Système de protection des machines Bently Nevada 3500 : guide complet

L’essentiel : Le Bently Nevada 3500 est un système de protection des machines sur châssis : les modules de surveillance mesurent, les modules relais déclenchent, un module d’interface porte la configuration et les données, et les alimentations maintiennent l’ensemble en vie – généralement deux, parce que la redondance est une hypothèse de conception et non un supplément optionnel. Un châssis a besoin exactement de cinq choses pour exister : un châssis 3500/05, au moins une alimentation 3500/15, un TDI 3500/22M (ou un 3500/20 RIM hérité), au moins un module de surveillance, et les modules d’E/S arrière assortis – plus le logiciel 3500 System Logiciel de configuration pour le mettre en service. Il est conçu pour satisfaire API 670, est certifié par un tiers pour SIL 1 et SIL 2 du capteur au relais, et reste en production et en support actuels. Cette page est le carrefour : index des modules, arithmétique des emplacements, chaîne de protection, et les décisions qui coûtent réellement de l’argent.

Comment le 3500 est assemblé

Tout châssis 3500 se construit par paires : un module principal à l’avant, qui fait le calcul, et un module d’E/S à l’arrière, que le câblage de terrain touche réellement. Le module principal s’enfiche dans le fond de panier 19 pouces EIA d’un châssis 3500/05 et le module d’E/S se place derrière lui dans la position arrière correspondante. C’est pourquoi deux modules avant d’apparence identique peuvent être deux achats complètement différents – la variante d’E/S derrière eux décide si le câble de terrain arrive sur le châssis ou sur un bornier déporté.

Le fond de panier est le système nerveux. L’énergie, la configuration, les états d’alarme et la synchronisation Keyphasor y circulent, ce qui permet à un module relais de déclencher sur une condition calculée trois emplacements plus loin, et ce qui rend le module d’interface si critique : il conserve le fichier de configuration du châssis, donc un châssis au module d’interface mort est un châssis que vous pouvez faire tourner mais pas voir.

Composants requis et optionnels

Index des modules avec numéros officiels de fiches techniques

Quand une fiche technique existe, nous donnons son numéro, parce que c’est le moyen le plus rapide de contrôler l’affirmation d’un fournisseur. Les modules marqués pas de fiche technique publique sont des articles hérités ou de niche dont les spécifications ne peuvent pas être vérifiées à partir des documents publics actuels.

Méfiez-vous des numéros nus qui omettent le M : les 3500/40, 3500/42, 3500/22, 3500/50, 3500/72 et 3500/94 en tant que tels ne sont pas dans la gamme officielle actuelle – ce sont les générations « M » qui y sont. Des pièces 3500/42 héritées circulent, et 143694 mentionne encore « Additional I/O Modules for Legacy 3500/42M », donc considérez une annonce sans M comme un article hérité à vérifier contre une étiquette, et non comme une entrée de catalogue vivante.

Dimensionnement du châssis : l’arithmétique des emplacements

L’extrémité gauche de tout châssis est réservée : deux positions d’alimentation mi-hauteur empilées, puis le module d’interface. Cela laisse 14 emplacements de modules dans un châssis pleine taille et 7 dans un mini-châssis, et ils acceptent toute combinaison de modules de surveillance, relais, Keyphasor, affichage et passerelles.

C’est la profondeur où les projets perdent du temps. Un châssis standard fait 349 mm de profondeur, un châssis à montage sur cloison 267 mm, et les modules d’E/S portant des barrières internes ajoutent 74 mm de plus. Les châssis sur rails 19 pouces EIA, à découpe de panneau et à montage sur cloison sont tous proposés, mais le mini-châssis ne peut pas être monté sur cloison. Si vous équipez des barrières, notez qu’un module 3500/04-01 exigeant une mise à la terre de sécurité intrinsèque prend une position dédiée, ce qui ramène un châssis 19 pouces à 13 positions de surveillance.

