El puente entre la protección de la máquina y la monitorización del estado

Este artículo describe cómo el modernos sistemas de monitoreo de vibraciones permanentes Los protectores cierran la brecha entre la protección de la máquina y el monitoreo de la condición.

Este artículo pertenece a una serie., el cual constituye el material de apoyo para el curso de análisis de vibraciones en turbomaquinaria. Los enlaces a los otros artículos se pueden encontrar aquí.

Protección de la máquina y supervisión del estado – objetivos diferentes, instrumentación similar

Un sistema de protección de máquinas (MPS) y un sistema de monitoreo de condición (CMS) tener diferentes metas. Cumple con el estándar del American Petroleum Institute para sistemas de protección de máquinas, Estándar API 670, 52da edición (Monitoreo de condición del anexo N):
• El propósito de un sistema de protección de máquinas (SPM) es la prevención de lesiones, la prevención de daños a una máquina y la protección del medio ambiente.
• El propósito de un sistema de monitoreo de condición (CMS) es ayudar a maximizar la disponibilidad de una máquina. Lo hace proporcionando una vista del estado operativo del equipo que se está monitoreando., que permite prever mejor la sustitución de componentes y / o la reparación de la máquina, lo que permite optimizar la planificación de mantenimiento y revisión.

Los sistemas MPS y CMS funcionan tanto, monitorización continua de los parámetros de la máquina, seleccionado. Basado en años de experiencia industrial, una API 670 y otros estándares internacionales, servir como guía sobre los parámetros esenciales para la protección de la máquina y / o los parámetros recomendados para monitorear la condición de operación. Como tal, estas importantes referencias, ayudar a monitorear de manera efectiva el estado de los activos críticos.

Los parámetros que se deben monitorear para la protección de máquinas y las aplicaciones de monitoreo de condición no son los mismos. ordinariamente, un MPS utilizará algunos parámetros simples, pero confiable, como los niveles de vibración global que se utilizan para establecer niveles de alarma y activar la lógica de parada. Sin embargo, estas mismas señales de sensor transportan sustancialmente más información de diagnóstico que también se puede usar para monitorear el estado de la máquina y mantenimiento predictivo. Un CMS puede aplicar técnicas avanzadas de procesamiento de señales para extraer estos datos., incluyendo formas de onda, espectros, niveles de vibración armónica (1X, 2X, etcétera), línea central del eje o órbitas del eje, por nombrar unos cuantos.

Es importante señalar aquí que CMS se puede usar para monitorear el estado de muchos tipos diferentes de activos., y no solo máquinas que ya están equipadas con un MPS.

La perspectiva del estándar API 670 en la combinación de sistemas de protección de máquinas y monitoreo de condiciones

El estándar API 670, para sistemas de protección de máquinas, la independencia y separación de sistemas, componentes o piezas es un requisito esencial. Antes de eso, el estándar permite la combinación de protección de la máquina y funcionalidad de monitoreo de condición?

La respuesta es un sí rotundo., aunque con la calificación descrita por la API 670 en la sección 4.8 segregación:
• Un MPS y un CMS se pueden combinar siempre que no existan impedimentos a la capacidad del MPS para realizar sus funciones., a saber, la detección de alarmas dentro del tiempo de respuesta requerido y la activación de los relés de salida, según sea necesario.

En la práctica, esto significa que cuando un MPS se combina con otros sistemas, como un CMS o un sistema de control, no debe haber modos de falla de “causa común” que puedan interferir con el objetivo del MPS de proteger la máquina.

haciendo el puente

El puente se refiere al intercambio de sensores / cadenas de medición y dispositivos electrónicos, entre los sistemas de protección de la máquina y los sistemas de control del estado.

Aunque esta idea no es nueva., tradicionalmente, se logra utilizando el mismo sensor / cadena de medición, y dispositivos / sistemas MPS y CMS separados para el procesamiento y monitoreo de señales. De esta forma, las señales de entrada eléctricas se comparten de forma segura. Aunque, con este enfoque, digitalización y procesamiento de señales por separado, están en gran parte duplicados y pueden considerarse redundantes.

en las ultimas decadas, las capacidades de procesamiento electrónico han mejorado dramáticamente. Esto brinda oportunidades para extender el procesamiento de MPS con capacidades que solían encontrarse solo en CMS.. Sin embargo, el flujo continuo de datos digitales entre un MPS y un CMS debe cumplir con los requisitos de API 670 para la segregación del sistema.

Además, en el mundo cada vez más conectado, Es imperativo proteger el MPS de cualquier ciberataque utilizando la ruta de comunicación del flujo de datos.. Por ejemplo, La tecnología de firewall se puede implementar para separar de forma segura ambos sistemas. (MPS y CMS), al tiempo que garantiza un flujo de datos seguro y confiable fuera del MPS. Además, es importante considerar diferentes industrias, aplicaciones y equipos, que pueden tener diferentes requisitos en términos de seguridad y protección, y el límite entre MPS y CMS, que a menudo da como resultado diferentes arquitecturas de soluciones.

Protección de la máquina y supervisión del estado – un MPS / CMS combinado mejora la calidad y reduce los costos

Un MPS / CMS combinado o integrado, puede reducir significativamente los costos generales del sistema. Hoy en día, los componentes del mercado, proporcionan una gran potencia informática en un espacio reducido y a precios reducidos. Esto permite la funcionalidad MPS y CMS., ser implementado en un solo dispositivo o en varios dispositivos más pequeños. Esto también se traduce en ahorros en términos de espacio en el gabinete y requisitos de instalación.. Todo esto ayuda a reducir costos.

Otra consideración importante es el hecho de que los sistemas MPS y CMS separados vienen con su propio software de configuración específico., que a menudo duplica el esfuerzo de configuración en términos de tiempo y costo (y formación inicial). Además, Mantener ambas configuraciones sincronizadas entre sí puede ser una fuente de problemas., difícil de identificar.

Por razones de seguridad, una solución MPS / CMS integrada debe, por supuesto, asegúrese de que solo el lado MPS pueda cambiar la configuración de protección. Al mismo tiempo, debe admitir el acceso de solo lectura desde el lado del CMS, para evitar duplicaciones innecesarias, para facilitar la configuración y sincronización del sistema. para el usuario final, tener que aprender un solo software / sistema y la capacidad de compartir configuraciones fácilmente, mejora drásticamente tu experiencia.

Debido a limitaciones financieras, es bastante común encontrar activos esenciales (aunque no critico) que están protegidos con un MPS, pero no equipado con un SCM. Para esta categoría de máquinas, la posibilidad de grabar y procesar señales con contenido MPS de alta frecuencia, directamente a un historial de CMS paralelo, Permitiría efectivamente un análisis y un diagnóstico detallados del estado de una máquina..

Mirando para adelante

La creciente demanda de la industria por una mayor disponibilidad, La productividad y confiabilidad de activos valiosos está impulsando un escaneo rápido.. Para alcanzar esta meta, la protección de equipos esenciales y críticos, así como la optimización de su operación y mantenimiento cobrarán aún más importancia. tan, esto está impulsando el desarrollo de mejores soluciones integradas de protección de máquinas, monitoreo de condición más pequeño y más rentable, que cumplen con los últimos requisitos de seguridad y ciberseguridad.