(旭化成エンジニアリング) 振動傾向管理システム（MD-320、LEONEX）
公開日:
カテゴリ: 第7回
1.緒言
近年、設備の安定運転の確保、効果的なメンテナ ンス実現の必要性が高まり、CBM(Condition Based Maintenance)の有効性が再認識されてきている。その 中でも多くの実績があるのが回転機器の振動診断技 術である。 - 当社は、我が国でも速い時期(1970 年代半ば)か ら振動診断を中心とした設備診断技術の現場への導 入を図ってきており、診断システムの商品化にも積 極的に取り組んできている。ここでは、振動傾向管理システムとしてオンライ ン設備診断システム(e-LEONEX)とポータブル設 備診断システム(MD-320)の概要を紹介する。
2. オンライン設備診断システム
e-LEONEX は、回転機器の振動診断による異常兆 候の検出を主たる目的とし、軸振動、温度の他、ア ナログ信号として様々な設備状態が常時監視可能な システムである。旭化成グループのフィールドにお ける豊富な設備振動診断の実績と、現場で培われた ノウハウを生かし、小規模から大規模システムまで お客様のニーズに柔軟に対応するオンライン振動診 断・監視システムである。Webブラウザ監視BLANK異常通知メールホストDacle専用LAN (イーサーネット)alonuauonPaton図 2. LEONEX システムイメージ2.1 システムの概要e-LEONEX の概要を以下に示す。 (1)主な特長 1 振動監視ユニットのみでも Web プラウザによる 監視が可能1162 小規模監視(Web 監視方式)から大規模監視(ホ スト監視方式)までシステム構成の変更が容易(e-ステーションのソフトの更新のみ) 3 監視中に異常が発生すると e-メールを自動送信、 1 監視室等で警報出力可能(オプション) 4 振動、軸振動、温度、アナログ等、多種の信号を同時に監視可能(2) 主な監視機能 1 機器監視 * 実際の設備図とあわせて測定値の監視が可能。●測定点ごとにポーリングを行いデータ表示 ●画面右に計測値、状態を表示 ●表示項目は振動(加速度 OA、CF、速度、変位)、 アナログ11 10216011/elende-LEONEXTOTAGEOMAGONA(mm2) 10arリサイクルBZポンプ08月機器一覧 |ログ|環境設定カスタート!(2014応SIOUSSY図 3. 機器監視画面(例)2 経時変化グラフ 時間、日時、月次の経時変化グラフを表示。 ● 時間データ表示(168 時間、最小、最大、平均) ● 日データ表示(90 日、最小、最大、平均) ● 各データを CSV ファイルにダウンロード可能PELCOMEX NEWS GLEN Dおこりーんのブロ2018 e-LEONEX最名:高圧給水ポンプ 所定点11定モード 加速度 1位.11CF」 校名会社へ返10月12日 ““on““ 60 12 16 20080401 12 16 2008040 12 1620dos on 12 16 2000機器一覧ログ|環境設定ブレット FIT.L.Asahitarted図 4. 経時変化グラフ画面(例)3 FFT 解析画面 各モードの FFT 解析が可能。 ● 400 ライン FFT 表示。 ● 速度、加速度の場合は O/A を表示。2 LEONOX Neret kende いまま中に入りシールをすe-LEONEX機器名:高圧給水ポンプ 定点: 定モード:加速しエンロール検索へ戻るHPFS 100KHz LPF 20 OKH TOA 14.30。レベル 12,592.524.753,042.39 2 6012942.64122119550.121| 19950.12100020,000,00Hz)機器一覧 |ログ|環境設定アプレット IT.AB.desh thated●インターネット図 5. FFT 解析画面(例)(3) e-ステーション仕様 * e-ステーションの主要な仕様を以下に示す。表 1. e-ステーションの主要な仕様振動計測標準:32ch(Max64ch) センサ感度:10mVig (測定モード) ・加速度O/A,Peak,FFT:1k~20kHz.0~500g ・速度O/A.FFT: 10~1kHz,0~500mm/'s ・変位O/A.FFT:10~500Hz.0~5000umP-P?度計測 (オプション)入力点数 :16chで増設可 センサ: 測温抵抗体 測定範囲:-50~250°Cアナログ計測入力点数 :16chで増設可 (オプション) | DC: 4~20mA(1~5V)監視周期 標準:3分(振動32ch搭載時)接点入力| 運転信号:8点出力| AC out:BNC端子チャンネル切り替え 警報出力:ドライ接点8点。