La densité de voies suit le module : un module de surveillance à quatre voies dans chacun des 14 emplacements donne 56 voies par châssis. Deux cartes Keyphasor mi-hauteur peuvent partager un emplacement, donc le Keyphasor est l’exception qui vous achète de la densité.

La chaîne de protection, et ce qui n’y est pas autorisé

Comprendre le chemin du signal explique la plupart des discussions de spécification. Un transducteur est alimenté et surveillé par son module d’E/S, qui fournit l’énergie du transducteur par des bornes protégées contre le court-circuit et contrôle en continu le capteur et le câblage de terrain dans le cadre de sa routine de contrôle OK. Le signal passe au module de surveillance, qui compare la mesure aux seuils d’alerte et de danger – ajustables par logiciel sur 0-100% de la pleine échelle avec une précision de 0.13%, avec des temporisations d’alerte de 1-60 s par pas de 1 s et des temporisations de danger de 0.1 s ou de 1-60 s par pas de 0.5 s, verrouillables ou non. Les états résultants circulent sur le fond de panier vers un module relais, dont l’Alarm Drive Logic applique un vote ET/OU sur les conditions Not-OK, alerte et danger et ferme les contacts qui partent vers le DCS ou le système ESD.

La règle qui découle de cette chaîne, et que Baker Hughes énonce directement : les sorties enregistrement 4-20 mA et les registres Modbus sont « destinés à l’annonce opérateur et à la tendance uniquement » et « n’offrent pas la tolérance aux défaillances ni l’intégrité nécessaires à la protection ou au déclenchement d’une machine ». Donc un déclenchement doit se terminer sur des contacts relais. Il en va de même pour le relais Rack OK, qui siège dans le module d’E/S du TDI, est unipolaire-bidirectionnel et normalement excité – il agit donc aussi quand le châssis perd l’énergie – et que la documentation dit de ne pas utiliser dans un circuit de déclenchement automatique.

La tolérance aux défaillances de niveau conception vient du reste : la configuration est stockée deux fois dans une mémoire non volatile et comparée, les voies sont automatiquement inhibées plutôt que mal rapportées quand un défaut est détecté, et les entrées déportées à contacts secs Trip Multiply, Alarm Inhibit et Rack Réinitialiser donnent au système de commande la maîtrise du comportement.

Alimentation, redondance et exchangeabilité à chaud

Le 3500/15 accepte un alternatif universel à 85-264 Vac rms (85-250 Vac rms en zone à risque), un continu haute tension à 88-140 Vdc ou un continu basse tension à 20-30 Vdc, et toute combinaison AC/DC peut être appairée. Le module inférieur fonctionne en primaire et le supérieur en secours ; chacun peut porter à lui seul un châssis entièrement équipé, et aucune charge minimale de châssis n’est requise. L’échange à chaud fonctionne – « retirer ou insérer l’un ou l’autre module d’alimentation ne perturbe pas le fonctionnement du châssis dès lors qu’une seconde alimentation est installée ».

Les modules d’E/S arrière, en revanche, ne sont pas exchangeables à chaud. Toute intervention touchant l’arrière du châssis est un arrêt programmé, et la blessure de terrain la plus fréquente dans cette gamme est un technicien qui sort un module d’E/S pour « juste vérifier » sur un châssis en tension.

Configuration, données et diagnostic

La configuration s’écrit dans le logiciel 3500 System Logiciel de configuration et se stocke comme fichier RAK dans le module d’interface – accessible par le port USB frontal du TDI ou via le réseau de l’usine, protégé par un verrou à clé et un schéma de mot de passe à deux niveaux. La maîtrise des accès est réelle, pas cosmétique : certains modules exigent un niveau minimum de logiciel de configuration et de micrologiciel avant de fonctionner, par exemple le 3500/32M qui requiert le logiciel 4.5 ou plus avec le micrologiciel du TDI en 1.71 ou plus.

