【正文】 電子工業(yè)出版社 [M].2022 [6] 郝鴻安 .常用模擬集成電路應(yīng)用手冊 [M].人民郵電出版社 .1991 指導(dǎo)教師意見及建議： 簽名： 年 月 日 教學(xué)單位領(lǐng)導(dǎo)小組審批意見： 德州學(xué)院 機電工程系 2022 屆 機械設(shè)計制造及其自動化 畢業(yè)論文（設(shè)計） 組長簽名： 年 月 日 德州學(xué)院 機電工程系 2022 屆 機械設(shè)計制造及其自動化 畢業(yè)論文（設(shè)計） 德州學(xué)院畢業(yè)論文（設(shè)計）中期檢查表 院 (系 )： 機電工程系 專業(yè) ：機械設(shè)計制造及自動化 2022415 畢業(yè)論文題目： 基于 PLC 的電機故障系統(tǒng)設(shè)計 學(xué)生姓名 學(xué) 號 指導(dǎo)教師 職 稱 教授 計 劃完成時間： 2022 年 4 月 15 日 畢業(yè)論文（設(shè)計）的進度計劃 ： 2022 年 112022 年 1 月 查閱相關(guān)資料，進行課題研究 2022 年 1 月 2022 年 2 對于 PLC 的電機故障進行設(shè)計，搞清楚故障原因 2022 年 3 月 2022 年 4 月 在以研究的基礎(chǔ)上，撰寫論文初稿 完成情況： 到現(xiàn)在為止，我通過上網(wǎng)查閱資料，了解到 PLC 的常見故障排除方法， 對電機故障的排除有了更深的了解。 ] ． 完成開題報告并提交 上查詢相關(guān)資料、進行課題研究，在已完成研究的基礎(chǔ)，撰寫畢業(yè)論文初稿。近年來由于微電子技術(shù)的發(fā)展和進步，使具有完全功能的超大規(guī)模集成電路的價格日趨便宜，同樣也促進可編程控制器成本大大降低，對于采用可編程控制器來代替?zhèn)鹘y(tǒng)繼電器 — 接觸器電氣控制的系統(tǒng)來改造傳統(tǒng)機床，無論從經(jīng)濟上，還是可靠性，維修性，工作 壽命上來說，都是十分經(jīng)濟和劃算的，也是可行的優(yōu)選方案。德州學(xué)院 機電工程系 2022 屆 機械設(shè)計制造及其自動化 畢業(yè)論文（設(shè)計） 這種方法適用于系統(tǒng)結(jié)構(gòu)復(fù)雜，各部分耦合強的大型工業(yè)系統(tǒng)。 故障診斷方法 故障診斷一般有兩種途徑 :故障樹方法和專家系統(tǒng)方法。 PLC 應(yīng)用于故障診斷系統(tǒng)的發(fā)展現(xiàn)狀 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。 （ 2） PLC 在閉環(huán)過程控制中應(yīng)用日益廣泛 （ 3）不斷加強通訊功能 （ 4）新器件和模塊不斷推出高檔的 PLC 除了主要采用 CPU 以提高處理速度外，還有帶處理器的 EPROM 或 RAM 的智能 I/O 模塊、高速計數(shù)模塊、遠程 I/O 模塊等專用化模塊。在對外開放政策的推動下，國外 PLC 產(chǎn)品大量進入我國市場，一部分隨成套設(shè)備進口 。世界總銷售額不斷上升、生產(chǎn)廠 家不斷涌現(xiàn)、品種不斷翻新。關(guān)機時， PLC 接到關(guān)機命令后，斷路器跳閘，“電機開 /關(guān)機指示燈”滅。如果斷路器初始狀態(tài)為斷開，斷路器合閘，電機開始啟動。為了避免電機燒壞和人員傷亡，在絞車上安裝了 PLC 檢測系統(tǒng)。老師 不知疲倦的敬業(yè)精神和精益求精的治學(xué)態(tài)度 ，端正了我的學(xué)習(xí)態(tài)度，使我受益匪淺。這種設(shè)計對類似的工業(yè)控制系統(tǒng)提供了一定的參考。電網(wǎng)的波動直接影響可編程控制器系統(tǒng)實時控制的精度和可靠性，有時電網(wǎng)的沖擊可能給系統(tǒng)帶來毀滅性的破壞。電源單元的外部接線不多，在接線時要注意以下問題：根電源（ DC） 電源（ DC） 輸入設(shè)備 輸出負(fù)載 PLC ~220V 德州學(xué)院 機電工程系 2022 屆 機械設(shè)計制造及其自動化 畢業(yè)論文（設(shè)計） 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標(biāo)簽，直到配線完成。利用 PLC 的 RS232 通信接口，可與上位計算機進行 Host Link 方式串行通信。這一段 DM 區(qū)域可以循環(huán)記錄，實際使用中記錄了最后 50 次故障的情況，這些記錄是系統(tǒng)運行的重要資料，方便了運行人員了解設(shè)備情況，對其進行檢修和維護。這也需要通過 PLC 編程實現(xiàn)，程序只對最開始發(fā)生的故障敏感。這樣這次事故就記錄在 中。在引入故障輸入點時應(yīng)注意 :必須將系統(tǒng)所有可能引起故障的檢測點引入 PLC，以便系統(tǒng)能及時進行故障處理 。以某廠電機輸送控制系統(tǒng)的故障結(jié)構(gòu)為例。只有按報警復(fù)位按鈕后聲光報警停止。例如：汽輪發(fā)電機的汽輪機振動，電機拖動的風(fēng)機、水泵振動，引起電機振動。 （ 3）電機本身結(jié)構(gòu)的缺陷和安裝的問題。這種故障產(chǎn)生的原因主要是安裝過程中，對中不良、安裝不當(dāng)造成的。如果有大型傳動輪、制動輪、耦合器、聯(lián)軸器，應(yīng)與轉(zhuǎn)子分開單獨找好平衡。對電機的振動故障原因也要分成兩部分。上位計算機由于具有強大 的科學(xué)計算功能，利用專家知 識和專家?guī)?，完成從故障特征到故障原因的識別工作。 德州學(xué)院 機電工程系 2022 屆 機械設(shè)計制造及其自動化 畢業(yè)論文（設(shè)計） 表 32 S7200 系列 PLC 擴展單元型號及輸入輸出點數(shù) 類 型 型 號 輸入點 輸出點 數(shù)字量擴展模塊 EM221 8 無 EM222 無 8 EM223 4/8/16 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。 基本單元 S7200 系列 PLC 中可提供 4 種不同的基本型號的 8 種 CPU 供選擇使用，其輸入輸出點數(shù)的分配見下表： 型 號 輸入點 輸出點 可帶擴展模塊數(shù) S7200CPU221 6 4 — 德州學(xué)院 機電工程系 2022 屆 機械設(shè)計制造及其自動化 畢業(yè)論文（設(shè)計） S7200CPU222 8 6 2 個擴展模塊 78 路數(shù)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(shù)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(shù)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(shù)字量 I/O 點或35 路模擬量 I/O 點 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(shù)， S7200 系列 PLC 擴展單元型號及輸入輸出點數(shù)的分配如表 32 所示。 WinCC 操作簡單，系統(tǒng)可靠性高，與 STEP 7 功能集成，可直接進入 PLC 的硬件故障系統(tǒng)，節(jié)省項目開發(fā)時間。 ProTool 適用于大部分 HMI 硬件的組態(tài)，從操作員面板到標(biāo)準(zhǔn) PC 都可以用集成在 STEP 7 中的ProTool 有效地完成組態(tài)。另一種是插槽 PLC（在用戶計算機上安裝一個 PC 卡），它具有硬件 PLC 的全部功能。 SIMATIC S7 工業(yè)軟件 西門子的工業(yè)軟件分為三個不同的種類： （ 1）編程和工程工具 編程和工程工具包括所有基于 PLC 或 PC 用于編程、組態(tài)、模擬和維護等控制所需的工具。 工業(yè)通訊網(wǎng)絡(luò) 通訊網(wǎng)絡(luò)是自動化系統(tǒng)的支柱，西門子的全集成自動化網(wǎng)絡(luò)平臺提供了從控制級一直到現(xiàn)場級的一致性通訊，“ SIMATIC NET”是全部網(wǎng)絡(luò)系列產(chǎn)品的總稱，他們能在工廠的不同部門，在不同的自動化站以及通過不同的級交換數(shù)據(jù)，有標(biāo)準(zhǔn)的接口并且相互之間完全兼容。 德國西門子（ SIEMENS）公司生產(chǎn)的可編程序控制器在我國的應(yīng)用也相當(dāng)廣泛，在冶金、化工、印刷生產(chǎn)線等領(lǐng)域都有應(yīng)用。為防止外部高壓電源因誤操作而引入 PLC，對輸入和輸出信號的隔離是必要的，有時也可采用簡單的二極管或熔絲管隔離?？紤]是否需要擴展機架或遠程 I/O 機架等。例如對輸入模塊，應(yīng)考慮信號電平、信號傳輸距離、信號隔離、信號供電方式等應(yīng)用要求。 ． 1 輸入輸出（ I/O）點數(shù)的估算 I/O 點數(shù)估算時應(yīng)考慮適當(dāng)?shù)挠嗔?，通常根?jù)統(tǒng)計的輸入輸出點數(shù)，再增加 10%～ 20%的可擴展 余量后，作為輸入輸出點數(shù)估算數(shù)據(jù)。工藝流程的特點和德州學(xué)院 機電工程系 2022 屆 機械設(shè)計制造及其自動化 畢業(yè)論文（設(shè)計） 應(yīng)用要求是設(shè)計選型的主要依據(jù)。小編 程器 PLC 一般有手持型編程器，目前一般由計算機（運行編程軟件）充當(dāng)編程器。同時，有的還為輸入電路提供 24V 的工作電源。模擬量：按信號類型分，有電流型（ 420mA,020mA）、電壓型（ 010V,05V,1010V）等，按精度分，有 12bit,14bit,16bit 等。 I/O 模塊集成了 PLC 的 I/O 電路，其輸入暫存器反映輸入信號狀態(tài)，輸出點反映輸出鎖存器狀態(tài)。運算器用于進行數(shù)字或邏輯運算，在控制器指揮下工作。內(nèi)存主要用于存儲程序及數(shù)據(jù)，是 PLC 不可缺少的組成單元。 PLC—— I/O 點數(shù) 2048 點；多 CPU， 16 位、 32 位處理器，用戶存儲器容量 8～ 16K . PLC 的系統(tǒng)模塊 PLC 系統(tǒng)模