基于plc的電動(dòng)機(jī)故障保護(hù)系統(tǒng)設(shè)計(jì)畢業(yè)論文-資料下載頁
2025-06-27 18:29本頁面
【正文】 0。程序開始，從輸入單元檢測輸入量，首先判斷KM是否閉合，如果閉合，說明電動(dòng)機(jī)已經(jīng)處于運(yùn)行狀態(tài)，此時(shí)應(yīng)無法按下啟動(dòng)按鈕，若KM未曾閉合，則說明電動(dòng)機(jī)處于停機(jī)狀態(tài)，可以按啟動(dòng)按鈕。接著判斷啟動(dòng)按鈕是否按下，若是，則繼續(xù)下面的程序，若否，則重新檢測。如果按鈕已經(jīng)按下，則檢測電動(dòng)機(jī)是否啟動(dòng)，若是，則繼續(xù)下面的程序，若否，則轉(zhuǎn)入欠壓保護(hù)子程序，若是電動(dòng)機(jī)已經(jīng)啟動(dòng)，則判斷起動(dòng)是否成功，若是，則繼續(xù)下面的程序，若否，則轉(zhuǎn)入起動(dòng)保護(hù)。如果電動(dòng)機(jī)已經(jīng)正常起動(dòng)，則綠燈亮。接著判斷停止按鈕是否按下，若否，則繼續(xù)下面的程序，若是，則程序直接結(jié)束，開始下一次掃描。如果停止按鈕并未按下，即電動(dòng)機(jī)仍然在運(yùn)行中，則進(jìn)行運(yùn)行過程中的故障判斷，首先檢測是否發(fā)生短路故障，方法是:檢測三相電流，再判斷Imax是否大于整定值，若是則跳轉(zhuǎn)至保護(hù)動(dòng)作子程序段，電動(dòng)機(jī)起動(dòng)短路保護(hù)，警報(bào)響，并且短路故障指示燈亮。若否，則繼續(xù)下面的程序。接著判斷是否發(fā)生斷相故障，方法是:檢測三相電流，判斷是否有某相電流為零，或者檢測Umn，判斷是否不為零，如果其中之一滿足，則跳轉(zhuǎn)至保護(hù)動(dòng)作子程序段，電動(dòng)機(jī)起動(dòng)斷相保護(hù)，警報(bào)響，并且斷相故障指示燈亮。若否，則繼續(xù)下面的程序。接著判斷是否發(fā)生欠壓故障，方法參見欠壓保護(hù)子程序說明。接著判斷是否發(fā)生接地故障，方法是:檢測I0，若大于整定值則跳轉(zhuǎn)至保護(hù)動(dòng)作子程序段，電動(dòng)機(jī)起動(dòng)接地保護(hù)，警報(bào)響，并且接地故障指示燈亮。接著判斷是否發(fā)生過負(fù)荷故障，方法是:檢測三相電流，若到達(dá)整定時(shí)限后，電流仍大于整定值，則跳轉(zhuǎn)至保護(hù)動(dòng)作子程序段，電動(dòng)機(jī)起動(dòng)過負(fù)荷保護(hù)，警報(bào)響，并且過負(fù)荷故障指示燈亮。若判斷未發(fā)生過負(fù)荷故障，則程序完成一次掃描，再次從第一條開始，進(jìn)行第二次掃描，所以結(jié)束是指一個(gè)循環(huán)的結(jié)束，并不是整個(gè)程序的結(jié)束。1）欠壓保護(hù)子程序在該程序段中，采集A相和C相的電壓量，求出其平均值，再與整定值相比較，若小于整定值，則跳轉(zhuǎn)至保護(hù)動(dòng)作子程序段，電動(dòng)機(jī)起動(dòng)欠壓保護(hù)，警報(bào)響，并且欠壓故障指示燈亮。若未發(fā)生欠壓故障，則直接結(jié)束本次循環(huán)。