Côté données, le système sépare le statique du dynamique. Les valeurs statiques couvrent les grandeurs mesurées et leurs huit dérivées par voie – Direct, Gap, 1X, 2X, Not1X, Smax et le reste. La capture transitoire des formes d’onde exige l’option Channel Enabling Disk. L’historique d’événements conserve 2000 événements d’alarme et 1000 événements système horodatés, synchronisés dans le temps via la passerelle ou le logiciel, ce qui supprime le besoin d’un enregistreur d’ordre des événements séparé sur la plupart des machines.

Hors châssis, les destinations habituelles sont OPC DA vers un DCS ou un PLC, et System 1 pour la surveillance d’état et le diagnostic. En externe, le TDI parle son protocole propriétaire plus Ethernet TCP/IP en 10/100Base-TX et 100Base-FX ; le 3500/92 ajoute Modicon Modbus et Modbus/TCP sur RS-232/422/485 avec une carte de registres configurable ; le 3500/91M fournit Ethernet Global Data pour GE Mark VIe. Plusieurs passerelles peuvent être installées pour la redondance de communication.

Normes, certifications et classification de zone

Une mise en garde sur les chiffres marketing : la page produit actuelle annonce « plus de 85,000 installations dans le monde » alors que la brochure dit « plus de 100,000 châssis installés dans le monde ». Citez l’un ou l’autre, pas les deux.

Quels modules pour quelle machine

Baker Hughes ne publie pas de nomenclature officielle par type de machine : considérez donc les lignes ci-dessus comme la correspondance documentée module-application, et non comme une conception type.

3500 face à Orbit 60, et ce que « hérité » signifie vraiment ici

La question que tout site finit par poser. La position documentée est que le 3500 n’est pas arrêté : Baker Hughes a publié une déclaration d’engagement affirmant que la gamme de produits 3500 « reste entièrement prise en charge, même après son vingt-quatrième anniversaire » et qu’elle n’instituerait pas de programme d’obsolescence forcée, après avoir rafraîchi l’électronique en 2016 et 2017 pour satisfaire RoHS. Orbit 60 est décrit comme « la génération suivante de la protection des machines » et est recommandé pour les installations neuves après 2020 quand il convient, avec un rééquipement explicitement présenté comme simple.

Traduction pratique : continuez à réparer un 3500 tant que les pièces sont documentées et disponibles, et planifiez Orbit 60 sur les machines de toute façon en refonte de câblage. L’investissement en capteurs voyage dans les deux cas – les entrées dynamiques du 3500 acceptent toujours les signaux Proximitor 3300 XL, et le catalogue de capteurs les liste comme des gammes actuelles et couramment stockées.

Questions fréquentes

De quels modules un châssis Bently Nevada 3500 a-t-il besoin pour fonctionner ?

Cinq choses : un châssis 3500/05, au moins une alimentation 3500/15 avec son Power Input Module, un module d’interface en emplacement 1 (un TDI 3500/22M, ou un RIM 3500/20 hérité), au moins un module de surveillance, et le module d’E/S arrière assorti pour chaque module principal. Un logiciel de configuration est nécessaire pour la mise en service. Les modules relais, les cartes Keyphasor, les passerelles et les afficheurs sont tous optionnels.

Combien de modules tiennent dans un châssis 3500 ?

Quatorze emplacements à usage général dans un châssis 19 pouces pleine taille, sept dans un mini-châssis. L’extrémité gauche est réservée à deux alimentations mi-hauteur plus le module d’interface. Avec des modules de surveillance à quatre voies partout, cela fait 56 voies par châssis. L’E/S à barrières internes ajoute 74 mm de profondeur, et un châssis utilisant le module de barrière 3500/04-01 avec mise à la terre IS dédiée tombe à 13 positions de surveillance.

Le Bently Nevada 3500 est-il arrêté ?

