BENTLY 128277-01

一、产品概述

二、功能特点

• 高精度差分监测与宽量程适配：采用差分输入设计，配合本特利涡流传感器可实现径向振动、轴向位移等参数的高精度测量，振动测量精度达±0.1μm，位移测量精度达±0.05μm。支持多类型传感器接入，包括涡流传感器（3300系列、3500系列）、加速度传感器（4200系列）及速度传感器，适配不同测量场景需求。测量量程可通过软件灵活配置，振动量程范围0-500μm峰峰值，位移量程范围0-20mm，满足从小型泵机到大型汽轮机的不同设备监测需求，量程调节精度达0.1μm级。
• 多通道独立信号调理与预处理：配备4路独立监测通道，每路通道内置专属信号调理单元，支持独立的增益调节、滤波设置及零点校准。滤波功能支持高通滤波（0.1Hz-100Hz）、低通滤波（10Hz-10kHz）及带通滤波，可根据监测需求精准过滤干扰信号，突出故障特征频率。内置信号放大电路采用低噪声运算放大器，信噪比≥80dB，有效抑制环境噪声对微弱振动信号的影响。每路通道支持零点偏移校准，校准范围±100μm，确保在传感器安装存在微小偏差时仍能获得准确测量结果。
• 实时监测与多级别报警功能：模块实时采集并处理4路通道信号，每通道可同时监测峰峰值、峰值、有效值、平均值等多种振动参数，数据更新速率达100Hz，确保及时捕捉设备振动异常。支持多级别报警设置，包括报警（Alert）、危险（Danger）两级报警阈值，阈值可通过3500系统软件或本地操作面板进行设置，设置精度达0.1μm。当监测参数超出阈值时，模块立即输出继电器报警信号（干接点），同时通过背板总线向系统主机发送报警信息，报警响应时间≤10ms。报警状态下自动记录报警时刻、报警参数值及前后10秒的原始振动波形，为故障溯源提供数据支持。
• 强大的抗干扰与环境适应能力：采用全金属屏蔽外壳设计，屏蔽效能达60dB（10kHz-1GHz），有效抵御电磁干扰。每路信号输入通道采用光电隔离技术，隔离电压达2500V DC，隔离电阻≥100MΩ，防止传感器侧高压或干扰信号窜入模块内部及系统主机。模块符合IEC 61000-6-2工业抗扰度标准，可耐受静电放电（±15kV空气放电）、电快速瞬变脉冲群（±2kV）及射频辐射（200V/m）等工业现场常见干扰。工作温度范围-40℃~70℃，相对湿度5%~95%（无凝露），可适应高温、高湿、多粉尘的恶劣工业环境。
• 灵活的系统集成与数据交互：采用本特利3500系列标准框架式安装，可直接插入3500系统机架，通过背板总线与系统电源模块、显示模块、逻辑模块实现高速数据交互，总线通讯速率达1Mbps。支持多种数据输出方式，包括模拟量输出（4-20mA）、数字量输出（RS485/Modbus RTU）及以太网输出（Modbus TCP），可与DCS系统、PLC系统及设备管理平台无缝对接，实现监测数据的远程传输与集中管理。模块支持在线固件升级，可通过系统软件远程更新固件版本，无需拆卸模块，降低维护成本。
• 完善的自诊断与维护便捷性：具备“通道级-模块级-系统级”三级自诊断功能，诊断覆盖率达99%。通道级诊断实时监测传感器连接状态（开路、短路）及信号完整性，当检测到传感器故障时，立即标记故障通道并报警；模块级诊断定期自检电源、信号调理电路、通讯接口等核心组件，若检测到组件故障或电源异常（输入电压偏离24V DC±10%），及时输出故障信号；系统级诊断通过与3500框架的通讯校验，监测总线连接状态。诊断信息可通过系统软件实时查看，支持2000条故障日志存储，每条日志包含故障时间、故障类型、故障通道等详细信息。模块采用模块化设计，关键组件可单独更换，支持在线热插拔，更换过程中不影响其他通道正常工作。

