【正文】 （ 6） . 超速 在某些條件下對電機速度有很高的要求和限制。但是 ,若電機長時間在低電壓下工作 ,由于銅耗增加 ,力矩降低 ,則電機會由于過載而燒毀 。 I 目錄 摘要 ................................................................................................................................................................................ III ABSTRACT ................................................................... IV 第 1章 緒論 ................................................................. 1 電機常見故障和診斷方法 ................................................ 1 電機常見故障 ...................................................... 1 電機診斷方法 ....................................................... 2 PLC 的應用以及選題的意義 .............................................. 3 控制系統故障診斷技術的基本原理 ................................. 4 控制系統的故障類型 ............................................. 4 控制系統的故障診斷方法 ......................................... 4 系統的設計概要 ....................................................... 6 第 2章 PLC 結構工作原理和應用 ............................................... 7 的發(fā)展歷程 ......................................................... 7 PLC 控制系統的發(fā)展前景 ................................................. 8 可編程序控制器 PLC 的分類 .............................................. 9 的 構成 ............................................................ 10 I/O 模塊 .......................................................... 11 電源模塊 .. ....................................................... 12 PLC 的選型方法 ...................................................... 12 輸入輸出（ I/O）點數的估算 ....................................... 15 存儲器容量的估算 ................................................ 15 機型的選擇 .......................................................... 15 STEP7 編程軟件介紹 .................................................... 21 STEP7 概述 ............................................................ 21 STEP7Mirco/WIN 的安裝 ............................................ 22 STEP7Mirco/WIN 窗口組件 .......................................... 23 PLC 編程語言的基本指令系統和編程方法 ................................ 26 第 3章 電機故障診斷系統設計 ............................................... 28 電機故障診斷系統設計原理 ............................................. 28 電機故障等級分類 . .................................................. 29 PLC 的 I/O 地址分配 .................................................... 29 速度檢測并整定 ...................................................... 31 設計的基本思路 ................................................... 31 PLC 內部計數器的選擇 .............................................. 32 計數器和定時器設定值的選取 ....................................... 32 硬件電路 ......................................................... 33 第 4章 整體硬件電路與元器件選擇 ............................................ 34 整體電路 ............................................................. 34 PLC 的 CPU 供電方式接線電路 ............................................ 