TSIBN传感器安装软件调试EPRO本特利.docx

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TSIBN传感器安装软件调试EPRO本特利

TSI调试手册

编制：

1．概述

2．TSI主要原理及功能

3．TSI测点布置介绍

4．BN3500系统调试和现场传感器安装指导

5．EPRO系统调试和现场传感器安装指导

1．

概述

本《TSI调试手册》是编者根据自己本人多年的TSI调试经验及总结其他同仁的一些TSI调试方法汇总而来的一本指导性调试手册，侧重点主要在于现场TSI探头的安装及组态调试。

希望通过这部手册，使我们的现场TSI服务人员即使在不熟悉TSI的调试方法的情况下，按照此手册操作也能顺利完成TSI的调试工作。

2.TSI主要原理及功能

TSI系统主要由传感器及智能板件组成。

首先应该知道传感器是将机械振动量、位移、转速转换为电量的机电转换装置。

根据传感器的性能和测试对象的要求，利用电涡流传感器，对汽轮机的转速、偏心、轴位移、轴振动、胀差进行测量，利用速度传感器对盖振进行测量，利用线性可变差动变压器（LVDT）对热膨胀进行测量。

2.1电涡流传感器

电涡流传感器是通过传感器端部线圈与被测物体（导电体）间的间隙变化来测物体的振动和静位移的。

在传感器的端部有一线圈，线圈通以频率较高（一般为1MHZ～2MHZ）的交变电压（见图1－1），当线圈平面靠近某一导体面时，由于线圈磁通链穿过导体，使导体的表面层感应出一涡流ie，而ie所形成的磁通链又穿过原线圈，这样原线圈与涡流“线圈”形成了有一定耦合的互感、耦合系数的大小又与二者之间的距离及导体的材料有关，当材料给定时，耦合系数K与距离d有关，K=K（d），距离d增加，耦合减弱，K值减小,使等效电感增加,因此,测定等效电感的变化,也就间接测定d的变化。

由于，探头输出电压是一调幅信号，需检波，才能得到间隙随时间变化的电压波形，而且，传感器还需高频振荡源，因此，涡流传感器还需加一测量线路（前置器）：

如框图1－2所示，从前置器输出的电压Ｖd是正比于间隙d的电压，它可分两部分：

一为直流电压Ｖde，对应于平均间隙（或初始间隙），一为交流电压Ｖac，对应于振动间隙。

1－1涡流传感器原理简图

图1－2前置器原理简图

2.2速度传感器

它的工作原理是基于一个惯性质量和移动壳体，传感器有一个永久磁铁，它被固定在传感器壳体上，围绕着磁铁是一个惯性质量线圈，通过弹簧连在壳体上。

线圈在磁场中作直线运动,产生感应电动势，其大小与线圈运动的线速度（即：

机壳的速度）成正比。

如图1－3所示。

图1－3速度传感器简图

2.3LVDT传感器

其工作原理是利用电磁感应中的互感现象，实质上就是一个变压器，如图1－4所示。

变压器上初级线圈W和两个参数完全相同的次级线圈W1,W2组成，线圈中心扦入圆柱形铁心，次级线圈W1和W2反极性串联，当初级线圈W加上交变电压时，次级W1和W2分别产生感应电势e1和e2，其大小与铁心位置有关。

图1－4LVDT原理简图

2.4智能板件

各种测量板件接受相应传感器的电量信号后进行整形、计算、逻辑处理等以后，显示出精确、直观的监测数据和报警指示。

输出标准的模拟量信号和继电器接点。

智能板件可对传感器联线和自身的运行情况进行检测，具有计算机通讯接口，可对测量范围和逻辑输出进行组态，具有缓冲传感器信号输出等功能。

对于重要的测量可进行冗余的配置，增强了可靠性。

3.测点及传感器安装位置介绍

由于我厂生产汽轮机机型较多，从给水泵小机一直延伸到1000MW汽轮机组,现仅列出常见的125MW、300MW、600MW等机组测点及传感器安装位置介绍，实际调试过程中如有疑问，一切以我公司所出〈〈TST测点布置图〉〉为准。

图3-1125MW（135MW）机组TSI测点布置图

图3-2600MW机组TSI测点布置图

图3-3300MW机组TSI测点布置图

4BN3500现场调试和传感器安装指导

该指导书以600MW机组为版本编制，与300MW及以下机组比较区别主要在低压缸胀差上，600MW为双探头冗余补偿式测量，安装时需要对两对传感器同时考虑安装间隙，300MW及以下机组为单独探头测量。