電 源:単相AC100V±10%(150VA以下) 一般仕様 「使用環境:温度:0~50°C湿度:0~90%(結露,粉塵等なきこと)3てデ、ポータブル振動診断システムータブル設備診断システム MD-320 は、現場に ータの測定を実施する Vibro-Collector MD-320V117とパソコンでのデータ管理を実施する Machine Trend Master で構成される。 1以下にそれぞれの特長と仕様を示す。 3.1 MD-320 の概要 (1) Vibro-Collector MD-320VバイブロコレクターMD-320V は、回転機器の振動 傾向管理のために必要なデータを効率的に収集する 振動測定器である。【ルートMD320lest [Pas) 01 (22-PO 機器名給水ポンプTOIR]V O モード利定庫回定の注意点 Vo/a0.0m431-14.08.0 1Ao80.02c101-11.385.527 Bro/af 0.06 (191-11. 15 4.60円CF 1. 6 10 10. 0.20.01 Do/a OP ・100-2000.0cT0 1165.090.0 メモリ保存がスキップ「セスキップ傾向解析a-D0図 6. MD-320V 外観 <主な特徴> 1 大型カラー液晶(4.7インチ)ワイド画面 * 振動測定の際に通常使用する振動値測定画面の表 示を大きく見やすくするとともに、基準値判定をカ ラー表示にし、測定時の判定結果などを感覚的にわ かりやすく表示。測定2007/07/10 13.10 ] 【ルート】重合工程Aルート 【POS】01 機器名】フィールドポンプ【DIRTH モード測定値(単位判定傾向|注意|危険] [Vo/a_12.3mm/s | → 14.018.01 Ao/ a3.57 g111.513.0 Bro/a1.48] glo 10.852.01 CF 1.2.51306.0 Do/a 153\uppo |→200400] | 温度 800°C|o|!|100|150] |メモリ保存前スキップ後スキップ傾向解析図7. 振動測定画面2 様々な測定環境に対応 防水コネクタ・防水キャップ等により、防滴・防塵構造とし、雨天の屋外、塵埃雰囲気など、従来器 では測定が難しい環境下においても測定可能とした。防水コネクタ)( 防水キャップ定 (ルーM0120me [031011-1FO 水ポンプH MV[0 ] モード」は定はで V00002ELODEO 「Ao/a00261-1.385.62 Boe00613-1113460 CFT 61020. Ibe/alOHG100200 2010-165,0900 モリモリスマスをプトに5図 8. 防塵・防滴構造3 非接触式赤外線温度計の搭載(オプション) - 現場での温度測定に対応するために振動測定器本 体に非接触式赤外線温度計を搭載した。図9. 非接触式赤外線温度センサ@ FFT 同時測定機能 - 通常の傾向管理のための振動測定時に、同時に FFT 処理を実施し、速度モード、加速度モード、加 速度エンベロープモードの3モードのFFT データを 自動的に測定し、データ保存する機能を搭載。5 聴音機能 - 市販のイヤフォンを利用することで、加速度セ サで測定している振動値を聴音することができる。なお、MD-320V とマニュアル操作による FFT 機 能を搭載した当社従来器(MD-310)を比較すると、 通常の振動値計測の処理時間が約2倍に高速化して おり、加えて、FFT データを計測する場合は、自動 計測機能(FFT 一括計測)により、FFT 測定操作を 含めた処理時間は約8倍までアップしている。なお、実機による測定比較によると、4 測定点 3 方向の測定で、通常の振動値測定に加え、全点につ118いて速度モード、加速度モード、加速度エンベロー プモードの FFT データを測定する場合、測定点間の 移動などを含む実際の測定の1台の測定に要する時 間は、3倍(約 45 分→約 15 分)と大幅に効率化し ている。(2) Machine Trend Master (MTM for Windows)マシン・トレンド・マスターは、ウインドウズパ ソコン上で動作する傾向管理ソフトである。多くの 診断実績から傾向管理・診断のために必要となる機 能を厳選して搭載しており、確実で効果的な CBM の実現に必須なツールである。<主な監視機能> 1 傾向管理グラフ * 複数のモードを同時に表示することで、異常の発」 生時期、振動形態の変化を捉えることができる。エドワラブ機器名称「058TMI出しポンプ機品番号(Tag to y pop-5521日 想定日12009/03/10 153724日101...2007/03/03...2005/15 2017/02/13・コクララ・20090715OVABr-/ANG)3005(2008/04/2定モードFFT向っ vie21314 HI AMOGLIEB THOMEB加速度温度トッ図 10. 傾向管理グラフ画面2 3方向比較グラフ - 3方向(V・H・A方向)の発生パターンを見ること で、どの箇所に異常があるかを推定することができる。