MMS6210 用户手册.docx
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MMS6210用户手册
eproMMS6210
ShaftDisplacementMonitorUserManual
MMS6210位移/胀差模块用户手册
☞
双通道轴位移测量模块，监测轴向位移、胀差。
☞可在运行中更换，可单独使用，冗余电源输入。
☞扩展的自检功能，内置传感器自检功能，口令保护操作级。
☞适用涡流传感器PR642./..系列加前置器CON0X1。
☞RS232/485端口用于现场组态及通讯，可读出测量值。
☞内置线性化处理器。
☞记录和存储最近一次起/停机的测量数据。
应用：
双通道轴位移测量模块MMS6210测量轴的移动，如：
轴向位移、胀差、热膨胀、径向轴位置。
信号取自涡流位移传感器。
这种模块的测量可以和其它模块的测量一起组成涡轮机械保护系统,或作为输入提供给分析诊断系统、现场总线系统、分散控制系统、电厂/主计算机、网络如：
WAN/LAN网、以太网。
对于蒸汽机、燃汽机、水轮机、压缩机、风扇、离心机以及其它涡轮机械。
使用本系统可提高使用效率、运行安全性和延长机械使用寿命。
MMS6210为双通道轴位移测量模块，可以用涡流位移传感器测量轴向移动来监测和保护各种类型的涡轮机械，如：
汽轮机、燃汽轮机、压缩机、风扇、齿轮箱、鼓风机、离心机等。
传感器的输出，即模块的输入代表传感器前端到被测物表面的间隙。
信号经过MMS6210模块处理并与设置的工作模式成正比转换成标准信号输出。
模块的其它部分提供报警、传感器供电、模块供电、通道和传感器的检测及信号滤波等功能。
内置微处理器，可以通过现场便携机或远程通讯总线设置工作方式和参数、读取所有测量值。
最后一次起/停机过程存储在模块中，可以通过计算机显示。
模块工作原理及功能：
MMS6210是双通道位移/胀差测量模块，其工作原理见图1，接线图见图3。
1.信号输入
a．MMS6210有两路独立的涡流传感器信号输入：
SENS1H（z8）/SENS1L（z10）和SENS2H（d8）/SENS2L（d10）。
与之匹配的涡流传感器为德国epro公司生产的PR642X系列涡流传感器及相应的前置器。
也可使用其它厂家生产的同类型传感器。
输入电压范围为-1…-22Vdc。
模块为传感器提供两路-26.75V直流电源：
SENS1+（z6）/SENS1-（b6）和SENS2+（d6）/SENS2-（b8）。
传感器信号可以在模块前面板上SMB接口处测到。
b．模块有两路电压输入EI1（b14）/EI2（b16），其作用将在下一章介绍。
c．模块还备有键相信号输入（必须大于13V），该信号是速度控制方式所必需的。
2.信号输出
a．特征值输出
模块有两路代表特征值的电流输出：
I1+（z18）/I1-（b18）和I2+（z20）/I2-（b20），可设定为0…20mA或4…20mA。
模块有两路代表特征值的0…10V电压输出：
EO1（d14）/EO2（d16）。
b．模块提供两路0…10Vdc电压输出NGL1（z12）/NGL2（d12）。
该输出与传感器和被测面的距离成正比。
3.
限值监测
a．报警值
在双通道独立测量的模式下，每个通道可以单独设置两组报警值和危险值。
对双通道联合使用的模式后面有具体说明。
为避免测量值在限值附近的变化反复触发报警，可设置报警滞后值，在满量程的1…20%之间选择。
b．限值倍增器及倍增系数X
在特殊情况如过临界转速时，为避免不必要的报警或跳机，可在软件中激活限值倍增器功能，并设置倍增系数X（1.00~5.00）。
使用此功能时，d18应为低电平。
倍增系数X同时影响报警值和危险值。
c．报警输出
模块给出四个报警输出：
通道1：
危险D1-C，D1-E（d26，d28），报警A1-C，A1-E（b26，b28）
通道2：
危险D2-C，D2-E（d30，d32），报警A2-C，A2-E（b30，b32）
不管报警是向上或向下触发，都会给出报警输出。
d．报警保持功能
使用此功能，报警状态将被保持。
只有通过软件中复位命令（Resetlatchchannel1/2）才能在报警条件消失后取消报警。
e．报警输出方式
使用SC-A（报警d24）和SC-D（危险z24）时可以选择报警输出方式：
-当SC-为断路或为高电位（+24V）时，报警输出为常开。
-当SC-为低电位（0V）时，报警继电器为常闭。
为避免掉电引起报警，便于带电插拔，建议选用报警输出为常开。
f．禁止报警
在下述情况，报警输出将被禁止：
-模块故障（供电或软件故障）。
-通电后的延时期，断电和设置后的78秒延时期。
-模块温度超过危险值。
-启动外部报警禁止，ES（z22）置于0V。
-在限值抑制功能激活时，输入电平低于量程下限0.5V或高于量程上限0.5V。
4.