2）起動(dòng)時(shí)間過長保護(hù)子程序在該程序段中，采集三相電流量，若發(fā)現(xiàn)在起動(dòng)過程中，電流大于整定值，或在整定時(shí)間到達(dá)后，電流仍大于另一整定值，則跳轉(zhuǎn)至保護(hù)動(dòng)作子程序段，起動(dòng)時(shí)間過長保護(hù)動(dòng)作，警報(bào)響，并且起動(dòng)故障指示燈亮。6 控制電路的抗干擾設(shè)計(jì)綜合保護(hù)裝置是掘進(jìn)機(jī)電氣系統(tǒng)上的受干擾設(shè)備，必須對(duì)電路板上的元件布置、布線、電源配置等進(jìn)行合理設(shè)計(jì)，盡可能地阻斷干擾耦合通道，降低電子控制電路的電磁敏感性，可以從硬件和軟件兩方面采取抗干擾措施。6. 1 電源設(shè)計(jì)在每塊電路板的電源輸入端跨接一個(gè)10~~，用于濾除供電電流中的脈沖成分和高次諧波。所有芯片的+(又稱TVS管)。去耦電容將可以進(jìn)一步消除由電源線竄入的干擾通過耦合方式影響PCB板的其他信號(hào)線；瞬態(tài)抑制二極管可以有效抑制由靜電放電引起的瞬變脈沖干擾或其他原因引起的瞬間過電壓，有效防止集成電路的高壓擊穿。6. 2 信號(hào)濾波在直流信號(hào)輸入通道中加入前置模擬低通濾波器，從而可以減少直流信號(hào)中疊加的高頻分量信號(hào)的干擾。從抗干擾的角度考慮，RC濾波器較LC濾波器好，因RC濾波器是耗散式濾波器，它將噪聲能量變成熱能耗散掉了，而LC濾波器則會(huì)產(chǎn)生附加的磁場干擾，所以電感要加屏蔽罩。本系統(tǒng)采用的是RC濾波器。6. 3 開關(guān)量輸出隔離在跳閘出口，雖然繼電器本身己有隔離作用，但是為了使繼電器驅(qū)動(dòng)電源與單片機(jī)電源之間不要有電的聯(lián)系，以防止線圈電感回路切換產(chǎn)生干擾影響單片機(jī)工作，在開關(guān)量輸出通道采用了光電耦合器件。光電耦合器的主要優(yōu)點(diǎn)是能有效地抑制尖峰脈沖及各種噪聲的干擾，從而使過程通道的信噪比大大提高。6. 4 地線設(shè)置系統(tǒng)的地線包括數(shù)字地、模擬地、電源地等。合理的地線結(jié)構(gòu)可以顯著提高系統(tǒng)的抗干擾能力：將系統(tǒng)的機(jī)殼與輸入輸出線的屏蔽層接三相電源地(大地)，通過大地給高頻干擾電壓形成低阻通路，以抑制其對(duì)保護(hù)器的干擾。數(shù)字電路和模擬電路盡量分開，兩者的地線不能相混，數(shù)字電路和模擬電路分別“一點(diǎn)”接地。數(shù)字電路的地線做成閉環(huán)回路，可明顯提高系統(tǒng)的抗干擾能力。6. 5 印刷電路板布線印制電路板布線設(shè)計(jì)的優(yōu)劣，對(duì)系統(tǒng)的抗干擾性能影響也很大。合理的布線就是力求將系統(tǒng)中各元件之間，電路之間可能產(chǎn)生的不利影響限制在最低程度，使由于電路的分布電容、磁漏、電磁互感以及其它由噪聲引起的干擾得到抑制。a. 電路板元器件面和焊接面印制引線應(yīng)互相垂直，以減少寄生電容。b. 電源線和地線應(yīng)盡量粗短，盡量靠近。其走向應(yīng)與信號(hào)傳輸方向一致。c. 信號(hào)線布線不應(yīng)過長或過細(xì)，并合理加大線與線之間的距離。布線方向盡量與電源線和大電流控制線方向垂直。信號(hào)輸入輸出不得平行走線，且要遠(yuǎn)離電源線。d. ~。電路板布線時(shí)電源線盡量寬，以減少導(dǎo)線阻抗，抑制傳導(dǎo)型干擾；數(shù)字地和模擬地先分開布線，最后在一點(diǎn)接地，防止數(shù)字信號(hào)對(duì)模擬電路的干擾；電路板進(jìn)行覆銅。