33方向にリラスター検品名称F32AR本店10時オンが一向機器番号(Taetta) F1 P-132A 定日12008/05/11144453方南クラブ2 014年022292009.1523 11:44.5モード カワラeyesはじ グラブ1899/12/31101112グラフ75VHADI表デモート2019/03/01DB-VICIOSB-CF その通電:温度計TMCWEB禁出力図 11.3方向比較グラフ画面3 FFT データ比較 - 分解整備(O/H)後診断、定修前後診断などで測定し た FFT の比較や、正常時と異常時の FFT を比較する ことで、不具合箇所の発見、診断が発生周波数の差 異を見ることで比較的簡単に実施できる。機器名作OBTM上ポンプが一位T防向▼出品号(Tse100P-15218 定日「TFTBラブ.000TMングB 31方向:Vモード:エンペ200907616180ハーモニックお店 外より010.....20102000000 geme(1 方にVモード・ピークリスト示1900/04/23とろ2点2010年...・・・・クラブ0FF15韓FTモード第135ALL~ 100000000SHE クラフ万回・オモード1個フィールド トレンド図 12. FFT データ比較画面とで異常原因の診断が可4 発生周波数確認 - 発生周波数を確認することで異常原因の診断が能。TSさん機器名作OTM出しポンプBT 万両V概語番号(Tag Tib)POP-1521日1,500010/10示Tラララ 9度:1 方向:Vモードエリーボンプロvio 00| 回転ハーモニックは 「内品E それに 18日???3曲 グラフ1102020040000..1 ) 1.00861-45Lポンプ 位置:1方向:Vモード:エンペ201712120013表示]3方向大表示マール)可:同時事:8e370)方向モード......MOOTOWEB TMUNES生フルボ庭造 HIP図 13. 発生周波数確認画面4.結言- 当社の設備診断システムは、計測器メーカーと異 なり、旭化成グループの一員として、実際に現場に システム導入し、ユーザとして日々活用しながら改 善・バージョンアップを実施してきた。 - 今後もユーザの立場で、実際に使用する方々の要 望を反映させながら、商品開発を実施していきたい。119“ “振動傾向管理システム(MD-320、LEONEX)“ “福永 辰也,Tatsuya FUKUNAGA
近年、設備の安定運転の確保、効果的なメンテナ ンス実現の必要性が高まり、CBM(Condition Based Maintenance)の有効性が再認識されてきている。その 中でも多くの実績があるのが回転機器の振動診断技 術である。 - 当社は、我が国でも速い時期(1970 年代半ば)か ら振動診断を中心とした設備診断技術の現場への導 入を図ってきており、診断システムの商品化にも積 極的に取り組んできている。ここでは、振動傾向管理システムとしてオンライ ン設備診断システム(e-LEONEX)とポータブル設 備診断システム(MD-320)の概要を紹介する。
2. オンライン設備診断システム
e-LEONEX は、回転機器の振動診断による異常兆 候の検出を主たる目的とし、軸振動、温度の他、ア ナログ信号として様々な設備状態が常時監視可能な システムである。旭化成グループのフィールドにお ける豊富な設備振動診断の実績と、現場で培われた ノウハウを生かし、小規模から大規模システムまで お客様のニーズに柔軟に対応するオンライン振動診 断・監視システムである。Webブラウザ監視BLANK異常通知メールホストDacle専用LAN (イーサーネット)alonuauonPaton図 2. LEONEX システムイメージ2.1 システムの概要e-LEONEX の概要を以下に示す。 (1)主な特長 1 振動監視ユニットのみでも Web プラウザによる 監視が可能1162 小規模監視(Web 監視方式)から大規模監視(ホ スト監視方式)までシステム構成の変更が容易(e-ステーションのソフトの更新のみ) 3 監視中に異常が発生すると e-メールを自動送信、 1 監視室等で警報出力可能(オプション) 4 振動、軸振動、温度、アナログ等、多種の信号を同時に監視可能(2) 主な監視機能 1 機器監視 * 実際の設備図とあわせて測定値の監視が可能。●測定点ごとにポーリングを行いデータ表示 ●画面右に計測値、状態を表示 ●表示項目は振動(加速度 OA、CF、速度、変位)、 アナログ11 10216011/elende-LEONEXTOTAGEOMAGONA(mm2) 10arリサイクルBZポンプ08月機器一覧 |ログ|環境設定カスタート!(2014応SIOUSSY図 3. 機器監視画面(例)2 経時変化グラフ 時間、日時、月次の経時変化グラフを表示。 ● 時間データ表示(168 時間、最小、最大、平均) ● 日データ表示(90 日、最小、最大、平均) ● 各データを CSV ファイルにダウンロード可能PELCOMEX NEWS GLEN Dおこりーんのブロ2018 e-LEONEX最名:高圧給水ポンプ 所定点11定モード 加速度 1位.11CF」 校名会社へ返10月12日 ““on““ 60 12 16 20080401 12 16 2008040 12 1620dos on 12 16 2000機器一覧ログ|環境設定ブレット FIT.L.Asahitarted図 4. 経時変化グラフ画面(例)3 FFT 解析画面 各モードの FFT 解析が可能。 ● 400 ライン FFT 表示。 ● 速度、加速度の場合は O/A を表示。2 LEONOX Neret kende いまま中に入りシールをすe-LEONEX機器名:高圧給水ポンプ 定点: 定モード:加速しエンロール検索へ戻るHPFS 100KHz LPF 20 OKH TOA 14.30。レベル 12,592.524.753,042.39 2 6012942.64122119550.121| 19950.12100020,000,00Hz)機器一覧 |ログ|環境設定アプレット IT.AB.desh thated●インターネット図 5. FFT 解析画面(例)(3) e-ステーション仕様 * e-ステーションの主要な仕様を以下に示す。表 1. e-ステーションの主要な仕様振動計測標準:32ch(Max64ch) センサ感度:10mVig (測定モード) ・加速度O/A,Peak,FFT:1k~20kHz.0~500g ・速度O/A.FFT: 10~1kHz,0~500mm/'s ・変位O/A.FFT:10~500Hz.0~5000umP-P?度計測 (オプション)入力点数 :16chで増設可 センサ: 測温抵抗体 測定範囲:-50~250°Cアナログ計測入力点数 :16chで増設可 (オプション) | DC: 4~20mA(1~5V)監視周期 標準:3分(振動32ch搭載時)接点入力| 運転信号:8点出力| AC out:BNC端子チャンネル切り替え 警報出力:ドライ接点8点。電 源:単相AC100V±10%(150VA以下) 一般仕様 「使用環境:温度:0~50°C湿度:0~90%(結露,粉塵等なきこと)3てデ、ポータブル振動診断システムータブル設備診断システム MD-320 は、現場に ータの測定を実施する Vibro-Collector MD-320V117とパソコンでのデータ管理を実施する Machine Trend Master で構成される。 1以下にそれぞれの特長と仕様を示す。 3.1 MD-320 の概要 (1) Vibro-Collector MD-320VバイブロコレクターMD-320V は、回転機器の振動 傾向管理のために必要なデータを効率的に収集する 振動測定器である。【ルートMD320lest [Pas) 01 (22-PO 機器名給水ポンプTOIR]V O モード利定庫回定の注意点 Vo/a0.0m431-14.08.0 1Ao80.02c101-11.385.527 Bro/af 0.06 (191-11. 15 4.60円CF 1. 6 10 10. 0.20.01 Do/a OP ・100-2000.0cT0 1165.090.0 メモリ保存がスキップ「セスキップ傾向解析a-D0図 6. MD-320V 外観 <主な特徴> 1 大型カラー液晶(4.7インチ)ワイド画面 * 振動測定の際に通常使用する振動値測定画面の表 示を大きく見やすくするとともに、基準値判定をカ ラー表示にし、測定時の判定結果などを感覚的にわ かりやすく表示。測定2007/07/10 13.10 ] 【ルート】重合工程Aルート 【POS】01 機器名】フィールドポンプ【DIRTH モード測定値(単位判定傾向|注意|危険] [Vo/a_12.3mm/s | → 14.018.01 Ao/ a3.57 g111.513.0 Bro/a1.48] glo 10.852.01 CF 1.2.51306.0 Do/a 153\uppo |→200400] | 温度 800°C|o|!|100|150] |メモリ保存前スキップ後スキップ傾向解析図7. 振動測定画面2 様々な測定環境に対応 防水コネクタ・防水キャップ等により、防滴・防塵構造とし、雨天の屋外、塵埃雰囲気など、従来器 では測定が難しい環境下においても測定可能とした。防水コネクタ)( 防水キャップ定 (ルーM0120me [031011-1FO 水ポンプH MV[0 ] モード」は定はで V00002ELODEO 「Ao/a00261-1.385.62 Boe00613-1113460 CFT 61020. Ibe/alOHG100200 2010-165,0900 モリモリスマスをプトに5図 8. 