Системы являются комбинированными устройствами, сформированными в замкнутый измерительный канал и состоят из датчиков частоты вращения A5S (далее по тексту - датчики) и контроллера частоты вращения турбины E16 (далее по тексту - контроллер).

Принцип действия датчика основан на преобразовании частоты вращения зубчатого ферромагнитного колеса, закреплённого на валу агрегата, в электрические импульсы прямоугольной формы. В основе преобразования частоты вращения заложен эффект Холла. Встроенный полупроводниковый чувствительный элемент преобразует изменения магнитного поля, возникающие при прохождении профиля зуба зубчатого колеса вблизи датчика, в вариации напряжения, а интегрированная электроника преобразует их в импульсы тока прямоугольной формы. Частота импульсов равна частоте следования профилей зубьев, а их амплитуда постоянна во всём диапазоне частот.

Датчик состоит из первичного преобразователя, внутри которого установлена плата преобразователя с чувствительным элементом и постоянным магнитом. Первичный преобразователь выполнен в виде неразборного цилиндрического корпуса с внешней резьбой, метрической или дюймовой, для проходного монтажа. Один из торцов корпуса является рабочей поверхностью, под которой расположен чувствительный элемент. На противоположном торце размещён разъем для соединения с кабелем или встроенный кабель.

Датчик крепится вблизи зубчатого колеса агрегата. Расстояние от торца датчика до вершины зуба не более 4 мм.

Датчики могут комплектоваться разделительными каскадами D461 или D461R1, которые используются при необходимости работы во взрывоопасной среде. Разделительные каскады обеспечивают искробезопасное подключение цепей электропитания датчика и его сигнальных линий к регистратору. Разделительные каскады выполнены в корпусе для крепления на DIN-рейку и соединяются с датчиком A5S с помощью искробезопасного экранированного кабеля.

Датчики имеют 57 исполнений, разделительные каскады D461 и D461R1 имеют 2 исполнения.

Исполнения датчиков отличаются параметрами внешней резьбы, длиной корпуса, наличием разъёма или жёстко присоединённого кабеля.

Исполнения разделительных каскадов отличаются параметрами электропитания: для исполнения D461(R1)...U1 электропитание осуществляется от источника постоянного тока от 18 до 40 В, для исполнения D46I(RI)_U2 - напряжением переменного тока от 85 до 250 В, 50 Гц.

Принцип действия контроллера основан на измерении за предустановленное время среднего значения периода следования импульсов, поступающих с выхода датчика, расчёте на основе этих измерений частоты вращения объекта и формирования командных сигналов, предназначенных для управления внешними устройствами (например, устройством аварийной остановки турбины) на основе алгоритма защиты «2 из 3».

При реализации алгоритма защиты «2 из 3» три измерительных канала работают параллельно и обеспечивают полную измерительную и контрольную функциональность по каждому каналу независимо от других. В случае выполнения предустановленного условия на двух каналах срабатывает система защиты и формируется внешний командный сигнал, в результате чего:

- снижается вероятность ошибочных срабатываний и остановок оборудования ;

- достигается возможность проверки каналов на отработку условий срабатывания / аварии без остановки контроллера;

- достигается возможность обслуживания или замены датчиков и каналов без остановки системы в целом.

Конструктивно контроллеры E16 выполнены в виде электронных модулей, размещённых в стандартных промышленных корпусах, предназначенных для крепления в 19-дюймовую стойку или для панельного монтажа.

Контроллеры Е16 выпускаются в двух модификациях Е16х3хх и E16xxxD, которые отличаются друг от друга характеристиками, приведёнными в таблицах 2 и 3.

Контроллер Е16х3хх состоит из тестового генератора и трёх независимых анализаторных модулей, объединённых в одном корпусе. Каждый из анализаторных модулей представляет один тахометрический канал, в котором происходит обработка выходных сигналов датчиков и сигналов аварийного выключения. На лицевой стороне каждого анализаторного модуля расположены 5-разрядный индикатор и сенсорная панель со светодиодными индикаторами.

Модификация контроллера Е16х3хх имеет несколько исполнений, которые отличаются друг от друга следующими параметрами:

• - Монтаж в 19-дюймовую стойку

• - Панельный монтаж

• - В корпусе для наружного применения

• -  Уровень безопасности допуска SIL3

по ГОСТ МЭК 61508-2012

• - Соответствие API 670

• - Выход «2 из 3»

• - Независимые выходы для каждого канала

• - Нет

• - Ручное управление

• - Периодический автоматический запуск

• - RS232

• - PROFIBUS

• - A5S... или совместимые (HTL)

• - TTL-совместимые

• - Нет

• - 1 на каждый канал

• - 2 на каждый канал

• - 3 на каждый канал

• - Модуль детектирования ускорения

• - Модуль детектирования разницы частот вращения

• - Модуль детекторов направления вращения

• - Модуль дополнительных программируемых

командных сигналов

Условное обозначение контроллера Е16х3хх:

Способ монтажа

А - Навесной вариант для монтажа на задней стенке

Е - 19" модуль 3HE/84TE для монтажа на поворотной раме

G - Версия Nema 4 с лицевым окном (монтаж на задней стенке)

PROFIBUS интерфейс

4 - 1 PROFIBUS, 5 - 2 PROFIBUS

Наличие тестового генератора

2-нет, 6 - есть

Контроллер E16xxxD состоит из одного тахометрического канала (анализаторного модуля), размещённого в пластиковом корпусе. На лицевой стороне контроллера расположены 5-разрязный индикатор, сенсорная панель со светодиодными индикаторами и интерфейс для программирования RS232.

Контроллер Е16хх:х0 имеет три исполнения, которые отличаются друг от друга параметрами подключаемых первичных преобразователей.

Условное обозначение контроллера Е16х3хх:

Число входов: 5 - один вход, 2 - два входа [

Наличие аналоговых выходов: 2 - есть

Наличие    функции    распознавания

направления вращения: 5 - есть, 1,2 - нет

Тип корпуса

Общий вид системы измерения частоты вращения A5S/E16 представлен на рисунке 1. Схема пломбировки от несанкционированного доступа представлена на рисунке 2.

1а

1б

1в

1г                                      1д

Рисунок 1 - Общий вид системы измерения частоты вращения A5S/E16

1а - датчик A5S, 1б - разделительный каскад D461, 1в - разделительный каскад D461R1, 1г - модификация контроллера Е16х3хх, 1д - модификация контроллера E16xxxD

Пломба

Рисунок 2 - Схема пломбировки от несанкционированного доступа контроллера Е16х3хх

Таблица 4 -

Таблица 2 - Метрологический характеристики

Таблица 3 - Основные технические характеристики