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TSI系统调试基本知识本内容将围绕大多数电厂中广泛使用的美国本特利（BENTLY）公司生产的振动检测系统3500为模版，全面讲述系统安装、组态、调试过程及调试中常见问题的处理。第一节TSI系统硬件基本知识3500系统能提供连续、在线监测功能，适用于机械保护应用，并为早期识别机械故障提供重要的信息。该系统高度模块化的设计主要包括：序号名称型号数量配置要求1.仪表框架3500/05一套必须2.电源模块3500/15一或两块必须3.接口模块3500/20一块必须4.键相器模块3500/25一或两块可选5.监测器模块3500/XX（42、45、53、50）一个或多块必须6.继电器模块3500/32一个或多块可选7.三重冗余继电器模块3500/34一个或多块可选8.通讯网关模块3500/92一个或多块可选9.3500框架组态软件必须见下图：系统的工作流程是：从现场取得的传感器输入信号提供给3500监测器框架内的监测器和键相位通道，数据被采集后，与报警点比较并从监测器框架送到一个地方或多个地方处理。3500框架中模件的共同特征是带电插拔和内部、外部接线端子。任何主模件（安装在3500框架前端）能够在系统供电状态中拆除和更换而不影响不相关模块的工作，如果框架有两个电源，插拔其中一块电源不会影响3500框架的工作。外部端子使用多芯电缆（每个模块一根线）把输入\输出模块与终端连接起来，这些终端设备使得在紧密空间内把多条线与框架连接起来变的非常容易，内部端子则用于把传感器与输入\输出模块直接连接起来。外部端子块一般不能与内部端子输入/输出模块一起使用。1、3500/05系统框架3500框架用于安装所有的监测器模块和框架电源。它为3500各个框架之间的互相通讯提供背板通讯，并为每个模块提供所要求的电源。3500框架有两种尺寸：1全尺寸框架——19英寸EIA框架，有14个可用模块插槽2迷你型框架——12英寸框架，有7个可用模块插槽电源和框架接口模块必须安装于最左边的两个插槽中。其余14个框架位置（对与迷你型框架来说是其余7个位置）可以安装任何模块。2、3500/15电源模块3500电源是半高度模块，必须安装在框架左边特殊设计的槽口内。3500框架可装有一个或两个电源(交流或直流的任意组合)。其中任何一个电源都可给整个框架供电。如果安装两个电源，第二个电源可做为第一个电源的备份。当安装两个电源时，上边的电源作为主电源，下边的电源作为备用电源，只要装有一个电源，拆除或安装第二个电源模块将不影响框架的运行。3500电源能接受大范围的输入电压，并可把该输入电压转换成其它3500模块能接受的电压。对于3500机械保护系统，有以下三种电源：1.交流电源2.高压直流电源3.低压直流电源输入电源选项:175到264Vacrms:(247到373Vac,pk)，47到63Hz。该选项使用交流电源且为高电压(通常220V)交流电源输入模块(PIM)。安装版本R以前的交流电源输入模块(PIM)和/或版本M以前的电源模块要求电压输入：175到250Vacrms。85到132Vacrms:(120到188Vac,pk),47到63Hz。该选项使用交流电源并且是低电压(通常110V)交流电源输入模块(PIM)。安装版本R以前的交流电源输入模块(PIM)和/或版本M以前的电源模块要求电压输入：85到125Vacrms。88到140Vdc:该选项使用直流电源，并且是高电压直流电源输入模块(PIM)。20到30Vdc:该选项是低压直流供电，是低压直流供电模块(PIM)。超限保护:对于所有电源类型，低电压不会损坏电源或PIM。一个超范围电压将使PIM上的保险丝开路。满框架电流值:175到254Vac输入:2.3Arms(最大)。85到132Vac输入:4.5Arms(最大)。88到140Vdc输入:2.5A(最大)。20到30Vdc输入:10.0A(最大)。