【正文】 歪斜、錯位，齒式聯(lián)軸器齒形、齒距不對、間隙過大或磨損嚴重，都會造成一定的振動。還有一種情況，就是有的聯(lián)動部分中心線在冷態(tài) 時是重合一致的，但運行一段時間后由于轉(zhuǎn)子支點，基礎(chǔ)等變形，中心線又被破壞，因而產(chǎn)生振動。 機械部分故障主要有以下幾點： 圖 1 系統(tǒng)故障的兩個等級圖 德州學院 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） （ 1） 聯(lián)動部分軸系不對中，中心線不重合，定心不正確。再有就是轉(zhuǎn)動部分機械松動造成的。 處理方法是先找好轉(zhuǎn)子平衡。 一般來講，電機振動是由于轉(zhuǎn)動部分不平衡、機械故障或電磁方面的原因引起 的。所以說，它的故障要一分為二的分析。并通過 人機界面 ，給出故障定位，報告和解釋故障診斷結(jié)果，并為操作員給出相應(yīng)的排除故障的建議。 PLC 在故障診斷系統(tǒng)中的功能主要是完成輸煤系統(tǒng)設(shè)備故障信號檢測、預(yù)處理，轉(zhuǎn)化存儲并傳輸給上位計算機。編程器主要用來進行用戶程序的編制、存儲和管理等，并將用戶程序送入 PLC 中，在調(diào)試過程中，進行監(jiān)控和故障檢測。 S7200 系列 PLC 可采用多種編程 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。 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。其系統(tǒng)構(gòu)成包括基本單元、擴展單元、編程器、存儲卡、寫入器、文本顯示器等。它的設(shè)計適合于廣泛的應(yīng)用， 可以連接到已存在的自動化環(huán)境中，有大量的通信接口和全面的過程信息和數(shù)據(jù)處理能力，其最新的 支持在辦公室通過 IE 瀏覽器動態(tài)監(jiān)控生產(chǎn)過程。 WinCC 是一個真正開放的，面向監(jiān)控與數(shù)據(jù)采集的 SCADA（ Supervisory Control and Data Acquisition）軟件，可在任何標準 PC 上運行。 ProTool/lite 用 于文本顯示的組態(tài)，如： OP3， OP7， OP17， TD17 等。人機界面軟件有兩種，一種是應(yīng)用于機器級的 ProTool，另一種是應(yīng)用于監(jiān)控級的 WinCC。 WinAC 與 SIMATIC S7 系列處理器完全兼容，其編程采用統(tǒng)一的 SIMATIC 編程工具（如 STEP 7），編制的程序既可運行在 WinAC 上，也可運行在 S7系列處理器上。WinAC 提供兩種 PLC，一種是軟件 PLC，在用戶計算機上作為視窗任務(wù)運行。 STEP 7 標準軟件包 SIMATIC S7 是用于 S7300/400， C7 PLC 和 SIMATIC WinAC 基于 PC德州學院 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） 控制產(chǎn)品的 組態(tài)編程和維護的項目管理工具， STEP 7Micro/WIN 是在 Windows 平臺上運行的 S7200 系列 PLC 的編程、在線仿真軟件。 HMI 硬件需要經(jīng)過軟件（如ProTool）組態(tài)才能配合 PLC 使用。 人機界面（ HMI）硬件 HMI 硬件配合 PLC 使用，為用戶提供數(shù)據(jù)、圖形和事件顯示，主要有文本操作面板 TD200（可顯示中文）， OP3， OP7， OP17 等；圖形 /文本操作面板 OP27， OP37 等，觸摸屏操 作面板 TP7， TP27/37， TP170A/B等； SIMATIC 面板型 PC670 等。 