SHINKAWA VM-5H3 | 5通道高密度振动监测模块 | API 670合规机械保护解决方案

描述

关键技术规格

• 产品型号: VM-5H3
• 制造商: SHINKAWA Electric Co., Ltd.
• 所属系统: SHINKAWA VM系列智能机械保护系统
• 输入通道数: 5路独立可编程通道（支持混合传感器类型）
• 支持传感器类型:
  • 涡流位移探头（如8 mV/μm）
  • 速度传感器（10–1000 Hz）
  • ICP®/IEPE加速度传感器（1–5 kHz）
• 信号处理能力: 每通道独立计算 RMS、Peak、Peak-to-Peak、DC 偏移；可配置高通/低通滤波器
• 模拟输出: 5路独立4–20 mA（对应主测量值），负载 ≤500 Ω
• 报警输出: 每通道2级SPDT继电器（预警 / 危险），触点容量：5 A @ 250 VAC
• 通信接口: RS-485（Modbus RTU），支持读取实时值、报警状态、模块诊断及配置参数
• 频率响应:
  • 位移通道：0.5–200 Hz（±3 dB）
  • 速度通道：10–1000 Hz（±3 dB）
  • 加速度通道：1–5000 Hz（±3 dB）
• 工作温度: 0°C 至 +60°C，IP20防护，符合 IEC 60068-2 标准

功能定位与应用场景分析

SHINKAWA VM-5H3 是VM系列中面向高要求工业场景的通用型高性能监测模块，专为在单一紧凑单元内实现多维度机械状态感知而设计。它解决了传统监测系统因通道功能固化、扩展成本高而导致的“保护盲区”问题——通过灵活的通道配置，VM-5H3 可同时覆盖轴系（位移）、轴承座（速度）及齿轮箱（加速度）等不同物理量，形成完整的设备健康画像。

该模块特别适用于需兼顾保护功能与状态数据上传的中大型旋转设备，典型应用场景包括：

• 场景一：用于化工厂乙烯装置离心压缩机，5通道分别接入2个径向位移（X/Y）、1个轴向位移、1个壳体振动速度及1个转速信号，满足API 670对关键机组的最小监测要求，并通过Modbus将数据送入AMS设备管理系统。
• 场景二：作为热电厂汽轮发电机组的本地保护节点，其双级继电器硬接线至跳闸电磁阀和报警灯，确保即使上位系统失效，仍能执行安全停机；同时4–20 mA信号接入DCS用于趋势记录。
• 场景三：在矿山大型风机改造项目中，VM-5H3 替代多个老旧单通道仪表，利用其混合输入能力同时监测主轴偏心（位移）与电机轴承振动（速度），降低柜内布线复杂度并提升维护效率。

质量标准与测试流程

我们深知，机械保护模块的可靠性直接关联重大设备安全。因此，我们对每一台 VM-5H3 执行基于真实工况的系统级验证：

• 外观与清洁：检查模块外壳无变形、端子排紧固，确认内部无助焊剂残留；使用防静电工具清洁PCB，防止长期运行下漏电流漂移。
• 上机实测：在VM专用测试平台上加载标准配置（如3位移+2速度），施加多频复合振动信号，验证各通道独立处理能力；进行48小时满负荷运行，监测温升与输出稳定性。
• 功能诊断：
  • 使用高精度信号源逐通道注入标准位移（如100 μm @ 50 Hz）和速度（如4.5 mm/s @ 15.9 Hz）信号，验证4–20 mA输出误差 ≤±1.5%；
  • 触发预警（如80%阈值）与危险（100%阈值）报警，用示波器确认继电器动作延迟 <100 ms；
  • 通过Modbus主站轮询所有寄存器，验证通信无丢包、数据刷新率 ≤200 ms。
• 质保承诺：仅当所有5通道精度、继电器触点电阻（<50 mΩ）、通信响应时间均符合规范后，模块方可出库。我们提供12个月功能性故障质保，并附详细测试日志与校准曲线。

兼容性与升级路径

为确保 VM-5H3 在您的系统中正确部署并发挥最大效能，请核对以下关键信息：

• 传感器接口：涡流探头需配套SHINKAWA或兼容前置器（如PR-100系列）；ICP传感器供电由模块内置恒流源提供（4 mA），请勿外接电源。
• 配置灵活性：通道类型通过内部DIP开关或软件配置（取决于固件版本）设定；若需特定出厂配置（如SST-XXXX编号），请提前说明。
• 替代关系：VM-5H3 是通用高配版；若需更高通道密度，可选 VM-8H3（8通道）；若仅需基本保护无通信，MP-2P1 系列更具成本效益。