【正文】 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。 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。隨著不斷的學習與不斷開拓的精神，現(xiàn)在，我國自主生產(chǎn)的 PLC 在國內(nèi)的各行各業(yè)也有了極大的應用，技術(shù)含量也越來越高。故障聲光報警后，按“報警復位按鈕”復位。因此， 本文簡單介紹了國內(nèi)電機故障診斷 系統(tǒng)設計，以及存在問題，同時介紹了可編程控制器的工作原理，選型依據(jù)。 同時，在這次畢業(yè)論文的資料查閱和整理中，自己學會了很多課本當中沒有學到的東西，是自己對于 PLC 又有了更深刻的認識。這個標簽可以防止絞線和其他異物進入單元。 . 模擬量故障的診斷 對于 模擬量信號例如犁煤車，給煤車電機電流的故障診斷，首先利用模擬量模塊，接收來自電流變送器的模擬信號，將其轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號，然后與整定值或系統(tǒng)允許的極限值比較 ,若在允許范圍之內(nèi)則表明對應的設備處于正常運行狀態(tài)，如果實際值接近或達到極限值，則為不正常狀態(tài)。程序設計中將 IR31 作為記錄底層故障信息的寄存器，由于內(nèi)部寄存器IR 有 16 位，所以能夠記錄 16 種不同的故障原因。為了描述簡單，這里作了一定的簡化。 電氣部分的故障是由電磁方面的原因造成的 主要包括：交流電機定子接線錯誤、繞線型異步電動機轉(zhuǎn)子繞組短路，同步電機勵繞組匝間短路，同步電機勵磁線圈聯(lián)接錯誤，籠型異步電動機轉(zhuǎn)子斷條，轉(zhuǎn)子鐵心變形造成定、轉(zhuǎn)子氣隙不均，導致氣隙磁通不平衡從而造成振動。還有一種情況，就是有的聯(lián)動部分中心線在冷態(tài) 時是重合一致的，但運行一段時間后由于轉(zhuǎn)子支點，基礎等變形，中心線又被破壞，因而產(chǎn)生振動。 一般來講，電機振動是由于轉(zhuǎn)動部分不平衡、機械故障或電磁方面的原因引起 的。編程器主要用來進行用戶程序的編制、存儲和管理等，并將用戶程序送入 PLC 中，在調(diào)試過程中，進行監(jiān)控和故障檢測。它的設計適合于廣泛的應用， 可以連接到已存在的自動化環(huán)境中，有大量的通信接口和全面的過程信息和數(shù)據(jù)處理能力，其最新的 支持在辦公室通過 IE 瀏覽器動態(tài)監(jiān)控生產(chǎn)過程。 WinAC 與 SIMATIC S7 系列處理器完全兼容，其編程采用統(tǒng)一的 SIMATIC 編程工具（如 STEP 7），編制的程序既可運行在 WinAC 上，也可運行在 S7系列處理器上。 人機界面（ HMI）硬件 HMI 硬件配合 PLC 使用，為用戶提供數(shù)據(jù)、圖形和事件顯示，主要有文本操作面板 TD200（可顯示中文）， OP3， OP7， OP17 等；圖形 /文本操作面板 OP27， OP37 等，觸摸屏操 作面板 TP7， TP27/37， TP170A/B等； SIMATIC 面板型 PC670 等。 存儲器的選擇 由于計算機集成芯片技術(shù)的發(fā)展，存儲器的價格已下降，因此，為保證應用項目的正常投運，一般德州學院 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） 要求 PLC 的存儲器容量，按 256 個 I/O 點至少選 8K 存儲器選擇。對輸出模塊，應考慮選用的輸出模塊類型，通常繼電器輸出模塊具有價格低、使用電壓范圍廣、壽命短、響應時間較長等特點；可控硅輸 出模塊適用于開關(guān)頻繁，電感性低功率因數(shù)負荷場合，但價格較貴，過載能力較差。 PLC 及有關(guān)設備應是集成的、標準的，按照易于與工業(yè)控制系統(tǒng)形成一個整體，易于擴充其功能的原則選型所選用 PLC 應是在相關(guān)工業(yè)領(lǐng)域有投運業(yè)績、成熟可靠的系統(tǒng)，PLC 的系統(tǒng)硬件、軟件配置及功能應與裝置規(guī)模和控制要求相適應。電源輸入類型有：交流電源（ 220VAC 或 110VAC），直流電源（常用的為 24VDC）。輸入模塊將電信號變換成數(shù)字信號進入PLC 系統(tǒng)，輸出模塊相反。在使用者看來，不必要詳細分析 CPU 的內(nèi)部電路，但對各部分的工作機制還是應有足夠的理解。 （ 3） 按 I/O 點數(shù)分類：根據(jù) PLC 的 I/O 點數(shù)的多少，可將 PLC 分為小型、中型和大型三類。這樣，不但系統(tǒng)可以靈活配置，還可做得體積小巧。整體式 PLC 一般還可配備特殊功能單元，如模擬量單元、位置控制單元等，使其功能得以擴展。對 PLC 的分類，通常根據(jù)其結(jié)構(gòu)形式的不同、功能的差異和 I/O 點數(shù)的多少等進行大致分類。 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。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。 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。如果斷路器初始狀態(tài)為斷開，斷路器合閘，電機開始啟動。