S7 系列 PLC 產(chǎn)品可分為微型 PLC（如 S7200），小規(guī)模性能要求的 PLC（如 S7300）和中、高性能要求的PLC（如 S7400）等。西門子（ SIEMENS）公司的 PLC 產(chǎn)品包括 LOGO， S7200， S7300， S7400，工業(yè)網(wǎng)絡(luò)， HMI 人機界面，工業(yè)軟件等。 第三章 電機故障診斷系統(tǒng)設(shè)計與 PLC PLC 的選取及介紹 由于本文設(shè)計采用的機型是西門子生產(chǎn) 的 S7200 系列 PLC，下面對它進行簡單介紹。 存儲器的選擇 由于計算機集成芯片技術(shù)的發(fā)展，存儲器的價格已下降，因此，為保證應(yīng)用項目的正常投運，一般德州學院 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） 要求 PLC 的存儲器容量，按 256 個 I/O 點至少選 8K 存儲器選擇。 如果 PLC 本身帶有可使用電源 時，應(yīng)核對提供的電流是否滿足應(yīng)用要求，否則應(yīng)設(shè)計外接供電電源。 電源的選擇 PLC 的供電電源，除了引進設(shè)備時同時引進 PLC 應(yīng)根據(jù)產(chǎn)品說明書要求設(shè)計和選用外，一般 PLC 的供電電源應(yīng)設(shè)計選用 220VAC 電源，與國內(nèi)電網(wǎng)電壓一致?？筛鶕?jù)應(yīng)用要求，合理選用智能型輸入輸出模塊，以便提高控制水平和降低應(yīng)用成本。對輸出模塊，應(yīng)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(yīng)時間較長等特點；可控硅輸 出模塊適用于開關(guān)頻繁，電感性低功率因數(shù)負荷場合，但價格較貴，過載能力較差。包括輸入輸出模塊的選擇，電 源的選擇 輸入輸出模塊的選擇 輸入輸出模塊的選擇應(yīng)考慮與應(yīng)用要求的統(tǒng)一。實際訂貨時，還需根據(jù)制造廠商 PLC 的產(chǎn)品特點，對輸入輸出點數(shù)進行圓整。 相應(yīng)模塊的估算 工程設(shè)計選型應(yīng)詳細分析工藝過程的特點、控制要求，明確控制任務(wù)和范圍確定所需的操作，和求價格比的 PLC 和設(shè)計相應(yīng)的控制系統(tǒng)最后選擇有較高性能價估算輸入輸出點數(shù)、所需存儲器容量。 PLC 及有關(guān)設(shè)備應(yīng)是集成的、標準的，按照易于與工業(yè)控制系統(tǒng)形成一個整體，易于擴充其功能的原則選型所選用 PLC 應(yīng)是在相關(guān)工業(yè)領(lǐng)域有投運業(yè)績、成熟可靠的系統(tǒng)，PLC 的系統(tǒng)硬件、軟件配置及功能應(yīng)與裝置規(guī)模和控制要求相適應(yīng)。 PLC 的系統(tǒng)模塊選擇方法 在 PLC 系統(tǒng)設(shè)計時，首先應(yīng)確定控制方案，下一步工作就是 PLC 工程設(shè)計選型。也就是我們系統(tǒng)的上位機。 PLC 系統(tǒng)的其它設(shè)備 編程設(shè)備：編程器是 PLC 開發(fā)應(yīng)用、監(jiān)測運行、檢查維護不可缺少的器件，用于編程、對系統(tǒng)作一些設(shè)定、監(jiān)控 PLC 及 PLC 所控制的系統(tǒng)的工作狀況，但它不直接參與現(xiàn)場控制運行。電源輸入類型有：交流電源（ 220VAC 或 110VAC），直流電源（常用的為 24VDC）。 電源模塊 PLC 電源用于為 PLC 各模塊的集成電路提供工作 電源。