状态监测
模块不间断地检查测量回路，在发现故障时给予指示，并在必要时闭锁报警输出。
状态指示有三种途径：
-通过前面板“通道正常”指示灯；
-通过“通道正常”输出1/2；
-通过计算机及组态软件在Devicestatus显示。
a．通道监测
模块检查输入信号的直流电压值。
当输入信号超过设定上限0.5V或低于设定下限0.5V时，给出通道错误指示（传感器短路或断路）。
b．通道正常指示
通道正常时，指示灯为绿色。
指示灯变化如下：
指示灯熄灭（off）……故障
慢速闪烁（FS）0.8Hz……通道状态
快速闪烁（FQ）1.6Hz……模块状态
在通电后：
正常启动期……两个指示灯同步闪烁15秒。
模块未组态……两个指示灯交替闪烁。
模块未标定*……所有指示灯交替闪烁。
*此种现象出现时，应送工厂处理。
下表给出各种错误对指示的影响：
现象描述
Iout
Chan.Clear
Alarms
Is
4…20mA
LED
Out
Lsu
LEDs
DAout
ALout
模块故障（系统供电故障，软件故障，重新组态）
0
1
X
0
0
0
BL
BL
X
X
0
0
BL
BL
BL
BL
温度危险
0
1
X
0
0
0
BL
BL
X
X
0
0
BL
BL
BL
BL
温度报警（ALERT）
X
X
FQ
X
X
X
X
X
产生模块故障后的延时时间
（0…15秒）
0
1
X
0
FQ
FQ
BL
BL
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
FQ
FQ
BL
BL
0
1
X
0
X
BL
X
BL
通道故障
（输入信号超限，
测量回路故障）
0
1
X
0
0
0
BL
BL
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
0
0
BL
BL
0
1
X
0
X
BL
X
BL
产生通道故障后的延时时间
0
1
X
0
FS
FS
BL
BL
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
FS
FS
BL
BL
0
1
X
0
X
BL
X
BL
通道过载
X
X
0
BL
X
X
X
X
产生过载故障后的延时时间
X
X
FS
BL
X
X
X
X
其中：
Is：
电流抑制
Lsu：
限值抑制
DAout：
危险输出
ALout：
报警输出
BL：
闭锁
X：
无影响。
对于可设定项目如Is和Lsu代表不考虑其影响。
1：
On
0：
Off
c．“通道正常”输出
模块有两路“通道正常”输出：
通道1：
C1-C,C1-E（z26,z28）；通道2：
C2-C,C2-E（z30,z32）
其工作方式为常闭。
如果要把几个通道正常输出串联起来，应考虑在每个输出上会产生最大1.5V的电压降。
所以使用REL020时，只能串联4个输出；使用REL010时可以串联8个输出；而REL054可以串联12个输出。
组态参数设置：
由于MMS6210与MMS6110的组态有很多类似之处，在这里就只阐述不同的地方，其他的请参照MMS6110用户手册中的描述进行。
MMS 6210有多种工作方式可供选择：
−双通道测量（Dualchannel）
MMS 6210为双通道模块，用户可针对每个通道单独组态（测量范围，传感器类型，报警值等等），每个通道的特征值输出，回路和报警监测也是独立的。
−串联/锥面/双锥面测量（Tandem/Cone/DoubleCone）
模块的两个通道联合起来进行测量，两个通道的测量值在模块内进行计算后构成一个特征值输出，并对其进行报警监测。
−最小值/最大值输出（Min/Maxofx）
由两个或三个通道联合起来进行测量，模块将每个通道的测量值进行比较后输出最小值或最大值，并对其进行报警监测。
−绝对胀差测量
将缸胀测量的输出EO输入到MMS6210的EI，可测量轴的绝对胀差。
其中前两种工作方式是常用的。
MMS6210模块的预设组态包括：
−两个通道相互独立测量，使用PR6426传感器；
−两个通道相互独立测量，使用PR6424传感器；
−双通道联合双锥面测量，使用PR6424传感器；
−双通道联合串联测量（Tandem），使用PR6426传感器。
我们将对MMS6210常用工作模式下的组态详细介绍：
1.双通道测量工作模式下MMS6210的组态设置：
