【正文】 編號 : 畢業(yè)論文 (設計 ) 題 目 基于 PLC 的電機故障診斷系統(tǒng)設計 指導教師 學生姓名 學 號 專 業(yè) 機械設計 制造及其自動化 教學單位 德州學院機電工程系 時 間 2022 年 4 月 15 日 德州學院 機電工程系 2022 屆 機械設計制造及其自動化 畢業(yè)論文（設計） 目 錄 第一章緒論 .......................................................1 PLC 應用于故障診斷系統(tǒng)的發(fā)展現(xiàn)狀 ......................1 故障診斷法 .............................................1 第二章 PLC 原理介紹及設備總體結構介紹 .................. ...... ......................1 PLC 發(fā)展歷程 .............................................. ................................................... 2 PLC 控制系統(tǒng)的發(fā)展前景 ..................................................................... .......... 可編程序控制器 PLC 的分類 ....................................... 3 PLC 的系統(tǒng)模塊 ............................................. 3 PLC 的選型方法 ...............................................4 第三章 電機故障診斷系統(tǒng)設計以及 PLC 的選取 ...........................7 PLC 的選取及介紹 . ........... ................ ........................8 系統(tǒng)框圖 . ........................................................ ......................................................9 第四章 電機故障診斷系統(tǒng)設計 ...................................... .........................................11 電機故障等級分類 ......................................... ...............................................12 故障診斷程 序 設計 ............................................... .............................. .............. 系統(tǒng)電源設計 ........................................................... ................................................16 供電電源 ............................................... .....................................................17 第六章 結論 ...................................................... .........................................................18 致謝 .......................................................... .............................................................19 參考文獻 ......................................................... ............................................................20 德州學院 機電工程系 2022 屆 機械設計制造及其自動化 畢業(yè)論文（設計） 基于 PLC 的電機故障系統(tǒng)設計 摘要 ： 設計了一種基于 PLC 電機故障診斷系統(tǒng)設計，詳細介紹了所選用的西門子S7200 PLC 以及同類型的 S7300 S7400PLC，根據(jù)設計要求對 PLC 的輸入輸出 I/O 進行了分配，并且編寫系統(tǒng)運行的梯形圖。 準備開機時，按下開機按鈕后，首先檢測斷路器狀態(tài)，如果斷路器初始狀態(tài)為閉合，電機無法啟動，并且聲光報警。如果斷路器初始狀態(tài)為斷開，斷路器合閘，電機開始啟動。在啟動過程中，若發(fā)生一級故障， PLC進行相應的保護動作。啟動完成后，“電機開 /關指示燈”亮，電機正常運行。運 行過程中， PLC 依次循環(huán)檢測電機是否發(fā)生相間短路、斷相、低電壓、單相接地、過負荷、過電流等故障，若有發(fā)生， PLC 進行相應保護動作。關機時， PLC 接到關機命令后，斷路器跳閘，“電機開 /關機指示燈”滅。故障聲光報警后，按“報警復位按鈕”復位。本設計的選題就是基于 PLC 的電機故障診斷系統(tǒng)設計。 關鍵詞： 故障診斷 PLC 電機 德州學院 機電工程系 2022 屆 機械設計制造及其自動化 畢業(yè)論文（設計） 第一章 緒論 PLC 應用于故障診斷系統(tǒng)的發(fā)展現(xiàn)狀 PLC 作為一種成熟穩(wěn)定可靠的控制器，目前已經(jīng)在工業(yè)控制中得到了越來越廣泛的應用。 PLC 系統(tǒng)的設計直接影響著工業(yè)控制系統(tǒng)的安全可靠運行。一個完善的 PLC 系統(tǒng)除了能夠正常運行，滿足工業(yè)控制的要求，還必須能在系統(tǒng)出現(xiàn)故障時及時進行故障診斷和故障處理。故障自診斷功能是工業(yè)控制系統(tǒng)的智能化的一個重要標志，對于工業(yè)控制具有較高的意義和實用價值。 故障診斷方法 故障診斷一般有兩種途徑 :故障樹方法和專家系統(tǒng)方法。故障樹方法利用系統(tǒng)的故障邏輯結構進行邏輯推理，由錯誤的輸出找 到可能的輸入錯誤。這種方法比較適用于系統(tǒng)結構相對簡單，各 部分耦合少的情況。 PLC 是現(xiàn)在應用較多的一種控制裝置，利用 PLC 豐富的內(nèi)部資源及強大的功能指令，編制故障檢測報警程序，不僅可以替代繼電器實現(xiàn)相應功能，還可以提高工作可靠性及其系統(tǒng)的靈活性。 第二章 PLC 原理介紹及設備總體結構介紹 PLC 發(fā)展歷程 在工業(yè)生產(chǎn)過程中，大量的開關量順序控制，它按照邏輯條件進行順序動作，并按照邏輯關系進行連鎖保護動作的控制，及大量離散量的數(shù)據(jù)采集。傳統(tǒng)上，這些功能是通過氣動或電氣控制系統(tǒng)來實現(xiàn)的。 1968 年 美國 GM（通用汽車）公司提出取代繼電氣控制裝置的要求，第二年，美國數(shù)字公司研制出了基于集成電路和電子技術的控制裝置，首次采用程序化的手段應用于電氣控制，這就是第一代可編程序控制器，稱 Programmable Controller（ PC）。 個人計算機（簡稱 PC）發(fā)展起來后，為了方便，也為了反映可編程控制器的功能特點，可編程序控制器定名為 Programmable Logic Controller（ PLC）。 上世紀 80 年代至 90 年代中期，是 PLC 發(fā)展最快的時期，年增長率一直保持為 30~40%。在這時期 ， PLC 在處理模擬量能力、數(shù)字運算能力、人機德州學院 機電工程系 2022 屆 機械設計制造及其自動化 畢業(yè)論文（設計） 接口能力和網(wǎng)絡能力得到大幅度提高， PLC 逐漸進入過程控制領域，在某些應用上取代了在過程控制領域處于統(tǒng)治地位的 DCS 系統(tǒng)。 PLC 具有通用性強、使用方便、適應面廣、可靠性高、抗干擾能力強、編程簡單等特點。 PLC 在工業(yè)自動化控制特別是順序控制中的地位，在可預見的將來，是無法取代的。 國控制類產(chǎn)品市場 PLC 的占有率已超過 50% , 而且保持著 10%～ 15% 的發(fā)展速度。 PLC 控制系統(tǒng)的發(fā)展前景 現(xiàn)在 , 雖然出現(xiàn)了性能更加優(yōu)越的 DCS 和 FCS 控 制系統(tǒng) , PLC 控制也終將會被先進的 FCS 控制所取代 ,但是目前以及今后相當長的一段時間 , PLC 還會與 DCS 和 FCS 共存 ,這主要基于以下原因 :(1) 現(xiàn)在企業(yè)的確正在朝著自動化、信息化、開放化的方向發(fā)展 ,但這并不意味著要將現(xiàn)有控制系統(tǒng)推倒重來。企業(yè)投入大量的人力和財力建立起來的 PLC 控制系統(tǒng)已經(jīng)成型 ,如果要完全推翻再建立新的 DCS 或 FCS 控制系統(tǒng) ,需要更大的資金投入 ,將造成很大的浪費。 (2) 基于以上