防塵・防滴構造3 非接触式赤外線温度計の搭載(オプション) - 現場での温度測定に対応するために振動測定器本 体に非接触式赤外線温度計を搭載した。図9. 非接触式赤外線温度センサ@ FFT 同時測定機能 - 通常の傾向管理のための振動測定時に、同時に FFT 処理を実施し、速度モード、加速度モード、加 速度エンベロープモードの3モードのFFT データを 自動的に測定し、データ保存する機能を搭載。5 聴音機能 - 市販のイヤフォンを利用することで、加速度セ サで測定している振動値を聴音することができる。なお、MD-320V とマニュアル操作による FFT 機 能を搭載した当社従来器(MD-310)を比較すると、 通常の振動値計測の処理時間が約2倍に高速化して おり、加えて、FFT データを計測する場合は、自動 計測機能(FFT 一括計測)により、FFT 測定操作を 含めた処理時間は約8倍までアップしている。なお、実機による測定比較によると、4 測定点 3 方向の測定で、通常の振動値測定に加え、全点につ118いて速度モード、加速度モード、加速度エンベロー プモードの FFT データを測定する場合、測定点間の 移動などを含む実際の測定の1台の測定に要する時 間は、3倍(約 45 分→約 15 分)と大幅に効率化し ている。(2) Machine Trend Master (MTM for Windows)マシン・トレンド・マスターは、ウインドウズパ ソコン上で動作する傾向管理ソフトである。多くの 診断実績から傾向管理・診断のために必要となる機 能を厳選して搭載しており、確実で効果的な CBM の実現に必須なツールである。<主な監視機能> 1 傾向管理グラフ * 複数のモードを同時に表示することで、異常の発」 生時期、振動形態の変化を捉えることができる。エドワラブ機器名称「058TMI出しポンプ機品番号(Tag to y pop-5521日 想定日12009/03/10 153724日101...2007/03/03...2005/15 2017/02/13・コクララ・20090715OVABr-/ANG)3005(2008/04/2定モードFFT向っ vie21314 HI AMOGLIEB THOMEB加速度温度トッ図 10. 傾向管理グラフ画面2 3方向比較グラフ - 3方向(V・H・A方向)の発生パターンを見ること で、どの箇所に異常があるかを推定することができる。33方向にリラスター検品名称F32AR本店10時オンが一向機器番号(Taetta) F1 P-132A 定日12008/05/11144453方南クラブ2 014年022292009.1523 11:44.5モード カワラeyesはじ グラブ1899/12/31101112グラフ75VHADI表デモート2019/03/01DB-VICIOSB-CF その通電:温度計TMCWEB禁出力図 11.3方向比較グラフ画面3 FFT データ比較 - 分解整備(O/H)後診断、定修前後診断などで測定し た FFT の比較や、正常時と異常時の FFT を比較する ことで、不具合箇所の発見、診断が発生周波数の差 異を見ることで比較的簡単に実施できる。機器名作OBTM上ポンプが一位T防向▼出品号(Tse100P-15218 定日「TFTBラブ.000TMングB 31方向:Vモード:エンペ200907616180ハーモニックお店 外より010.....20102000000 geme(1 方にVモード・ピークリスト示1900/04/23とろ2点2010年...・・・・クラブ0FF15韓FTモード第135ALL~ 100000000SHE クラフ万回・オモード1個フィールド トレンド図 12. FFT データ比較画面とで異常原因の診断が可4 発生周波数確認 - 発生周波数を確認することで異常原因の診断が能。TSさん機器名作OTM出しポンプBT 万両V概語番号(Tag Tib)POP-1521日1,500010/10示Tラララ 9度:1 方向:Vモードエリーボンプロvio 00| 回転ハーモニックは 「内品E それに 18日???3曲 グラフ1102020040000..1 ) 1.00861-45Lポンプ 位置:1方向:Vモード:エンペ201712120013表示]3方向大表示マール)可:同時事:8e370)方向モード......MOOTOWEB TMUNES生フルボ庭造 HIP図 13. 発生周波数確認画面4.結言- 当社の設備診断システムは、計測器メーカーと異 なり、旭化成グループの一員として、実際に現場に システム導入し、ユーザとして日々活用しながら改 善・バージョンアップを実施してきた。 - 今後もユーザの立場で、実際に使用する方々の要 望を反映させながら、商品開発を実施していきたい。119“ “振動傾向管理システム(MD-320、LEONEX)“ “福永 辰也,Tatsuya FUKUNAGA