还有盖振配置为XY向测量，与常规机组只在垂直方向有不同。

其他机型可以参考变通。

1、软件安装

BN3500系统调试软件3500/01，安装简单；现场调试安装请注意软件版本，目前厂内调试一般用的最新软件，因此现场最好也安装最新版本软件，否则在软件组态通讯上会有不匹配的情况出现。

本指导按软件版本V3.92SP2（不同版本组态界面可能不一样）完成。

2、通讯连接

BN3500系统调试通讯通过通讯电缆从PC和框架接口模块（3500/20，该卡件已经被淘汰，目前为3500/22）连接。

3500/20板件背后有个开关，可以选择RS232/RS422，一般情况下，出厂即是选的RS232，因此现场直接用232的电缆连接即可，BN3500系统用RS232电缆连接如图1），通讯连接不需要密码，只要电缆没问题就OK，设置（通讯口和波特率）也不用更改，连接界面如图2、3。

图1RS232电缆连接

图2通讯连接界面一

图3通讯连接界面二

3、模块组态以及组态下载

按TSI机箱框架实际槽位布置新建一个框架配置组态（只针对同一机箱配置，不同机箱需要不同框架配置组态），该配置也可以直接从TSI框架接口模块中上传至PC上（因为出厂前，TSI在厂内已经完成调试工作），如图4。

图4上传机箱配置到PC上

右键框架中任何一个模块，即可对其进行组态，右键菜单如图5：

图5卡件组态

卡件右键OPTIONS，设置卡件参数，包括传感器选型，测量类型，通道选择等；

卡件右键SETPOINTS设置报警停机值；

卡件右键VERIFICATION为卡件通道显示（间隙电压和间隙值），当PC与框架接口模块处于连接状态，并且传感器安装连接上时，可以在这个画面中检测传感器间隙值显示；同时在该画面中可以显示该模块OK状态，通道OK状态和传感器所处的状态（间隙值，电压值，停机报警状态变化），界面如图6。

图6模块状态显示

当机箱框架模块组态完成之后，从电脑下载配置到3500框架接口模块中，可以对单块模块组态进行下载，需要下载的模块在组态下载界面中选定即可；组态下载需要密码，ConfigurationPassword”gates”，下载界面如图7。

图7下载组态界面

四、传感器安装及组态

现场调试的时候，所有传感器的停机报警值最好和启动运行说明书对照一下，确认是和本工程一致；所有传感器的机械零位现场安装时可以直接参考软件中的设置，达到软件要求，就可以不用再更改软件设置，如需调整，可以在模块组态界面中运用ADJUST命令（ADJUST为取现场值（主要是间隙电压值），主要考虑现场安装并不是很精确，即是现场安装完成之后，用这个设置调整机械零位），取现场安装间隙值为最终机械零位。

BN3500传感器现场安装不用线性采样（与EPRO传感器调试差别），对于轴向位移，胀差传感器，可以在安装时拉线性，主要确保传感器实际的灵敏度和该传感器的特性曲线一致。

下面对各传感器的安装组态做详细说明：

1、轴振传感器：

轴振模块是3500/42，传感器是8MM传感器。

轴振传感器安装时，间隙电压设置-10.5V左右即可，间隙值（ZeroPosition）不用设置，静止时显示为0，有振动才有显示，模块配置中，基本只设置传感器类型（TransducerSelection），测量范围（Direct）,电压等级（gap），传感器角度（transducerorientation）；组态画面如图8、9，现场支架安装如图10。

图8轴振组态画面一

图9轴振组态画面二

图10轴振L型支架

2、高压胀差传感器：

转子相对汽缸的膨胀就是胀差，也叫相对膨胀；而汽缸的膨胀是绝对膨胀，就是所谓的热膨胀；

胀差板件为3500/45卡件，传感器选用50mm传感器，测量范围-7.5-12.5mm；

在本手册中，高压胀差为容余配置，3500/45卡件的1/2通道即用来定义高压胀差。

（此卡件如用做热膨胀，只能选择3、4通道）

转子膨胀方向远离死点为正，接近死点为负，因此对高压胀差而言即转子向机头方向膨胀为正胀差（高压转子膨胀大于高压汽缸膨胀），转子向机尾方向膨胀为负胀差（高压转子膨胀小于高压汽缸膨胀），如图11；

软件组态时，注意设置显示方向（UpscaleDirection）和机组一致，不同方向会导致传感器的间隙值不同，严重的会造成机组运行时，磨损传感器的结果；同时传感器的测量范围可以修改如图14。

