【導(dǎo)讀】基于PLC的電機(jī)故障診斷系統(tǒng)設(shè)計畢業(yè)論文。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。5設(shè)計PLC控制程序。紹了所選用的西門子S7-200PLC以及同類型的S7-300S7-400PLC根據(jù)設(shè)計要求對。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)時按下開機(jī)。一級故障PLC進(jìn)行相應(yīng)的保護(hù)動作啟動完成后電機(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)檢測電機(jī)是否發(fā)生相間短路斷相低電壓單相接地過負(fù)。第二章PLC原理介紹及設(shè)備總體結(jié)構(gòu)介紹2. 可編程控制器在發(fā)展初期由于價格較高使它的應(yīng)用受到了限制近年來PLC. 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。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。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

　　

【正文】 再與整定值相比較若小于整定值則跳轉(zhuǎn)至保護(hù)動作子程序段電動機(jī)起動欠壓保護(hù)警報器響并且欠壓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)動作子程序段電動機(jī)起動接地保護(hù)警報器響并且接地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)生過負(fù)荷故障方法是檢測三相電流若到達(dá)整定時限后電流仍大于整定值則跳轉(zhuǎn)至 保護(hù)動作子程序段電動機(jī)起動過負(fù)荷保護(hù)警報器響并且過負(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)束是指一個循環(huán)的結(jié)束并不是整個程序 2 程序流程圖 圖 42 診斷系統(tǒng)控制流程圖 3 程序梯形圖指令表 1 主程序 Network 1 LD SM01 MOVR 00 StarTimVD100 MOVR 00 StopTimVD114 MOVR 00 IaVD200 MOVR 00 IbVD204 MOVR 00 IcVD208 MOVR 00 UaVD220 MOVR 00 UcVD224 MOVR 00 I0VD232 MOVR 00 IVD240 R T37 1 Network 2 LBL 5 Network 3 LD Q00 O Q01 Q01 JMP 2 Network 4 LBL 0 Network 5 LD I00 LPS A Q01 AN I02 R CyclTimVD108 StarTimVD100 NOT MOVR 00 StarTimVD100 LPP NOT JMP 0 Network 6 LDR StarTimVD100 OverTim1VD112 CALL SBR_0SBR0 NOT S Q02 1 Network 7 LD I01 JMP 1 Network 8 LBL 2 Network 9 LDR IVD212 Iop1VD216 CALL SBR_1SBR1 NOT TON T37 20 Network 10 LDR IaVD200 00 OR IbVD204 00 OR IcVD208 00 CALL SBR_2SBR2 NOT R UaVD220 UcVD224 R 20 UcVD224 Network 11 LDR UcVD224 UopVD228 CALL SBR_3SBR3 Network 12 LDR I0VD232 Iop2VD236 CALL SBR_4SBR4 Network 13 LD T37 AR IVD240 Iop3VD244 CALL SBR_5SBR5 NOT JMP 2 Network 14 LBL 1 Network 15 LDN Q01 A I02 R CyclTimVD108 StopTimVD114 NOT MOVR 00 StopTimVD114 Network 16 LDR StopTimVD114 OverTim2VD116 CALL SBR_6SBR6 NOT R Q02 1 Network 17 LBL 4 Network 18 LD I03 EU MOVR 00 StarTimVD100 MOVR 00 StopTimVD114 MOVR 00 IaVD200 MOVR 00 IbVD204 MOVR 00 IcVD208 MOVR 00 UaVD220 MOVR 00 UcVD224 MOVR 00 I0VD232 MOVR 00 IVD240 R Q03 8 R T37 1 JMP 5 Network 19 2 子程序 ①啟動保護(hù)子程序 LDR StarTimVD100 OverTim1VD112 R Q00 2 S Q03 2 JMP 4 ②短路保護(hù)子程序 LDR IVD212 Iop1VD216 R Q00 2 S Q03 1 S Q06 1 JMP 4 ③斷相保護(hù)子程序 LDR IaVD200 00 OR IbVD204 00 OR IcVD208 00 R Q00 2 S Q03 1 S Q07 1 JMP 4 ④欠壓保護(hù)子程序 LDR UaVD220 UopVD228 R Q00 2 S Q03 1 S Q10 1 JMP 4 ⑤接地保護(hù)子程序 LDR I0VD232 Iop2VD236 R Q00 2 S Q03 1 S Q11 1 JMP 4 ⑥過負(fù)荷保護(hù)子程序 LDR IVD240 Iop3VD244 R Q00 2 S Q03 1 S Q12 1 JMP 4 ⑦停止保護(hù)子程序 LDR StopTimVD114 OverTim2VD116 R Q00 2 S Q03 1 S Q05 1 JMP 4 第五章 系統(tǒng)電源設(shè)計 供電系統(tǒng)設(shè)計是指 PLC 控制系統(tǒng) CPU 模塊 IO 模塊及相關(guān)外圍設(shè)備的供電設(shè)計供電系統(tǒng)的好壞直接影響整個控制系統(tǒng)的可靠性因此在設(shè)計供電系統(tǒng)時應(yīng)考慮下列因素輸入電源的電壓允許在一定范圍內(nèi)變化當(dāng)輸入交流電斷電時應(yīng)不破壞 PLC 內(nèi)部程序和數(shù)據(jù)在控制系統(tǒng)不允許斷電的場合要考慮供電電源的冗余當(dāng)外部設(shè)備電源斷電時應(yīng)不影響 PLC 的供電應(yīng)考慮電 源系統(tǒng)的抗干擾性 為提高系統(tǒng)的可靠性和抗干擾性能在 PLC 供電系統(tǒng)中可采用隔離變壓器交流穩(wěn)壓器 UPS 電源等措施其中采用隔離變壓器進(jìn)行分別供電是較為常用的方法如圖 51所示 CPU模塊各 IO模塊及其他設(shè)備分別由具有隔離功能的變壓器供電與主電源分離這樣做最大的好處是各電源間不會相互影響如斷開輸入輸出回路的供電電源時不會影響到 CPU 模塊的供電 圖 51 采用隔離變壓器分別進(jìn)行別供電的供電系統(tǒng) 電源單元的外部接線不多根據(jù)所使用的外部電壓數(shù)值正確選擇電壓選擇器在接線過程中不要移去單元頂部的保護(hù)標(biāo)簽直到配線完成這個標(biāo)簽可以防 止絞線和其他異物進(jìn)入單元配線結(jié)束便把標(biāo)簽移去否則標(biāo)簽將會堵住冷卻通道阻礙空氣流通 RUN輸出主要用于緊急停車的控制使用時 RUN接點(diǎn)應(yīng)與被控電源串聯(lián)使用隔離變壓器可提高電源的抗干擾能力 為了改善隔離變壓器的抗干擾效果一是將屏蔽層良好接地二是變壓器的次級輸出線采用雙絞線可減少電源線間的干擾 結(jié) 論 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報警程序不僅可以替代繼電器實(shí)現(xiàn)相應(yīng)功能還可以提高工作可靠性及其系統(tǒng)的靈活性 PLC 已被應(yīng)用到機(jī)械制造冶金輕工等各個領(lǐng)域大大推進(jìn)了機(jī)電 一體化進(jìn)程被人們稱為現(xiàn)代工業(yè)控制三大支柱之一 通過本系統(tǒng)設(shè)計試驗(yàn)與運(yùn)行得到如下結(jié)論 1 利用 PLC 進(jìn)行電動機(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) 41 著作類 [1]湯蘊(yùn)謬史乃《電機(jī)學(xué)》北京機(jī)械工業(yè)出版社 1999 年 [2]陳德樹《計算機(jī)繼電保護(hù)原理與技術(shù)》北京中國電力出版社 1992 年 [3]黃開勝《三相異步電動機(jī)斷相運(yùn)行分析中小型電機(jī)》 1998 年 1 月 [4]朱長安《電動機(jī)保護(hù)的現(xiàn)狀及發(fā) 展趨勢繼電器》 1993 年 2 月 [5]胡健《西門子 S7300PLC 應(yīng)用教程》北京機(jī)械工業(yè)出版社 2020 年 2 期刊類 [1]高婧鄭建勇潘震東《電力系統(tǒng)微機(jī)保護(hù)中改進(jìn)傅氏算法綜合性能研究繼電器》 2020 年 10 月 30 日 [2]劉毅溫渤嬰《差分與傅氏變換相結(jié)合算法在微機(jī)電流保護(hù)中的應(yīng)用》繼電器 2020 年 8 月 10 日 [3]李漩華黃益莊唐曉泉張楠《電動機(jī)故障分析和綜合保護(hù)配置繼電器》 2020年 12 月 29 日 [5]方抿《智能電動機(jī)軟起動器的設(shè)計中小型電機(jī)》 1999 年 l 月 附錄 圖 1 設(shè)計原理圖 1 分析生產(chǎn)工藝過程 確定控 制方案 繪制系統(tǒng)流程圖 PLC 選型 PLC 的 IO 地址分配 軟件設(shè)計與預(yù)調(diào)試 模擬調(diào)試 投入運(yùn)行 軟件調(diào)整 硬件調(diào)整 硬件電路設(shè)計與組裝 符合功能 開始 StarTimStopTim 清零 KM 是否閉合 可以按啟動按鈕 無法按啟動按鈕 啟動按鈕是否按下 StarTim StarTimCyclTim StarTim OverTim1 StarTim 0 電機(jī)啟動運(yùn)行故障轉(zhuǎn)入啟動保護(hù)警報器響啟動故障指示燈亮 Q01 1 AND I02 0 電機(jī)正常啟動電機(jī)開關(guān)指示燈亮 停止按鈕按下 Q01 0 AND I02 1 StopTim 0 StopTim StopTim CyclTim StarTim OverTim2 電機(jī)停止故障轉(zhuǎn)入停止保護(hù)警報器響停止故障指示燈亮 電機(jī)開關(guān)指示燈滅按復(fù)位按鈕程序重新開始掃描 I 短路電流整定值 Ia 0 or Ib 0 or Ic 0 電機(jī)跳轉(zhuǎn)至短路保護(hù)子程序起動短路保護(hù)警報器響短路故障指示燈亮 電機(jī)跳轉(zhuǎn)至斷相保護(hù)子程序起動斷相保護(hù)警報器響斷相故障指示燈亮 UaUc 2 欠壓保護(hù)整定值 電機(jī)跳轉(zhuǎn)至欠壓保護(hù)子程序起動欠壓保護(hù)警報器響欠壓故障指示燈亮 I0 接 地保護(hù)整定值 電機(jī)跳轉(zhuǎn)至接地保護(hù)子程序起動接地保護(hù)警報器響接地故障指示燈亮 到整定時限后的電流值 過負(fù)荷整定值 電機(jī)跳轉(zhuǎn)至過負(fù)荷保護(hù)子程序起動過負(fù)荷保護(hù)警報器響過負(fù)荷故障指示燈亮