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。 常用的 I/O 分類如下：開關(guān)量：按電壓水平分 ，有 220VAC、 110VAC、 24VDC，按隔離方式分，有繼電器隔離和晶體管隔離。輸入模塊將電信號變換成數(shù)字信號進入PLC 系統(tǒng)，輸出模塊相反。 I/O 模塊 圖 PLC 與電氣回路的接口，是通過輸入輸出部分（ I/O）完成的。寄存器參與運算，并存儲運算的中間結(jié)果，它也是在控制 器指揮下工作。但工作節(jié)奏由震蕩信號控制。在使用者看來，不必要詳細分析 CPU 的內(nèi)部電路，但對各部分的工作機制還是應(yīng)有足夠的理解。CPU 主要由運算器、控制器、寄存器及實現(xiàn)它們之間聯(lián)系的數(shù)據(jù)、控制及狀態(tài)總線構(gòu)成， CPU 單元還包括外圍芯片、總線接口及有關(guān)電路。 CPU 的構(gòu)成 CPU 是 PLC 的核心，起神經(jīng)中樞的作用，每套 PLC 至少有一個 CPU，它按 PLC 的系統(tǒng)程序的功能接收并存貯用戶程序和數(shù)據(jù)，用掃描的方式采集由現(xiàn)場輸入裝置送來的狀態(tài)或數(shù)據(jù)，并存入規(guī)定的寄存器中，同時，診斷電源和 PLC 內(nèi)部電路的工作狀態(tài)和編程過程中的語法錯誤等。 2. 中型 PLC—— I/O 點數(shù) 256～ 2048 點；雙 CPU，用戶存儲器容量 2～ 8K。 （ 3） 按 I/O 點數(shù)分類：根據(jù) PLC 的 I/O 點數(shù)的多少，可將 PLC 分為小型、中型和大型三類。 PLC 除具有中檔機的功能外，還增加了帶符號算術(shù)運算、矩陣運算 、位邏輯運算、平方根運算及其它特殊功能函數(shù)的運算、制表及表格傳送功能等。 PLC 除具有低檔 PLC 的功能外，還具有較強的模擬量輸入／輸出、算術(shù)運算、數(shù)據(jù)傳送和比較、數(shù)制轉(zhuǎn)換、遠程 I/O、子程序、通信聯(lián)網(wǎng)等功能。 PLC 具有邏輯運算、定時、計數(shù)、移位以及自診斷、監(jiān)控等基本功能，還可有少量模擬量輸入／輸出、算術(shù)運算、數(shù)據(jù)傳送和比較、通信等功能。這樣，不但系統(tǒng)可以靈活配置，還可做得體積小巧。還有一些 PLC 將整體式和模塊式的特點結(jié)合起來，構(gòu)成所謂疊裝式 PLC。這種模塊式 PLC 的特點是配置靈活，可根據(jù)需要選配不同規(guī)模的系統(tǒng)，而且裝配方便，便于擴展和維修。模塊式 PLC 由框架或基板和各種模塊組成。整體式 PLC 一般還可配備特殊功能單元，如模擬量單元、位置控制單元等，使其功能得以擴展。擴展單元內(nèi)只有 I/O 和電源等，沒有 CPU。整體式 PLC 由不同 I/O 點數(shù)的基本單元（又稱主機）和擴展單元組成。 PLC 整體式 PLC 是將電源、 CPU、 I/O 接口等部件都集中裝在一個機箱內(nèi)， 具有結(jié)構(gòu)緊湊 、體積小、價格低的特點。對 PLC 的分類，通常根據(jù)其結(jié)構(gòu)形式的不同、功能的差異和 I/O 點數(shù)的多少等進行大致分類。由以上分析可以預(yù)見 ,未來 PLC 將朝著多功能化、集成化、智能化、標準化、開放 化的方向發(fā)展 ,故 PLC 雖然面臨其它自動化控制系統(tǒng)的挑戰(zhàn) ,但同時也在吸收它們的優(yōu)點 , 互相融合 ,不斷創(chuàng)新 ,在今后一段時間內(nèi)將與其它先進控制方式并存 ,共同發(fā)展。 (4) PLC 的聯(lián)網(wǎng)通信能力增強 , 向高速度、多層次、大信息量