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。 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。 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%。 (3) 目前 , PLC 的功能增強、結(jié)構(gòu)優(yōu)化 , IO 模塊趨向分散化、智能化 ,編程工具和編程語言更具標準化和高級化。小型 PLC 一般采用這種整體式結(jié)構(gòu)。模塊裝在框架或基板的插座上。主要用于邏輯控制、順序控制或少量模擬量控制的單機控制系統(tǒng)。 PLC—— I/O 點數(shù) 2048 點；多 CPU， 16 位、 32 位處理器，用戶存儲器容量 8～ 16K . PLC 的系統(tǒng)模塊 PLC 系統(tǒng)模塊包括 CPU、 I/O、電源模塊和其他設備組成，各個模塊之間又有不同的構(gòu)成和結(jié)構(gòu)。運算器用于進行數(shù)字或邏輯運算，在控制器指揮下工作。模擬量：按信號類型分，有電流型（ 420mA,020mA）、電壓型（ 010V,05V,1010V）等，按精度分，有 12bit,14bit,16bit 等。小編 程器 PLC 一般有手持型編程器，目前一般由計算機（運行編程軟件）充當編程器。 ． 1 輸入輸出（ I/O）點數(shù)的估算 I/O 點數(shù)估算時應考慮適當?shù)挠嗔浚ǔ８鶕?jù)統(tǒng)計的輸入輸出點數(shù)，再增加 10%～ 20%的可擴展 余量后，作為輸入輸出點數(shù)估算數(shù)據(jù)。考慮是否需要擴展機架或遠程 I/O 機架等。 德國西門子（ SIEMENS）公司生產(chǎn)的可編程序控制器在我國的應用也相當廣泛，在冶金、化工、印刷生產(chǎn)線等領(lǐng)域都有應用。 SIMATIC S7 工業(yè)軟件 西門子的工業(yè)軟件分為三個不同的種類： （ 1）編程和工程工具 編程和工程工具包括所有基于 PLC 或 PC 用于編程、組態(tài)、模擬和維護等控制所需的工具。 ProTool 適用于大部分 HMI 硬件的組態(tài)，從操作員面板到標準 PC 都可以用集成在 STEP 7 中的ProTool 有效地完成組態(tài)。 基本單元 S7200 系列 PLC 中可提供 4 種不同的基本型號的 8 種 CPU 供選擇使用，其輸入輸出點數(shù)的分配見下表： 型 號 輸入點 輸出點 可帶擴展模塊數(shù) S7200CPU221 6 4 — 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） S7200CPU222 8 6 2 個擴展模塊 78 路數(shù)字量 I/O 點或10 路模擬量 I/O 點 S7200CPU224 14 10 7 個擴展模塊 168 路數(shù)字量 I/O 點或35 路模擬量 I/O 點 S7200CPU226 24 16 2 個擴展模塊 248 路數(shù)字量 I/O 點或35 路模擬量 I/O 點 S7200CPU226XM 24 16 2 個擴展模塊 248 路數(shù)字量 I/O 點或35 路模擬量 I/O 點 擴展單元 S7200 系列 PLC 主要有 6 種擴展單元，它本身沒有 CPU，只能與基本單元相連接使用，用于擴展I/O 點數(shù)， S7200 系列 PLC 擴展單元型號及輸入輸出點數(shù)的分配如表 32 所示。上位計算機由于具有強大 的科學計算功能，利用專家知 識和專家?guī)欤瓿蓮墓收咸卣鞯焦收显虻淖R別工作。如果有大型傳動輪、制動輪、耦合器、聯(lián)軸器，應與轉(zhuǎn)子分開單獨找好平衡。 （ 3）電機本身結(jié)構(gòu)的缺陷和安裝的問題。只有按報警復位按鈕后聲光報警停止。在引入故障輸入點時應注意 :必須將系統(tǒng)所有可能引起故障的檢測點引入 PLC，以便系統(tǒng)能及時進行故障處理 。這也需要通過 PLC 編程實現(xiàn)，程序只對最開始發(fā)生的故障敏感。利用 PLC 的 RS232 通信接口，可與上位計算機進行 Host Link 方式串行通信。電網(wǎng)的波動直接影響可編程控制器系統(tǒng)實時控制的精度和可靠性，有時電網(wǎng)的沖擊可能給系統(tǒng)帶來毀滅性的破壞。老師 不知疲倦的敬業(yè)精神和精益求精的治學態(tài)度 ，端正了我的學習態(tài)度，使我受益匪淺。如果斷路器初始狀態(tài)為斷開，斷路器合閘，電機開始啟動。世界總銷售額不斷上升、生產(chǎn)廠 家不斷涌現(xiàn)、品種不斷翻新。 （ 2） PLC 在閉環(huán)過程控制中應用日益廣泛 （ 3）不斷加強通訊功能 （ 4）新器件和模塊不斷推出高檔的 PLC 除了主要采用 CPU 以提高處理速度外，還有帶處理器的 EPROM 或 RAM 的智能 I/O 模塊、高速計數(shù)模塊、遠程 I/O 模塊等專用化模塊。 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。近年來由于微電子技術(shù)的發(fā)展和進步，使具有完全功能的超大規(guī)模集成電路的價格日趨便宜，同樣也促進可編程控制器成本大大降低，對于采用可編程控制器來代替?zhèn)鹘y(tǒng)繼電器 — 接觸器電氣控制的系統(tǒng)來改造傳統(tǒng)機床，無論從經(jīng)濟上，還是可靠性，維修性，工作 壽命上來說，都是