三、技术参数

四、工作原理

1. 传感器信号采集：        根据监测需求接入相应传感器（如涡流传感器监测轴振动、加速度传感器监测轴承振动），传感器将旋转机械的机械振动转换为电信号（涡流传感器输出电压信号，加速度传感器输出电流信号）。模块4路独立输入通道分别接收各传感器信号，每路通道配备专用信号接收电路，支持不同类型传感器的信号匹配，通过硬件拨码开关可选择传感器类型，无需额外信号转换模块。
2. 信号调理与预处理：        采集到的原始电信号首先进入信号调理单元，进行信号放大、滤波及隔离处理。低噪声运算放大器将微弱的传感器信号放大至标准电压范围（0-5V），放大增益可根据传感器灵敏度及测量量程通过软件调节。滤波电路根据预设参数（高通/低通/带通）过滤掉无关频率干扰信号，如低频的环境振动干扰或高频的电磁噪声，突出设备故障特征频率信号。光电隔离电路实现传感器侧与模块内部电路的电气隔离，防止干扰信号窜入，保障模块及系统安全。
3. 数据运算与参数提取：        调理后的信号送入模块内置的高速A/D转换器（采样率10kHz），将模拟信号转换为数字信号。数字信号处理器（DSP）对数字信号进行实时运算，提取振动峰峰值、峰值、有效值、平均值等特征参数，同时通过快速傅里叶变换（FFT）算法分析信号频率成分，识别设备旋转频率、倍频等关键频率分量，为故障诊断提供依据。运算过程中，模块通过内置校准电路进行实时零点校准，消除温度漂移及电路老化带来的测量误差，确保数据准确性。
4. 报警判断与输出：        DSP将运算得到的振动参数与预设的报警阈值（Alert、Danger）进行实时比对。当参数值达到Alert阈值时，模块触发一级报警，前面板“Alert”指示灯亮，同时输出相应通道的干接点报警信号；当参数值达到Danger阈值时，触发二级报警，“Danger”指示灯亮，输出更高优先级的报警信号，并通过背板总线向3500系统逻辑模块发送停机联锁信号（若配置）。报警发生时，模块自动记录报警时刻、报警通道、报警参数值及前后10秒的原始振动波形数据，存储至故障日志。
5. 数据交互与系统协同：        模块通过背板总线与3500系统框架内的电源模块、显示模块、通讯模块实现数据交互，将实时监测参数、报警状态、故障日志等数据上传至系统主机。同时接收系统下发的配置指令（如量程调整、报警阈值设置、滤波参数修改），并执行相应配置。通过RS485或以太网接口，模块可将数据传输至DCS系统、设备管理平台等外部系统，支持远程监测与数据存储。模块内置自诊断程序，定期对通道、电路、通讯等进行自检，诊断结果随数据一同上传，便于运维人员及时发现模块自身故障。

五、安装与调试流程

5.1 安装前准备

• 环境与资质核查：确认安装现场环境满足工作温度-40℃~70℃、相对湿度5%~95%（无凝露），无剧烈振动（加速度≤2g）及强电磁干扰源（如高压变频器、大型电机）。安装、调试人员需具备BENTLY 3500系统操作资质，熟悉模块工作原理及安全操作规程，调试前需对旋转机械进行停机，确保设备处于安全状态。
• 工具与材料准备：准备扭矩螺丝刀（0.5-2N·m）、十字螺丝刀（PH2）、剥线钳、压线钳、万用表（精度≥0.01V）、本特利专用校准仪（如9100-01校准器）、屏蔽线缆（截面积≥0.75mm²）、接线端子、绝缘胶带、标识牌、防静电手环等。核对模块型号、固件版本与系统框架匹配，模块外观无破损、接口无弯曲氧化，附带的安装附件（固定螺丝、标识贴）齐全。
• 系统与传感器检测：检测3500系统框架电源输出电压，确保为DC 24V±0.5V，框架背板总线通讯正常。检测传感器及线缆：用万用表检测传感器电阻值（涡流传感器线圈电阻通常为500Ω±50Ω），确保传感器完好；用绝缘电阻测试仪检测线缆绝缘性，绝缘电阻≥500MΩ；用信号发生器模拟传感器信号，检测线缆传输性能，确保无信号衰减或失真。