a．在基本参数菜单（Basis）中包含多个选项：
报警倍增功能（Limitincreaseon）的默认选项为不激活，建议不要改变。
报警倍增系数（Limitmultipliervalue）的默认值为1.2。
我们推荐用户激活报警抑制功能（Limitsuppressionon），激活此项功能后如果模块出现通道故障，该通道的报警输出将被抑制。
模块温度报警值（TemperatureAlert）和危险值（TemperatureDanger）两项的默认值为经验值，建议用户不要修改。
防爆模式（SwitchonEX-mode）：
只在有防爆要求时才需要激活此项功能。
功能激活后用户可以在后面通道设定菜单中填入安全栅的种类和阻抗。
通道差值监测功能（Switchondifferencemonitoring）只在多通道联合使用，需要对各通道特征值间的差值进行监测时才需要激活，在第15页有详细介绍。
最大允许差值（Maximumdifference）：
如果激活了通道差值监测功能，当通道间特征值的差值大于此项中设定的百分比时，模块会给出通道异常报警。
设为从模式（Switchonslavemode）：
在三通道联合使用，比较后输出最小值/最大值时，要将第三个通道设为从模式。
b．
通道设定菜单（Channel1/2）：
首先是通道激活选项（Channelactive），缺省选择为激活。
在通道命名条目（KKS）中用户可对通道命名，例如：
se1#3表示第三轴位移通道1，此项为必填项。
在描述条目（Description）中用户可对通道的种类、功能进行描述，例如：
shaftexpansion1#position3表示第三轴位移通道1，此项为必填项。
在前置器类型选项（CON-Type）中点击选择键（Select），会弹出列表，用户可在列表中选择合适的前置器类型后，点击
键将其选入左边的条目中，然后点击OK键确认。
在传感器类型选项（Sensor-Type）中点击选择键（Select），弹出列表，用户可在列表中选择合适的传感器类型后，点击
键将其选入左边的条目中，然后点击OK键确认，传感器类型会自动填入选项中。
未在列表中给出的传感器类型可由用户自行输入到传感器类型选项中。
如果用户使用epro公司生产的传感器，灵敏度条目（Sensitivity）中的数据会随着传感器的选择而自动调整，不需要设置。
如果用户使用别家公司的传感器，可在此条目中自行输入传感器的灵敏度，单位为mV/µm。
下面我们要先解释一些定义，如：
工作范围（Operatingrange）、测量范围（Measuringrange）和参照点（Tarevalue）。
实际距离
测量范围
参照点
起点
终点
起点
终点
电压
位移量
标准±4mm
1,5
9,5
-4
4
-10 V（-2 V）
0（-4）
标准0~8mm
1,5
9,5
0
8
-10 V（-2 V）
4（0）
B1-4~+3 mm
1,9
8,9
-4
3
-10,8（-2,8）
0（-4）
B20~7 mm
1,9
8,9
0
7
-10,8（-16,8）
0（7）
如上图所示，工作范围（Operatingrange）是指前置器的线性工作段，对前置器类型的选择确定其电压范围。
在工作范围内，输出电压与传感器到测量面之间的距离成正比。
传感器的测量范围（Measuringrange）可以小于或等于，但不能大于工作范围。
测量范围可以定义成-X…0…+X（-X代表起点，+X代表终点，见图例B1）；也可以定义成0…X（0代表起点，X代表终点，见图例B2）。
参照点（Tarevalue）：
参照点的位置可在工作范围内任意选择，由一个距离值和相应的电压确定。
一般情况下建议用户将零点设为参照点。
在组态中的参照点位置（Tarevaluedisplacement）和参照点电压（Tarevaluevoltage）两项中要填入这两个值。
用户可以通过改变零点位置在工作范围内调整测量范围的位置。
组态软件会根据参照点计算出测量范围在工作范围中的位置。
如果计算结果是测量范围超出了工作范围，测量范围的起点或终点条目会相应变红，使用者必须改变组态设置。
如果激活了线性化功能，参照点的设置会有变化：
参照点电压和测量键不再起作用。
此时在参照点位置条目中输入的数值是测量范围零点和和线性化起始点之间的距离。