具体组态如图12、13、14，高压胀差支架如图15。

图11膨胀方向图示

600MW汽机汽缸转子膨胀示意图

图12高胀组态画面一

图13高胀组态画面二

图14高胀组态画面三

图15高压胀差支架安装

在图13中，当一旦选定高胀量程及传感器类型及方向后，软件会自动给出一个零位电压值，此电压值可在满足电压范围内人为调整。

在探头安装零位时，将转子推到汽机工作面后，将高胀探头的间隙电压调整与软件上的零位电压值一致即可或记录下零位合适的电压值再反填入软件组态。

3、轴向位移传感器：

轴向位移板件选用3500/42，传感器选用11mm传感器，测量范围是-2mm~+2mm；

确保安装时，推力瓦贴近工作面，机械零点电压设置与组态里零位电压值一致即可或记录下零位合适的电压值再反填入软件组态；

现场线性检查传感器的灵敏度，以及检查几个传感器的安装方向是否与转子方向一致；

软件中设置显示方向和机组一致（方向参考启动运行说明书），一般定义转子往电机方向为正，往机头方向为负，如图16；在软件方向选择上可选探头靠近测量面为正或远离测量面为正，具体应考虑探头安装位置及朝向。

组态如图18、19、20。

图16轴向位移方向示意图

图18轴向位移组态一

图19轴向位移组态二

图20轴向位移组态三

4、低压缸胀差传感器（补偿式）：

低胀板件选3500/45，传感器选用50mm传感器；在600MW机组中由于低胀量程较大我们一般使用两个传感器采用补偿的方式对低压缸胀差进行测量。

（在300MW及以下机组多采用一个传感器即可，安装调整方法与高胀一致）下面我们以补偿式低压缸胀差传感器为例来进行说明。

电机侧为正，汽机侧为负，组态时，请注意实际工程低压胀差的显示方向。

在本手册中，低压胀差用了3500/45的3/4通道，因此在设置方向时设置远离传感器3为正，具体的间隙值可根据实际调试安装结果调整；

BN的补偿式传感器安装可以按如下方法进行：

如图21和22设定好低压胀差的组态后（一般600MW机组低胀量程为

-9－31），图22软件上会自动生成传感器3和4的交叉电压-9.67，我们接下来的步骤就是将两个传感器的间隙电压调整为-9.67V，然后整体调整支架使探头到零位，步骤如下：

a）确保安装时，推力瓦贴近工作面；

b）固定支架和调整架，尽量让调整架处于中间位置；

c）安装一个传感器，让其间隙电压为-9.67V，然后固定住，并再次确认电压值；

d）再把第二个传感器安装上支架，同时用两块万用表监测间隙电压，让第二个传感器的间隙电压与第一个传感器一致即可,也为-9.67V；

e）当两个传感器的间隙电压都为软件上的交叉电压-9.67V时，此时低压胀差显示值为11,即满量程（-9-31）的中间值;

f）调整调整架，确保传感器能走一个满量程，同时确认两个传感器的灵敏度是否和传感器特性一致；

g）确定机械零位，最简单的方法就是直接移动支架，让软件显示为0即可；

h）为确保安装无问题,可调整支架的拖板,使低胀从-9mm到31mm做一个全程显示。

i）最后固定好调整架，使低胀显示为0，即为低胀的机械零位。

低胀传感器具体组态如图21、22、23，现场支架安装如图24。

图21低压胀差组态一

图22低压胀差组态二

图23低压胀差组态三

图24低压胀差支架安装

5、偏心传感器：

偏心传感器组态很简单，安装也简单，安装时可按软件中零位电压值将探头的前置器输出调整到一致即可，或先调整探头前置器输出到一个合适的电压，再将此电压值填入到软件即可。

组态逻辑如图25、26。

图25偏心组态一

图26偏心组态二

6、盖振传感器：

盖振板件3500/42，传感器为9200。

盖振传感器安装很简单，由于传感器自带大约7mm螺杆，保证螺杆拧紧，让传感器底面紧贴安装块即可（有些工程特殊要求传感器配置XY方向），安装时注意安装螺纹是否正确，组态逻辑如图27、28，安装如图29。

