【正文】 5V177。100mV 177?；?PLC 的電機(jī)故障診斷系統(tǒng)設(shè)計(jì)畢業(yè)論文 畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 題目基于 PLC 的電機(jī)故障診斷系統(tǒng)設(shè)計(jì) 院 系 機(jī)電工程系 專 業(yè) 機(jī)電一體化 姓 名 3 學(xué) 號(hào) 3 指導(dǎo)教師 3 任務(wù)與要求 任務(wù) 1 明確控制要求確定控制方案 2 選擇 PLC 類型 3 輸入輸出設(shè)備選擇及輸入輸出點(diǎn)分配 4 設(shè)計(jì)調(diào)試 5 電機(jī)故障診斷控制系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn) 要求 1 介紹所使用 PLC 及控制系統(tǒng)涉及其它設(shè)備的基本情況 2 分析所設(shè)計(jì)控制系統(tǒng)的控制對(duì)象的工藝流程 3 確定 IO 表 4 設(shè)計(jì)硬件構(gòu)成及接線 5 設(shè)計(jì) PLC 控制程序 6 依照上述要求撰寫畢業(yè)論文 畢業(yè)設(shè)計(jì) 論文 進(jìn)度計(jì)劃表 摘 要 本文介紹了國(guó)內(nèi)電機(jī)故障診斷系統(tǒng)設(shè)計(jì)以及存在的問題同時(shí)介紹了可編程控制器的工作原理選型依據(jù)設(shè)計(jì)了一種基于 PLC 電機(jī)故障診斷系統(tǒng)并且詳細(xì)介紹了所選用的西門子 S7200PLC以及同類型的 S7300S7400PLC根據(jù)設(shè)計(jì)要求對(duì)PLC 的輸入輸出 IO 進(jìn)行了分配并且編寫系統(tǒng)運(yùn)行的梯形圖準(zhǔn)備 開機(jī)時(shí)按下開機(jī)按鈕后首先檢測(cè)斷路器狀態(tài)如果斷路器初始狀態(tài)為閉合電機(jī)無法啟動(dòng)并且聲光報(bào)警如果斷路器初始狀態(tài)為斷開斷路器合閘電機(jī)開始啟動(dòng)在啟動(dòng)過程中若發(fā)生一級(jí)故障 PLC 進(jìn)行相應(yīng)的保護(hù)動(dòng)作啟動(dòng)完成后電機(jī)開關(guān)指示燈亮電機(jī)正常運(yùn)行運(yùn)行過程中 PLC 依次循環(huán)檢測(cè)電機(jī)是否發(fā)生相間短路斷相低電壓?jiǎn)蜗嘟拥剡^負(fù)荷過電流等故障若有發(fā)生 PLC進(jìn)行相應(yīng)保護(hù)動(dòng)作關(guān)機(jī)時(shí) PLC接到關(guān)機(jī)命令后斷路器跳閘電機(jī)開關(guān)指示燈滅故障聲光報(bào)警后按報(bào)警復(fù)位按鈕復(fù)位本設(shè)計(jì)的選題就是基于 PLC 的電機(jī)故障診斷系統(tǒng)設(shè)計(jì) 關(guān)鍵詞故障診斷 PLC 電機(jī) Abstract This paper introduces the domestic electrical fault diagnosis system design as well as existing problems and introduces programmable controller at the same time the working principle and selection basis． A PLCbased design of the electrical fault diagnosis system design and detail on the choice of Siemens S7200 PLC and the same type of S7300 S7400 PLC and according to the design requirements of the input and output of the PLC IO for distribution and preparation of the ladder diagram system operation． Prepared to boot press the button after boot the circuit breaker status is detected first． If the circuit breaker initial state is closed electrical doesnt start and sound and light alarm． If the