测量范围起点和终点（Start/Endofmeasuringrange）：
由用户设定，为必填项。
在多通道联合测量计算特征值的模式下，通道的测量范围可能与特征值的范围不同。
测量回路最高/最低工作电压（Measuringchainoperatingrangehighest/lowestlevel）：
确定测量范围的线性段，受前置器输入电压和传感器的灵敏度影响。
如果从预设列表中选择传感器和前置器，数值会自动填入。
用户也可以自行填入该参数。
如果实际输入电压低于最低工作电压或超出最高工作电压0.5V以上，模块会给出测量回路故障报警。
测量回路工作范围最大/最小距离（Measuringchainoperatingrangegreatest/smallestdistance）：
由传感器类型和传感器最小测量间距（气隙）决定。
反向测量功能（Invertmeasuringrange）：
如果激活此项功能，特征值与传感器和被测物之间距离的反向成正比关系，也就是说，最大距离对应测量范围的起点；最小距离对应测量范围的终点。
反向功能在限值监测和特征值显示时会被考虑。
反向功能对于传感器安装位置只允许负向测量的情况很有帮助。
激活反向功能后参照点位置的输入也要是反向的。
在有防爆要求时需要填写防爆选项（EX-Variant）和安全栅阻值（EX-seriesresistance）。
如果在基本参数（Basis）菜单中激活了防爆选项，可通过Select查询列表选择安全栅的型号，与之相应的阻抗值会自动填入EX-seriesresistance条目中。
c．
MMS6210具有线性化功能。
当现场测量条件不理想的时候，用户可以通过线性化功能得到准确，满意的测量结果。
线性化列表最多可以输入32个点，每个点都要输入位移量和相应的前置器输出电压值，输入点之间的变化趋势必须是一致的。
输入方式有离线和在线两种：
离线输入方式是指事先利用测量装置记录下传感器在每个位移量时的电压值，然后按顺序将所有点的电压值和位移量人工输入到表格中。
在线输入方式是指传感器和模块处于在线测量状态，输入测点的位移量后点击online键，该测点的电压值会自动输入到表格相应位置中。
☞在激活线性化功能之前，必须在前面的通道菜单中填写好传感器和前置器的型号，参照点位置=0时对应的输出电压值等参数。
☞线性化列表应覆盖测量回路的整个工作范围。
如果测量范围被设为–X…0…+Xmm的话（对于PR6424传感器-2…0…+2mm），线性化列表要做成0…X。
完成线性化后再定义测量范围的零点，方法如下：
当激活了线性化功能后，参照点电压和测量键不再起作用。
此时要将测量范围零点和和线性化起始点之间的距离输入到参照点位置条目中。
例如：
测量范围是-2…0…+2mm，线性化工作范围是0…4mm，在参照点位置条目中要输入偏移量2mm。
而对于线性化工作范围不变，测量范围是0…3mm的情况，偏移量可在0（测量范围起点=线性化起始点）至1mm（测量范围终点=线性化终点）之间选择。
如果发现测量范围的零点和实际测量的零点有偏差，可以在一定范围内对其进行调整。
调零点时要注意测量范围不能超出线性工作范围。
☞图表区将变为红色背景。
有可能扩展量程。
d．数据采集菜单（Dataacquisition）
数据采集菜单中的参数和记录起/停机数据有关，前提是激活了分析诊断功能，本菜单中的参数只有经过专门培训的工程师可以更改。
有关参数解释如下：
采样控制方式（Control）有两种：
时间控制方式（Time）和速度控制方式（Speed）。
时间控制方式由时钟控制采样，采样速度取决于最低工作频率。
速度控制方式由键相信号控制采样，采样速度由软件决定。
速度下限（Subspeed）：
如果激活分析诊断功能，记录起机数据从转速超过速度下限开始，记录停机数据到转速低于速度下限截止。
额定转速（Nominalspeed）和公差范围（Speedtolerance）：
如果激活分析诊断功能，记录起机数据至转速达到（额定转速-公差）截止，记录停机数据从转速低于（额定转速-公差）开始。
速度上限（Overspeed）：
当转速高于此值时，模块的速度显示被限定为一个值。
支持分析诊断功能（Supportdiagnosissystem）激活此项功能后模块将自动转入速度采样控制模式。
如果此时模块接收到键相信号输入，就可以记录起/停机数据。
e．通道输出菜单（OutputChannel1/2）