图27盖振组态一

图28盖振组态二

图29盖振支架安装

7、转速和超速组态安装

超速板件超速组态是按组，即3个模块成组组态，只用组态第一模块即可，组态如图30

图30超速组态

注意图30中，如“Overspeed”选择“Latching”,在做完TSI超速试验后，需通过软件重置来解锁，否则危险报警一直有输出。

转速设置也简单，注意齿数设置即可，组态如图31，图32

图31转速及零转速组态一

图32转速及零转速组态二

上述转速及超速传感器安装时，均可用塞尺塞大概1mm即可。

8、报警及危险值定义

对上述1-7各种信号的报警及危险值定义方法如下：

右键点击需定义的板件，选择“Setpoints”（如图33），即可调出报警及危险值定义画面，现通过对轴振信号的定义举例说明（如图：

34）。

图33

板件地址

图34报警及危险值定义

信号通道位置

注意报警及危险如现场需要，必须激活，即选择“Enabled”。

9、继电器板组态输出

TSI的报警及危险输出需通过继电器板33输出，继电器板为多通道输出，每一通道可根据逻辑需要编程定义。

如图35

图35继电器板组态

五、卡件和传感器故障排除

卡件主要看OK指示灯是否正常指示，确认传感器是否连接正确，卡件组态中通道选择是否和实际一致，最方便的观察方法就是，卡件右键的VERIFICATION功能，可以很方便得告诉你该模块什么状态不正确；

传感器正确与否，首先确认接线是否正确，其次是电压是否正确，然后确认线性是否正确，组态是否匹配；在运行过程中，还可以连接PC，检测传感器的显示是否成线性，没有异常波动。

5

EPRO现场调试和传感器安装指导

1．软件安装

EPRO软件最早使用MMS6000软件，但由于测速板件MMS6312板件升级后，使用MMS6000软件无法监视到转速，现可使用MMS6910软件对系统进行组态及调试。

2.软件登陆及连接

（1）通过通讯电缆连接计算机串口与板件通讯口，登录MMS6910软件，MMS6910软件用户登陆ID为:

first，密码为:

user。

（2）登陆后，点击“连接”选项中“读取总线”按钮，即可连接，连接后窗口显示当前测量值。

（3）点击“组态”选项中“接收”按钮，即可读出所连板件内组态，通过点击“编辑”按钮可对组态进行修改。

修改完毕的组态，通过“发送”按钮即可下装到板件中。

3．传感器的安装及调试

（1）转速、零转速及超速

应把测速传感器牢固装于测速传感器支架上，间隙约为0.8～1.0mm。

在安装测速探头时，如测速探头型号为PR9376，则一定要注意探头上磁力线的朝向，磁力线必须和汽轮机轴平行。

（2）轴振动

应把轴振动探头，牢固装于轴振动支架上，零点应在前置器电压约-12VDC处。

（3）偏心及鉴相

把鉴相探头牢固装于键相支架上，间隙约为0.8～1.0mm，注意如探头型号为PR9376，安装方法与转速探头安装一样。

把偏心探头牢固装于偏心支架上，零点应在前置器电压为-12VDC处。

（4）轴向位移

把轴向位移探头，牢固装于轴位移支架上，当整个转子向推到推力盘紧贴工作瓦时定测量零点。

对于EPRO系统我们一般要求凡是涉及到线性测量的都必须现场采线性。

现通过轴向位移来进行说明。

轴向位移的显示方向定义参考前面本特利轴位移的定义，在软件中的定义如下图：

现场走线性时，首先架设千分表（或百分表），安装探头，使前置器的输出在-4V左右，然后调节安装支架上的调整旋钮使探头按照一定规律（如每次动作0.5mm）远离被测面，在每个点通过软件采集前置器的输出电压,待走完全行程后,将采集到的电压值下载到板件中,然后将探头安装到数值显示为零的电压即可。

（5）高压缸胀差

高压缸胀差调试方法与轴向位移一样，调试时注意方向选择。

（6）低压缸胀差

对于300MW及其以下机组，低压胀差安装调试方法大多与轴向位移调试方法一样，对于600MW极其以上机组，由于低压胀差量程较大，需采用双探头补偿式方法测量。

在定义通道时，靠近汽轮机侧的探头定义为通道1，靠近电机侧的探头定义为通道2。

安装时，首先采集探头1的线性，方法如轴向位移的调试，待探头1走到自己全行程时，如下图-16.53V对应20mm，在此位置上保持探头1不动，安装探头2，并使探头2的输出前置器电压为-16.53V，与探头1的输出电压一致，固定好两个探头后，移动支架再采集探头2的线性。

待两个探头线性采集完成后，将数据下载到板件中，移动支架拖板，使低胀显示值为零，在低胀显示值为零处即可固定支架，此时即为低胀的机械零点。