输出：前面板发光二极管电源OKLED:当电源工作正常时，灯亮。单点接地线连接：为避免接地回路，系统必须提供一单点接地，电源输入模块为你提供了一个开关，来区别控制系统在哪儿接地。如果装了两个电源，那么两个开关需要调到同一位置。电源输入模块出厂时，开关调到关（CLOSED）；接地系统通过末端（END）引到端子连接器上，如果系统在另一个地方接地，比如用外部安保器，需把开关调到（OPENED）。下图演示了如何把开关跳到（OPENED）位置。1．从端子连接器上拆除导线保护罩；2．拆下边上的十字槽螺钉，该螺钉用来固定电源输入模块的金属罩片；3．松开固定外壳地线夹子的两个螺钉，该螺钉位于端子连接器下，拆下外壳的地线夹子；4．拆下金属罩片底部的薄金属片，端子连接器滑过金属罩片。5．把开关推向开（OPENED）位置；6．把金属罩片和外壳地线夹子在电源输入模块上复位。3、3500/20框架接口模块框架接口模块(RIM)是3500框架的基本接口。它支持本特利内华达用于框架组态并调出机组中信息的专有协议。框架接口模块必须放在框架中的第一个槽位(紧靠电源的位置)。RIM可以与兼容的本特利内华达通讯处理器，如TDXnet、TDIX和DDIX等连接。虽然RIM为整个框架提供某些通用功能，但它并不是重要监测路径中的一部分，对整个监测系统的正确和正常运行没有影响。每个框架需要一个框架接口模块。其前面板上有RS-232串行接口，可以与主机连接进行数据采集和框架组态，波特率最大38.4K，电缆长度要求最长30m。后面的I/O（输入/输出）模块上有RS-232/RS-422串行接口，同样可以与主机连接进行数据采集和框架组态，最大波特率38.4K，电缆长度：RS232为最长30m，RS422为最长1200m。RS422接口还能使使多台3500框架以菊花链连接同3500主机软件进行通讯。连接计算机或上一个框架连接下一个框架前面板上各LED（发光二极管）含义：OKLED:当框架接口模块操作正常时闪亮；TX/RXLED:当RIM与3500框架中的其它模块相互通讯时闪亮；TMLED:当3500框架处于报警倍增状态时闪亮；CONFIGOKLED:当3500框架的组态正确时闪亮。前面板各硬件开关作用：框架复位按钮:清除锁定的报警和延时正常通道(TimedOK)失败，同输入/输出模块上的“框架复位”触点有相同的功能。地址开关:用来设置框架地址，共有63个可选地址。组态钥匙锁:是用来设定3500框架处于RUN（“运行”）模式或PROGRAM（“编程”）模式。RUN模式允许框架正常操作并且锁定任何组态变化。PROGRAM模式允许框架正常运行并且允许对框架进行远程或本地组态。钥匙键可以在框架中的两个位置之间任意转还，允许开关保持在RUN或PROGRAM位置。锁定至RUN方式可以防止任何非授权的框架组态。锁定至PROGRAM方式可以在任何时间对框架进行远程组态。1）LED:显示模块运行状态；2）硬件开关；3）组态端口：使用使用RS-232协议，从框架中组态或调出机械数据；4)框架接口I/O模块:使用RS-232和RS-422通讯协议以菊花链形式连接或组态框架；5)数据管理者系统I/O模块:连接两个本特利内华通讯处理器到3500框架。4、3500/22瞬态数据接口3500瞬态数据接口（TDI）是3500监测系统和本特利内华达System1TM机械管理软件之间的接口。TDI结合了3500/20框架接口模块（RIM）和通讯处理器，如TDXnet的功能。TDI运行在3500框架的RIM插槽中，与M系列监测器（3500/40M、3500/42M等）配合使用，连续采集稳态和瞬态波形数据，并通过以太网将数据传送到主计算机软件。TDI具有标准的静态数据采集，但是采用可选的通道使能磁盘，也可采集瞬态或动态数据。TDI与以前的通讯处理器相比，除了将通讯处理器的功能集成到3500框架以外，还有其它几方面的改进。TDI为全部框架提供通用功能，但并不是关键监测通道的组成部分，不影响整个监测系统的正确和常规运行。