6. 6 元器件的選擇元器件的質(zhì)量對(duì)系統(tǒng)影響很大。應(yīng)選擇正品元器件，使用前還要進(jìn)行必要的篩選。對(duì)于接插件應(yīng)選擇抗振性好，接合可靠，防松的接插件。傳輸電纜應(yīng)具有性能良好的屏蔽層，耐老化，抗損傷，不易斷線。6. 7 其他晶振與單片機(jī)0引腳盡量靠近，用地線把時(shí)鐘區(qū)隔離起來，晶振外殼接地并固定。盡可能把干擾源與敏感元件遠(yuǎn)離單片機(jī)和大功率器件的地線單獨(dú)接地。大功率器件盡可能放在電路板邊緣，以減小相互干擾。7 結(jié)束語 通過本系統(tǒng)設(shè)計(jì)、試驗(yàn)與運(yùn)行，得到如下結(jié)論: （1） 利用PLC進(jìn)行電動(dòng)機(jī)綜合保護(hù)硬件簡單可靠。 （2） 可以采用梯形圖語言進(jìn)行編程，簡單易行。 （3） 系統(tǒng)運(yùn)行可靠，便于檢修維護(hù)。 （4） 由于采用集成綜合設(shè)計(jì)，系統(tǒng)體積小、功耗低、使用操作方便。致 謝兩年半的研究生生活即將結(jié)束，我的校園生活也將告一段落。即將踏入社會(huì)的我對(duì)學(xué)生的生活依然眷戀，感謝這兩年半的碩士生活，它使我受益良多，這里，我要對(duì)一直以來幫助我、關(guān)心我的老師和同學(xué)們，親人和朋友們表示衷心的感謝!一直以來我都深深的感謝我的導(dǎo)師李文江教授，是他給我們創(chuàng)造了很多寶貴的學(xué)習(xí)和實(shí)踐的機(jī)會(huì)，在學(xué)習(xí)和生活中給了我們無微不至的關(guān)懷和照顧。李老師平易近人，治學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)，知識(shí)豐富，對(duì)工作充滿熱情，對(duì)學(xué)生體貼照顧。他的治學(xué)態(tài)度、工作作風(fēng)、待人之道，讓我們深深的感受到了他的人格魅力，使我們從他身上不僅學(xué)到了豐富的知識(shí)，而且學(xué)到了很多做人的道理。最后要感謝我的父母家人，是他們長期以來在我的身后默默的關(guān)心我，照顧我，給我精神和物質(zhì)上的支持，我一定不會(huì)辜負(fù)他們的期望，在以后的人生道路上我會(huì)一如既往的努力，用我的成功來回饋社會(huì)。 作者： 2008年10月參考文獻(xiàn)[1]湯蘊(yùn)謬，：機(jī)械工業(yè)出版社，1999.[2] Analysis and Thermal Transactions on Power Delivery，1990，5(3)：12751280.[3]：中國電力出版社，1992.[4]俞卞章，李志鈞，：西北工業(yè)大學(xué)出版社，2002.[5]高婧，鄭建勇，2002，30(10)：1620.[6]劉毅，2000，28(8)：3638.[7]李漩華，黃益莊，唐曉泉，2001，29(12)：3034.[8]，1998，1.[9]，1993，2.[10]，1999，l.附錄：A1 掘進(jìn)機(jī)電控系統(tǒng)電器系統(tǒng)方框圖A2 掘進(jìn)機(jī)綜合保護(hù)裝置實(shí)物圖
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