circuit breaker initial state is disconnected the circuit breaker close and the electrical start． Start in the process if a failure occurred the protection PLC correspond action． Start after the pletion of motor onoff indicator light on the electrical normal operate． Running process PLC followed by motorcycle test whether there has been a phase short circuitbreaking phaselowvoltage singlephase to ground overload overcurrent fault and so on． If occurred PLC protection act accordingly shut down． PLC received shutdown orders tripping circuit breakersmotor on off indicator light eliminate． Fault sound and light alarm at the alarm reset button reset． This choice is based on the design of the motor PLC fault diagnosis system design． KEY WORDFault DiagnosisPLC Motor 目錄 第一章 緒論 1 第二章 PLC 原理介紹及設(shè)備總體結(jié)構(gòu)介紹 2 第一節(jié) PLC 發(fā)展歷程 2 第二節(jié) PLC 的分類 3 第三節(jié) PLC 的工作原理 4 第四節(jié) PLC 的組成 5 第三章 可編程控制器系統(tǒng)設(shè)計(jì) 8 第一節(jié) 可編程控制器系統(tǒng)設(shè)計(jì)原則 8 第二節(jié) 可編程控制器系統(tǒng)設(shè)計(jì)步驟 8 第三節(jié) 可編程控制器控制系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì) 9 第四節(jié) PLC 的選取及介紹 11 第五節(jié) S7200 系列 PLC 的硬件配置 14 第四章 電機(jī)故障診斷系統(tǒng)設(shè)計(jì) 18 第一節(jié) 電機(jī)的故障 18 第二節(jié) 電機(jī)的保護(hù) 19 第三節(jié) 故障診斷系統(tǒng)設(shè)計(jì) 21 第五章 系統(tǒng)電源設(shè)計(jì) 33 結(jié)論 35 致謝 36 參考文獻(xiàn) 37 附錄 38 第 一章 緒論 可編程控制器在發(fā)展初期由于價(jià)格較高使它的應(yīng)用受到了限制近年來 PLC應(yīng)用范圍迅速擴(kuò)大主要原因是一方面由于微處理器芯片及相關(guān)元件的價(jià)格大大下降使得 PLC的成本下降另一方面隨著 PLC的功能大幅度提高它能解決許多復(fù)雜的計(jì)算和通信問題使得 PLC的應(yīng)用范圍日益擴(kuò)大目前 PLC已廣泛應(yīng)用于鋼鐵石油化工電力建材機(jī)械制造汽車輕紡交通運(yùn)輸環(huán)保以及文化娛樂等行業(yè) 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(yīng)用 PLC 系統(tǒng)的設(shè)計(jì)直接影響著工業(yè)控制系統(tǒng)的安全可靠運(yùn)行一個(gè)完善的 PLC 系統(tǒng)除了能夠 正常運(yùn)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(shí)及時(shí)進(jìn)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(gè)重要標(biāo)志對(duì)于工業(yè)控制具有較高的意義和實(shí)用價(jià)值 PLC是現(xiàn)在應(yīng)用較多的一種控制裝置利用 PLC豐富的內(nèi)部資源及強(qiáng)大的功能指令編制故障檢測(cè)報(bào)警程序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(shè)備總體結(jié)構(gòu)介紹 