5.2 安装步骤

1. 模块框架安装：将BENTLY 3500系统框架固定于控制柜内，确保框架水平度误差≤0.1mm/m，框架与控制柜接地铜排可靠连接（接地电阻≤4Ω）。根据模块安装位置规划，在框架内标记模块插槽位置，佩戴防静电手环，将模块对准插槽平行推入，使模块背板接口与框架总线接口完全接触，用扭矩螺丝刀拧紧模块前面板固定螺丝，扭矩值1.0N·m，确保模块稳固无松动。若为多模块安装，需按照系统拓扑图顺序安装，确保通讯链路顺畅。
2. 传感器线缆连接：采用屏蔽线缆连接传感器与模块输入通道，线缆屏蔽层单端接地（接地电阻≤4Ω）。根据传感器类型进行接线：涡流传感器需将前置器输出端与模块通道端子连接，区分“信号+”“信号-”“地”；加速度传感器直接将输出线接入模块通道端子，确保极性正确。每路通道接线完成后做好标识，标注通道编号、对应监测部位、传感器型号，接线端子拧紧扭矩值0.8N·m，避免接触不良。
3. 电源与通讯连接：模块电源通过系统框架背板总线供电，无需单独接线，确认框架电源模块正常工作即可。若需外接通讯，将RS485线缆或以太网线缆接入模块相应通讯接口，RS485需区分“A”“B”端子，以太网接口拧紧水晶头并锁定。将模块报警输出端子与外部报警系统或联锁装置连接，确保报警信号可有效触发外部响应。连接完成后整理线缆并固定，避免线缆压迫模块或遮挡散热孔。

5.3 调试流程

1. 电源与初始化调试：开启3500系统框架电源，模块自动上电并执行初始化程序，初始化时间约30秒，完成后前面板“POWER”指示灯绿色常亮，“RUN”指示灯闪烁。通过3500系统软件连接模块，读取模块固件版本、通道配置信息，确认初始化无异常。若初始化失败，查看软件故障提示（如总线故障、通道故障），排查模块安装或线缆连接问题。用万用表测量模块内部供电电压，确保为DC 24V±0.5V。
2. 传感器校准与零点设置：将本特利专用校准仪接入模块通道，模拟标准振动信号（如100μm峰峰值），通过系统软件观察模块测量值，若存在偏差，进入校准界面调整通道增益，使测量值与标准值一致，校准精度达±0.1μm。校准完成后进行零点设置：在设备静止状态下，读取模块当前测量值，通过软件执行“零点校准”命令，将当前值设为零点，确保设备静止时测量值为0μm，零点偏差≤0.5μm。每路通道均需单独校准与零点设置。
3. 参数配置与报警测试：根据监测要求通过系统软件配置模块参数：选择传感器类型（涡流/加速度）、设置测量量程（如振动0-200μm峰峰值）、配置滤波参数（如高通5Hz、低通1kHz）。设置报警阈值：根据设备运行标准设定Alert阈值（如100μm峰峰值）和Danger阈值（如150μm峰峰值）。模拟报警测试：用校准仪输出超过Alert和Danger阈值的信号，观察模块报警指示灯状态及报警信号输出，确保报警响应及时准确，报警日志记录完整。
4. 动态性能与数据交互调试：启动旋转机械，使设备运行至额定转速，模块实时采集振动信号，通过系统软件观察实时监测参数（峰峰值、频率等），确保数据更新稳定（更新速率100Hz）。分析FFT频谱图，确认可清晰识别设备旋转频率及倍频分量，无明显干扰杂波。测试数据交互功能：检查模块与DCS系统、设备管理平台的数据传输情况，确保实时参数、报警信息传输准确；通过软件远程修改模块参数（如量程），验证参数下发与执行的一致性。
5. 自诊断功能测试：模拟各类故障场景测试自诊断功能：①传感器故障：断开某路传感器线缆，模块应立即标记该通道故障并报警，故障日志记录“传感器开路”；②通讯故障：断开以太网线缆，模块应输出通讯故障信号，同时通过背板总线向系统上报；③电源波动：调整框架电源至21.6V或26.4V（±10%范围），模块应能正常工作，超出范围时触发电源故障报警。所有故障测试完成后，恢复正常工况，验证模块故障恢复能力，确保无残留故障状态。

六、常见故障处理