумулятора. Каждый блок самостоятельно питает полностью укомплектованное шасси, и минимальная нагрузка шасси не требуется.

Какие документы следует запросить у поставщика?

Начните с паспорта системы 3500, документ 162096, отвечающего в одном месте на большинство вопросов о шасси, затем индивидуальный паспорт модуля из индекса выше, затем руководство по монтажу шасси 129766 – по механической части и моментам затяжки. Всё, что поставщик не может привязать к номеру документа и редакции, следует считать неподтверждённым: у некоторых устаревших деталей, включая RIM 3500/20 и модули устаревшей серии 3300, открытого паспорта нет вообще.

Модули, которые мы держим на складе

Артикул

Поставка системы 3500 и поддержка действующей

Мы поставляем новые и проверенные устаревшие компоненты 3500: модули мониторинга, релейные модули и Keyphasor, TDI и RIM, блоки питания и PIM, I/O-модули, клеммную обвязку, датчики и корпуса 3300 XL. Опишите, что делает шасси и чего в нём не хватает – фото перечня модулей с читаемыми шильдиками полезнее, чем номер детали, в котором вы не уверены, – и мы приведём расчёт с указанием редакции паспорта, против которой сверена каждая позиция. Цены рассчитываются по запросу и на этом сайте не публикуются.

Страницы модулей: блок питания 3500/15 · 3500/20 RIM · 3500/22M TDI · Keyphasor 3500/25 · монитор 3500/42M · температура 3500/60 · корпуса датчиков 32000 · устаревший 3300/12