第一節(jié) PLC 發(fā)展歷程 隨著工業(yè)自動(dòng)化程度的不斷提高使用繼電器構(gòu)成工業(yè)控制系統(tǒng)的缺陷不斷地暴露出來首先是復(fù)雜的系統(tǒng)使用成百上千各種各樣的繼電器成千上萬根導(dǎo)線只要一個(gè)電器一根導(dǎo)線出 現(xiàn)故障系統(tǒng)就不能正常工作這就大大降低了這種接線邏輯系統(tǒng)的可靠性且系統(tǒng)維修及改造很不容易 到了 20 世紀(jì) 60 年代末人們?cè)O(shè)想能否把計(jì)算機(jī)的通用靈活功能完善與繼電 接觸器控制系統(tǒng)的簡(jiǎn)單易懂使用方便生產(chǎn)成本低等特點(diǎn)結(jié)合起來生產(chǎn)出一種面向生產(chǎn)過程順序控制可利用簡(jiǎn)單語言編程能讓完全不熟悉計(jì)算機(jī)的人也能方便使用的控制器這一設(shè)想最早由美國(guó)最大的汽車制造商通用汽車公司于 1968 年提出根據(jù)以上要求美國(guó)數(shù)字設(shè)備公司在 1969 年首先研制出了全世界第一臺(tái)可編程序邏輯控制器并簡(jiǎn)稱為可編程控制器 1971 年日本從美國(guó)引進(jìn)這項(xiàng)技術(shù)開始生產(chǎn)可編 程控制器 1973 年西德法國(guó)等西歐國(guó)家也開始研制生產(chǎn)可編程控制器 1974年我國(guó)開始研制可編程控制器并在 1977 年應(yīng)用于工業(yè)生產(chǎn) 從第一臺(tái) PLC 誕生至今大致經(jīng)歷了如下四次更新?lián)Q代 第一代 PLC多數(shù)用 1位機(jī)開發(fā)采用磁芯存儲(chǔ)器存儲(chǔ)僅具有邏輯控制定時(shí)計(jì)數(shù)等功能 第二代 PLC使用了 8位微處理器及半導(dǎo)體存儲(chǔ)器其產(chǎn)品逐步系列化功能也有所增強(qiáng)已能實(shí)現(xiàn)數(shù)字運(yùn)算傳送比較等功能 第三代 PLC 采用了高性能微處理器及位片式中央處理單元工作速度大幅度提高同時(shí)促使其向多功能和聯(lián)網(wǎng)方向發(fā)展并具有較強(qiáng)的自診斷能力 第四代 PLC不僅全面使用 16位 32位微處理器作為 CPU內(nèi)存容量也更大可以直接用于一些規(guī)模較大的復(fù)雜控制系統(tǒng)而且編程語言除了可使用傳統(tǒng)的梯形圖流程圖等還可以使用高級(jí)語言外設(shè)也更加多樣化許多軟件廠商正在考慮如何利用企業(yè)已經(jīng)成型的控制系統(tǒng)及新建的廠級(jí)網(wǎng)絡(luò)開發(fā)控制系統(tǒng)軟件幫助企業(yè)實(shí)現(xiàn)工廠自動(dòng)化信息化為企業(yè)提供控制系統(tǒng)與管理網(wǎng)絡(luò)的集成目前 PLC 的功能增強(qiáng)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(biāo)準(zhǔn)化和高級(jí)化PLC 的聯(lián)網(wǎng)通信能力增強(qiáng)向高速度多層次大信息量高可靠性及開放式的通信發(fā)展 第二節(jié) PLC 的分類 一按結(jié)構(gòu)形式分類 按照結(jié)構(gòu)形式 的不同可分為整體式 PLC 和模塊式 PLC 兩種 1．整體式 PLC 整體式可編程控制器又稱為單元式或箱體式它將中央處理單元存儲(chǔ)器單元輸入輸出單元輸入輸出擴(kuò)展接口單元和電源單元等集中安裝在一個(gè)機(jī)箱內(nèi)這種整體式結(jié)構(gòu)的可編程控制器結(jié)構(gòu)緊湊體積小價(jià)格低一般小型 PLC如單體設(shè)備的開關(guān)量自動(dòng)控制和機(jī)電一體化產(chǎn)品都采用這種結(jié)構(gòu)小型 PLC 的主要型號(hào)有三菱 F1F2FX2FX0N 等系列 OMRON C 系列 P 型袖珍機(jī)西門子 S7 系列等 2．模塊式 PLC 模塊結(jié)構(gòu)形式將 PLC 各部分分成若干個(gè)單獨(dú)的模塊如 CPU 模塊 IO 模塊電源模塊和各種其他功 能模塊然后組裝在機(jī)架或母板上在機(jī)架或母板的底板上有若干個(gè)模塊插座和連接這些插座的內(nèi)部系統(tǒng)總線一些產(chǎn)品的機(jī)架或母板上還安裝了與輸入輸出擴(kuò)展機(jī)連接的接口插座這種模塊式結(jié)構(gòu)的可編程控制器配置靈活裝配方便便于擴(kuò)展和維修一般大中型 PLC 都采用這種結(jié)構(gòu)適用于