35 PLC 的繼電器輸出電路 .................................................. 36 II 電動機的選擇及其工作情況 ............................................. 37 欠電壓繼電器的選擇 ................................................... 37 過電流繼電器的選擇 ................................................... 38 低壓斷路器的選擇 ..................................................... 40 第 5章 系統程序設計 ........................................................ 41 第 6章 設計體會與總結 ...................................................... 46 設計總結 ............................................................. 46 畢業(yè)設計體會 ......................................................... 46 參考文獻 ................................................................... 48 致謝 ....................................................................... 49 III 基于 PLC 的電機故障診斷系統設計 摘要 本文介紹了國內電機故障診斷系統設計 方法 ，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。電壓過高 ,定子磁回路飽和 ,使電流劇增 ,導致電機燒毀。 2 電機診斷方法 電機故障集電氣與機械于一體，在征兆的表現上呈多樣性，既有機械故障的一般特性，也有電氣、磁場等故障特性。第二，是采用自組織策略從正常和故障電機測量獲得的信號進行模糊故障診斷的制定，將此方法通過計算機仿真實現，對電機故障有較好的識別能力。這兩種遺傳算法的應用可使神經網絡的結構和參數得以優(yōu)化，特別是用 DSP 3 來提高遺傳算法的速度，可使故障響應時間小于 300μ s，不僅單故障信號診斷準確率可達 98%，還可用于雙故障信號的診斷，其準確率為 66%。這一功能已廣泛用于鍋爐、反應堆、水處理、釀酒以及閉環(huán)位置控制和速度控制等方面。 控制系統的故障類型 PLC 本身因為故障可能性極小，系統的故障主要來自外圍的元部件，所以它的故障可分為如下幾種： （ 1）輸入故障，即操作人員的操作失誤。 （ 3）總體診斷 5 根據總體檢查流程圖找出故障點的大方向，逐漸細化，以找出具體故障。 （ 6）輸入輸出故障診斷 輸入輸出是 PLC 與外部設備進行信息交流的通道，其是否正常工作，除了和輸入輸出單元有關外，還與聯接配線、接線端子、保險絲等元件狀態(tài)有關。 （ 7）指示診斷 LED 狀態(tài)指示器能提供許多關于現場設備、連接和 I/O 模塊的信息。除了邏輯指示器外，一些輸出模塊還有一只保險絲熔斷指示器或電源指示器，或二者兼有。同時， 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 ，以使整個系統趨以完善。可編程序控制器及其有關設備，都應按易于與工業(yè)控制系統形成一個整體，易于擴充其功能的原則設計。 PLC 的市場的潛力是巨大的，不僅在我國，即使在工業(yè)發(fā)達的日本也有調查表明， PLC配套的機電一體化產品的比例占 42%，采用繼電器、接觸器控制尚有 24%。未來幾年，各廠商會應客戶要求，對 PLC的以下功能進行強化： （ 1）運動控制功能 用戶對 PLC 提出更高的運動控制功能要求，主要是控制性能和功能方面。整體式 PLC由不同 I/O點數的基本單元（又稱主機）和擴展單元組成。這種模塊式 PLC 的特點是配置靈活，可 根據需要選配不同規(guī)模的系統，而且裝配方便，便于擴展和維修。高檔 PLC 機具 10 有更強的通信聯網功能，可用于大規(guī)模過程控制或構成分布式網絡控制系統，實現工廠自動化。 控制器是計算機的控制中心，它決定了計算機運行過程的自動化。早期 CPU 同內存在速度上的差異不大，所以 CPU 周期通常和存儲器存取周期相同，后來，隨著 CPU 的發(fā)展現在速度上已經比存儲器快很多了，于是常常將 CPU 周期定義為存儲器存取周期的幾分之一。 除了上述通用 IO 外，還有特殊 IO模塊，如熱電阻、熱電偶、脈沖等模塊。熟悉可編程序控制器、功能表圖及有關的編程語言有利于縮短編程時間，因此，工程設計選型和估算時，應詳細分析工藝過程的特點、控制要求，明確控制任務和范圍確定所需的操作和動作，然后根據控制要求，估算輸入輸出點數、所需存儲器容量、確定 PLC 的功能、外部設備特性等，最后選擇有較高性能價格比的 PLC 和設計相應的控制系統。 PLC 主要用于順序邏輯控制，因此，大多數場合常采用單回路或多回路控制器解決模擬量的控制，有時也采用專用的智能輸入輸出單元完成所需的控制功能，提高 PLC 的處理速度和節(jié)省存儲器容量。在線編程方式： CPU 和編程器有各自的 CPU，主機 CPU 負責現場控制，并在一個掃描周期內與編程器進行數據交換，編程器把在線編制的程序或數據發(fā)送到主機，下一掃描周期，主機就根據新收到的程序運行。 處理速度與用戶程序的長度、 CPU 處理速度、軟件質量等有關。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頻繁，電感性低功率因數負荷場合，但價格較貴，過載能力較差。需要復雜控制功能時，應選擇容量更大，檔次更高的存儲器。 存儲器內存容量的估算沒有固定的公式，許多文獻資料中給出了不同公式，大體上都是按數字量 I/O點數的 10～ 15 倍，加上模擬 I/O 點數的 100 倍，以此數為內存的總字數（ 16 位為一個字），另外再按此數的 25%考慮余量。加上漢化后的程序，可在全漢化的界面下進行操作。步驟如下：（ 1）在光盤目錄下，找到“ mwin_service_pack_from ” 軟件包，按照安裝向導進行操作，把原來的英文版本的編程軟件轉換為