通道1和通道2的输出组态界面完全相同。
限值监测功能（Limitwatchingactive）的默认选择为激活。
如果取消限值监测功能，就无法设置报警值，报警迟滞等功能。
高端危险（Dangerhigh）：
用户可自行设置，上升触发。
高端报警（Alerthigh）：
用户可自行设置，但应该小于高端危险值。
低端报警（Alertlow）：
用户可自行设置，下降触发。
低端危险（Dangerlow）：
用户可自行设置，应小于低端报警值，下降触发。
报警迟滞（AlarmHysteresis）的默认值为5%，用户可调整迟滞量。
对高端报警为下降触发，对低端报警为上升触发。
报警保持（Latchingactive）的默认选项为不激活。
如果激活此项功能，产生报警后报警状态会一直保持下去，只能通过软件解除。
报警延时（Alarmdelay）时间可在0至5秒之间选择。
电流输出时间平滑常数（Timeconstantcurrentoutput）用于消除瞬间干扰对波形的影响。
可在0至10秒之间选择。
电流输出（Currentoutput）有4–20mA和0-20mA两种，建议选为4–20mA。
电流抑制功能（Currentsuppression）只有当电流输出为4–20mA时才有作用：
故障时电流输出会变为0mA。
2.多通道测量工作模式下MMS6210的组态设置。
由于第1节中已对组态做出了详细解释，本节中将重点介绍多通道测量工作模式下组态中与第1节不同的地方：
a．双通道差值测量：
这种测量方式为双通道冗余测量轴位移，每个通道单独组态﹑测量﹑并计算特征值。
模块对两个通道特征值间的差进行监测，当差值大于事先设置的百分比时给出报警。
此功能既可用于双通道相互独立测量，也可用于多通道的最小/最大值测量。
用户首先在基本参数菜单（Basis）中要激活通道差值监测功能（Switchondifferencemonitoring）并在最大允许差值（Maximumdifference）条目中输入一个百分比。
当用户激活了通道差值监测功能而两个通道间特征值的差值超过了最大允许范围时，模块会出现以下变化：
☞模块前面板上的两个通道正常指示熄灭
☞两个通道正常输出被禁止（=模块故障）
☞组态软件分析菜单—模块状态（Diagnosis–DeviceStatus）中的差值显示变成红色。
☞如果在组态中激活了电流抑制功能，电流输出将从4-20mA变为0mA。
☞实时棒图显示（Indication-Variables）的背景会变成蓝色。
在显示通道故障后，如果差值回到正常范围的话，在15秒后以上所有变化恢复正常状态。
b．串联测量
这种轴位移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。
机械要求：
对于串联测量，每只传感器和测量面之间的距离以及传感器的位置必须可调。
因此我们建议将两只传感器一起安装到上图中的榫型支架上。
传感器可以在支架上调整位置，并在任何合适的位置被固定。
在这个公共支架上，可通过改变一只传感器的位置调整两只传感器之间的距离。
在串联测量时，一只传感器测量轴的负向运动，而另一只传感器测量轴的正向运动。
通道1要覆盖测量范围的负向部分（低端），通道2要覆盖测量范围的正向部分（高端）。
组态和调试：
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CON011/021/031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。
☞组态时首先要在“File–New”菜单中选择带有“Tandem/Cone/Doublecone”选项的MMS6210模块组态，然后在编辑界面的Basis菜单中选择串联测量方式（Tandem）。
☞在通道设定菜单（Channel1/2）中输入传感器和前置器的型号，在测量范围起点/终点条目（Start/Endofmeasuringrange）内输入传感器的额定测量范围0…Xmm（例如：
传感器PR6424对应0…4mm）。
在参考点位移（Tarevaluedisplacement）要填入0mm，在参考点电压条目（Tarevaluevo
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