每个框架要求一个TDI或RIM。TDI只占用框架中的一个槽位，必须位于第一个插槽中（紧邻电源模块）。对于三重模块冗余（TMR）应用，3500系统要求TMR形式的TDI。除了所有标准TDI的功能，TMRTDI还具有“监测器通道比较功能”。通过选择监测器选项的安装功能，3500TMR组态执行监测表决功能。采用这种方式，TMRTDI连续比较三个冗余监测器的输出。如果TMRTDI检测出其中一个监测器的输出信息与其它两个监测器不相等（在组态的百分比之内），它就会向监测器发出错误指示，并在系统事件列表中加入一个事件。模件前面板的LED发光二极管的用途和各硬件转换开关与3500/20的相同，只是它的地址选择开关有127个地址可选。背面板的接口如下图所示：1）主模块2）10/100BaseT以太网输入/输出模块，RJ-45（电话插座类型）用于10Base-T/100Base-TX以太网电缆，电缆长度最大100m；3）100BaseFX以太网输入/输出模块，MT-RJ光纤接头，100Base-FX电缆，最大400米（1312英尺）多模光纤电缆；4）发光二极管：指示模块的运行状态5）硬件转换开关6）组态端口：采用RS-232协议组态或检索机器数据7）OK继电器：指示框架的OK状态8）光纤以太网端口：用于组态和数据采集9）RJ45以太网端口：用于组态和数据采集10）系统触点5、3500/25键相器模块3500/25改进的键相器模块是一个半高度，2通道模块，用来为3500框架中的监视器模块提供键相位信号。此模块接收来自电涡流传感器或电磁式传感器的输入信号，并转换此信号为数字键相位信号，该数字信号可指示何时转轴上的键相位标记通过键相位探头。每个键相模块有2个输入通道，3500机械保护系统可安装2个键相器模块，接收4个键相位信号。注:键相位信号是来自旋转轴或齿轮的每转一次或每转多次的脉冲信号，提供精确的时间测量。允许3500监测器模块和外部故障诊断设备用来测量诸如1X幅值和相位等向量参数。每个键相器模块可接收2个来自涡流传感器或电磁传感器的信号。输入信号范围为-0.8V到-21.0V(非绝缘I/O模块)和+5V到-11V(绝缘I/O模块)。模块内可限幅，使信号不得超过此范围。无源电磁传感器要求轴转速大于200rpm(3.3Hz)。在框架前面板上，通过同轴接头，有2个缓冲键相位输出信号。2个缓冲键相位输出同样可在框架背面，通过欧式接头得到。前面板发光二极管OK指示灯:可指示在键相器模块内检测到一个故障。TX/RX指示灯:当键相器模块与框架接口模块(RIM)进行通讯时，发出指示。下图所示为键相模块前视图和几种不同类型I/O模块的后视图。1)缓冲的传感器输出2)I/O模块，绝缘内部端子3)I/O模块，绝缘外部端子4)I/O模块，非绝缘内部端子5)I/O模块，非绝缘外部端子6)带安全栅的I/O模块，内部端子6、3500/40M位移监测器3500/40MProximitor.是4通道位移监测器，接收本特利内华达位移传感器的输入，对信号进行处理后生成各种振动和位移测量量，并将处理后的信号与用户可编程的报警设置点进行比较。可以使用3500框架组态软件对3500/40M的每个通道进行组态，使其具有如下功能：•径向振动•轴向位移•差胀•轴偏心•REBAM○R滚动轴承振动注:该监测器通道成对组态，一次最多可执行上述功能中的2个。通道1和通道2执行一个功能，通道3和通道4执行另一个功能或同一功能。3500/40M监测器的主要功能为:1)通过连续不断地将机器振动当前值与组态中的报警值进行比较，并驱动报警系统，从而达到保护机器的目的；2)为操作人员和维护人员提供关键设备的振动信息。通过组态，每一通道通常将输入信号处理成“静态值”。每一静态值都有组态好的警告报警值，每两个静态值都可组态一个危险报警值。报警的延迟时间可通过软件设定。前面板LED（发光二极管）OKLED:指示3500/40M正常运行TX/RXLED:指示3500/40M正与3500框架内其