Non. Baker Hughes déclare que la gamme de produits 3500 reste entièrement prise en charge et qu’elle n’a pas de programme d’obsolescence forcée, après avoir rafraîchi l’électronique en 2016 et 2017 pour la conformité RoHS. Orbit 60 est positionné comme la génération suivante et recommandé pour les installations neuves adaptées après 2020, mais les modules 3500 sont actuels, documentés et disponibles.

Puis-je utiliser une sortie 4-20 mA ou Modbus pour déclencher une machine ?

Vous ne devriez pas, et les conceptions conformes API 670 ne le font pas. Baker Hughes spécifie que les sorties enregistrement 4-20 mA et les registres Modbus sont réservés à l’annonce opérateur et à la tendance et n’offrent pas la tolérance aux défaillances ni l’intégrité requises pour la protection ou le déclenchement. Les chemins de déclenchement se terminent sur des contacts de module relais – un 3500/32M ou un 3500/33 – pilotés par la logique d’alarme des modules de surveillance. Le relais Rack OK est de même une simple indication, bien qu’il soit normalement excité.

Quelle différence entre un 3500/42 et un 3500/42M ?

Les générations M sont les actuelles et documentées – la surveillance Proximitor/sismique 3500/42M est la fiche technique 143694. Les désignations sans M telles que 3500/42, 3500/40, 3500/22 et 3500/50 ne sont pas dans la gamme officielle actuelle, bien que des pièces héritées circulent largement et que 143694 référence encore des modules d’E/S pour le matériel 3500/42M hérité. N’achetez une pièce sans M que contre une étiquette que vous pouvez photographier.

Un système 3500 est-il coté SIL ?

SIL 1 et SIL 2, certifiés par un tiers, et la certification couvre les composants depuis le capteur jusqu’à la sortie relais. Le système est proposé comme conception cotée SIL 2, et des modules individuels tels que la surveillance de température 3500/60 indiquent SIL 2 dans leurs propres fiches techniques. Le SIL 3 n’est pas une affirmation du 3500 – la protection survitesse à ce niveau se trouve dans la famille 3701/55 ADAPT.

Puis-je mélanger des alimentations AC et DC dans un même châssis 3500 ?

Oui, et c’est la pratique standard. Toute combinaison d’alimentations 3500/15 AC et DC est autorisée, donc une armoire TSI typique fait tourner une alimentation AC en position inférieure comme primaire avec une alimentation 24 Vdc secourue par batterie au-dessus comme secours. Chaque alimentation peut alimenter un châssis complet seule, et aucune charge minimale de châssis n’est requise.

Quelle documentation dois-je demander à un fournisseur ?

Commencez par la 3500 System Fiche technique, 162096, qui répond à la plupart des questions de châssis en un seul endroit, puis la fiche technique du module individuel depuis l’index ci-dessus, puis le manuel d’installation de châssis 129766 pour le détail mécanique et les couples de serrage. Tout ce qu’un fournisseur ne peut pas rattacher à un numéro de document et à une révision doit être traité comme non vérifié – certains articles hérités, dont les RIM 3500/20 et les modules de série 3300, n’ont aucune fiche technique publique.

Modules que nous avons en stock

Référence

Approvisionner un système 3500 ou le maintenir en vie

Nous fournissons du matériel 3500 neuf, et du matériel hérité vérifié : modules de surveillance, modules relais et Keyphasor, TDI et RIM, alimentations et PIM, modules d’E/S, quincaillerie de bornage, capteurs et boîtiers 3300 XL. Dites-nous ce que fait le châssis et ce qui manque – une photo de la liste des modules avec les étiquettes vaut mieux qu’une référence dont vous n’êtes pas sûr – et nous chiffrerons en indiquant la révision de fiche technique contre laquelle chaque article a été contrôlé. Les prix sont fournis sur demande et ne sont pas publiés sur ce site.

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