【正文】 /16 4/8/16 模擬量擴展模塊 EM231 3 無 EM232 無 2 EM235 3 1 編程器 PLC 在正式運行時，不需要編程器。并通過 人機界面 ，給出故障定位，報告和解釋故障診斷結果，并為操作員給出相應的排除故障的建議。再有就是轉動部分機械松動造成的。這種故障主要表現為軸頸橢圓，轉軸彎曲，軸與軸瓦間間隙過大或過小，軸承座、基礎板、地基的某部分乃至整個電機安裝基礎的剛度不夠，電機與基礎板之間固定不牢，底腳螺栓松動，軸承座與基礎板之間松動等。二級故障為低級。應在系統(tǒng)允許的條件下盡可能多的將最底層的故障輸入信息引入 PLC 的程序中，以便得到更多的故障檢測信息為系統(tǒng)的故障德州學院 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） 自診斷提供服務。如上 圖所示。通信時，上位計算 機首先向 PLC 發(fā)出一幀命令幀，包括操作命令、寄存器類型、起始地址與要讀取的寄存區(qū)數目等。電網的瞬間變化也是經常不斷發(fā)生的，由此產生的干擾也會傳播到可編程控制器系統(tǒng)中。 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） 參考文獻 [1] 張進秋 .可編程控制器原理及應用實例 .機械工業(yè)出版社 [M].2022 [2] 李名雨 .電機與電器 .北京理工大學出版社 [M].1998 [3] 高和 .可編程控制器應用技術與設計實例 .人民郵電出版社 [M].2022 [4] 韓常 .PLC 編程及應用 .機械工業(yè)出版社 [M].～ 40 [5] PLC 機電控制系統(tǒng)應用設計技術。在啟動過程中，若發(fā)生一級故障， PLC 進行相應的保護動作。產量產值大幅度上升而價格則不斷下降。 （ 5）編程工具豐富多樣，功能不斷提高，編程語言趨向標準化有各種簡單或復雜的編程器及編程軟件，采用梯形圖、功能圖、語句表等編程語言，亦有高檔的 PLC 指令系統(tǒng)。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。 鑒于以上原因，本文設計了一個基于 PLC 電機故障診斷系統(tǒng)。 指導教師評議 （指出優(yōu)點和不足，如有其它建議，可另附頁） 簽 名： 年 月 日 備 注： 。 型 號 輸入點 輸出點 可帶擴展模塊數 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） S7200CPU221 6 4 — S7200CPU222 8 6 2 個擴展模塊 78 路數字量 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 路數字量 I/O 點或35 路模擬量 I/O 點 四、計劃進度安排 [主要說明：起止時間及分階段的進度要求。專家系統(tǒng)方法通過建立系統(tǒng)故障的知識庫與推理機，計算機借助現場的數據利用知識庫和推理機進行深入的邏輯推理，找出故障原因。 （ 7）追求軟硬件的標準化。 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） 我國的 PLC 產品的研制和生產經歷了三個階段： 順序控制器（ 1973～ 1979） 以微處理器為主的工業(yè)控制器（ 1979～ 1985） 以微處理器為主的可編程序控制器（ 1985以后）。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。但是，在使用過程中，電子剎車經常出現故障，自動暴死，電機出現空轉容易燒壞。 第六章 結論 按以上故障診斷原理構造的 PLC 故障診斷控制系統(tǒng)，從實際運行來看，故障 診斷系統(tǒng)能準確而迅速地判斷出故障的原因，方便運行人員維護和檢修，大大 提 高了控制系統(tǒng)的穩(wěn)定性和智能化水平。一般情況下，交流電源可直接與電網相連，而輸入設備的直 流電源和輸出負載的直流電 圖 4 系統(tǒng)電源設計圖 源等最好分別采用獨立的直流供電電源，如上 圖所示： PLC 電源單元的連接： 接線時，在電源單元和供電電源之間 連接隔離變壓器，變壓器的副邊不接地，這樣可以減少 PLC和大地之間的噪聲，還可以保證人員的安全。 OMRON C200H 型 PLC 的數據存儲區(qū) (DM 區(qū) )可以間接尋址，利用這一點，可以在DM 區(qū)劃出一定的區(qū)域，用來記錄每次故障事件，包括故障類型和事件發(fā)生的時間 (日期，小時，分鐘，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） 秒 )。 是輸入的 IO 節(jié)點，表示 A 側皮帶信號，當輸煤系統(tǒng)使用 A 側皮帶正常運 行時 的值為 1，當 變?yōu)?0 時，說明 A 側皮帶信號出了故障，此時利用上升沿微分指令記錄這次的信號跳變。 故障診斷程序設計 在進行故障診斷設計時，首先必須對整個系統(tǒng)可能會發(fā)生的故障進行分析，得到系統(tǒng)的故障層次結構，利用這種層次結構進行故障診斷部分的設計。 （ 4）電機拖動的負載傳導振動。 機械部分故障主要有以下幾點： 圖 1 系統(tǒng)故障的兩個等級圖 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） （ 1） 聯動部分軸系不對中，中心線不重合，定心不正確。所以說，它的故障要一分為二的分析。 S7200 系列 PLC 可采用多種編程 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， S7200 系列 PLC 擴展單元型號及輸入輸出點數的分配如表 32 所示。 WinCC 是一個真正開放的，面向監(jiān)控與數據采集的 SCADA（ Supervisory Control and Data Acquisition）軟件，可在任何標準 PC 上運行。WinAC 提供兩種 PLC，一種是軟件 PLC，在用戶計算機上作為視窗任務運行。 S7 系列 PLC 產品可分為微型 PLC（如 S7200），小規(guī)模性能要求的 PLC（如 S7300）和中、高性能要求的PLC（如 S7400）等。 如果 PLC 本身帶有可使用電源 時，應核對提供的電流是否滿足應用要求，否則應設計外接供電電源。包括輸入輸出模塊的選擇，電 源的選擇 輸入輸出模塊的選擇 輸入輸出模塊的選擇應考慮與應用要求的統(tǒng)一。 PLC 的系統(tǒng)模塊選擇方法 在 PLC 系統(tǒng)設計時，首先應確定控制方案，下一步工作就是 PLC 工程設計選型。 電源模塊 PLC 電源用于為 PLC 各模塊的集成電路提供工作 電源。 I/O 模塊 圖 PLC 與電氣回路的接口，是通過輸入輸出部分（ I/O）完成的。CPU 主要由運算器、控制器、寄存器及實現它們之間聯系的數據、控制及狀態(tài)總線構成， CPU 單元還包括外圍芯片、總線接口及有關電路。 PLC 除具有中檔機的功能外，還增加了帶符號算術運算、矩陣運算 、位邏輯運算、平方根運算及其它特殊功能函數的運算、制表及表格傳送功能等。還有一些 PLC 將整體式和模塊式的特點結合起來，構成所謂疊裝式 PLC。擴展單元內只有 I/O 和電源等，沒有 CPU。由以上分析可以預見 ,未來 PLC 將朝著多功能化、集成化、智能化、標準化、開放 化的方向發(fā)展 ,故 PLC 雖然面臨其它自動化控制系統(tǒng)的挑戰(zhàn) ,但同時也在吸收它們的優(yōu)點 , 互相融合 ,不斷創(chuàng)新 ,在今后一段時間內將與其它先進控制方式并存 ,共同發(fā)展。 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。 PLC 是現在應用較多的一種控制裝置，利用 PLC 豐富的內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相應功能，還可以提高工作可靠性及其系統(tǒng)的靈活性。本設計的選題就是基于 PLC 的電機故障診斷系統(tǒng)設計。 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